生态系统服务是支撑经济社会发展和人类生存条件的要素,其中水生态系统服务对于维持人类生产生活以及生态环境等都具有重要意义。然而,目前对流域水生态服务研究相对薄弱。基于InVEST(Integrated valuation of ecosystem services and t...生态系统服务是支撑经济社会发展和人类生存条件的要素,其中水生态系统服务对于维持人类生产生活以及生态环境等都具有重要意义。然而,目前对流域水生态服务研究相对薄弱。基于InVEST(Integrated valuation of ecosystem services and trade offs)模型量化了山西黄河流域2000—2020年的产水量、水源涵养和水质净化服务的时空分布格局。探讨了气候条件和土地利用与产水量、水源涵养和水质净化服务之间的关系。结果表明:(1)近20 a,流域的产水量出现了波动上升的变化,且高峰值的出现在2020年,达152.37 mm。在空间上产水量分布差异明显,高值区范围扩大,低值区范围缩小。土地利用和气候变化共同影响山西黄河流域产水服务时空变化。气候变化对流域产水服务的贡献率远大于土地利用变化。(2)近20 a,流域水源涵养量与产水量变化趋势基本一致,整体呈波动上升趋势。高峰值的出现在2020年,达100.32 mm。空间上,林地水源涵养量增加最多,其次为草地,降水量大且蒸散相对较小的地区水源涵养能力显著高于其他地区。相比土地利用,气候因素对水源涵养量的影响更大。(3)在水质净化方面,同时期流域N、P输出量呈现逐年递减的态势,在2020年N、P输出量均达到最低值,分别为0.4739 kg·hm^(-2)和0.0366 kg·hm^(-2)。空间上,山区和丘陵地区的N、P输出量显著低于平原和盆地。人类农业活动特别是对农业用地中化肥的广泛投入是造成水环境污染的主要原因,同时伴随城市化发展的不透水地面的扩张也会对研究区水质净化造成一定的影响。研究结果可为山西黄河流域水生态系统保护及生态补偿与流域科学管理提供参考。展开更多
土地利用变化对生态文明建设产生强烈影响,进而威胁经济社会与生态环境的可持续发展。基于高精度土地利用数据,分析了拉萨河流域2000—2020年土地利用和生态系统服务价值(Ecosystem Service Value,ESV)时空演变特征,并借助PLUS模型和地...土地利用变化对生态文明建设产生强烈影响,进而威胁经济社会与生态环境的可持续发展。基于高精度土地利用数据,分析了拉萨河流域2000—2020年土地利用和生态系统服务价值(Ecosystem Service Value,ESV)时空演变特征,并借助PLUS模型和地理探测器分别探索了土地利用变化和ESV空间分异的驱动因素。结果表明:(1)2000—2020年拉萨河流域土地利用以草地为主,占流域总面积的85.23%。土地利用呈草地缩减,其余地类扩张的趋势。其中,草地减少2.45%,建设用地、水域和林地分别扩张199.72%、44.64%和21.97%。(2)流域土地利用变化受海拔、年均地温、距湖泊和水库距离等因素影响,其中,海拔对耕地、林地、水域和建设用地扩张的贡献度分别高达0.18、0.11、0.28和0.13,坡度和年均地温对草地和未利用地变化的贡献度分别为0.14和0.15。(3)2000—2020年流域ESV总体增加1.14%(14.96×108元),草地和气候调节分别为ESV贡献最突出的土地利用类型和生态系统服务类型,两者的贡献率分别为87.13%和25.50%。(4)流域ESV具有显著空间分异性,受NDVI、海拔、年均风速和年均气温等因子影响。其中,NDVI的解释力高达0.46,任意两两因子的交互均会增强ESV的分异性。研究结果可为拉萨河流域及类似区域国土空间规划和生态文明建设提供科学参考。展开更多
黄河流域山西段是重要的生态屏障区,明晰生态系统服务权衡/协同强度的时空格局,对生态保护及经济协调发展具有重要意义。本文基于生态系统服务和权衡的综合评估模型(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs,InVEST)...黄河流域山西段是重要的生态屏障区,明晰生态系统服务权衡/协同强度的时空格局,对生态保护及经济协调发展具有重要意义。本文基于生态系统服务和权衡的综合评估模型(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs,InVEST)量化生态系统服务供给量和需求量,通过均方根偏差(Root Mean Square Deviation,RMSD)量化生态系统服务权衡强度,利用结构方程模型(Structural Equation Model,SEM)分析权衡强度的驱动因素。