广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2020, Vol. 38 ›› Issue (1): 157-163.doi: 10.16088/j.issn.1001-6600.2020.01.021

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贵州土地利用变化对淡水生态系统服务的影响

郜红娟1, 韩会庆2*, 罗绪强1, 李金艳2, 陈梦玲2, 张新鼎2   

  1. 1. 贵州师范学院地理与资源学院,贵州贵阳550018;
    2. 贵州理工学院建筑与城市规划学院,贵州贵阳550003
  • 收稿日期:2019-03-13 出版日期:2020-01-25 发布日期:2020-01-15
  • 通讯作者: 韩会庆(1983—),男,山东济南人,贵州理工学院副教授,博士。E-mail: hhuiqing2006@126.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(41563007);贵州省教育厅青年科技人才成长项目(黔教合KY字[2018]262);教育部人文社会科学研究项目(18YJCZH042);贵州理工学院学术新苗培养及探索创新项目(黔科合平台人才[2017]5789-23)

Effects of Land Use Change on Freshwater Ecosystem Services in Guizhou, China

GAO Hongjuan1, HAN Huiqing2*, LUO Xuqiang1, LI Jinyan2, CHEN Mengling2, ZHANG Xinding2   

  1. 1.College of Geography and Resources, Guizhou Normal College, Guiyang Guizhou 550018, China;
    2. College of Architecture and Urban Planning, Guizhou Institute of Technology, Guiyang Guizhou 550003, China
  • Received:2019-03-13 Online:2020-01-25 Published:2020-01-15

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摘要： 作为生态系统服务重要类型,淡水生态系统服务供给能力深受土地利用变化的影响,进而强烈影响着区域生态功能水平及社会经济可持续发展。基于贵州省土地利用、地形、土壤、植被、气候等数据,利用InVEST和ArcGIS软件分析了1995-2015年贵州省土地利用变化对淡水生态系统服务的影响。结果表明:在土地利用变化影响下,1995-2005和2005-2015年间产水和水土保持服务呈增加趋势,而水质净化服务呈下降趋势。三种淡水生态系统服务变化的空间格局存在明显的异质性。1995-2005和2005-2015年间产水与水土保持之间均为协同关系,而水质净化与产水、水土保持之间均为权衡关系。耕地、林地和草地变化对1995-2005年贵州省淡水生态系统服务影响较为突出,而建设用地增加对2005-2015年的影响较大。土地利用变化对水质净化服务的影响强度高于对产水和水土保持服务的影响。

关键词: 淡水生态系统服务, 土地利用变化, InVEST模型, 时空变化

Abstract: As an important type of ecosystem services, the supply capacity of freshwater ecosystem services is significantly affected by land use change, which strongly affects the regional ecological function and the sustainable development of social economy. Based on the data of land use, topography, soil, vegetation and climate, the effects of land use change on freshwater ecosystem services in Guizhou Province from 1995 to 2015 were analyzed by the InVEST model and ArcGIS software. The results showed that under the influence of land use change, water yield and soil retention increased during 1995-2005 and 2005-2015, while water quality purification decreased. There were obvious heterogeneities in the spatial pattern of three freshwater ecosystems services changes. There was a synergistic relationship between water yield and soil retention from 1995 to 2005 and from 2005 to 2015, while there was a tradeoff relationship between water quality purification and water yield and between water quality purification and soil retention. Changes of cultivated land, woodland and grassland had significant impacts on freshwater ecosystem services from 1995 to 2005, while construction land change had a significant effect on freshwater ecosystem services from 2005 to 2015. The effects of land use change on water quality purification were stronger than that on water yield and soil retention.

Key words: freshwater ecosystem services, land use change, InVEST model, temporal-spatial change

