川南低山丘陵区生态系统服务价值时空变化研究——以宜宾市为例

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随着人类活动对生态系统的影响愈加深入,生态环境问题频发,生态环境保护和经济发展之间的矛盾愈演愈烈,两者之间的不平衡性逐渐突显。宜宾市是川南低山丘陵地区重要的节点城市,是长江经济上游地区重要的水源涵养地。近年来,宜宾市产业发展迅速,城镇面积迅速扩张,人地矛盾逐渐加剧。鉴于此,本文以宜宾市为例,首先分析了宜宾市1980—2018年土地利用类型的时空变化特征,借助PLUS模型查清了研究区土地类型变化的驱动力。随后根据修正后的生态系统服务价值(ESV)评估模型,分别从整体、区县和单位面积(hm~2)尺度分析了宜宾市1980—2018年间的ESV及其时空分异特征。运用空间自相关分析方法探究了宜宾市ESV在空间上的集聚情况,最后分析了土地利用变化和土地类型转移对ESV的影响,以期为宜宾市土地结构优化和生态环境保护提供参考借鉴。得到的主要结论如下:(1)耕地和林地是宜宾市最主要的土地利用类型,两者合占宜宾市土地面积的93%左右。耕地主要分布在研究区北部,林地则集中在研究区西侧和南侧。建设用地主要集中分布在河流的沿岸阶地之上,水域、草地和未利用地面积相对较小。研究区土地利用变化特征主要表现为耕地面积持续减少,林地面积总体呈增加趋势,草地面积呈先增后减趋势,水域和建设用地持续增加,未利用地的变动不太明显。从各种地类的土地利用动态度来看,建设用地和水域的变动最为显著。(2)近40年来宜宾市的土地利用类型之间发生了显著的转变,主要体现为耕地、草地和林地三者之间存在大面积的相互转入与转出。此外,还有大量耕地转入建设用地之中,未利用地与其余地类的转换过程相对较少。宜宾市土地利用变化主要是受人口、GDP、距政府距离、距道路距离、距水域位置和高程等因子的影响。(3)1980—2018宜宾市ESV共增加了1.72×10~8元,整体呈波动增长的趋势,耕地和林地对研究区ESV总值的贡献率在93%左右,是构成宜宾市ESV的主力。近40年来耕地、草地和建设用地的ESV有所减少,林地和水域ESV则有所增加,未利用地ESV变化幅度很小。近40年间单项ESV的构成占比未发生明显变化,其中占比最高的是保持土壤、维持生物多样性和水文调节服务,而食物生产和提供美学景观服务的价值量最小。从单项ESV总体变化情况来看,除了食物生产、气体调节和保持土壤服务的价值有所减少,其余单项ESV均有所增加。(4)宜宾市区县地区ESV从高到低依次排序为:叙州区、屏山县、兴文县、珙县、筠连县、高县、翠屏区、江安县、长宁县和南溪区。1980—2018年宜宾市单位面积(hm~2)上的生态系统服务价值(ESVI)整体上处于中高等级。ESVI的分类等级整体变化不大,仅南溪区、长宁县和高县的ESVI等级发生了波动。宜宾市的ESV在空间上具有明显的空间正相关性,ESV高值和低值在空间上呈集聚状态,研究区整体的空间聚集性有所减弱,但减缓程度不大。(5)宜宾市ESV的变化主要是受耕地面积减少、水域和林地面积增加以及建设用地面积迅速扩张的影响。整体来看1980—2018年,宜宾市ESV变化和研究区地类间的转移趋势基本一致,单项ESV之间也呈现出此消彼长的关系。土地类型的改变引起生态系统服务功能改变,造成生态环境发生改变,反过来又影响土地利用类型的空间分布格局。土地利用变化和ESV之间存在着相互依赖、相互制约的关系。
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