楊 薇，孫立鑫，王 烜，閆勝軍，趙彥偉

（水環(huán)境模擬國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院，北京 100875）

湖泊濕地是流域水生態(tài)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在調(diào)節(jié)局部氣候、緩解洪旱災(zāi)害、繁衍水生生物、維護(hù)生物多樣性等方面發(fā)揮著重要的生態(tài)功能，也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐。白洋淀作為華北平原最大的淡水濕地，享有“華北之腎”“華北明珠”等美譽(yù)。然而長期以來，在人類活動(dòng)和氣候變化綜合作用下，白洋淀生態(tài)環(huán)境問題逐漸凸顯，出現(xiàn)水源不足、濕地萎縮、水體嚴(yán)重污染、生物多樣性減少以及農(nóng)業(yè)開墾活動(dòng)加劇等諸多問題[1]。當(dāng)?shù)毓芾聿块T采取了生態(tài)補(bǔ)水、淀中村治理、生態(tài)修復(fù)等一系列措施拯救白洋淀，截至2019 年，水利部、河北省先后組織實(shí)施了40余次白洋淀生態(tài)補(bǔ)水，維護(hù)了一定的水域空間，緩解了白洋淀生態(tài)環(huán)境惡化，常態(tài)化生態(tài)補(bǔ)水機(jī)制已經(jīng)基本形成[2-3]。

目前，關(guān)于白洋淀濕地生態(tài)系統(tǒng)的研究工作多集中于生態(tài)環(huán)境需水核算[4-7]、景觀格局變化[8-10]、富營養(yǎng)化[11]、生態(tài)響應(yīng)[12-13]以及生態(tài)健康評(píng)價(jià)[14-18]等方面，取得了突出進(jìn)展。近些年白洋淀生態(tài)服務(wù)功能評(píng)估獲得了廣泛關(guān)注，它可以更直觀地?cái)?shù)據(jù)定量化生態(tài)系統(tǒng)對(duì)人類的直接和間接貢獻(xiàn)。張趕年等[19]評(píng)估了白洋淀多種補(bǔ)水方案的生態(tài)效益，分析了補(bǔ)水對(duì)增強(qiáng)白洋淀生態(tài)服務(wù)功能的作用。江波等[17]構(gòu)建了白洋淀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估體系，并以2011 年數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)定量化核算了白洋淀提供給人類的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。朱金峰等[10]從產(chǎn)品供給、水生植物供給、氣候調(diào)節(jié)、生物多樣性維護(hù)、水質(zhì)改善等5 方面綜合評(píng)估了白洋淀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性。上述研究有效提升了公眾和管理部門對(duì)白洋淀濕地重要性的認(rèn)知水平[17]，但大部分研究針對(duì)特定年份開展生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估，多為靜態(tài)分析，由于生態(tài)系統(tǒng)本身的復(fù)雜性和對(duì)生態(tài)過程內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制認(rèn)識(shí)的局限性，生態(tài)補(bǔ)水驅(qū)動(dòng)下濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)動(dòng)態(tài)演變很少被關(guān)注。

基于白洋淀 1991、1996、2005 年和 2015年4 期遙感數(shù)據(jù)，利用InVEST 模型和市場價(jià)值法對(duì)白洋淀4種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，即碳儲(chǔ)量、棲息地質(zhì)量、物質(zhì)生產(chǎn)和文化功能進(jìn)行了時(shí)空分布定量評(píng)估，分析了其動(dòng)態(tài)演變規(guī)律，并探討生態(tài)補(bǔ)水對(duì)白洋淀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的驅(qū)動(dòng)作用，支撐濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究由靜態(tài)評(píng)估向動(dòng)態(tài)優(yōu)化管理方向發(fā)展轉(zhuǎn)變。

