地理科学, 2022, 42(7): 1229-1238 doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2022.07.010

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

温玉玲,1, 张小林1, 魏佳豪2,3, 王晓龙2,3, 蔡永久,2,3,*

1.南京师范大学地理科学学院,江苏 南京 210023

2.中国科学院南京地理与湖泊研究所/湖泊与环境国家重点实验室,江苏 南京 210008

3.中国科学院大学,北京 100049

Temporal and Spatial Variation of Ecosystem Service Value and Its Trade-offs and Synergies in the Peripheral Region of the Poyang Lake

Wen Yuling,1, Zhang Xiaolin1, Wei Jiahao2,3, Wang Xiaolong2,3, Cai Yongjiu,2,3,*

1. School of Geography, Nanjing Normal University, Nanjing 210023, Jiangsu, China

2. State Key Laboratory of Lake Science and Environment/Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, Jiangsu, China

3. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

通讯作者: 蔡永久。E-mail: caiyj@niglas.ac.cn

收稿日期: 2021-10-11   修回日期: 2021-12-28  

基金资助: 中国科学院战略性先导科技专项(A类)(XDA23040203)
国家自然科学基金项目(32071572)

Received: 2021-10-11   Revised: 2021-12-28  

Fund supported: Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences(XDA23040203)
National Natural Science Foundation of China(32071572)

作者简介 About authors

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

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。

关键词: 生态系统服务价值; 生态系统服务权衡协同度; 权衡与协同; 鄱阳湖环湖区

Abstract

It is of great significance to study the temporal and spatial variation characteristics of ecosystem services value (ESV) and the trade-offs and synergies among various services to realize the coordinated development of regional ecology and economy. Based on the revised equivalent factor table and combined with the land use data of 7 periods from 1988 to 2020, the study of spatio-temporal evolution characteristics of ecosystem services value (ESV) in the peripheral region of the Poyang Lake is explored by data processing and spatial analysis of GIS technology. At the same time, the ecosystem service trade-offs and synergies model is introduced to analyze the trade-offs and synergies of seven ecosystem service functions. The results show that: 1) From 1988 to 2020, the ecosystem service value in the peripheral region of the Poyang Lake increased from 57.79 billion yuan to 59.25 billion yuan, showing the fluctuation characteristics of first increasing, then decreasing and then increasing. During the whole study period, ESV of water area is the largest, followed by woodland and arable land. The main contributing factors of ESV change are water area, grassland and woodland. From the perspective of single ecological service value, the regulation service value is the largest during the study period, accounting for more than 77% of the total ESV. 2) The spatial distribution characteristics of ecosystem service value in the study area are closely related to land use types. In recent 32 years, the spatial distribution of ecological service value in the study area has shown obvious imbalance. The area with the highest ecological service value is the area with abundant water resources, and the area with the lowest ecological service value is the contiguous area with concentrated construction land. ESV significantly decreased in areas with the greatest intensity of construction land expansion, including Nanchang urban area, Jiujiang urban area, and urban built-up areas of other districts and counties. The areas with increased ESV are evenly distributed in the northeast and northwest of the study area, as well as the southeast and southwest near the outside of the study area. 3) In the study period, the synergistic relationship is the dominant relationship among ecosystem services, while the number of the trade-off’s relationship is small and mainly existed between food production and other services. The results indicate that there is conflict between food production and environmental protection, and there is competition between cultivated land and other land use patterns in the study area. During 1988-1999 and 1999-2009, the other six ecosystem services showed synergistic relationship except for food production service. From 2009 to 2020, the degree and direction of interaction among ecosystem services have changed, and the maximum value of trade-offs and synergies have increased. The trade-offs and synergies between ecosystem services has a profound impact on the balanced development of regional ecological environment protection and economy. Moreover, trade-offs and synergies play an important role in coordinating multiple goals, maximizing human well-being and supporting the sustainable use of social-ecosystems. The research results can provide reference information for promoting the coordinated development of ecological environment protection and economy in the peripheral region of Poyang Lake.

