基于生态系统服务权衡的流域生态补偿标准研究

Eco-compensation criteria are the key link for setting up an eco-compensation mechanism in river basins. Studying on eco-compensation criteria in river basins based on ecosystem service trade-off can clear up the dynamic change and driving mechanism of river basin ecosystem service, and research on the incidence relation between different compensation criteria and river basin ecosystem service, which is conducive to set up a more scientific and rational eco-compensation mechanism, guarantee the eco-safety and bring about a sustainable development in river basins. The project set Guanting Reservoir as the main study area and the produce-consume-response of the ecosystem service as the study principle line. In this project, on the basis of systematic research thought,we conduct the following works: explore the inner scheme and temporal & spatial change pattern of the structure-process-service function of watershed ecosystem in Guanting Reservoir, analyze the temporal dynamic nature and spatial heterogeneity of ecosystem service in river basins, and evaluate ecosystem service in river basins on the basis of dynamic simulation of INVEST model, clarify the dynamic change pattern of stress-state-response of ecosystem service in river basins, unveil the cross-regional feature of watershed ecosystem service value on the basis of dynamic simulation and prediction of ecosystem service value and its change, evaluate the dynamic change and value flow of ecosystem service under different river basin eco-compensation criteria, and put forward the method for estimating eco-compensation criteria on the basis of ecosystem service trade-off.

生态补偿标准是构建流域生态补偿机制的关键环节。研究基于生态系统服务权衡的流域生态补偿标准，可以厘清流域生态系统服务动态变化及其驱动机制，探讨不同补偿标准与流域生态系统服务的关联关系，有助于构建科学合理的生态补偿机制，确保流域生态安全，实现流域可持续发展。项目以官厅水库流域为主要研究区，基于系统研究思想，以生态系统服务的生产-消费-响应为研究主线，探索官厅水库流域生态系统结构-过程-服务功能的内在机理与时空变化规律，分析流域生态系统服务的时间动态性与空间异质性，基于INVEST模型动态模拟评估流域生态系统服务，明确流域生态系统服务压力-状态-响应的动态变化规律；基于生态系统服务价值及其变化的动态模拟与预测，揭示流域生态系统服务价值的跨区域转移特征，判断不同流域生态补偿标准下的生态系统服务的动态变化及价值流转，提出基于生态系统服务权衡的流域生态补偿标准判定方法。

生态补偿标准是构建流域生态补偿机制的关键环节。研究基于生态系统服务权衡的流域生态补偿标准，厘清流域生态系统服务动态变化及其驱动机制，探讨不同补偿标准与流域生态系统服务的关联关系，分析生态系统服务权衡而引发的生态系统服务供给方提供的生态服务价值动态变化量，计算流域生态系统管理措施对生态系统服务供给方的外部成本增加以及引起的地区生产收益的损失，有助于提出投入产出效益最大化的生态补偿标准。本研究以官厅水库流域为案例区，围绕生态系统服务的生产-消费-响应这一主线，利用ArcGIS平台分析2000年-2010年流域土地利用数据，对流域的生态系统服务功能进行价值化并分析时空分布状况，分析流域生态系统服务的时间动态性与空间异质性，引入断裂点模型，分析流域生态系统服务流的空间路径与通量，揭示出上游地区转移到下游地区的生态系统服务价值量巨大，整个流域生态服务功能供给与社会经济发展存在空间错位的特征。采用InVEST模型动态评估流域生态系统服务，研究流域生态系统结构、格局、过程机理和驱动机制，模拟出官厅水库流域生态系统服务时空分异特征明显，产水服务和水质净化服务的时间变化规律与流域水生态环境修复与治理工作历程基本吻合，明确流域生态系统压力-状态-响应的动态变化规律。以土地利用为切入点，结合生态系统管理政策设定退耕还林情景和生态保护情景，定量化权衡分析生态系统服务功能冲突及动态变化过程，明确流域生态补偿范围的优先区域，采用市场价值法、生产成本法、造林成本法等方法计算出在付出成本相同的情况下，生态保护情景能获得的生态系统服务价值增量更多，提出基于生态系统服务权衡的流域生态补偿标准判定方法。基于以上研究成果，共发表论文13篇，其中EI收录论文1篇。