APP下载

小兴安岭—三江平原区生态问题辨析及山水林田湖草保护修复策略

2023-02-22李勇赵云泽卓志清曹梦黄元仿

生态科学 2023年1期
关键词:三江平原林田湖小兴安岭

李勇, 赵云泽, 卓志清, 曹梦, 黄元仿,2,*

小兴安岭—三江平原区生态问题辨析及山水林田湖草保护修复策略

李勇1, 赵云泽1, 卓志清1, 曹梦1, 黄元仿1,2,*

1 中国农业大学土地科学与技术学院, 北京 100193 2 自然资源部农用地质量与监控重点实验室, 北京 100035

为探讨山水林田湖草系统治理策略, 实现生态系统服务价值的综合提升, 以黑龙江省小兴安岭—三江平原区为研究对象, 在分析研究区不同土地利用类型变化的基础上, 基于不同土地利用类型的生态服务价值的变化, 识别其面临的主要生态环境问题, 提出研究区开展生态保护修复的策略。研究结果表明: (1)2005—2015年, 小兴安岭—三江平原区耕地面积持续增加, 林地、草地和湿地的面积持续下降, 土地利用结构失衡。耕地面积主要由林地和草地转入, 且主要分布在三江平原东部; (2)研究区生态系统服务价值从2005年的519.47亿元下降至2015年的495.71亿元。其中生物多样性以及土壤保持功能下降最为严重。土地利用类型的急剧变化, 导致区域生态系统出现供给服务失衡、土壤保持和生物多样性功能下降及黑土退化等生态环境问题; (3)研究区山水林田湖草保护修复需突破行政边界的限制, 合理规划工程布局, 建立科学的评价体系和完善的监管制度; 同时, 需关注区域农田土壤质量变化, 突出黑土地作为珍稀自然资源在山水林田湖草生态系统中的重要性。

山水林田湖草; 生态系统服务; 生态保护修复; 黑土; 小兴安岭—三江平原

0 前言

“山水林田湖草生命共同体”理念是“统筹实施山水林田湖草系统治理”的理论基础, 同时也是运用系统工程思想和景观生态学理论解决资源环境生态问题的重要方法论[1–2]。山水林田湖草生态保护修复要求打破“单一、分割式治理”的保护修复模式, 统筹治山、治水、治林和治田等多种治理措施, 以实现其生态系统功能的综合提升[3]。近年来, 我国针对“山水林田湖草”生态系统保护修复的理论研究[4–7]和工程实践探索[8–9]已经取得了一定成果, 但仍有诸多关键问题需要探究, 其中如何识别生态系统问题[10], 划定优先保护和治理区域, 更是山水林田湖草生态保护修复工程的关键。有研究表明, 生态系统服务与生态修复具有密切的关系, 生态系统服务是生态修复的导向, 生态修复是实现生态系统服务的动力[11-13]。我国已开展了较多生态系统服务的研究, 大多数是从不同尺度[14-15]和不同生态要素[16-18]单一地进行生态系统服务价值的评估, 而在生态修复和保护过程中, 缺少基于生态服务价值视角, 分析、识别生态系统问题的研究。由于生态系统结构的复杂性、功能的差异性以及各要素之间相互制约、影响的原因, 致使不同地区生态保护和修复的策略存在差异[19–20]。因此, 明确区域山水林田湖草生态系统面临的主要问题, 识别关键生态系统服务及其权衡与协同关系, 是制定各类生态系统修复与保护针对性策略的前提条件。

小兴安岭—三江平原区位于“两屏三带”中“东北森林带”的中心地带, 是国家生态安全战略格局的重要部分, 也是我国重点森林生态功能区和湿地生态功能区。但由于受人为活动和地质灾害的影响, 区域生态安全遭受持续威胁。虽然近年来针对该区域实施的一系列生态保护与建设重大工程取得了积极成效, 但是单一且相互独立的修复模式导致生态系统功能的综合恢复和提升程度有限[21–23]。因此, 通过土地利用类型变化分析关键生态系统服务价值的变化, 明确区域生态系统面临的主要问题, 并针对性提出未来山水林田湖草保护与修复的策略建议, 对区域的生态环境建设和可持续性发展具有重要意义。本研究拟以黑龙江省小兴安岭—三江平原区域山水林田湖草生态保护修复为目标, 基于研究区不同土地利用类型的空间格局及服务价值的变化, 分析其生态环境面临的主要问题, 并以此为基础探讨生态保护与修复的策略, 以期为开展“山水林田湖草”系统治理提供决策依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