1 研究材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

白洋淀是大清河流域緩洪滯瀝的大型平原洼淀，是華北平原最大淡水濕地系統(tǒng)，具有蓄洪滯瀝、生態(tài)涵養(yǎng)、生產(chǎn)生活和休閑游憩等多元功能，淀內(nèi)143 個(gè)淀泊星羅棋布，3700 條溝壕縱橫交錯(cuò)，具有明顯的異質(zhì)化生境。隨著20 世紀(jì)50、60 年代白洋淀上游水庫群修建，白洋淀入淀水量呈顯著減少趨勢，自1997 年起，當(dāng)?shù)卣畬?shí)施了跨流域調(diào)水、引水補(bǔ)給白洋淀，在一定程度上緩解了淀區(qū)水位下降、濕地萎縮現(xiàn)象。圖1 為自1956 以來白洋淀年均水位變化以及生態(tài)補(bǔ)水情況。

圖1 白洋淀年平均水位變化及生態(tài)補(bǔ)水量Figure 1 Annual water level and environmental flow releases in Baiyangdian Lake

1.2 研究方法

1.2.1 土地利用/土地覆被數(shù)據(jù)來源

采 用 1991年6月、1996年5月、2005年5月和2015 年5 月TM 遙感影像數(shù)據(jù)，采用面向?qū)ο蠓ê湍恳暯庾g相結(jié)合的方法獲得了解譯精度為30 m×30 m的土地利用/覆被矢量圖，分別作為1991、1996、2005年和2015 年的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，用來分析白洋淀在不同階段的土地利用及土地覆被（Land use/Land cover，LULC）變化。

1.2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)空間分布模擬評(píng)估

結(jié)合白洋淀主導(dǎo)服務(wù)功能研究[7，18，20]，選擇了棲息地質(zhì)量、碳儲(chǔ)量、物質(zhì)生產(chǎn)和文化功能進(jìn)行了定量化評(píng)估，其中，前兩種采用InVEST 模型構(gòu)建，后兩種采用市場價(jià)值法等進(jìn)行評(píng)估并結(jié)合GIS 平臺(tái)進(jìn)行空間化分析。

（1）棲息地質(zhì)量評(píng)估

選取對(duì)環(huán)境條件要求較高的白鶴、青頭潛鴨等標(biāo)志性物種作為評(píng)估和模擬的指示種，對(duì)白洋淀不同時(shí)期的棲息生境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。選擇淺水區(qū)、蘆葦草地、深水區(qū)等作為適宜生境，其他作為非棲息地，且居工用地、耕地和裸地會(huì)對(duì)棲息地產(chǎn)生威脅。采用In?VEST 模型中Habitat Quality 模塊對(duì)棲息地適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)，每種生境類型的質(zhì)量評(píng)分取值范圍為0～1，0為不適宜，1為最適宜，計(jì)算公式如（1）：

式 中 ：Qij是LULCj中柵格i的棲息地質(zhì)量 ；Hj代 表LULC類型j是否適宜作為棲息地的相應(yīng)得分；半飽和常數(shù)k由用戶自己設(shè)置，z是無量綱因子，默認(rèn)為2.5，k值為柵格精度值的一半；Dij是柵格i中LULC 類型j的棲息地脅迫水平。

（2）碳儲(chǔ)量評(píng)估

采用InVEST模型中Carbon模塊對(duì)棲息地適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)，各土地利用類型中碳儲(chǔ)量主要有4 種碳庫，即地上生物量（Cabove）、地下生物量（Cbelow）、土壤/沉積物碳庫（Csoil）和死亡有機(jī)質(zhì)（Cdead）。模型的輸入數(shù)據(jù)包括不同年代的土地利用/覆被柵格圖以及研究區(qū)域不同地類對(duì)應(yīng)的4 種碳庫的碳密度（t·hm-2），其中白洋淀4 類碳庫的碳密度參考IPCC 標(biāo)準(zhǔn)（表1）；碳儲(chǔ)量是用各種碳庫的平均碳密度乘以各土地利用覆被類型的面積獲得。

