地理科学 ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (7): 1229-1238.doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2022.07.010
温玉玲1(), 张小林1, 魏佳豪2,3, 王晓龙2,3, 蔡永久2,3,*(
)
收稿日期:
2021-10-11
修回日期:
2021-12-28
出版日期:
2022-07-10
发布日期:
2022-09-07
通讯作者:
蔡永久
E-mail:1932968186@qq.com;caiyj@niglas.ac.cn
作者简介:
温玉玲(1997−),女,江西赣州人,硕士,主要研究方向为城乡发展与土地利用。E-mail: 1932968186@qq.com
基金资助:
Wen Yuling1(), Zhang Xiaolin1, Wei Jiahao2,3, Wang Xiaolong2,3, Cai Yongjiu2,3,*(
)
Received:
2021-10-11
Revised:
2021-12-28
Online:
2022-07-10
Published:
2022-09-07
Contact:
Cai Yongjiu
E-mail:1932968186@qq.com;caiyj@niglas.ac.cn
Supported by:
摘要:
基于修订的当量因子表,结合1988—2020年7期土地利用数据,运用GIS数据处理和空间分析等方法探究了鄱阳湖环湖区生态系统服务价值的时空演变特征,同时引入生态系统服务权衡协同度模型对食物生产、水文调节、土壤保持等7项生态服务功能进行权衡与协同分析。结果表明:① 1988—2020年鄱阳湖环湖区生态系统服务价值从577.95亿元增至592.50亿元,呈先增后减再增的波动变化特征。② 生态系统服务价值的空间分布表现为明显的不均衡性,ESV显著减少的区域为南昌市区、九江市区以及其它各区县的城镇建成区,生态系统服务价值增加的区域均匀分布在研究区东北和西北地区以及靠近研究区外侧的东南和西南地区。③ 协同关系为生态系统服务之间的主导关系,权衡关系较少且主要存在于食物生产与其他服务之间。
中图分类号:
温玉玲, 张小林, 魏佳豪, 王晓龙, 蔡永久. 鄱阳湖环湖区生态系统服务价值时空变化及权衡协同关系[J]. 地理科学, 2022, 42(7): 1229-1238.
Wen Yuling, Zhang Xiaolin, Wei Jiahao, Wang Xiaolong, Cai Yongjiu. Temporal and Spatial Variation of Ecosystem Service Value and Its Trade-offs and Synergies in the Peripheral Region of the Poyang Lake[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA, 2022, 42(7): 1229-1238.
表1
鄱阳湖环湖区各类土地生态系统服务价值系数(ESV)/[元/(hm2·a)]
一级类型 服务功能 | 二级类型 服务功能 | 土地利用类型 | ||||
耕地 | 林地 | 草地 | 水域 | 未利用地 | ||
供给服务 | 食物生产 | 2042.49 | 466.72 | 554.52 | 1478.72 | 0.00 |
原料生产 | 452.86 | 1072.07 | 822.54 | 425.13 | 0.00 | |
水资源供给 | –2412.16 | 554.52 | 452.86 | 15323.24 | 0.00 | |
调节服务 | 气体调节 | 1645.08 | 3525.82 | 2874.27 | 1423.27 | 36.97 |
气候调节 | 859.51 | 10549.74 | 7606.17 | 4232.84 | 0.00 | |
净化环境 | 249.53 | 3091.45 | 2513.82 | 10258.62 | 184.84 | |
水文调节 | 2763.36 | 6903.77 | 5572.93 | 188980.4 | 55.45 | |
支持服务 | 土壤保持 | 961.17 | 4292.91 | 3502.72 | 1719.01 | 36.97 |
维持养分循环 | 286.50 | 328.09 | 268.02 | 129.39 | 0.00 | |
生物多样性 | 314.23 | 3909.37 | 3188.49 | 4713.42 | 36.97 | |
文化服务 | 美学景观 | 138.63 | 1714.39 | 1404.78 | 3493.48 | 18.48 |
合计 | 7301.18 | 36408.86 | 28761.10 | 232177.50 | 369.68 |
表2
1988—2020年鄱阳湖环湖区各地类生态系统服务价值及变化
土地利 用类型 | ESV/亿元 | 变化幅度/% | |||||||
1988年 | 1993年 | 1999年 | 2004年 | 2009年 | 2014年 | 2020年 | 1988—2020年 | ||
注:ESV为生态系统服务价值。 | |||||||||
