山地生态系统在维持碳固存、水平衡、生态安全和生物多样性、人类生存福祉等方面发挥着重要作用,然而持续的气候变化和高强度的人类活动导致脆弱的山地生态系统持续退化,生态系统持续退化加剧生态系统服务功能的衰减,最终威胁人类福祉。量化评估生态系统服务,可以认识自然对社会的贡献,反映地区生态保护成效,发展和保护的协调关系。更重要的是有助于提高民众对山地生态保护效益重要性的认识,有助于推动山地生态系统资源管理及可持续发展。
实验室勾晓华教授团队对祁连山境内的祁连山国家级自然保护区进行了案例研究,旨在(1)确定短时间尺度高山典型生态系统的变化特征,(2)评估并量化高山生态系统的生态系统服务价值(ESV),(3)甄别并探讨高山生态系统服务价值变化的驱动因素,(4)构建山地生态保护和民生可持续发展的路径。基于此,该研究在40年的时间尺度上揭示中国西部的祁连山高山生态系统的变化趋势,从ESV的角度上甄别高山生态系统变化的主要驱动因素,更全面地反映人类社会与自然生态系统的相互作用。结果表明,1980-2018年间,超过55%的生态系统类型发生了变化,森林、草地、冰川雪地、裸地等是最容易被干扰的生态系统。森林和草地生态系统的ESV潜力巨大(分别贡献了43.99%和29.57%),然而近10年来,强烈的土地利用和土地覆被(LULC)变化(特别是森林和草地生态系统)导致了高山生态系统ESV的稳定性变弱。其中人类活动(破坏/修复)对2800-3700m的疏林地、灌木林地、草地生态系统的ESV 影响更为显著。气温变暖对3700-5500m的冰川、高山草甸、裸地生态系统的 ESV 影响更为显著。从长期来看,持续的气候变化和人口增长将对高山生态系统的恢复及资源的管理造成巨大的压力。需要沿海拔采用不同的生态发展策略,同时加快建立跨区域横向生态补偿机制,促进山区生态和民生的可持续发展。因此本研究的结果将为决策者提供相关的理论依据和参考,为全球范围内高山生态系统资源的科学管理及可持续发展研究提供范例。
图1 研究区、生态系统服务价值(ESV)评估及生态发展策略
该研究成果以“Research on the change of alpine ecosystem service value and its sustainable development path”为题,发表在行业领域高水平期刊Ecological Indicators上,实验室勾晓华教授为通讯作者,在读博士生杨海江为第一作者。该工作由第二次青藏科学考察项目(STEP)(2019QZK0301)、国家重点研发计划(2019YFC0507401)和国家自然科学基金(42071057)联合资助。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2023.109893