文章导读
生态系统在支持和促进人类文明方面起着至关重要的作用。生态系统服务价值 (ESV) 评估是实施生态保护措施、进行环境经济核算、制定生态补偿政策的基础。四川省自上个世纪以来经历了快速的城镇化进程，城镇化率已超过全国平均水平。近年来，四川省积极实施了退耕还林、退牧还草等多项重大生态保护与恢复工程。基于此，有必要探索一种行之有效的方法动态评估并结合政策导向情景预测ESV，特别是在实施生态保护和恢复工程的背景下为宏观决策提供科学依据。
基于此，新疆大学地理与遥感科学学院郑江华教授团队博士研究生李伟及其合作者在 Land 期刊发表文章，研究了中国四川省2000-2020年土地覆被 (LC) 和ESV的时空格局，分析了不同时期ESV的变化特征和存在的问题，此外还利用GeoSOS-FLUS模型，预测了多种政策情景下2025年四川省ESV的变化动态。
研究材料与方法
1. 研究区域
四川省位于中国西南内陆，省内辖21个城市 (图1)，横跨中国大陆地形的第一和第二阶梯。以亚热带、湿润、半湿润气候为主，水系96.6%流入长江。此外，当地生物多样性显著，重点保护野生动物145种。森林蓄积量为18.97亿立方米，森林覆盖率为39.6%。草地综合植被覆盖率高达85.6%，是长江和黄河上游的生态屏障，也是丰富多样生物资源的宝库。受地形显著差异的影响，其城市间经济发展具有不均衡的特点，城市居民人口稳步增长对自然资源的消费和需求也在不断增加。
2. 研究方法
本研究设计了一个全面的框架以增强对研究过程的理解。该框架包括四个主要步骤：(1) 数据的收集与处理；(2) 构建基于LC的动态等效系数法，评价四川省2000-2020年各时期的ESV并分析LC和ESV的演变特征；(3) 采用马尔科夫链和GeoSOS-FLUS模型模拟2025年多政策情景下的LC格局；(4) 模拟和核算2025年多政策情景下的ESV，为生态可持续发展决策提供依据。
图. 研究框架图。
研究结果与讨论
1. 研究结论
(1) 四川省ESV总体的时空变化特征
ESV从2000年的35,294.55×108元增长至2020年的48,377.87×108元，增幅达13,083.32×108元。在空间分布上，ESV表现出明显的分异特征，西部高山丘陵区ESV明显高于东部平原区域。就不同生态系统而言，森林是ESV的主要贡献者，约占71.48%。其次是草地、耕地、水域和灌木，分别约占13.60%、7.80%、5.67%和1.03%。其中，森林和草地的ESV增幅最大，平均分别为496.52×108元/年和70.98×108元/年。尽管不透水层ESV为零，并继续通过侵占其他生态空间来保障经济和社会发展，但ESV总体相对稳定并保持增长态势。
图. 不同年份ESV的空间格局和总量结构。
(2) 不同生态系统服务功能的价值变化
从不同生态系统服务功能来看，所有生态系统服务功能的ESV均呈现出增加的趋势。气候调节、水文调节和土壤保持三种功能较为突出，分别占23.63%、21.33%和18.80%。这些功能分别增加2463.52×108元、2469.77×108元和4441.41×108元。得益于各种保护和生态恢复项目的实施，土壤保持功能贡献的ESV增长率较为突出，与2000年相比累计增长75%。
图. 不同年份各类生态服务功能ESV变化过程。
(3) 各大城市间ESV变化特征
甘孜、阿坝和凉山位居ESV总量的前三位，并明显超过其他城市。内江、资阳和自贡则是位列最后三位，其ESV总量均未超过300×108元。2000-2020年各大城市的ESV聚集模式保持一致和不变。值得注意的是，甘孜是高-高聚集的唯一区域，这得益于其作为实施天然林资源保护工程的先行区和重点区。雅安则是低-高集聚区唯一的城市，表明雅安与周边城市之间存在负的空间自相关。低-低集聚区主要集中在自贡和内江两市，生态系统退化和发展不平衡阻碍了生态系统价值的提升，需要进一步关注。
图. 各城市ESV总量的空间自相关结果。
(4) 未来ESV的多情景模拟与预测
四川省2025年ESV总量在四种政策情景中均较2020年有所增加。其中生态保护 (EP) 情景的ESV涨幅最高，为2525.50×108元，其次是自然发展 (ND) 情景、双重保护 (DP) 情景和耕地保护 (CP) 情景。四种情景中，EP情景下ESV总量最高，达到50903.37×108元，ND和DP情景紧随其后。在所有四种政策情景中，森林、草地、耕地和水域仍是ESV的重要组成部分，占98%以上。
图. 2025年4种政策情景下ESV的总量和构成。
研究总结
2000到2020年，四川省森林和不透水面的面积持续增加，森林覆盖面积增长了9748平方公里。在变化过程中，耕地、森林和草地之间的转换最为频繁。各时期生态系统服务价值总体保持相对稳定，并呈现出增长的趋势，森林生态系统发挥了关键作用。四川省ESV的重心位于雅安东北部，自2000年以来逐渐向东北方向移动。各城市ESV聚集格局保持不变，甘孜州是唯一高聚集的城市。总体来看，经济发展和生态环境之间冲突城市多于协调城市，高冲突城市集中在甘孜、阿坝、凉山、雅安、巴中和广元。成都及周边城市已逐步由协调城市向冲突城市过渡。攀枝花与巴中的协调性呈现出持续改善的态势。在四种政策发展情景下，四川省2025年ESV均有所上升，其中生态保护 (EP) 情景下ESV总量最高，预计将达到50903.37亿元。
原文出自 Land 期刊：https://www.mdpi.com/2741884
期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/land
Land 期刊介绍
主编：Christine Fürst, University of Halle, Germany
Land 创刊于2012年，期刊涵盖土地系统科学、地表景观、土壤和水、城乡发展、土地与气候相互作用、水-能源-土地-食物纽带关系 (WELF)、生物多样性研究和健康关系、土地建模和数据处理、生态系统服务以及多功能性等研究，并致力于人类可持续发展。现已被Scopus、SSCI (Web of Science)、AGRICOLA、AGRIS、GeoRef、RePEc等多个关键数据库收录，5-Year Impact Factor：3.4 (2023)。
2023 Impact Factor：3.2
2023 CiteScore：4.9
Time to First Decision：16.9 Days
Acceptance to Publication：2.3 Days
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