鄧 偉, 劉德紹, 唐燕秋, 齊 靜
(1.重慶市環(huán)境科學研究院,重慶 401147;2.重慶科技學院,重慶 401331;3.重慶大學 資源及環(huán)境科學學院,重慶 400044)
三峽庫區(qū)土壤保持重要區(qū) (重慶段)生態(tài)系統(tǒng)服務功能空間分異特征
鄧 偉1,3, 劉德紹2*, 唐燕秋1, 齊 靜1,3
(1.重慶市環(huán)境科學研究院,重慶 401147;2.重慶科技學院,重慶 401331;3.重慶大學 資源及環(huán)境科學學院,重慶 400044)
選取水源涵養(yǎng)、生物多樣性維護、土壤保持和固碳4種生態(tài)系服務功能,在GIS支持下建立空間評估模型,綜合分析了受 “自然-人工”二元干擾嚴重的三峽庫區(qū)土壤保持重要區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性空間分異特征。結(jié)果表明:(1)研究區(qū)水源涵養(yǎng)功能以高度重要為主,極重要區(qū)呈帶狀分布在東北部大巴山區(qū)和干支流兩側(cè)山脊。(2)生物多樣性維護中等以上面積比之和達70%以上。(3)土壤保持功能以高度重要和極重要為主,其中極重要區(qū)主要集中在東北部、巫溪縣及開州北部地區(qū)。(4)固碳功能中等重要區(qū)占絕對優(yōu)勢,面積比為51.97%,主要分布在西部都市區(qū)和江津區(qū)北部、長壽區(qū)和涪陵區(qū)北部地區(qū)。(5)三峽庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性總體較高,高度重要以上面積占比達66%以上,具有空間分異顯著特征,總體上東部重要性高于西部;極重要區(qū)主要分布在主要干支流兩側(cè)和呈組團式分布在區(qū)內(nèi)海拔較高的山脊;高度重要區(qū)主要呈環(huán)帶狀分布在極重要區(qū)外圍兩側(cè)。
GIS;三峽庫區(qū)土壤保持重要區(qū);生態(tài)系統(tǒng)服務功能;空間分異
生態(tài)系統(tǒng)作為生物圈的重要組成部分,其生態(tài)過程形成了維持人類得以生存的資源環(huán)境條件與效用,即生態(tài)系統(tǒng)服務功能[1]。生態(tài)系統(tǒng)服務功能對維持人類生命支持系統(tǒng),保障全球及區(qū)域生態(tài)安全具有重要意義[2-3]。20世紀70年代提出的生態(tài)服務功能概念,引起了國際生態(tài)學界的廣泛重視[4-5]。Costanza等[6]于1997年對全球生態(tài)系統(tǒng)服務價值進行了評估,有力地推動了生態(tài)系統(tǒng)服務功能研究[7]。國內(nèi)歐陽志云[8]、傅伯杰[9]等一批科學工作者對我國生態(tài)系統(tǒng)服務功能理論與方法研究做出了重要的貢獻[10]。此外,桓曼曼等[11]對生態(tài)系統(tǒng)服務功能的定義、內(nèi)涵以及評價方法進行了深入探討,各種單一生態(tài)系統(tǒng)類型服務功能的評估方法也相繼建立起來[12],并進行了定量評價[13-15],一定程度上加深了對生態(tài)系統(tǒng)服務功能的理解和應用。但是,目前國內(nèi)大多研究都偏重于單一生態(tài)系統(tǒng)服務功能的分析,而對綜合生態(tài)系統(tǒng)服務研究較少。
2015年,環(huán)保部印發(fā) 《全國生態(tài)功能區(qū)劃 (修編版)》,劃定了60個對國家生態(tài)安全具有重要意義的重要生態(tài)服務功能區(qū)。其中三峽庫區(qū)被確定為 “三峽庫區(qū)土壤保持重要區(qū)”,對整個長江流域具有重要的土壤保持、水源涵養(yǎng)、生物多樣性保護、水質(zhì)安全保障和洪水調(diào)蓄等生態(tài)服務功能起到重大作用[16]。近年來,三峽工程建設中巨大的 “自然-人工”二元干擾和重慶直轄后快速城鎮(zhèn)化、工業(yè)化等因素,在一定程度上破壞了原有的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能,森林植被破壞較嚴重,水源涵養(yǎng)能力下降,形成了一系列的生態(tài)環(huán)境問題[17-18]。雖然已有大量學者對近年來三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境變化進行了研究,但主要集中在水環(huán)境[19]、地質(zhì)災害[20]、水土流失[21]和消落帶濕地生態(tài)環(huán)境的研究[22],對區(qū)域性尺度的生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估相對較少。
