一種野生肉蓯蓉供給服務(wù)及價(jià)值評(píng)估方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種野生肉蓯蓉供給服務(wù)及價(jià)值評(píng)估方法，屬于資源科學(xué)領(lǐng)域，本評(píng)估方法包括：從肉蓯蓉產(chǎn)品供、需能力及五大因子，構(gòu)建基于地理信息系統(tǒng)（GIS）的肉蓯蓉產(chǎn)品供給服務(wù)及價(jià)值的評(píng)估方法，將該評(píng)估方法與ArcGIS9.2結(jié)合，基于空間分析工具集（SpatialAnalystTools）模擬出5個(gè)評(píng)估因子的空間分布格局，利用公式計(jì)算每個(gè)柵格像元野生肉蓯蓉產(chǎn)品的實(shí)際供給服務(wù)量，再乘以產(chǎn)品的單位市場(chǎng)價(jià)格，得到研究區(qū)野生肉蓯蓉產(chǎn)品年供給服務(wù)價(jià)值分布。本方法對(duì)減少人工培育肉蓯蓉對(duì)梭梭植被的負(fù)面影響、進(jìn)行梭梭林資源的保護(hù)和生態(tài)管理，肉蓯蓉產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的科學(xué)決策、規(guī)范化集約經(jīng)營(yíng)具有重要的參考價(jià)值。
【專利說明】一種野生肉蓯蓉供給服務(wù)及價(jià)值評(píng)估方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于資源科學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種野生肉蓯蓉供給服務(wù)及價(jià)值評(píng)估方法。

【背景技術(shù)】
[0002]生態(tài)系統(tǒng)的供給服務(wù)是指人類從生態(tài)系統(tǒng)獲取的各種產(chǎn)品，包括食物和纖維、燃料、遺傳資源、生化藥劑、天然藥物和醫(yī)藥用品、裝飾資源和淡水等。生態(tài)系統(tǒng)供給的各種產(chǎn)品的短缺會(huì)對(duì)人類福祉產(chǎn)生直接或間接的不利影響。目前人類對(duì)生物資源的生產(chǎn)常高于其可持續(xù)生產(chǎn)的速度，這種過渡收獲資源的生產(chǎn)，將會(huì)導(dǎo)致生物資源脆弱甚至瀕危。在名貴中藥一肉蓯蓉的主產(chǎn)區(qū)內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟，人類對(duì)其獲取過程也呈現(xiàn)出類似的模式。
[0003]肉灰蓉(Cistanche deserticola Y.C.Ma),習(xí)稱大蕓、灰蓉，為列當(dāng)科(Orobanchaceae)肉灰蓉屬(Cistanche)多年生寄生草本植物。主要寄生在梭梭根部，莖肉質(zhì)，大部分地下生。肉蓯蓉主產(chǎn)地在內(nèi)蒙及新疆，為我國(guó)名貴的中藥材之一，具有“補(bǔ)精血，益腎強(qiáng)筋，潤(rùn)五臟，治虛癆內(nèi)傷”之功效，被譽(yù)為“沙漠人參”。梭梭(Haloxylon ammodendron(C.A.Mey.) Bunge)屬藜科(Chenopodiaceae)超旱生小喬木,是我國(guó)西北荒漠半荒漠地區(qū)的珍貴植物資源，在內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟有悠久的生長(zhǎng)歷史，有“阿拉善荒漠植被之王”之稱。
[0004]目前，國(guó)內(nèi)在生態(tài)系統(tǒng)供給服務(wù)及其價(jià)值評(píng)估手段上主要利用國(guó)民經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)直接進(jìn)行計(jì)算和描述，由于數(shù)據(jù)的精度最高為縣級(jí)，因此該方法多應(yīng)用于宏觀尺度(全國(guó)、大流域)評(píng)估，在縣域尺度的評(píng)估中難以體現(xiàn)其空間變異。
[0005]在我國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及價(jià)值評(píng)估由最初的針對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)類型所進(jìn)行的概算式研究逐漸向針對(duì)相關(guān)生態(tài)過程與服務(wù)發(fā)揮與保育之間聯(lián)系的深入研究轉(zhuǎn)變的背景下，本研究構(gòu)建了基于土地覆被和經(jīng)濟(jì)社會(huì)要素的格局及人類對(duì)產(chǎn)品的收獲過程的野生肉蓯蓉產(chǎn)品供給服務(wù)及價(jià)值的空間表達(dá)評(píng)估技術(shù)框架，并進(jìn)行了初步應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本方法從肉蓯蓉產(chǎn)品的“產(chǎn)出”和當(dāng)?shù)匕傩盏摹矮@取”兩個(gè)方面入手，選取“產(chǎn)品豐富度”、“生境質(zhì)量”、“收獲壓力”、“管理狀況”和“鄰近產(chǎn)品的豐富度”5個(gè)因子，構(gòu)建基于地理信息系統(tǒng)(GIS)的肉蓯蓉產(chǎn)品供給服務(wù)及價(jià)值的評(píng)估技術(shù)框架。