北京湾过渡带生态系统服务的梯度效应及其权衡与协同研究

Transitionl zone is often unique and different from the system it close to. Beijing bay transitional zone combines mountain-plain and rural-urban dual transitional forms, and its ecosystem services shows a certain gradient effect, which is one of the reasons causing the imbalance of the provision of regional ecosystem service. And the trade-offs and synergies between ecosystem services and many stakeholders in the region, making it a hot spot of various contradictions. In this study, based on the identification of spatial extent of Beijing bay transitional zone and the use of model simulations, field surveys, questionnaires and other means, the provision of ecosystem services was assessed quantitatively/semi-quantitatively (including two provisioning services, four regulating services, one cultural service and one support service). Then, using methods like spatial analysis, quantitative ecology and statistical analysis, we studied the gradient change and the trade-offs and synergies of ecosystem services of the transitionl zone. Finally, based on the above findings, the optimal development strategy of the the provision of ecosystem services was simulated through scenario analysis, aiming to provide the empirical study of the theory as well as to meet the practical needs and improve the well-being of residents in Beijing bay transitional zone.

过渡带往往具有不同于两侧系统的独特性。北京湾过渡带兼具山地-平原和乡村-城市的双重过渡性，生态系统服务呈现出一定的梯度效应，是区域生态系统服务供给不平衡的原因之一；且相互之间存在明显的权衡和协同效应，利益相关者诸多，是众多矛盾的集中区域。本研究在识别北京湾过渡区空间范围的基础上，利用模型模拟、野外实地调查和问卷调查等多种手段，对区域内生态系统所提供服务进行量化/半定量评估（包括两种供给服务、四种调节服务、一种文化服务和一种支持服务）；然后利用空间分析、数量生态学以及统计分析等方法对过渡带生态系统服务的梯度变化及其相互之间的权衡协同效应研究；最后依据上述研究成果，设定情景模式，模拟北京湾过渡带区域生态系统服务均衡供给的最优发展策略。以期为相关理论提供实证研究的同时，满足区域内居民福祉提高的现实需求。

本项目以北京湾过渡带为研究范围，对其生态系统服务进行了研究，并提出了优化策略。主要研究内容和结论包括：（1）识别了过渡带典型生态系统服务的热点区，主要分布于平谷区山区、密云区云蒙山区域和雾灵山区域以及房山区西南部山区。（2）分析了过渡带生态系统服务随主要环境因子的梯度效应，并识别了各服务梯度变化的突变点。（3）研究了生态系统服务的权衡与协同效应，发现水质净化和食物供给与其他服务之间权衡作用较为明显，而其他服务之间多为协同作用。随着尺度的增大，各组环境因子对生态系统服务的变差解释率有所增加；人类干扰因子和地形因子在各个尺度都可以解释大部分的变差。（4）问卷调查结果发现职业对生态系统服务的认知和偏好上影响最大，其次是教育水平，性别基本无影响。各利益相关者都认为最应增加的两项服务为空气净化和水质净化，而第三项服务当地居民认为是休闲游憩、科学家认为是生物多样性，而决策者和NGO人士认为是水源涵养。（5）针对不同目标水平，提出生态系统服务效益最大化的最优策略。认为通过调整土地利用类型，优化土地利用结构可满足低目标和中目标水平的生态系统服务供给，而要达到高目标则还需其他进一步的措施，如提高现有生态系统的质量等。项目成果可为生态保护红线的划定和管控以及浅山区相关规划提供理论依据。