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成
果
简
介
近日，中国科学院生态环境研究中心傅伯杰团队在ESE上发表了题为“Optimizing SoilConservation Through Comprehensive Benefit Assessment in River Basins”的论文。文章提出通过土壤保持服务流概念，可以实现不同地点土壤保持服务价值供给和受益量的场内和场外综合评估，以指导区域土壤保持措施的规划和制定。研究团队构建了土壤保持服务流研究框架，并以黄河流域为例验证了可行性。研究发现虽然大部分地区都能够接收场内和场外的综合效益，但一半以上的地区主要依靠场外带来的服务价值。此外，若以30%的面积作为关键区域，则场内场外综合土壤保持供给效益的总量比仅考虑场内的总量要多64.2%。
引
言
世界大河流域正面临着严重的水土流失问题，是土地退化的主要驱动因素。土壤保持的实施是在不断变化的环境条件下遏制水土流失的有效解决方案，可以缓解当地土地退化，减少污染源扩散，并防止下游水库淤积。然而，迄今为止开展的大多数研究都集中在土壤保持的建模、成本分析、驱动因素和风险影响等方面，忽略了区域间效益转移、域外生态系统影响和区域间远程耦合等重要问题。如果不能量化这些区域间影响，就会低估正在实施的土壤保持措施对不同区域产生的价值，从而无法准确识别利益相关者，并影响生态补偿政策的公平性。该方向的研究仍然是土壤侵蚀和土壤保持研究中的一大空白，限制了大河流域政策实施的有效性。
解决大河流域的水土流失和土地退化问题要从空间耦合视角出发，认识到土壤保持措施的场内和场外的综合效益。为此引入了土壤保持服务流（SCSF）的概念，将服务价值从局部影响扩展到区域影响，并构建了基于SCSF概念的场内场外效益分析框架，旨在为流域土壤保持和土地退化修复效率提供有效量化方案。
图
文
导
读
导读内容一：生态系统服务流分析框架构建
土壤保持服务供给价值和受益价值在不同单元之间的流动构成了SCSF。大多数用于识别关键生态系统服务功能区的框架都忽略了场外服务流的重要性。改文章的框架整合了场内和场外的供给和受益价值，能够更加真实地量化每个单位服务功能和效益价值。引入服务流概念能够更加准确地评估不同区域的贡献度，从而合理划定土壤保持关键功能区，为未来的环境管理和生态保护与修复项目提供空间指引。
图1 土壤保持服务流（SCSF）分析框架。该框架分为上、中、下三个部分。
导读内容二：黄河流域土壤保持服务流量化结果
考虑到数据获取和价值评估方法的局限性，该文章选择土壤肥力保持服务（MSF） 作为场内SCSF评估指标，选择减少下游疏浚成本服务（RCD）和预防非点源污染服务（NSPM）作为场外SCSF评估指标。由结果可得，2001—2020年，这三项服务的效益都有大幅增长，MSF、RCD和NSPM增幅分别为176%、128%和42%。SCSF的综合效益供给量和受益量均呈现出显著的上升趋势（p < 0.05），分别增长了137%和56%。
图2 黄河流域（YRB）三种服务的供给和受益价值随时间的变化趋势。
导读内容三：基于土壤保持服务流的关键功能区识别
Supply_ON和Supply_OFF在不同的子流域表现出不同的分布格局，与综合效益供给量相比显示出不同的空间排序。文章以排名前30%的区域来确定关键区域，结果表明场内场外综合土壤保持供给效益的总价值比仅考虑场内的总价值要多64.2%。因此在对土壤保持措施效率进行综合评估时，同时考虑场内和场外供给价值十分重要。研究结果还表明，片面地考虑场内或者场外供给，可能会导致评估不同子流域对土壤保持服务的贡献度不准确。
图2 基于土壤保持服务流的关键功能区识别。
结
论
土壤保持服务流概念对于准确评估和量化土壤保持服务效益以及确定关键功能区十分重要，能够有效地指导土地退化修复和生态系统恢复策略。
作
者
简
介
通讯作者：吕一河，中国科学院生态环境研究中心研究员、博士生导师，从事景观与区域生态研究，已发学术表论文200余篇，其中SCI收录100余篇，参与著作10部，获国家自然科学二等奖1项、省部级科技奖2项，入选国家级人才。
第一作者：孙思琦，中国科学院生态环境研究中心博士研究生。
引
用
信
息
Sun, S., Lü, Y., Feng, X., Maestre, F. T., & Fu, B. (2024). Optimizing Soil Conservation Through Comprehensive Benefit Assessment in River Basins. Environmental Science and Ecotechnology 23: 100496.
DOI: 10.1016/j.ese.2024.100496
来源:ESE期刊
