基于生態供給-消耗平衡關系的中尼廊道地區生態承載力研究

杜文鵬,閆慧敏,*,封志明,楊艷昭,陳如霞

1.中國科學院地理科學與資源研究所, 北京 100101 2.中國科學院大學, 北京 100049

生態脆弱區是指在自然因素與人為因素雙重作用下,生態系統組成結構穩定性差,抵抗外界干擾與維持自身穩定能力弱,極易發生生態退化且自我修復困難的區域[1-2]。青藏高原是地球上最獨特的地質-地理-生態單元,是世界屋脊、亞洲水塔與地球第三極[3-4],獨特的自然、地理與氣候條件,孕育了以草地生態系統為主體的獨特生態系統[5-6],由于海拔高、干旱、寒冷等自然環境特點,青藏高原生態系統具有極其脆弱的自然屬性[7]。隨著人口增加與經濟發展帶來的放牧強度增加與草地面積銳減,高寒草地生態系統退化現象嚴重,進而導致青藏高原人口、資源和環境的關系嚴重失調[8-9]；因此,青藏高原高寒生態系統成為我國乃至全球生態脆弱性最為明顯的區域之一[10]。

生態承載力研究以“自然-經濟-社會”復合生態系統為對象,在探討生態系統和人類社會系統之間的耦合關系時應運而生[11-12]；生態承載力反映的是人地關系的和諧程度,是評估生態系統可持續發展的方法,可以作為解決生態脆弱區資源環境問題的重要抓手[13]。生態系統是人類賴以生存和發展的基礎,生態資源供給與人類消耗之間的動態平衡關系是最基本的人地關系；人類利用和消費移走或汲取生態系統關鍵要素來滿足自身生存發展的需求,當這種攫取速度超過補給速度時,生態系統本身的資本就會逐漸萎縮,區域生態系統安全性與可持續性就會受到威脅[14-15]。生態足跡法與能值分析法是最常用的基于供需平衡開展生態承載力研究的方法,生態足跡法是從生態占用的角度著重探討人類持續生存的空間問題,能值分析法將自然與社會資源轉換為統一度量標準,對多種資源的利用狀況進行綜合分析[16-17]。植被凈初級生產力(Net Primary Production,NPP)是維系人類及異養有機體生命的基礎資源,是衡量生態系統結構特征與承載能力的基礎指標[13, 18]；1997年Haberl首次明確提出人類占用凈初級生產力(Human Appropriation of Net Primary Production,HANPP)的概念[19],并將其視為表征可持續發展的指標；Imhoff等[20-21]于2004年與2006年率先公布了全球HANPP計算結果與空間清晰表達結果。HANPP評估方法在供給端通過NPP來衡量生態系統的供給能力,在消耗端通過計算NPP消耗來衡量人類活動對生態系統供給能力的消耗與占用情況,進而實現從生態系統服務供給與消耗的角度揭示人類生產生活、社會經濟發展和資源環境之間的供求關系,逐漸發展成為基于生態系統服務供需平衡開展生態承載力評估的重要方法[11, 22-23]。

2015年9月,中央第六次西藏工作座談會提出“把西藏發展成為中國面向南亞開放的重要通道”。南亞通道建設既是西藏對接“一帶一路”、實現跨越發展的重要機遇,又是西藏面向南亞、全面開放的戰略選擇；而以中尼鐵路為核心的中尼廊道建設不僅是南亞通道建設的重要組成部分,也是打通南亞大通道的關鍵環節[24]。中尼廊道地區屬于青藏高原生態環境脆弱區,生態系統易破壞難恢復；同時,由于經濟發展水平低,農牧業生產等生態資源依賴性活動仍是居民賴以生存的基礎。中尼廊道建設將使得自然用地轉換為建設用地,導致生態系統可以用于農牧業生產活動的生態資源量減少,進而對沿線地區生態環境構成新的壓力[25-26]；從生態系統供給與農牧業生產消耗的角度開展中尼廊道地區生態承載力研究,通過比較生態供給與消耗的關系,間接反映中尼廊道建設可以占用的生態空間上限,有助于保障生態系統對農牧業生產活動的可持續支撐。因此,本研究以中尼廊道地區為研究區,基于生態系統服務供給與消耗的平衡關系開展生態承載力研究,即在生態供給端通過NPP數據來揭示生態系統供給能力的空間分布格局,在生態消耗端通過農牧業生產活動消耗的NPP來揭示生態消耗的空間分布格局與時間變化規律,結合生態供給與生態消耗研究結果評價中尼廊道地區生態承載狀態,以期為中尼廊道建設中生態保護工作提供基礎與依據。

