多层次生态规划：整合保护措施、权衡因素及植被敏感性，以实施甘肃天然林保护计划

《Journal of Cleaner Production》：Multi-level ecological planning: Integrating conservation, trade-offs, and vegetation sensitivity for the Gansu NFPP

本研究针对中国天然林保护项目（NFPP）甘谷段生态服务优化问题，构建了包含优先保护区（ECAs）、生态贸易-off区（ETAs）和植被敏感区（ESAs）的多层级空间决策框架。通过2000-2020年生态服务时空分析，利用OWA算子确定10.92%的优先保护区，识别9.23%的生态贸易-off关键区，并建立NDVI阈值约束模型。该框架突破传统单一目标模式，实现生态保护优先级、服务间权衡关系与植被响应敏感性的综合决策，为精准化生态管理提供科学依据。

　　本文探讨了如何通过建立多层次空间决策框架，提升大规模生态恢复项目的可持续性和资源利用效率。研究以中国自然林保护工程（NFPP）中的甘肃段（GS-NFPPA）为案例，重点分析了生态服务（ESs）的演变趋势及其在区域内的分布特征。GS-NFPPA位于中国甘肃省南部，是黄土高原与青藏高原交汇的重要生态区域，具有复杂的地形和多样的生态系统。该区域覆盖约183万平方公里，涉及10个地级市，包括陇南、甘南和庆阳等地，共有68个县、市和区。研究通过定量分析净初级生产力（NPP）、水产量、固沙能力以及土壤保持等关键生态服务，结合有序加权平均（OWA）方法，识别出优先保护区域（ECAs），并利用生态贸易冲突分析（ETAs）和植被敏感性分析（ESAs）来评估不同区域的生态服务变化趋势。

生态服务的时空变化表明，NPP和土壤保持在GS-NFPPA中呈现出从北到南逐渐增强的梯度分布。高价值区域主要集中在秦岭、岷山、祁连山脉南部以及子午岭东部等森林覆盖率较高的地区。NPP值超过200克碳每平方米，土壤保持能力超过750吨每公顷。相比之下，固沙能力的分布则更加复杂，呈现出区域间显著的差异性。研究发现，固沙能力与植被覆盖度之间存在非线性关系，当植被密度超过一定阈值后，固沙能力可能开始下降，从而影响生态系统的整体功能。这一现象强调了植被在生态服务供给中的关键作用，其生长不仅影响初级生产力，还通过根系和冠层结构的扩展增强土壤保持能力。

生态服务的供给与人类活动密切相关，同时也受到自然环境变化的深刻影响。在GS-NFPPA中，优先保护区域主要分布在青藏高原及相邻的秦岭、岷山地区，这些区域通常具备优越的水热条件，有利于形成高密度的森林生态系统和最佳的植被生长环境。然而，随着人类活动的加剧，生态服务的供给受到不同程度的干扰，尤其是在生态贸易冲突区域（ETAs），不同生态服务之间存在激烈的竞争关系，这可能导致整体生态系统功能的下降。因此，识别和管理这些关键区域对于实现生态恢复项目的长期目标至关重要。

研究采用的多层次空间决策框架，通过整合保护优先级、生态服务贸易冲突以及植被敏感性等三个维度，提供了一种更加全面和实用的生态管理工具。这一框架不同于传统的单一目标模型，而是基于多目标分析，考虑了生态服务之间的相互作用和非线性响应。通过对生态服务供给变化的定量分析，研究不仅揭示了不同区域的生态服务潜力，还明确了植被变化对生态服务供给的影响阈值。这些分析结果为制定差异化的生态保护策略提供了科学依据，同时也为未来生态恢复项目的规划和实施提供了新的思路。

