黄河流域山西段是我国重要的生态屏障区,预测未来生态系统服务权衡和协同态势对于生态系统优化管理十分重要。基于此,采用系统动力学、斑块级土地利用变化模拟模型(PLUS)以及均方根偏差分析2030年自然发展、经济发展、生态保护、综合发...黄河流域山西段是我国重要的生态屏障区,预测未来生态系统服务权衡和协同态势对于生态系统优化管理十分重要。基于此,采用系统动力学、斑块级土地利用变化模拟模型(PLUS)以及均方根偏差分析2030年自然发展、经济发展、生态保护、综合发展和碳达峰情景下生态系统服务(产水、土壤保持和固碳服务)供给量和需求量及权衡/协同关系。结果表明:(1)经济发展情景下产水服务供给量最高为73.27 mm,生态保护情景下产水和固碳服务需求量最低,分别为59.89 mm和14.92 t C·hm^(-2)。(2)生态保护情景下产水与土壤保持、产水与固碳服务供给权衡度最低,生态保护情景下产水与土壤保持、产水与固碳服务需求量协同强度均较低。(3)生态保护和碳达峰情景下产水服务与固碳服务供需比均大于0,各情景下土壤保持服务供需比相似。因此,黄河流域山西段未来发展中应优化土地利用方式,统筹生态安全和经济社会发展,完成“碳达峰”,为实现“碳中和”目标奠定基础。展开更多
水源涵养功能与植被恢复、水土保持及水资源保护等密切相关.山西省地处干旱、半干旱的生态脆弱区,良好的水源涵养功能是其生态安全的重要基础,然而近15年来该省水源涵养功能时空格局及其演变驱动力尚不清楚.鉴于此,该研究采用InVEST(int...水源涵养功能与植被恢复、水土保持及水资源保护等密切相关.山西省地处干旱、半干旱的生态脆弱区,良好的水源涵养功能是其生态安全的重要基础,然而近15年来该省水源涵养功能时空格局及其演变驱动力尚不清楚.鉴于此,该研究采用InVEST(integrated valuation of ecosystem services and trade-offs,生态系统服务和权衡的综合评估模型)软件中Annual Water Yield模型以及ArcGIS软件,研究了2005年、2010年、2015年、2020年4个时期山西省水源涵养时空格局,并综合地理探测器和主成分分析两种方法解析了驱动水源涵养空间分异的主要因素.结果表明:①2005―2020年,山西省单位面积水源涵养量整体呈现先增后减的变化趋势,2020年水源涵养总量相比2005年增加了1.53×108 m 3,增长率为7.3%.②年降水量和土地利用类型是影响水源涵养变化的主要驱动因素.年降水量对水源涵养量变化的效应(q值为0.372~0.477)在不同年份中均超过0.3,是决定水源涵养空间分异特征的主导因素.从土地利用类型来看,水源涵养功能顺序表现为林地>草地>耕地>建筑用地>未利用地>水域,土地利用类型面积的变化对水源涵养量有重要影响.③水源涵养变化更受限于不同因素间的交互作用,在不同年份中,对山西省水源涵养量空间分异解释力最大的驱动因子交互组合为年降水量与年潜在蒸散发量协同(q值为0.486~0.596),以及年降水量与土地利用类型协同(q值为0.468~0.582).山西省以山地丘陵为主的复杂地貌增强了人类活动下生态系统的脆弱性和可变性,要特别关注年降水量与土地利用类型的协同作用,通过调整优化土地利用类型,强化前述两因素的交互作用,以期增强水源涵养功能.展开更多
文摘黄河流域山西段是我国重要的生态屏障区,预测未来生态系统服务权衡和协同态势对于生态系统优化管理十分重要。基于此,采用系统动力学、斑块级土地利用变化模拟模型(PLUS)以及均方根偏差分析2030年自然发展、经济发展、生态保护、综合发展和碳达峰情景下生态系统服务(产水、土壤保持和固碳服务)供给量和需求量及权衡/协同关系。结果表明:(1)经济发展情景下产水服务供给量最高为73.27 mm,生态保护情景下产水和固碳服务需求量最低,分别为59.89 mm和14.92 t C·hm^(-2)。(2)生态保护情景下产水与土壤保持、产水与固碳服务供给权衡度最低,生态保护情景下产水与土壤保持、产水与固碳服务需求量协同强度均较低。(3)生态保护和碳达峰情景下产水服务与固碳服务供需比均大于0,各情景下土壤保持服务供需比相似。因此,黄河流域山西段未来发展中应优化土地利用方式,统筹生态安全和经济社会发展,完成“碳达峰”,为实现“碳中和”目标奠定基础。
文摘水源涵养功能与植被恢复、水土保持及水资源保护等密切相关.山西省地处干旱、半干旱的生态脆弱区,良好的水源涵养功能是其生态安全的重要基础,然而近15年来该省水源涵养功能时空格局及其演变驱动力尚不清楚.鉴于此,该研究采用InVEST(integrated valuation of ecosystem services and trade-offs,生态系统服务和权衡的综合评估模型)软件中Annual Water Yield模型以及ArcGIS软件,研究了2005年、2010年、2015年、2020年4个时期山西省水源涵养时空格局,并综合地理探测器和主成分分析两种方法解析了驱动水源涵养空间分异的主要因素.结果表明:①2005―2020年,山西省单位面积水源涵养量整体呈现先增后减的变化趋势,2020年水源涵养总量相比2005年增加了1.53×108 m 3,增长率为7.3%.②年降水量和土地利用类型是影响水源涵养变化的主要驱动因素.年降水量对水源涵养量变化的效应(q值为0.372~0.477)在不同年份中均超过0.3,是决定水源涵养空间分异特征的主导因素.从土地利用类型来看,水源涵养功能顺序表现为林地>草地>耕地>建筑用地>未利用地>水域,土地利用类型面积的变化对水源涵养量有重要影响.③水源涵养变化更受限于不同因素间的交互作用,在不同年份中,对山西省水源涵养量空间分异解释力最大的驱动因子交互组合为年降水量与年潜在蒸散发量协同(q值为0.486~0.596),以及年降水量与土地利用类型协同(q值为0.468~0.582).山西省以山地丘陵为主的复杂地貌增强了人类活动下生态系统的脆弱性和可变性,要特别关注年降水量与土地利用类型的协同作用,通过调整优化土地利用类型,强化前述两因素的交互作用,以期增强水源涵养功能.