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[1] 蔡庆华,唐涛,邓红兵. 淡水生态系统服务及其评价指标体系的探讨[J]. 应用生态学报, 2003, 14(1): 135-138. DOI:10.13287/j.1001-9332.2003.0030.
[2] HOYER R, CHANG H. Assessment of freshwater ecosystem services in the Tualatin and Yamhill basins under climate change and urbanization[J]. Applied Geography, 2014, 53: 402-416. DOI:10.1016/j.apgeog.2014.06.023.
[3] Millennium Ecosystem Assessment(MA). Ecosystems and human well-being: current state and trend[M]. Washington D C: Island Press, 2005.
[4] 宋福强, 李卓卿, 肖俞, 等. 西藏朋曲河流域淡水生态系统服务价值评估[J]. 西南大学学报(自然科学版), 2018, 40(9): 142-149. DOI:10.13718/j.cnki.xdzk.2018.09.020.
[5] 郜红娟, 蔡广鹏, 罗绪强, 等. 乌江流域淡水生态系统服务时空变化特征分析[J]. 西部林业科学,2016,45(3):6-12. DOI:10.16473/j.cnki.xblykx1972.2016.03.002.
[6] HUANG L, LIAO F H, LOHSE K A, et al. Land conservation can mitigate freshwater ecosystem services degradation due to climate change in a semi-arid catchment: The case of the Portneuf River catchment, Idaho, USA[J]. Science of the Total Environment, 2018, 651: 1796-1809. DOI:10.1016/j.scitotenv.2018.09.260.
[7] PHAM H V, TORRESAN S, CRITTO A, et al. Alteration of freshwater ecosystem services under global change-A review focusing on the Po River basin (Italy) and the Red River basin (Vietnam)[J]. Science of the Total Environment, 2019, 652: 1347-1365. DOI:10.1016/j.scitotenv.2018.10.303.
[8] 肖飞鹏, 李晖, 尹辉, 等. 基于生态系统服务的青狮潭水库生态补偿研究[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2014, 32(2): 162-167. DOI:10.3969/j.issn.1001-6600.2014.02.027.
[9] VIGERSTOL K L, AUKEMA J E. A comparison of tools for modeling freshwater ecosystem services[J]. Journal of Environmental Management, 2011, 92(10): 2403-2409. DOI:10.1016/j.jenvman.2011.06.040.
[10]HAN H, GAO H, HUANG Y, et al. Effects of drought on freshwater ecosystem services in poverty-stricken mountain areas[J]. Global Ecology and Conservation,2019,16: e00537.
[11]HUQ N, BRUNS A, RIBBE L. Interactions between freshwater ecosystem services and land cover changes in southern Bangladesh: A perspective from short term (seasonal) and long-term (1973-2014) scale[J]. Science of the Total Environment, 2018, 650: 132-143. DOI:10.1016/j.scitotenv.2018.08.430.
[12]HAN H, DONG Y. Assessing and mapping of multiple ecosystem services in Guizhou province[J]. Tropical Ecology, 2017, 58(2): 331-346.
[13]马世五,谢德体,张孝成,等. 西南山区生态敏感区生态服务价值对土地利用变化的响应:以重庆市万州区为例[J].西南师范大学学报(自然科学版), 2015, 40(11): 80-87. DOI:10.13718/j.cnki.xsxb.2015.11.014.
[14]秦罗义,白晓永,王世杰,等. 近40年来贵州高原典型区土地利用变化及驱动机制[J]. 山地学报,2015,33(5):619-628. DOI:10.16089/j.cnki.1008-2786.000077.
[15]雷军成,刘纪新,雍凡,等. 基于CLUE-S和InVEST模型的五马河流域生态系统服务多情景评估[J]. 生态与农村环境学报,2017,33(12):1084-1093. DOI:10.11934/j.issn.1673-4831.2017.12.004.
[16]BUDYKO M I, MILLER D H. Climate and life[M]. New York: Academic Press, 1974.
[17]TURNER K G, ODGAARD M V, BOCHER P K, et al. Bundling ecosystem services in Denmark: Trade-offs and synergies in a cultural landscape[J]. Landscape and Urban Planning, 2014,125:89-104. DOI:10.1016/j.landurbplan.2014.02.007.
[18]郭洪伟,孙小银,廉丽姝,等. 基于CLUE-S和InVEST模型的南四湖流域生态系统产水功能对土地利用变化的响应[J]. 应用生态学报,2016,27(9):2899-2906. DOI:10.13287/j.1001-9332.201609.039.
[19]卞鸿雁,庞奖励,任志远,等. 基于土地利用变化的土壤保持效益时空动态:以黄土高原南部为例[J]. 生态学杂志,2012,31(9):2391-2396. DOI:10.13292/j.1000-4890.2012.0341.
[20]李屹峰,罗跃初,刘纲,等. 土地利用变化对生态系统服务功能的影响:以密云水库流域为例[J]. 生态学报,2013,33(3):726-736. DOI:10.5846/stxb201205280787.
[21]张勇荣,周忠发,马士彬. 工业-资源型城市土地利用变化机制分析:以贵州省六盘水市中心城区为例[J]. 湖北农业科学,2012,51(12):2461-2465. DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2012.12.003.
[22]饶恩明,肖燚,欧阳志云,等. 海南岛生态系统土壤保持功能空间特征及影响因素[J]. 生态学报,2013,33(3):746-755. DOI:10.5846/stxb201203240400.
[1] 熊小菊,廖春贵,胡宝清,陈月连,朱海珍. 基于MODIS的广西植被NPP时空分异及驱动力分析[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2019, 37(3): 187-195.
[2] 廖春贵,陈月连,熊小菊,胡宝清. 2007—2016年广西植被覆盖时空分布特征及其驱动因素[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2018, 36(2): 118-127.
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[1] 李钰慧, 陈泽柠, 黄中豪, 周岐海. 广西弄岗熊猴的雨季活动时间分配[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2018, 36(3): 80 -86 .
[2] 覃盈盈, 漆光超, 梁士楚. 凤眼莲组织浸提液对靖西海菜花种子萌发的影响[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2018, 36(3): 87 -92 .
[3] 庄枫红, 马姜明, 张雅君, 苏静, 于方明. 中华水韭对不同光照条件的生理生态响应[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2018, 36(3): 93 -100 .
[4] 韦宏金, 周喜乐, 金冬梅, 严岳鸿. 湖南蕨类植物增补[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2018, 36(3): 101 -106 .
[5] 林永生, 裴建国, 邹胜章, 杜毓超, 卢丽. 清江下游红层岩溶及其水化学特征[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2018, 36(3): 113 -120 .
[6] 李贤江, 石淑芹, 蔡为民, 曹玉青. 基于CA-Markov模型的天津滨海新区土地利用变化模拟[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2018, 36(3): 133 -143 .
[7] 王梦飞, 黄松. 广西西江经济带的城市旅游经济空间关联研究[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2018, 36(3): 144 -150 .
[8] 刘国伦, 宋树祥, 岑明灿, 李桂琴, 谢丽娜. 带宽可调带阻滤波器的设计[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2018, 36(3): 1 -8 .
[9] 滕志军, 吕金玲, 郭力文, 许媛媛. 基于改进粒子群算法的无线传感器网络覆盖策略[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2018, 36(3): 9 -16 .
[10] 刘铭, 张双全, 何禹德. 基于改进SOM神经网络的异网电信用户细分研究[J]. 广西师范大学学报（自然科学版）, 2018, 36(3): 17 -24 .
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