中國網/中國發展門戶網訊 荒漠生態系統是陸地生態系統的重要組成部分。我國荒漠生態系統主要分布在西北乾旱半乾旱地區,是西北地區的代表性生態系統。該地區生態環境最為脆弱,貧困人口最為集中,而且是沙塵暴的塵源區和主要發生地。荒漠生態系統具有獨特的結構和功能,在防風固沙、水文調控、土壤保育及生物多樣性保育等方面提供著重要的生態服務,同時在固碳和生物地球化學循環方面也發揮著不可替代的作用。這些生態服務不僅為生活在荒漠地區的人們提供著基本的賴以生存和發展的物質基礎,也為實現社會穩定、經濟發展和區域乃至全球的生態安全提供重要保障。在當前人口數量持續增加、食物需求不斷增長與極端氣候事件頻發的複雜背景下,開展荒漠生態系統功能評估與服務價值核算具有重要意義:既有助於增進人們對荒漠生態系統與人類福祉之間關係的認知,也有助於定量評價荒漠生態系統的提質增效成果,從而為荒漠生態系統服務的使用者和管理者進行決策提供科學依據,以全面提升荒漠生態系統管理水平,實現荒漠地區的可持續發展。
生態系統服務是指人們從生態系統獲取的各種惠益。1997 年 Costanza 等首次評估了全球生態系統服務的價值,同年 Daily從社會對生態系統的依賴角度闡述了生態系統服務,這些研究激發了學者們對生態系統服務研究的濃厚興趣。2005 年聯合國《千年生態系統評估報告》構建了生態系統評估的基本框架,把生態系統服務劃分為供給服務、調節服務、支持服務與文化服務 4 大類。此後生態系統服務研究迅速成為生態學、經濟學等領域的研究熱點。國內外學者在不同尺度上評估了森林、溼地、草地等陸地生態系統的服務價值。但是,這些研究很少從全國、區域或全球尺度上評估荒漠生態系統的功能與服務。Costanza 等於 2014 年再次估算全球生態系統服務價值時,也未能把荒漠生態系統包括在內。
中國林業科學研究院荒漠化研究所及其合作者近幾年的相關研究填補了生態系統服務研究在荒漠生態系統領域上的空白,初步構建了荒漠生態系統功能與服務評估體系,利用第四次全國荒漠化和沙化監測數據(2005—2009 年)及荒漠生態站長期連續觀測數據,核算了 2009 年全國荒漠生態系統功能實物量與服務價值量。本文將在這些研究的基礎上,參照國家林業行業標準《荒漠生態系統服務評估規範》,利用第五次全國荒漠化和沙化監測數據(2010—2014 年),更新全國荒漠生態系統功能評估與服務價值核算結果,定量評價 2009—2014 年我國荒漠生態系統功能提升與服務增效成果,並從省級地區水平上剖析荒漠生態系統提質增效與經濟增長的權衡關係,以期為荒漠生態系統質量的整體改善和生態產品供給能力的全面增強提供對策建議。
荒漠生態系統及其服務
荒漠生態系統是乾旱半乾旱地區的代表性生態系統類型。荒漠生態系統(desert ecosystem)是指由旱生、超旱生的小喬木、灌木、半灌木和小半灌木及與其相適應的動物和微生物等構成的群落,與其生境共同形成物質循環和能量流動的動態系統。通常可將荒漠生態系統大致分為沙漠、沙地和戈壁 3 種類型。據初步估算,我國荒漠生態系統面積約為 1.65×106 km2,佔到全國國土總面積的 17%,涵蓋八大沙漠、四大沙地與廣袤戈壁,主要分布在新疆、內蒙古、甘肅、西藏等 12 省份(圖 1)。荒漠生態系統的典型特點是降水稀少、氣候乾燥、風大沙多、溫差大、植被稀疏,而這些特點決定了荒漠生態系統具有不同於森林、溼地等生態系統的獨特結構和功能。荒漠生態系統服務(desert ecosystem services)是指人們從荒漠生態系統獲得的各種惠益,主要包括防風固沙、土壤保育、水文調控、固碳、生物多樣性保育、景觀遊憩等 6 類。
防風固沙是荒漠生態系統提供的最為重要的服務。荒漠植被看似稀疏,卻能夠顯著地降低風沙流動,從而減少生產與生活方面的風沙損害。荒漠生態系統的土壤保育主要表現在 2 個方面:①沙塵搬運後形成有利於生物生存和發展的土壤,即土壤形成;②荒漠植被在固定土壤的同時,保留了土壤中的氮、磷和有機質等營養物質,減少土壤養分損失。水文調控是指通過荒漠植被和土壤等影響水分分配、消耗和水平衡等水文過程,主要體現在淡水提供、水源涵養和氣候調節 3 個方面。水汽在荒漠生態系統的地表、土壤空隙、植物枝葉和動物體表上遇冷凝結成水,是荒漠地區淺層淡水的主要來源;荒漠生態系統面積巨大,土壤滲透性好,能把大氣降水和地表徑流加工成潔淨的水源,匯聚成儲量豐富的地下水庫。廣袤荒漠上的植物通過光合作用固碳,並再分配形成總量可觀的植被碳庫和土壤碳庫。我國荒漠生態系統地域寬廣,擁有獨特且多樣的物種和基因資源,為許多珍稀物種提供了生存與繁衍的場所;形成了沙漠胡楊林、鳴沙山、月亮湖、魔鬼城、海市蜃樓等獨特的自然景觀,還存留了敦煌莫高窟、樓蘭遺址、高昌古城等人文歷史景觀,吸引人們觀光旅遊、休閒度假、科學考察、探險等。這些生態服務都直接或間接地增加了人們的福祉。