石羊河流域自然植被對生態系統服務的約束效應

高 超,趙 軍,王玉純,金貴峻,王建邦,胡秀芳

1 西北師范大學地理與環境科學學院,蘭州 735300 2 甘肅林業職業技術學院,天水 741020 3 南通大學地理科學學院,南通 226007

生態系統服務是指生態系統所形成和所維持的人類賴以生存的自然條件及效用[1],是人類直接或間接從生態系統中所得到的收益[2]。生態系統服務功能的可持續性是人類社會可持續發展的重要基礎[2- 3],人類為滿足不斷增長的服務需求和對服務的選擇性使用,常通過改造生態系統來增加供給服務,造成其他類型服務不斷減少,調節服務尤為顯著。生態系統服務功能退化不僅危及當代社會福祉,且將極大影響人類后代從生態系統中謀求利益,使人類社會可持續發展面臨巨大挑戰[4- 5]。

植被生態系統的涵養水源、土壤保持及固碳釋氧等功能對維持區域經濟、生態平衡具有重要地理價值。植被是生態系統服務產生和傳遞的重要基礎,氣候變化和人為擾動的影響結果也直接體現在植被上,植被的生長狀況勢必對區域內生態系統服務供給產生重要影響[6]。精確認識植被變化對生態系統服務的影響,對于深化生態系統服務研究具有重要意義。

生態系統服務仍是學術界熱點之一,梳理國內外研究成果發現：評估的主流模型仍為InVEST模型,研究尺度主要以流域尺度或特定的自然保護區、城市(縣區)[7]；研究的生態功能以水源涵養、土壤保持、碳固定、水質凈化及生物多樣性為主；研究方向從最初的生態系統服務價值評估逐步深化[8- 9],向生態服務的時空格局及驅動因素[10- 11]、權衡與協同[12- 13]、生態恢復與補償[14]、生態服務供需流[15]等多方向延伸。在生態系統服務間的關系中,由于供給服務和調節服務之間存在矛盾[16],有學者以情境模擬法來實現生態服務的優化；由于生態系統的復雜性和生態服務形成機制的研究不足,已有的情境模擬研究均通過改變某一個參數、其余參數不變進行討論,較難準確模擬該情境下的生態系統服務[17]。因此,介于植被在生態服務中的特殊地位,加強植被變化對生態系統服務的影響是十分必要的。

石羊河流域生態問題受廣大學者關注,有關生態環境及生態系統服務研究已有成果發表[17- 21],在植被-生態服務、生態服務-生態服務間關系的研究中,多以相關分析進行探討,缺乏非線性關系研究。約束線法在解決復雜生態學問題中具有巨大潛力,為研究生態系統中的非線性關系提供了可能。因此,本文引入約束線法來研究石羊河流域植被覆蓋度對其產水量、土壤保持和固碳服務的約束關系,為生態系統服務變化的驅動因素定量化研究提供參考。

1 數據來源與評估方法

1.1 研究區概況

石羊河流域介于101°41′—104°16′E、36°29′—39°27′N之間,總面積4.16×104km2,平均海拔約2000 m,屬于典型的大陸溫帶干旱氣候,其上中下游的氣候特征具有明顯垂直分異：上游祁連山高寒半干旱濕潤區；中游走廊平原干旱區,干旱程度明顯大于上游區域；下游溫暖干旱區,主要為民勤綠洲和荒漠,屬于重度缺水區[22]。全流域共有8條子流域,按水文地質單元又可分為3個獨立子水系[23]。

1.2 數據來源

植被覆蓋度(fractional vegetation cover,FVC)以MODIS-NDVI產品數據計算獲得,歸一化植被指數(normalized difference vegetation index,NDVI)產品空間分辨率為250 m,時間分辨率為16 d,以最大值合成法得到年數據。固碳服務以MODIS-NPP產品數據獲得,NPP產品空間分辨率為1000 m,時間分辨率為1 a。以上MODIS數據均來自https://modis.gsfc.nasa.gov/。產水服務與土壤服務采用InVEST模型計算,所使用的基礎數據見表1所列,對獲得的原始數據進行處理和計算得到模型的輸入參數。

