ICS13.020.01CCSZ00PPZLTechnicalspecificationforevaluationofgrasslandecosystemservicevalueintheInnerMongoliasectionoftheYellowRiverBasinIT/PPZL039-2025本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由內(nèi)蒙古大學提出。本文件由內(nèi)蒙古自治區(qū)品牌標準化技術(shù)委員會歸口。本文件起草單位：內(nèi)蒙古大學、內(nèi)蒙古自治區(qū)自然資源保護與利用研究中心、內(nèi)蒙古自治區(qū)生態(tài)安全屏障研究院、內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查研究院、內(nèi)蒙古自治區(qū)品牌標準化技術(shù)委員會、內(nèi)蒙古自治區(qū)質(zhì)量和標準化研究院、土左旗市場監(jiān)管綜合執(zhí)法大隊。本文件主要起草人：溫璐，劉華民，曹維佳，郭建紅，王立新，陳培軍，楊慶康，云宇潔，王利群，祁瑜，丁偉，卓義，劉東偉，徐智超，肖博文，白楊，陳建信，劉鑫，張景慧，李智勇，付瑞英，李萌1T/PPZL039-2025黃河流域內(nèi)蒙古段草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估技術(shù)規(guī)程本文件規(guī)定了黃河流域內(nèi)蒙古段草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值測算相關(guān)的術(shù)語與定義、工作流程、評價指標以及計算方法等內(nèi)容。本文件適用于黃河流域內(nèi)蒙古段草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值的測算。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T21010-2017土地利用現(xiàn)狀分類HJ1173-2021全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估HJ1174-2021全國生態(tài)狀況調(diào)查評估技術(shù)規(guī)范——生態(tài)問題評估GB19377-2003天然草地退化、沙化與鹽漬化的分級指標NY/T2998-2016草地資源調(diào)查技術(shù)規(guī)程生態(tài)保護紅線劃定指南（環(huán)發(fā)〔2015〕56號）3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。草地生態(tài)系統(tǒng)服務ecosystemservice指草地生態(tài)系統(tǒng)及其過程為人類提供的直接或間接的惠益，包括供給服務、調(diào)節(jié)服務和支持服務。3.2生態(tài)系統(tǒng)服務價值ecosystemservicevalue指用貨幣的形式評估生態(tài)系統(tǒng)向人類提供生存環(huán)境和商品服務的能力。4生態(tài)系統(tǒng)服務價值評價工作流程2T/PPZL039-2025圖1黃河流域內(nèi)蒙古段草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估流程圖4.1CASA模型Carnegie-Ames-StanfordApproachModel這是一種用于估算陸地生態(tài)系統(tǒng)凈初級生產(chǎn)力（NPP，NetPrimaryProductivity）的模型。它綜合考慮了氣象數(shù)據(jù)、植被類型等因素，通過一系列算法來計算植物在單位時間和單位面積內(nèi)通過光合作用所固定的有機碳量，對于了解生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)和能量流動等方面具有重要意義。4.2RULSE模型RegionalUrban-LandscapeSustainabilityEvaluationModel圖中主要用于土壤保持量相關(guān)評估，是用于區(qū)域尺度上評估景觀生態(tài)系統(tǒng)中土壤保持功能的模型，通過輸入土壤數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)（如DEM數(shù)據(jù)）等，計算土壤保持量，進而評估土壤碳固定和土壤肥力保持等調(diào)節(jié)服務價值。4.3InVEST模型IntegratedValuationofEcosystemServicesandTradeoffsModel綜合性的生態(tài)系統(tǒng)服務和權(quán)衡評估模型。它能夠評估多種生態(tài)系統(tǒng)服務功能，圖中主要用于計算水源涵養(yǎng)量，從而評估涵養(yǎng)水源這種調(diào)節(jié)服務價值。