基于生态系统服务多情景权衡的生态安全格局构建研究

来源 :辽宁师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:ysufeng
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海岸带作为陆海相互交接的过渡地带,是全球环境变化的缓冲区,也是人类活动最频繁的地区。作为构成“山水林田湖草”生命共同体的重要单元,海岸带蕴含着气候调节、水源涵养、生物多样性保护等多种生态系统服务功能。然而,高强度、不合理的开发利用活动不断加剧,导致海岸带出现诸如生物多样性锐减、湿地面积萎缩等一系列生态退化问题。尤其是近年来,沿海各地市轰轰烈烈的围填海活动,对海岸带资源过度开发利用、肆意侵占滨海湿地、盲目扩张海水养殖,更是加剧了这一威胁。在此背景下,实施国土空间修复、加快构建国土空间生态安全格局、提高国土生态承载能力已成为当前缓解生态保护与土地开发冲突的重要途径。生态系统服务作为人类赖以生存的自然环境与效用,科学评估其时空格局及相互作用机理对判定区域生态环境基底、进而构建区域生态安全格局具有重要意义。基于此,以辽宁省瓦房店市为研究单元,在GIS空间分析和In VEST、CASA等模型的支持下,对2000、2007和2014年三期的食物供给、NPP、产水量以及土壤保持4种典型生态系统服务进行评估。在此基础上,以权衡区域内各生态系统服务的竞争为目标,引入基于OWA-GIS耦合模型识别生态系统服务优先保护区,并以此为基础利用最小累积阻力模型构建瓦房店陆海统筹的综合生态安全格局。通过研究得出以下几点结论:(1)生态系统服务时空变化。2000-2014年,4种生态系统服务均呈现出不同程度先增(2000-2007)后减(2007-2014)的“倒U型”波动趋势,其中,产水量的起伏变化最大,2000-2007年增长69.43%,2007-2014年下降49.40%;从空间格局来看,供给服务(食物供给、产水量)呈西部高于东部、沿海高于内陆、平原高于山地的分布趋势,而支持服务(NPP)和调节服务(土壤保持)则呈现出与供给服务完全相反的分布格局。(2)生态系统服务权衡分析。各年份上,除了NPP—土壤保持,食物供给—产水量为协同关系外,其他生态系统服务相互关系均呈不同强度的权衡效应;两个协同效应生态系统服务对在14年间表现出完全不同的变化趋势,其中,NPP—土壤保持协同程度先增(2000-2007)后减(2007-2014),食物供给—产水量则先减后增;权衡效应生态系统服务对中也表现出同样的波动变化,NPP—产水量和土壤保持—产水量权衡程度均为先增后减,食物供给—土壤保持则先减后增。(3)生态系统服务优先保护区提取。基于OWA-GIS耦合模型共提取出七种保护区情景。从情景1至情景7,生态系统服务空间分布趋势表现为由低值集聚主导转变为高值集聚主导;综合考虑生态系统服务保护效率和生态系统服务权衡度,本文选取情景5(Eimean>1,trade-off=0.68)下的保护区范围作为瓦房店市生态系统服务优先保护区。(4)生态安全格局构建。在识别出生态系统服务优先保护区的基础上,依据“廊道—斑块—基质”理论,本文确定了由生态源地、生态廊道和生态缓冲区3个组分构成的生态安全格局。生态安全格局的构建为城市土地利用规划与调整提供了控制依据,文章通过进一步对比《瓦房店市土地利用总体规划2006-2020》和生态安全格局各组分要素空间布局和面积,提出生态系统分区、分级管理建议,以期为海岸带城市社会经济发展与生态文明建设提供科学指导。
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