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| 基于CA-Markov模型的洮河流域土地利用模拟与生态系统服务变化 |
| Land use simulation and ecosystem service change in Taohe River Basin based on CA-Markov model |
| 投稿时间：2024-12-09 修订日期：2025-02-19 |
| DOI： |
| 中文关键词: 土地利用变化模拟 生态系统服务功能 CA-Markov模型 InVEST模型 生态系统服务指数 洮河流域 |
| 英文关键词: Land use change simulation Ecosystem service functions CA-Markov model InVEST model Ecosystem service index Taohe River Basin |
| 基金项目:甘肃农业大学伏羲青年英才培育计划项目（Gaufx-03Y08） |
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| 中文摘要: |
| 洮河流域土地利用变化对区域生态系统服务的演变具有重要意义，研究不同情景下该区域土地利用变化对生态系统服务的影响，可为流域实现可持续化发展提供借鉴。本研究利用CA-Markov模型模拟2030年该流域在自然发展、耕地保护、生态保护3种不同情景下的土地利用分布格局，结合InVEST模型计算不同情景下的生境质量、产水量、土壤保持量以及碳储量服务，在此基础上利用层次分析法来构建综合生态系统服务指数（CES），从空间上反映多种生态系统服务的供给总量以及不同情景下土地利用对生态系统服务的影响。结果表明：在自然发展情景下南部以及东北部建设用地尤其是农村居民点的扩张会引发生境质量、产水量以及碳储量的下降（分别下降了0.01、0.45%、0.34%）。在耕地保护情景下流域中部和南部耕地向草地的扩张会导致生境质量以及土壤保持量的下降（分别下降了0.02、0.01%）。在生态保护情景下除产水量下降了0.45%以外，其余生态系统服务均呈现上升趋势。在耕地保护情景下CES下降区域面积最多，占比达到了77.19%，主要分布在流域中部林地、草地被耕地侵占区域。未来需要进一步平衡耕地数量，避免过度扩张。在自然发展情景中CES变化较小区域占区域总面积的91.70%，表明洮河流域生态系统具有良好的调节能力，应避免过度的人为干预。在生态保护的情景下，生态系统服务价值上升区域的面积占比最高，达到了86.64%。未来应积极推行生态修复工作并优化土地利用策略，这将有助于促进流域生态系统的健康发展。 |
| 英文摘要: |
| 在以往土地利用变化和生态系统服务的研究中多依据历史和现势土地利用数据对生态系统服务进行测算，相较之下，参考区域上位规划，按照实际土地利用政策设置情景转换规则，模拟未来不同情景下的土地利用变化对生态系统服务的影响更加真实，基于此制定的社会—经济—生态可持续发展政策更具有实际应用价值和现实指导意义。通过以上研究提出以下建议：①进一步贯彻生态文明建设理念，在自然保护区以及城镇集中区域严格执行生态红线管控及相关生态环境保护政策，在保护现有生态用地不减少的同时，增加国土空间综合整治和生态修复力度，优化林地、草地和水域等生态地类布局；②平衡好社会经济发展和生态保护之间的关系，减少社会经济发展对于生态环境的破坏，例如建设用地扩张在经济发展过程中不可避免，因此在编制各级国土空间规划时，在合理控制建设用地总规模的前提下，新增建设用地可通过对现有建设用地再开发、再利用等方式来挖掘，减少对其余地类的侵占。③区域生态修复方式更加精准化，加强不同生态修复项目的协同与耦合，实现区域生态系统的整体优化。统筹考虑上游水源涵养、中游水土保持、下游湿地恢复等不同区域的修复需求，制定协调一致的修复方案，形成区域生态修复的整体合力。 |
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