陳旻坤，徐昔保

(1：中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所中國(guó)科學(xué)院流域地理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210008) (2：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049)

湖泊是地表重要的生態(tài)系統(tǒng)之一，提供水資源供給、水環(huán)境凈化、洪水調(diào)蓄等服務(wù)，在保障全球水生態(tài)安全格局中具有重要地位. 近20年，國(guó)內(nèi)外在湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)內(nèi)涵、評(píng)估框架、模型、影響機(jī)制、權(quán)衡等方面已開(kāi)展探究，但由于湖泊生態(tài)系統(tǒng)的高度復(fù)雜性、特殊性和研究手段的局限性，湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究滯后于其他生態(tài)系統(tǒng)[1]. 相關(guān)研究集中在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估上(以供給服務(wù)為主)，使用的研究手段較多，包括評(píng)估模型(InVEST, SolVES等)[2-4]、經(jīng)濟(jì)學(xué)方法(市場(chǎng)價(jià)格法、旅行成本法、替代法等)[5-6]、地理空間方法[7]、Meta分析[8]等，但尚未形成通用的評(píng)估框架和方法體系[1]. 湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系研究處于起步階段，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究較少，主要集中在權(quán)衡和協(xié)同關(guān)系辨識(shí)[9]，有關(guān)驅(qū)動(dòng)機(jī)制和后續(xù)應(yīng)用管理的研究較少. 研究方法大致可分為統(tǒng)計(jì)分析[10]、空間分析[11]、情景模擬[12]和模型模擬[13]，但當(dāng)前研究仍以定性和半定量分析方法為主[1].

鄱陽(yáng)湖位于江西省北部、長(zhǎng)江中下游南岸. 鄱陽(yáng)湖是我國(guó)第一大淡水湖，也是長(zhǎng)江流域最大的通江湖泊，每年流入長(zhǎng)江的水量約為1.457×1011m3，約占長(zhǎng)江水量的15.6%，是重要水源地[14]. 鄱陽(yáng)湖地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫16.5～17.8℃，年平均降水量1542 mm[15]. 作為重要國(guó)際濕地，平均每年約有105種候鳥在此越冬，包括112種國(guó)際濕地公約指定水鳥和13種世界瀕危鳥類[16]. 同時(shí)，湖中有136種魚類[3]，包括江豚、胭脂魚、鰣魚等珍稀魚類，被譽(yù)為我國(guó)淡水魚類天然種質(zhì)資源庫(kù)和瀕危物種“避難所”. 鄱陽(yáng)湖為長(zhǎng)江中下游流域提供生活資源供給、水環(huán)境凈化、洪水調(diào)蓄、氣候調(diào)節(jié)、生物多樣性維持、休閑娛樂(lè)等多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，在維持長(zhǎng)江中下游流域生態(tài)安全、區(qū)域生態(tài)平衡中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用.

然而，受自然變化和人類活動(dòng)干擾，鄱陽(yáng)湖水文水動(dòng)力發(fā)生變化，鄱陽(yáng)湖生態(tài)系統(tǒng)遭受嚴(yán)重威脅，直接導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)退化. 氣候變化改變降水、氣溫和蒸散發(fā)，湖底地形地貌變化直接改變湖泊水位、水量，顯著改變湖泊水文情勢(shì)[17-18]. 隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人類圍湖造田、建設(shè)水利工程、采砂以及過(guò)度引水灌溉等干擾行為加劇，鄱陽(yáng)湖生態(tài)進(jìn)一步惡化. 圍墾活動(dòng)人為地改變了湖泊蓄水體積，影響了鄱陽(yáng)湖水文水動(dòng)力，是湖泊萎縮最主要的驅(qū)動(dòng)力[19]. 流域內(nèi)水庫(kù)建設(shè)、植被恢復(fù)和采砂活動(dòng)改變出入湖泥沙量，自2001年起湖泊處于凈侵蝕狀態(tài)[20]. 三峽大壩運(yùn)行引起的水量變化和伴隨的養(yǎng)分輸入導(dǎo)致鄱陽(yáng)湖水質(zhì)下降和富營(yíng)養(yǎng)化加劇[21]，并引發(fā)季節(jié)性缺水[22]，威脅著鳥類、魚類生存[23-24]. 生態(tài)環(huán)境惡化促使研究者開(kāi)始關(guān)注鄱陽(yáng)湖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)管理策略. 厘清生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間權(quán)衡/協(xié)同關(guān)系，是促使生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)效益最大化、科學(xué)管理鄱陽(yáng)湖的重要保障. 冉鳳維等[25]利用食物供給模型、RULSE模型和InVEST模型估算鄱陽(yáng)湖食物供給、土壤保持和產(chǎn)水服務(wù)，綜合運(yùn)用相關(guān)分析、冷熱點(diǎn)分析和空間制圖法探究其權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系的空間分異規(guī)律. Liu等[26]以土地利用為數(shù)據(jù)源，運(yùn)用當(dāng)量因子法評(píng)估鄱陽(yáng)湖流域1990-2015年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與權(quán)衡/協(xié)同關(guān)系，評(píng)價(jià)了不同情景下生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的權(quán)衡/協(xié)同關(guān)系. 目前關(guān)于鄱陽(yáng)湖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)價(jià)的研究較多，但研究區(qū)集中在鄱陽(yáng)湖全流域、鄱陽(yáng)湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)和鄱陽(yáng)湖環(huán)湖區(qū)，針對(duì)鄱陽(yáng)湖湖體生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究較少涉及. 相關(guān)研究主要集中在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估上，權(quán)衡和協(xié)同關(guān)系的研究較少，且更多關(guān)注空間上的關(guān)系變化.

