黄土高原植被恢复状况制约生态系统服务的提升,本研究依托中国科学院水利部水土保持研究所安塞国家科学野外观测站的基础土壤、植被、气象和水文等数据,在黄土丘陵沟壑区选取纸坊沟和坊塌2个典型小流域,通过购买1998、2008和2018年遥感影像,采用InVEST(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs)模型对生态服务(碳储量、土壤保持量、生境质量和产水量)进行评估,探究植被恢复过程中生态系统服务的协同效应和权衡关系.通过对比得知:随着植被的恢复,坊塌和纸坊沟各生态服务(碳储量、土壤保持量、生境质量和产水量)均得到了大幅度的提升,其中2008-2018年增加幅度较小,而1998-2008年增加幅度较大,主要原因在于该阶段(1998-2008年)是退耕还林还草的初始10年,林地及草地面积增长较多,而后10年为退耕的延续阶段,退耕面积增长减缓.从1998-2018年,受自然因素和人为因素的影响,坊塌和纸坊沟流域生态系统服务表现出协同和权衡关系.对于坊塌流域,2008年生态系统服务主要表现为协同关系,1998、2018年以权衡关系为主;对于纸坊沟流域,1998年生态系统服务主要表现为协同关系,2008和2018年以权衡关系为主.相同生态系统服务在不同年份有所差别,土地利用类型相同生态系统服务也可能不同.综合来看,2个典型小流域的碳储量、产水量和土壤保持量均以协同关系为主,伴随区域的权衡关系;主要是由于在植被恢复过程中,生态系统服务在时空上增加的幅度不同;因此,在黄土丘陵沟壑区的植被恢复过程中,应综合考虑生态系统服务的协同与权衡,因地制宜的划分和制定合适的保护策略.

生态系统服务;权衡与协同;黄土丘陵沟壑区;小流域;InVEST模型

中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室,西安 710061;中国科学院第四纪科学与全球变化卓越创新中心,西安 710061;陕西黄土高原地球关键带国家野外科学观测研究站,西安 710061;西北农林科技大学林学院,杨凌 712100;西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,杨凌 712100

[1]杨阳;窦艳星;王云强;安韶山-.黄土丘陵沟壑区典型小流域生态系统服务权衡与协同关系研究)[J].生态学报,2022(20):8152-8168

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