耕地 | 58.60 | 68.27 | 47.90 | 57.29 | 60.35 | 54.32 | 57.80 | −1.37 | |
林地 | 110.69 | 131.64 | 133.85 | 221.50 | 206.11 | 191.85 | 169.84 | 53.44 | |
草地 | 104.12 | 50.84 | 126.13 | 24.30 | 6.74 | 16.83 | 24.53 | −76.44 | |
水域 | 304.31 | 368.85 | 371.50 | 296.96 | 240.44 | 304.62 | 340.33 | 11.84 | |
未利用地 | 0.24 | 0.14 | 0.14 | 0.06 | 0.19 | 0.33 | 0.01 | −96.08 | |
合计 | 577.95 | 619.74 | 679.53 | 600.11 | 513.83 | 567.95 | 592.50 | 2.52 |
表3
1988—2020年鄱阳湖环湖区单项生态系统服务价值变化/亿元
生态系统 一级服务功能 | 生态系统 二级服务功能 | ESV | ||||||
1988年 | 1993年 | 1999年 | 2004年 | 2009年 | 2014年 | 2020年 | ||
注:ESV为生态系统服务价值。 | ||||||||
供给服务 | 食物生产 | 21.76 | 24.11 | 19.91 | 21.23 | 21.19 | 19.92 | 20.99 |
原料生产 | 10.43 | 10.24 | 11.20 | 11.31 | 10.45 | 10.06 | 9.91 | |
水资源供给 | 4.05 | 4.60 | 12.72 | 4.43 | −0.82 | 5.34 | 6.34 | |
调节服务 | 气体调节 | 36.22 | 35.48 | 38.65 | 38.61 | 35.72 | 34.40 | 34.01 |
气候调节 | 72.05 | 66.35 | 84.55 | 82.77 | 72.99 | 71.99 | 68.71 | |
净化环境 | 34.07 | 34.32 | 40.51 | 36.04 | 30.87 | 33.24 | 33.58 | |
水文调节 | 311.07 | 360.90 | 370.36 | 310.11 | 258.96 | 308.20 | 335.84 | |
支持服务 | 土壤保持 | 35.72 | 33.44 | 40.21 | 38.82 | 34.87 | 34.11 | 33.14 |
维持养分循环 | 4.44 | 4.54 | 4.47 | 4.64 | 4.42 | 4.19 | 4.22 | |
生物多样性 | 32.15 | 30.21 | 37.97 | 34.98 | 30.38 | 31.02 | 30.35 | |
文化服务 | 美学景观 | 16.00 | 15.53 | 18.97 | 17.18 | 14.81 | 15.49 | 15.41 |
[1] | Daily G C. Nature’s service: Societal dependence on natural ecosystems (4th ed)[M]. Washington D C: Island Press, 1997: 49-68. |
[2] |
Costanza R, d'Arge R, de Groot R et al. The value of the world’s ecosystem services and natural capital[J]. Nature, 1997, 387: 253-260.
doi: 10.1038/387253a0 |
[3] |
欧阳志云, 王效科, 苗鸿. 中国陆地生态系统服务功能及其生态经济价值的初步研究[J]. 生态学报, 1999, 19(5): 607-613.
doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.1999.05.004 |
Ouyang Zhiyun, Wang Xiaoke, Miao Hong. A preliminary study on Chinese terrestrial ecosystem services and their ecological-economic values. Acta Ecologica Sinica, 1999, 19(5): 607-613.
doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.1999.05.004 |
|
[4] |
谢高地, 甄霖, 鲁春霞, 等. 一个基于专家知识的生态系统服务价值化方法[J]. 自然资源学报, 2008, 23(5): 911-919.
doi: 10.3321/j.issn:1000-3037.2008.05.019 |
Xie Gaodi, Zhen Lin, Lu Chunxia et al. An expert knowledge-based approach to ecosystem service valuation. Journal of Natural Resources, 2008, 23(5): 911-919.