因此，本文以鄱陽(yáng)湖湖體為研究區(qū)，通過(guò)系統(tǒng)梳理鄱陽(yáng)湖生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究文獻(xiàn)獲取漁業(yè)資源供給、水資源供給和水環(huán)境凈化服務(wù)數(shù)據(jù)，利用輸沙量法和Berger-Parker優(yōu)勢(shì)度指數(shù)估算泥沙淤積調(diào)控和生物多樣性維持服務(wù)，運(yùn)用RMSD方法定量分析其權(quán)衡/協(xié)同關(guān)系，探究鄱陽(yáng)湖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及其關(guān)系在長(zhǎng)時(shí)間序列尺度的變化，以期為鄱陽(yáng)湖生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和管理提供科學(xué)依據(jù).

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)搜集

根據(jù)鄱陽(yáng)湖各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的重要性、敏感性以及相關(guān)數(shù)據(jù)的可得性，收集整理關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)據(jù)表征鄱陽(yáng)湖水資源供給、漁業(yè)資源供給、水環(huán)境凈化、泥沙淤積調(diào)控(本文中泥沙淤積調(diào)控服務(wù)指泥沙的淤積造陸功能)以及生物多樣性維持服務(wù)，分析各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)近30年的變化趨勢(shì). 其中，泥沙淤積量、冬候鳥和魚類生物多樣性指數(shù)需在原始數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上計(jì)算獲取，其余指標(biāo)數(shù)據(jù)均直接獲取. 具體表征指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來(lái)源詳見(jiàn)表1. 因相關(guān)數(shù)據(jù)的年份不完全一致，為保證研究數(shù)據(jù)的一致性與可比性，本文以每10年為一個(gè)年代進(jìn)行劃分(1990-1999年為1990s，以此類推).

表1 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.2 研究方法

1.2.1 泥沙淤積量計(jì)算 采用輸沙量法計(jì)算泥沙淤積量，五大支流主要控制站(外洲站、李家渡站、梅港站、虎山站和萬(wàn)家埠站)的總輸沙量為入湖輸沙量，湖口水文站輸沙量為出湖輸沙量，公式為：

S=Wi-Wo

(1)

式中，S為泥沙淤積量，Wi為入湖輸沙量，Wo為出湖輸沙量.

1.2.2 生物多樣性計(jì)算 采用Berger-Parker優(yōu)勢(shì)度指數(shù)計(jì)算物種多樣性. Berger-Parker優(yōu)勢(shì)度指數(shù)易于計(jì)算，側(cè)重群落中優(yōu)勢(shì)種的作用，可以綜合反映生物群落的豐富度、均勻度和優(yōu)勢(shì)度，公式為：

d=Nmax/N

(2)

式中，d為Berger-Parker優(yōu)勢(shì)度指數(shù)，Nmax為最優(yōu)勢(shì)種的數(shù)量，N為全部種的個(gè)體總數(shù).d越大，該物種優(yōu)勢(shì)度越低，群落生物多樣性越高.

