论文部分内容阅读
生态系统服务是人类社会生存发展的资源与环境基础,受自然条件以及人类活动强度的地域差异影响,生态系统服务供给能力与需求水平表现出显著的空间异质性。在经济发展过程中,人类对生态系统利用强度逐渐增强,生态系统面临着服务功能退化、环境质量恶化等一系列问题,而人类对于优质的生态服务追求却日益提高,生态系统服务供需矛盾越来越尖锐。衡量生态系统服务供给和需求的时空演变,评价其供需匹配关系,对协调生态与经济发展,探索区域生态系统可持续管理有较强的理论指导和实践价值。本文以丹东市为研究区,基于InVEST生态模型模拟与Arc GIS地理空间分析方法,定量评估了2000、2010、2020年丹东市产水服务、土壤保持服务、固碳服务、生境质量服务供给与需求时空分布格局及变化特征,应用供需比指数及Z-score标准化的空间统计分析方法,衡量了丹东市各项生态系统服务、综合生态系统服务供需匹配关系以及行政区之间的差异,以此对丹东市未来生态资源管理与空间发展规划提供参考建议。主要结论如下:(1)2000—2020年丹东市土地利用类型以林地、耕地为主,研究时段内各类土地利用格局变化显著,前10年中林地、草地面积缩减最快,耕地和人造地表占地面积快速增长;后10年中在退耕还林以及城市化进程的推进下,耕地面积减少,而林地和人造地表面积增加。北部行政区生态源地比重大,南部行政区耕地与人造用地比重大且增速快,部分地区近年来生态治理成效显著,但人类对生态环境的干扰在城市化进程中不断加强。(2)2000—2010年丹东市固碳服务与生境质量服务供给量出现不同程度地降低,2010—2020年随着自然条件的改善而回升;产水服务、土壤保持服务随着气候的波动供给量先增加后降低。各项生态系统服务空间分布大致呈现北高南低、东高西低的分布格局,东北部地区生态环境较好,宽甸满族自治县各项生态系统服务供给量要明显高于其他行政区,低值区主要分布在受人类活动影响较大,生态环境状况较差的振兴区、元宝区以及东港市的沿海地区。(3)2000—2020年丹东市固碳服务、生境质量服务需求持续增长,产水服务与土壤保持服务需求呈现先增加后降低的变化趋势。产水服务需求呈南高北低的空间分布规律;土壤保持服务需求量由东南向西北、东北逐步升高;固碳服务需求格局基本呈现出由东南沿江一侧向西降低的趋势;生境质量服务在人口集聚、自然生态环境密度较大的地区需求较高。行政区区域之间需求差异较为显著,城市化水平较高的东港市、振兴区、元宝区产水服务、固碳服务与生境质量服务需求明显高于其他行政区;宽甸满族自治县、凤城市土壤保持服务需求水平高于其他地区。(4)丹东市产水服务、土壤保持服务、固碳服务和生境质量服务供需比指数平均值均大于0,各项服务供给总量基本上可以满足研究区需求。由于区域间自然条件以及社会经济状况差异较大,各项生态系统服务供需匹配时空异质性明显。产水服务与土壤保持服务的供需比在空间上表现为西南低东北高的分布特征;研究区大部分地区固碳服务和生境质量服务供需比指数大于0,低值区主要分布在东南沿江地区。产水服务在研究区有四种不同的供需匹配类型;土壤保持服务以高供给高需求、低供给低需求供需空间匹配类型为主;固碳服务、生境质量服务以低供给高需求的赤字模式及高供给低需求的盈余模式为主。(5)丹东市生态系统服务总体上基本可以满足本市生态系统服务需求,生态系统服务盈余区主要集中在北部地区,南部及东南部沿江地区目前赤字严重。综合生态系统服务盈余逐年减少,并向着供需失衡演变的方向发展。未来丹东市的发展可依托凤城市、宽甸满族自治县良好的生态系统,针对盈余区和赤字区的不同自然条件,采取因地制宜的措施改善生态环境,加强重点地区生态功能区建设,夯实绿色发展生态基础,提高生态系统服务供给能力,降低服务消耗量,改善供需失衡问题来提高自然资源利用效率,加强丹东市国土空间规划管理以推动经济与生态系统协调发展。