Keywords: ecosystem services value (ESV); ecosystem services trade-off degree (ESTD); trade-offs and synergies; the peripheral region of the Poyang Lake

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本文引用格式

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 doi:10.13249/j.cnki.sgs.2022.07.010

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 doi:10.13249/j.cnki.sgs.2022.07.010

生态系统服务(ecosystem services)是指生态系统所形成和维持的人类赖以生存和发展的环境条件与效用,为人类从生态系统中直接或间接获取的所有收益,包括供给服务、调节服务、支持服务和文化服务4个方面[1]。20世纪90年代,Daily和Costanza等的工作使生态系统服务研究取得了里程碑式的进展[2];此后国内学者欧阳志云等评估了中国陆地生态系统服务功能[3];谢高地基于中国国情通过生物量参数对当量因子表进行多次修正,制定出“中国陆地生态系统服务价值当量因子表”,为中国学者研究区域生态系统服务价值提供计算基础,并在国内得到广泛运用[4,5]。生态系统服务价值(ecosystem services value, ESV)研究一直以来都是生态学、地理学等相关学科的研究热点,作为生态安全的重要表征指标,科学评估生态系统的服务价值,量化表述其时空演变特征,对于新时代生态文明建设、生态安全格局构建有重要意义[6,7]

各类生态系统服务之间存在着权衡或协同关系。“权衡”是指不同生态系统服务之间此消彼长,而“协同”则是指不同生态系统服务同时增强或减少的情形[8]。正确认知生态系统服务之间的权衡协同关系,有助于开展多种生态系统服务可持续管理决策,提高生态管理效率[9]。近年来有关生态系统服务权衡与协同研究的成果逐渐增多,在理论研究方面,研究成果有生态系统服务竞争与协同的基本内涵和主要类型、基于地理学视角的生态系统服务权衡与协同主要议题,以及生态系统服务权衡的模型方法与研究框架[10,11]。实证研究方面,国内外学者多采用统计分析、空间制图、情景模拟等方法,借助InVEST(integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs)模型、CASA(Carnegie-Ames-stanford approach)模型、ARIES(artificial intelligence for ecosystem services)模型等对生态系统服务权衡/协同关系的尺度效应、空间格局和作用机制等方面进行研究[12~17]。系列研究成果主要处于理论分析与模型模拟阶段,从科学认知转化到决策应用的成果案例较少。

部分学者对鄱阳湖地区的生态系统服务评估开展过一定研究,涉及的时间尺度较短,且较少考虑多种生态服务功能间的关系[18~20]。鉴于此,本研究选取鄱阳湖环湖区为研究对象,采用修订的当量因子表以及1988—2020年7期土地利用数据,运用GIS空间分析技术研究其生态系统服务价值时空演变特征,并利用生态系统服务权衡协同度模型对7项生态服务功能进行权衡与协同分析,研究结果以期为鄱阳湖环湖区生态环境保护、可持续发展等提供参考依据。

1 研究区与数据来源

鄱阳湖位于江西省北部、长江中下游南岸,是中国第一大淡水湖,也是长江流域一个重要的过水性、吞吐型、季节性的大型通江湖泊,承担着调洪蓄水、调节气候、降解污染、保护生物多样性等多种生态功能[21]。鄱阳湖地区属亚热带湿润季风区,气候温和、雨量充沛,年平均降水量1542 mm,年平均气温16.5~17.8℃[22]。本文的研究区为除鄱阳湖外,包括滨湖的九江市区、永修县、德安县、共青城市、庐山市、湖口县、都昌县、鄱阳县、余干县、南昌县、进贤县、新建区、南昌市区等13区县(市),即确定为“鄱阳湖环湖区”(图1)。研究区域总面积为16 931.04 km2,占江西省总面积的10.14%。