doi: 10.3321/j.issn:1000-3037.2008.05.019 |
|
[5] |
谢高地, 张彩霞, 张雷明, 等. 基于单位面积价值当量因子的生态系统服务价值化方法改进[J]. 自然资源学报, 2015, 30(8): 1243-1254.
doi: 10.11849/zrzyxb.2015.08.001 |
Xie Gaodi, Zhang Caixia, Zhang Leiming et al. Improvement of ecosystem service value method based on unit area value equivalent factor. Journal of Natural Resources, 2015, 30(8): 1243-1254.
doi: 10.11849/zrzyxb.2015.08.001 |
|
[6] |
李双成, 刘金龙, 张才玉, 等. 生态系统服务研究动态及地理学研究范式[J]. 地理学报, 2011, 66(12): 1618-1630.
doi: 10.11821/xb201112004 |
Li Shuangcheng, Liu Jinlong, Zhang Caiyu et al. Dynamics of ecosystem services research and geographical research paradigm. Acta Geographica Sinica, 2011, 66(12): 1618-1630.
doi: 10.11821/xb201112004 |
|
[7] | 魏强, 席增雷, 苏寒云, 等. 曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务价值空间分异研究[J]. 地理科学, 2021, 41(5): 890-899. |
Wei Qiang, Xi Zenglei, Su Hanyun et al. Spatial differentiation of support service value of coastal wetland ecosystem in Caofeidian. Scientia Geographica Sinica, 2021, 41(5): 890-899. | |
[8] | 戴尔阜, 王晓莉, 朱建佳, 等. 生态系统服务权衡: 方法、模型与研究框架[J]. 地理研究, 2016, 35(6): 1005-1016. |
Dai Erfu, Wang Xiaoli, Zhu Jianjia et al. Ecosystem service tradeoffs: methods, models and research frameworks. Geographical Research, 2016, 35(6): 1005-1016. | |
[9] |
彭建, 胡晓旭, 赵明月, 等. 生态系统服务权衡研究进展: 从认知到决策[J]. 地理学报, 2017, 72(6): 960-973.
doi: 10.11821/dlxb201706002 |
Peng Jian, Hu Xiaoxu, Zhao Mingyue et al. Research progress on ecosystem service trade-offs: From cognition to decision-making. Acta Geographica Sinica, 2017, 72(6): 960-973.
doi: 10.11821/dlxb201706002 |
|
[10] |
李鹏, 姜鲁光, 封志明, 等. 生态系统服务竞争与协同研究进展[J]. 生态学报, 2012, 32(16): 5219-5229.
doi: 10.5846/stxb201109161360 |
Li Peng, Jiang Luguang, Feng Zhiming et al. Research progress on competition and synergy of ecosystem services. Acta Ecologica Sinica, 2012, 32(16): 5219-5229.
doi: 10.5846/stxb201109161360 |
|
[11] | 李双成, 张才玉, 刘金龙, 等. 生态系统服务权衡与协同研究进展及地理学研究议题[J]. 地理研究, 2013, 32(8): 1379-1390. |
Li Shuangcheng, Zhang Caiyu, Liu Jinlong et al. Advances in ecosystem service tradeoffs and synergies and issues in geography. Geographical Research, 2013, 32(8): 1379-1390. | |
[12] |
王鹏涛, 张立伟, 李英杰, 等. 汉江上游生态系统服务权衡与协同关系时空特征[J]. 地理学报, 2017, 72(11): 2064-2078.
doi: 10.11821/dlxb201711011 |
Wang Pengtao, Zhang Liwei, Li Yingjie et al. Temporal and spatial characteristics of ecosystem service tradeoffs and synergies in the upper reaches of the Han River. Acta Geographica Sinica, 2017, 72(11): 2064-2078.
doi: 10.11821/dlxb201711011 |
|
[13] |
Butler J R A, Wong G Y, Metcalfe D J et al. An analysis of trade-offs between multiple ecosystem services and stakeholders linked to land use and water quality management in the Great Barrier Reef, Australia[J]. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2013, 180: 176-191.