三峽庫區(qū)土壤保持重要區(qū)重慶段位于長江上游的末端,是長江流域的重要生態(tài)屏障,具有復雜的自然生態(tài)條件和社會經(jīng)濟特征,面臨多重生態(tài)環(huán)境問題的威脅決定了該重要生態(tài)功能區(qū)生態(tài)環(huán)境演變在反映區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和自然生態(tài)環(huán)境的協(xié)同共生方面具有較強的典型性和代表性,對其開展生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性空間分異的研究具有重要的理論與實踐意義。鑒于此,本文選擇三峽庫區(qū)土壤保持重要功能區(qū)(重慶段)為研究對象,借助GIS技術(shù),利用遙感分類、地面核查和生態(tài)空間分析方法,從景觀格局的角度探索生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性空間分異特征,為三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境管理,構(gòu)建可持續(xù)的社會-自然協(xié)同發(fā)展格局提供科學依據(jù)。
三峽庫區(qū)土壤保持重要區(qū) (重慶段)地理坐標為北緯28°31′~31°44′、東經(jīng)105°49′~110°12′,包括重慶市的22個區(qū)縣 (自治縣),幅員面積46 178.29 km2(圖1)。本區(qū)地勢東部高、中西部低,東部和東南部山地高聳,層狀地貌明顯,逐級向長江河谷傾降,平均海拔450~1 000 m;低山和丘陵分別占本區(qū)面積的46.6%和34.5%。土壤以紫色土、石灰土、黃壤為主。區(qū)內(nèi)氣候條件受地勢影響垂直性氣候差異較大,小氣候特征較為明顯;多年平均氣溫14~18℃,氣溫年差較大;降雨量1 200~1 400 mm,雨量充沛但空間分布不均。區(qū)內(nèi)植被類型多樣,物種資源豐富,主要類型有落葉針葉林、常綠闊葉林、落葉闊葉與常綠闊葉混交林、灌草叢和農(nóng)作物等。研究區(qū)內(nèi)經(jīng)濟社會發(fā)展水平較低,2015年常住人口1 011.7萬人,人口密度219.08人/km2,城鎮(zhèn)化率38.12%;2015年GDP為1 643.53億元,占重慶市的24.78%,三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比為16.35∶44.79∶38.86。
圖1 研究區(qū)地理位置Fig.1 Location of the study area
根據(jù)研究區(qū)實際情況,選擇比較重要的生物多樣性維持、土壤保持、水源涵養(yǎng)、固碳4種生態(tài)系統(tǒng)服務功能建立評價模型,對三峽庫區(qū)土壤保持重要區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務功能進行綜合研究,定量揭示生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性空間分異特征。
2.1 生物多樣性維持功能重要性
生物多樣性是維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本條件,采用InVEST模型中的區(qū)域生境質(zhì)量指數(shù)對區(qū)域生物多樣性維持功能展開評價。
式中:Qxj是土地利用與土地覆蓋j中柵格x的生境質(zhì)量;Dxj是土地利用與土地覆蓋或生境類型j中柵格x的生境脅迫水平;k是為半飽和常數(shù),當時,k值等于D值;Hj為土地覆蓋j的生境適合性。
柵格y中脅迫因子r(ry)對柵格x中生境的脅迫作用為irxy:
式中:dxy為柵格x與柵格y之間的直線距離;drmax是脅迫因子r的最大影響距離;wr為脅迫因子的權(quán)重;βx為柵格x的可達性水平,1表示極容易達到;Sjr為土地覆蓋j對脅迫因子r的敏感性,1表示最大敏感系數(shù);其中wr和Sjr均來自專家打分。
生境質(zhì)量指數(shù)Qxj,按以下公式標準化:
式中:Si為對生境質(zhì)量指數(shù)標準化指數(shù);Sx為i因子中柵格單元生境質(zhì)量,此處為Qxj;Smin和Smax為i因子評價結(jié)果柵格影像的最小值和最大值,此處為min(Qxj)和max(Qxj)。將標準化后的對生境質(zhì)量指數(shù)分為高[0.8~1.0)、較高[0.6~0.8)、中[0.4~0.6)、較低[0.2~0.4)、低[0~0.2)5個等級。
在獲取了空間生境質(zhì)量指數(shù)的基礎上,結(jié)合研究區(qū)內(nèi)自然保護區(qū)、森林公園、風景名勝區(qū)等重要生態(tài)功能區(qū)進行空間疊加,確定研究區(qū)生物多樣性保護重要性等級 (表1)。