图1

图1   鄱阳湖环湖区地理位置

Fig. 1   Location of the peripheral region of the Poyang Lake


本研究选取1988年、1993年、1999年、2004年、2009年、2014年、2020年7期Landsat系列卫星遥感影像,空间分辨率为30 m×30 m,影像数据来源于地理空间数据云(http://www.gscloud.cn/)和美国地质调查局官网(http://www.usgs.gov/)。为保证研究内容的准确性,选择的遥感影像对应时间段为9~11月份,且云覆盖量均小于10%。所有影像均经过辐射校正和几何校正、裁剪等数据预处理步骤[23]。根据中国科学院土地利用覆盖分类体系(https://www.resdc.cn/data.aspx?DATAID=347),结合研究区实际情况建立耕地、林地、草地、水域、建设用地、未利用地6个地类。采用支持向量机法(SVM)对研究区进行监督分类以提取土地利用信息,结合Google Earth高分辨率遥感影像进行人工判读,最终获得7个年份土地利用分类结果,7期数据的分类总体精度均高于92%,能够达到研究要求[24]。研究区行政边界数据来源于江西省地理信息公共服务平台(http://www.jx3s.com/);研究区和全国的粮食价格、单位面积粮食产量等社会经济数据来源于各年份《江西统计年鉴》[25]、《中国统计年鉴》[26]和江西省粮食和物质储备局网站(http://lswz.jiangxi.gov.cn/)。

GIS 格网尺度法是指用格网点状单元作为指标因子的数据载体和基本评价分析单元的方法[27]。利用ArcGIS 软件将1988年、1993年、1999年、2004年、2009年、2014年和2020年7期研究区土地利用栅格数据转换为矢量数据,采用Greate Fishnet工具构建1 km×1 km 的格网单元,并将创建的格网与不同时期土地利用类型分布图进行裁剪、相交等工作,最终得到18 131个格网单元,统计每个网格中各类土地利用类型的面积、计算得到各网格单元的ESV,此方法实现了格尺度下土地利用类型空间数据的微观重构,突破了行政尺度的限制[28]

2 研究方法

2.1 生态系统服务价值估算

基于谢高地的“中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表”,结合鄱阳湖地区实际生产能力,采用粮食产量修正方法进行修订,将当量基准由全国农田平均粮食产量调整为研究区的农田平均粮食产量[5,29]。在没有人力投入情况下,自然生态系统提供的经济价值是现有农田单位面积提供食物生产服务经济价值的1/7[30];根据江西省1988—2020年主要粮食作物(稻谷、大豆、薯类等)产量、播种面积以及2020年江西省主要粮食收购价格,最终得出研究区1个当量因子的经济价值量为1848.4元/(hm2·a)。将土地利用类型中的耕地、林地、草地、水域、未利用地分别与农田、森林、草地、水体及荒漠5类生态系统一一对应,得到鄱阳湖环湖区单位面积生态系统服务价值系数表(表1)。

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)]

Table 1  Ecosystem service value coefficients of land in the peripheral region of the Poyang Lake/[yuan/(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2042.49466.72554.521478.720.00
原料生产452.861072.07822.54425.130.00
水资源供给–2412.16554.52452.8615323.240.00
调节服务气体调节1645.083525.822874.271423.2736.97
气候调节859.5110549.747606.174232.840.00
净化环境249.533091.452513.8210258.62184.84
水文调节2763.366903.775572.93188980.455.45
支持服务土壤保持961.174292.913502.721719.0136.97
维持养分循环286.50328.09268.02129.390.00
生物多样性314.233909.373188.494713.4236.97
文化服务美学景观138.631714.391404.783493.4818.48
合计7301.1836408.8628761.10232177.50369.68

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2.2 生态系统服务权衡协同度

生态系统服务权衡协同度(Ecosystem services trade-off degree, ESTD)是建立在数据线性拟合的基础之上,反映生态系统服务之间相互关系的方法[31]。计算公式如下:

