武俊喜,潘 影, 李振男, 張燕杰, 趙忠旭,張憲洲,余成群

1 中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所, 北京 100101 2 中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)觀(guān)測(cè)與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100101 3 中國(guó)科學(xué)院大學(xué), 北京 100049 4大理大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院, 大理 671003

生態(tài)系統(tǒng)的退化降低了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),引起了生態(tài)災(zāi)害,危害人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全和人類(lèi)福祉。利用生態(tài)修復(fù)工程對(duì)退化生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù),恢復(fù)與重建生態(tài)系統(tǒng)的過(guò)程和功能,提升各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),對(duì)促進(jìn)生態(tài)文明和實(shí)現(xiàn)美麗中國(guó)具有重大意義。

退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)重建的技術(shù)和模式有許多[1- 3]。從干預(yù)和介入退化生態(tài)系統(tǒng)的程度,可分為低度、中度、高度介入的生態(tài)修復(fù)方式,低度方式依靠生態(tài)系統(tǒng)彈性自然恢復(fù)、中度方式對(duì)環(huán)境條件進(jìn)行干預(yù)、高度方式是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行重建[4]。例如退化草地生態(tài)系統(tǒng),圍欄禁牧、施肥及人工播種是最常用恢復(fù)措施[5]。

現(xiàn)階段許多恢復(fù)生態(tài)學(xué)研究基于生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)的理論,利用樣方實(shí)驗(yàn)、區(qū)域監(jiān)測(cè)等方法,分析評(píng)估生態(tài)恢復(fù)技術(shù)和工程的效果,印證了三種程度的生態(tài)修復(fù)都能對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)起到一定作用[3,6- 8]。但針對(duì)不同程度的退化、不同的生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型,不同修復(fù)方式的成本和效果差異較大[4]。

如何根據(jù)退化區(qū)域的特點(diǎn),尤其是居民生計(jì)仍依靠當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的欠發(fā)達(dá)生態(tài)退化區(qū),促進(jìn)其生態(tài)修復(fù)的雙贏或生態(tài)、產(chǎn)業(yè)的耦合提升,仍是難點(diǎn)[9-10]。這其中主要是因?yàn)楝F(xiàn)有的區(qū)域生態(tài)學(xué)、景觀(guān)生態(tài)學(xué)等理論和假設(shè)在支持區(qū)域生態(tài)恢復(fù)技術(shù)組合以及恢復(fù)工程的空間配置,促進(jìn)生產(chǎn)、生態(tài)功能的協(xié)同提升等方面,仍是不足。

能否同時(shí)提高生產(chǎn)和生態(tài)功能,從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分類(lèi)的角度看,即是生態(tài)系統(tǒng)供給服務(wù)與調(diào)節(jié)服務(wù)。草地生態(tài)系統(tǒng)凈初級(jí)生產(chǎn)力(Net primary production, NPP)在人類(lèi)社會(huì)系統(tǒng)和自然系統(tǒng)中的分配比例,與生態(tài)系統(tǒng)供給、調(diào)節(jié)服務(wù)的權(quán)衡有很大關(guān)系[11]。這便為通過(guò)定量分析并優(yōu)化NPP在不同系統(tǒng)中的分配,進(jìn)行不同生態(tài)恢復(fù)技術(shù)的組合和空間配置提供了一條新的思路。

人類(lèi)占用凈初級(jí)生產(chǎn)力(Human appropriation of net primary production, HANPP)為國(guó)際上較為成熟的NPP的分配框架,其將生態(tài)系統(tǒng)潛在凈初級(jí)生產(chǎn)力(Potential net primary production, NPPpot)分為人類(lèi)占用(HANPP)和生態(tài)系統(tǒng)存留(Remaining net primary production in the ecosystem after human appropriation, NPPeco)兩個(gè)部分,又將HANPP細(xì)分為土地利用變化導(dǎo)致(Land use induced human appropriation of net primary production, HANPPluc)與收獲導(dǎo)致(Harvest induced human appropriation of net primary production, HANPPharv)的NPP變化兩個(gè)部分[12-13]。