式中：Ctotal為總碳儲(chǔ)量，t·hm-2。

（3）物質(zhì)生產(chǎn)服務(wù)評(píng)估

表1 不同土地類型4種碳庫碳密度值（t·hm-2）Table 1 Average carbon density in each LULC（t·hm-2）

采用市場價(jià)值法評(píng)估白洋淀物質(zhì)生產(chǎn)服務(wù)價(jià)值，主要包括蘆葦價(jià)值、水產(chǎn)品價(jià)值、經(jīng)濟(jì)林價(jià)值等。計(jì)算公式如下：

式中：V是物質(zhì)生產(chǎn)服務(wù)價(jià)值，萬元；Yk是第k類物質(zhì)單位面積產(chǎn)量的平均值，t·hm-2；Ak是第k類物質(zhì)的生產(chǎn)面積，hm2；Pk是第k類物質(zhì)市場價(jià)格的平均值，萬元·t-1。涉及社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來源于國家及河北省、保定市統(tǒng)計(jì)年鑒及政府網(wǎng)站數(shù)據(jù)以及相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)。

（4）文化價(jià)值評(píng)估

借鑒張文華[21]的文化價(jià)值評(píng)估方法，選擇白洋淀教育科研價(jià)值和生態(tài)旅游價(jià)值來進(jìn)行定量化評(píng)估，其中教育科研價(jià)值主要考慮論文發(fā)表和研究站點(diǎn)；生態(tài)旅游參考旅游人數(shù)、旅游收入等。文化價(jià)值涉及數(shù)據(jù)來源于中國知網(wǎng)、Web of Science 等數(shù)據(jù)庫，以及河北省、保定市統(tǒng)計(jì)年鑒及政府網(wǎng)站數(shù)據(jù)。

1.2.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)疊加與模糊聚類

各類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指標(biāo)量綱不一致，無法進(jìn)行比較和疊加，因此，首先對(duì)評(píng)估獲得的各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，獲得0～1 數(shù)值，然后進(jìn)行空間疊加和模糊分類，最終獲得白洋淀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的空間分布圖。標(biāo)準(zhǔn)化公式如公式（4）所示。

式中：Ii′為標(biāo)準(zhǔn)化后的值；Ii為某一生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的初始值；Imax和Imin為某生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的最大值和最小值。

2 結(jié)果與分析

2.1 白洋淀土地利用/覆被變化

圖2 為解譯獲得的1991—2015 年的土地利用/覆被圖。白洋淀各類型土地利用/覆被的具體面積比例如圖3 所示。4 個(gè)時(shí)期對(duì)應(yīng)的淀區(qū)水位分別為8.52、8.16、7.38 m和7.86 m。可以看出，近些年來包括深水區(qū)和淺水區(qū)在內(nèi)的水域總面積逐步恢復(fù)到20世紀(jì)90年代水平，淺水區(qū)占比明顯增加。由于人類活動(dòng)強(qiáng)度不斷加劇，截至2015 年居工用地面積和耕地面積較20世紀(jì)90年代初，分別增加7倍和近30倍，擠占了蘆葦?shù)戎脖幻娣e。蘆葦草地的面積在2015 年約為87 hm2，所占比例由1991 年的45%下降到了28.5%。裸地面積在2005 年呈現(xiàn)出最大值，近些年有所降低，和1996年裸地面積相當(dāng)。

圖2 白洋淀不同時(shí)期的土地利用/覆被圖Figure 2 The land use/land cover in different periods in Baiyangdian Lake

圖3 不同時(shí)期土地利用/覆被面積占比Figure 3 Areas percentages of each land use/land cover in different periods

