1 绪论
1.1 研究背景
湿地作为地球上价值最高的生态系统,被誉为“地球之肾”,湿地只占地球表面的6%,却为地球上20%的已知物种提供了生存环境。湿地是地球重要的自然资源,也是人类及许多野生动物、植物的重要生存环境之一,是地球表层系统中物质与能量交换最为活跃和复杂的生态系统,具有极其重要的作用。同时,湿地还是地球上最脆弱的生态系统之一,除自然原因外,人类对湿地资源的不合理利用造成湿地结构损坏,某些功能的改变或丧失,使湿地生物多样性和水环境质量降低,调节、供给、支持和文化功能衰退,已威胁到区域生态环境保护和社会经济的高质量持续发展。
2018年11月,河南省发布《河南省人民政府关于实施四水同治加快推进新时代水利现代化的意见》,提出以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的十九大精神,紧紧围绕统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局,深入落实习近平总书记“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路和水资源、水生态、水环境、水灾害统筹治理的治水新思路,以着力解决水资源保护开发利用不平衡不充分问题为主线,持续提升水资源配置、水生态修复、水环境治理、水灾害防治能力,以水资源的可持续高效利用助推全省经济高质量发展。2020年3月,河南省人民政府发布《2020年河南省黄河流域生态保护和高质量发展工作要点》(以下简称《要点》),全流域率先树立标杆地位。《要点》指出要实施沿黄生态廊道试点示范、规划建设沿黄湿地公园群、推进重要支流水环境综合治理、加强黄河防洪安全防范治理、开展深度节水控水行动、构建黄河历史文化主地标体系、推进黄河文化与大运河文化融合发展、实施黄河文化遗产系统保护等八大标志性项目,其中首要实施生态廊道示范工程,率先建成岸绿景美的生态长廊。面对黄河流域生态保护与高质量发展的国家战略,全面贯彻实施《河南省人民政府关于实施四水同治加快推进新时代水利现代化的意见》,以及黄河下游河道治理与发展理念的转变,破解河南省黄河流域生态保护和高质量发展的重点领域与关键技术的难点,开展黄河湿地生态服务价值评估与修复技术专项研究具有重要的意义与价值。
河南新乡黄河滩涂湿地保护区总面积22780hm2,其中核心区面积7973hm2,缓冲区面积7290hm2,实验区面积7517hm2。保护区范围为东经114°13'53"~114°2'30",北纬34°3'13"~35℃6'21",包括黄河大堤以内(包括黄河滩涂、河心沙洲等陆地)以及黄河背河洼地区域。在自然变化和人类活动的双重影响下,下垫面覆盖格局与河道水沙变化成为新乡黄河滩涂湿地退化的主要过程。特别是河道滩涂湿地面临天然湿地面积萎缩、生态多样性衰减、土地盐碱化、植被逆向演替等问题。
开展黄河湿地生态服务价值评估与修复技术研究,是支撑黄河下游环境治理与生态保护重大战略实施,全面贯彻河南省水生态文明建设和实施四水同治,加快推进新时代水利现代化总体部署,提出河南省黄河流域生态保护方案的迫切需要,是黄河下游河道整治、水环境治理和生态廊道建设的重点与关键,是破解河南省黄河滩区高质量发展科技瓶颈的迫切需要,也是促进河南省科技发展、带动高端人才快速培养的迫切需要。
1.2 研究目的和意义
研究的目的在于构建黄河下游湿地生态环境系统服务价值理论体系与框架,正确分析与判别新乡黄河滩涂湿地的生态环境系统服务价值,科学鉴别与系统揭示黄河下游典型湿地生态环境系统演变机制,定量分析湿地对区域水资源、水环境、水生态、水安全、水灾害等方面产生的影响,提出湿地生态修复与环境可持续提升的对策及合理化建议,为其他类型湿地和生态系统服务价值评估与生态工程建设后评价提供参考与借鉴,为区域湿地资源可持续开发利用、生态环境保护和经济发展规划等提供决策依据。
研究的意义在于丰富游荡性河道湿地生态环境系统演变与服务价值评估的理论体系,引领黄河滩涂湿地生态服务价值评估相关研究;促进黄河下游湿地资源的合理科学地利用,实现区域资源高效利用的生态环境效益和经济效益最优化,保障区域社会经济持续健康发展,助力新时代河南省黄河下游生态保护与高质量发展。
1.3 国内外研究进展
自然生态系统通过提供生态系统产品和生态系统功能等服务维持地球生命系统和生态环境的动态平衡,保障人类社会和生态系统的可持续发展。生态系统服务是指人类从生态系统获得的所有利益。生态系统服务概念的提出反映了人类社会与自然生态系统相互依存和相互制约的复杂联系。
1.3.1 生态系统服务的内涵
有关生态服务的研究始于20世纪70年代,联合国大学(United Nations University)在1970年发表了《人类对全球环境的影响报告》,首次提出生态系统服务功能的概念,同时列举了生态系统对人类的环境服务功能。其后Holder和Ehrlich(1974)、Westman(1977)和Odum(1986)等进行了早期较有影响的研究。此后随着众多学者对生态系统服务研究的深入,生态系统服务的内涵及具体内容也不断得到完善,其中Daily、Costanza、欧阳志云、Boyd和Banzhaft以及Fisher的论述最具有代表性。尽管不同学者对于生态系统服务的概念和定义有不同的表述,但其本质基本相同。1997年Daliy等提出“生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成的,维持人类生存的自然环境条件及其效用”。2000年欧阳志云等参考了Daliy的定义,提出“生态系统服务功能不仅为人类提供了食品、医药及其他生产生活原料,还创造与维持了地球生态支持系统,形成了人类生存所必需的环境条件”。2001年谢高地等提出“生态系统服务功能是通过生态系统的功能直接或间接得到的产品和服务,是由自然资本的能流、物流、信息流构成的生态系统服务和非自然资本结合在一起所产生的人类福利”。2005年MA提出“生态系统服务功能是人类从生态系统获取的惠益,它包括供给服务、调节服务、文化服务和支持服务”,并被国内外学者所接受且广泛采纳。
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