本文基于HANPP框架及前人在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡方面的研究基礎(chǔ),嘗試提出NPP權(quán)衡假設(shè),用以定量分析不同生態(tài)修復(fù)情景下草地生態(tài)系統(tǒng)供給和調(diào)節(jié)服務(wù)的響應(yīng)。為整村或區(qū)域生態(tài)恢復(fù)技術(shù)和工程的面積及空間配置優(yōu)化提供一個(gè)新的思路。

1 材料與方法

1.1 NPP權(quán)衡假設(shè)

本研究在前人研究基礎(chǔ)上[11],提出NPP權(quán)衡假設(shè),即為：在一定氣候條件下,潛在凈初級(jí)生產(chǎn)力(NPPpot)的總量為限制因子,NPPpot中人類(lèi)占用部分(HANPP)和留存在生態(tài)系統(tǒng)中的部分(NPPeco)的比例決定了生態(tài)系統(tǒng)供給服務(wù)和調(diào)節(jié)服務(wù)的比例；當(dāng)HANPP與NPPeco的比例發(fā)生變化時(shí),生態(tài)系統(tǒng)供給與調(diào)節(jié)服務(wù)將發(fā)生權(quán)衡。

HANPP主要分為兩個(gè)部分,土地利用引起的HANPPluc與收獲導(dǎo)致的HANPPharv,其中收獲(牧草、農(nóng)作物等)導(dǎo)致HANPPharv和供給服務(wù)關(guān)系(牧草供給、農(nóng)產(chǎn)品供給等)緊密。基于NPP權(quán)衡假設(shè),在NPPpot總量不變時(shí),生產(chǎn)活動(dòng)的增強(qiáng)提高了HANPPharv,同時(shí)導(dǎo)致NPPeco減少,引起供給服務(wù)增加的同時(shí)調(diào)節(jié)服務(wù)降低。而傳統(tǒng)封育式生態(tài)修復(fù),即是通過(guò)禁牧降低放牧產(chǎn)生的HANPPharv,通過(guò)犧牲供給服務(wù)而提高NPPeco和調(diào)節(jié)服務(wù)(圖1)。

而若要促進(jìn)生產(chǎn)生態(tài)的協(xié)同提升,基于NPP權(quán)衡假設(shè),一種可行的方法便是提高HANPPharv的同時(shí)降低HANPPluc,甚至使HANPPluc扭轉(zhuǎn)為負(fù)值,確保二者之和的HANPP有所降低,從而提高NPPeco(圖1)。

圖1 基于NPP權(quán)衡的生產(chǎn)生態(tài)協(xié)同提升模式概念框架Fig.1 The conceptual framework of the synergized improving mode in both production and ecology aspects based on the tradeoffs among NPP NPP: 凈初級(jí)生產(chǎn)力; HANPP: 人類(lèi)占用凈初級(jí)生產(chǎn)力; NPPeco: 生態(tài)系統(tǒng)留存凈初級(jí)生產(chǎn)力; HANPPluc: 土地利用導(dǎo)致凈初級(jí)生產(chǎn)力變化; HANPPharv: 收獲的凈初級(jí)生產(chǎn)力及收獲行為導(dǎo)致的凈初級(jí)生產(chǎn)力損失

本研究基于NPP權(quán)衡假設(shè),以西藏白朗村為研究案例,結(jié)合實(shí)地采樣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析了生態(tài)修復(fù)前及協(xié)同提升兩個(gè)階段下(詳見(jiàn)1.5)的HANPP組分及生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)服務(wù)響應(yīng)。

1.2 HANPP各組分核算方法及數(shù)據(jù)來(lái)源

本文中,NPP各組分的核算主要基于實(shí)地采樣數(shù)據(jù)和調(diào)研數(shù)據(jù),核算參數(shù)主要來(lái)自于文獻(xiàn),詳細(xì)如下。

NPPpot=HANPP+NPPeco= HANPPluc+HANPPharv+NPPeco

(1)

式中,NPPpot為潛在NPP,HANPP為人類(lèi)占用NPP,NPPeco為生態(tài)系統(tǒng)留存NPP,前者為后兩者之和；其中HANPP又分為土地利用引起的NPP變化(HANPPluc)與人類(lèi)活動(dòng)收獲的NPP(HANPPharv)。