小兴安岭—三江平原区(127°37'22.86" E—135° 5'55.28" E, 44°51'20.43" N—49°26'16.22" N)地处黑龙江省东部, 总面积9.96 × 104km2, 占黑龙江省国土总面积的21.06%(图1)。区域地貌主要由西部小兴安岭、完达山山脉以及东部黑龙江、乌苏里江及松花江冲积而成的低平原构成。气候属温带湿润、半湿润大陆性季风气候, 雨热同期; 年均气温1.4℃—3.6℃, 年均降水量537.8—810.9 mm。主要土壤类型有暗棕壤、草甸土、沼泽土、白浆土、黑土、水稻土等, 山区多棕壤, 平原多白浆土, 草甸土和沼泽土分布较广, 黑土则主要分布于完达山南北两侧山谷和松花江流域。研究区土地利用类型以耕地、林地、湿地、草地和建设用地等为主, 山、水、林、田、湖、草自然要素兼备, 生态功能地位突出, 是我国重要的产品供给功能区和生物多样性保护区。

1.2 数据来源

本研究涉及到的数据包括社会统计数据、土地利用数据以及土壤属性数据。其中粮食产量、农业产品生产价格指数、耕地面积等社会经济统计数据来自中国统计年鉴、黑龙江省各市县统计年鉴; 2005年、2010年和2015年的3期土地利用数据(空间分辨率1 km)、DEM数据和土壤类型数据来自中国科学院资源环境科学数据中心(http://www.resdc.cn)。2015年土壤有机质含量来源于实地采集表层(0—20 cm)土壤样品的实测数据(重铬酸钾外加热法), 2005年土壤有机质含量来源于《测土配方施肥土壤基础养分数据集(2005—2014)》。

图1 研究区地理位置

Figure 1 Location of the study area

1.3 研究方法

1.3.1 关键生态系统服务类型的选择

依据土地利用分类系统和景观生态分类方法, 可将小兴安岭—三江平原区划分为森林生态系统、草地生态系统、农田生态系统和湿地生态系统。基于山水林田湖草生命共同体理论, 结合小兴安岭—三江平原区保护黑土资源、生物多样性和保障农林产品供给的区域生态功能定位, 辨析研究区山水林田湖草面临的主要生态环境问题, 因此选取区域内土壤保持、生物多样性、产品供给3个关键生态系统服务的指标, 以及耕地土壤质量指标(土壤有机质), 共计4个问题诊断指标进行研究(表1)。

1.3.2 关键生态系统服务价值的估算

依据Costanza等[24]提出的生态系统服务价值评估体系, 参考谢高地等[25]修订的适合中国陆地大尺度评估的“中国陆地生态系统单位面积生态系统服务价值当量表”, 为研究区不同土地利用类型的各项生态系统服务进行价值当量赋值, 并通过公式(1)—(3)计算研究区生态系统服务价值:

2 结果与分析

2.1 小兴安岭—三江平原区土地利用类型演变

2.1.1 土地利用类型变化

分析土地利用类型变化是研究生态系统环境问题的重要手段[26]。根据小兴安岭—三江平原区2005、2010和2015年的3期土地利用类型分布图可以看出(图2), 研究区的土地利用类型以林地和耕地为主, 其次是湿地和水域。不同土地利用类型的空间分布主要受地形和水资源分布的影响, 西北部和南部分别为小兴安岭和完达山山脉, 林地集中分布, 中部三江平原区地形平坦, 是耕地集中连片分布区, 湿地则主要分布于黑龙江、乌苏里江、松花江周边及其支流沿岸地区。

由小兴安岭—三江平原区不同时期的土地利用类型面积(表2)可知, 耕地面积逐年增加, 而林地、草地、水域和湿地的面积逐年减少。2005—2015年期间, 研究区耕地面积累积增加约18.69 × 104ha,而林地、草地、水域、湿地的面积分别减少约9.23 × 104ha、0.86 × 104ha、0.04 × 104ha、8.82 × 104ha。其中, 林地面积比例降幅最大为0.96%, 其次是湿地面积占比, 降幅为0.89%。

