【摘 要】
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珲春市位于中、朝、俄三国交界地带,是吉林省“对外开放窗口”,同时也是“一带一路”倡议中“中朝俄蒙”国际大通道和“冰上丝绸之路”的重要节点。模拟和分析珲春市城镇扩展过程,评价城镇扩展过程对区域生态系统服务的影响,对全面揭示城镇化进程、评估城镇化的环境效应、促进区域可持续发展具有重要意义。目前,在珲春海洋经济发展示范区建设和东北虎豹国家公园限制的双重动力和压力下,针对该区未来城镇扩展过程对生态系统服务
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珲春市位于中、朝、俄三国交界地带,是吉林省“对外开放窗口”,同时也是“一带一路”倡议中“中朝俄蒙”国际大通道和“冰上丝绸之路”的重要节点。模拟和分析珲春市城镇扩展过程,评价城镇扩展过程对区域生态系统服务的影响,对全面揭示城镇化进程、评估城镇化的环境效应、促进区域可持续发展具有重要意义。目前,在珲春海洋经济发展示范区建设和东北虎豹国家公园限制的双重动力和压力下,针对该区未来城镇扩展过程对生态系统服务影响的研究工作还比较少见。因此本文基于多源遥感数据和地理信息系统辅助数据,利用LUSD-urban(Land Use Scenario Dynamics-urban)模型模拟珲春市2020-2050年不同情景下的城镇扩展过程,评估历史与未来城镇扩展过程对区域生态系统服务的影响,探讨面向珲春海洋经济发展示范区建设和东北虎豹国家公园发展的城镇扩展可持续路径。本研究的主要工作和发现如下。(1)多尺度量化了珲春市1988-2020年城镇土地扩展过程,并基于LUSD-urban模拟了2020-2050年未来城镇扩展过程。结果表明,全区城镇土地面积从1988年的4137.21 hm~2增长到2020年的11726.37 hm~2,城镇土地面积增长了183.44%,年均增长率为3.31%,占区域总面积的比例从0.81%增长到2.31%。新增城镇土地主要集中在英安镇和合作区,占全区新增城镇土地总面积的32.90%和13.95%。2020-2050年,不同情景下城镇土地面积增长到19445.58-30348.99 hm~2,城镇土地面积增长了65.83%-158.81%,年均增长率为0.01%-0.19%,城镇土地占全区总面积的比例增长到3.83%-5.97%。在不同城镇扩展情景中新增城镇土地来源于英安镇和板石镇,占全区新增城镇土地面积的25.81%-31.76%和12.10%-15.20%。(2)量化了珲春市生态系统服务空间格局。基于遥感数据、降水数据和社会经济统计数据等多源数据,量化了珲春市1988年生态系统服务空间格局。结果表明,全区碳储量、粮食生产、空气净化和水源涵养服务呈现出显著的空间差异。1988年,全区粮食生产量为277.35×10~3t,呈现出西高东低的空间格局。同时,碳储量、空气净化量和水源涵养量的总量分别为128391.54×10~3t、28.17×10~3t和358587.16×10~3t,这三种生态系统服务都呈现出东高西低的空间格局。(3)在未来城镇扩展过程影响下,碳储量、粮食生产、空气净化和水源涵养服务将出现损失。1988-2020年,城镇扩展过程将造成碳储量、粮食生产量、空气净化量和水源涵养量分别减少671.30×10~3t、26.23×10~3t、211.66 t和4124.55×10~3t,年均损失21.08×10~3t、0.82×10~3t、6.61 t和128.89×10~3t。2020-2050年城镇扩展过程将继续造成生态系统服务的损失。在未来不同情景城镇扩展过程影响下,碳储量、粮食生产量、空气净化量和水源涵养量将分别减少325.11×10~3-833.24×10~3t、44.14×10~3-109.74×10~3t、7.69-19.40 t和3522.16×10~3-8571.89×10~3t,年均损失10.84×10~3-27.46×10~3t、1.47×10~3-3.66×10~3t、2.56-6.47 t和117.41×10~3-285.73×10~3t。(4)城镇土地占用旱田和水田是未来生态系统服务损失的重要原因。2020-2050年,不同情景下城镇扩展占用旱田和水田的面积分别为3250.89-10395.90 hm~2和4326.75-7702.56 hm~2,占新增城镇土地总面积的42.11%-55.82%和41.36%-56.05%。因此,建议在未来珲春市城镇化进程中应该注意对旱田和水田等土地的保护,这不仅能够在一定程度上保证粮食产量,同时也能够维持和保护区域生态系统服务,促进区域可持续发展。
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