NPPpot利用不同海拔圍欄內(nèi)生長(zhǎng)旺季地上生物量采樣數(shù)據(jù)以及地上地下NPP量比例數(shù)據(jù)估算(表1)；并基于30m分辨率的Aster DEM數(shù)據(jù)制圖。本研究自2013年在白朗村3900m至5100m建立一條垂直樣帶,樣帶自村落河谷區(qū)3900m海拔處開(kāi)始至坡頂5100m,每隔100m設(shè)立一個(gè)圍欄。2017年8月中旬,每個(gè)圍欄中隨機(jī)選取九個(gè)樣點(diǎn),使用刈割法將所有地上生物量收獲,并放入65℃的烘箱內(nèi)烘干稱(chēng)重(表2)。地上NPP占總比例數(shù)據(jù)則參考文獻(xiàn)中高寒草原的數(shù)據(jù),為22.4%,干物質(zhì)轉(zhuǎn)換為碳的轉(zhuǎn)換系數(shù)則為0.45[14]。

HANPPluc為土地利用變化導(dǎo)致的NPP變化[13]。主要考慮耕地、人工草地的土地利用類(lèi)型變化導(dǎo)致的NPP變化,以及天然草地退化導(dǎo)致的NPP變化。其中耕地、人工草地的HANPPluc利用兩種土地利用NPP與天然草地NPPpot的差值計(jì)算,天然草地的HANPPluc利用退化草地和天然未退化草地的NPP差值計(jì)算,詳細(xì)計(jì)算公式與數(shù)據(jù)來(lái)源見(jiàn)表1。

HANPPharv為收獲行為導(dǎo)致的NPP損失[13]。同樣考慮耕地、人工草地以及天然草地的HANPPharv,其中耕地、人工草地的HANPPharv基于單產(chǎn)計(jì)算,天然草地的HANPPharv基于村落總牲畜數(shù)量、單個(gè)羊單位的采食量、秸稈牧草補(bǔ)飼量等參數(shù)計(jì)算的單位面積天然草地牧壓強(qiáng)度計(jì)算(表1)。

表1 HANPP各組分算法與數(shù)據(jù)來(lái)源

NPPeco則根據(jù)NPPpot與HANPP(HANPPharv+ HANPPluc)的差值計(jì)算并制圖。

1.3 基于NPPeco的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)估算方法

本研究基于NPP權(quán)衡假設(shè),參考現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)估算方法,構(gòu)建了基于NPPeco的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)定量方法(表2)。

具體來(lái)說(shuō),現(xiàn)有定量方法中碳固定服務(wù)主要為地上、地下生物量中的碳含量以及土壤有機(jī)碳之和,本研究利用NPPeco與土壤有機(jī)碳之和表征生態(tài)系統(tǒng)碳固定服務(wù)。空氣凈化服務(wù)主要利用單位面積生態(tài)系統(tǒng)吸收SO2量表征,現(xiàn)有定量方法中利用累積地上生物量以及吸收SO2系數(shù)計(jì)算,本研究利用NPPeco和HANPP替代累積地上生物量,計(jì)算空氣凈化服務(wù)。具體計(jì)算方法和數(shù)據(jù)來(lái)源見(jiàn)表2。

表2 基于NPPeco與采樣數(shù)據(jù)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)計(jì)算方法

1.4 研究區(qū)域及生態(tài)修復(fù)現(xiàn)狀

本研究以西藏拉薩河谷半農(nóng)半牧村——白朗村為例,探索基于NPP權(quán)衡假設(shè)的生態(tài)修復(fù)模式。白朗村位于西藏自治區(qū)拉薩市林周縣卡孜鄉(xiāng),村落總面積123km2,年均氣溫7.5℃,年均降雨量440mm。整個(gè)村落主要由北部的山前洪積扇(河谷區(qū))與南部?jī)蓷l山體組成,海拔從3800m至5500m左右。

2010年白朗村有牧民200多戶(hù),牦牛1584頭,黃牛983頭,羊4138只,合計(jì)共15990羊單位。其中,由于長(zhǎng)年過(guò)度放牧等因素,白朗村天然草地發(fā)生不同程度的退化。在2013年左右,白朗村開(kāi)始嘗試進(jìn)行生產(chǎn)生態(tài)協(xié)同提升的生態(tài)修復(fù)模式,即開(kāi)墾并種植一年生人工牧草地約28.7hm2(圖2),生產(chǎn)的牧草用以牛羊補(bǔ)飼,從而降低山坡天然草地的放牧壓力。該模式不同于傳統(tǒng)禁牧、減畜并給予受影響的牧戶(hù)補(bǔ)貼的模式,旨在通過(guò)利用一部分土地增強(qiáng)牧草生產(chǎn),其余土地減畜減壓,實(shí)現(xiàn)退化草地自然恢復(fù),最終達(dá)到整村生產(chǎn)生態(tài)協(xié)同提升的目的。