$ ESC{I_i} = (E{S_{ia}} - E{S_{ib}})/E{S_{ib}} $

$ EST{D_{ij}} = (ESC{I_i}/ESC{I_j} + ESC{I_j}/ESC{I_i})/2 $

式中,ESiaESib分别为ab时刻第i种生态系统服务的值;ESCIi是第i种生态系统服务的变化指数(ecosystem services change index, ESCI);ESCIj为第j种生态系统服务的变化指数;ESTDij表示第i、j种生态系统服务之间的权衡协同度,ESTD为负值表示第ij种生态系统服务为权衡关系,ESTD为正值表示两者之间为协同关系,ESTD绝对值的大小反映了权衡/协同水平。

3 生态系统服务价值时空变化

3.1 土地利用类型面积变化

图2可知,1988—2020年研究区耕地面积占总面积比例稳居第一,其中1993—1999年耕地面积锐减,降幅为14.15%,主要原因为1998年长江流域特大洪涝灾害发生后对耕地造成了大量的毁坏,总体上耕地面积在研究时段内呈波动变化趋势,共减少了10 977.11 hm2,变化幅度较小。林地面积在研究时段内增加了162 459.67 hm2,增幅为53.44%;由于江西省政府在鄱阳湖流域实施“封山育林、退耕还林”等政策,林地面积在1999—2004年间增幅高达65.48%。草地面积总体上在减少,研究时段内共减少276 727.46 hm2,减幅为76.44%。建设用地面积呈逐年增加趋势,自2009年起鄱阳湖生态经济区上升为国家战略以来,研究区内建设面积增加了79 091.15 hm2,增幅高达65.40%。

图2

图2   1988—2020年鄱阳湖环湖区各类用地面积

Fig. 2   Area of various types of land in the peripheral region of the Poyang Lake from 1988 to 2020


3.2 生态系统服务价值时间变化

鄱阳湖环湖区生态系统服务价值从1988年的577.95亿元增至2020年的592.50亿元,增幅为2.52%,研究期内呈先增后减再增的波动变化特征(表2)。从生态系统服务价值总体组成来看,整个研究时段内水域的ESV最大,其次是林地和耕地。从ESV变化来看,整个研究时段ESV变化的主要贡献因子为水域,其次为草地和林地。1988—1999年研究区总ESV增加101.58亿元,主要由于水域和林地ESV分别增加67.19亿元和23.16亿元;1999—2009年总ESV出现显著下降,主要原因为草地和水域的ESV大量减少;2009—2020年受水域和草地ESV持续增加的影响,总ESV出现显著增加。

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

Table 2  Variation of ecological service value in the peripheral region of the Poyang Lake from 1988 to 2020

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58.6068.2747.9057.2960.3554.3257.80−1.37
林地110.69131.64133.85221.50206.11191.85169.8453.44
草地104.1250.84126.1324.306.7416.8324.53−76.44
水域304.31368.85371.50296.96240.44304.62340.3311.84
未利用地0.240.140.140.060.190.330.01−96.08
合计577.95619.74679.53600.11513.83567.95592.502.52

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分析各单项生态系统服务价值及变化(表3),结果表明,研究时段内鄱阳湖环湖区提供的调节服务功能最大,占总ESV比例均大于77%,其次为支持服务功能,历年间占比在12%左右,供给服务功能占比稳定在6%左右,文化服务功能最小,占比不足3%。其中,调节服务功能主要来源于水文调节,支持服务功能主要来源于土壤保持及生物多样性,供给服务功能主要来源于食物生产。1988—1999年,除食物生产的生态系统服务价值减少,其余10项的生态服务价值均增加,与总ESV变化趋势一致。1999—2009年各单项生态服务功能变化趋势与前一时段相反,食物生产的生态系统服务价值增加了6.34%,其它单项生态服务价值与总ESV变化一致,按不同程度减少。2009—2020年,原料生产、气体调节、气候调节、土壤保持和维持养分循环提供的ESV显著减少,受研究区水域面积扩张的影响,水文调节和水资源供给服务价值大幅增加,最终研究区总ESV明显增加。

