摘要為探究土地利用變化背景下黃河三角洲生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的響應(yīng),采用遙感與地理信息技術(shù),量化土地利用動(dòng)態(tài)度、土地利用強(qiáng)度以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值,分析了1985—2019年該地區(qū)土地利用及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的時(shí)空演變特征,并基于耦合協(xié)調(diào)模型計(jì)算其土地利用強(qiáng)度與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的耦合關(guān)系。結(jié)果表明,(1)1985—2019年研究區(qū)建設(shè)用地和水體面積呈增加趨勢,裸地、草地和耕地面積呈減少趨勢,其中耕地整體動(dòng)態(tài)度數(shù)值較小,年際變化小,水體的動(dòng)態(tài)度數(shù)值較大,年際變化大;土地利用強(qiáng)度表現(xiàn)為由沿海向內(nèi)陸逐漸增加的空間分布特征。(2)研究區(qū)東南部海岸黃河入??趨^(qū)域草地面積減少,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值呈減弱趨勢;西北部海岸受水體面積增加的影響,其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值呈上升趨勢;內(nèi)陸由于建設(shè)用地面積的增加,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值相對較低。(3)1985—2019年研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與土地利用強(qiáng)度間的耦合協(xié)調(diào)性總體呈上升趨勢,新增高協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域位于研究區(qū)內(nèi)陸與海岸的過渡區(qū)域,適度發(fā)展不平衡區(qū)主要分布于沿海。研究為研究區(qū)的高質(zhì)量發(fā)展和資源環(huán)境監(jiān)測提供了參考。
關(guān)鍵詞黃河三角洲;土地利用;生態(tài)系統(tǒng)服務(wù);耦合協(xié)調(diào)
中圖分類號X171.1;TP79文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1007-7731(2024)18-0054-08
DOI號10.16377/j.cnki.issn.1007-7731.2024.18.012
Evolution characteristics and coupling relationship between land use and ecosystem services in the Yellow River Delta
XUE ShuqiXU Ying
(School of Civil Engineering, Shandong Jiaotong University, Jinan 250000, China)
Abstract In order to explore the response of ecosystem services in the Yellow River Delta under the background of land use change, remote sensing and geographic information technology were used to quantify land use dynamic attitude, land use intensity and ecosystem service value, and the spatio-temporal evolution characteristics of land use and ecosystem service value were analyzed in the research area from 1985 to 2019. The coupling relationship between land use intensity and ecosystem service value was analyzed based on the coupling coordination model. The results showed that, (1) From 1985 to 2019, the area of construction land and water body in the research area showed an increasing trend, while the area of bare land, grassland and cultivated land showed a decreasing trend. The dynamic attitude value of cultivated land was small and the inter-annual change was small, while the dynamic attitude value of water body was large and the inter-annual change was large. The land use intensity in the research area was characterized by the increase of spatial characteristics from coastal to inland. (2) In the southeast coast the grassland area decreased and the ecosystem service showed an weakentrend; in the northwest coast, affected by the increase of water area, the ecosystem service value showed an upward trend. In the inland part of the delta, the ecosystem service value was relatively low due to the increase of construction land area. (3) The coupling coordination between ecosystem service value and land use intensity in the research area showed an increasing trend from 1985 to 2019, the newly added areas of high coordinated development were mainly located in the transition area from inland delta to the coast, and moderate unbalanced development were mainly distributed in the coastal areas. The research provided a reference for high-quality development and resource and environment monitoring in the Yellow River Delta.