2.2 白洋淀主導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)時(shí)空分布

2.2.1 棲息地質(zhì)量

1991—2015 年白洋淀?xiàng)⒌刭|(zhì)量分布如圖4 所示。由棲息地質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果得出，各年代棲息地質(zhì)量得分最低為0，所屬地類為居工用地、耕地和裸地，水域和蘆葦草地區(qū)域棲息地質(zhì)量得分為0.60～1.00，處于中等適宜水平以上。20世紀(jì)90年代的棲息地質(zhì)量平均得分約為0.63，明顯高于2015 年水平（約為0.49），可以看出整體上白洋淀?xiàng)⒌刭|(zhì)量有下降趨勢，有待改善。從淀區(qū)水位和補(bǔ)水來看，20世紀(jì)90年代初期和中期白洋淀水位在8 m 以上，棲息地質(zhì)量較好；但到20世紀(jì)90年代后期水位持續(xù)走低，被迫依賴于應(yīng)急補(bǔ)水，僅從1997 到2005 年，生態(tài)補(bǔ)水量達(dá)到6.27×108m3，雖然在一定程度上緩解了水域空間萎縮，但整體上棲息地質(zhì)量仍存在變差趨勢。從空間分布上，2005 年棲息地退化區(qū)域?yàn)榈韰^(qū)西南部孝義河、潴龍河入淀區(qū)域附近以及藻笮淀，主要與淺水區(qū)域的農(nóng)田圍墾有關(guān)；隨著藻笮淀生態(tài)修復(fù)措施實(shí)施，截至2015 年藻笮淀退化情況有所緩解，但淀區(qū)西南部退化狀況仍有加劇趨勢，導(dǎo)致不適宜棲息地面積仍有增加。

圖4 不同時(shí)期棲息地質(zhì)量時(shí)空變化Figure 4 Spatio-temporal changes of habitat quality in different periods

2.2.2 碳儲(chǔ)量

1991—2015 年白洋淀不同地類的碳密度時(shí)空分布如圖5所示。各年代碳密度最高值為42.5 t·hm-2，所屬地類均為蘆葦草地；次高值為39 t·hm-2，所屬地類均為耕地；碳密度最低值為12 t·hm-2，所屬地類均為裸地。受不同年份水位的影響，各時(shí)期中1996年蘆葦草地的碳總儲(chǔ)量最高為67 萬t，雖然有持續(xù)生態(tài)補(bǔ)水工程實(shí)施，但此后一直處于逐漸下降趨勢；耕地的碳總儲(chǔ)量隨著耕地面積增加而增加。白洋淀不同時(shí)期平均碳密度及總碳儲(chǔ)量平均水平如表2 所示，各時(shí)期平均碳密度值保持相對(duì)穩(wěn)定，2015 年值最低，總碳儲(chǔ)量與之類似。從空間分布上，20 世紀(jì)90 年代碳密度較高值分布比較集中，主要位于藻笮淀和府河入淀口附近區(qū)域，2015年碳密度高值分布逐漸呈破碎化趨勢。

圖5 不同時(shí)期碳密度分布變化Figure 5 Spatio-temporal changes of carbon density in different periods

表2 不同時(shí)期平均碳密度及總碳儲(chǔ)量Table 2 Annual carbon density and total carbon in different periods

2.2.3 物質(zhì)生產(chǎn)

白洋淀物質(zhì)生產(chǎn)服務(wù)價(jià)值的時(shí)空分布如圖6 所示，這里裸地等非物質(zhì)生產(chǎn)地類對(duì)應(yīng)的價(jià)值設(shè)定為0。1991年物質(zhì)生產(chǎn)的最高值為0.33萬元·hm-2，對(duì)應(yīng)于耕地；1996、2005和2015年最大物質(zhì)生產(chǎn)服務(wù)價(jià)值分別為0.85萬、1.57萬元·hm-2和2.22萬元·hm-2，均對(duì)應(yīng)于深水區(qū)，與淡水捕撈、漁業(yè)養(yǎng)殖等人類活動(dòng)密切相關(guān)，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)逐步超過耕地生產(chǎn)價(jià)值，成為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。單位面積的平均物質(zhì)生產(chǎn)服務(wù)價(jià)值隨著時(shí)間變化呈現(xiàn)逐步倍增趨勢，其中1991 年為0.12 萬元·hm-2，1996 年增加到 0.34 萬元·hm-2，2005 年為 0.68 萬元·hm-2，2015 年增加到1.18 萬元·hm-2。這也與多年來持續(xù)的生態(tài)補(bǔ)水緊密相關(guān)，特別是1997—2015 年間，除了個(gè)別年份無人工補(bǔ)水之外，共累計(jì)補(bǔ)水超過13億m3，很大程度上支撐了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。

