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中国科学院机构知识库网格系统: 大熊猫保护对生态系统调节服务的保护效果研究

花匠小妙招
2024-12-13 01:11

Author张晶晶 Issued Date2020-09 Subtype博士 Degree Grantor中国科学院生态环境研究中心 Place of Degree Grantor北京 Supervisor欧阳志云 ; 徐卫华 Keyword大熊猫生态系统调节服务自然保护地，空间关系保护策略 Giant Panda, Regulating Services, Protected Areas, Spatial Relationship， Conservation Strategy Degree Name理学博士 Degree Discipline生态学 Alternative TitleProtection effect of giant panda conservation on ecosystem regulation services English Abstract

生物多样性和态系统服务是生态保护的两个主要目标，在自然保护地网络设计中统筹考虑这两个保护目标能提升保护区的整体功能和效益，实现生态保护效益的最大化。本研究以全国大熊猫分布区为研究区，采用栖息地适宜性模型、生态系统服务评估模型、空间相关分析和空间优化模型，结合野外调查和 GIS/RS技术来开展研究。首先明确大熊猫种群及栖息地和重要调节服务（碳固定、水源涵养、土壤保持）的空间分布格局及动态变化；其次明确大熊猫种群、栖息地与调节服务功能的空间关系及动态变化；然后评估了大熊猫保护对生态系统调节服务的保护效果；最后提出兼顾大熊猫保护和生态系统服务保护的自然保护地空间优化方案，主要结论如下。
（1）2000年来大熊猫种群数量与栖息地面积都有所增加。 2000年以来，全国大熊猫种群数量增加 16.80%，但 11.54%集水区内的种群数量有所下降；影响大熊猫种群分布的主要原因有适宜栖息地面积比例、天然林保护面积比例和道路密度。 2000至 2015年，全国大熊猫潜在栖息地面积有所增加，但 15.89%的集水区内的潜在栖息地有所下降，主要分布在岷山南部、以及邛崃和大相岭东部；大熊猫栖息地主要受自然和人类因素的影响，其中平均海拔、植被指数和降水量对大熊猫潜在栖息地的影响程度较大，其次是平均坡度和人口密度，呈现出大熊猫潜在栖息地逐渐往高海拔、高植被指数、高降雨量、低坡度、低人口密度的区域扩张的趋势。
（2）2000年以来主要生态系统服务都得到提升。 2015年研究区范围内生态系统的碳固定、水源涵养和土壤保持量分别为 264.82 Tg、174.93 亿 m³和 68.07 亿 t，碳固定功能在空间上表现出一定的区域差异性，而水源涵养和土壤保持功能则呈现出南高北低的格局。 2000至 2015年，碳固定、水源涵养和土壤保持总量分别增加了 43.15%、0.25%和 0.09%，其中碳固定功能量在东部增幅较大而北部增幅相对较低，水源涵养功能量在南北部增加而中部下降，土壤保持功能量西部增加中东部下降；自然、人类和政策因素在一定程度上影响了调节服务的变化，其中对碳固定变化影响程度较大的因素有平均海拔、 2000年农田面积比例和2000年降水量；对水源涵养变化影响程度较大的因素有退耕还林面积比例、农田面积比例变化、2000年降水量、 2000年人口密度和平均坡度；对土壤保持变化影响程度较大的因素有平均海拔、植被指数变化和 2000年人均 GDP。
（3）大熊猫潜在栖息地与生态系统调节服务之间的关系因研究范围、调节服务种类不同而有所不同。在整个研究区范围内，大熊猫潜在栖息地面积与三种调节服务功能量都呈极显著正相关，其中与碳固定呈中度相关，与水源涵养、土壤保持呈弱相关；当考虑独立山系时大部分山系中的大熊猫潜在栖息地面积与碳固定和水源涵养功能量呈中度正相关，而与土壤保持功能量均呈弱相关，甚至是负相关。大熊猫种群与生态系统调节服务的空间关系因调节服务种类不同而有所不同大熊猫倾向于出现在含有重要碳固定和水源涵养的集水区范围内；但在具有重要服务功能的集水区内，或者在服务功能有所改善的集水区内，大熊猫种群数量没有明显增加趋势。
（4）自然保护地网络对大熊猫及栖息地的保护效果较好，对生态系统服务的保护效果较差。目前大熊猫国家公园与自然保护区面积占研究区总面积的4 3.42 %%，覆盖了 9 4.47 的大熊猫种群和 49.50% 大熊猫栖息地；但保护地所提供的碳固定、水源涵养和土壤保持量分别占整个区域的 43.92% 、 39.94% 和 40.21% 。从大熊猫栖息地质量与服务功能的组合关系来看，高大熊猫种群高生态系统服务、高大熊猫种群低生态系统服务的区域在自然保护地的面积比例高，但低大熊猫种群高生态系统服务的区域在自然保护地的面积比例低，表明保护地网络更偏向于保护大熊猫而非生态系统调节服务功能。
（5）在系统保护规划的基础上提出了自然保护地空间布局优化建议，以提升大熊猫栖息地和生态系服务的保护效率。建议在秦岭北部和大相岭南部扩建大熊猫国家公园，在小相岭和凉山新建自然保护区以实现兼顾大熊猫与生态系统调节服务的保护，新建的保护地面积占研究区总面积的比例为 5 .49 %%，可以提高 6 .76 的大熊猫栖息地的比例，同时可以提高 7 .19 、 8 .88 和 6 .04 的碳固定、水源涵养和土壤保持的保护比例。

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