表1 生物多樣性保護重要性評價分級Table 1 Assessment levels of importance for biodiversity conservation
2.2 土壤保持功能重要性
以通用土壤流失方程USLE為基礎,建立降雨侵蝕力、土壤可蝕性、坡長坡度和地表植被覆蓋等指標體系獲取潛在和實際土壤侵蝕量,以二者的差值,即土壤保持量SC來評價生態(tài)系統(tǒng)土壤保持功能的強弱。
式中:SC為土壤保持量;R為降雨侵蝕力因子,計算方法采用周伏建[23]提出的R值簡易計算式得到;K為土壤可蝕性因子,參考吳昌廣[24]依靠重慶市和湖北省第二次土壤普查資料,采用幾何平均粒徑模型修正公式計算出的各土種可蝕性K值 (表2),該方法較好地避免了人為隨意性的干擾,并且通過對照全國土壤可蝕性K值的小區(qū)實測資料和四川遂寧市紫色土的可蝕性K值,驗證了三峽庫區(qū)K值的確定是較為可信的;LS為坡長-坡度因子,采用地形起伏度指標,利用DEM數(shù)據(jù)在ArcGIS軟件中獲??;C·P為植被覆蓋與管理-水土保持措施因子,參考國家環(huán)保部 《全國生態(tài)環(huán)境十年變化 (2000-2010年)遙感調(diào)查與評估項目》技術(shù)指南,以及張照錄等[25]、張巖等[26]的關(guān)于全國植被覆蓋與管理因子研究,結(jié)合三峽庫區(qū)實際情況征詢專家意見,確定C·P值 (表3)。
表2 研究區(qū)部分土壤類型K值Table 2 The K values of various soil types in the study area
表3 研究區(qū)不同土地類型C·P值Table 3 The C&P values of the various land use types in the study area
獲得土壤保持量SC后歸一化到0~1之間,并將土壤保持重要性分為高[0.8~1.0)、較高[0.6~0.8)、中[0.4~0.6)、較低[0.2~0.4)、低[0~0.2)5個等級。
在評價研究區(qū)土壤保持量的基礎上,可以進一步分析土壤侵蝕可能對下游河流和水資源造成的危害程度。通過將河流、湖泊及水源地與土壤保持功能分布圖進行疊加,根據(jù)表4的分級標準對土壤保持重要性進行分級,獲得土壤保持重要性分級表。
表4 土壤保持重要性分級表Table 4 Assessment levels of soil conservation importance
2.3 水源涵養(yǎng)功能重要性
生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)的生態(tài)重要性,在于整個區(qū)域?qū)υu價區(qū)水資源的依賴程度及洪水調(diào)節(jié)作用。采用降水貯存量法,即森林生態(tài)系統(tǒng)的蓄水效應來衡量生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水分的功能 (公式7,公式8)。
式中:Q為與裸地相比較,森林、草地、濕地、農(nóng)田等生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水分的增加,單位為mm/(km2·a);A為生態(tài)系統(tǒng)面積 (km2);J為多年均產(chǎn)流降雨量 (mm);J0為多年均降雨量 (mm);K為產(chǎn)流降雨量占降雨總量的比例,參考趙同謙等[27]的研究結(jié)論,以秦嶺-淮河一線為界,將全國劃分為北方區(qū)和南方區(qū),其中南方區(qū)降雨次數(shù)多、強度大,主要集中于4~9月,而北方降雨較少,降雨主要集中于6~9月,因此,南方區(qū)K值取0.6;R為與裸地比較,森林生態(tài)系統(tǒng)減少徑流的效益系數(shù)。本研究結(jié)合鄧坤枚等[28]、張文廣等[29]關(guān)于長江上游和岷江上游森林生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)量研究成果,以及劉承等[30]關(guān)于四川省寶興縣縣域生態(tài)系統(tǒng)水土保持功能研究成果,征詢專家意見,對R值進行了補充和調(diào)整,制訂出研究區(qū)不同生態(tài)系統(tǒng)類型R值 (表5)。
表5 研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)類型R值Table 5 The R values of different ecosystems in the study area
獲得蓄水效應Q值并標準化后,將蓄水效應Q分為高[0.8~1.0)、較高[0.6~0.8)、中[0.4~0.6)、較低[0.2~0.4)、低[0~0.2)5個等級。
