空间流动视角下珠三角城市群生态系统服务供需均衡研究

作     者：陈光栋 

作者单位：东莞理工学院 

学位级别：硕士

导师姓名：岳文淙;徐超;张倩暄

授予年度：2024年

学科分类：07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

主      题：珠三角城市群 生态系统服务 供给与需求 空间流动 供需均衡 

摘      要：生态系统服务的空间流动和供需均衡是当前研究的焦点,然而,现如今研究多聚焦于生态系统服务流动的空间变化特征分析,对其长时间序列的时空变化特征较少关注,且对生态系统服务静态与动态供需均衡和匹配程度的时空变化规律,仍待进一步探索。鉴于此,本文以珠三角城市群为例,基于In VEST模型和统计数据,量化了珠三角城市群2001-2020年的粮食供给服务、碳固存服务、产水服务和水质净化服务的供给与需求。进而,采用Arc GIS水文分析模型和比较生态辐射力模型,结合生态系统服务供需匹配分析,构建了珠三角城市群生态系统服务空间流动模型,明确了珠三角各城市间生态系统服务空间流动特征与年际变化趋势。最后,通过供需均衡指数,揭示了珠三角城市群生态系统服务供需的盈余与赤字情况及其空间均衡程度。研究结果如下: (1)珠三角城市群的生态系统服务供给和需求呈现出明显的空间异质性。供给方面,粮食供给、碳固存和水质净化服务中部偏低,周边地区较高,特别是肇庆、惠州和江门等地区供给值较高。而产水服务的分布与其他三种服务相反,中部城市供给较高,周边较低。需求方面,中南部城市(如广州、佛山、中山、东莞、深圳和珠海)是四种生态系统服务需求的主要集中区。年际变化方面,粮食供给总体呈逐年递减趋势,需求量则逐年增加;碳固存供给基本稳定,而碳排放先增后减;产水服务受降水影响波动较大,需求相对稳定;水质净化服务供给波动变化,需求则先减后增。 (2)珠三角城市群在2001至2020年间,生态系统服务流动情况呈现出显著的差异和动态调整。粮食供给服务:肇庆、惠州和江门是主要的流出城市,为广州、深圳和佛山等经济发达城市提供粮食资源;其中惠州在2006年后由流出转为流入。肇庆和江门的流出量变化趋势均呈现先下降后上升趋势。碳固存服务:惠州、江门和肇庆作为主要流出地,其流出量呈先增后减的趋势;而广州、东莞和深圳等则成为主要的流入城市,也呈现先增后减的趋势。产水服务:广州、中山和佛山等上游城市是主要流出地,向下游城市如中山、东莞和佛山提供水资源,且各城市的年际流动没有明显趋势。水质净化服务:东莞、深圳和珠海作为下游城市,为其他城市提供水质净化服务,其中东莞和珠海的流出量呈先降后升的趋势,深圳则持续下降。佛山作为流入城市,其水质净化服务流入量持续上升。 (3)在生态系统服务供需均衡方面,不考虑生态系统服务流动的情况下,四种生态系统的供需比空间分布呈现中间低、周边高的特点。20年间,肇庆在四种服务中都呈现出盈余状态,而惠州在2006年后粮食供给服务出现赤字,且各城市的碳固存服务自2013年以后呈现增加的趋势。粮食供给服务、碳固存服务和水质净化服务在过去20年内,供需比持续小于0,当地无法满足需求;而产水服务除2004年和2011年,其余年份保持盈余。在考虑生态系统服务流动的情况下,产水服务和水质净化服务通过流动实现了从赤字到盈余的转变。粮食供给服务的基尼系数逐年上升,空间供需高度两极分化状态。碳固存服务的基尼系数先减后增,空间供需从高度两极分化趋于分化状态。产水服务与水质净化服务基尼系数无规律,产水服务部分年份空间供需呈高度两极分化或合理状态,其余趋于分化状态。而水质净化服务供需相对均衡和合理状态。 鉴于以上结果,需要优化空间布局,并加强中部地区的技术投入与生态保护,合理调配水资源,以提升粮食供给、碳固存和水质净化等服务的供给能力。强化城市间在生态系统服务方面的合作,通过市场机制推动服务流动,并加大投入以提高供需均衡,同时针对特定领域采取措施,提升服务供给质量和效率。这为珠三角城市群可持续发展提供参考,为区域生态补偿政策制定提供理论依据,并为国内其他城市群规划提供决策支持。