Keywords Yellow River Delta; land use; ecosystem services; coupling coordination
隨著社會經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展并取得巨大進(jìn)展[1-2],人們對物質(zhì)、環(huán)境等方面的需求不斷增加[3]。生態(tài)系統(tǒng)在為人類社會提供食物、原材料和其他生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品,以及氣候調(diào)節(jié)和水土保持等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的同時(shí)[4],承受著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的巨大壓力。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估可以為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)參考。通過評估生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù)價(jià)值,定量核算其價(jià)值,可以加強(qiáng)對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的了解,幫助了解生態(tài)系統(tǒng)對人類的貢獻(xiàn)以及人類社會從生態(tài)系統(tǒng)中獲得的利益[5]。
土地利用/覆蓋變化(Land use and land cover change,LUCC)對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給潛力有較大影響[6-7]。因此,研究土地利用變化的歷史和未來變化軌跡及其對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響,有利于對土地開發(fā)利用與保護(hù)做出科學(xué)決策,實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。關(guān)于土地利用變化及其對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響的研究,主要集中在評估不同的土地利用類型在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給中的作用[8-9],通過整合自然和經(jīng)濟(jì)因素,分析識別以往影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的驅(qū)動(dòng)因素及機(jī)制[10],或預(yù)測未來不同土地開發(fā)利用策略下土地利用變化引起的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的演變趨勢[11-12]。這些研究有助于了解生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的時(shí)間、空間異質(zhì)性特征及其未來發(fā)展趨勢,但其結(jié)果在預(yù)測和緩解未來問題方面指導(dǎo)性有待進(jìn)一步增強(qiáng)。
本研究以黃河三角洲為研究區(qū),以5年為時(shí)間間隔計(jì)算其土地利用面積變化、土地利用動(dòng)態(tài)度以及土地開發(fā)利用強(qiáng)度,分析1985—2019年該區(qū)域土地利用變化的時(shí)空特征;進(jìn)而計(jì)算其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值,分析土地利用變化背景下生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的響應(yīng)變化特征;利用土地利用強(qiáng)度與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值構(gòu)建耦合協(xié)調(diào)模型,分析其土地利用強(qiáng)度與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)協(xié)調(diào)程度的演變,為促進(jìn)該區(qū)域的高質(zhì)量發(fā)展提供參考。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)基本情況
研究區(qū)位于黃河入??诘貛В靥幹芯暥?,37°40′~38°10′ N,118°41′~119°16′ E,靠陸朝海,屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。四季溫差較為明顯,年最高氣溫41.9 ℃,年最低氣溫-23.3 ℃,年平均氣溫11.7~12.6 ℃。土壤質(zhì)地以輕壤土居多,新淤地較肥沃,新淤地淡質(zhì)土層之下為老鹽土和高礦化度的潛水,開采不當(dāng)容易引起土壤的鹽漬化。內(nèi)陸地區(qū)土壤以鹽堿地居多,沿岸淤地較為肥沃,水資源豐富,是重要的候鳥棲息地之一,具有生物多樣性保護(hù)價(jià)值,也蘊(yùn)含巨大的生態(tài)服務(wù)價(jià)值。
1.2 數(shù)據(jù)來源