在水源涵養(yǎng)功能的評價基礎上,可以進一步研究區(qū)域?qū)λY源的依賴程度及洪水調(diào)節(jié)作用,即水源涵養(yǎng)重要性。通過將湖泊、水庫、水源集水區(qū)、各種水源涵養(yǎng)林、河流兩側(cè)水源涵養(yǎng)緩沖區(qū)與水源涵養(yǎng)功能分布圖進行疊加,然后根據(jù)表6的分級標準,對研究區(qū)水源涵養(yǎng)重要性進行分級。
表6 水源涵養(yǎng)重要性分級標準Table 6 Assessment levels of importance for water conservation
2.4 固碳功能重要性
參考王海穩(wěn)研究成果[31],根據(jù)不同土地利用類型和碳庫 (土壤、凋落物、林下植被、喬木)評價生態(tài)系統(tǒng)固碳功能 (公式9)。
式中:Cij_storage為第j種土地利用類型柵格i的碳貯量;Cij_above為第j種土地利用類型柵格i單位面積喬木層碳貯量;Cij_below為第j種土地利用類型柵格i單位面積灌木層和草本層碳貯量;Cij_soil為第j種土地利用類型柵格i單位面積土壤碳貯量;Cij_dead為第j種土地利用類型柵格i單位面積凋落物層碳貯量;Sij為第j種土地利用類型柵格i的面積。
對碳貯量Cij_storage進行標準化后,將其分為極重要[0.8~1.0)、高度重要[0.6~0.8)、中等重要[0.4~0.6)、比較重要[0.2~0.4)、一般重要[0~0.2)5個等級。
2.5 生態(tài)系統(tǒng)綜合服務功能重要性
單項生態(tài)系統(tǒng)服務功能僅反映了單一方面的生態(tài)系統(tǒng)服務功能。需要進行空間融合,反映生態(tài)系統(tǒng)綜合服務功能的空間分布格局??臻g融合按照公式10進行空間疊加計算:
式中:SSj為生態(tài)系統(tǒng)綜合服務功能指數(shù),Si為i因子生態(tài)系統(tǒng)服務功能等級值。
生態(tài)系統(tǒng)綜合服務功能重要性評價結(jié)果按公式11進行標準化。
式中:Si為生態(tài)系統(tǒng)服務功能標準化指數(shù);Sx為i因子中柵格單元生態(tài)系統(tǒng)服務功能值;Smin和Smax為i因子評價結(jié)果柵格影像的最小值和最大值。將標準化后的生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性分為極重要[0.8~1.0)、高度重要[0.6~0.8)、中等重要[0.4~0.6)、比較重要[0.2~0.4)和一般重要[0~0.2)5個等級。
3.1 單因子生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性
3.1.1 生物多樣性維持功能重要性
三峽庫區(qū)生物多樣性維持功能以高度重要和中等重要為主,面積分別為13 243.93 km2和11 433.74 km2,分別占三峽庫區(qū)總面積的28.68%和24.76%;其次是極重要和一般重要,面積分別為9 074.03 km2和8 265.93 km2;比較重要區(qū)面積最小,僅為4 160.66 km2(表7)。從數(shù)量特征來看,三峽庫區(qū)生物多樣性維持功能中等以上面積占較大比例,中等重要、高度重要和極重要區(qū)的面積比之和達到70%以上??臻g分布特征上,中等重要區(qū)呈連片分布,其余生物多樣性維持功能重要性類型空間分布總體較為離散。其中極重要區(qū)主要分布在國家級自然保護區(qū) (大巴山、縉云山)、國家級森林公園 (雪寶山、紅池壩、小三峽、黃水、鐵峰山、仙女山、武陵山、橋口壩、歌樂山等)、國家級風景名勝區(qū) (縉云山-釣魚城、四面山、白帝城、天坑地縫等)等重要生態(tài)功能區(qū),這些地區(qū)植被覆蓋度高,生態(tài)系統(tǒng)類型多樣,物種豐富度高,對維持生物多樣性發(fā)揮了重要作用;高度重要區(qū)主要分布在呈條帶狀的七曜山、精華山、方斗山、黃草山、都市區(qū) “四山”的山脊兩側(cè);中等重要區(qū)主要連片分布在西部平行嶺谷山間谷地、長壽區(qū)、涪陵區(qū)、忠縣大部和開縣南部;比較重要區(qū)主要分布在云陽縣和奉節(jié)縣境內(nèi);一般重要區(qū)主要集中在都市區(qū)和長江干流上經(jīng)濟發(fā)展較好的區(qū)縣城區(qū)周邊,如長壽、涪陵、萬州。一般重要區(qū)大多是城市生態(tài)系統(tǒng),表面上看起來生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性不高,但是,這些區(qū)域是人類生活和活動的區(qū)域,也是自然生態(tài)系統(tǒng)和社會生態(tài)系統(tǒng)高度交叉的區(qū)域,敏感性較高,容易受到干擾而出現(xiàn)生態(tài)問題。因此,除了要高度保護極重要、高度重要這樣的生態(tài)功能重要區(qū)域,同時還要注重對一般重要區(qū)的保護 (圖2)。