2.1.2 土地利用类型转移

由表3可知, 2005—2015年间, 小兴安岭—三江平原区各土地利用类型之间均出现了不同程度的转化。研究区7种主要的土地利用类型中, 耕地是林地、湿地以及草地转移的主要去向, 10年间约有11.08 × 104ha林地、10.80 × 104ha湿地以及1.22 × 104ha草地转为耕地, 主要是为了满足研究区持续增长的农业发展需要。研究区建设用地面积也呈现净转入的状态, 10年间分别约有9969 ha耕地、240.29 ha林地、437.75 ha草地以及206.71 ha湿地被建设用地所占用。2005—2015年, 耕地面积的转出也较剧烈, 约有2.03 × 104ha 转化为林地, 主要是由于土地综合整治的实施加强了经济林的建设, 引起了农业产业结构的大幅度调整[27]; 另外, 由于大坡度、高海拔、土壤瘠薄等条件, 约有3877.59 ha的耕地转化为草地。研究区10年间除耕地、建设用地以及未利用土地外, 其他土地利用类型均呈现净转出的状态。

由2005—2015年研究区耕地、林地、草地3个主要土地利用类型的空间变化特征来看(图3), 新增耕地的面积主要分布在三江平原地区, 尤其在三江平原东部的同江、抚远、饶河等县(市)新增耕地面积较大。研究区10年间林地和湿地面积分别减少约9.24 × 104ha、8.82 × 104ha, 湿地减少的面积主要分布在三江平原东部的松花江、挠力河以及别拉洪河沿岸地区; 林地减少的面积主要集中在三江平原的东北部, 该地区的林地主要转变为耕地, 其余地区林地面积减少的地区呈散点状分布。

图2 2005—2015年小兴安岭—三江平原区土地利用空间分布图

Figure 2 Spatial distribution of land use type in Xiaoxing'an Mountains-Sanjiang Plain from 2005 to 2015

表2 小兴安岭—三江平原区不同土地利用类型面积变化

表3 研究区2005—2015年土地利用类型转移矩阵/ha

图3 2005—2015年小兴安岭—三江平原区主要地类面积变化

Figure 3 Changes of land types in Xiaoxing'an Mountains-Sanjiang Plain from 2005 to 2015

2.2 小兴安岭—三江平原区生态系统服务价值

2.2.1 生态服务价值变化

2005—2015年间, 小兴安岭—三江平原地区三种关键生态系统服务价值呈现下降的趋势, 从2005年的519.47亿元下降至2015年的495.71亿元, 生态系统服务价值变化率达-4.54%, 其中产品供给生态服务价值呈现增加的趋势, 增长率为2.34%, 而土壤保持和生物多样性功能的服务价值均呈下降趋势, 土壤保持功能下降率最为严重, 达到6.18%。2005—2015年小兴安岭—三江平原区土壤保持和生物多样性功能的生态服务价值下降率分别为2.50%和1.71%, 而2010—2015年两种生态系统功能的服务价值下降率显著增加, 分别达到3.77%和3.52%, 其中生物多样性功能下降最为严重, 说明2010—2015年间研究区生态系统功能遭到了严重破坏。

2.2.2 生态系统服务价值相对变化率

图4显示了小兴安岭—三江平原区不同生态系统服务和土地利用类型的生态服务价值相对变化率。就生态系统服务功能差异性而言, 仅有产品供给功能的变化与总体生态服务价值变化趋相反, 呈现轻微增加的趋势, 其余生态系统功能的服务价值均呈下降趋势, 土壤保持和生物多样性功能变化幅度较大, 其中土壤保持功能的相对变化率大于1, 说明该功能的生态服务价值变化程度大于研究区的平均水平, 表明主导土壤保持功能和生物多样性功能的生态系统的保护, 是整个研究区生态系统服务价值提升的重要影响因素。就土地利用类型而言, 2005—2015年内各种土地利用类型的生态服务价值变化与研究区整体水平一致, 均呈下降趋势。其中水域和湿地的生态服务价值的相对变化率大于1, 分别为2.37和3.38, 说明此两种土地利用类型的生态服务价值的变动幅度远大于研究区整体变化幅度, 生态恶化程度较为严重, 表明湿地和水域的保护是小兴安岭—三江平原区生态系统服务价值改善的重要驱动力。