1 數據與方法

1.1 數據來源

本研究采用的主要數據包括土地利用/土地覆被變化數據(Land-Use and Land-Cover Change,LUCC)、NPP數據、農牧業生產統計數據和海拔高程數據(Digital Elevation Model,DEM)。

(1)LUCC數據來源于中國科學院資源環境科學數據中心提供的2015年中國土地利用類型空間分布矢量數據,LUCC數據基于Landsat 8遙感影像,通過人工目視解譯生成,土地利用類型包括耕地、林地、草地、水域、建設用地和未利用地6個一級類與25個二級類。

(2)NPP數據采用基于植被光合呼吸模型(Vegetation Photosynthesis Model,VPM)研制的2000—2015年植被總初級生產力(Gross Primary Production,GPP)數據,通過自養呼吸比率計算得到NPP數據[27-28],空間分辨率500 m。

(3)中尼廊道地區縣域農牧業生產數據來源于2000年、2005年、2010年和2015年西藏自治區統計年鑒,農業生產數據主要包括谷物產量、豆類產量和油菜籽產量,單位為噸；畜牧業生產數據主要包括大牲畜、羊的年末存欄量與年中出欄量,單位為萬頭。

(4)DEM數據來源于美國國家地質調查局(The United States Geological Survey,USGS)與美國國家地理空間情報局(The National Geospatial-Intelligence Agency,NGA)提供的2010年全球多分辨率地形高程數據(Global Multi-resolution Terrain Elevation Data 2010,GMTED2010),分辨率為900 m。

1.2 研究區概況

中尼廊道地區是指中尼鐵路建設的沿線地區,位于我國西藏自治區南部邊境,范圍包括拉薩市8個區縣、日喀則市18個區縣和阿里地區5個縣域,共31個縣域；其中,有5個牧業縣、9個半農半牧縣和17個農業縣。中尼廊道地區面積約為33.17萬km2.其中草原生態系統面積約為26.41萬km2,約占中尼廊道地區總面積的79.61%,廣泛分布于中尼廊道地區；戈壁生態系統次之,面積為4.74萬km2,約占中尼廊道地區總面積的14.28%；農田和森林生態系統面積分別為0.25萬km2和0.39萬km2,分別約占中尼廊道地區總面積的0.75%和1.19%(圖1),主要分布在“一江兩河”沿線河谷地帶。中尼廊道絕大部分區域海拔高度在4000 m以上,超過70%區域海拔高度超過5000 m(圖1)。

圖1 中尼廊道地區生態系統類型與海拔高度圖

1.3 研究方法

從生態供給與消耗的角度出發,在生態供給端通過植被凈初級生產力數據多年均值來估算區域生態供給量(Supply Net Primary Productivity,SNPP)與單位面積生態供給量(Unit Area Supply Net Primary Productivity,USNPP),作為衡量生態系統供給能力的依據；在生態消耗端通過農牧業生產統計數據來計算人類活動對生態資源的消耗量(Consume Net Primary Productivity,CNPP),作為衡量生態消耗強度的依據；將生態消耗量(CNPP)與生態供給量(SNPP)比值記為生態承載指數(Ecological Carrying Index,ECI),以此為基礎評價生態承載狀態(Ecological Carrying State,ECS)。

(1)生態供給量(SNPP)

本研究基于2000—2015年NPP數據求得生態供給量多年平均值,結合NPP數據空間分辨率求得研究區域生態供給量：

式中,SNPP表示生態供給量,單位為gC；γ表示NPP數據空間分辨率,單位為m；NPP表示植被凈初級生產力,單位為gC/m2。

結合研究區域面積數據,求得區域單位面積生態供給量：

式中,USNPP表示區域單位面積生態供給量,單位為gC/m2；SNPP表示生態供給量,單位為gC；Area表示區域面積,單位為m2。

(2)生態消耗量(CNPP)