3.1.2 土壤保持功能重要性
三峽庫區(qū)土壤保持功能重要性主要以高度重要和極重要為主,面積分別為14 998.71 km2和10 154.61 km2,面積比分別為32.48%和21.99%;中等重要區(qū)、比較重要區(qū)和一般重要區(qū)面積相當,分別為5 841.55 km2、6 871.33 km2和8 312.09 km2(表7)??臻g分布特征上,土壤保持功能高度重要區(qū)和極重要區(qū)主要分布在東部,其中極重要區(qū)主要集中在東北部,巫溪縣和開州北部都屬于土壤保持極重要區(qū);高度重要區(qū)主要分布在武隆區(qū)、豐都縣、忠縣、石柱縣、云陽縣、奉節(jié)縣和巫山縣,以上區(qū)縣也基本都屬于土壤保持重要區(qū);中等以下重要區(qū)主要分布在西部都市區(qū)及其周邊,以及長壽區(qū)北部和涪陵區(qū)西部 (圖2)。
3.1.3 水源涵養(yǎng)功能重要性
三峽庫區(qū)是重要的水源涵養(yǎng)功能區(qū),其水源涵養(yǎng)功能重要性主要以高度重要為主,面積為22 433.41 km2,占三峽庫區(qū)總面積的48.58%;其次是極重要區(qū),面積為8 048.88 km2,比例為17.43%;一般重要區(qū)面積有8 307.48 km2,面積比例為17.99%;中等重要和比較重要面積較小,分別為3 163.21 km2和4 225.31 km2,分別占三峽庫區(qū)總面積的6.85%和9.15% (表7)??臻g分布上,高度重要區(qū)在區(qū)內(nèi)呈大范圍連片分布;極重要區(qū)主要在東北部的大巴山區(qū)和沿干支流兩側(cè)呈帶狀分布,對維持三峽水庫水質(zhì)、減少泥沙淤積、調(diào)蓄洪水等發(fā)揮重要作用;比較重要區(qū)主要分布在東部云陽縣、奉節(jié)縣和巫山縣中部地區(qū);西部都市區(qū)及其周邊主要為一般重要區(qū) (圖2)。
表7 生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性評價結(jié)果Table 7 The assessment on ecosystem services
3.1.4 固碳功能重要性
三峽庫區(qū)固碳功能重要性不高,中等重要區(qū)占絕對優(yōu)勢,面積和比例分別為 23 998.86 km2和51.97%;其次是高度重要區(qū),面積和比例分別為11 152.06 km2和24.15%;極重要區(qū)和一般重要區(qū)面積相當,分別為4 363.85 km2和4 973.39 km2;比較重要區(qū)面積最小,僅有1 690.13 km2,面積比為3.66% (表7)。空間分布上,高度重要區(qū)在西部和中部,主要沿江津區(qū)南部-巴南區(qū)南部-武隆區(qū)北部-豐都縣中部-石柱縣中部呈條帶狀分布,東部主要集中在萬州區(qū)、開州區(qū)、云陽縣和奉節(jié)縣境內(nèi);中等重要區(qū)主要分布在西部都市區(qū)和江津區(qū)北部、長壽區(qū)和涪陵區(qū)北部,此外武隆區(qū)東部、石柱縣東部和萬州區(qū)北部也有零散分布;中等以下重要區(qū)主要分布在都市區(qū)和東部大中型城鎮(zhèn)區(qū) (圖2)。
圖2 生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性空間分布Fig.2 The distribution on ecosystem services assessment
3.2 生態(tài)系統(tǒng)綜合服務功能重要性
3.2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性量度特征
生態(tài)系統(tǒng)服務功能評價結(jié)果顯示 (表8),研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務重要性主要以高度重要和極重要為主,二者的面積分別為20 504.42 km2和10 165.75 km2,分別占整個三峽庫區(qū)總面積的44.40%和22.01%。其次是一般重要區(qū),面積和比例分別為8 693.97 km2和18.83%;比較重要區(qū)和中等重要區(qū)面積相對較少,分別為4 707.98 km2和2 106.17 km2,所占比例分別為10.20%和4.56%。從生態(tài)系統(tǒng)服務功能數(shù)量特征來看,三峽庫區(qū)總體生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性較高,其中高度重要和極重要區(qū)的面積之和所占比例達到了66%以上。