在实际应用中，该框架通过空间叠加技术，识别出“综合关键区域”，这些区域同时具备高保护价值、生态服务贸易冲突以及植被敏感性，对生态系统的稳定性和可持续性具有重要影响。这些区域需要更精细的管理措施，以确保生态服务的持续供给和生态系统的健康发展。研究还发现，生态敏感区域（ESAs）的识别对于评估生态恢复项目的成效具有重要意义，这些区域的植被变化可能对生态服务的供给产生显著影响，因此在规划过程中需要特别关注。

此外，研究强调了生态服务供给与植被变化之间的复杂关系。在某些情况下，植被的过度增长可能会导致生态服务供给的下降，特别是在固沙能力方面，当植被密度超过一定阈值后，固沙能力可能受到限制，从而影响生态系统的稳定性。因此，识别植被变化的临界点对于制定科学合理的生态恢复策略至关重要。研究通过分析植被指数（NDVI）与生态服务供给之间的非线性关系，明确了不同区域的植被敏感性，并据此划分出生态敏感区域。这些区域的植被变化可能对生态服务的供给产生显著影响，因此在生态恢复过程中需要特别关注。

在生态恢复项目的实施过程中，传统的单一目标模型往往难以应对复杂的生态服务供给和贸易冲突问题。因此，研究提出了一种多层次空间决策框架，以整合保护优先级、生态服务贸易冲突以及植被敏感性等不同维度。这一框架不仅考虑了生态服务之间的相互作用，还能够动态评估植被变化对生态服务供给的影响。通过空间叠加分析，研究能够识别出不同区域的生态服务供给潜力，并据此制定差异化的生态管理策略。这一方法为实现生态恢复项目的可持续性提供了科学支持，同时也为未来生态管理提供了新的思路和工具。

研究还指出，生态服务的供给不仅受到自然条件的影响，还受到人类活动的深刻影响。在GS-NFPPA中，生态服务的供给与土地利用方式密切相关，不同的土地利用模式可能导致生态服务供给的差异。因此，在生态恢复项目的规划过程中，需要综合考虑生态服务供给与土地利用方式之间的关系，以制定更加科学合理的生态管理策略。研究通过分析不同区域的生态服务供给变化，明确了生态服务供给与土地利用方式之间的相互作用，并据此划分出关键的生态服务供给区域。

生态服务的供给与贸易冲突问题在生态恢复项目中尤为突出。在某些区域，不同生态服务之间存在激烈的竞争关系，这可能导致整体生态系统功能的下降。因此，识别和管理这些区域对于实现生态恢复项目的长期目标至关重要。研究通过分析生态服务之间的相互作用，识别出关键的生态服务贸易冲突区域，并据此提出相应的管理措施。这些措施能够有效缓解生态服务之间的竞争关系，从而提升生态系统的整体功能。

在生态恢复项目的实施过程中，生态服务的供给和贸易冲突问题需要通过科学的方法进行评估和管理。研究采用的多层次空间决策框架，通过整合保护优先级、生态服务贸易冲突以及植被敏感性等不同维度，提供了一种更加全面和实用的生态管理工具。这一框架不仅考虑了生态服务之间的相互作用，还能够动态评估植被变化对生态服务供给的影响。通过空间叠加分析，研究能够识别出不同区域的生态服务供给潜力，并据此制定差异化的生态管理策略。这一方法为实现生态恢复项目的可持续性提供了科学支持，同时也为未来生态管理提供了新的思路和工具。

研究还指出，生态服务的供给与植被变化之间的非线性关系对生态恢复项目的成效具有重要影响。在某些情况下，植被的过度增长可能会导致生态服务供给的下降，特别是在固沙能力方面，当植被密度超过一定阈值后，固沙能力可能受到限制，从而影响生态系统的稳定性。因此，识别植被变化的临界点对于制定科学合理的生态恢复策略至关重要。研究通过分析植被指数（NDVI）与生态服务供给之间的非线性关系，明确了不同区域的植被敏感性，并据此划分出生态敏感区域。这些区域的植被变化可能对生态服务的供给产生显著影响，因此在生态恢复过程中需要特别关注。

