埃塞俄比亚东南裂谷地区的农林复合土地利用系统——土地利用变化与生态系统服务响应

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随着人口增长、经济发展及技术更新,人类在向其生存的环境获取更多的资源。埃塞俄比亚南部Gedeo-Abaya地区其上游处于一种半天然的农林系统状态,由于物种构成已能满足当地人们需要,其大部分自然结构及生态过程被保留了下来。这种高人口密度和陡峭地形上的农林系统充分展示了当地人们对自然资源的管理智慧。下游地区自然植被特别是草原和湿地生态系统也具有不可替代的环境和社会文化价值。但该生态系统近期受到了高度人为干扰和环境压力。因此本研究旨在分析地区土地利用/覆被变化动态及其驱动因素,预测土地利用时空分布特征,构建适宜的生态系统服务价值测算模型并进行测算,以及评估社会文化和生态系统在当地生态系统服务中的重要性。论文首先基于遥感影像资料获取了研究区1986-2015年土地利用覆被情况及对应社会经济状况,采用土地利用变化和断面分析方法探讨了主要驱动因素。依据2000年、2015年土地利用现状图及自然社会经济指标,采用马尔科夫-元胞模型模拟并预测了地区2015年、2025年和2035年土地利用/覆被变化情况。其次采用土地利用变化矩阵、断面实地调查相结合的方法,获取到120个变量,测算出地区1986年、2015年生态系统服务价值。通过5种土地利用类型、16种生态系统服务、上下游农户阶段性参与等方法,测算出当地农户对生态系统服务的社会文化和生态认知价值。结果显示,首先地区土地利用/覆被变化和主要驱动因素是多元化的。在下游地区,除人口因素外,主要驱动因素与上游地区的情况不具有相似性。土地利用/履被类型相较其它因素的作用更为明显。1986-2015年间,地区林地/灌木林减少了 63%,湿地/沼泽增加了 158%,年均变化率分别为-3.7%和+6.0%。农林业与初始期相比面积增加了25%为主要地类。上游的人口增加、下游的干旱/降水变化、农业投资、木炭使用等因素是地区土地利用/度被变化的主要驱动因素。其次模拟的2025年和2035年地区土地利用变化情况反映出,农林业、耕地、湿地/沼泽等地类面积将会大量增加,多数自然植被地类包括林地/灌木林、牧草地的面积将会明显减少。第三土地利用/覆被变化情况改变着地区生态系统服务,其中农林业及湿地/沼泽对地区生态系统服务价值影响显著提供了 1830万美元的净增值。这受益于政府制定的水土保持政策和当地农户环境友好型土地利用方式。同时多数农户认为土地利用类型具有多功能性,上下游地区土地利用提供的生态系统服务是不同的。对于生态系统服务造成的影响主要来自于过多的人口和气候变化。总体上农户感知与自然资源价值情况基本一致。埃塞俄比亚南部Gedeo-Abaya地区对于丰富社会经济、文化、生物多样性保护以及环境服务的认知十分重要,其多重生态系统服务有益于人类福祉。由于迅速增加的人口和农户持有土地总面积的快速减少,年轻农民和青年一代正在使得上游的农林业和下游的林地转化为商业化的农地。此外,非农就业不充分和降水变化等因素,致使咖啡播种时间延长和作物歉收,地区生态系统压力陡增并趋于恶化。因此本研究结果为地方更加环境友好型政策的制定提供了有利的理论依据。
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