结果表明:(1)2000—2020年产水(Water Yield,WY)和土壤保持服务(Soil Conservation,SC)、产水和固碳服务(Carbon Sequestration,CS)供给权衡强度呈上升趋势,产水和土壤保持服务、产水和固碳服务需求协同强度呈下降趋势。(2)除产水服务在2020年供给—需求权衡强度大于0,2000—2020年产水、土壤保持和固碳服务的供给—需求权衡强度均小于0。(3)生态系统服务权衡/协同强度主要受自然因素影响,蒸散发对产水和土壤保持服务、产水和固碳服务供给权衡具有促进作用,对产水服务供给—需求权衡具有抑制作用;草地面积占比对产水和固碳服务供给权衡及产水和土壤保持服务需求协同具有抑制作用,对固碳服务供给—需求权衡具有促进作用;降水对产水和固碳服务需求协同及土壤保持服务供给—需求权衡具有抑制作用,对产水服务供给—需求权衡具有促进作用。(4)社会经济因素对生态系统服务权衡/协同强度具有次要作用,人口密度对产水和土壤保持服务需求协同具有促进作用,而对产水服务供给—需求权衡及固碳服务供给—需求权衡具有抑制作用。因此,在制定流域综合管理决策时应考虑生态系统服务权衡/协同强度的空间特征和驱动因素的差异性。展开更多
文摘土地利用变化对生态文明建设产生强烈影响,进而威胁经济社会与生态环境的可持续发展。基于高精度土地利用数据,分析了拉萨河流域2000—2020年土地利用和生态系统服务价值(Ecosystem Service Value,ESV)时空演变特征,并借助PLUS模型和地理探测器分别探索了土地利用变化和ESV空间分异的驱动因素。结果表明:(1)2000—2020年拉萨河流域土地利用以草地为主,占流域总面积的85.23%。土地利用呈草地缩减,其余地类扩张的趋势。其中,草地减少2.45%,建设用地、水域和林地分别扩张199.72%、44.64%和21.97%。(2)流域土地利用变化受海拔、年均地温、距湖泊和水库距离等因素影响,其中,海拔对耕地、林地、水域和建设用地扩张的贡献度分别高达0.18、0.11、0.28和0.13,坡度和年均地温对草地和未利用地变化的贡献度分别为0.14和0.15。(3)2000—2020年流域ESV总体增加1.14%(14.96×108元),草地和气候调节分别为ESV贡献最突出的土地利用类型和生态系统服务类型,两者的贡献率分别为87.13%和25.50%。(4)流域ESV具有显著空间分异性,受NDVI、海拔、年均风速和年均气温等因子影响。其中,NDVI的解释力高达0.46,任意两两因子的交互均会增强ESV的分异性。研究结果可为拉萨河流域及类似区域国土空间规划和生态文明建设提供科学参考。
文摘黄河流域山西段是重要的生态屏障区,明晰生态系统服务权衡/协同强度的时空格局,对生态保护及经济协调发展具有重要意义。本文基于生态系统服务和权衡的综合评估模型(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs,InVEST)量化生态系统服务供给量和需求量,通过均方根偏差(Root Mean Square Deviation,RMSD)量化生态系统服务权衡强度,利用结构方程模型(Structural Equation Model,SEM)分析权衡强度的驱动因素。结果表明:(1)2000—2020年产水(Water Yield,WY)和土壤保持服务(Soil Conservation,SC)、产水和固碳服务(Carbon Sequestration,CS)供给权衡强度呈上升趋势,产水和土壤保持服务、产水和固碳服务需求协同强度呈下降趋势。(2)除产水服务在2020年供给—需求权衡强度大于0,2000—2020年产水、土壤保持和固碳服务的供给—需求权衡强度均小于0。(3)生态系统服务权衡/协同强度主要受自然因素影响,蒸散发对产水和土壤保持服务、产水和固碳服务供给权衡具有促进作用,对产水服务供给—需求权衡具有抑制作用;草地面积占比对产水和固碳服务供给权衡及产水和土壤保持服务需求协同具有抑制作用,对固碳服务供给—需求权衡具有促进作用;降水对产水和固碳服务需求协同及土壤保持服务供给—需求权衡具有抑制作用,对产水服务供给—需求权衡具有促进作用。(4)社会经济因素对生态系统服务权衡/协同强度具有次要作用,人口密度对产水和土壤保持服务需求协同具有促进作用,而对产水服务供给—需求权衡及固碳服务供给—需求权衡具有抑制作用。因此,在制定流域综合管理决策时应考虑生态系统服务权衡/协同强度的空间特征和驱动因素的差异性。