本研究遙感數(shù)據(jù)來源于中國地理空間數(shù)據(jù)云(http://www.gscloud.cn),為1985、1995、2000、2005、2010、2015和2019年共7個(gè)時(shí)間段的Landsat影像。按照現(xiàn)有的土地利用分類標(biāo)準(zhǔn)以及土地利用特點(diǎn),將研究區(qū)土地利用類型主要?jiǎng)澐譃楦亍⒉莸?、裸地、水體和建設(shè)用地5種。利用ENV I5.6軟件對Landsat遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行FLAASH大氣校正,通過監(jiān)督分類得到各年份土地利用空間數(shù)據(jù)。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值換算涉及的社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來源于當(dāng)?shù)亟y(tǒng)計(jì)年鑒。
1.3 研究方法
1.3.1 土地利用動(dòng)態(tài)變化及利用強(qiáng)度量化分析
(1)土地利用動(dòng)態(tài)度評價(jià)。土地利用動(dòng)態(tài)度能夠量化某一土地利用類型的變化速率,可定量描述區(qū)域土地利用變化的速度,計(jì)算方法如式(1)。
式(1)中,K為ca6a4cfb78ea7b62da51b5e33286e128研究期內(nèi)某種土地利用類型的動(dòng)態(tài)度結(jié)果;Ua與Ub分別表示研究初期和末期某種土地利用類型的面積,hm2;為研究時(shí)段長度。
(2)土地利用強(qiáng)度評估。將土地利用強(qiáng)度定義為陸地生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)歷由人類主導(dǎo)活動(dòng)的影響強(qiáng)度。采用的土地利用強(qiáng)度計(jì)算公式參考文獻(xiàn)[13]。該公式基于不同土地利用類型的面積以及單位面積土地使用能源和材料數(shù)量進(jìn)行計(jì)算,已被證實(shí)是一種用于評估人類沿著連續(xù)梯度的累積效應(yīng)的有效衡量指標(biāo)。計(jì)算公式為每種土地利用類別的面積加權(quán),如式(2)所示。
式(2)中,LUI為土地利用強(qiáng)度,LUi為不同土地利用類型的面積占比,LDIi為不同土地利用類型的利用強(qiáng)度系數(shù)(表1),該系數(shù)為歸一化能值(范圍在1.0~10.0),是一種能源和材料直接或間接用于制造產(chǎn)品或服務(wù)的衡量標(biāo)準(zhǔn),系數(shù)越大,說明人為干擾的程度越大。
1.3.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算及標(biāo)準(zhǔn)化處理 根據(jù)研究區(qū)實(shí)際修正生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的數(shù)值,利用統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)計(jì)算2019年該區(qū)域單位面積糧食生產(chǎn)(小麥、水稻、玉米、小米、高粱、大豆和土豆)的年經(jīng)濟(jì)價(jià)值(1 605.83元/hm2),并以此作為研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的單位經(jīng)濟(jì)價(jià)值。利用謝高地等[14]提出的“中國土地生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價(jià)值等值表”,估算研究區(qū)1985—2019年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量。具體計(jì)算如式(3)~(4)。
式(3)~(4)中,ESV為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值,元;為土地利用類型;為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型;Ai為第類土地利用類型的面積,hm2;VCi為第類土地利用類型單位面積的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值,元/hm2;ECj為某類土地利用類型第項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量(表2);為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型數(shù)量;Ea為單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
為統(tǒng)一比較,采用極差標(biāo)準(zhǔn)化法對數(shù)據(jù)進(jìn)行消除量綱處理。標(biāo)準(zhǔn)化后,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的取值范圍均在0~1。使用ArcGIS的創(chuàng)建漁網(wǎng)工具,設(shè)置每個(gè)網(wǎng)格的尺度3.5 km×3.5 km,通過計(jì)算獲得每個(gè)網(wǎng)格中土地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總和,使用極差標(biāo)準(zhǔn)化法計(jì)算出每個(gè)格子對應(yīng)的歸一化值,將歸一化值的等級按照表3順序分為5個(gè)等級。
1.4 耦合協(xié)調(diào)性分析
耦合概念源于物理學(xué),意為兩個(gè)或兩個(gè)以上的系統(tǒng)通過相互的作用而互相影響,耦合協(xié)調(diào)度表示系統(tǒng)之間的相互作用程度[15]。為更好地反映土地利用綜合集約度和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值,通過式(5)計(jì)算。