2.2.4 文化價(jià)值

圖6 不同時(shí)期的物質(zhì)生產(chǎn)服務(wù)價(jià)值分布（萬元·hm-2）Figure 6 Spatio-temporal changes of material production in different periods（×104Yuan·hm-2）

白洋淀文化價(jià)值的時(shí)空分布規(guī)律如圖7 所示。該類價(jià)值從整體上呈持續(xù)增加趨勢，其中文化價(jià)值最高值對(duì)應(yīng)的地類均為深水域，其次為淺水域，因此生態(tài)補(bǔ)水對(duì)文化價(jià)值提升起到積極促進(jìn)作用，可直接帶動(dòng)白洋淀旅游業(yè)發(fā)展和教育科研能力增強(qiáng)。從空間上，1991—1996 年燒車淀及淀區(qū)西南部文化服務(wù)由最低值轉(zhuǎn)變?yōu)樽罡咧担瑢?duì)應(yīng)的是深水域轉(zhuǎn)變?yōu)闇\水域的土地利用類型的轉(zhuǎn)變；1996—2015 年淀區(qū)西南部文化服務(wù)降至最低值，藻笮淀和燒車淀轉(zhuǎn)變?yōu)槲幕?wù)高值區(qū)域。

2.3 白洋淀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)時(shí)空演變趨勢

根據(jù)模糊分類法將白洋淀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分為高、中、低值 3 類，如圖8 所示。從 1991—2015 年白洋淀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)高值區(qū)域所占比例處于逐步增加趨勢，在近些年有所降低；中值區(qū)域占比除2005 年之外相對(duì)穩(wěn)定，低值區(qū)域穩(wěn)步減少。疊加后的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)平均得分的趨勢和高值區(qū)域基本一致，從20 世紀(jì)90年代的0.80～0.82，逐步增加到2005年的0.93，到2015年重回0.79。從空間分布上高值區(qū)域分布也有所變化，1991 年高值區(qū)域主要分布在燒車淀區(qū)域，1996 年高值區(qū)域出現(xiàn)藻笮淀、寨南和撈王淀等淺水區(qū)，2005年高值區(qū)域較為普遍，至2015 年淀區(qū)西南部（孝義河及潴龍河入淀過渡區(qū)）總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)由低值區(qū)變?yōu)楦咧祬^(qū)，且高值區(qū)域斑塊化更為明顯。

圖7 不同時(shí)期文化服務(wù)分布Figure 7 Spatio-temporal changes of cultural service in different periods

圖8 不同時(shí)期生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分布圖Figure 8 Spatio-temporal changes of total ecosystem services in different periods

