快速城市化背景下生态系统服务权衡_协同关系及其驱动因素分析——以武汉市为例.pdfVIP

快速城市化背景下生态系统服务权衡/协同关系

及其驱动因素分析——以武汉市为例

摘要

武汉，作为湖北省的省会及华中地区的经济、金融、商业、贸易、交通、文化、科

技和教育的枢纽，其经济脉动对湖北省乃至更广泛的中部区域产生深远影响。城市发展

格局及生态系统服务对于区域生态安全建设存在显著影响。随着城市化的持续深化，武

汉市的土地利用格局经历了翻天覆地的转变，进而影响了区域生态系统服务和生态文明

建设。因此深入研究武汉市在快速城市化背景下的生态系统服务时空动态变化及其驱动

力对于该区域的可持续发展具有重要意义。

本文选取武汉市作为研究区域，主要针对生境质量、产水量、土壤保持、碳储存、

粮食生产和美学景观这六种生态系统服务进行深入研究。通过InVEST模型、当量因子

法对武汉市生态系统服务供给量进行量化和可视化，揭示其时空演变规律。基于供给的

评估结果，探索武汉市生态系统服务的权衡协同关系。最后，利用地理探测器模型分析/

生态系统服务权衡协同的驱动因素，分析城市化与生态系统服务之间的关系和影响机制。/

本文的主要结果和结论有：

155.74%

（）耕地为武汉市主要土地利用类型，占总面积的，其次是湖泊和建设用

地。耕地和湖泊向建设用地转移主要发生在中部地区，并向四周扩展，与城市化扩张方

向一致。耕地是其他土地利用类型面积增加的主要来源，其向建设用地转移的面积最多。

220002020

（）—年，武汉市生境质量整体上偏差，呈现中心城区生境质量等级低，

远郊城区生境质量高的分布格局。武汉市产水量持续增长，中心区域产水量高，而林地

和湖泊区域产水量低。江夏区产水量最多，但江汉区平均产水量最高。建设用地对产水

量的贡献最大。同时，武汉市土壤保持总量略有增加，黄陂区土壤保持最多，而林地土

壤保持能力最强。碳储存总量则呈减少趋势，总体上中心低四周高，黄陂区碳储存最多，

湖泊碳储存均值最高。粮食生产高值区主要分布于黄陂区、新洲区等，但中心城区粮食

生产供给能力弱。美学景观价值总体减少，江夏区美学景观价值最高，而湖泊的美学景

观服务最优。

I

3/

（）生态系统服务之间的权衡协同关系在不同时间节点呈现出“总体相似，部分

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差异”的特征。以武汉市为例，尽管项生态系统服务以权衡关系为主，但在空间上并

非完全同质化，而是存在协同关系，且这些协同关系有低值和高值之分。在特定时间点，

如2020年，武汉市粮食生产服务与碳储存、土壤保持和生境质量服务呈协同关系，但

与产水量和美学景观呈权衡关系。这种复杂的互动关系表明，在管理和规划城市生态系

统时，需要综合考虑不同服务之间的相互影响，以实现整体的可持续性和效益最大化。

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（）因子探测结果显示，社会经济因素对武汉市生态系统服务空间分异的解释力

大于自然因素，其中，经济城市化和人口城市化对武汉市生态系统服务空间分异起主要

影响。交互因子探测结果揭示，生态系统服务间的权衡强度并非受单一因素所主导，而

是多种因素间的交互作用共同影响。这种交互作用显著增强了我们对权衡强度的解析能

力，其主要表现形式为双因子增强和非线性增强两种类型。

【关键词】：城市化；生态系统服务；权衡/协同；驱动机制；武汉市

II

Analysisoftrade-off/synergyanddrivingfactorsof

ecosystemservicesunderthebackgroundofrapid

urbanization:AcasestudyofWuhan

Abstract

Wuhan,asthecapitalofHubeiProvinceandtheeconomic,financial,commercial,trade,