表4 小兴安岭—三江平原区生态系统服务价值变化

图4 2005—2015年研究区不同生态系统服务和土地利用类型的ESV相对变化率

Figure 4 The relative change rate of ESV of different ecosystem services and land use types from 2005—2015

2.3 小兴安岭—三江平原区生态环境面临的主要问题

2.3.1 土地利用结构失衡, 生态服务价值降低

不同土地利用方式的结构失衡是造成生态系统功能失衡的直接影响因素。2005—2015年间, 小兴安岭—三江平原区耕地净增18.69 × 104ha, 而其他的土地利用类型面积均呈降低的趋势, 其中林地和湿地面积下降最为严重, 分别为9.23 × 104ha和8.82 × 104ha。研究区耕地增量主要来自于湿地、林地和草地, 且三江平原东北部成为湿地转化为耕地的主要区域, 这与满卫东等[28]和于杰[29]在三江平原区的研究结果一致。耕地的面积占比累年剧增, 导致小兴安岭—三江平原区的土地利用格局发生了显著变化。有研究表明, 土地利用的变化不仅会带来地表结构的巨大变化, 而且会影响其物质循环和能量流动等生态过程, 对整个生态系统的结构和功能造成影响, 是导致小兴安岭—三江平原区生态系统功能失衡的主要原因[30-31]。

在冬天与春天之间那些含混不清的日子里,乱雨迁延着冬日的寒意。母亲死后,一杭情绪一直比较低落。如果不是为了所谓的真相,也许他不会离开病中的母亲,母亲可能就不会出事。而自己拼命得到的,原来是一个错误的真相。核桃脸被人收买了。而这个人不是夏冰,夏冰恰恰是被他诬陷的对象。所以,夏冰才想杀他。一定还有一个人,躲在暗中,操纵一切。

产品供给服务失衡。2005—2015年内小兴安岭—三江平原区耕地的产品供给功能的服务价值占比分别为56.28%、57.18%和58.84%呈持续增加趋势(图5), 而林地、草地和湿地产品供给功能的服务价值总计分别为42.52%、41.64%和39.99%, 整体呈现下降趋势, 说明不同土地利用类型的生态服务价值结构逐渐失衡。同时耕地整体生态系统服务价值相对变化率为正值(图4), 表明在2005-2015年间, 耕地的整体生态系统服务价值呈下降的趋势。农产品供给是耕地的主要生产功能, 研究区耕地面积的持续增加, 不仅是导致耕地产品供给的服务价值比例持续上升的主要原因, 也是导致产品供给服务失衡的重要因素。

土壤保持功能降低。2005—2015年, 小兴安岭—三江平原区土壤保持功能的服务价值下降率达到6.18%。和产品供给服务一样, 2005年、2010年和2015年, 林地的土壤保持功能呈持续增加趋势, 而耕地、湿地和草地土壤保持功能的服务价值占比总计分别为39.55%、38.35%和36.70%, 整体比例呈现下降趋势(图5)。土壤保持功能的生态服务价值的相对变化率为正值且大于1, 说明主导土壤保持生态功能的森林生态系统恶化程度比较严重, 因此加强森林生态系统的保护和恢复是提升研究区整体生态服务价值重要途径。

生物多样性功能降低。研究表明, 湿地对生物多样性有重要作用, 但由于研究区滩涂湿地的开垦, 湿地面积持续减少, 使得土壤保持能力和生物多样性整体呈现下降趋势[32-33]。2005—2015年, 小兴安岭—三江平原区各类生态系统生物多样性服务价值一直呈下降趋势, 下降率达5.17%。2005年、2010年和2015年各类生态系统中, 林地、耕地和草地的生物多样性服务价值占比均呈上升趋势(图5), 其中林地生物多样性的服务价值占比分别为49.69%、50.71%和51.23%, 而湿地的生物多样性服务价值及占比均呈下降趋势。在不同土地利用类型中, 湿地的整体生态服务价值相对变化率最大为3.38, 表明湿地主导的各种生态系统服务功能严重下降, 导致研究区整体的生态系统功能结构失衡。因此, 保护和恢复湿地的生态功能是促进研究区整体生态服务价值提高的重要且不可替代的手段。

