基于PLUS和InVEST模型的贵阳市碳储量时空演变及多情景模拟预测

[目的]分析贵州省贵阳市历史和未来时间序列下碳储量时空演变特征,为促进区域可持续发展提供科学依据。[方法]以贵阳市为例,利用ArcGIS评估2000—2020年贵阳市的土地利用变化与碳储量时空演变特征,并耦合PLUS,InVEST模型预测2030年不同发展情景下土地利用空间格局及其碳储量变化。[结果](1)2000—2020年贵阳市土地利用变化为耕地和草地转化为水域和建设用地;耕地面积减少了190 km^(2);草地面积减少了188 km^(2);水域面积增加了43 km^(2);建设用地面积锐增了367 km^(2)。(2)2000—2020年贵阳市碳储总量呈现先增加后下降趋势,共降低了2.197×10^(6)t,在空间上呈现北高南低的分布格局,北部区域是贵阳市的主要碳汇功能区,建设用地扩张是影响研究区碳储量降低的主要原因。(3)2030自然情景、耕地保护和生态保护情景下建设用地分别扩张了279,193,175 km^(2),增幅为51.48%,35.61%,32.29%。(4)2030年自然情景、耕地保护和生态保护情景下的碳储总量分别为1.400×10^(8),1.398×10^(8),1.410×10^(8)t,相较于2020年均有下降。碳储量在空间上始终表现为北高南低的分布格局,生态保护情景下更有利于减缓研究区碳储量的下降趋势。[结论]未来贵阳市在生态环境方面可继续加强实施退耕还林政策来恢复碳储量水平,而在城市发展方面,应该制定更加合理的综合发展战略,在经济发展的同时又能兼顾生态保护。

黔中城市群生态系统服务价值评估及预测

[目的]探究生态系统服务价值(ESV)对土地利用变化的响应,提高黔中地区生态系统服务功能的可持续性。[方法]以黔中城市群为例,利用统计分析和空间自相关法评估了2000—2020年黔中城市群的土地利用变化及ESV时空演变特征,并耦合PLUS模型预测了2030年不同发展情景下土地利用空间格局及其ESV变化。[结果](1)2000—2020年研究区土地利用变化主要表现为耕地、草地向建设用地和水域转化,受土地利用变化的影响,2000—2020年研究区ESV增加了11.28亿元,呈波动上升趋势,水域和建设用地面积扩张是引起研究区ESV变化的主要原因。(2)2000—2020年ESV减少区主要分布在经济发展较好的中心城区,增加区主要分布在河流、湖泊等水域附近。空间自相关分析表明,研究区高集聚区和低集聚区分布范围较广且集聚性较强,高高集聚区主要集中在研究区西北部,低低集聚区主要集中在研究区中部。(3)2030年自然情景、耕地保护和生态保护情景下的ESV分别为710.22亿元、705.33亿元、720.62亿元,生态保护情景下对研究区ESV增长具有明显的积极作用。[结论]未来黔中城市群在生态环境方面,可继续加强退耕还林政策提高生态系统服务价值,在城市发展方面,应该制定更加合理的综合发展战略,在经济发展的同时又能兼顾生态保护。