本研究中生態消耗量分為農業生態消耗與畜牧業生態消耗兩個部分,農業生態消耗基于主要農作物產量計算得到：

式中,CNPPpa表示農業生態消耗量,單位為gC；YIE表示農作物產量,單位為g；Mc表示農作物含水量[29]；HI表示農作物收獲指數[29]；WAS表示浪費率,發展中國家農牧業生產浪費率在10%—30%之間,本研究取中間值20%[30]；Fc表示生物量與碳含量轉換系數,國際通用標準0.45 gC/g[31]。

畜牧業生態消耗基于主要牲畜年中出欄量與年末存欄量計算得到：

CNPPps= LIV×ε×GW×GD×(1-Mc)×Fc

式中,CNPPps表示畜牧業生態消耗量,單位為gC；LIV表示牲畜存欄或出欄量,單位為頭；ε表示標準羊轉換系數,詳見表1；GW表示標準羊日食干草重量,本研究設置為1800 g/天[32]；GD表示食草天數,存欄牲畜取值365天,出欄牲畜取值180天[33]；Mc表示風干草含水量,雖然干草已經去除了大量的水分,但仍然存在吸附在蛋白質、淀粉上的吸附水,本研究設其值為14%[34];Fc表示生物量與碳含量轉換系數,國際通用標準0.45 gC/g[31]。

表1 標準羊單位折算系數表[32]

生態消耗量是農業生態消耗量與畜牧業生態消耗量之和：

CNPP=CNPPpa+CNPPps

式中,CNPP表示生態消耗量,單位為gC；CNPPpa表示農業生態消耗量,單位為gC；CNPPps表示畜牧業生態消耗量,單位為gC。

(3)生態承載狀態(ECS)

首先計算生態承載指數(ECI),為生態消耗量與生態供給量的比值,其計算公式為：

式中,ECI表示生態承載指數；CNPP表示生態消耗量,單位為gC；SNPP表示生態供給量,單位為gC。

根據生態承載指數進行生態承載狀態評價：當ECI<1時,表示生態消耗量低于生態供給量,生態承載力處于盈余狀態；當ECI=1時,表示生態消耗量等于生態供給量,生態承載力處于絕對平衡狀態；當ECI>1時,表示生態消耗量高于生態供給量,生態承載力處于超載狀態。為了能夠定性分析與評價研究區域內部生態承載狀態差異以及變化情況,本研究參考封志明等在中國土地資源承載力研究中采用的分級方案[35],將生態承載指數以0.2為間隔6個區間,分別對應富富有余、盈余、平衡有余、臨界超載、超載和嚴重超載6種生態承載狀態(表2)。

表2 生態承載狀態分級標準表

2 結果與分析

2.1 生態供給能力

2000—2015年中尼廊道地區生態供給量處于波動狀態,生態供給量多年均值為10.01 TgC(圖2),單位面積生態供給量為31.23 gC/m2；中尼廊道地處高海拔地區,水熱條件不足,植被類型以高寒草原與高寒草甸為主,生態系統供給能力較低。有58.79%海拔低于4500 m的區域單位面積生態供給量不足50 gC/m2,僅有18.50%海拔低于4500 m的區域單位面積生態供給量大于100 gC/m2；有90.25%海拔高于5000 m的區域單位面積生態供給量不足50 gC/m2,僅有1.60%海拔高于5000 m的區域單位面積生態供給量大于100 gC/m2；有將近70%單位面積生態供給量大于100 gC/m2的區域分布在海拔低于4500 m的地區,而海拔4500 m以下面積只占中尼廊道沿線各縣域總面積的6.27%(圖1,圖2)。