2.3.2 耕地土壤质量下降, 黑土退化

三江平原是黑龙江省“两屏、一带、一区”分布格局中“一区”的重要自然载体, 也是耕地集中连片分布的区域, 承担着重要的粮食生产功能。由2005—2015年三江平原内完达山以北地区耕地面积变化可以看出(图6), 近10年间该区域新增耕地面积17.23 × 104ha, 约占小兴安岭—三江平原区新增耕地总面积的91.32%, 且新增面积主要集中在三江平原中部的松花江流域以及东北部地区。由于该地区开垦耕地较多, 林地、草地和湿地转变为耕地过程中以及重用轻养的农作方式, 导致土壤有机质含量呈现快速下降的趋势[34]。

2005年—2015年, 三江平原内完达山以北地区耕地土壤有机质含量下降趋势十分明显(图7), 其中, 2005年土壤有机质含量处于一级(> 40 g·kg-1)、二级(30—40 g·kg-1)和三级(20—30 g·kg-1)的耕地面积占比分别为40.30%、46.01%和13.69%, 而2015年相应的面积比例分别为3.04%、68.17%和28.79%, 耕地土壤有机质含量整体呈下降趋势, 平均下降3.11 g·kg-1。

图5 2005—2015年小兴安岭—三江平原区不同生态系统功能的服务价值比例变化

Figure 5 The proportions of service value of different ecosystems in Xiaoxing'an Mountains-Sanjiang Plain from 2005 to 2015

图6 2005—2015年三江平原内完达山以北地区耕地面积及变化

Figure 6 Changes of cultivated land area in Sanjiang Plain from 2005 to 2015

图7 2005年、2015年三江平原完达山以北地区耕地土壤有机质含量

Figure 7 Soil organic matter content in farmland of Sanjiang Plain in 2005 and 2015

图8 小兴安岭—三江平原区黑土分布及其开垦强度的变化

Figure 8 Black soil distribution and reclamation intensity in Xiaoxing'an Mountains-Sanjiang Plain

3 讨论

小兴安岭—三江平原区森林、湿地和农田生态系统的格局与演变过程对区域整体生态系统的稳定性具有至关重要的作用, 虽然近年来小兴安岭—三江平原已开展了较多山水林田湖草生态保护修复工程, 但区域综合生态效益仍没有提升, 因此亟需对今后的生态保护修复提出针对性的策略与建议。

3.1 突破行政边界限制, 合理规划工程布局

在黑龙江省未来的山水林田湖草保护修复项目设计过程中, 应考虑突破行政边界的限制, 综合考虑区域自然及社会经济条件, 并基于流域尺度(如松花江流域)规划项目工程布局, 强化流域内山水林田湖草保护修复的系统性。此外, 三江平原东部是森林、农田和湿地生态系统变化最为剧烈的区域(图3), 未来的保护修复工作在巩固现有成果的基础上, 需将保护修复的重点向该地区倾斜, 以便进一步提升区域生态系统的综合治理效果。

3.2 以问题为导向, 统筹治理

加快森林生态系统恢复进度。采取更加严格的生态保护措施, 全面停止天然林商业性采伐、毁林开垦等破坏森林资源的行为, 继续实行封山育林、巩固退耕还林成果, 合理实施削坡造林工程、护坡工程和水土保持造林工程等, 坚持森林抚育和保护恢复双管齐下, 构建健康稳定的森林生态系统。

加快湿地破坏地区生态系统修复。为遏制三江平原天然湿地生态系统退化趋势, 不仅需要通过生态补水、河湖水系连通、严格地下水管理等措施来确保重要湿地生态用水, 还需要开展区域土地整治修复工程, 如退耕还湿、退化湿地修复等, 通过恢复绿地、封滩育草、种植湿地植物等措施强化湿地生态功能。

加强黑土地保护力度。对三江平原的部分区域(尤其是黑土区)由于耕地开垦强度过大出现的诸如有机质减少、耕层变薄等耕地质量退化问题, 应采取合理的保护恢复措施。推广保护性耕作技术应用, 采取秸秆还田、增施有机肥及生物肥、轮作休耕等措施进行综合治理, 用养结合, 提升土壤有机质含量, 改善土壤理化和生物性状, 实现黑土地可持续开发利用。