3 討論

3.1 近30年白洋淀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)演變趨勢分析

作為淺水草型湖泊的典型代表，白洋淀具有較高的空間異質(zhì)性，蘆葦草地、水域構(gòu)成了該湖泊的主體[8]，在很大程度上支撐了棲息地質(zhì)量、碳密度、物質(zhì)生產(chǎn)以及文化功能發(fā)揮。研究期內(nèi)棲息地質(zhì)量持續(xù)下降的趨勢與耕地、居工用地、裸地等棲息地質(zhì)量為0 的土地利用類型面積增加有關(guān)。物質(zhì)生產(chǎn)特別是高值區(qū)域有較大提升，主要與淡水捕撈、漁業(yè)養(yǎng)殖、農(nóng)田耕地等人類活動(dòng)有關(guān)[1]，且從空間分布來看，物質(zhì)生產(chǎn)與水域、耕地等居民地周圍密集分布，表明了淀區(qū)人民居住與水產(chǎn)養(yǎng)殖的空間相互作用關(guān)系，廣泛分布在白洋淀北部燒車淀、西部藻苲淀、中部大麥淀、西南部小白洋淀等淀泊區(qū)域。白洋淀文化價(jià)值呈現(xiàn)逐步增加趨勢，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也相應(yīng)促進(jìn)了美學(xué)價(jià)值、教育科研價(jià)值以及生態(tài)旅游價(jià)值的提升。由于幾種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指標(biāo)的量綱不一致，無法進(jìn)行直接加和，在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化為無量綱的數(shù)值基礎(chǔ)上并對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行模糊疊加，疊加后的結(jié)果顯示白洋淀相對(duì)服務(wù)功能水平在研究期內(nèi)呈現(xiàn)出逐步增加然后降低的趨勢，并在2005 年出現(xiàn)最大值，變化趨勢與碳密度演變趨勢較為接近。2005 年蘆葦草地面積和農(nóng)田耕地等對(duì)碳密度有重要貢獻(xiàn)的土地覆被類型占到了整個(gè)區(qū)域的近60%，而在2015 年水域部分面積大大增加，而伴隨著臺(tái)田淹沒使得蘆葦草地面積驟減，影響了碳儲(chǔ)功能。

3.2 生態(tài)補(bǔ)水對(duì)白洋淀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)演變的驅(qū)動(dòng)機(jī)制

隨著20世紀(jì)50、60年代白洋淀上游水庫群修建，白洋淀入淀水量呈顯著減少趨勢，平均降水量也由661.6 mm 減少到20 世紀(jì)初的459 mm，逐步變?yōu)榭菟冢?997 年起，當(dāng)?shù)卣畬?shí)施了跨流域調(diào)水、引水補(bǔ)給白洋淀，在一定程度上緩解了淀區(qū)水位下降、濕地萎縮現(xiàn)象[3]。生態(tài)補(bǔ)水工程維護(hù)了植被生存環(huán)境，為水生生物提供了水域空間，驅(qū)動(dòng)了湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的演變。Yang 等[2]通過Meta 分析手段研究了全球尺度99 個(gè)濕地生態(tài)補(bǔ)水案例，發(fā)現(xiàn)長期實(shí)施生態(tài)補(bǔ)水，特別是高流量、高脈沖的補(bǔ)水過程，可以有效增加濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值，本研究以淺水草型湖泊為典型案例也支撐了上述結(jié)論。從空間上看，生態(tài)補(bǔ)水的入淀口及其附近區(qū)域更有可能成為生態(tài)補(bǔ)水的收益區(qū)域，如府河、孝義河等入淀過渡區(qū)的總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)逐步由低值區(qū)變?yōu)楦咧祬^(qū)，但部分高值區(qū)域逐漸穩(wěn)定在藻笮淀及淀區(qū)西南部。從整體看，白洋淀生態(tài)補(bǔ)水持續(xù)實(shí)施，緩解了人類活動(dòng)和氣候變化導(dǎo)致的淀區(qū)生態(tài)用水的短缺，是一項(xiàng)積極的生態(tài)修復(fù)措施，在很大程度上維護(hù)了白洋淀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的發(fā)揮，促進(jìn)了濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)演變。

3.3 新區(qū)建設(shè)對(duì)白洋淀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能提升的要求