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

Table 3  Changes of secondary ecological service value in the peripheral region of the Poyang Lake from 1988 to 2020/100 million yuan

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21.7624.1119.9121.2321.1919.9220.99
原料生产10.4310.2411.2011.3110.4510.069.91
水资源供给4.054.6012.724.43−0.825.346.34
调节服务气体调节36.2235.4838.6538.6135.7234.4034.01
气候调节72.0566.3584.5582.7772.9971.9968.71
净化环境34.0734.3240.5136.0430.8733.2433.58
水文调节311.07360.90370.36310.11258.96308.20335.84
支持服务土壤保持35.7233.4440.2138.8234.8734.1133.14
维持养分循环4.444.544.474.644.424.194.22
生物多样性32.1530.2137.9734.9830.3831.0230.35
文化服务美学景观16.0015.5318.9717.1814.8115.4915.41

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3.3 生态系统服务价值空间变化

基于每个格网的ESV进行Kriging插值,得到1988年、1993年、1999年、2004年、2009年、2014年和2020年7期生态服务价值空间分布情况(图3)。由图可知,1988—2020年研究区生态系统服务价值的空间分布特征与土地利用类型的关系极为密切。5河(赣江、抚河、修水、饶河、信江)水系主干道、研究区北部的长江以及大型湖泊水库(军山湖、康山湖、珠湖等)的生态服务价值远远高于其他地区,其原因为水域的单位面积生态服务价值最大,直接导致了在单个格网范围内总生态服务价值的增大;其中,水文调节、水资源供给和净化环境功能为军山湖、康山湖、珠湖等区域的主要生态服务功能,三者之和占区域总生态服务功能比例均在92%以上。研究区外围的东部和西部山地丘陵地区,这里土地利用类型多以林地、草地为主,生态服务价值也较高。低值区主要出现在研究区内侧滨湖平原地区以及研究区外围的南部地区,滨湖平原地区土地利用类型以耕地占主导,生态服务价值较低;研究区南部区域形成了以南昌为核心的都市区,土地利用类型以建设用地为主,故生态服务价值最低。

图3

图3   1988—2020年鄱阳湖环湖区生态系统服务价值空间分布

ESV为生态系统服务价值

Fig. 3   Spatial distribution of ecosystem service value in the peripheral region of the Poyang Lake from 1988 to 2020


计算1988—2020年鄱阳湖环湖区生态系统服务价值变化指数(ESCI),对比1988和2020年2期土地利用类型图,以分析生态系统服务增益(ESCI>0)和减损(ESCI<0)的空间分布特征(图4)。大部分区域的ESV变化指数大于0,生态系统服务价值呈增加状态,主要位于研究区北部的滨湖岸带,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,ESV增加的区域主要为林地、草地面积增加的位置。ESV显著减少的区域为建设用地扩张强度最大的地区,包括研究区北部九江市区、西南部南昌市区以及其他城镇建成区,受城镇化影响大量耕地、草地、未利用地转化为建设用地,导致这些区域的生态服务价值显著减少。研究区内侧新建区和南昌县的北部生态系统服务价值也呈减少状态,究其原因发现这些地方大量的草地转化为了耕地,而耕地的单位面积ESV小于草地单位面积ESV,表现为ESV的减少。

图4

图4   1988—2020年鄱阳湖环湖区ESV变化指数及土地利用类型

ESCI为态系统服务价值变化指数

Fig. 4   ESV change rate and land use type of the peripheral region of the Poyang Lake from 1988 to 2020


4 生态系统服务权衡协同关系分析

选取占总生态服务功能比重较大的7项生态服务功能(食物生产、气体调节、气候调节、净化环境、水文调节、土壤保持、生物多样性)进行权衡与协同分析,以量化不同时间段内单项生态服务功能之间相互作用的程度和方向。