生态服务的供给与土地利用方式之间的关系是生态恢复项目规划中的关键问题。在GS-NFPPA中，不同土地利用方式可能导致生态服务供给的差异，因此在规划过程中需要综合考虑生态服务供给与土地利用方式之间的相互作用。研究通过分析不同区域的生态服务供给变化，明确了生态服务供给与土地利用方式之间的关系，并据此划分出关键的生态服务供给区域。这些区域的生态服务供给可能受到土地利用方式的显著影响，因此在生态恢复过程中需要特别关注。

此外，研究还强调了生态服务供给的动态变化对生态恢复项目的影响。在某些区域，生态服务供给可能随着时间的推移而发生变化，因此在规划过程中需要考虑生态服务供给的动态性。研究通过分析生态服务供给的变化趋势，明确了不同区域的生态服务供给潜力，并据此提出相应的管理措施。这些措施能够有效应对生态服务供给的动态变化，从而提升生态系统的整体功能。

生态服务的供给与贸易冲突问题在生态恢复项目中尤为突出。在某些区域，不同生态服务之间存在激烈的竞争关系，这可能导致整体生态系统功能的下降。因此，识别和管理这些区域对于实现生态恢复项目的长期目标至关重要。研究通过分析生态服务之间的相互作用，识别出关键的生态服务贸易冲突区域，并据此提出相应的管理措施。这些措施能够有效缓解生态服务之间的竞争关系，从而提升生态系统的整体功能。

在生态恢复项目的实施过程中，生态服务的供给和贸易冲突问题需要通过科学的方法进行评估和管理。研究采用的多层次空间决策框架，通过整合保护优先级、生态服务贸易冲突以及植被敏感性等不同维度，提供了一种更加全面和实用的生态管理工具。这一框架不仅考虑了生态服务之间的相互作用，还能够动态评估植被变化对生态服务供给的影响。通过空间叠加分析，研究能够识别出不同区域的生态服务供给潜力，并据此制定差异化的生态管理策略。这一方法为实现生态恢复项目的可持续性提供了科学支持，同时也为未来生态管理提供了新的思路和工具。

生态服务的供给与土地利用方式之间的关系是生态恢复项目规划中的关键问题。在GS-NFPPA中，不同土地利用方式可能导致生态服务供给的差异，因此在规划过程中需要综合考虑生态服务供给与土地利用方式之间的相互作用。研究通过分析不同区域的生态服务供给变化，明确了生态服务供给与土地利用方式之间的关系，并据此划分出关键的生态服务供给区域。这些区域的生态服务供给可能受到土地利用方式的显著影响，因此在生态恢复过程中需要特别关注。

研究还指出，生态服务的供给与植被变化之间的非线性关系对生态恢复项目的成效具有重要影响。在某些情况下，植被的过度增长可能会导致生态服务供给的下降，特别是在固沙能力方面，当植被密度超过一定阈值后，固沙能力可能受到限制，从而影响生态系统的稳定性。因此，识别植被变化的临界点对于制定科学合理的生态恢复策略至关重要。研究通过分析植被指数（NDVI）与生态服务供给之间的非线性关系，明确了不同区域的植被敏感性，并据此划分出生态敏感区域。这些区域的植被变化可能对生态服务的供给产生显著影响，因此在生态恢复过程中需要特别关注。

通过建立多层次空间决策框架，研究不仅提升了生态恢复项目的科学性和针对性，还为未来的生态管理提供了可推广的模型。这一框架能够有效应对生态服务供给的复杂性和动态性，从而实现生态系统的可持续发展。此外，该框架还强调了生态保护与生态恢复之间的协同作用，为制定更加科学合理的生态管理策略提供了理论支持。研究的结果表明，该框架在识别关键生态区域和制定差异化的生态管理策略方面具有显著成效，为未来生态恢复项目的规划和实施提供了重要的参考价值。