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)對(duì)野生肉蓯蓉供給服務(wù)及價(jià)值評(píng)估方法，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:
一種野生肉蓯蓉供給服務(wù)及價(jià)值評(píng)估方法，其特征在于:所述方法包括 Si研究區(qū)識(shí)別:對(duì)野生肉蓯蓉供給地區(qū)地理環(huán)境及氣候狀況進(jìn)行識(shí)別。
[0008]S2模型參數(shù)確定與空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立:采用問卷調(diào)查的方法，收集了評(píng)估所需的關(guān)鍵參數(shù)，所述的關(guān)鍵參數(shù)包括不同蓋度梭梭分布，植被覆蓋度，人口聚集點(diǎn)，交通廊道和管理區(qū)分布。
[0009]S3野生肉蓯蓉單位面積的年產(chǎn)出量，生境質(zhì)量調(diào)整系數(shù)，收獲壓力系數(shù)，管理狀況系數(shù)，臨近產(chǎn)品豐富度五大因子的確定。
[0010]S4確定野生肉蓯蓉供、需能力，所述的供指梭梭生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)野生肉蓯蓉產(chǎn)品的能力，主要基于不同蓋度梭梭林的空間格局以及野生肉蓯蓉在其單位面積上的年產(chǎn)出量，用“產(chǎn)品豐富度”表示，用植被覆蓋度的空間變異特征模擬的“生境質(zhì)量”，以對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)出能力進(jìn)行逐個(gè)像元的系數(shù)調(diào)整；所述的需指野生肉蓯蓉產(chǎn)品在收獲過程中對(duì)于人類具有的可獲得性，其包括基于研究區(qū)人口聚集點(diǎn)和交通廊道分布格局所模擬得到的“收獲壓力”;產(chǎn)出的野生肉蓯蓉是否被法律或私人保護(hù)、管理起來及其限制收獲的程度，用“產(chǎn)品管理狀況”表示；以及考慮到空間分布格局較為零散、孤立的肉蓯蓉產(chǎn)品，其收獲壓力將大于集中、成片分布的產(chǎn)品，采用“鄰近產(chǎn)品的豐富度”表示。
[0011]S5通過與ArcGIS 9.2結(jié)合,基于空間分析工具集(Spatial Analyst Tools)模擬出5個(gè)評(píng)估因子的空間分布格局，利用公式(I)計(jì)算每個(gè)柵格像元野生肉蓯蓉產(chǎn)品的實(shí)際供給服務(wù)量，再乘以產(chǎn)品的單位市場(chǎng)價(jià)格，得到研究區(qū)野生肉蓯蓉產(chǎn)品年供給服務(wù)價(jià)值分布；
PSi = Stocki X norm(Qualityi) X norm(HPi) Xnorm(LAi) X norm(NAi) (I)
式中PSi為柵格i的野生肉蓯蓉年供給服務(wù)量(kg/a)。
[0012]Stocki為柵格i野生肉蓯蓉的年產(chǎn)出量(kg/a)。
[0013]norm為標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)，對(duì)括號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)層進(jìn)行0~1的標(biāo)準(zhǔn)化處理。
[0014]Qualityi為柵格i的生境質(zhì)量調(diào)整系數(shù)。
[0015]HPi為柵格i的收獲壓力系數(shù)。
[0016]LAi為柵格i針對(duì)野生肉蓯蓉的管理嚴(yán)厲狀況系數(shù)。
[0017]NAi為柵格i的鄰近產(chǎn)品豐富度系數(shù)。
[0018]所述的野生肉蓯蓉單位面積的年產(chǎn)出量由單位面積上梭梭的株數(shù)(用蓋度表示)決定；所述的生境質(zhì)量調(diào)整系數(shù)由研究區(qū)的植被覆蓋度分別對(duì)蓋度在30%上下的梭梭肉蓯蓉產(chǎn)出量的空間格局進(jìn)行調(diào)整，區(qū)域植被覆蓋度與植被指數(shù)存在以下關(guān)系:

【權(quán)利要求】