式(5)中,為耦合協(xié)調(diào)度(0≤≤1);表示耦合度(0≤≤1);表示土地綜合利用強(qiáng)度與土地利用強(qiáng)度之間的影響水平;為標(biāo)準(zhǔn)化的土地綜合利用強(qiáng)度(0≤≤1);為標(biāo)準(zhǔn)化生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。將土地耦合協(xié)調(diào)性分成6個(gè)等級,判別標(biāo)準(zhǔn)如表4所示。
2 結(jié)果與分析
2.1 土地利用變化及動(dòng)態(tài)度分析
基于土地利用數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)1985—2019年研究區(qū)土地利用面積變化及動(dòng)態(tài)度,如表5所示。從面積變化來看,1985—2019年該區(qū)域耕地、草地和裸地面積減少,水域和建設(shè)用地面積增加。從年際變化趨勢來看,除建設(shè)用地一直呈增加趨勢外,其他各類土地利用類型面積年際變化均呈現(xiàn)一定的波動(dòng)特征,其中耕地、草地面積整體呈減少趨勢,某一年際時(shí)段內(nèi)面積增加,波動(dòng)較?。宦愕睾退w面積變化年際波動(dòng)較大,且均于1995—2000和2015—2019年兩個(gè)時(shí)段出現(xiàn)波動(dòng),其中裸地在面積整體減少的背景下,面積呈現(xiàn)減少—增加—減少—增加的變化特征;水體面積呈現(xiàn)增加—減少—增加—減少的變化趨勢。
土地利用動(dòng)態(tài)度變化趨勢與土地利用面積變化基本一致。此外由動(dòng)態(tài)度結(jié)果可知,不同土地利用類型變化速率的差異,耕地整體動(dòng)態(tài)度數(shù)值較小,年際變化??;水體的動(dòng)態(tài)度數(shù)值較大,年際變化大;其他土地利用類型的動(dòng)態(tài)度數(shù)值居中,年際變化中偶有年份變異較大。
由1985—2019年研究區(qū)土地利用分布(圖1)可知,內(nèi)陸主要以耕地和建設(shè)用地為主,沿海地區(qū)主要為水域、裸地,草地集中分布于黃河入海口附近。研究區(qū)內(nèi)陸地區(qū)的土地利用變化主要表現(xiàn)為建設(shè)用地面積增加。此外,值得注意1995—2000年耕地的面積有所增加,黃河入??谔幇l(fā)育有廣闊的沖積平原,沖積平原形成后首先形成裸地,隨后被開發(fā)利用為耕地。沿海地區(qū)土地利用變化主要表現(xiàn)為水域面積擴(kuò)大,裸地面積減小,且西北部海岸新增水域面積大于東南部海岸,結(jié)合實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn),水體面積的增加與沿岸海水養(yǎng)殖面積擴(kuò)大有關(guān)。此外,集中分布于東北部海岸黃河入??趨^(qū)域的草地面積減少,部分草地逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槁愕睾透亍?/p>
2.2 土地利用強(qiáng)度演變分析
基于土地利用數(shù)據(jù)計(jì)算得到網(wǎng)格尺度上土地利用強(qiáng)度,由圖2可知,研究區(qū)由沿海向內(nèi)陸土地利用強(qiáng)度逐漸增加。內(nèi)陸地區(qū)除黃河開發(fā)強(qiáng)度較低外,整體開發(fā)強(qiáng)度較高;研究區(qū)外圍沿海地區(qū)的開發(fā)強(qiáng)度整體較低,且低強(qiáng)度區(qū)域集中分布于西北部海岸和東南部海岸,這些區(qū)域的土地利用類型以裸地和水域?yàn)橹?,而東北部海岸耕地分布廣泛,故土地利用強(qiáng)度較高。1985—2019年研究區(qū)土地利用強(qiáng)度發(fā)生變化的區(qū)域主要位于沿海地區(qū),表現(xiàn)為西北部海岸土地利用強(qiáng)度降低,東北部海岸土地利用強(qiáng)度增加。
2.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化分析
基于土地利用數(shù)據(jù)換算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值,進(jìn)而統(tǒng)計(jì)1985—2019年研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值年際變化。由表6可知,該時(shí)段研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總體呈增加趨勢,服務(wù)價(jià)值由1985年的247.55億元增加為341.88億元,增長了38.11%。從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型來看,供給服務(wù)和調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值增加,其中調(diào)節(jié)服務(wù)增加比例最大(55.89%),供給服務(wù)價(jià)值增加比例較?。?5.19%);支持服務(wù)和文化服務(wù)降低,且從數(shù)值來看服務(wù)價(jià)值減少較小。此外,從年際變化特征來看,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化呈現(xiàn)波動(dòng)性變化特征,總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值表現(xiàn)為增加—減少—增加—減少的波動(dòng)特征。不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型中,供給和調(diào)節(jié)服務(wù)年際變化波動(dòng)較大,與總服務(wù)價(jià)值波動(dòng)特征一致,支持服務(wù)和文化服務(wù)波動(dòng)較小,呈減少—增加變化特征。