表1 InVEST模型參數來源說明

1.3 評估方法

本研究以上述數據,定量估算2000、2005、2010、2015年石羊河流域自然植被覆蓋度、產水量、土壤保持及固碳服務,提取植被覆蓋度與生態系統服務的約束線,在此基礎上總結植被覆蓋度對生態系統服務的約束效應,定量認識植被覆蓋變化對生態系統服務的影響,探索在約束效應下石羊河流域生態系統服務優化的理論。

本研究使用多尺度數據,其中NDVI數據重采樣為1 km；InVEST模型參數除DEM外均為1 km空間分辨率,經驗參數以相近研究區、模型可借鑒性及文獻的新近性為原則,以引文分析工具分析文獻獲得。Zhang系數、匯水累計閾值及坡度閾值需多次模擬,使其與研究區實際情況相符。

1.3.1植被覆蓋度估算

植被覆蓋度采用像元二分模型,以NDVI數據計算植被覆蓋度,公式為：

FVC=(NDVI-NDVIsoil)/(NDVIveg-NDVIsoil)

式中,FVC為植被覆蓋度,NDVIsoil和NDVIveg分別為純裸土和純植被對應的NDVI值。結合前人研究和研究區實際情況,選取生長季內植被NDVI最小值0.076和最大值0.8179代替NDVIsoil和NDVIveg[32]。

1.3.2生態系統服務評估

(1)產水量。以水量平衡公式計算,公式如下：

式中,AET(x)表示柵格單元x的年實際蒸散量,P(x)表示柵格單元x的年降水量。

(2)土壤保持。土壤保持服務以土壤侵蝕和土壤保持量為指標,土壤保持量定義為裸地條件下的土壤侵蝕量RKLS與植被覆蓋情況下的土壤侵蝕量USLE之差。公式如下：

RKLS=R·K·LS

USLE=R·K·LS·C·P

SD=RKLS-USLE

式中,RKLS為潛在土壤侵蝕,USLE為實際土壤侵蝕,SD為土壤保持量；R為降水可蝕量因子,K為土壤可蝕性因子,LS為坡度坡長因子,C為植被覆蓋和管理因子,P為土壤保持措施因子。

(3)固碳服務。

6CO2+12H2O=C6H12O6+6O2+6H2O

根據上式,植物干物質生產與CO2消耗比例為1∶1.62,因此固碳量為：

Vc=NPP·1.62

1.3.3約束線法

圖1 約束線示意圖Fig.1 Constraint line diagram

約束線法是以分段分位數回歸刻畫的,約束線上的點代表研究兩個生態變量時,受到其他變量的影響最小。由于植被的生長情況是限制其提供生態系統服務量的主要因素,因此將表征植被生長狀況的植被覆蓋度作為坐標橫軸,提供的生態系統服務作為坐標縱軸,構成二維坐標系(圖1),其中限制變量為植被覆蓋度(X),響應變量為生態系統服務(Y)。約束線上的點表示變量Y受變量X影響時,受其他因素的影響最小,即變量Y的理論最大值。

約束線法以Origin 2017擬合,所有約束線均通過95%置信度檢驗；結合研究對象間的關系及前人研究[33],將約束線歸納為以下幾種類型(圖2)。

圖2 約束線類型Fig.2 Constraint line type正線型：變量X對變量Y的約束效應成比例下降；正凸型：變量X能夠有效的約束變量Y,且成比例增加約束效應；指數型：變量X對變量Y的約束效應在整個范圍內持續下降；S型：隨著變量X的增加,其對變量Y的約束效應在X的某個范圍內急劇下降；開口向下拋物線型：隨著變量X的增加,其對變量Y的約束效應先逐漸減少,后逐漸增大；凸波型：變量X對變量Y的約束效應表現出波動特征

1.3.4生態系統服務潛力估算

約束線上的點表示在其他因素的最小約束下,一個生態變量受到另一個生態變量約束,因此代表了效率前沿,類似于經濟學中帕累托效率的含義[34-35]。在生態系統管理中,實際生態系統服務量與效率前沿的差值就是對應生態系統服務的提升潛力,也是生態系統服務優化的重點。本文以2015年石羊河流域生態系統服務為例,分別計算產水、土壤保持、固碳等三種服務潛力的空間分布,并對3種服務潛力進行加權分析,確定綜合潛力分布態勢。生態系統服務潛力表示為：