從縣域尺度來看,中尼廊道東部縣域單位面積生態供給量明顯高于西部縣域：中尼廊道東部縣域單位面積生態供給量介于50—150 gC/m2；西部縣域單位面積生態供給量介于20—30 gC/m2,約為東部縣域平均水平的1/4(圖2)。氣溫是制約高海拔地區植被生產的關鍵因素,氣溫隨海拔高度升高而降低,導致植被生長期縮短、有機物積累量減少,植被凈初級生產力下降；中尼廊道地區縣域尺度平均海拔高度與單位面積生態供給量呈顯著負相關(R2=0.6473,P<0.05,圖3)。從中尼廊道海拔高度空間分布來看,東部縣域平均海拔高度低于西部縣域(圖1),因此,東部縣域單位面積生態供給量明顯高于西部縣域,即東部縣域生態供給能力高于西部縣域。較縣域尺度單位面積生態供給量空間分布而言,中尼廊道縣域尺度生態供給總量空間分布規律并不明顯,西部縣域生態供給總量平均水平略高于東部縣域(圖2)：縣域尺度生態供給總量由縣域面積與單位面積生態供給量決定,中尼廊道地區西部縣域單位面積生態供給量平均水平也為東部縣域的1/4,但西部縣域平均面積約為東部縣域平均面積的5倍左右,因此,西部縣域生態供給總量平均水平略高于東部縣域。

圖3 中尼廊道地區單位面積生態供給量及其與海拔高度相關關系圖

2.2 生態消耗強度

2015年中尼廊道地區生態消耗量為5.48 TgC,畜牧業生態消耗占生態消耗總量的85.68%,在生態消耗中占主導地位。2015年生態消耗量較低的區域主要分布中尼廊道南部邊境地區：中尼廊道地區有10個縣域生態消耗量不足0.10 TgC,除城關區外均屬于我國西南地區邊境縣,包括普蘭口岸、樟木口岸、吉隆口岸、日屋口岸、亞東口岸所在縣域(圖4)；西南邊境地區人口稀少,農牧業生產強度較低,對生態資源消耗量較低。中尼廊道縣域畜牧業生態消耗在生態消耗中占主導地位,牧業縣畜牧業生態消耗占生態消耗比重均超過98%,大多數半農半牧縣畜牧業生態消耗占生態消耗比重超過90%,農業縣畜牧業生態消耗占生態消耗比重介于65%—95%之間。中尼廊道地區草地面積占比將近80%,耕地面積占比不足1%,大多數縣域草地面積廣布,耕地零星分布在草地生態系統之中,畜牧業生產條件優于農業生產條件；因此,中尼廊道縣域畜牧業生態消耗量大于甚至遠大于農業生態消耗量,畜牧業生態消耗在生態消耗中占主導地位(圖4)。

圖4 中尼廊道地區生態消耗量與生態消耗結構空間分布圖

2000—2015年中尼廊道地區生態消耗量整體處于下降狀態：2000—2005年中尼廊道地區生態消耗量增加9.85%,2005年西藏自治區開始實施草畜平衡措施,使得2005—2010年生態消耗量增長幅度放緩(1.15%),2010—2015年生態消耗量大幅下降(-12.05%)；2000—2015年中尼廊道地區生態消耗量總體處于下降狀態,降幅為2.28%(表3)。2000—2015年畜牧業生態消耗下降量(0.26 TgC)大于農業生態消耗增加量(0.13 TgC),畜牧業生態消耗下降量約為農業生態消耗增加量的2倍,因此,中尼廊道地區生態消耗整體處于下降狀態。根據2000—2015年生態消耗變化趨勢,中尼廊道31個縣域可分為三類：

(1)19個縣域2015年生態消耗量較2000年有所下降。除城關區外,其余縣域畜牧業生態消耗下降量占生態消耗下降量的80%以上,有10個縣域畜牧業生態消耗下降量占生態消耗下降量比例超過100%,畜牧業生態消耗下降是導致生態消耗下降的主導因素(表3)。大多數縣域生態消耗量從2010年開始有明顯的下降,而仁布縣、定日縣、南木林縣、噶爾縣、札達縣和仲巴縣6個縣域從2005年生態消耗量就開始下降,表明上述6個縣域草畜平衡政策帶來影響的滯后性較短。

