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生态系统是支撑人类生存、社会发展的生命支持系统,科学技术的不断发展虽然能够影响生态系统,但不能代替自然生态系统给人类带来的种种福利。但人们在不断索取自然资源,享受生态系统所带来服务的同时,却严重威胁了生态系统的功能与结构、完整性与多样性,极大的削弱了生态系统提供服务功能的能力。因此,应当科学评估生态系统服务功能及其与人类需求之间的关系,只有需求和供给两方面达到平衡或者供大于求时才能实现可持续发展。当前,生态系统服务功能的评估主要停留在以价值量和物质量为主的绝对量化方法上,且仅局限于生态系统的供给方面,没有考虑到自然生态系统所提供的服务功能能否满足人类的需求。本文针对当前生态系统服务功能评估方法的不足,以滨海新区为研究对象,在总结对比现有评估方法的基础上,对滨海新区生态系统服务功能进行相对评估,建立相对评估模型,并以GIS为技术支撑对评估结果进行空间表达,同时,从人类需求服务功能的角度出发,定量分析滨海新区生态系统服务功能供需平衡现状。主要研究成果如下:
⑴提出“功能当量”相对评估模型。通过总结现有关于生态系统服务功能评估方法的文献资料,在常用的物质量法和价值量法相结合的基础上增加相对化过程,提出“功能当量”相对评估模型,并基于GIS技术平台构建生态系统服务功能空间表达框架。
⑵滨海新区生态系统服务功能相对评估。基于2009年研究区SPOT遥感影响图,采用“功能当量”模型对林地、草地、耕地、湿地、水体、裸地6种主要的生态系统进行服务功能相对评估,评估结果显示该区生态系统提供服务功能的总体情况属于较高水平。
⑶分析验证评估结果可靠性与评估方法合理性。采用应用较为成熟的价值法对天津滨海新区生态系统进行价值评估,并将评估结果与“功能当量”相对评估模型所得结果进行对比分析,得出两者具有显著相关性,以此证明“功能当量”相对评估模型的适用性和可行性。同时,采用敏感性指标(CS)对生态系统服务功能进行敏感性分析,衡量生态系统总功能当量对当量系数(单位生态系统功能当量)的依赖程度,说明本文所采用的评估方法和所得当量系数的合理性。
⑷滨海新区生态系统服务功能的需求评估。资料研究与实际状况相结合的基础上,从人类对物质文化、生态安全、环境质量三个需求层面建立生态系统服务功能需求指标体系,并进行量化评估,以“功能当量”为桥梁将生态系统服务功能的供给与需求进行对比分析。
⑸针对滨海新区生态系统服务功能供需现状提出问题与建议。基于滨海新区资源现状调查和生态系统服务功能供给与需求的评估结果,对滨海新区生态系统服务存在的问题进行总结,并针对滨海新区生态系统服务供给小于需求的现状从合理控制人口数量、增加生态系统面积、提高生态系统服务质量三方面提出指导性建议。