Pi=Li-Ai

式中,Pi表示每個柵格單元的潛力值,Li表示每個柵格單元的理想值,Ai表示每個柵格單元的實際值。

在干旱區,水資源可用性是維持各項生態過程最重要的制約因素。在測算綜合潛力時,產水量的權重應高于土壤保持和固碳服務的權重。綜合潛力表示為：

CPi=0.4×Wi+0.3×Si+0.3×Ni

式中,CPi為每個柵格單元的綜合潛力值,Wi為每個柵格單元的產水量潛力值,Si為每個柵格單元的土壤保持潛力值,Ni為每個柵格單元的固碳服務潛力值。

2 結果與分析

2.1 植被覆蓋與生態系統服務的約束效應

根據USGS分類體系,本文從整體植被和分林草植被兩個層次提取約束線,并在此基礎上進行討論,整體植被是將所有自然植被作為整體提取約束線,包括所有的林地和草地,分林草植被是將林地和草地分開,分別提取約束線。

2.1.1植被覆蓋與產水量的約束效應

從整體來看,植被覆蓋度與產水量的約束線基本呈開口向下拋物線類型,但不同植被類型的約束線略有差別(圖3)。在閾值左側,隨著植被覆蓋度不斷增加,植被覆蓋度對產水量的約束效應逐漸減小,其他因素對產水量的影響不斷增加。當植被覆蓋度不斷增加時,植被對降水的截留能力在不斷增加,降水量也在不斷增加,表明植被可利用水分在增加,但總體處于缺水狀況,在植被可用水分不能充分滿足植被生長的情況下,更多的水分被植被吸收用于自身生長,因此這一階段水分成為限制植被提供產水服務的主要因素。在閾值右側,隨著植被覆蓋度不斷增加,植被覆蓋度對產水量的約束效應逐漸增大,其他因素對產水量的影響不斷減小。石羊河流域高植被覆蓋區位于流域上游,為典型的山地區。高植被覆蓋度下枝葉的凋落量大,分解速率不高,枯枝存量大,造成枯枝落葉層對于水分的大量截留,枯枝落葉層的截留水量達到飽和后部分水分將滲入土中,增加了土壤含水量。同時,高植被覆蓋從一個側面也反映出該區有更大的降水量,充足的水分在滿足了植被自身的生長需求后產生徑流,加之山區坡度較大處的土壤更易形成土壤侵蝕,影響植被生長,進而影響到植被提供產水服務的能力。

圖3 植被覆蓋度與產水量約束線Fig.3 Vegetation coverage and water production constraint line

從時間尺度來看,同類植被的約束線類型基本保持不變,但表現出一定的時間分異特征。分析來看,造成時間分異的本質原因是降水量、潛在蒸散量等其他影響因素的不同組合導致。其中,土壤深度、植物可利用含水率、植物蒸散系數等在一定時間內基本保持穩定,因此年降水量和潛在蒸散量的變化是造成約束線具有時間分異特征的主要原因。

從擬合優度R2來看,整體植被的約束線和草地的約束線擬合效果極佳,在不同時間尺度下擬合優度較為接近。林地的約束線擬合效果總體較低。由于石羊河流域林地數量較少,且主要分布在上游地區,植被覆蓋度較高,低植被覆蓋度地區林地數量較少,這可能是影響擬合結果的主要原因。

從約束線的閾值來看,草地閾值明顯高于林地閾值,表明在理想條件下,同等植被覆蓋度時草地能提供更多的產水服務。結合林地與草地提供產水量的實際能力與理論最大值(圖3)發現,在現實情況下,林地的產水能力強于草地；在理想情況下,草地的產水能力強于林地。