表3 中尼廊道地區縣域生態消耗量年際變化幅度統計表/%

(2)5個縣域2015年生態消耗量較2000年有所上升但已經出現下降趨勢。墨竹工卡縣、江孜縣、達孜縣、定結縣和亞東縣5個縣域2015年生態消耗量雖高于2000年生態消耗量,但從2010年起生態消耗量開始下降,生態消耗強度趨于變小(表3)。墨竹工卡縣、達孜縣、定結縣和亞東縣4個縣域畜牧業生態消耗增加量占生態消耗增加量的50%以上,表明草畜平衡政策實施效果相對遲緩；江孜縣2000—2015年生態消耗量增加,但畜牧業生態消耗量減少,表明農業生態消耗量增加是導致其生態消耗量增加的主要原因。

(3)7個縣域2015年生態消耗量較2000年有所上升且未出現下降趨勢。城市輻射區(曲水縣、堆龍德慶區、林周縣、當雄縣)、主要糧食生產縣(白朗縣、桑珠孜區)和口岸縣(聶拉木縣)生態消耗量基本處于持續增加狀態(表3)。曲水縣、堆龍德慶區、林周縣和當雄縣均為城關區周邊區縣,城關區是西藏自治區的經濟文化中心,人口高度集中并且凈流入量大,本地生態系統產出的生態資源不能滿足其居民生活基本所需,需要消耗周邊地區的生態資源；城關區對周邊區域生態資源需求的帶動作用大于草畜平衡政策的影響,使得周邊縣域生態消耗量處于增加狀態。白朗縣和桑珠孜區位于“一江兩河”沿線河谷地帶,是西藏自治區重要的糧食生產基地縣,畜牧業生態消耗占比較低,草畜平衡政策的實施對其影響不大,生態消耗量處于持續增加狀態。聶拉木縣是樟木口岸所在縣,樟木口岸是中尼廊道地區最大的邊貿中心口岸,年出入境人員超過100萬人次,且呈快速增加趨勢,大量短期流動人口增加了聶拉木縣對生態資源的消耗強度,使其生態消耗量處于增加狀態。

2.3 生態承載狀態

2000—2015年,中尼廊道地區生態承載指數均不超過0.60,生態承載力處于富富有余狀態；2010年開始生態承載指數呈下降趨勢,生態承載狀態向優發展。從縣域尺度來看：2015年中尼廊道縣域生態承載力基本處于盈余狀態(包括平衡有余、盈余和富富有余),人口密度較低的西部縣域生態承載狀態要優于人口密度較高的東部縣域。2015年中尼廊道地區31個縣域中,有30個縣域生態消耗量均低于生態供給量,其中6個縣域生態系統處于平衡有余狀態,9個縣域生態系統處于盈余狀態,15個縣域生態系統處于富富有余狀態；白朗縣生態消耗量略超過生態供給量,生態系統處于臨界超載狀態(圖5)。中尼廊道西部縣域人口密度均小于5人/km2,生態承載力均處于富富有余狀態,而東部縣域人口密度普遍大于10人/km2,生態承載力基本處于盈余或平衡有余狀態(圖5)。結合圖5可以看出：中尼廊道地區生態承載指數與人口密度之間存在顯著正相關關系(R2=0.6319,P<0.05)；中尼廊道地區人口城鎮化水平較低,除拉薩市城關區外的其他縣域農牧業人口占比較高,農牧業人口主要以從事生態資源消耗型農牧業生產活動為主；因此,中尼廊道地區人口密度較大的縣域,生態資源消耗強度較大,生態承載指數較高,生態承載狀態相對較差。

圖5 中尼廊道地區生態承載狀態、人口密度與二者相互關系圖(2015年)