由圖3可知,研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值內(nèi)陸低、沿海高,呈現(xiàn)由內(nèi)陸向沿海逐漸增加的空間分布特征。從時(shí)間演變來看,沿海地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增加,內(nèi)陸地區(qū)基本保持不變。分區(qū)域來看,研究區(qū)西北部海岸的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增加明顯,1985—2019年由中等服務(wù)價(jià)值轉(zhuǎn)變?yōu)楦呱鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。1985—2019年部分區(qū)域由低生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^高和高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值;東南部海岸大部分為較高等級服務(wù)價(jià)值;部分區(qū)域由高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。內(nèi)陸地區(qū)除黃河生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值稍高外,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值均較低,且1985—2019年服務(wù)等級變化不大。
2.4 耦合協(xié)調(diào)性分析
根據(jù)土地利用強(qiáng)度與生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行歸一化處理后計(jì)算得出耦合協(xié)調(diào)性(圖4),1985—2019年研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與土地利用強(qiáng)度間的耦合協(xié)調(diào)性總體呈上升趨勢。1985—2000年以溫和協(xié)調(diào)發(fā)展和勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展為主,自2000年以來,高協(xié)調(diào)發(fā)展增多,至2019年轉(zhuǎn)變?yōu)橐詼睾蛥f(xié)調(diào)發(fā)展和高協(xié)調(diào)發(fā)展為主。分區(qū)域來看,黃河及周邊區(qū)域一直表現(xiàn)為高協(xié)調(diào)發(fā)展,新增高協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域主要位于研究區(qū)內(nèi)陸向海岸過渡區(qū)域。另外,東南部海岸的耦合協(xié)調(diào)性有所改善,表現(xiàn)為由適度發(fā)展不平衡向輕微發(fā)展不協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)變的特征。
3 結(jié)論與討論
本文以5年為時(shí)間間隔,揭示研究區(qū)土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)動(dòng)態(tài)演變特征,結(jié)果表明,1985—2019年研究區(qū)土地利用變化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)演變呈現(xiàn)較強(qiáng)的時(shí)空異質(zhì)性。時(shí)間尺度上,土地利用變化及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)演變過程復(fù)雜、頻繁,波動(dòng)特征明顯。空間分布上,研究區(qū)內(nèi)陸地區(qū)以耕地和建設(shè)用地為主,整體土地利用強(qiáng)度大,土地利用變化過程表現(xiàn)為建設(shè)用地面積增加,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值相對較低;沿海地區(qū)土地利用類型以水體、裸地和草地等自然景觀為主,土地利用強(qiáng)度較低,土地利用變化特征表現(xiàn)為水體面積增加,裸地和草地面積減少,其中西北部海岸水域面積增加明顯,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值明顯提升。結(jié)合土地利用變化分析,研究區(qū)耕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值降低,水體生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增加,這與Wang等[3]和Zhang等[16]在黃河三角洲區(qū)域開展的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)演變研究結(jié)果基本一致。Zhang等[16]研究指出,隨著該地區(qū)沿海水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展,越來越多的沿海灘涂被開發(fā)利用,未來該區(qū)域內(nèi)的水域面積還會不斷增加。此外,區(qū)域內(nèi)草地具有水土保持、降塵減塵以及生物多樣性維護(hù)等多種重要生態(tài)功能,草地開發(fā)為耕地會導(dǎo)致影響生態(tài)系統(tǒng)功能[17]。因此,從自然資源保護(hù)與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)持續(xù)提升的角度出發(fā),需要特別關(guān)注區(qū)域內(nèi)未利用土地的合理開發(fā)、灘涂陸海生態(tài)連通性的提升和高效生態(tài)種養(yǎng)模式的應(yīng)用推廣[18]。
