基于官厅水库流域产水和水质净化服务时空变化的生态补偿机制研究

官厅水库(GR)是北京及其周边地区最重要的水源地之一,曾因水质污染严重而被迫退出北京市饮用水供应系统,经过全面治理后于2007年恢复成为北京市备用水源地.为了从整体上定量分析官厅水库流域生态系统的产水和水质净化服务,基于InVEST模型,选择官厅水库退出北京市饮用水供应系统和恢复成为北京市备用水源地为时间节点,定量评估1995—2010年官厅水库流域生态系统的产水量和TN、TP输出量,分析其产水服务和水质净化服务的时空变化.结果表明:1995年至2010年,官厅水库的产水服务服务先减弱后增强,整体呈现减弱趋势,流域产水量从1995年的1.89×109 m3降至2010年的1.43×109 m3,产水服务减弱24.0％,水质净化服务表现为先减弱后增强,但整体呈增强趋势.TN产量从1995年的4028.7吨下降到2010年的3611.4吨,TP从1995年的379.7吨下降到2010年的354.0吨.TN和TP净化服务分别增加了10.4％和6.8％.研究显示,气候和土地利用的变化是导致官厅水库水利服务变化的主要因素,不同时期的水资源保护政策导向也与水质净化服务变化趋势相吻合.一方面,以上研究成果可以为确定官厅水库流域生态补偿的关键领域奠定基础,另一方面,通过设定退耕还林还草和生态保护的目标情景,在这个目标情景作为生态补偿标准的基础上,可以获得生态系统服务价值的增量.这种方法直接反映了自生态环境得到保护以来新增的生态系统服务价值,这与土地利用/覆盖类型视角下,基于区域生态系统服务价值的生态补偿标准相比,更具说服力和可行性,并且为官厅水库流域及其他地区的生态补偿提供了新的途径.