表8 三峽庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務功能分級特征Table 8 The change features of the ecosystem service function in the Three Gorges reservoir
3.2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性空間特征
三峽庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性水平空間差異顯著,總體上東部重要性高于西部。其中極重要區(qū)主要分布在兩大類型區(qū):第一,沿長江、烏江、小江等主要干支流水域及其兩側(cè),呈條帶狀分布;第二,呈組團式分布在區(qū)內(nèi)海拔較高的山脊,如東北部巫溪北部大巴山、開州北部雪寶山、精華山、南山,中部七曜山、方斗山、黃草山,以及西部都市區(qū) “四山”和江津區(qū)南部四面山。高度重要區(qū)主要沿著極重要區(qū)外圍兩側(cè)呈環(huán)帶狀分布,以及呈零散狀分布在東北部開縣南部、巫溪縣南部、巫山縣東部、萬州區(qū)東部,以及中部的忠縣、豐都縣、石柱縣和南部的武隆縣等大部分地區(qū)。中等重要區(qū)和比較重要區(qū)面積較少,零星分布在中部和東部涪陵、忠縣、萬州、云陽、奉節(jié)和巫山境內(nèi),分布方式主要為交錯分布在高度重要區(qū)和更低級別的重要區(qū)之間。比較重要區(qū)和一般重要區(qū)主要分布在西部和中部,其中一般重要區(qū)主要分布在西部都市區(qū)以及中部經(jīng)濟發(fā)展較好的區(qū)縣城區(qū)周邊,如長壽、涪陵、萬州等;而平行嶺谷區(qū)向斜谷地大部分區(qū)域為比較重要區(qū);此外,長壽區(qū)北部、涪陵區(qū)南部、開州區(qū)南部、云陽縣中部和巫溪縣中部有一部分一般重要區(qū)呈團狀零星散布在其他重要性類型之間 (圖3)。
圖3 三峽庫區(qū)生態(tài)服務功能等級分布圖Fig.3 Assessment levels of ecosystem service function in the Three Gorges reservior
三峽庫區(qū)總體生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性較高,生態(tài)系統(tǒng)服務重要性主要以高度重要和極重要為主,高度重要以上地區(qū)的面積所占比例達到66%以上;三峽庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務功能重要性水平空間差異顯著,總體上東部重要性高于西部。極重要區(qū)主要分布在兩大類型區(qū):呈條帶狀分布在區(qū)內(nèi)主要干支流水域及其兩側(cè)和呈組團式分布在區(qū)內(nèi)海拔較高的山脊;高度重要區(qū)主要呈環(huán)帶狀分布在極重要區(qū)外圍兩側(cè),少部分零散分布。
生物多樣性維持功能中等以上面積占較大比例,中等、高度和極重要區(qū)的面積比之和達到了70%以上;極重要區(qū)主要分布在自然保護區(qū)、森林公園等現(xiàn)有保護區(qū);中等重要區(qū)呈連片分布,其余生物多樣性維持功能重要性類型空間分布總體較為離散。土壤保持功能重要性主要以高度重要和極重要為主,高度重要和極重要的面積比例分別為32.48%和21.99%;高度重要區(qū)和極重要區(qū)主要分布在東部,其中極重要區(qū)主要集中在東北部、巫溪縣及開州區(qū)北部。水源涵養(yǎng)功能重要性主要以高度重要為主,占面積比例為48.58%;高度重要區(qū)在區(qū)內(nèi)呈大范圍連片分布,極重要區(qū)主要呈帶狀分布在東北部的大巴山區(qū)和沿干支流兩側(cè)。固碳功能重要性不高,中等重要區(qū)占絕對優(yōu)勢,面積比例為51.97%;其次是高度重要區(qū),高度重要區(qū)主要呈條帶狀分布在西部和中部;中等重要區(qū)主要分布在西部都市區(qū)和江津區(qū)北部,長壽區(qū)和涪陵區(qū)北部,少部分零散分布。
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責任編輯:肖 萍
Spatial Difference of Ecosystem Service Functions in Soil Conservation Area of the Three Gorges Reservoir(Chongqing Section)
DENG Wei1,3,LIU Deshao2*,TANG Yanqiu1,QI Jing1,3
