【摘 要】
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生态系统服务是指生态系统所提供的各种产品和服务,对人类的生存和发展的起着重要作用。近年来,研究人员开始同时关注生态系统服务供给侧和需求侧,然而多数学者侧重于描述空间匹配特征,对可能造成供需失衡的影响因素仍缺乏有益探索。探究土地利用格局对供需平衡关系的影响,可以有效规避区域生态系统服务供需风险,为区域的可持续化发展以及生态安全提供重要的理论支撑。本文基于多源数据（土地利用、土壤类型和含量、气象插值数
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生态系统服务是指生态系统所提供的各种产品和服务,对人类的生存和发展的起着重要作用。近年来,研究人员开始同时关注生态系统服务供给侧和需求侧,然而多数学者侧重于描述空间匹配特征,对可能造成供需失衡的影响因素仍缺乏有益探索。探究土地利用格局对供需平衡关系的影响,可以有效规避区域生态系统服务供需风险,为区域的可持续化发展以及生态安全提供重要的理论支撑。本文基于多源数据（土地利用、土壤类型和含量、气象插值数据和NDVI等）,采用CASA模型、NDVI线性模型、In VEST模型和RUSLE模型对黄河流域四种典型生态系统服务（固碳、食物供给、产水和土壤保持）的供给量进行计算。使用社会经济数据和人口密度数据对四种服务的需求进行量化制图。运用供需指数和局部空间自相关探究生态系统服务供需匹配关系。使用约束线分析和图谱分析探究土地利用变化对供需关系的影响。主要结论如下:（1）黄河流域主要以草地（38.35%）、耕地（21.31%）和林地（10.54%）为主。其中耕地面积呈下降趋势,主要向草地（2.48%）和建筑用地（1.27%）转换。林地面积表现为先上升后平稳,主要转化为草地（2.19%）。草地面积表现为先增后减,整体呈现上升趋势。水域向外转换极少,表现十分稳定。建筑用地面积增加,由主要由城市向外扩展。未利用面积减少,且主要转换为草地。（2）黄河流域四种生态系统服务的供给量均大于需求量。生态系统服务供给量呈增加趋势,但具有明显的时空异质性。需求量主要受制于人类活动,也呈现上升趋势,但在空间分布上相对稳定。耕地和林地承担较高的食物供给能力。林地、草地等生态用地具有较高的产水服务和固碳服务。对生态系统服务的需求而言,建筑用地意味着较高的人口,黄河下游地区由于人口稠密,城市化相对发达,也是生态系统服务出现严重赤字的地区。（3）生态系统服务供给量、需求量和供需指数皆存在明显的尺度效应。对供需指数而言:在20km的格网尺度下,产水服务和固碳服务正相关性最强（0.34）。对产水服务和土壤保持服务而言,县域和市域尺度的相关系数分别为0.35和0.5。固碳服务和土壤保持服务在多尺度下的相关系数在0.11～0.28之间。产水服务和食物供给服务在多个尺度下均呈现为弱的正相关。对固碳服务和食物供给服务而言,在格网尺度上表现为中等程度的正相关性,在市域尺度上两者表现为弱的负相关性。土壤保持服务和食物供给服务之间相关性均比较弱,表明两者的供需指数不相关。（4）各个生态系统服务供需关系以低-低型空间匹配和高-低型空间匹配为主。低-高型空间错配的区域主要集中在人口稠密的城市或乡镇地区。土壤保持服务和固碳服务处于“恶化”状态（供需指数降低）,食物供给和产水服务处于“好转”状态（供需指数升高）。产水服务恶化的区域分布在研究区中东部。大部分地区固碳服务呈现为恶化的现象。土壤保持服务恶化面积大于好转的面积,但恶化速度有所放缓。食物供给服务整体呈现好转的趋势。（5）对产水服务而言、耕地、林地和草地面积的增加会提升其供需指数的最大值。而耕地的增加会降低产水服务供需指数的最小值。对固碳服务而言,林地面积的增加可以提升供需指数的最大值,林地、草地、水域和未利用地的增加可以提升供需指数的最小值。对土壤保持服务而言,林地面积的增加可以提升供需指数的最大值,耕地、水域和建筑用地面积比率的提升可以提升供需指数的最小值。对食物供给服务而言,耕地和林地可以提升供需指数的最大值,林地、草地和水域可以提升供需指数的最小值。（6）将一种用地转换为另外一种也可以减少生态系统服务之间的供需矛盾。对产水服务而言,可能造成其供需指数上升的图谱代码为53、64、65。对固碳服务可能造成生态系统服务供需指数上升的图谱代码为12、51、32、52、26、53、36。对土壤保持服务供需指数而言,可能造成供需指数上升的图谱代码为62、43、53、63、64。对食物供给服务而言为21、41、51、52、54、46。
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