2.1.2植被覆蓋與土壤保持的約束效應

植被覆蓋度與土壤保持的約束線均呈開口向下拋物線類型,與產水量的約束線相似(圖4)。在閾值左側,植被覆蓋度總體處于中、低覆蓋水平,主要分布在流域中下游,屬于干旱區。由于降水較少,蒸散量較大,總體處于缺水環境,加之植被覆蓋度不高,對于降水的保留能力不強,大部分降水被直接蒸散散失。有研究表明,在干旱區小于13 mm的降雨屬于無效降雨,全部降水都將被蒸發消耗掉[36]。土壤保持主要受降水可蝕性因子、土壤可蝕性因子、坡度坡長因子、土壤飽和導水率因子、土壤保持因子及植被覆蓋和管理因子影響。在降水較少的干旱區,降水可蝕性因子和土壤飽和導水率可以忽略；中下游地勢較為平坦,因此坡度坡長因子也可以不予考慮；植被覆蓋和管理因子和土壤保持因子對土壤保持具有促進作用,因此土壤可蝕性因子成為限制植被提供土壤保持的主要因素。土壤可蝕性因子大小取決于土壤的特性指標,包括砂粒含量、土壤有機質含量等,結合石羊河流域中下游自然地理特征,可以認為風蝕是該區土壤侵蝕的主要類型。另外,由于石羊河流域上游是產水量的高值區,上游來水中攜帶的礦物質隨徑流來到中下游,而中下游蒸發強烈,可能出現土壤鹽堿化,限制植被生長,進而限制植被提供土壤保持服務的能力。在閾值右側,植被覆蓋度總體處于高覆蓋水平,主要分布在流域上游,區域內降水量較大,降水強度較高,地形起伏較大,這些因素不但會對土壤造成水蝕,同時形成的徑流會帶走土壤中的部分礦物質和有機鹽等,影響土壤質量。

在時間尺度、擬合優度及閾值上,土壤保持約束線的結果與產水量相似。

圖4 植被覆蓋度與土壤保持的約束線Fig.4 Vegetation coverage and soil retention constraints

2.1.3植被覆蓋與固碳服務的約束效應

植被覆蓋與固碳服務的約束線呈類直線的正凸型(圖5),隨著植被覆蓋度的不斷增加,植被提供的固碳服務量也不斷增加。由于正凸型函數類型不存在閾值,所以植被覆蓋度越高,提供的固碳服務量越高。

固碳服務的約束線同樣存在時間分異特征。從整體植被的角度看,2000年的固碳量最大值在950左右,為最大值,2005年的固碳量最大值在750以下,其余兩年的對應最大值在800—850之間。

在擬合優度上,整體植被與分林草植被的約束線的擬合效果均較為理想,R2值較為接近。

對比不同時期林地和草地約束線發現,同等植被覆蓋度情況下,林地的固碳量理論最大值高于草地的固碳量最大值；結合林地與草地的實際固碳能力,發現在實際與理想情況下,同等植被覆蓋度時林地的固碳能力均大于草地的固碳能力。

圖5 植被覆蓋與固碳服務的約束線Fig.5 Constraint line for vegetation cover and carbon sequestration services

2.1.4模型評價

在約束線上,一個生態變量受到另一個生態變量的約束時,受到其他影響因素的影響最小。以植被覆蓋對產水量的約束線為例,產水量受植被、氣象、土壤及地形等多因素影響,約束線上的點表示當產水量受植被覆蓋度影響時,受氣象、土壤、地形等其他因素的最小影響。所以約束線的意義在于,在研究某兩種生態變量的關系時,能夠最大限度地減少局部因素的影響。因此,為盡可能的減少局部因素的影響,研究對象應盡可能的廣泛分布,以涵蓋不同的氣候、土壤及地形等類型。

應用約束線分析生態問題時,在研究區分布廣泛的變量有較好的擬合效果,更適合約束線理論分析。由于石羊河流域林地面積較少且集中分布,主要集中在上游地區,應用約束線法減小局部因素的影響效果較差,因此擬合優度比草地的擬合優度差。

2.2 植被與生態系統服務的響應關系

通過不同植被類型下植被覆蓋與生態系統服務的約束線,發現在現實、理想情況下草地和林地的服務供給能力差異,因此,有必要討論不同植被類型下植被與生態系統服務的響應關系,以期為植被恢復類型選擇提供科學依據。從現實情況看,林地提供產水、土壤保持及固碳服務的能力強于草地,因此增加林地是提高服務供給的更佳選擇。從理想情況來看,草地的產水能力和土壤保持能力均大于草地,與實際情況相反。這是由于理想條件下降水量、潛在蒸散量及土壤可蝕性等限制服務供給的主要因素被最大限度削弱導致；結合石羊河流域具體情況及林地的分布情況,林地對生長環境的要求相對更高。另外,荒漠生態系統服務功能監測與評估技術研究項目組指出,植被冠層對降水量截留率在2.7%—33.1%間,最大可達50 mm,這部分降水多以蒸發形式直接散失[37]；尹立河等[38]指出,植被覆蓋度增加會減少地下水補給,導致河流流量降低；李小英等[39]指出,相同地區人工植被耗水量大于天然植被耗水量。因此,選擇自然恢復或耗水量較小的當地植被可實現干旱區水與生態的和諧發展。

