生态保护红线划定中生态系统服务功能重要性评价方法

生态保护红线划定中生态系统服务功能重要性评价方

法

根据不同类型重点生态功能区的主要服务功能，开展生态系统服务重要性评价与等级划分，将重要性等级高的区域划入生态保护红线。

A.1数据准备

搜集与重点生态功能区相关的各种专题图件与数据，包括植被类型、土壤属性、土地利用、地形以及长时间序列的NDVI、气象数据（气温、降水、太阳总辐射量）等，完成生态系统服务评价前的数据准备工作。

A.2评价方法

针对重要生态功能区的主要生态功能，开展生态系统服务重要性评价，评价内容包括水源涵养、土壤保持、防风固沙等。

A.2.1水源涵养功能重要性评价

采用基于降水和蒸散的水量分解模型法进行评价。

WYPET

PETP1P ET1PETPET1PP式中：WY为地表总产水量，作为水源涵养服务能力的代用指标；P为多年平均年降水量，ET为蒸散量，PET为多年平均潜在蒸发量；ω为下垫面（土地覆盖）影响系数，依据土地利用类型取值（表A1）。该方法采用了高度概化的地表覆盖因子，因此，需要对评价结果做不确定性分析和参数敏感性分析，以确保结果的可靠性。

表A1水源涵养功能重要性评价参数ω参考取值

土地利用类型 ω取值 耕地 0.5 高覆盖林地 2 低覆盖林地 1 灌丛 1 草地 0.5 人工 用地 0.1 其他 0.1 注：高覆盖林地为覆盖度>30%，低覆盖林地为覆盖度<30%

A.2.2土壤保持功能重要性评价

采用修正自通用水土流失方程（USLE）的土壤保持服务模型开展评价。 模型结构：Ac = Ap - A r＝ R× K× L×S×（1- C）

式中：Ac为土壤保持量，Ap为潜在土壤侵蚀量，Ar为实际土壤侵蚀量，R为降水因子，K为土壤侵蚀因子，L、S为地形因子，C为植被覆盖因子。

R－降水因子

122R（）/PPii1

式中：Pi为月均降水量，P为年均降水量,α=0.3589，β= 1.9462。 K－土壤侵蚀因子

K = fcsand×fcl-si×forgc×fhisand

fcsand = 0.2 + 0.3 exp [-0.0256 ms (1-msilt/100)]

fcl-si = [msilt/(mc + msilt)]0.3

forgc = 1- 0.25orgC / [orgC + exp(3.72 - 2.95 orgC)] fhisand = 1-0.7(1-ms/100)/{(1-ms/100)+exp[-5.51+22.9(1-ms/100)]} 式中：ms为土壤粗砂含量，msilt为土壤粉砂含量，mc为土壤粘粒含量，orgC为有机碳含量。

L、S—地形因子

L = (λ/22.13)m S = 10.8sinθ+ 0.03θ＜5°

16.8sinθ— 0.5 5°≤θ＜10° 21.91sinθ—0.96θ≥ 10°

式中：λ为坡长（m），m为坡长指数，θ为坡度（°）。

A.2.3防风固沙功能重要性评价

采用风蚀模型法进行评价。

SL = (100/S2) ×Qmax×exp(-50/S)2 S=150.71×(WF×EF×SCF×D×C)-0.3711 Qmax=109.8×[WF×EF×SCF×D×(1-C)]

式中：SL为防风固沙服务能力指数；WF为气候因子；EF为土壤可蚀性因子；SCF为土壤结皮因子；D为地表糙度因子；C为植被覆盖因子。

WF—气候因子

WFWfETp(RI)(Rd/Nd)SWSD，SW

ETpgSR(DT17.8)。 58.5Wfui1N2(u2u1)Nd，ETp0.0162500式中：Wf为风场强度因子；为空气密度；g为重力加速度常数；SW为土壤湿度因子；SD为雪盖因子（本次取1）；u2为风速，u1为起沙风速；Rd为月平均降水日数；Nd为计算周期天数；SR为太阳辐射；DT为平均温度；ETp为潜在蒸发量；R为平均降水量；I为灌溉量（本次取0）。

EF—土壤可蚀性因子

EF29.090.31sa0.17si0.33sa/cl2.59OM0.95caco3

100式中：sa为土壤粗砂含量；si为土壤粉砂含量；cl为土壤粘粒含量；OM为有机质含量；caco3为碳酸钙含量。

SCF—土壤结皮因子

式中：cl为土壤粘粒含量；OM为土壤有机质含量。 D—为地表糙度因子

l2D1100

l1式中：l2 为直线距离；l1为地表距离。 C—植被覆盖因子

C=EXP (-a×NDVI /(b -NDVI))

式中：a取2，b取1，NDVI为归一化植被指数。

A.2.4生物多样性保护功能重要性评价

以生物多样性保护服务能力指数作为评价指标，计算公式为：

SbioNPPmeanFpreFtem(1Falt)

式中：Sbio为生物多样性保护服务能力指数；NPPmean为评价区域生态系统净初级生产力多年平均值；Fpre为降水参数，由多年平均降水量数据插值获得；Ftem

为气温参数，由多年平均温度数据插值获得；Falt为海拔参数；Fpre、Ftem、Falt均根据最大最小值法归一化到0-1之间。

A.3生态系统服务重要性分级

在地理信息系统软件中将主要生态系统服务做叠加处理，得到生态系统服务总值，进一步采用Quantile（分位数）功能进行4级分类（Classified）操作。按生态系统服务总值将其重要性由低到高依次划分为4个重要性级别，即一般重要、中等重要、重要、极重要。