基于InVEST模型的福建省生态系统服务评估

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生态系统服务直接关系到人类福祉。在土地利用的基础上对其进行合理的分析和评估,有助于人类对自然生态系统服务进行可持续的利用和管理。近年来兴起的以InVEST模型为代表的评估模型在分析生态系统服务时空变化方面正发挥着越来越重要的作用。本文以福建省为研究区,基于2000、2005、2010年土地利用数据,利用InVEST模型对研究区内生境质量、水源涵养、碳储量进行定量评估,分析生态系统服务总量及其时空格局的变化。结合社会经济因素与自然因素分析生态系统服务变化的原因,在此基础上对生态系统服务进行综合评估并划分生态系统服务重要性分区,本文主要研究结果如下:  (1)2000-2010年,福建省土地利用发生了显著的变化,裸地减少了20.83km2,减幅最大,达到了88.1%;建设用地大面积扩张,增加了1562.22km2,增幅达到43.8%;耕地面积大幅度减少了2011.27km2,减幅达到17.6%;草地和湿地都有不同程度的减少,减幅分别达到7.02%和4.7%;林地面积增幅达到0.5%。  (2)2000、2005、2010年,福建省水源涵养量分别为3.16×1010、3.37×1010、3.41×1010m3,十年间增加了7.9%。从局部来看,水源涵养量明显增加的面积为5098.9km2,占福建省总面积4.2%,主要分布在闽西的长汀县、宁化县、建宁县、泰宁县,闽中的大田县、尤溪县,闽东的柘荣县、寿宁县、周宁县等区域。水源涵养量明显减少的区域的面积为1335.4 km2,占福建省总面积的1.1%,主要分布在福建省东南部沿海的厦门市的思明区、湖里区、集美区,泉州市的石狮市以及福州市的平潭县、福州市辖区等区域。  (3)2000-2010年,福建省总体生境质量较好,良好、优质等级生境占到了87%,且在十年内发生较小变化。低等级生境质量上升了1.2%,而中等级生境质量下降了1.5%。东南沿海的厦门、泉州、莆田、福州的部分区县生境质量明显低于其他地区且持续下降。  (4)2000、2005、2010年,福建省整体碳储量分别为866.1×108、866.6×108、869×108t,十年间增加了0.3%。从局部来看,福建省碳储量没有变化区域的面积为113345.1km2,占福建省面积的93%。闽西的长汀县、宁化县、建宁县、泰宁县,闽中的大田县、尤溪县等地区平均碳储量增加显著,占福建省面积的3.6%,东南沿海地区碳储量略微有所下降,占福建省面积的3.4%。  (5)基于福建省社会经济因素(乡村性指数与土地开放强度)结合区域内土地利用及其景观格局特征的变化分析福建省生态系统服务变化的原因,本文认为,乡村性指数与碳储量、生境质量、水源涵养等生态系统服务的均呈现极显著的正相关关系,而土地开发强度与三类生态系统服务均呈现极显著的负相关关系。福建省的东南沿海地区乡村化指数最低,它的GDP占到福建省的65%以上,形成了以二、三产业为主导的产业格局,对基础设施建设、工业、居住用地等的需求急剧增加。所以,福建省的57%以上的建设用地主要集中于东南沿海地区。东南沿海地区高度聚集的建设用地,侵占了大量的裸地和耕地,严重干扰了该地区整体生态格局,导致该地区生态系统服务水平低于福建省其他地区。  (6)通过对研究区生态系统服务进行综合评价,研究区划分为一般重要区、中度重要区、高度重要区、极重要区,其所占比例分别为3%、10%、2%和85%,其中一般重要区主要分布在东南沿海的厦门市的思明、湖里区、泉州市的晋江市、莆田市部分区域以及福州市部分区域,中等重要区主要集中分布在漳州市辖区、厦门的集美、海沧区、泉州的惠安、石狮,福州市的平潭、福清、长乐等地区。高度重要区和极重要区占据了福建省大部分面积,主要分布在闽中、闽北、闽西、闽东以及闽南的部分县域。
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