1.2.3 權(quán)衡分析 采用RMSD(the root mean square deviation)方法量化鄱陽(yáng)湖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡關(guān)系. 該方法是目前為止量化生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間權(quán)衡度的較為簡(jiǎn)單、有效的方法[39].RMSD值越大，權(quán)衡度越高. 在計(jì)算前需要進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，以消除量綱，標(biāo)準(zhǔn)化值計(jì)算公式為：

(3)

式中，AOBS、AMax、AMin分別為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)A的觀測(cè)值、最大值和最小值.

RMSD公式為：

(4)

鑒于生物多樣性服務(wù)各指標(biāo)數(shù)據(jù)年份過(guò)于分散、數(shù)據(jù)時(shí)間序列長(zhǎng)度較短，本文僅對(duì)1992-2014年漁業(yè)資源供給、水資源供給、水環(huán)境凈化和泥沙淤積調(diào)控服務(wù)進(jìn)行權(quán)衡分析. 由于多個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指標(biāo)的組合很多，本文重點(diǎn)關(guān)注兩項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在不同時(shí)間尺度下的權(quán)衡關(guān)系，同時(shí)計(jì)算了4項(xiàng)服務(wù)的權(quán)衡. 水資源供給和水環(huán)境凈化服務(wù)有多個(gè)指標(biāo)，權(quán)衡分析中分別采用年平均蓄水量和水質(zhì)達(dá)標(biāo)率作為替代指標(biāo).

2 結(jié)果分析

2.1 供給服務(wù)

2.1.1 水資源供給 鄱陽(yáng)湖水資源供給服務(wù)下降(圖1). 2000s年最低、年平均和年最高供給量較1990s分別下降9.0%、31.5%和37.5%. 2010s年平均和年最高供給量有所回升，而年最低供給量持續(xù)下降，較2000s下降20.1%. 以星子站位為代表，將水位低于12、10和8 m分別界定為低水位期、一般枯水期(湖區(qū)用水受到一定影響)和嚴(yán)重枯水期(湖區(qū)用水受到重大影響)[40]. 采用7月至次年6月為一年進(jìn)行年份劃分[41]，發(fā)現(xiàn)鄱陽(yáng)湖枯水期出現(xiàn)天數(shù)增加、枯水程度加重、水資源供給服務(wù)下降(圖2). 低水位期和一般枯水期平均出現(xiàn)天數(shù)波動(dòng)增加，分別比1990s增加14和34 d. 1990s嚴(yán)重枯水期平均出現(xiàn)天數(shù)僅1 d，2000s飛速上漲至25 d，2010s出現(xiàn)20 d，遠(yuǎn)超1990s水平.

圖1 水資源供給服務(wù)變化Fig.1 Changes in water supply service

圖2 星子站枯水時(shí)間Fig.2 Dry days of Xingzi Station

2.1.2 漁業(yè)資源供給 鄱陽(yáng)湖漁業(yè)資源供給服務(wù)呈先增后減趨勢(shì)(圖3). 1990s漁業(yè)資源供給不斷提升，年平均供給量達(dá)4.26×104t. 20世紀(jì)，漁業(yè)資源供給服務(wù)下降，年平均供給量降至2.94×104t(下降30.8%). 1998年漁業(yè)資源供給服務(wù)最強(qiáng)，供給量高達(dá)7.19×104t，2017年供給量最低，僅為1998年的27.0%.

2.2 調(diào)節(jié)服務(wù)

2.2.1 水環(huán)境凈化 鄱陽(yáng)湖水環(huán)境凈化服務(wù)不斷下降，水質(zhì)惡化(圖4). 1990s水環(huán)境凈化服務(wù)強(qiáng)，水質(zhì)以Ⅰ、Ⅱ類為主，年平均水質(zhì)達(dá)標(biāo)率(優(yōu)于或符合Ⅲ類水)近乎100%. 但年平均富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)達(dá)42.5，處于中營(yíng)養(yǎng)水平. 2000s水環(huán)境凈化服務(wù)下降，年平均水質(zhì)達(dá)標(biāo)率下降19.6%，2007年最低(15.0%)，富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)上升7.7%. 2010s繼續(xù)下降，年平均水質(zhì)達(dá)標(biāo)率僅為44.5%，富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)繼續(xù)上升5.5%，但仍處于中營(yíng)養(yǎng)水平.