2.3 生態系統服務潛力估算

2.3.1產水量服務潛力

圖6 石羊河流域產水服務潛力分布圖 Fig.6 Distribution map of water production service potential in Shiyang River Basin

根據1.3.4中提出的潛力估算模型計算得到石羊河流域產水量服務潛力分布圖(圖6)。由圖6可知,研究區產水量服務潛力總體呈現西南高東北低、具有流域分層的分布特征。流域上游是產水服務潛力值的高值區,植被茂密,水熱條件較好,也是產水服務的高值區。流域中游西部山區的產水量服務潛力較高,流域中游中部和東部是產水量服務潛力的中低值區。流域下游是產水量服務潛力的低值區,提升空間不大,僅有零星區域有一定提升潛力。

綜合石羊河流域2015年實際產水量和產水量潛力分析發現,上游產水量服務的高產值和高潛力并存。石羊河流域上游生態條件較好,是產水量服務的高值區；流域中游是人類活動的主要集中地,水資源使用和消耗量全流域最大,短缺也最為嚴重,中游地區人類活動對水資源的超量利用也是造成下游水資源短缺的重要原因。正是因為中下游嚴重的生態問題和水資源短缺,社會各界在管理和關注生態問題時更側重于中下游地區。

面對石羊河流域的水資源問題,可持續發展和合理節約利用水資源是我們關注的重點,但不是解決水資源問題的唯一途徑。通過對石羊河流域產水服務潛力高值區的科學管理,也是解決石羊河流域水資源問題的一種行之有效的策略。

2.3.2土壤保持服務潛力

由圖7可知,研究區土壤保持服務潛力總體呈現西南高東北低、流域分層明顯的分布特征。石羊河流域上游地形起伏度較大,降水較多,容易造成土壤流失,但上游茂密的植被在一定程度上減少了地形和降水造成的土壤流失,是土壤保持的高值區,也是土壤保持服務潛力的高值區。流域中游主要為土壤保持服務潛力中低值分布區,有一定的提升潛力。流域下游是土壤保持服務潛力的低值區,提升空間不大。總體來說,流域西南部及西部山區地帶土壤保持服務有較大提升空間,中游中部區域土壤保持服務也有一定提升空間。

綜合石羊河流域2015年實際土壤保持量和土壤保持潛力分析發現,石羊河流域上游土壤保持服務的高產值和高潛力并存；流域中下游土壤保持服務的低產值和低潛力并存。石羊河流域上游生態條件較好,但降水量、降水強度、地形等因素同樣限制土壤保持服務的供給,合理開發流域上游的土壤保持服務潛力,是改善區域生態問題的有效途徑。石羊河流域中下游生態問題突出,提供土壤保持服務的能力較弱,提升潛力較小,改善中下游的生態問題是當下的難題。

2.3.3固碳服務潛力

由圖8可知,研究區固碳服務潛力總體呈現西南高東北低、流域分層分布特征。石羊河流域固碳服務高值區和服務潛力高值區分布在上游；流域固碳服務的中值區和服務潛力的中值區主要分布在中游；流域固碳服務的低值區和服務潛力的低值區主要分布在下游。

石羊河流域的植被覆蓋度及植被分布范圍總體呈從上游向下游遞減趨勢,結合上述分析推測,增加植被覆蓋度及植被分布范圍可能提高固碳量。有研究指出,石羊河流域下游的生態輸水能提高植被覆蓋度,有利于改善區域生態環境[7]。因此,通過人工增加植被、生態輸水等方式,改善區域生態環境,是增加固碳服務的有效方式。

圖7 石羊河流域土壤保持服務潛力分布圖 Fig.7 Distribution map of soil conservation service potential in Shiyang River Basin

圖8 石羊河流域固碳服務潛力分布圖 Fig.8 Distribution map of carbon sequestration service potential in Shiyang River Basin

2.3.4綜合潛力

圖9 石羊河流域綜合潛力分布圖 Fig.9 Shiyang River Basin comprehensive potential distribution map

