基于InVEST模型江西省土地利用变化的生态效应研究

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人类活动通过改变土地利用方式,引起生态系统中生物多样性和碳储存功能的扰动,进而引发对区域的生态和经济发展的直接或间接影响。随着经济社会的快速发展,土地利用在人类活动干扰下的动态过程已成为全球各类生态系统效应变化的主要驱动力。在我国推动生态文明建设的背景下,基于土地利用的时空特征探究区域内生态效应的动态变化,进而厘清区域内生态保护与经济发展的内在机制意义凸显。本文以江西省为研究区,搜集长时间序列的Landsat遥感影像数据,获取2000年、2005年、2010年、2015年和2018年区域内的土地利用变化。基于InVEST模型,构建生物多样性和碳储存双模块生态效应评估模型。从生境退化、生境质量、生境稀缺性和碳储存4个角度梳理江西省2000~2018年间的生态效应变化,通过因素叠加、相关分析和回归分析等方法,得出江西省生态系统效应综合分区,并定量揭示生态系统效应对区域内土地利用变化的响应机制。主要结论:(1)2000~2018年,耕地和林地是江西省主要土地利用类型,平均占比达87%。土地利用覆被变化显著,具体表现为建设用地、水域、林地面积增加;耕地、林地和未利用地面积减少,其中未利用地的土地利用动态度最大,2015~2018年间的土地利用综合动态度最高。土地利用非农化转移趋势明显,耕地向林地、建设用地的转变剧烈,三者之间的地类转移占据明显优势。(2)江西省的整体生境质量好,生物多样性水平较高。高等级生境质量的面积占比约60%,2000~2018年内全省生境质量指数整体提升了0.00226。生境稀缺性变化不大。地类斑块的内部调整相对较低。在研究期内,碳储存量减少了0.09×108 t,降幅为0.49%。(3)江西省生物多样性和碳储量服务功能的分布具有较大的空间一致性。生物多样性和碳储量服务功能强的面积占60.46%,主要分布在幕阜山、九岭山、罗霄山,大庾岭、雩山、武夷山和九连山;服务功能一般的面积占33.03%,以鄱阳湖、赣抚尾闾平原及周边丘陵地区为主。(4)土地利用类型变化对生物多样性和碳储量的影响非常显著,是引发二者变化的直接驱动因素。其中,林地对这二者的影响非常显著,是全省区域生物多样性和碳储量服务功能的主要载体。
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