圖3 漁業(yè)資源供給服務(wù)變化Fig.3 Changes in fish supply service

圖4 水環(huán)境凈化服務(wù)變化 Fig.4 Changes in water depuration service

2.2.2 泥沙淤積調(diào)控 鄱陽(yáng)湖泥沙淤積調(diào)控服務(wù)下降(圖5). 1990s年平均淤積泥沙544.2×104t. 2000s鄱陽(yáng)湖淤積調(diào)控服務(wù)嚴(yán)重下降，長(zhǎng)期處于凈侵蝕狀態(tài)，2003年降至谷底，凈流失泥沙1246.3×104t. 2017年短暫回到淤積狀態(tài)，2018年再次呈現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，2010s年平均流失泥沙388.8×104t. 總體上看，泥沙淤積調(diào)控服務(wù)不斷下降，但近年有向好趨勢(shì).

2.3 生物多樣性維持服務(wù)

2.3.1 冬候鳥、魚類 冬候鳥Berger-Parker指數(shù)呈先降后升趨勢(shì). 1998-2008年指數(shù)波動(dòng)下降，2009-2015年指數(shù)上升25.5%. 魚類Berger-Parker指數(shù)在2000-2003年不斷上升，2003年后基本處于較為穩(wěn)定的波動(dòng)狀態(tài)，年平均指數(shù)較前一時(shí)段上升21.8%，生物多樣性下降(圖6).

圖6 冬候鳥、魚類生物多樣性變化Fig.6 Changes in winter migratory birds and fish biodiversity

2.3.2 水生動(dòng)植物 水生動(dòng)植物變化顯著(表2). 浮游植物種類數(shù)基本不變，年平均密度增加523.2%，生物多樣性上升. 浮游動(dòng)物種類減少32.3%，年平均密度下降84.6%，生物多樣性減少. 底棲動(dòng)物年種類增加62.7%，物種豐富度增加，但年平均密度下降60.8%，單位面積數(shù)量減少. 但浮游植物平均生物量下降，大型浮游植物減少，存在小型化趨勢(shì)；浮游動(dòng)物和底棲動(dòng)物平均生物量增加，2010s底棲動(dòng)物生物量突增33.7倍，大型水生動(dòng)物增加.

表2 水生動(dòng)植物物種特征值

2.4 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)關(guān)系

鄱陽(yáng)湖兩項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在各年代均表現(xiàn)出顯著的權(quán)衡關(guān)系(圖7). 1990s權(quán)衡關(guān)系極強(qiáng)(0.39～0.46)，其中5個(gè)服務(wù)對(duì)權(quán)衡度高于0.4. 2000s權(quán)衡度均降低(降低0.09～0.15)，下降最多的是漁業(yè)資源供給-水環(huán)境凈化服務(wù)，但仍都屬于高權(quán)衡關(guān)系. 2010s權(quán)衡度均升高(升高0.07～0.11)，水環(huán)境凈化-泥沙淤積調(diào)控服務(wù)權(quán)衡度上升最多、權(quán)衡關(guān)系最強(qiáng)，略微超過(guò)1990s. 水資源供給-泥沙淤積調(diào)控服務(wù)權(quán)衡度亦高于1990s，其余各服務(wù)間權(quán)衡度較1990s下降，漁業(yè)資源供給-水資源供給服務(wù)權(quán)衡度在各年代都最低. 4項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡關(guān)系年代變化與兩項(xiàng)相一致，先降后升，始終處于高權(quán)衡關(guān)系. 此外，各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)組合在較長(zhǎng)時(shí)間尺度下(1992-2014年)亦均處于高權(quán)衡關(guān)系(0.24～0.37).

圖7 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡度(RMSD值)(A為漁業(yè)資源供給服務(wù)，B為水資源供給服務(wù)，C為水環(huán)境凈化服務(wù)，D為泥沙淤積調(diào)控服務(wù)，A-B表示漁業(yè)資源供給與水資源供給服務(wù)的權(quán)衡，以此類推) Fig.7 Trade-offs(RMSD values) of ecosystem services (The capital letters (A-D) represents fish supply, water supply, water depuration, sedimentation control and biodiversity protection, respectively. A-B represents the trade-off between fish supply service and water supply service, and so on)

不同時(shí)間尺度生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相對(duì)收益方有所不同(圖8). 1992-2014年水資源供給服務(wù)收益高于漁業(yè)資源供給，但分年代時(shí)2000s漁業(yè)資源供給服務(wù)收益較高，其他年代收益相當(dāng). 1992-2014年泥沙淤積調(diào)控服務(wù)收益高于漁業(yè)資源供給服務(wù)，但各年代均無(wú)相對(duì)收益方. 1992-2014年水資源供給-泥沙淤積調(diào)控服務(wù)無(wú)相對(duì)收益方，分年代時(shí)收益方從無(wú)到泥沙淤積調(diào)控服務(wù)，再到水資源供給服務(wù)不斷變化. 在任何時(shí)間尺度下，水環(huán)境凈化服務(wù)均為較高收益方，但分年代時(shí)存在向無(wú)相對(duì)收益方轉(zhuǎn)變的趨勢(shì).