根據產水、土壤保持、固碳等3種服務的潛力值柵格圖,利用1.3.4中的綜合潛力估算模型計算得到石羊河流域生態系統服務綜合潛力分布圖(圖9)。分析圖9發現,生態系統服務綜合潛力高值區主要分布在上游西南部,表明石羊河流域上游具有較高的生態系統服務能力提升空間；中下游也有不同程度的提升空間。

結合產水量服務、土壤保持服務及固碳服務空間分布圖發現,3種服務潛力的主要提升空間均集中在流域上游,與綜合潛力空間分布相似。因此,有必要從子流域尺度進行分析。

由表2可知,在上游的8條子流域中,總潛力前4位的子流域按總潛力值大小依次為：東大河>西大河>西營河>古浪河。結合產水量、土壤保持及固碳服務的子流域占比情況發現,產水量較高的子流域為：古浪河>東大河>西營河>雜木河>西大河；土壤保持較高的子流域為：西營河>東大河>雜木河>黃羊河>古浪河>西大河；固碳量較高的子流域為：東大河>西大河>西營河>古浪河。分析發現,東大河、西大河、西營河及古浪河提供的3種服務較多,且總潛力較大,說明這4條子流域不僅是流域內各項生態系統服務的主要供給者,也是流域內生態系統服務潛力提升的主要貢獻者。

表2 2015年各子流域自然植被綜合潛力占流域總值的比例/%

分析來看,植被的分布狀況是造成子流域綜合潛力差異的原因之一。另外,綜合潛力由產水量潛力、土壤保持潛力及固碳潛力計算得出,因此,有必要從三項服務潛力分別分析。從產水量潛力來看,水熱條件組合是影響產水量潛力的主要原因,對應到輸入參數為年降水量及潛在蒸散量。在較大尺度,通過人為影響的方式改善年降水量及潛在蒸散量,從而達到生態恢復是不現實的。從土壤保持潛力來看,土壤可蝕性是影響土壤保持潛力的主要原因,但不論是降水可蝕性,還是土壤可蝕性,這些因素都較難通過人工來大范圍改變。從固碳潛力來看,提高植被覆蓋度有利用增加固碳服務,生態輸水能提高植被覆蓋度,因此,通過生態輸水,植樹植草等方式,可增加區域的固碳服務。結合植被與生態系統服務的響應關系分析發現,根據各子流域的實際情況,在自然恢復的基礎上,增加耗水量較少的當地植被能在一定程度上改善生態環境,提高服務供給。

3 結論

本文基于分段分位數回歸法提取了植被覆蓋與生態系統服務之間的約束線,探討了植被覆蓋對生態系統服務的約束效應,并以2015年數據為例,分析了石羊河流域生態系統服務潛力,得出以下結論：

(1)植被覆蓋度與產水量、土壤保持服務的約束線均呈開口向下拋物線類型,隨著植被覆蓋度的增加,兩種服務均呈先增加后減小的變化趨勢,表明植被覆蓋度對兩種服務的約束效應均呈先減小后增加的變化特征；植被覆蓋度與固碳服務間的約束線呈類直線的正凸型,表明隨著植被覆蓋度增加,其對固碳服務的約束效應逐漸減小。

(2)植被覆蓋對產水量、土壤保持及固碳服務的約束效應均存在時空異質性。在理想情況下,草地的產水能力與土壤保持能力均強于林地,與實際情況相反；草地的固碳能力弱于林地,與實際情況相同,但差距不大。

(3)約束線法代表效率前沿,可用于分析生態系統服務能力的可提升潛力。石羊河流域產水、土壤保持、固碳3種服務的提升潛力均呈西南高東北低、高服務值和高潛力并存的分布特征,東大河、西大河、西營河及古浪河流域不僅是流域內各項生態系統服務的主要供給者,也是流域內生態系統服務潛力提升的主要貢獻者。

(4)約束線法在生態系統服務領域有較好的應用前景,其存在時空異質性的根本原因在于其他因素的時空異質性。受理論和方法限制,具有在研究區廣泛分布特征的要素可達到較好的擬合效果,更適合約束線法的推廣應用。

(5)石羊河流域的生態系統服務優化通過生態恢復進行,應結合子流域的實際情況,在自然恢復的基礎上,通過增加耗水量較少的當地植被改善生態環境,提高服務供給,實現干旱區生態與服務的和諧發展。