浙中地区生态系统服务时空特征及其权衡/协同关系研究
PDF下载 (265)沈杏雯,李加林,田 鹏,张海涛.浙中地区生态系统服务时空特征及其权衡/协同关系研究[J].宁波大学学报(理工版),2022,35(5):91-99.DOI:
SHEN Xingwen,LI Jialin,TIAN Peng,ZHANG Haitao.Study on spatio-temporal characteristics of ecosystem services and trade-offs cum synergies in central Zhejiang[J].Journal of Ningbo University(Natural Science & Engineering Edition),2022,35(5):91-99.DOI:
| Title: | Study on spatio-temporal characteristics of ecosystem services and trade-offs cum synergies in central Zhejiang |
| 作者: | 沈杏雯, 李加林, 田 鹏, 张海涛 |
| Author(s): | SHEN Xingwen, LI Jialin, TIAN Peng, ZHANG Haitao |
| 关键词: | 生态系统服务; InVEST模型; 权衡; 浙中地区 |
| Keywords: | ecosystem services; InVEST model; trade-offs; central Zhejiang |
| 分类号: | K903 |
| 文献标识码: | A |
| 摘要: | 基于浙中地区遥感、土壤、气象、数字高程模型(DEM)等多源数据, 采用InVEST模型定量评估研究区1980年、1990年、2000年、2010年、2020年5期的产水量、碳储量、土壤保持3种关键生态系统服务的时空特征, 使用相关性分析与生态系统服务权衡协同度模型(ESTD), 探析生态系统服务之间的权衡/协同关系. 结果表明: (1)40年间, 浙中地区耕地、草地、未利用土地面积趋于下降, 林地、水域、城乡、工矿居民用地面积趋于增加. (2)浙中地区生态系统服务多年间波动趋势各异, 产水量空间上的高值区集中在中部, 碳储量与土壤保持空间上的高值区主要在周边. (3)林地、草地的碳储能力和土壤保持能力较强, 未利用土地、城乡、工矿居民用地的产水能力较强. (4)在空间区域上, 浙中地区产水量与其他2项生态系统服务主要呈现负相关关 系, 土壤保持与碳储量主要呈现正相关关系. (5)在时间跨度上, 产水量与碳储量、土壤保持与碳储量在40年间的变化主要呈现权衡关系, 土壤保持与产水量在40年间的变化主要呈现协同关 系. 充分考虑生态系统服务之间的权衡关系, 更有可能达成人与自然的双赢. |
| Abstract: | Based on remote sensing, soil, meteorology, DEM and other multi-source data in central Zhejiang, the study uses InVEST model to quantitatively evaluate the spatial-temporal characteristics of three key ecosystem services including water yield, carbon storage and soil conservation in 1980, 1990, 2000, 2010 and 2020. The correlation analysis and ecosystem services trade-off synergies degree model are used to analyze the trade-offs and synergies relationship between ecosystem services. The results show that: (1) Within the 40-year period, the area of cultivated land, grassland and unused land in central Zhejiang tended to decrease, while the clearings of forest land, waters, urban construction and rural housing land were inclined to increase. (2) The fluctuation pattern of ecosystem services in central Zhejiang was varying with years. Spatially, the high value area of water yield was concentrated on the middle area, the high value area of carbon storage and soil conservation was mainly scattered around. (3) The carbon storage capacity and soil conservation capacity of forest land and grassland were strong, and the water yield capacity of unused land, urban construction and rural housing land was also strong. (4) In the spatial region, water yield was in most cases negatively correlated with the other two ecosystem services in central Zhejiang, and soil conservation was mainly positively correlated with carbon storage. (5) In time span, water yield and carbon storage, soil conservation and carbon storage mainly showed trade-offs in 40-year timeslot, soil conservation and water yield mainly showed synergies over 40 years. By fully considering the trade-offs between ecosystem services, it is more likely to achieve a win-win situation between human and nature. |