(1.Chongqing Academy of Environmental Science,Chongqing 401147,China;2.Chongqing University of Science&Technology; Chongqing 401331,China;3.College of Resources and Environmental Science,Chongqing University,Chongqing 400044,China)
Selecting four major service functions of ecosystem including water conservation,biodiversity conservation, soil conservation,and carbon sequestration,this article,using GIS spatial analysis module,makes a comprehensive analysis of the serious influence of the"nature-human"binary on the Three Gorges reservoir soil conservation area.The results indicate that:(1)function of water conservation is given priority to great importance in the study area and the vitally important area is zonally distributed in the northeast of Daba Mountains and the both sides of the main tributaries.(2)the total area of the medium and above importance of biodiversity conservation accounts for more than 70%of the study area.(3)the function of soil conservation is mainly attached great and vital importance, and the vitally important area is concentrated in northeast Chongqing,Wuxi county and the north of Kaizhou. (4)the function of carbon sequestration is given to medium importance area which accounts for 51.97%,mainly distributed in western urban area and the north of Jiangjin district,Changshou district and north of Fuling district.(5)generally,the service function of ecosystem in the Three Gorges reservoir area is of great importance,area given very great importance accounts for 66%or above,and is differently distributed in terms of space,with the east over the west in terms of importance;the area of extreme importance is mainly distributed on the two sides of principal streams and branches,and on the ridges with comparatively high altitude in the study area;area of great importance is in circular distribution on the sides of the outer area of extreme importance.
GIS;Three Gorges reservoir soil conservation area;ecosystem service;spatial difference
X171
:A
:2096-2347(2017)02-0009-10
10.19478/j.cnki.2096-2347.2017.02.02
2017-04-05
重慶市環(huán)境保護局重大科技項目 “重慶市生態(tài)功能紅線劃定”
鄧偉 (1983-),男,重慶江津人,博士,高級工程師,主要從事生態(tài)遙感研究。E-mail:20112001027@cqu.edu.cn
*通信作者:劉德紹 (1967-),男,湖北建始人,博士,主要從事生態(tài)環(huán)境管理研究。E-mail:cqlds@163.com