The evaluation of ecosystem service of Yanqing Global Geopark in Beijing and the suggestions for ecological geology
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摘要:
保护区域生态环境是世界地质公园主要功能之一。建立世界地质公园有利于促进区域生态环境保护，促进人与自然和谐共生。研究世界地质公园的生态系统服务价值可为提升世界地质公园的生态功能提供技术支撑。基于Costanza等的全球生态系统服务价值单价模型，建立了中国生态系统服务价值单价，并以延庆世界地质公园为例，运用GlobeLand30数据和ArcGIS软件对2000—2020年间延庆世界地质公园及邻区的生态系统服务价值进行评估。近20年间延庆世界地质公园的生态系统服务总价值基本保持稳定, 2000年、2010年和2020年延庆世界地质公园园区生态系统服务价值分别为3040百万元人民币、3103百万元人民币和3086百万元人民币；在园区各类生态系统服务价值中以森林、草原和农田生态系统服务价值为主，占生态系统服务总价值的96%以上。针对园区生态系统特点，提出生态地质调查和生态保护建议：一是加强园区林分组成、林分结构、林分质量和林地土壤调查，提高森林生态系统质量；二是开展湿地地下水和水土流失监测，防止湿地进一步萎缩；三是连通妫水河流域和官厅水库水系，维护河流生态流量；四是基于系统观开展园区生态地质调查，协调开展园区山、水、林、田、湖、草等不同自然要素综合调查，提高生态系统服务总价值。五是建立跨部门、跨区域生态保护协调推进机制。
Abstract:Protecting the regional ecological environment is one of the major functions of the Global Geoparks.The Global Geoparks benefit the regional environment protection and the harmonious coexistence between man and nature. The study on the values of ecosystem services of global geoparks will provide technical support for improving the ecological functions of global geoparks. This study establishes the unit value of ecosystem services in China on the basis of the unit value model of global ecosystem services invented by Costanza et al, and evaluates the ecosystem services of Yanqing Global Geopark and adjacent areas from 2000 to 2020 via GlobeLand30 and Arcgis. The results show that the total values of ecosystem services of Yanqing Global Geopark has basically remained stable in the past 20 years, which are 3040 million CNY in 2000, 3103 million CNY in 2010, and 3086 million CNY in 2020 respectively.The values of forest ecosystem, grassland ecosystem and cropland ecosystem are dominated, accounting for more than 96% in total values of Yanqing Global Geopark ecosystem services.In terms of the characteristics of Yanqing Global Geopark, some suggestions for ecological geological survey are put forward as follows: the first is to strengthen the investigation on the components, structure, quality of forests and soil to improve the forest ecosystem; the second is to monitor the underground water and soil erosion to prevent further shrinkage of the wetland; the third is to interconnect the Guishui River basin and Gongting Reservoir water system to maintain the ecological flow; the fourth is to coordinate a comprehensive survey of different natural elements such as the mountains, water, forests, cropland, lakes and grassland on the basis of a systemic view to improve the total value of ecosystem services of Yanqing Global Geopark.The fifth is to establish a cross-departmental and cross-regional coordinating mechanism for promoting ecological protection.