此外，它還可用于生物多樣性保護、洪水調(diào)節(jié)等多種生態(tài)系統(tǒng)服務的評估和權(quán)衡分析。4.4RWEQ模型RegionalWindErosionEquationModel區(qū)域風蝕方程模型，主要用于估算區(qū)域內(nèi)的防風固沙量，通過輸入氣象數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、植被覆蓋等相關(guān)信息，評估生態(tài)系統(tǒng)的防風固沙功能，進而確定減少泥沙淤積和減少交通運輸經(jīng)濟損失等支持服3T/PPZL039-2025務價值。這些模型在評估草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值過程中，從不同角度量化生態(tài)系統(tǒng)服務功能，為生態(tài)系統(tǒng)管理和決策提供科學依據(jù)。5黃河流域內(nèi)蒙古段草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估計算研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值，選取食物及原材料生產(chǎn)價值、土壤碳固定、土壤肥力保持、涵養(yǎng)水源、減少泥沙淤積、減少交通運輸經(jīng)濟損失和生物多樣性保護等七項生態(tài)系統(tǒng)服務功能作為評價指標（表1綜合多種計算方法計算生態(tài)系統(tǒng)服務功能及其服務價值。表1生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估體系5.1供給服務服務類型評估指標評估因子供給服務食物及原材料生產(chǎn)價值食物及原材料生產(chǎn)調(diào)節(jié)服務土壤碳固定土壤保持土壤肥力保持涵養(yǎng)水源水源涵養(yǎng)支持服務減少泥沙淤積防風固沙減少交通運輸經(jīng)濟損失生物多樣性保護生物多樣性5.1.1食物及原材料生產(chǎn)價值式中，Vs——食物及原材料生產(chǎn)價值；NPP——研究區(qū)單位面積凈初級生產(chǎn)力(Ct/hm2)；A——研究區(qū)面積(hm2)；Ps——標煤價格(23718元/t)。凈初級生產(chǎn)力NPP計算方法如下：NPP(x,t)=APAR(x,t)×ε(x,t)式中，NPP(x,t)——像元x在t月的植被凈初級生產(chǎn)力(gC?m?2)；APAR(x,t)——像元x在t月吸收的光合有效輻射(MJ?m?2)；ε(x,t)——像元x在t月的實際光能利用率(gC?MJ?1)。光合有效輻射（APAR）是由太陽總輻射和植物自身的特征決定，計算公式為：APAR(x,t)=SOL(x,t)×FPAR(x,t)×0.5式中，SOL(x,t)——t月在像元x的太陽總輻射量(MJ?m?2)；FPAR(x,t)——植被對入射光合有效輻射的吸收比例；4T/PPZL039-2025常數(shù)0.5——植被所能利用的太陽有效輻射占太陽總輻射的比例。太陽總輻射SOL(x,t)的計算公式為：式中，SOL0——最大晴天總輻射量；S/S0——日照百分比，即實際日照時數(shù)與理論日照時數(shù)之比。式中，F(xiàn)PARmax(x,t)=0.95、FPARmin(x,t)=0.001，且二者不隨植被類型變化。光能利用率ε表示植被將吸收的光合有效輻射轉(zhuǎn)化為有機碳的效率(gC?MJ?2)。ε(x,t)=Tε1(x,t)×Tε2(x,t)×Wεx,t×εmax式中，Tε1(x,t)——低溫對光能利用率的影響系數(shù)；Tε2(x,t)——高溫對光能利用率的影響系數(shù)；Wε(x,t)——水分脅迫影響系數(shù)；εmax——理想條件下的最大光能利用率(取0.389gC?MJ?1)。Tε1(x,t)表示低溫和高溫情況下植物內(nèi)在生化作用對光合的限制。Tε1x,t)=0.8+0.02×Topt(x)?0.0005×Topt(x)2式中，Topt(x)——植物生長的最適溫度。Tε2(x,t)表示環(huán)境溫度由最適溫度向高溫和低溫變化時植被光能利用率逐漸變小的趨勢。l)Wε(x,t)為水分脅迫影響系數(shù)，反映了水分條件對植物光能利用率的影響，計算公式為：Wε(x,t)=0.5+0.5×ET(x,t)/PET(x,t)式中，ET(x,t)——實際蒸散量(mm)；PET(x,t)——潛在蒸散量(mm)。5.2調(diào)節(jié)服務5.2.1土壤碳固定式中，Vcs——土壤碳固持價值；SOC——為0~100cm土壤有機碳密度(0.8Ckg/m2)；A——研究區(qū)面積(hm2)；5T/PPZL039-2025Pc——按照瑞典碳稅率換算折合739元/t。5.2.2土壤肥力保持式中，Vf——土壤肥力保持價值；Qs——單位面積土壤保持量(t/hm2)；A——研究區(qū)面積(hm2)；TN——研究區(qū)土壤N含量，為0.008%；TP——研究區(qū)土壤P含量，為0.036%；TK——研究區(qū)土壤K含量，為0.977%。