| 参考文献 /References: | [1] 冯漪, 曹银贵, 李胜鹏, 等. 生态系统服务权衡与协同研究: 发展历程与研究特征[J]. 农业资源与环境学报, 2022, 39(1):11-25. [2] 曹祺文, 卫晓梅, 吴健生. 生态系统服务权衡与协同研究进展[J]. 生态学杂志, 2016, 35(11):3102-3111. [3] Wang L N, Yu E Y, Li S, et al. Analysis of ecosystem service trade-offs and synergies in Ulansuhai Basin[J]. Sustainability, 2021, 13(17):9839. [4] Rodríguez J P, Beard T D Jr, Bennett E M, et al. Trade-offs across space, time, and ecosystem services[J]. Ecology and Society, 2006, 11:28-41. [5] 杨洁, 谢保鹏, 张德罡, 等. 基于InVEST模型的黄河流域土壤侵蚀评估及其时空变化[J]. 兰州大学学报(自然科学版), 2021, 57(5):650-658. [6] 杨昀则, 田鹏, 张海涛, 等. 基于InVEST模型的甬江流域水源供给功能时空变化特征[J]. 水资源与水工程学报, 2021, 32(5):107-117. [7] 王晓萌, 潘佩佩, 王晓旭, 等. 基于土地利用的河北省生态系统服务权衡/协同关系研究[J]. 地理与地理信息科学, 2021, 37(1):80-88. [8] 陈星宇, 赵筱青, 杨永贵, 等. 白马雪山国家级自然保护区景观格局与生态系统服务关系研究[J]. 环境污染与防治, 2021, 43(12):1520-1525. [9] 张碧天, 闵庆文, 焦雯 , 等. 生态系统服务权衡研究进展[J]. 生态学报, 2021, 41(14):5517-5532. [10] Howe C, Suich H, Vira B, et al. Creating win-wins from trade-offs? Ecosystem services for human well-being: A meta-analysis of ecosystem service trade-offs and synergies in the real world[J]. Global Environmental Change, 2014, 28:263-275. [11] 石小伟, 冯广京, YI Yang, 等. 浙中城市群土地利用格局时空演变特征与生态风险评价[J]. 农业机械学报, 2020, 51(5):242-251. [12] 王静敏, 王益澄, 金邑霞, 等. 基于土地利用格局的浙中城市群区域景观稳定性研究[J]. 宁波大学学报(理工版), 2018, 31(6):88-96. [13] 钟亮, 林媚珍, 周汝波. 基于InVEST模型的佛山市生态系统服务空间格局分析[J]. 生态科学, 2020, 39(5):16-25. [14] 傅抱璞. 论陆面蒸发的计算[J]. 大气科学, 1981, 5(1): 23-31. [15] Zhang L, Hickel K, Dawes W R, et al. A rational function approach for estimating mean annual evapotranspiration [J]. Water Resources Research, 2004, 40(2):W02502. [16] 俞佳骏. 丽水市莲都区土地覆被类型与水源涵养动态变化及预测[D]. 杭州: 浙江农林大学, 2017. [17] 周文佐. 基于GIS的我国主要土壤类型土壤有效含水量研究[D]. 南京: 南京农业大学, 2003. [18] 张灿强, 李文华, 张彪, 等. 基于InVEST模型的西苕溪流域产水量分析[J]. Journal of Resources and Ecology, 2012, 3(1):50-54. [19] 黄卉. 基于InVEST模型的土地利用变化与碳储量研究[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2015. [20] 邱建慧. 围填海活动对中国滨海湿地碳储量的影响研究[D]. 厦门: 厦门大学, 2017. [21] Borselli L, Cassi P, Torri D. Prolegomena to sediment and flow connectivity in the landscape: A GIS and field numerical assessment[J]. CATENA, 2008, 75(3):268-277. [22] 何莎莎, 朱文博, 张静静, 等. 基于InVEST模型的太行山淇河流域土壤保持功能研究[J]. 河南大学学报(自然科学版), 2018, 48(5):542-553. [23] 任坤, 梅琨, 朱慧敏, 等. 基于RUSLE模型的珊溪水库流域土壤侵蚀定量估算[J]. 生态学杂志, 2015, 34(7):1950-1958. [24] Williams J R. EPIC-erosion/productivity impact calculator: 1. Model documentation[J]. Technical Bulletin-United States Department of Agriculture, 1990, 4(4):206-207. [25] 蔡崇法, 丁树文, 史志华, 等. 应用USLE模型与地理信息系统IDRISI预测小流域土壤侵蚀量的研究[J]. 水土保持学报, 2000, 14(2):19-24. [26] 李鸿健, 任志远, 刘焱序, 等. 西北河谷盆地生态系统服务的权衡与协同分析——以银川盆地为例[J]. 中国沙漠, 2016, 36(6):1731-1738. [27] 胡砚霞, 于兴修, 廖雯, 等. 汉江流域产水量时空格局及影响因素研究[J]. 长江流域资源与环境, 2022, 31(1):73-82. [28] 于媛, 韩玲, 李明玉, 等. 哈长城市群生态系统服务时空特征及其权衡/协同关系研究[J]. 水土保持研究, 2021, 28(2):293-300. [29] 刘晓娜, 裴厦, 陈龙, 等. 基于InVEST模型的门头沟区生态系统土壤保持功能研究[J]. 水土保持研究, 2018, 25(6):168-176. |
| 备注/Memo: | 收稿日期: 2021－11－01. 宁波大学学报（理工版）网址: http://journallg.nbu.edu.cn/ 基金项目: 浙江省哲学社会科学规划课题（16JDGH005）. 第一作者: 沈杏雯（1997－）, 男, 浙江宁波人, 在读硕士研究生, 主要研究方向: 生态系统服务. E-mail: 1746377283@qq.com 宁波大学学报（理工版）网址：http://journallg.nbu.edu.cn/*通信作者: 李加林（1973－）, 男, 浙江台州人, 博导/教授, 主要研究方向: 自然地理与资源开发. E-mail: nbnj2001@163.com |
