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长时间序列生态系统服务权衡与协同驱动因素——以芜湖市生态系统服务功能极重要区为例

生态学报 2024年第5期44卷 1780-1790页

作者：刘颂张浩鹏裴新生王颖同济大学建筑与城市规划学院上海200092 上海同济城市规划设计研究院有限公司上海200092

人类对生态系统的管理和干预促使生态系统服务权衡向协同转化,有助于生态系统服务综合效益提升。但当前缺乏对长时间序列分析背景下生态系统服务权衡协同驱动因素及其非线性影响的理解与把握。以芜湖市“生态系统服务功能极重要区”为... 详细信息

人类对生态系统的管理和干预促使生态系统服务权衡向协同转化,有助于生态系统服务综合效益提升。但当前缺乏对长时间序列分析背景下生态系统服务权衡协同驱动因素及其非线性影响的理解与把握。以芜湖市“生态系统服务功能极重要区”为研究案例,考虑生境质量、碳固定和土壤保持三种关键生态系统服务,基于多源数据,运用逐像元趋势叠加分析法评估1990—2020年间研究区生态系统服务变化趋势及其权衡协同空间分布规律,采用随机森林模型探索该区域生态系统服务权衡协同形成的关键驱动因素及其非线性影响效应。研究结果表明:(1)31年间芜湖市域生境质量显著下降区域面积约为提升面积的两倍,存在进一步衰退的风险。同时,城市扩张导致市郊边缘地带碳固定、土壤保持显著下降。(2)研究区生态系统服务供给能力受权衡协同影响显著,受影响区域总面积占比达64.48%。受权衡影响区域与协同影响区域存在显著空间差异。(3)土地利用强度是管理生态系统服务权衡向协同转化的主导因素。土地利用强度对权衡协同的影响表现出非线性特征并且存在影响阈值。当强度等级介于弱与中且偏向弱强度时对不同服务协同增益具有积极作用。

关键词：长时间序列生态系统服务权衡与协同驱动因素随机森林

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基于生态系统服务权衡与协同分析的自然保护地交叉重叠问题区划解决策略

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园林 2022年第12期39卷 11-18页

作者：岳邦瑞姚龙杰朱宗斌潘卫涛西安建筑科技大学建筑学院西安710055 西安建筑科技大学西部绿色建筑国家重点实验室西安710055

构建自然保护地体系是实现中国生态文明的重要举措,但处在自然保护地体系内部的风景名胜区与自然保护区,当前普遍存在二者在空间上的交叉重叠问题,而且在技术上尚未形成统一、有效的解决方法。通过分析风景名胜区与自然保护区的理论认... 详细信息

构建自然保护地体系是实现中国生态文明的重要举措,但处在自然保护地体系内部的风景名胜区与自然保护区,当前普遍存在二者在空间上的交叉重叠问题,而且在技术上尚未形成统一、有效的解决方法。通过分析风景名胜区与自然保护区的理论认知、现状技术实践差异,明确资源价值差异是导致交叉重叠问题的根本原因,提出以生态系统服务为统一价值语境与实现服务效率最大化为目标的分析框架,结合生态系统服务权衡与协同关系分类调整交叉冲突区域的技术路线。以山西省级晋祠——天龙山风景名胜区与自然保护区为例,采用生态系统服务价值法评估区域文化服务与支持服务,通过Geoda模型分析两类服务与用地格局之间的相关性以及服务间权衡与协同关系;结合风景名胜区相关规范要求展开风景资源评估、生态敏感性评价与流域单元完整性分析,根据结果初步确定交叉区域的调整意向与分区优化建议,最终结合行政边界、三区三线、退耕还林边界、文物保护边界和矿业开发边界等范围线协调确定风景名胜区边界范围。区划方案以生态系统服务效率最优为目标,解决了既往自然保护地交叉重叠导致的保用冲突问题,可为自然保护地交叉重叠整合优化提供参考。

关键词：生态系统服务权衡与协同风景名胜区自然保护区交叉重叠区域空间区划

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生态建设对流域生态系统服务及其权衡协同关系影响研究——以无定河为例

生态建设对流域生态系统服务及其权衡协同关系影响研究——以无定...

