河西走廊山地-绿洲-荒漠区农田生态系统服务价值变化及回归分析3

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1、河西走廊山地-绿洲-荒漠复合农田生态系统服务价值变化及其影响因子的多元回归分析摘要:农田生态系统是河西走廊山地-绿洲-荒漠复合生态系统最重要的生态系统之一，农田生态系统的质量变化将在很大程度上影响到该区社会经济的可持续发展。以肃南山地-张掖中部绿洲-北部民勤荒漠区为例，采用生态经济学的方法，计算了河西走廊山地-绿洲-荒漠不同生态功能区2002-2009年近10年的农田生态系统服务价值变化，结果表明：河西走廊农田生态系统单位面积的服务价值北部荒漠>中部绿洲>南部山地；不同生态区农田生态系统服务总价值都呈增长趋势，其中北部干旱荒漠区增加了1.83×

2、108元，中部绿洲增加了0.7×108元，南部山地增加了0.13×108元；北部荒漠区生态系统基本服务价值年均增加约0.158×108元，使用化肥等导致农田环境污染损失的价值年均增加约0.043×108元，由于节水技术的采用，农业耗水价值平均每年减少0.113×108元；中部绿洲区生态系统基本服务价值年均增加约0.109×108元，使用化肥等导致农田环境污染损失的价值年均增加约0.005×108元，由于有效灌溉面积的增大，农业耗水损失价值平均每年增加0.028×108元；南部山地生态系统基本服务价值年均增加约0.018×108元，使用化肥等导致

3、农田环境污染和农业耗水损失价值基本稳定。采用多元逐步回归分析法研究了人类活动对农田生态系统服务价值变化的影响，结果表明：河西走廊农田生态系统服务价值的变化是由社会经济发展水平、农业现代化投入、水资源利用、种植结构、农业产量等多种因素共同驱动下的结果，不同地区影响的主要因子具有一定差异性。关键词:河西走廊；农田生态系统；服务价值；影响因子；多元回归分析生态系统是生物圈的基本组织单元，它不仅为人类提供各种商品，同时在维持生命的支持系统和环境的动态平衡方面起着不可取代的重要作用（李文华等，2009）。自2005年联合国《千年生态系统评估》发布以来，生

4、态系统评估与管理研究越来越受到世界各国的广泛关注和重视（张永民和赵士洞，2007），其中生态系统服务研究被认为是生态系统评估的核心和热点（李文华，2006）。农田生态系统是在自然基础上经人工控制形成的农业生态系统中的亚生态系统，是地球上最重要的生态系统之一，提供着全世界66%的粮食供给，具有巨大的生态系统服务价值（于书霞等，2004）。它除了提供农产品外，还具有生态环境服务的功能，对维系区域的生态环境平衡起着重要作用。干旱区由于降雨稀少、蒸发量大，被普遍认为是生态环境脆弱的敏感地区（ReynoldsJF,etal.,2007）。干旱区的农业生态

5、稳定性关系到生态系统可持续发展、农户生计和社会稳定，而且全球气候变化使干旱区农业生态系统的管理面临更加严峻的挑战（赵旭喆等，2011），作为干旱区农业生态系统最为基础和重要的农田生态系统也毫无疑问的将受到前所未有的冲击。河西走廊是地处西北干旱半干旱区，是全国重要的商品粮基地之一。该区由于特殊的的地理位置，以水资源为纽带，形成了山地—绿洲—荒漠级复合农田生态系统（任继周和侯扶江，2010）。自20世纪50年代以来，特别近10年的大规模的水土资源开发，使该区土地利用/覆被发生巨大变化，对生态环境产生重要影响。资料显示，河西地下水位正在以0.50～1

6、m/a的速度下降（李福兴，1998），盐碱化和沙漠化仍在不断加剧，资源利用不合理、生产技术落后，造成了农业生态环境的进一步恶化。人们在获取农田生态系统服务的同时，又以非可持续的方式导致了农田生态系统的退化（杨志新等，2005），从而引发了一系列的生态安全和粮食安全问题，阻碍了该地区社会经济的可持续发展（岳东霞等，2011）。鉴于此，本文以肃南山地-张掖中部绿洲-北部民勤荒漠区为例，采用生态经济学的方法，科学合理评价了河西走廊山地-荒漠-绿洲复合农田生态系统的生态环境效益差异、探讨其变化过程和驱动力，以期为干旱半干旱地区农业生态系统科学管理和社会

7、经济的可持续发展提供借鉴意义。1研究区概况河西走廊地处西北干旱荒漠区，位于甘肃省黄河以西，东起乌鞘岭，西至星星峡。共有土地面积2760万hm2，其中可耕地面积200万hm2，戈壁沙漠面积1500万hm2，占总面积的54%以上，生态环境十分脆弱。河西走廊属温带气候，日照充足，热量丰富，但干燥少雨，年均温度2～8℃，无霜期150～180d（贺访印等，2006）。从生态学上讲，河西走廊可划分为三个不同的生态功能区（张贞明，2008）：1）南部祁连山生态区本区地势高寒、湿润，海拔2600～3200m，年平均气温为2～5.50℃，年降水量在200mm以上

8、，最高达800mm，蒸发量700mm，是农业向牧业的过渡地带，是重要的牧业区。2）中部走廊平原生态区本区属于温带干旱荒漠、半荒漠气候，光热资源丰富，气