doi: 10.1016/j.agee.2011.08.017 |
[14] |
Meehan T D, Gratton C, Diehl E et al. Ecosystem-service trade offs associated with switching from annual to perennial energy crops in riparian zones of the US Midwest[J]. PLoS One, 2013, 8(11): e80093
doi: 10.1371/journal.pone.0080093 |
[15] | 傅伯杰, 于丹丹. 生态系统服务权衡与集成方法[J]. 资源科学, 2016, 38(1): 1-9. |
Fu Bojie, Yu Dandan. Ecosystem services tradeoff and integration approach. Resources Science, 2016, 38(1): 1-9. | |
[16] | 余玉洋, 李晶, 周自翔, 等. 基于多尺度秦巴山区生态系统服务权衡协同关系的表达[J]. 生态学报, 2020, 40(16): 5465-5477. |
Yu Yuyang, Li Jing, Zhou Zixiang et al. Expression of multi-scale ecosystem service tradeoff synergistic relationship in Qinling-Bashan Mountains. Acta Ecologica Sinica, 2020, 40(16): 5465-5477. | |
[17] |
钱彩云, 巩杰, 张金茜, 等. 甘肃白龙江流域生态系统服务变化及权衡与协同关系[J]. 地理学报, 2018, 73(5): 868-879.
doi: 10.11821/dlxb201805007 |
Qian Caiyun, Gong Jie, Zhang Jinqian et al. Changes, tradeoffs and synergies of ecosystem services in Bailong River Basin, Gansu Province. Acta Geographica Sinica, 2018, 73(5): 868-879.
doi: 10.11821/dlxb201805007 |
|
[18] | 涂小松, 龙花楼. 2000-2010年鄱阳湖地区生态系统服务价值空间格局及其动态演化[J]. 资源科学, 2015, 37(12): 2451-2460. |
Tu Xiaosong, Long Hualou. Spatial pattern and dynamic evolution of ecosystem service value in Poyang Lake region from 2000 to 2010. Resources Science, 2015, 37(12): 2451-2460. | |
[19] |
赵志刚, 余德, 韩成云, 等. 2008-2016年鄱阳湖生态经济区生态系统服务价值的时空变化研究[J]. 长江流域资源与环境, 2017, 26(2): 198-208.
doi: 10.11870/cjlyzyyhj201702005 |
Zhao Zhigang, Yu De, Han Chengyun et al. Temporal and spatial changes of ecosystem service value in Poyang Lake Ecological Economic Zone from 2008 to 2016. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2017, 26(2): 198-208.
doi: 10.11870/cjlyzyyhj201702005 |
|
[20] | 冉凤维, 罗志军, 吴佳平, 等. 鄱阳湖地区生态系统服务权衡与协同关系的时空格局[J]. 应用生态学报, 2019, 30(3): 995-1004. |
Ran Fengwei, Luo Zhijun, Wu Jiaping et al. Spatial and temporal patterns of ecosystem service tradeoffs and synergies in Poyang Lake region. Chinese Journal of Applied Ecology, 2019, 30(3): 995-1004. | |
[21] |
万荣荣, 杨桂山, 王晓龙, 等. 长江中游通江湖泊江湖关系研究进展[J]. 湖泊科学, 2014, 26(1): 1-8.
doi: 10.18307/2014.0101 |
Wan Rongrong, Yang Guishan, Wang Xiaolong et al. Research progress on the relationship between lakes and lakes in the middle reaches of the Yangtze River. Journal of Lake Sciences, 2014, 26(1): 1-8.
doi: 10.18307/2014.0101 |
|
[22] |
陈旻坤, 徐昔保. 近30年来鄱阳湖生态系统服务变化[J]. 湖泊科学, 2021, 33(1): 309-318.
doi: 10.18307/2021.0126 |
Chen Minkun, Xu Xibao. Changes of ecosystem services in Poyang Lake in recent 30 years. Journal of Lake Sciences, 2021, 33(1): 309-318.
doi: 10.18307/2021.0126 |
|
[23] |
Zhu Zhe, Woodcock C E, Holden C et al. Generating synthetic Landsat images based on all available Landsat data: Predicting landsat surface reflectance at any given time[J]. Remote Sensing of Environment, 2015, 162: 67-83.