雄安新區(qū)建設(shè)對(duì)白洋淀生態(tài)環(huán)境提出了更高的要求。據(jù)《白洋淀生態(tài)環(huán)境治理和保護(hù)規(guī)劃（2018—2035 年）》，白洋淀要有蓄洪滯瀝、生態(tài)涵養(yǎng)、生產(chǎn)生活和休閑游憩等多元功能，不同功能則對(duì)應(yīng)不同的生態(tài)水位需求。本研究中采用了InVEST模型作為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估的工具，作為土地利用變化驅(qū)動(dòng)模型，未來可以結(jié)合新區(qū)建設(shè)規(guī)劃以及生態(tài)補(bǔ)水方案做不同管理情景的模擬分析，為白洋淀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能提升提供數(shù)據(jù)支撐。另一方面，利用區(qū)位優(yōu)勢和政策優(yōu)勢建立白洋淀生態(tài)補(bǔ)水長效機(jī)制，實(shí)現(xiàn)白洋淀生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的改善和提高，獲得最佳生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，是當(dāng)前學(xué)者和管理者關(guān)注的焦點(diǎn)。一方面，由于不同類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對(duì)生態(tài)補(bǔ)水的反饋條件、閾值不同，加之它們之間固有的滯后性與累積效應(yīng)，增加了生態(tài)補(bǔ)水對(duì)多重系統(tǒng)服務(wù)影響的研究難度，在綜合判斷到底需要補(bǔ)給多少水、什么時(shí)候補(bǔ)等方面仍有很大不確定性；另一方面，在生態(tài)補(bǔ)水工程影響下，各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是否會(huì)有突變，它們之間是否會(huì)存在權(quán)衡和協(xié)同，這些權(quán)衡或協(xié)同關(guān)系會(huì)不會(huì)隨著補(bǔ)水強(qiáng)度和時(shí)間有動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換，都是需要未來亟需回答的問題。因此，未來研究中進(jìn)一步闡釋雄安新區(qū)白洋淀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對(duì)補(bǔ)水策略的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和權(quán)衡模式，可有利于輔助濕地生態(tài)和水利管理決策。

4 結(jié)論

通過對(duì)近30 年白洋淀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)時(shí)空演變的定量化評(píng)估研究，得到以下結(jié)論：

（1）水位是影響白洋淀土地利用類型構(gòu)成的重要因素之一，直接驅(qū)動(dòng)了淺水區(qū)、深水區(qū)以及蘆葦草地面積的變化。但同時(shí)也受多重人類活動(dòng)和氣候變化等影響，現(xiàn)狀條件下的水域和蘆葦草地面積仍較20世紀(jì)90年代下降了20%，深水區(qū)面積較為明顯。

（2）在持續(xù)開展生態(tài)補(bǔ)水背景下，白洋淀?xiàng)⒌刭|(zhì)量和碳密度等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)仍有不同程度的降低，其中棲息地平均質(zhì)量下降趨勢明顯；平均碳密度相對(duì)穩(wěn)定，但2015 年仍有下降，可能與蘆葦草地面積減少有關(guān)；與淡水捕撈、漁業(yè)養(yǎng)殖、圍墾造田等密切相關(guān)的物質(zhì)生產(chǎn)以及旅游美學(xué)、科研教育等文化功能均隨著時(shí)間變化呈現(xiàn)較明顯的增加趨勢。

（3）對(duì)各類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行疊加發(fā)現(xiàn)，生態(tài)補(bǔ)水工程在一定程度上維護(hù)了白洋淀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的發(fā)揮，其平均得分從20 世紀(jì)90 年代的0.80～0.82，逐步增加到2005年的0.93，到2015年重回0.79；高值區(qū)域面積占比逐步增加，但斑塊化更為明顯，低值區(qū)域呈現(xiàn)穩(wěn)定減少趨勢。

（4）雄安新區(qū)建設(shè)對(duì)白洋淀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提出了更高的要求，在未來研究中需要進(jìn)一步深入細(xì)化研究白洋淀主要生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對(duì)生態(tài)補(bǔ)水策略的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和權(quán)衡，實(shí)現(xiàn)節(jié)約有限水資源投入和提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的雙贏。