3 討論

3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化影響因素

鄱陽(yáng)湖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)多呈下降趨勢(shì)，水資源供給服務(wù)下降是氣候、江湖關(guān)系和人為活動(dòng)綜合作用的結(jié)果. 三峽對(duì)鄱陽(yáng)湖枯水期起補(bǔ)水作用，但作用甚微，且只能影響到星子站[42]. 而2000年后由于人為活動(dòng)(下墊面改變)和氣候變化(降水減少、氣溫升高)，鄱陽(yáng)湖蒸發(fā)量增加，入湖徑流減少，湖泊水量減少，供水服務(wù)下降[43-44]. 2010年起降水量增加[45]，年最高和年平均供水量有所回升. 但三峽運(yùn)行導(dǎo)致鄱陽(yáng)湖與長(zhǎng)江關(guān)系變化[46]，長(zhǎng)江頂托作用減弱，出湖水量增加，加劇了極端干旱水文事件，最低供水量繼續(xù)下降.

圖8 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對(duì)散點(diǎn)分布圖(以標(biāo)準(zhǔn)化后的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)值作為橫縱坐標(biāo)軸(黑色虛線)，紅色虛線為1∶1線. 一對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的坐標(biāo)點(diǎn)到1∶1線的距離越遠(yuǎn)，RMSD值越大. 坐標(biāo)點(diǎn)與1∶1線的相對(duì)位置代表在該條件下某種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)更有利，該服務(wù)為相對(duì)收益方)Fig.8 Scatter plot matrices of paired ecosystem services (ESs) (Use the standardized ES value as the horizontal and vertical axis (black dotted line), and red dash lines are 1∶1 lines. The farther the distance from the coordinate of a pair of ESs to the 1∶1 line, the larger the RMSD value is. In addition, the relative position of the data point to the 1∶1 line indicates which ES is more beneficial at the given condition, and the service is a relative beneficiary)

漁業(yè)資源供給服務(wù)受洪水、捕撈力度、捕撈強(qiáng)度等外界因素影響. 1996和1998年特大洪水使大量人工養(yǎng)殖魚類和江湖洄游魚類涌入鄱陽(yáng)湖[24]，導(dǎo)致這兩個(gè)年份鄱陽(yáng)湖漁業(yè)資源供給服務(wù)飛速提升. 而湖泊水量減少，面積萎縮，魚類索餌范圍縮小，餌料減少，魚類減少. 水環(huán)境凈化服務(wù)不斷下降，水質(zhì)由Ⅰ、Ⅱ類下降為Ⅲ、Ⅳ類，甚至Ⅴ類. 20世紀(jì)，鄱陽(yáng)湖水量減少，枯水期延長(zhǎng)，湖泊污染物稀釋能力下降. 人類活動(dòng)干擾使水環(huán)境凈化服務(wù)進(jìn)一步退化，采砂等活動(dòng)攪動(dòng)底泥，釋放氮、磷等污染物[47]. 加上江西經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，廢水排放增加，入湖污染物增加，鄱陽(yáng)湖污染物沉積[48].

人為活動(dòng)改變了出入湖輸沙量，是鄱陽(yáng)湖泥沙淤積調(diào)控服務(wù)下降的主要因素. 江西省自1983年起實(shí)施山江湖工程，森林覆蓋率提升，“五河”流域水土流失改善，且“五河”中上游興建水利工程，攔截上游水流泥沙，入湖輸沙量不斷下降. 此外，航道整治和采砂等活動(dòng)使出湖水流裹挾泥沙量增加. 2013年江西省實(shí)施鄱陽(yáng)湖區(qū)江西五項(xiàng)專項(xiàng)治理，減少鄱陽(yáng)湖采砂船只和采砂力度. 2016年出臺(tái)《江西省河道采砂管理?xiàng)l例》把采砂整治納入地方法規(guī). 在政府整治、管理下，出湖輸沙量下降，2017年泥沙淤積調(diào)控服務(wù)短暫恢復(fù).