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Key words:
- Yanqing /
- Global Geopark /
- ecosystem services value /
- eco-environment /
- ecological geology
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1. 研究目的（Objective）
近年来，西昆仑大红柳滩地区先后新发现白龙山锂铍多金属矿、509道班西锂铍矿、大红柳滩南锂矿等一系列锂铍矿床。现有矿床勘探成果显示，大红柳滩地区有望成为一个世界级巨型锂多金属矿集区。前人主要从锆石、铌钽铁矿等矿物开展了大红柳滩地区伟晶岩型锂矿床的成矿时代测定（220~200 Ma），然而伟晶岩的高精度定年是一个难题，需要运用不同的同位素定年进行综合研究。509道班西锂铍稀有金属矿品位高，规模大，Li2O资源量可突破百万吨，是大红柳滩地区最具代表性的矿床。挑选509道班西锂铍稀有金属矿床含矿及不含矿伟晶岩中白云母开展40Ar/39Ar同位素测年，获得精确的测年年龄，为限定区域成矿时代提供数据支撑。
2. 研究方法（Methods）
白云母单矿物挑选由廊坊市宇恒矿岩技术服务有限公司完成。挑选出纯度 > 99%的白云(40 mg) 先用超声波清洗干净后，被封进石英瓶中送核反应堆中接受中子照射，总时间为2160 min，同期接受中子照射的监控标准样ZBH-25黑云母标准年龄为(132.7±1.2) Ma，K含量为7.6%。使用石墨炉升温加热，每一个阶段加热10 min，净化20 min。质谱分析是在多接收稀有气体质谱仪GVHelixMC上进行的，每个峰值均采集20组数据。所有的数据在回归到时间零点值后再进行质量歧视校正、大气氩校正、空白校正和干扰元素同位素校正。用ArArCALC程序计算坪年龄及正、反等时线。坪年龄误差以2σ给出。
3. 研究结果（Results）
白云母测试样品分别取自509道班西Ⅰ、Ⅱ号脉群Ⅰ-19、Ⅱ-1矿体及石英闪长岩岩体中含电气石伟晶岩，样品编号为TC11-1、TC37-1、DLT004、DLT006，采样位置见图 1。宏微观特征显示，白云母与锂辉石形成共生组合，表明两者同时期形成，因此白云母形成年龄也代表了成矿时代。
图 1. 509道班西锂铍矿地质简图、白云母坪年龄谱图和反等时线年龄图1—第四系冲洪积相; 2—巴颜喀拉山群上组下段; 3—巴颜喀拉山群中组上段; 4—晚石炭世石英闪长岩; 5—含黑电气石花岗伟晶岩; 6—晚石炭世二长花岗岩; 7—含石榴子石白云母黑电气石伟晶岩脉; 8—含锂辉石伟晶岩脉; 9—右旋断层; 10—采样点; SKT—南昆仑地体; TST—甜水海地体; AKTS—阿克塔什锂矿床; DHLT—大红柳滩南锂矿床; BLS—白龙山锂矿床; Sp—锂辉石; Ab—钠长石; Ms—白云母; Qz—石英; Pl—斜长石Figure 1. Geological sketch and plateau age and inverse isochron age of Pegmatite type rare metal lithium deposit in western 509 Daoban1-Quaternary alluvial-diluvial facies; 2-Lower Member of Upper Formation of Bayan Khara Mountain Group; 3-Upper Member of Middle Formation of Bayankhara Mountain Group; 4-Late Carboniferous quartz diorite; 5-Black tourmaline granitic pegmatite; 6-Late Carboniferous monzogranite; 7-Garnet-bearing muscovite black tourmaline dikes; 8-Spodumene viritic dikes; 9-Dextral fault; 10-Sampling point; SKT-South Kunlun terrane; TST-Tian shui hai Terrane; AKTS-Aktash lithium deposit; DHLT-Dahongliutan South Lithium deposit; BLS-Bailongshan Lithium deposit; Sp-Spodumene; Ab-Albite; Ms-White mica; Qz-Quartz; Pl -Plagioclase测试数据见表 1。所有样品皆表现出稳定的年龄图谱，坪年龄和等时线及反等时线年龄结果一致, 数据可靠，平均后得到白云母的形成年龄：TC11-1为(184.59±1.81)Ma、TC37-1为(179.36±1.84) Ma、DLT004为(182.79 ± 1.85) Ma、DLT006为(181.95 ± 1.89) Ma（图 1）。
表 1. 伟晶岩脉中白云母40Ar/39Ar同位素分析结果Table 1. 40 Ar/39 Ar isotopic data of muscovite from pegmatite vein
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4. 结论（Conclusion）