1.一種野生肉蓯蓉供給服務(wù)及價(jià)值評(píng)估方法，其特征在于:所述方法包括 Si研究區(qū)識(shí)別:對(duì)野生肉蓯蓉供給地區(qū)地理環(huán)境及氣候狀況進(jìn)行識(shí)別； S2模型參數(shù)確定與空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立:采用問卷調(diào)查的方法，收集了評(píng)估所需的關(guān)鍵參數(shù)，所述的關(guān)鍵參數(shù)包括不同蓋度梭梭分布，植被覆蓋度，人口聚集點(diǎn)，交通廊道和管理區(qū)分布； S3野生肉蓯蓉單位面積的年產(chǎn)出量，生境質(zhì)量調(diào)整系數(shù)，收獲壓力系數(shù)，管理狀況系數(shù)，臨近產(chǎn)品豐富度五大因子的確定； S4確定野生肉蓯蓉供、需能力，所述的供指梭梭生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)野生肉蓯蓉產(chǎn)品的能力，主要基于不同蓋度梭梭林的空間格局以及野生肉蓯蓉在其單位面積上的年產(chǎn)出量，用“產(chǎn)品豐富度”表示，用植被覆蓋度的空間變異特征模擬的“生境質(zhì)量”，以對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)出能力進(jìn)行逐個(gè)像元的系數(shù)調(diào)整；所述的需指野生肉蓯蓉產(chǎn)品在收獲過程中對(duì)于人類具有的可獲得性，其包括基于研究區(qū)人口聚集點(diǎn)和交通廊道分布格局所模擬得到的“收獲壓力”;產(chǎn)出的野生肉蓯蓉是否被法律或私人保護(hù)、管理起來及其限制收獲的程度，用“產(chǎn)品管理狀況”表示；以及考慮到空間分布格局較為零散、孤立的肉蓯蓉產(chǎn)品，其收獲壓力將大于集中、成片分布的產(chǎn)品，采用“鄰近產(chǎn)品的豐富度”表示； S5通過與ArcGIS 9.2結(jié)合,基于空間分析工具集(Spatial Analyst Tools)模擬出5個(gè)評(píng)估因子的空間分布格局，利用公式(I)計(jì)算每個(gè)柵格像元野生肉蓯蓉產(chǎn)品的實(shí)際供給服務(wù)量，再乘以產(chǎn)品的單位市場(chǎng)價(jià)格，得到研究區(qū)野生肉蓯蓉產(chǎn)品年供給服務(wù)價(jià)值分布；PSi = Stocki X norm(Qualityi) X norm(HPi) Xnorm(LAi) X norm(NAi) (I)式中PSi為柵格i的野生肉蓯蓉年供給服務(wù)量(kg/a)； Stocki為柵格i野生肉蓯蓉的年產(chǎn)出量(kg/a)； norm為標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)，對(duì)括號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)層進(jìn)行(Tl的標(biāo)準(zhǔn)化處理； Qualityi為柵格i的生境質(zhì)量調(diào)整系數(shù)； HPi為柵格i的收獲壓力系數(shù)； LAi為柵格i針對(duì)野生肉蓯蓉的管理嚴(yán)厲狀況系數(shù)； NAi為柵格i的鄰近產(chǎn)品豐富度系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種野生肉蓯蓉供給服務(wù)及價(jià)值評(píng)估方法，其特征在于:所述的野生肉蓯蓉單位面積的年產(chǎn)出量由單位面積上梭梭的株數(shù)(用蓋度表示)決定；所述的生境質(zhì)量調(diào)整系數(shù)由研究區(qū)的植被覆蓋度分別對(duì)蓋度在30%上下的梭梭肉蓯蓉產(chǎn)出量的空間格局進(jìn)行調(diào)整，區(qū)域植被覆蓋度與植被指數(shù)存在以下關(guān)系:
式中NDVI max和NDVI min分別為植被整個(gè)生長(zhǎng)季歸一化植被指數(shù)(NDVI)的最大和最小值；所述的收獲壓力系數(shù)，采用野生肉蓯蓉產(chǎn)品距人口聚集中心和交通廊道的直線距離來模擬收獲壓力系數(shù)；所述的管理狀況系數(shù)用于修正產(chǎn)品供給服務(wù)的能力；所述的鄰近產(chǎn)品的豐富度為采用ArcGIS 9.2的地圖代數(shù)工具(MapAlgebra)中鄰域求和設(shè)定的最大搜索半徑作為分析鄰域，對(duì)野生肉蓯蓉產(chǎn)品年產(chǎn)出量圖層中的每個(gè)柵格依次在其鄰域內(nèi)計(jì)算產(chǎn)出量之和，與當(dāng)前分析柵格距離近的柵格在求和時(shí)將被賦予較高的權(quán)重，對(duì)領(lǐng)域分析得到的圖層進(jìn)行(Ti的標(biāo)準(zhǔn)化處理，再用I減去標(biāo)準(zhǔn)化處理的結(jié)果，得到鄰近產(chǎn)品豐富度調(diào)整系數(shù)圖層。
【文檔編號(hào)】G06Q50/00GK104200278SQ201410415542
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】吳楠, 方降龍, 武瑞東, 高吉喜, 何方, 周曉鐵, 葛菁, 泰勒 申請(qǐng)人:安徽省環(huán)境科學(xué)研究院