论文信息
· 标题：Soil Conservation Benefits of Ecological Programs Promote Sustainable Restoration
· 年份：2025
· 第一单位： 西北农林科技大学
摘要
中国的生态项目显著增强了生态系统恢复，促进了生态服务和人类福祉。然而，土壤保护作为生态和社会经济系统的重要利益，其作用仍不明确，这阻碍了中国恢复努力对其他地区的影响。我们引入了一个基于云计算的框架，估计这些项目在过去20年中保护了7.29 ± 1.01 Pg的土壤，价值约243.0 ± 25.9亿美元，其中约85%的利益归因于两个主要项目，专注于森林保护和农田转换，主要在中国欠发达地区。我们的评估强调在评估和改善生态恢复策略时，需要考虑土壤保护。承认土壤保护利益在全球恢复讨论中的重要性，意味着恢复努力应优先考虑世界上欠发达地区。
实验设计
本研究采用基于Google Earth Engine（GEE）云计算平台的框架，结合多模型方法和情景分析，以量化和评估中国五个大型生态恢复项目（ERPs）对土壤保护的贡献。首先，研究团队识别了不同ERPs的恢复和保护区域，利用多源数据集检测特定时空范围内的生态系统类型转换。接着，采用修订的通用土壤侵蚀方程（RUSLE）和修订的风侵蚀方程（RWEQ）模型，分别对水土侵蚀进行建模，估算过去20年内的年土壤侵蚀量及其生态和经济成本。通过比较实施ERPs的实际情景与没有ERPs的基线情景，量化ERPs对土壤保护的贡献。研究还考虑了不同ERPs的投资与土壤保护效益之间的关系，以分析土壤保护效益对生态恢复的反馈影响。此外，研究团队还进行了不确定性分析，采用贝叶斯建模技术和马尔科夫链蒙特卡洛方法来处理模型中的不确定性，以提高结果的可靠性。通过这些方法，研究旨在提供对生态恢复项目在土壤保护方面的明确量化和经济评估。
量化和评估生态恢复项目（ERPs）对土壤保护贡献的框架。该图表概述了研究的整体方法，包括数据收集、模型应用和结果分析的步骤。
关键图表
中国五个大型生态恢复项目（ERPs）的信息，包括每个项目的投资情况和土壤侵蚀背景。图中用不同的符号和颜色表示不同地区的风力、降雨力、土壤脆弱性和植被覆盖情况，以及各项目的时间线。
2000年至2019年间恢复区域的水土侵蚀动态。图表分为四部分，分别显示水土侵蚀率的变化、风蚀率的变化、ERPs对水土侵蚀减少的贡献，以及ERPs对风蚀减少的贡献。
2000年至2019年间ERPs的土壤保护数量（Pg），其中水土侵蚀的减少占90%（6.66 ± 0.93 Pg），风蚀的减少占10%（0.65 ± 0.40 Pg）。该图表还显示了不同恢复和保护类型对土壤保护的贡献。
ERPs带来的经济效益，包括土壤保护所带来的经济价值。图中分别列出了水土侵蚀相关的沉积物、尘埃、土壤碳排放和养分损失的经济效益，并用蓝色和棕色条形图分别表示水土侵蚀和风蚀的影响。
不同ERPs的投资成本与土壤保护效益的比较。图表显示了各项目的土壤保护效益如何超过其投资成本，并强调了NFCP和GGP在土壤保护中的重要贡献。
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