白云母40Ar/39Ar定年结果显示，509道班西锂辉石伟晶岩形成于185~179 Ma，首次精确限定了该区的成矿时代。作为西昆仑大红柳滩地区重要的伟晶岩型锂矿，揭示其形成时代将为西昆仑—甜水海地区找寻同期花岗伟晶岩型锂矿提供借鉴。
5. 基金项目（Fund support）
本文为国家重点研发计划“我国西部伟晶岩型锂等稀有金属成矿规律与勘查技术”（2021YFC2901900）、“第二次青藏高原综合科学考察研究”项目“西昆仑—喀喇昆仑稀有金属资源现状与远景评估”（2019QZKK080201）联合资助的成果。
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表 1 2020年中国单位面积生态系统服务价值单价
Table 1. Unit value of ecosystem service of Unit area in China
生态服务功能 森林 草原 湿地 湖与河 农田 城市 气体调节 2100 4700 0 0 0 0 气候调节 375100 21100 105500 0 216800 477400 干扰调节 10000 0 2424600 0 0 0 水调节 1600 1600 943800 3963900 0 8400 水供应 75400 31700 505900 953800 211000 0 水土保持 52800 23200 1850100 0 56400 0 土壤形成 7400 1100 0 0 280600 0 营养循环 34800 0 304400 0 0 0 废物处理 63300 39600 58738500 484300 209400 0 授粉 4700 18500 0 0 11600 0 生物控制 89200 16400 159800 0 17400 0 栖息和避难所 326500 640400 6568900 0 0 0 食物生产 142400 628800 502200 55900 1225500 0 提供原材料 80200 28500 219500 0 115500 0 遗传资源 236300 640400 128200 0 549700 0 娱乐 502700 13700 1160100 1142600 43300 3028100 文化 500 88100 335500 0 0 0 注：百万元人民币/(km2·年)
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表 2 2000—2010年延庆地质公园土地利用类型转用矩阵
Table 2. The matrix of land usetransition of Yanqing Global Geopark during 2000—2010
km2 2010年 土地利用类型 耕地 林地 草地 湿地 水体 人造地表 总计 2000年 耕地 134.20 1.54 3.96 0.00 0.01 0.60 140.31 林地 0.43 976.43 0.00 0.00 0.02 0.00 976.89 草地 65.44 0.00 201.46 0.11 0.41 0.24 267.66 湿地 0.11 0.00 0.00 0.08 0.00 0.00 0.20 水体 0.13 0.59 0.14 0.19 3.25 0.00 4.29 人造地表 0.44 0.05 0.11 0.00 0.00 12.44 13.03 总计 200.75 978.60 205.66 0.38 3.70 13.28 1402.37
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表 3 2010—2020年延庆地质公园土地利用类型转用矩阵
Table 3. The land use transiiton matrix of Yanqing Global Geopark during 2010—2020
km2 2020年 土地利用类型 耕地 林地 草地 湿地 水体 人造地表 总计 2010年 耕地 172.77 15.88 2.59 0.03 0.23 9.25 200.75 林地 1.85 943.42 32.18 0.00 0.24 0.91 978.60 草地 2.28 32.20 165.61 0.00 0.04 5.53 205.66 湿地 0.04 0.00 0.01 0.15 0.17 0.01 0.38 水体 0.03 0.13 1.27 0.02 2.23 0.02 3.70 人造地表 1.31 0.04 0.03 0.00 0.00 11.90 13.28 总计 178.29 991.67 201.68 0.19 2.91 27.62 1402.37
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表 4 延庆世界地质公园生态系统服务价值
Table 4. The value of ecosystem service of Yanqing Global Geopark
百万元/年 生态系统 林地 草地 湿地 湖与河 耕地 城市 合计 2000年 1956 588 15 28 412 46 3045 2010年 1962 452 28 24 590 47 3103 2020年 1989 443 14 19 524 97 3086
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图(4)
表(4)
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