3.3 强化要素与整体的关系, 建立科学评价体系

小兴安岭—三江平原区生态保护修复工程应明确为打造区域山水林田湖草生命共同体而服务的目标, 认清要素间、要素与整体的关系并落实到工程措施上, 切忌打着“共办一桌席”的名义, 最后“各炒一盘菜”。项目区绩效考核指标设计应根据区域特点明确各指标之间的关系, 建立合理的评价指标体系, 如考虑新增林草修复面积与新增矿山修复面积等指标在评价过程中是否存在重叠等问题。同时, 也应结合小兴安岭—三江平原区的特点开展一定的科学研究, 如区域黑土质量的演变及保护措施、水田的湿地功能综合评估等, 保证在以后的修复保护过程中少走弯路、不走错路, 使决策更加科学合理。

3.4 完善监管制度, 保障山水林田湖草系统治理

在小兴安岭—三江平原区森林和湿地修复过程中及时处理好人地矛盾, 做好退耕还林、还草、还湿等补偿工作, 防止复耕。丰富生态补偿的实践形式, 如在松花江流域内探索符合当地实际情况的流域补偿机制, 建立优良的生态资源组合开发模式。确立生态保护修复工程长效监管措施, 加强监管力度, 稳步推进区域绿色发展。

4 结论

2005—2015年, 小兴安岭-三江平原区耕地面积持续增加, 林地、湿地和草地的面积持续下降。近十年间, 耕地的净转入面积约为18.70 × 104ha, 而林地、草地、湿地的净转出面积达到18.90 × 104ha, 新增耕地面积主要由林地、湿地和草地转入, 且集中分布在三江平原的东北部, 这主要受区域经济发展和农业结构调整的影响。小兴安岭-三江平原区整体生态服务价值持续降低, 从2005年的519.47亿元下降至2015年的495.71亿元。三种主要生态系统功能, 仅有产品供给功能略有提高, 土壤保持和生物多样性功能严重降低。

小兴安岭—三江平原区山水林田湖草各要素兼备, 产品供给、土壤保持以及生物多样性维持等生态系统功能突出。但由于长期对人与自然的关系认识不足, 导致区域耕地面积大量扩张, 不仅造成森林、草地和湿地面积减少, 致使供给功能失衡、土壤保持功能下降以及湿地生物多样性维持功能退化; 同时还存在耕地土壤质量下降, 珍稀的黑土资源退化的现象。三江平原内完达山以北地区的耕地土壤有机质含量平均下降14.60 g·kg-1, 且研究区82.65%的黑土已经开垦为耕地。因此, 在山水林田湖草生态修复过程中应注重提升耕地质量, 加大黑土保护力度。

[1] 李达净, 张时煌, 刘兵, 等. “山水林田湖草—人”生命共同体的内涵、问题与创新[J]. 中国农业资源与区划, 2018, 39(11): 1–5.

[2] 王夏晖, 何军, 饶胜, 等. 山水林田湖草生态保护修复思路与实践[J]. 环境保护, 2018, 46(Z1): 17–20.

[3] 魏静, 王欢元, 孙增慧, 等. 富平石川河的生态修复[J]. 生态学杂志, 2019, 38(8): 2545–2552.

[4] 傅伯杰, 刘焱序. 系统认知土地资源的理论与方法[J]. 科学通报, 2019, 64(21): 2172–2179.

[5] 刘俊国, 赵丹丹, 叶斌. 雄安新区白洋淀生态属性辨析及生态修复保护探讨[J]. 生态学报, 2019, 39(9): 3019– 3025.

[6] 邹长新, 王燕, 王文林, 等. 山水林田湖草系统原理与生态保护修复研究[J]. 生态与农村环境学报, 2018, 34(11): 961–967.

[7] CHANG Yaxuan, ZOU Taohong, YOSHINO K, et al. Ecological policy benefit valuation based on public feedback: Forest ecosystem services in Wuyishan nature reserve, China[J]. Science Total Environment, 2019, 673: 622–630.

[8] 陈艳华, 赖庆标. 探索“山水林田湖”生命共同体村庄综合整治之路——福建省长汀县南山下村和半坑村的创新实践[J]. 中国土地, 2017(1): 46–48.

[9] 魏圆云, 崔丽娟, 张曼胤, 等.基于生态系统服务价值的湿地恢复工程效益分析——以北京市延庆县蔡家河为例[J]. 生态学报, 2015, 35(13): 4287–4294.

