河流城市生态管理论文提纲

2022-11-15

论文题目：基于多情景模拟的汉江上游流域生态系统服务权衡协同关系研究

摘要：气候变化是驱动生态系统不断发生改变的重要因素,人类干扰下的土地利用变化也同样深刻地影响生态系统结构、功能以及生态系统服务变化。目前,在土地利用和生态建设政策决策中,准确评价生态系统服务特征以及结合不同利益相关者需求,实现生态系统服务功能效益最大化以及“自然-经济”可持续性发展对生态系统管理至关重要,已成为地理学、生态学等研究领域的热点问题。汉江上游流域位于秦巴山地境内,山区盆地交错,河流发育,生态屏障保护作用较突出,同时该区水土流失严重,生态环境敏感。作为南水北调中线工程的水源地,自工程实施以来,汉江流域水资源大幅度降低,水污染致使水质恶化,对周边环境、中下游环境及需水城市的水安全都具有重要影响。因此,本研究基于多源数据,以RS、GIS空间分析和InVEST模型应用作为主要技术手段,对汉江上游流域四种典型生态系统服务功能（水源涵养功能、土壤保持功能、生物多样性功能和碳存储功能）进行评估,揭示研究区2018年生态系统服务现状（基线情景）,并通过Gi*统计法识别生态系统服务多功能区域（EMSA）。兼顾多方面利益需求和土地利用适宜性,模拟和优化土地利用,设置城镇自然发展情景、退耕还林情景和土地利用空间优化情景方案。将InVEST模型和情景分析相结合,评估三种情景下多种生态系统服务功能,利用相关性分析法、生态系统变化指数和生态系统服务权衡/协同度指数探求多情景方案下多种生态系统服务变化,并探求生态系统服务权衡/协同关系的时、空特征,寻求多种生态系统服务少权衡、多协同,综合惠益最大化的可持续发展途径。得到的主要结论如下:（1）2018年基线情景中,水源涵养呈现“南高北低”趋势,南部岚河、竹河等流域的水源涵养优势大于北部河流（巴山北坡强于秦岭南坡）;流域内土壤保持中值广布,土壤侵蚀呈现“西北-东南”逐渐增强趋势。在东南部土壤侵蚀程度最剧烈,同时土壤保持也较高,分布状况复杂;生物多样性和碳存储均呈“西北高、中南低”趋势分布。总体生境质量平均因子值为0.66,尤以秦岭山地表现出较好生境作用,珍稀动植物繁多,而碳存储在西北部固碳释氧功能强,贡献大。（2）EMSA提供多种生态系统服务,是生态管理高效区,占全区面积的25.05%,主要位于研究区西北部和南部边缘,而中部和东北部呈小块状少量散布。研究发现,当两种生态系统服务之间为协同关系时,一种服务热点与另一种服务热点空间分布相似;反之,权衡关系中一种服务热点大致为另一种服务冷点。（3）对比三种情景,生态系统服务空间分布趋势大致趋同于2018年基线情景（除生物多样性和碳存储）,生态系统服务各物质总量变化明显。同时结合增益和损失分布情况可知,三种情景对生态环境的积极影响表现为:退耕还林情景＞土地利用空间优化情景＞城镇自然发展情景。（4）近30年,研究区生物多样性与碳存储之间为高度协同关系,水源涵养与生物多样性、碳存储基本为中度或低度权衡,其它生态系统服务之间相关性不显著。（5）由相关性知,城镇自然发展情景和退耕还林情景基本符合1990-2018年历史规律,差异在于退耕还林情景中生态系统服务之间权衡程度小于城镇自然发展情景,且两种情景下权衡程度均大于历史规律;而土地利用空间优化情景中,生物多样性和碳存储表现为高度协同关系,其它生态系统服务之间不存在明显权衡关系,竞争或冲突关系缓和。（6）空间上,三种情景方案下的主导关系类型为生物多样性与碳存储之间的协同作用,而城镇自然发展情景中,次主导关系为水源涵养与生物多样性之间的权衡关系,水源涵养与土壤保持之间为轻度权衡关系;退耕还林情景中,水源涵养与其它3种典型生态系统服务之间权衡面积大于协同面积。土壤保持和生物多样性、碳存储表现为协同关系,并稍强于城镇自然发展情景中协同分布与程度;土地利用空间优化情景中,两两生态系统服务对之间未呈现十分明显的权衡或协同关系,权衡减弱,而局部协同关系增强。（7）综合分析知,城镇自然发展情景下生态系统服务能力减弱;退耕还林情景中土壤保持与碳存储之间在空间上的协同作用增强,物质量增加,在生态保护中占优势;土地利用空间优化情景在满足人类建设和生产基础上可基本维持生态系统服务,减弱其权衡与竞争关系,是实现“自然-社会”双赢目的、可供选择的有效途径。

关键词：生态系统服务;InVEST模型;情景分析;生态系统服务权衡/协同;汉江上游流域

学科专业：地图学与地理信息系统

摘要

Abstract

第1章引言

1.1 研究背景及意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 国外研究进展

1.2.2 国内研究进展

1.2.3 研究评述