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作者：陈婧林西安理工大学

学位级别：硕士

为控制水土流失,黄土高原陆续开展了大规模的水土保持和生态工程建设,各项生态系统服务显著提升。但生态建设措施对生态系统服务的贡献存在时间和空间上的差异,流域对生态系统服务的需求也存在协同和权衡。厘清生态建设措施对生态系统... 详细信息

为控制水土流失,黄土高原陆续开展了大规模的水土保持和生态工程建设,各项生态系统服务显著提升。但生态建设措施对生态系统服务的贡献存在时间和空间上的差异,流域对生态系统服务的需求也存在协同和权衡。厘清生态建设措施对生态系统服务的影响程度,兼顾黄土高原生态建设的多元生态效益,对黄土高原地区生态系统服务的维持与提升具有重要的科学和实践意义。因此,本文选取无定河流域作为研究区,选用InVEST模型对流域的碳储存、产水和土壤保持服务进行模拟,并基于流域下垫面状况构建生态建设情景,定量分析生态系统服务对不同生态建设措施的响应,辨析不同年份/情景下生态系统服务权衡/协同关系空间差异。取得的主要结论如下:(1)2000-2018年间,草地和耕地为无定河流域内主要的土地利用类型,占流域总面积的70%以上。土地利用格局变化显著,转入转出方向主要集中发生在耕地、林地、草地与建设用地之间;景观格局变化相对稳定,景观破碎化程度逐渐增加,但景观斑块的形状逐渐规则化,分布逐渐均匀化,且自然生物多样性和景观丰富度增加。梯田/淤地坝建设主要集中流域西南部河源区与东南部黄土丘陵沟壑区。(2)2000-2018年间,无定河流域碳储量呈现快速增加后稍有减少的态势,且空间分布上自西北向东南明显增加,不同土地利用碳储量由大到小为:草地>林地>耕地>水域>未利用地>建设用地。产水量呈现明显的增加,且空间分布上自西北向东南明显减少,不同土地利用产水量由大到小为:未利用地>草地>耕地>建设用地>林地>水域。土壤保持总量同样明显增加,且空间分布上自西北向东南明显增加,不同土地利用土壤保持量由大到小为:草地>耕地>林地>未利用地>建设用地>水域。生态系统服务多功能区面积占全区的14.480～16.186%,主要分布在研究区东南部和西南部边缘处,可提供高水平、稳定、连续的多种生态系统服务。(3)不同生态建设情景下,无定河流域碳储量由大到小为:S3>S1>S2>S0,产水量为:S2>S0>S1>S3,土壤保持量为:S3>S1>S2>S0,碳储存和土壤保持服务表现为自西北向东南有明显增加,产水服务与之相反;各生态系统服务在流域中部及南部区域空间变化更为明显。生态系统服务间权衡协同程度由大到小为:S3>S2>S1,且起主导关系的始终为碳储存与土壤保持服务之间的协同关系,空间分布表现出明显的南北协同中部权衡;碳储存与产水服务之间在全流域整体表现轻度权衡关系;产水与土壤保持服务权衡关系分布面积明显大于协同。生态系统服务间均无强烈权衡作用,小部分区域协同度高。

关键词：生态系统服务 InVEST模型生态建设生态系统服务权衡与协同情景模拟

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基于GeoSOS-FLUS平台的东北森林屏障带生态格局优化

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生态学杂志 2021年第11期40卷 3448-3462页

作者：齐麟许东朱琪周旺明周莉王庆伟邓娇娇于大炮沈阳大学生物入侵研究中心沈阳110044 中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院森林生态与管理重点实验室沈阳110016 中国科学院大学北京100049 沈阳师范大学旅游管理学院沈阳110034

东北森林带作为我国两屏三带生态安全战略格局的重要载体之一,其生态格局的优化对提升区域生态系统功能、质量及稳定性具有重要意义。本研究通过分析该区土地利用和生态系统服务时空格局,明确其主要驱动因子,以提升其主导生态功能为目标... 详细信息

东北森林带作为我国两屏三带生态安全战略格局的重要载体之一,其生态格局的优化对提升区域生态系统功能、质量及稳定性具有重要意义。本研究通过分析该区土地利用和生态系统服务时空格局,明确其主要驱动因子,以提升其主导生态功能为目标,并耦合生态服务演变驱动机制,利用元胞自动机模型对其土地利用格局进行了优化模拟。结果显示:不同类型驱动因子对各生态系统服务的作用存在明显差异:生境质量与土地利用的相关性最高(R=-0.420,P服务重要性最高;相对于旱地,水田对粮食生产的重要性更高。结合上述结果进行的土地利用优化模拟结果显示,虽然生态用地(包括林地、草地、湿地)、生产用地(水田、旱地)和生活用地(建设用地)的比例与优化前没有明显差异,但长白山和小兴安岭地区的林地,应从现有以落叶阔叶林为主转变为以针阔混交林为主,以提高这两个地区的水源涵养和生境质量;大兴安岭地区应将部分落叶阔叶林转化为湿地以提高该区的水源涵养功能。在控制耕地总量不发生明显变化的条件下,提高小兴安岭和长白山地区与三江平原交汇区耕地中水田的比例,可以提高粮食供给服务。由此可见,本研究在不进一步激化生态用地和其他用地类型空间矛盾的基础上,优化了研究区生态格局,为促进东北森林带主导生态功能提升及屏障作用的充分发挥提供了科学依据。

关键词：生态系统服务东北森林带土地利用优化生态系统服务权衡与协同

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