2025年04月23日 星期三

广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 43 ›› Issue (1): 133-149.doi: 10.16088/j.issn.1001-6600.2024042202

• “生态保护与资源可持续利用”专辑 • 上一篇    下一篇

旅游城市生态系统服务价值的时空演变——以桂林市为例

谭莹莹1,2,3,4, 蒋瑜1,2*, 周绍齐3   

  1. 1.广西师范大学 环境与资源学院,广西 桂林 541006;
    2.广西生态脆弱区环境过程与修复重点实验室(广西师范大学),广西 桂林 541006;
    3.中国科学院昆明植物研究所 资源植物与生物技术重点实验室, 云南 昆明 650201;
    4.中国科学院大学,北京 100049
  • 收稿日期:2024-04-22 修回日期:2024-06-09 出版日期:2025-01-05 发布日期:2025-02-07
  • 通讯作者: 蒋瑜(1980—),女,广西玉林人,广西师范大学副教授,博士。E-mail:jiangyu@mailbox.gxnu.edu.cn
  • 基金资助:
    广西自然科学基金(2022GXNSFAA035538); 广西哲学社会科学规划研究项目(21FYJ057); 珠江—西江经济带发展研究院科学研究基金(ZX2022012)

Spatio-temporal Evolution of Ecosystem Service Value in Tourist Cities: Taking Guilin City as an Example

TAN Yingying1,2,3,4, JIANG Yu1,2*, ZHOU Shaoqi3   

  1. 1. College of Environment and Resource, Guangxi Normal University, Guilin Guangxi 541006, China;
    2. Guangxi Key Laboratory of Environmental Processes and Remediation in Ecologically Fragile Regions (Guangxi Normal University), Guilin Guangxi 541006, China;
    3. Department of Economic Plants and Biotechnology, Yunnan Key Laboratory for Wild Plant Resources, Kunming Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Kunming Yunnan 650201, China;
    4. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
  • Received:2024-04-22 Revised:2024-06-09 Online:2025-01-05 Published:2025-02-07

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摘要： 评估典型功能城市生态系统服务价值的时空演变对未来城市保护和环境管理的政策制定具有重要作用。本文以广西桂林市六城区为研究对象,基于2000—2020年5期的土地利用数据,运用当量修正法、格网分析法来分析研究区生态系统服务价值(ecosystem services values, ESV)的时空变化。基于桂林市ESV当量因子表,应用生态价值转移的断裂点模型和场强模型,获得桂林市六城区的ESV转移量,并对ESV空间转移网络进行可视化。结果表明:1)2000—2020年桂林市六城区ESV总量呈现下降趋势,从286 694.27万元下降为283 618.51万元。研究期内桂林市六城区各单项ESV均呈现随时间发展减少的趋势,其中调节服务的ESV变化最大,表明旅游开发伴随的城市扩张及土地利用方式变化对ESV产生负面影响。2)在生态系统服务功能中,气候调节、水文调节占比最大。二级ESV从大到小依次为:气候调节、水文调节、土壤保持、维持养分循环、气体调节、生物多样性、净化环境、美学景观、食物生产、原料生产、水资源供给。气候调节占比大,主要由于桂林市林地面积广阔,林地对气候调节起着重要作用。气候调节、水文调节是生态系统服务功能的关键组成部分,两者密不可分,它们对于维护气候稳定、保障水资源供给和减轻自然灾害等方面具有不可替代的作用。3)在1 km×1 km格网尺度下,桂林市ESV空间分布存在明显差异。2000-2020年,桂林市ESV高值区面积随时间推进不断减少,低值区主要分布于象山区北部、秀峰区西部、七星区东部和叠彩区西南部。较高值区面积的增加,以临桂区增加趋势最为明显,这可能与城市开发建设有关。其中临桂区的ESV较高值区不断增加可能与临桂“撤县设区”有关。4)研究区内各城区向外转移的ESV从大到小依次为:临桂区、雁山区、叠彩区、秀峰区、象山区、七星区。水文调节是转移量最大的服务功能类型,占研究区ESV总转移量的18.78%。ESV值高的区域向外转移的ESV也多。本研究对广西桂林市六城区的ESV状况进行20年范围探索,揭示各城区间ESV的空间转移关系,并对广西桂林市六城区ESV的时空演变有了一定了解,为未来城市生态保护以及区域环境管理、资源可持续发展提供参考依据。

关键词: 生态系统服务价值, 时空演变, 空间转移, 断裂点模型, 场强模型, 桂林市

Abstract: Assessing the spatiotemporal evolution of the ecosystem service values (ESV) in typical tourist cities plays a crucial role in formulating policies for urban conservation and environmental management. However, there is still a dearth of research on the spatiotemporal changes and spatial transfer networks of ESV in Guilin, Guangxi. With the six urban districts of Guilin, Guangxi Zhuang Autonomous Region, as the study area, this research employs equivalent factor correction and grid analysis methods to analyze the spatiotemporal changes in ESV based on land-use data spanning from 2000 to 2020. Leveraging the ecological service value equivalent factor table for Guilin, the breakpoint model and field strength model for ecological value transfer are applied to quantify the ESV transfer within the six districts, and visualize the spatial transfer network. The results indicated: (1) From 2000 to 2020, the total ESV in the six districts of Guilin showed a downward trend, decreasing from 2,866,942,700 yuan to 2,836,185,100 yuan. During the study period, each individual ESV component in these districts decreased over time, with the regulating services experiencing the most significant change. This suggested that urban expansion and land-use changes accompanying tourism development have had adverse impacts on ESV. (2) Among ecosystem service functions, climate regulation and hydrological regulation account for the largest proportions. The ranking of secondary ESV was: climate regulation > hydrological regulation > soil conservation > nutrient cycling maintenance > gas regulation > biodiversity > environmental purification > aesthetic landscape > food production > raw material production > water supply. The significant contribution of climate regulation is attributed to the vast forest area in Guilin, which played a pivotal role in regulating the climate. Climate and hydrological regulation were indispensible components of ecosystem services, essential for maintaining climatic stability, ensuring water supply, and mitigating natural disasters. (3) At a 1 km × 1 km grid scale, there were notable differences in the spatial distribution of ESV in Guilin. From 2000 to 2020, the area of high-ESV regions decreased over time, while the low-ESV regions were primarily concentrated in the northern part of Xiangshan District, the western part of Xiufeng District, the eastern part of Qixing District, and the southwest of Diecai District. Meanwhile, the area of regions with relatively high ESV increased over time, with Linggui District experiencing the most significant increase. This may be linked to urban development and construction, especially the "county-to-district" administrative reformation in Linggui. (4) The outward transfer of ESV among districts within the study area was ranked from largest to smallest as: Linggui District > Yanshan District > Diecai District > Xiufeng District > Xiangshan District > Qixing District. Hydrological regulation represented the service function with the highest transfer volume, accounting for 18.78% of the total ESV transfer in the study area. Regions with higher ESV tended to transfer more ESV externally. This study explores the status of ESV in the six urban districts of Guilin, Guangxi over a 20-year period and reveals the spatial transfer relationships among districts. It provides valuable insights into the spatiotemporal evolution of ESV in these districts, serving as a reference for future urban ecological protection, regional environmental management, and sustainable resource development.

Key words: ecosystem services values, spatio-temporal evolution, spatial transfer, breaking point model, field intensity model, Guilin, China

中图分类号:  X171.1

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