圖2 研究區(qū)域位置圖Fig.2 The location of study region-Bailang village

1.5 基于NPP權(quán)衡的生態(tài)修復(fù)模式情景設(shè)置

本研究基于NPP權(quán)衡假設(shè),選取2010年生態(tài)修復(fù)前、2015年生態(tài)修復(fù)后以及假設(shè)擴(kuò)大現(xiàn)有人工牧草地面積三種情況設(shè)置生態(tài)修復(fù)三個(gè)情景,并分析了不同情景下白朗村的生產(chǎn)(牲畜養(yǎng)殖頭數(shù))和生態(tài)狀況(生態(tài)系統(tǒng)服務(wù))。3種情景分別如下：

1、生態(tài)修復(fù)前。該情景數(shù)據(jù)來(lái)源于2010年實(shí)際采樣調(diào)研數(shù)據(jù),代表傳統(tǒng)放牧下草地退化的狀況。

2、協(xié)同提升后。該情景數(shù)據(jù)來(lái)源于2015年實(shí)際采樣調(diào)研數(shù)據(jù),代表實(shí)際生產(chǎn)生態(tài)協(xié)同修復(fù)下的狀況,即開(kāi)墾一部分村落中處于沖積扇河谷地區(qū)的退化草地,用以種植人工牧草(約28.7hm2)。

3、河谷種草模式。該情景數(shù)據(jù)為規(guī)劃目標(biāo)設(shè)置,假設(shè)了生產(chǎn)生態(tài)協(xié)同提升中最大化生產(chǎn)的極端模式,即村落中整個(gè)洪積扇(約828 hm2)種植人工牧草,坡上進(jìn)行禁牧。

在生態(tài)修復(fù)前和協(xié)同提升后這兩個(gè)情景中,耕地、天然草地、人工草地面積確定,牲畜養(yǎng)殖頭數(shù)根據(jù)實(shí)際調(diào)研數(shù)據(jù)設(shè)置；在這兩個(gè)情景中,主要通過(guò)HANPP各組分算法計(jì)算NPPeco(表1),并基于NPPeco的方法計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)(表2)。在第三個(gè)情景河谷種草模式中,耕地、天然草地、人工草地面積同樣確定,且天然草地完全禁牧；在此情況下,計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),并根據(jù)HANPPharv的計(jì)算反推可以養(yǎng)殖的牲畜數(shù)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同情景下的HANPP組分分析

在實(shí)施生態(tài)修復(fù)前,白朗村HANPP為35.0 g C/m2,占NPPpot的13.8%,其中收獲的HANPPharv占40.0%(14.0 g C/m2),土地利用改變導(dǎo)致的HANPPluc占60.0%(21.0 g C/m2)(表3)。在實(shí)施協(xié)同提升的生態(tài)修復(fù)后,白朗村HANPP基本保持不變,為35.3 g C/m2,占NPPpot的比例也僅提高了0.1%；但HANPP的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,其中HANPPharv提高了4.2%,HANPPluc降低了1.8%。而河谷種草模式下,HANPP相比實(shí)施生態(tài)修復(fù)前降低了67.0%,為11.7g C/m2。HANPP的結(jié)構(gòu)變化更加劇烈,HANPPharv增加了84.2%,為25.8 g C/m2；HANPPluc降低了167.0%,為-14.2 g C/m2。

表3 三個(gè)生態(tài)修復(fù)情景下的土地利用、HANPP與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)