[10] 李开明. 寻根究底量体裁衣推陈出新——山水林田湖草生态保护修复的三个重要环节[J]. 中国生态文明, 2019(1): 64–65.

[11] 王璨, 钱新, 高海龙, 等. 太湖地区贡湖生态修复区生态系统服务价值评估[J]. 湿地科学, 2017, 15(2): 263–268.

[12] 郝玉芬. 山区型采煤废弃地生态修复及其生态服务研究[D]. 北京: 中国矿业大学(北京), 2011.

[13] 钱一武. 北京市门头沟区生态修复综合效益价值评估研究[D]. 北京: 北京林业大学, 2011.

[14] 谢高地, 肖玉, 甄霖, 等. 我国粮食生产的生态服务价值研究[J]. 中国生态农业学报, 2005, 13(3): 10–13.

[15] 谢高地, 鲁春霞, 成升魁. 全球生态系统服务价值评估研究进展[J]. 资源科学, 2001(6): 5–9.

[16] 李想, 雷硕, 冯骥, 等. 北京市绿地生态系统文化服务功能价值评估[J]. 干旱区资源与环境, 2019, 33(6): 33–39.

[17] 崔亚琴, 樊兰英, 刘随存, 等. 山西省森林生态系统服务功能评估[J]. 生态学报, 2019, 39(13): 4732–4740.

[18] 孙新章, 周海林, 谢高地. 中国农田生态系统的服务功能及其经济价值[J]. 中国人口·资源与环境, 2007(4): 55–60.

[19] 赵英杰, 刘思佟, 范俊荣. 黑龙江省两大平原生态修复对策研究[J]. 环境与可持续发展, 2019, 44(1): 138–141.

[20] YAN Fengqin, ZHANG Shuwen, KUANG Wenhui, et al. Comparison of Cultivated Landscape Changes under Different Management Modes: A Case Study in Sanjiang Plain[J]. Sustainability, 2016, 8(10): 1–16.

[21] 黄辉玲, 吴次芳, 张守忠. 黑龙江省土地整治规划效益分析与评价[J]. 农业工程学报, 2012, 28(6): 240–246.

[22] 王蓓, 宋戈, 杜国明, 等. 土地整治工程对耕地利用格局的影响——以黑龙江859农场为例[J]. 湖南科技大学学报(自然科学版), 2019, 34(1): 109–116.

[23] 刘世梁, 侯笑云, 张月秋, 等. 基于生态系统服务的土地整治生态风险评价与管控建议[J]. 生态与农村环境学报, 2017, 33(3): 193–200.

[24] COSTANZA R, D'ARGE R, DE GROOT R, et al. The value of the world's ecosystem services and natural capital[J]. Ecological Economics, 1998, 25(1): 3–15.

[25] 谢高地, 张彩霞, 张雷明, 等. 基于单位面积价值当量因子的生态系统服务价值化方法改进[J]. 自然资源学报, 2015, 30(8): 1243–1254.

[26] 李佳鸣, 冯长春. 基于土地利用变化的生态系统服务价值及其改善效果研究——以内蒙古自治区为例[J]. 生态学报, 2019, 39(13): 4741–4750.

[27] 黄妮, 刘殿伟, 王宗明, 等. 基于GIS的三江平原退耕还湿空间决策分析[J]. 地理科学, 2009, 29(6): 874–879.

[28] 满卫东, 王宗明, 刘明月, 等. 1990—2013年东北地区耕地时空变化遥感分析[J]. 农业工程学报, 2016, 32(7): 1–10.

[29] 于杰. 三江平原东北部耕地变化及其对农业经济的影响[D]. 哈尔滨: 东北农业大学, 2018.

[30] YAN Fengqin, ZHANG Shuwen. Ecosystem service decline in response to wetland loss in the Sanjiang Plain, Northeast China[J]. Ecological Engineering, 2019, 130: 117–121.

[31] AN Yu, GAO Yang, TONG Shouzheng, et al. Variations in vegetative characteristics of Deyeuxia angustifolia wetlands following natural restoration in the Sanjiang Plain, China[J]. Ecological Eegineering, 2018, 112: 34–40.

