生态工程背景下生态系统服务权衡研究：基于能值-经济双视角的中国25项水土保持项目评估

针对中国生态工程实施中出现的生态系统服务(ESs)价值失衡问题，本研究创新性融合能值分析( donor side )与经济评估( receiver side )双视角，以25项水土保持项目(SWCPs)为案例，构建PLS-SEM模型解析地形(terrain)、气候(climate)、环境(environment)与工程措施(measures)的驱动机制。发现超半数项目能值可持续指数(ESI)下降，揭示了水土保持与水源涵养服务的显著权衡关系，为优化生态工程提供科学依据。

　　

中国近年来通过大规模生态工程应对土壤侵蚀、洪水灾害等生态问题，但部分项目因效率低下和生态系统服务(ESs)间此消彼长的矛盾引发争议。例如在干旱区植树反而加剧土壤水分消耗，凸显评估体系不完善与驱动机制不明确的双重困境。为此，研究人员以四川省25个典型水土保持项目(SWCPs)为样本，首次整合能值分析(量化自然系统能量投入)与经济评估(反映人类受益价值)双重视角，结合偏最小二乘结构方程模型(PLS-SEM)，系统解析工程实施对五项关键生态系统服务价值(ESV)的影响机制。

研究采用能值转换率将各类资源投入统一为太阳能值(sej)，通过市场价值法计算ESV经济量，并构建包含地形(terrain)、气候(climate)、环境(environment)和工程措施(measures)四类驱动因子的PLS-SEM模型。样本涵盖梯田建设、保护性耕作等不同干预类型的流域，通过对比实施前后数据揭示变化规律。

能值与经济流分析显示：项目实施后非可再生资源(F)输入占比平均增长29.78%，其中浦县小流域人工投入激增至94.38%，反映工程对人工系统的过度依赖。净表土流失量(0.27%-15.16%)和劳动力成本(40.97%-99.26%)成为主要能值来源，这种转变可能削弱系统可持续性。

ESV变化特征：尽管总ESV(ESV_T)整体提升，但水源涵养服务在能值和经济评估中均出现下降。碳 sequestration服务除高仓河流域外普遍增长，但能值可持续指数(ESI)在超半数项目中出现降低，8个项目净现值下降，表明当前工程存在生态经济效益失衡。

驱动机制解析：PLS-SEM模型揭示地形与气候是ESV提升的主要驱动力，而环境因子和工程措施反而产生抑制作用。特别发现工程措施(measures)会削弱地形的正向效应(-0.31路径系数)，同时放大环境的负面影响(+0.42)，例如梯田建设在陡坡区可能加剧水资源竞争。

讨论与结论：该研究首次证实能值-经济双视角评估的互补性，如高仓河流域在能值分析中ESV下降而经济评估显示增长，说明单一评估可能产生偏误。提出的ESI指数与净现值联评体系，为生态工程"可持续性-经济性"双维优化提供新工具。研究建议未来工程需依据地形气候特征差异化设计，例如在干旱区减少高耗水措施，通过保护性耕作协同提升土壤保持与碳 sequestration服务。这些发现发表于《Ecological Engineering》，为全球生态工程实践提供了中国案例的实证参考。