從空間格局上看,村落北部海拔在3800—3900m左右的洪積扇河谷區(qū)NPPpot較高,海拔較高的山體部分NPPpot普遍較低(圖3)。而實(shí)施生態(tài)修復(fù)之前,山體部分的HANPP皆在較高水平,占NPPpot比例約在13.8%—18.6%,高于村落平均水平(13.8%)(圖4)。實(shí)施協(xié)同提升的生態(tài)修復(fù)后,山體部分的HANPP無(wú)明顯變化,但洪積扇河谷區(qū)的HANPP結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,即HANPPluc降低而HANPPharv升高,以支持養(yǎng)殖牲畜數(shù)量的增加(圖4)。而實(shí)施河谷種草模式后,山體部分HANPP降低為0；除了耕地,洪積扇河谷區(qū)其他人工種草區(qū)域的HANPP也大幅降低,其中主要是HANPPluc大幅降低至負(fù)值,從而抵消了因牲畜養(yǎng)殖數(shù)量增加而增長(zhǎng)的HANPPharv。

圖3 白朗村草地潛在凈初級(jí)生產(chǎn)力 Fig.3 The map of potential NPP of grassland ecosystems of Bailang village

圖4 不同生態(tài)修復(fù)情景下HANPP各組分空間格局Fig.4 The spatial patterns of the components of HANPP under different ecological restoration scenarios

不同情景下的NPPeco同樣有較大差異,實(shí)施生態(tài)修復(fù)前和實(shí)施協(xié)同提升的生態(tài)修復(fù)后,NPPeco分別為218.6 g C/m2與218.4 g C/m2,而河谷種草模式下,NPPeco相比生態(tài)修復(fù)前提高了10.7%,為242.0 g C/m2。從空間格局上看,河谷種草模式下,NPPeco在山體部分以及洪積扇河谷區(qū)皆有提升。

2.2 不同情景下的生產(chǎn)水平與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)

實(shí)施生態(tài)修復(fù)前,白朗村共有牲畜15990羊單位,生態(tài)系統(tǒng)空氣凈化服務(wù)為12.0 g SO2m-2a-1,碳固定服務(wù)為6245.4 g C m-2a-1。實(shí)施協(xié)同提升的生態(tài)修復(fù)后,白朗村牲畜放牧與養(yǎng)殖數(shù)量增加了6.3%,至17000羊單位；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)基本保持同一水平,其中空氣凈化服務(wù)為12.0 g SO2m-2a-1,碳固定服務(wù)為6240.0 g C m-2a-1。在河谷種草模式情景下,可放牧和養(yǎng)殖的牲畜數(shù)量大幅增加了2.2倍(35195羊單位)；而空氣凈化服務(wù)也提高了15.1%(13.8 g SO2m-2a-1),碳固定服務(wù)提高了5.0%(6560.1 g C m-2a-1)。

從空間格局上看,空氣凈化服務(wù)的空間格局變化不大,僅在河谷種草模式下,河谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)空氣凈化服務(wù)有所提升。而碳固定服務(wù)則變化較大,在實(shí)施生態(tài)修復(fù)前及實(shí)施協(xié)同提升的生態(tài)修復(fù)后,河谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)碳固定服務(wù)較高,而在河谷種草模式下,該區(qū)域碳固定服務(wù)大幅降低,而山體部分碳固定服務(wù)則有所提升。

圖5 不同生態(tài)修復(fù)情景下生態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)服務(wù)的空間格局Fig.5 The spatial patterns of ecosystem regulating services under different ecological restoration scenarios

3 討論

3.1 生態(tài)修復(fù)中人工草地的優(yōu)化配置

圍欄封育、減畜、輪牧等是退化草地最常用的生態(tài)修復(fù)方式,其主要是降低人類(lèi)利用強(qiáng)度,促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)自身恢復(fù)[4]。然而封育、減畜式生態(tài)修復(fù)對(duì)重度退化草地效果一般,且其犧牲草地的生產(chǎn)功能,需要政府進(jìn)行補(bǔ)貼等以維持受影響的牧戶(hù)生計(jì)[4,16]。近些年,人工種植牧草等方式被用來(lái)治理中重度退化草地,在能保證其高投入的前提下,人工草地可以提高生產(chǎn)功能,并促進(jìn)退化草地植被覆蓋度等的恢復(fù)[18-19]。但由于其高投入,相比天然草地會(huì)降低土壤有機(jī)碳、全氮、全磷的特點(diǎn)[16,20],人工牧草地不可能無(wú)限擴(kuò)張。如何根據(jù)區(qū)域草地退化情況以及水土資源狀況,設(shè)定人工草地面積比例,優(yōu)化人工草地空間格局,仍是難點(diǎn)[21]。