不同物種生物多樣性變化不同，浮游植物多樣性上升，魚類和浮游動(dòng)物多樣性下降，冬候鳥和底棲動(dòng)物物種豐富度增加. 冬候鳥Berger-Parker指數(shù)上升，但種類和數(shù)量增加(圖9)，1998-2003年冬候鳥種類較少，2004年迅速增加，此后呈穩(wěn)定波動(dòng)狀態(tài)，年平均種類數(shù)為先前的2.8倍，冬候鳥種類豐富度增加. 鴨類和鸻鷸類數(shù)量先增加后減少，其余種類呈波動(dòng)上升，冬候鳥數(shù)量總體上升. 因Berger-Parker指數(shù)易受全部物種的個(gè)體總數(shù)和最優(yōu)勢(shì)種數(shù)量影響，2010s冬候鳥最優(yōu)勢(shì)種數(shù)量迅猛增加使Berger-Parker指數(shù)不降反升. 魚類資源供給和生物多樣性下降，但2011年起為保護(hù)長(zhǎng)江魚類，三峽集團(tuán)實(shí)行生態(tài)調(diào)度，四大家魚和其他產(chǎn)漂流性卵的魚類繁殖能力提升[39]，四大家魚占比增加，鯉魚占比下降，鱖魚、鲌魚、鳊魚和短頜鱭等魚類逐漸恢復(fù)(圖10)，魚類生物多樣性小幅恢復(fù)上升.

圖9 冬候鳥種類和數(shù)量變化Fig.9 Changes in species and population of winter migratory bird

圖10 魚類種群構(gòu)成變化Fig.10 Changes in population composition of fish

3.2 不確定性分析

1)研究數(shù)據(jù)的不確定性. 首先，由于本文采用的數(shù)據(jù)來(lái)源多樣，包括政府部門統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和相關(guān)研究成果，數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和采樣點(diǎn)等均存在一定的差異，導(dǎo)致數(shù)據(jù)本身可能存在一定的誤差. 其次，浮游植物、浮游動(dòng)物數(shù)據(jù)不連續(xù)，缺乏2000s數(shù)據(jù)，導(dǎo)致其趨勢(shì)分析可能存在誤差. 再次，部分指標(biāo)觀測(cè)時(shí)間較短，例如缺乏1998年前的冬候鳥數(shù)據(jù)，而不同時(shí)間尺度下的變化趨勢(shì)存在差異，有待進(jìn)一步搜集和監(jiān)測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)，為更長(zhǎng)時(shí)間尺度的分析奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ).

2)指標(biāo)的不確定性. 受數(shù)據(jù)限制，水資源供給服務(wù)采用蓄水量為指標(biāo)，得到的供水量并不是完全可為人類所用的，為生態(tài)系統(tǒng)中間服務(wù). 此外，天然漁業(yè)豐富度易受洪水干擾，鄱陽(yáng)湖外的魚類進(jìn)入湖中，可能影響其準(zhǔn)確性. 后期研究在可以獲得大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)序的觀測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，統(tǒng)一采用最終服務(wù)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，并使用相適應(yīng)的評(píng)估模型排除外界干擾，以更準(zhǔn)確地評(píng)估多因素綜合作用下鄱陽(yáng)湖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的變化趨勢(shì)和特征.

4 結(jié)論

近30年以來(lái)鄱陽(yáng)湖關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)發(fā)生較大變化. 漁業(yè)資源供給和水環(huán)境凈化服務(wù)呈不斷下降趨勢(shì). 水資源供給、泥沙淤積調(diào)控服務(wù)下降，但在2010s有所恢復(fù). 浮游植物多樣性上升，浮游動(dòng)物生物多樣性下降，底棲動(dòng)物物種豐富度增加. 冬候鳥、魚類Berger-Parker指數(shù)上升，但冬候鳥種類和數(shù)量增加，魚類種群結(jié)構(gòu)逐漸恢復(fù)，2010s生物多樣性小幅上升. 各時(shí)間尺度生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間均為高度權(quán)衡關(guān)系，最低值均出現(xiàn)在2000s(0.30～0.34). 其中，水環(huán)境凈化服務(wù)與其他服務(wù)相比收益較高，漁業(yè)資源供給-水資源供給服務(wù)和漁業(yè)資源供給-泥沙淤積調(diào)控服務(wù)在不同時(shí)間尺度相對(duì)收益存在差異.

致謝：感謝李冰助理研究員提供鄱陽(yáng)湖水量和水位數(shù)據(jù)！