结果表明(图5),1988—1999年各生态系统服务之间组成21组值,其中6组值为负,15组值为正,协同关系占71.43%,表明该时段内协同关系为鄱阳湖环湖区生态系统服务之间的主导关系。协同关系存在于调节服务、支持服务内部及调节服务与支持服务之间,权衡关系存在于食物生产与其余项生态系统服务功能之间。1999—2009年,研究区生态系统服务之间的权衡协同关系与1988—1999年一致,权衡关系仍存在于食物生产与其余6项生态系统服务功能之间。协同关系中,气体调节与水文调节的协同度最高(2.11),气候调节与土壤保持的的协同度最低(1.00)。2009—2020年研究区生态系统服务之间相互作用的程度和方向均有所改变,权衡关系增至10组,协同关系为11组。生态系统服务权衡协同度的极值增大,其中水文调节与生物多样性、净化环境与生物多样性、食物生产与水文调节均表现为强权衡关系;协同关系中生物多样性功能与气候调节、气体调节、土壤保持功能均表现为强协同关系。1988—2020年,除水文调节功能外,其余生态系统服务功能之间均为协同关系,权衡协同关系较弱,极值较小。

图5

图5   1988—2020年各生态系统服务权衡与协同关系

Fig. 5   Trade-offs and synergies between ecosystem service from 1988 to 2020


近32 a来食物生产提供的生态服务功能价值较高,然而受人类扰动的影响,在地表裸露、不合理的耕作方式下易形成水土流失,导致生态系统的调节能力较低,因此1988—1999年和1999—2009年2个时段内食物生产功能与调节服务功能、土壤保持和生物多样性功能均表现为权衡关系。水体起净化环境和调节气候等作用,2009—2020年研究区水域面积大幅增加,从而提高了水文调节和净化环境的生态服务功能价值,从而表现为二者与其余生态服务功能间为强权衡关系。水体通过蒸发成为水蒸气,然后又以降水的形式降到周围地区,起到了调节气候的作用,自然降雨又会促进植被的生长,进而保持水土、涵养水源,因此气候调节与生物多样性、土壤保持间呈较强的协同关系。

5 结论与讨论

5.1 结论

本文基于修订的当量因子表探讨了鄱阳湖环湖区1988—2020年ESV时空变化及生态系统服务之间的权衡协同关系,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。整个研究时段内水域的ESV最大,其次是林地和耕地。从单项生态服务功能来看,研究时段内调节服务功能最大,占总ESV比例均大于77%。

2) 研究区生态系统服务价值的空间分布特征与土地利用类型的关系极为密切。水资源丰富区域的生态服务价值最高,建设用地集中连片区的生态服务价值最低。在空间变化上,ESV显著减少的区域为建设用地扩张强度最大的地区,主要为以南昌市为核心的城市圈、九江市区、以及其它各区县的城镇建成区;ESV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) 权衡协同关系表明,研究时段内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。1988—1999年和1999—2009年2个时段内除食物生产功能外,其余6项生态系统服务功能间均表现为协同关系,2009—2020年各项生态系统服务之间相互作用的程度和方向有所改变,权衡协同度的极值增强。

5.2 讨论

生态系统服务间的权衡协同关系深刻影响着区域生态环境保护与经济的平衡发展,对于协调多元目标、最大化人类福祉、支撑社会−生态系统可持续利用具有重要的作用[32]。制定科学、合理、具有实践指导作用的决策来避免消极的权衡关系、促进积极的协同关系具有重要的现实意义。建议未来生态系统服务管理需突破行政区划限制,实施鄱阳湖地区生态系统服务一体化管理,限制主要河湖水域周边的农业开发利用,保护其主导性的调节服务和生物多样性功能。研究区内城镇建成区周边的用地类型主要为耕地,应考虑保护其重要农作物生产服务功能,严格限制城镇建设用地扩张对农业用地的占用。此外,需要加强生态资源保护和修复,通过科技进步提高耕地产粮效率,大力发展绿色农业,走农业生产活动与生态环境保护协调发展之路,同时应加强生态补偿,强化区域粮食安全与生态安全责任。

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