NPP權(quán)衡假設(shè)便為定量分析人工草地位置和面積變化下,整個(gè)區(qū)域生產(chǎn)生態(tài)功能的響應(yīng)提供了理論支持；其通過(guò)NPPpot反映該區(qū)域的自然條件,并通過(guò)HANPP框架和基于NPPeco的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)計(jì)算,將生產(chǎn)、生態(tài)功能與NPP的分配聯(lián)系起來(lái)。本研究中,白朗村僅利用天然草地7%的面積種植人工牧草,便可以達(dá)到生產(chǎn)功能(牲畜養(yǎng)殖數(shù)量)提高2.2倍,并完全不需要利用山體天然草地,可促進(jìn)其恢復(fù),達(dá)到整個(gè)村落空氣凈化服務(wù)提高了15.1%,碳固定服務(wù)提高了5.0%。

3.2 NPP權(quán)衡假設(shè)與HANPP框架

HANPP方法框架已較為成熟,在利用HANPP框架分析生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)方面也有一些案例,包括可以用來(lái)區(qū)分人類(lèi)活動(dòng)和氣候變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化和恢復(fù)的影響[22],或是評(píng)估土地利用退化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響[23]。但HANPP的框架主要是用g C/m2這一量綱來(lái)定量一定時(shí)空內(nèi)人類(lèi)活動(dòng)的強(qiáng)度,并利用HANPPharv及HANPPluc等剖析人類(lèi)活動(dòng)的結(jié)構(gòu)[12]；利用HANPP分析生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)響應(yīng)的研究中大多還是利用相關(guān)性分析、回歸分析等統(tǒng)計(jì)方法。本研究是基于NPP權(quán)衡假設(shè),利用HANPP框架構(gòu)建了定量分析人類(lèi)活動(dòng)影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡的方法體系,是一種將方法學(xué)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡機(jī)理統(tǒng)一起來(lái)的嘗試。

但本研究現(xiàn)階段僅嘗試針對(duì)空氣凈化和碳固定兩種調(diào)節(jié)服務(wù),其他調(diào)節(jié)服務(wù)的定量方法仍需探索?，F(xiàn)在的水源涵養(yǎng)服務(wù)大多使用水量平衡法,由年降雨量減去實(shí)際蒸散量,其中實(shí)際蒸散量與地表植被覆蓋和土地利用類(lèi)型有很大關(guān)系[24]；而土壤保持服務(wù)的定量大多使用通用土壤流失方程計(jì)算,其中的植被覆蓋因子和水土保持的措施因子也與地表植被覆蓋和土地利用類(lèi)型有很大關(guān)系[25]；防風(fēng)固沙服務(wù)的定量大多使用修正土壤風(fēng)蝕方程計(jì)算,其中的綜合植被因子用以估算生長(zhǎng)植被、枯立物等對(duì)土壤風(fēng)蝕的影響[26]。理論上這三種調(diào)節(jié)服務(wù)都可以利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法與NPPeco建立聯(lián)系,完善基于NPPeco的調(diào)節(jié)服務(wù)定量方法體系,推動(dòng)NPP權(quán)衡假設(shè)對(duì)區(qū)域生產(chǎn)生態(tài)協(xié)同提升的支持。

4 結(jié)論

NPP權(quán)衡假設(shè)可以為定量分析區(qū)域尺度生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡提供一定的理論支持,從而促進(jìn)區(qū)域生產(chǎn)生態(tài)協(xié)同提升的生態(tài)修復(fù)模式優(yōu)化研究。白朗村在生態(tài)修復(fù)前后,HANPP的總量和結(jié)構(gòu)皆發(fā)生了較大變化,伴隨著生態(tài)系統(tǒng)供給與調(diào)節(jié)服務(wù)的權(quán)衡。通過(guò)基于NPP權(quán)衡假設(shè)的定量分析框架得出,西藏拉薩河流域的半農(nóng)半牧村可以通過(guò)河谷區(qū)種草,山體草地自然恢復(fù)模式,同時(shí)提高養(yǎng)殖牲畜數(shù)量和生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)服務(wù)水平。本研究區(qū)域大約利用7.0%面積的天然草地種植人工牧草,便可以達(dá)到牲畜養(yǎng)殖數(shù)量提高2.2倍,空氣凈化服務(wù)與碳固定服務(wù)分別提高15.1%與5.0%。