1985—2019年研究區(qū)土地利用強(qiáng)度與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值耦合協(xié)調(diào)程度從以溫和協(xié)調(diào)發(fā)展和勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詼睾蛥f(xié)調(diào)發(fā)展和高協(xié)調(diào)發(fā)展為主,表明研究區(qū)土地資源開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境供給的關(guān)系更加協(xié)調(diào)向好。類似的研究結(jié)果也出現(xiàn)在黃河三角洲城市化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值耦合協(xié)調(diào)關(guān)系研究中。盧辭等[19]研究發(fā)現(xiàn),2000年以來黃河三角洲城市化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值耦合協(xié)調(diào)度呈上升趨勢,且沿海地區(qū)耦合協(xié)調(diào)指數(shù)增幅較大。土地利用變化和土地利用強(qiáng)度變化較明顯的區(qū)域,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值演變較劇烈的區(qū)域,以及耦合協(xié)調(diào)性轉(zhuǎn)變明顯的區(qū)域,均位于研究區(qū)沿海地區(qū)以及沿海向內(nèi)陸的過渡地帶。這些區(qū)域受自然條件和人為因素影響,環(huán)境較敏感,穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提高,需要高度重視該區(qū)域資源開發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系[20]。此外,研究區(qū)內(nèi)陸地區(qū)的黃河沿岸作為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的熱點(diǎn)區(qū)域之一,其環(huán)境保護(hù)問題同樣需要特別關(guān)注。
在土地利用變化背景下,土地利用強(qiáng)度與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的耦合協(xié)調(diào)程度可以反映區(qū)域土地資源開發(fā)與區(qū)域資源環(huán)境供給的關(guān)系。土地利用變化時(shí),土地利用強(qiáng)度及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給均會做出響應(yīng),同時(shí)土地資源開發(fā)與區(qū)域資源環(huán)境供給的關(guān)系也會發(fā)生轉(zhuǎn)變。生態(tài)環(huán)境保護(hù)成為高質(zhì)量發(fā)展的主要任務(wù)之一,為此,有必要協(xié)調(diào)資源開發(fā)與資源環(huán)境的關(guān)系,增加土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的耦合協(xié)調(diào)程度,實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。
本文分析了1985—2019年研究區(qū)土地利用變化背景下,土地利用強(qiáng)度、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的時(shí)空變化特征,計(jì)算兩者的耦合協(xié)調(diào)性,主要研究結(jié)論如下。
(1)1985—2019年研究區(qū)土地利用變化較劇烈,表現(xiàn)為建設(shè)用地和水體面積增加,裸地、草地和耕地的面積呈減少趨勢,其中耕地整體動(dòng)態(tài)度數(shù)值較小,年際變化小,水體的動(dòng)態(tài)度數(shù)值較大,年際變化大。該區(qū)域土地利用強(qiáng)度表現(xiàn)為由沿海向內(nèi)陸逐漸增加的分布特征。
(2)研究區(qū)土地利用變化明顯影響其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)時(shí)空分異,表現(xiàn)為內(nèi)陸地區(qū)以耕地和建設(shè)用地為主,1985—2019年土地利用變化表現(xiàn)為建設(shè)用地面積擴(kuò)張,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值相對較低;沿海地區(qū)土地利用類型主要為水體、裸地和草地,1985—2019年土地利用變化特征為水體面積擴(kuò)大,裸地和草地面積減少,其中研究區(qū)西北部海岸水域面積增加明顯,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值明顯提升,東南部海岸黃河入??趨^(qū)域草地面積減少。
(3)1985—2019年研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與土地利用強(qiáng)度間的耦合協(xié)調(diào)性總體呈上升趨勢。黃河及周邊區(qū)域一直表現(xiàn)為高協(xié)調(diào)發(fā)展,新增高協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域主要位于研究區(qū)內(nèi)陸向海岸過渡的區(qū)域。
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