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生态系统服务是近年来生态学研究新的热点领域和学术前沿,是将生态系统与人类福祉联系起来的重要纽带,受到了全球众多国家与研究组织的重视。传统的生态保护以生物多样性相关组成要素的保护为主,虽然对遏制全球生物多样性的减少起到了重要作用,但是仍未能完全遏制全球持续高速率的物种栖息地的退化与丧失,表明这种生态保护存在一定的局限性。近年来,将生态系统服务的保护纳入到生态保护与恢复研究中的观点受到了众多学者的关注。考虑生态系统服务的系统性保护策略将会使传统的基于生物多样性的保护从理论上更加完备、实践上更为高效。生态系统服务制图是将生态系统服务纳入生态保护决策中的关键过程,其着眼于研究区域特定时空尺度上生态系统服务的结构特征、分布格局及其相互关系的量化评估,能为为决策参与者提供空间位置信息明确的生态系统服务时空变化特征,是将生态系统服务概念纳入到实际的生态保护决策与实施过程中的关键环节。然而,适用于大尺度上生态系统服务空间制图的方法与数据十分有限、且已有的方法存在着模拟结果与实际生态系统服务空间分布难以相互对应的问题,而且对适用于大尺度上长期生态系统服务时空变化特征的快速监测评估方法的研究还很薄弱。 本研究通过建立生态系统服务类型与相关环境变量之间的综合指标方法,制图分析了中国2000~2010年间的4种生态系统服务类型(植被碳固定、水源涵养、土壤保持以及栖息地提供)的时空变化特征、并结合中国生态与土地利用分区对引起这些生态系统服务类型时空变化的驱动因素进行了讨论分析;对我国目前已建立或报道的七大生态保护和恢复区域(国家级自然保护区、重点生态功能区、重要生态功能区、“两屏三带”区、天然林资源保护工程区、退耕还林工程区以及“三北”防护林工程区)这四种生态系统服务类型直接或间接的空间保护成效进行了评价;并在综合以上分析的基础上提出了适用于我国国家尺度、面向生态保护需求的生态系统服务保护优先性分级。主要结果如下: (1)中国从2000~2010年的植被碳固定、水源涵养、土壤保持以及总生态系统服务提供能力总体上呈现出自西北向东南方向逐渐增加的趋势,栖息地提供服务较高的地区主要分布在我国的重要山地地区。植被碳固定服务的线性变化趋势显著增加区域主要分布在黄土高原生态地区,显著减少区域主要分布在东北生态地区东北部以及华北生态地区东南部。水源涵养服务的线性变化显著增加区域主要分布在黄土高原生态地区和青藏高原高寒生态地区的北部,显著减少区域主要分布在西北干旱生态地区的西北部、青藏高原高寒生态地区南部以及云贵高原生态地区南部。土壤保持服务的线性变化的显著增加区域主要分布在黄土高原生态地区,显著减少区域主要分布在东北生态地区东北部以及华北生态地区东南部、青藏高原高寒生态地区西南部。栖息地提供服务的线性变化的显著增加区域主要分布在黄土高原生态地区和青藏高原高寒生态地区北部,显著减少区域主要分布在青藏高原高寒生态区南部、横断山区生态地区西南部以及云贵高原生态地区。总生态系统服务线性变化的显著增加区域主要分布在黄土高原生态地区,显著减少区域主要分布在东北生态地区东北部以及华北生态地区东南部。 (2)在2000~2010年间,在西北干旱区、内蒙古高原以及青藏高原南部的总生态系统服务减少主因是由于气候波动引起的植被退化。华北地区的总生态系统服务状况变差是耕地的减少以及人工用地的增加引起的。东北地区的总生态系统服务提供能力变差的主因是林地退化,林地向耕地草地、耕地向湿地与人工用地的转换。然而,黄土高原地区的总生态系统服务提高则主要是由于农田向草地、林地类型的转换,引起生态系统服务提供能力的增加。 (3)中国的七大生态保护和恢复区域内的四种生态系统服务类型及其总生态系统服务的线性趋势变化显著增加面积均大于显著减少面积,总体上各个区域的生态系统服务状况在2000~2010年间均有所提高。总生态系统服务的显著增加比例最大的为三北防护林工程区、最小的为重点生态功能区;显著减少面积比例最大为重要生态功能区、最小的为三北防护林工程区。 (4)在分析七个生态保护和恢复区域中,重要生态功能区的碳固定服务保护成效相对最高,是全国平均水平的1.12倍、其次为天然林保护工程区的1.11倍、其余几个生态保护和恢复区域均低于全国平均水平;土壤保持服务、水源涵养服务和栖息地提供服务的保护成效在七个区域均小于全国平均水平;总生态系统服务的保护成效在重要生态功能区最高,为全国平均水平的1.1倍、其次为天然林保护工程区为1.08倍,其余区域均小于全国平均水平且最低的区域为三北防护林工程区。 (5)在充分考虑生态系统类型、生态系统服务的能力及其种类的共同保护基础上,剔除总生态系统服务自2000~2010年间的显著减少变化区域后,形成的最终优先性分级方案中较高与极高级别占到了国土面积的45.56%,保护的总生态系统服务量占到全国总量的86.55%,保护成效为全国平均水平的1.80倍。