PN——含有1tN的價格，為966元/t；PP——含有1tP的價格，為522元/t；PK——含有1tK的價格，為921元/t。用改進的通用土壤流失方程（RUSLE）計算潛在的土壤侵蝕量和現(xiàn)實的土壤侵蝕量之差以表示土壤保持量實物量。計算公式如下：Ac=AP?Ar式中，Ac——土壤的保持量(t/hm2·a)；AP——潛在的土壤侵蝕量(t/hm2·a)；Ar——土壤現(xiàn)實的侵蝕量(t/hm2·a)。潛在土壤侵蝕是指沒有植被覆蓋，不考慮土壤保持措施以及植被覆蓋，計算公式如下：式中，R——降雨的侵蝕力因子；K——土壤的可蝕性因子；LS——坡度和坡長因子的乘積。現(xiàn)實土壤侵蝕量是指在考慮區(qū)域水土保持政策和植被覆蓋的影響下發(fā)生的水土流失。公式如下：式中，C——植被的覆蓋度與經(jīng)營管理因子；P——土壤的保持措施因子。降雨侵蝕因子，其計算公式如下：土壤可蝕性因子，其計算公式如下：K=0.1317×(?0.01383+0.51575×KEPIC)6T/PPZL039-2025坡長坡度因子LS，其計算公式如下：LS=0.08p0.35s0.6式中，F(xiàn)i——匯水累積閾值；Cs——柵格大小，s為坡度；n——與坡度有關(guān)的參數(shù)；p——根據(jù)流向確定的柵格大小值。植被覆蓋和作物管理因子（usle_c），其計算公式如下：式中，C——植被覆蓋因子；fc——植被覆蓋度；NDVI——植被歸一化指數(shù)，NDVIsoil為裸土、無植被覆蓋區(qū)域的NDVI值；NDVIveg——完全被植被覆蓋的像元的NDVI值。草地的水土保持措施因子（usle_p）賦值為1。5.2.3涵養(yǎng)水源式中，Vw——涵養(yǎng)水源價值；Wy——單位面積水源涵養(yǎng)量(m3/hm2)；7T/PPZL039-2025A——研究區(qū)面積(hm2)；Pd——水利工程水價，取7.5元/m3。產(chǎn)水量采用InVEST模型中的WaterYield模塊計算，再綜合考慮流速系數(shù)、地形指數(shù)及土壤飽和導水率指標。式中，Y(x)——柵格x的產(chǎn)水量(mm)；AET(x)——柵格x的年實際蒸散量(mm)；P(x)——柵格x的年降水量(mm)。1式中，PET(x)——柵格x的潛在蒸散量(mm)；ω——代表自然氣候—土壤性質(zhì)的非物理經(jīng)驗參數(shù)。式中，AWC(x)——植物有效含水量(mm)；Z——季節(jié)常數(shù)。AWC(x)=Min(Rest.layer.depth,root.depth)?PAWC式中，PWAC——植物有效水量(%)。PAWC=54.509?0.132×SAND?0.003×(SAND)2?0.055×SILT?0.006×(SILT)2?0.738×CLAY+0.007×(CLAY)2?2.688×OC+0.501×(OC)2式中，SAND——土壤砂粒含量(%)；SILT——土壤粉粒含量(%)；CLAY——土壤黏粒含量(%)；OC——土壤有機質(zhì)含量(%)。5.3支持服務5.3.1減少泥沙淤積式中，Vsy——減少泥沙淤積價值；Qs——單位面積土壤保持量(t/hm2)；A——研究區(qū)面積(hm2)；24%——所保持的土壤若發(fā)生流失預計存于湖泊、渠道、河流、水庫的比例；Py——水庫清淤成本(2.5元/t)。8T/PPZL039-20255.3.2減少交通運輸經(jīng)濟損失式中，Vst——減少交通運輸經(jīng)濟損失價值；Qs——單位面積土壤保持量(t/hm2)；A——研究區(qū)面積(hm2)；Pst——公路清理流沙的單位成本(1元/m3)；1.35——土壤容重。5.3.3生物多樣性保護Sbio=NPPmean×Fpre×Ftem×(1?Falt)式中，Sbio為生物多樣性服務指數(shù)；NPPmean——為多年植被凈初級生產(chǎn)力平均值；Fpre——為多年平均降水量；Ftem——為多年平均氣溫；Falt——為海拔因子。根據(jù)公眾支付意愿計算生物多樣性保護價值，據(jù)《中國生物多樣性國情研究報告》調(diào)查結(jié)果顯示，全民每人每年捐贈支付金額為10元，估算得中國生物多樣性保護支付意愿為126.58億元。《中國瀕危動物紅皮書》記載中國一級保護物種中主要生境為荒漠生態(tài)系統(tǒng)保護物種比例為0.11%,根據(jù)研究區(qū)沙漠占全國沙漠生態(tài)系統(tǒng)面積，計算得烏蘭布和地區(qū)生物多樣性保護0.4萬元/hm2。5.3.4防風固沙服務測算方法Qmax_Q=109.8×WF×EFSQ=150.71×(WF×EF'式中，G——單位面積年固沙量(kg/m2)；SLQ——潛在風力侵蝕量(kg/m2)；SL——實際風力侵蝕量(kg/m2)；Qmax_Q——潛在風沙最大轉(zhuǎn)移量(kg/m)；9T/PPZL039-2025Qmax——風