2000—2015年中尼廊道地區有24個縣域生態承載狀態開始向優發展,有7個縣域生態承載指數總體呈增加趨勢(圖6),生態系統存在超載風險。中尼廊道地區生態消耗以畜牧業生態消耗為主,2010—2015年中尼廊道地區有24個縣域在草畜平衡政策引導下放牧強度明顯降低,畜牧業生態消耗量有不同程度的減少,生態承載指數降低,生態承載狀態維持原有水平或向更優一級轉變,仁布縣生態承載狀態由2010年的臨界超載狀態轉變為2015年的平衡有余狀態,若按照其趨勢發展,上述24個縣域生態系統將一直處于盈余狀態(包括平衡有余、盈余和富富有余),生態系統不存在超載風險。白朗縣、曲水縣、桑珠孜區、林周縣、堆龍德慶區、當雄縣和聶拉木縣7個縣域2000—2015年生態承載指數總體處于增加趨勢；聶拉木縣生態承載力處于富富有余狀態,雖生態承載指數增加,但短期內不存在生態超載風險；白朗縣生態承載力狀態已從2010年的平衡有余狀態轉變到2015年的臨界超載狀態；曲水縣、桑珠孜區、林周縣、堆龍德慶區和當雄縣2015年生態承載狀態指數超過0.85,生態承載力雖處于平衡有余狀態但存在超載風險。

圖6 中尼廊道地區生態承載指數與生態承載狀態圖(2000—2015年)

3 結論與討論

3.1 結論

本研究從生態系統服務供給與消耗的角度出發,開展中尼廊道地區生態供給空間分布格局、生態消耗時空演變規律、生態承載狀態及其變化趨勢研究,主要得到以下結論：

(1)2000—2015年中尼廊道地區生態承載力處于富富有余狀態,且從2010年起生態承載指數呈下降趨勢,生態承載狀態向優發展。2015年,中尼廊道31個縣域中有30個縣域生態承載力處于平衡有余、盈余或富富有余狀態；生態承載指數與人口密度存在正相關關系,縣域人口密度呈東高西低,西部縣域生態承載狀態優于東部縣域。在中尼廊道31個縣域中,有24個縣域生態承載指數呈現下降趨勢,生態承載狀態向優發展；有7縣域生態承載指數總體呈增加趨勢,生態承載力超載風險增大。中尼廊道地區生態承載力處于富富有余狀態表明該區域尚有較大的生態空間可用于以鐵路為代表的基礎設施建設,但仍有部分縣域生態承載力處于臨界超載或平衡有余狀態,需要防范中尼廊道建設給生態系統帶來的超載風險。

(2)中尼廊道地區生態供給量多年均值為10.01 TgC,單位面積生態供給量為31.23 gC/m2；中尼廊道地區地處高海拔地區,水熱條件不足,植被生長期較短,有機物積累量低,生態系統供給能力較低。中尼廊道地區海拔高度與單位面積生態供給量之間存在負相關關系,東部縣域平均海拔高度低于西部縣域；生態供給能力高于西部縣域。中尼廊道地區有近70%單位面積生態供給量大于100 gC/m2的區域分布在占總面積僅為6.27%的低海拔地區(海拔低于4500 m),在貿易促進人口集聚、居民生活水平提升的趨勢下,生態消耗需求增加,如繼續依賴提升農牧業生產強度,勢必對脆弱生態系統產生更大的壓力。

(3)中尼廊道地區生態消耗由農業生態消耗與畜牧業生態消耗兩部分組成,畜牧業生態消耗占比80%以上,在生態消耗中占主導地位。2000—2015年中尼廊道地區生態消耗量處于下降狀態,降幅為2.28%；草畜平衡政策實施引起放牧強度降低使得畜牧業生態消耗下降量(0.26 TgC)大于農業生態消耗增加量(0.13 TgC),是導致生態消耗量減少的主要原因。根據2000—2015年生態消耗變化趨勢,中尼廊道縣域可分為三類：19個縣域2015年生態消耗量較2000年有所下降,5個縣域2015年生態消耗量較2000年有所上升但已經出現下降趨勢,7個縣域2015年生態消耗量較2000年有所上升且未出現下降趨勢。