doi: 10.1016/j.rse.2015.02.009 |
[24] | 邓书斌, 陈秋锦, 社会建, 等. ENVI遥感图像处理方法(第2版)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2014: 134-147. |
Deng Shubin, Chen Qiujing, She Huijian et al. ENVI remote sensing image processing method. Beijing: Higher Education Press, 2014: 134-147. | |
[25] | 江西省统计局. 江西统计年鉴[M]. 北京: 中国统计出版社, 1989-2021. |
National Bureau of Statistics of Jiangxi Province. Jiangxi statistical yearbook. Beijing: China Statistics Press, 1989-2021. | |
[26] | 国家统计局. 中国统计年鉴[M]. 北京: 中国统计出版社, 1999-2021. |
National Bureau of Statistics of China. China statistical yearbook. Beijing: China Statistics Press, 1999-2021. | |
[27] |
侯孟阳, 姚顺波, 邓元杰, 等. 格网尺度下延安市生态服务价值时空演变格局与分异特征——基于退耕还林工程的实施背景[J]. 自然资源学报, 2019, 34(3): 539-552.
doi: 10.31497/zrzyxb.20190308 |
Hou Mengyang, Yao Shunbo, Deng Yuanjie et al. Spatial-temporal evolution pattern and differentiation characteristics of ecological service value in Yan’an City at grid scale—Based on the implementation background of the project of converting farmland to forest. Journal of Natural Resources, 2019, 34(3): 539-552.
doi: 10.31497/zrzyxb.20190308 |
|
[28] | 乔斌, 祝存兄, 曹晓云, 等. 格网尺度下青海玛多县土地利用及生态系统服务价值空间自相关分析[J]. 应用生态学报, 2020, 31(5): 1660-1672. |
Qiao Bin, Zhu Cunxiong, Cao Xiaoyun et al. Spatial autocorrelation analysis of land use and ecosystem service value in Maduo County, Qinghai Province. Chinese Journal of Applied Ecology, 2020, 31(5): 1660-1672. | |
[29] | 徐丽芬, 许学工, 罗涛, 等. 基于土地利用的生态系统服务价值当量修订方法——以渤海湾沿岸为例[J]. 地理研究, 2012, 31(10): 1775-1784. |
Xu Lifen, Xu Xuegong, Luo Tao et al. An equivalent revision method of ecosystem services value based on land use: A case study of Bohai Bay Coast. Geographical Research, 2012, 31(10): 1775-1784. | |
[30] | 刘桂林, 张落成, 张倩. 长三角地区土地利用时空变化对生态系统服务价值的影响[J]. 生态学报, 2014, 34(12): 3311-3319. |
Liu Guilin, Zhang Luocheng, Zhang Qian. Effects of spatial-temporal change of land use on ecosystem service value in the Yangtze River Delta. Acta Ecologica Sinica, 2014, 34(12): 3311-3319. | |
[31] |
Gong Jie, Liu Dongqing, Zhang Jinxi et al. Tradeoffs/synergies of multiple ecosystem services based on land use simulation in a mountain-basin area, western China[J]. Ecological Indicators, 2019, 99: 283-293.
doi: 10.1016/j.ecolind.2018.12.027 |
[32] | 张碧天, 闵庆文, 焦雯珺, 等. 生态系统服务权衡研究进展与展望[J]. 生态学报, 2021, 41(14): 1-16. |
Zhang Bitian, Min Qingwen, Jiao Wenjun et al. Progress and prospects of ecosystem service tradeoffs. Acta Ecologica Sinica, 2021, 41(14): 1-16. |
[1] | 马月伟, 潘健峰, 蔡思青, 陈玉美, 陈艳. 生态系统服务社会价值与生态价值的权衡与协同关系——以普达措国家公园为例[J]. 地理科学, 2022, 42(7): 1283-1294. |
[2] | 王万同, 孙汀, 王金霞, 付强, 安传艳. 基于多源遥感数据的区域生态系统服务价值年际动态监测——以中原城市群为例[J]. 地理科学, 2019, 39(4): 680-687. |
[3] | 李冰, 毕军, 田颖. 太湖流域重污染区土地利用变化对生态系统服务价值的影响[J]. 地理科学, 2012, 32(4): 471-476. |
[4] | 王娟, 崔保山, 卢远. 基于生态系统服务价值核算的土地利用规划战略环境评价[J]. 地理科学, 2007, 27(4): 549-554. |
|