基于InVEST模型的生态系统服务评估及影响因素分析 ——以鄱阳湖生态经济区为例

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2009年12月12日,国务院通过了《鄱阳湖生态经济区规划》这项议程,按照议程,鄱阳湖生态经济区将建设成为全国大湖流域综合开发示范区、长江中下游水生态安全保障区、加快中部崛起重要带动区和国际生态经济合作重要平台。其中的鄱阳湖作为我国最大的淡水湖,早已被列入生态功能保护区,具有减轻洪涝灾害、抵御物种入侵、疏通淤积泥沙等多种生态功能。近年来,随着社会经济不断发展、产业结构调整、人类活动不断增强和土地利用类型转变等,再加上降雨分布不均匀,造成了鄱阳湖生态经济区内一系列生态系统环境问题的出现。因此,正确认识生态系统服务功能并对其合理定位,为自然-经济-社会可持续发展提供决策依据迫在眉睫。鄱阳湖生态经济区森林覆盖率极大,对水源涵养、碳储量和土壤保持发挥着重要作用,但同时,鄱阳湖生态经济区是南方水土流失最为严重的地区之一,长期以来由于不合理利用土地资源,五河上游的土壤侵蚀十分严重,湖区的水土流失也较严重,鄱阳湖生态经济区有着丰富的森林资源形成了巨大的碳库。自然也是人类赖以生存的资本,为了使其更好地服务人类,对其进行准确地评估具有重要地意义。据此,本文基于In VEST模型,以鄱阳湖生态经济区为研究对象,以气候数据、土壤数据、降雨数据、土地利用类型数据等为基础,先对鄱阳湖生态经济区的碳储量、土壤保持和水源涵养进行数据统计并定量评估,然后用地理探测器对其生态系统服务影响因素显著性进行分析,确定对生态系统服务功能影响因素最大的是土地利用类型和坡度,最终利用土地转移矩阵和地形位指数对这两个影响因素进行进一步的分析。研究结果表明:(1)从时间上看,1990-2020年期间,鄱阳湖生态经济区水源涵养功能呈现先上升后下降趋势,土壤保持功能呈先下降再上升再下降趋势,且2010-2020年下降幅度最大。碳储量功能呈逐年递减趋势,但下降幅度不大。(2)从空间上看,水源涵养功能高值区分布在鄱阳湖生态经济区东南部,低值区分布在西北部。土壤保持功能大部分为低值区。碳储量功能低值区为鄱阳湖湖体水域以及支流范围,向外呈辐射态势逐渐升高。(3)生态系统服务功能空间异质性结果表明,土地利用类型和坡度是影响鄱阳湖生态经济区生态系统服务功能的主导因素。(4)土地利用类型是影响鄱阳湖生态经济区碳储量功能和水源涵养功能的主导因素,其中,耕地与人造地表的产水能力最强,湿地的产水能力最低。林地的碳储量能力最强,水体的碳储量能力最弱。坡度是影响鄱阳湖生态经济区土壤保持功能的主导因素,随着坡度的增大土壤保持能力呈现先上升再下降的趋势。
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