(4)中尼廊道地區從2005年開始實施草畜平衡政策,由于各縣域推行草畜平衡的時間與力度存在一定差異,使得各縣域畜牧業生態消耗開始下降的時間節點與幅度存在差異；有24個縣域2010—2015年畜牧業生態消耗量有大幅度下降,導致生態消耗總量下降,其中有19個縣域2015年生態消耗量低于2000年生態消耗量。城市輻射區、糧食主產區、口岸地區在異地消耗需求、糧食基地保障、流動人口需求等因素驅動下,生態消耗量總體處于增加態勢：曲水縣、堆龍德慶區、林周縣和當雄縣在城關區對異地生態資源需求下,為發展自身經濟,生態資源消耗量增加；白朗縣和桑珠孜區作為西藏自治區重要的糧食生產基地縣,農業生態消耗增加幅度大于畜牧業生態消耗減少幅度,生態消耗總量呈增加狀態；聶拉木縣作為西藏自治區最大邊貿中心樟木口岸所在縣,流動人口對生態資源的需求導致其生態消耗處于增加狀態。

3.2 討論

(1)中尼廊道地區地處生態環境脆弱的青藏高原地區,生態系統以高寒草地生態系統為主,有著易破壞難恢復的特點[1-2]；相關研究表明青藏高原草地生態系統生產能力與逐年降水、年均氣溫之間均存較強的正相關關系[36],近年來,青藏高原地區氣候整體處于暖濕化趨勢[37-38],成為我國生態系統凈初級生產力相對增加量最大且波動上升趨勢最明顯的區域[39-40]。本文研究結果顯示,2000—2015中尼廊道地區生態系統供給量處于波動狀態并沒有明顯的上升趨勢,人類活動對生態系統的干擾抵消了增溫增濕給生態系統凈初級生產力帶來的增加效益；中尼廊道建設不可避免要占用生態空間,進而降低沿線地區生態系統供給量,因此,建設過程中要正確處理好中尼廊道建設與生態環境保護的關系,實現經濟發展與生態保護雙重效益。

(2)基于生態足跡法開展西藏自治區全域生態承載力研究結果表示2000—2010年西藏自治區生態承載力遠大于生態足跡,生態系統尚有較大的生態盈余,但生態盈余整體處于持續下降狀態[41-43]。本文基于生態系統凈初級生產力,從生態系統服務供給與消耗的角度對中尼廊道地區生態承載狀態進行研究,結果表明中尼廊道地區生態消耗量小于生態供給量,生態承載力處于富富有余狀態,2000—2010年生態承載指數增加,生態承載狀態趨于惡化；研究結果與基于生態足跡法對西藏全域生態承載力研究結果基本保持一致。本研究結果表明2010—2015年中尼廊道地區生態承載指數下降,生態承載狀態整體向優發展；2010年開始西藏自治區禁牧補助、退耕還草、草畜平衡等生態保護政策措施實施效果凸顯[44]：一方面草地生態系統生產潛力與產草量明顯提高,另一方面放牧數量顯著下降——較2010年相比實際載畜量下降370萬頭[45-46],大多數區域草地載畜量從超載狀態過渡到盈余狀態[47]；在生態保護政策與措施的引導下,中尼廊道地區生態承載壓力降低,生態承載狀態向優發展。

(3)基于物種能量假說,當人類占用生態系統凈初級生產力超過50%時,就會對生態系統生物多樣性造成負面影響[48]；2018年Pimm等[49]在Science Advances發表評述性文章,提出“半球計劃”來保護生物多樣性,進而維持生態系統結構與功能的穩定性；同年,Jonathan Baillie和Zhang[50]在Science發表社論文章,呼吁各國政府到2030年實現30%的海洋和陸地保護,到2050年將保護率提高至50%。將中尼廊道地區生態承載指數與2030年生態保護目標對標,整體來看,中尼廊道地區已經實現2030年生態保護目標,但有14個縣域生態承載指數大于0.70,表明農牧業生產消耗的生態資源超過區域生態資源供給總量的70%,尚未達到30%生態保護目標；將中尼廊道地區生態承載指數與2050年生態保護目標對標,中尼廊道地區整體和20個縣域生態承載指數均超過0.50,表明農牧業生產消耗的生態資源超過區域生態資源供給總量的50%,尚未達到50%生態保護目標；因此,中尼廊道地區尚需加大生態保護力度,進一步降低人類活動對生態系統的干擾,進而使得生態系統處于可持續發展狀態。