[32] 于杰, 宁静, 董芳辰, 等. 1950-2013年三江平原东北部耕地分布变化特征分析[J]. 干旱区资源与环境, 2017, 31(12): 79–86.

[33] 赵廷君, 张原培. 黑龙江省三江湿地生态系统现状及生态恢复对策[J]. 水利科学与寒区工程, 2020, 3(3): 145–147.

[34] 韩晓增, 李娜. 中国东北黑土地研究进展与展望[J]. 地理科学, 2018, 38(7): 1032–1041.

Analysis of ecological problems and its conservation-restoration strategy of mountains, rivers, forests, farmlands, lakes and grasslands in the Xiaoxing'an Mountains-Sanjiang Plain

LI Yong1, ZHAO Yunze1, ZHUO Zhiqing1, CAO Meng1, HUANG Yuanfang1,2,*

1 College of Land Science and Technology, China Agricultural University, Beijing 100193, China 2 Key Laboratory of Agricultural Land Quality and Monitoring, Ministry of Natural Resources, Beijing 100035, China

In order to explore the systematic methods of restoration for complex ecosystem, composed of mountains, rivers, forests, farmlands, lakes and grasslands, and to improve the environment and bio-diversity function of ecosystem, this paper took Xiaoxing'an Moutains-Sanjiang Plain in Heilongjiang Province as the case study. It analyzed the diversity changes in different ecosystems in the study area, identified the key ecological problems, and proposed the strategies for implementing of ecological protection and restoration. The results are as follows. (1) From 2005 to 2015, the area of cultivated land increased continuously, while the area of woodland, grassland and wetland was declined. The new cultivated land area was mainly transferred from woodland and grassland. In addition, it was mainly distributed in the eastern part of Sanjiang Plain. (2) The ecosystem service value in Xiaoxing’an Mountains-Sanjiang Plain decreased from 51.94 billion yuan in 2005 to 49.57 billion yuan in 2015. The rapid changes of land use type resulted in the imbalance of supply and service of regional ecosystem, the decline of biodiversity and soil conservation function and the degradation of black soil in study area. (3)It is suggested that the planning for ecological protection and restoration should break through the restrictions of administrative boundaries in the future, make the layout of projects more reasonable, and establish a scientific evaluation system and perfect supervision system. Moreover, the attention should be paid to the soil quality of farmland, and highlighting the importance of black soil as a rare natural resource in the ecosystem.

mountains, rivers, forests, farmlands, lakes and grasslands; ecosystem services; ecological protection and restoration; black soil; Xiaoxing'an Moutains-Sanjiang Plain

李勇, 赵云泽, 卓志清, 等.小兴安岭–三江平原区生态问题辨析及山水林田湖草保护修复策略[J]. 生态科学, 2023, 42(1): 95–104.

LI Yong, ZHAO Yunze, ZHUO Zhiqing, et al. Analysis of ecological problems and its conservation-restoration strategy of mountains, rivers, forests, farmlands, lakes and grasslands in the Xiaoxing'an Mountains-Sanjiang Plain[J]. Ecological Science, 2023, 42(1): 95–104.

10.14108/j.cnki.1008-8873.2023.01.011

X171.4

A

1008-8873(2023)01-095-10

2020-10-27;

2021-02-07

国家重点研发计划项目(2016YFD0300801); 银北灌区土地整治土壤水盐运动模拟与排盐空间配置(D010502)

李勇(1994—), 男, 山东菏泽人, 博士研究生, 主要从事土地利用研究, E-mail: liyong896363642@163.com

黄元仿, 男, 教授, 主要从事土地整治和耕地质量提升研究, E-mail: yfhuang@ cau.edu.cn

猜你喜欢

三江平原林田湖小兴安岭
要坚持山水林田湖草沙系统治理坚持正确的生态观、发展观
基于文献计量法的山水林田湖草研究概述
小兴安岭东安—乌拉嘎地区岩浆演化与金成矿作用
山水林田湖草保护与修复找准问题明确目标和路径
构建“山水林田湖草”生态保护与修复的内生机制
三江平原地区农田病虫害发生规律及防治技术研究
《美丽的小兴安岭》教学设计
《美丽的小兴安岭》教学设计
松嫩—三江平原地区农业水土资源匹配格局研究
小兴安岭红松林土壤酶活性与土壤理化性质的时空变化