【摘 要】
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黄土高原是我国典型的生态脆弱区及重要的生态安全屏障,是乃至世界上水土流失最严重、生态环境最脆弱的地区之一,生态环境问题异常突出,人口增长过速、陡坡开垦、不合理利用土地、破坏林草植被等原因,加速了黄土高原生态环境的恶化,水资源短缺、水土流失、土地荒漠化等生态环境问题逐步加剧,导致整个生态系统功能的退化,因此,分析该区域生态系统服务,梳理各服务间的权衡与协同关系,保持生态系统服务的可持续供给,才能更有
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黄土高原是我国典型的生态脆弱区及重要的生态安全屏障,是乃至世界上水土流失最严重、生态环境最脆弱的地区之一,生态环境问题异常突出,人口增长过速、陡坡开垦、不合理利用土地、破坏林草植被等原因,加速了黄土高原生态环境的恶化,水资源短缺、水土流失、土地荒漠化等生态环境问题逐步加剧,导致整个生态系统功能的退化,因此,分析该区域生态系统服务,梳理各服务间的权衡与协同关系,保持生态系统服务的可持续供给,才能更有效促进区域自然-经济-社会复合系统的协调发展。当前生态安全格局战略是我国国土空间开发和保护的三大战略模式之一,识别和完善现有的生态安全格局,维持生态完整性和优质环境对于确保物种、栖息地和各种生态过程的安全至关重要,同样对促进黄土高原的生态安全,生态文明建设与可持续发展具有重要的应用价值。本文使用多源数据,基于多种生态遥感模型量化了黄土高原2000-2018年的年际产水服务、固碳服务、土壤保持及食物供给服务,分析各类服务的时空格局及演变特征。基于SPSS和MATLAB平台,利用相关分析和空间热点制图等方法,多尺度分析生态系统服务权衡与协同关系的时空动态变化。利用四类生态系统服务数据,基于Linkage Mapper工具,提取源地,通过生态敏感性修正的生态阻力面提取廊道、夹点、生态障碍区、生态改善区,最终构建黄土高原生态安全格局,并提出相应的策略建议。主要结论如下:（1）2000-2018年,黄土高原产水服务、NPP、土壤保持服务和食物供给服务总体均呈增长趋势,年增长率分别为0.96mm/yr、6.31gc/（m~2·yr）、6.31gc/（m~2·yr）和129.33t·hm-1·yr-1。19年间,沙地沙漠区和黄土丘陵沟壑区的产水量得到明显增长,而南部的河谷平原区产水量有所减少;NPP的分布总体呈现由东南高,西北低的格局,在东北、中部和西南区域的增加幅度较大;土壤保持的空间分布格局相似,均呈现东南高西北低的态势;食物供给服务总体呈南高北低的分布格局;不同地类的生态系统服务供给能力不同。林地是多种服务的主要来源;耕地和建设用地提供食物供给、产水和NPP的能力较强;草地提供产水和NPP的能力较强;未利用地提供各类生态系统服务的能力均较弱。（2）2000-2018年,黄土高原各类生态系统服务两两间均呈现相互增益的协同关系,特别是产水和土壤保持间的相关系数高达0.887,相关性显著。权衡与协同关系的时间序列变化上,两两服务间总体均呈逐渐减弱的态势。权衡与协同关系的空间分布格局表现出,两两服务间的呈协同关系的面积均占到一半以上,而呈权衡关系面积最大的为食物供给与土壤保持,占比达到45.93%,权衡关系面积最小的为土壤保持和产水,占比仅为4.16%;黄土高原西北及东南部主要呈权衡关系,其余地区多为协同关系。黄土高原生态系统服务非热点地区集中在西北部,且面积逐年缩小;1类热点区主要分布在区域中部和西部,2、3、4类热点区在区域东南部均有较为集中的分布;1类和2类热点区面积均逐年增加;3类热点区面积变化幅度较小;4类热点区呈逐年减小的趋势。（3）黄土高原生态源地总面积达到156 559km~2,占总面积的24.09%。生态源地在各区域内均有分布,其中农灌区的生态源地面积最大,其次为沙地和沙漠区,黄土丘陵区和土石山区的分布面积最小。土地利用类型来看,草地、耕地和林地是生态源地的主要土地类型。黄土高原生态高敏感区主要分布在沙地和沙漠区;较高敏感区面积占比为大多分布在高敏感区边缘地带;中敏感区面积占比最大;较低和低敏感区面积较小,在区域的北部也就是农灌区北有较为零星的分布。研究区的阻力数值在0.33-2076.66之间,阻力值的差异较大。黄土高原的生态廊道共计53条,总长度约6383.58km,最长的廊道达到482.23km,最短仅有10.66km。生态障碍区多分布在建设用地及未利用地周围。黄土高原生态改善区面积共122 115km~2,这些区域对于研究区景观连通性具有显著的阻碍作用。高级改善区以耕地（44.20%）为主;中级改善区以草地（46.61%）为主,低级改善区以草地（42.08%）面积为主。（4）黄土高原生态安全格局由三大生态屏障以及5条辐射状连接的生态廊道组成,生态屏障主要包括贺兰山、吕梁山和太白山-秦岭生态屏障,生态廊道主要包括大青山-芦芽山生态廊道、庞泉沟生态廊道、哈巴湖-子午岭生态廊道、罗山-六盘山生态廊道以及洮河-渭河生态廊道。应严格实施生态措施,保护生态源地、推动多样生态廊道建设、优先保护和恢复生态夹点及改善区,以保障黄土高原总体生态安全性。
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