习近平总书记在2019年9月8日黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上强调“黄河流域是我国重要的生态屏障和重要的经济地带,是打赢脱贫攻坚战的重要区域,在我国经济社会发展和生态安全方面具有十分重要的地位。”明确指出“河流域生态保护和高质量发展,同京津冀协同发展、长江经济带发展、粤港澳大湾区建设、长三角一体化发展一样,是重大国家战略”。党中央、国务院及流域内相关政府制定并落实了《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》、省市《黄河流域生态保护和高质量发展规划》等政策规划,关键目标之一是维护区域内生态系统功能,协调生态保护与人类活动,改善人民生态福祉。在此背景下,开展黄河流域生态系统服务价值与人类活动协调发展评价与预测的相关主题研究既符合党中央、国务院对黄河流域生态保护和高质量发展的战略定位,也符合建设造福人民幸福河的群众期盼,同时对于推动黄河流域可持续发展意义重大。
本文以陕西省黄河流域的土地利用现状遥感监测数据(1980~2020年)作为生态系统服务和承载人类活动的土地切入点,以粮食数据、NPP数据为生态系统服务价值计算数据,以及DEM数据、气候数据、人口和GDP数据、居民点、政府位置、河流及道路铁路数据为PLUS模型驱动因子数据,通过地理集中度、相关性分析、空间关联性分析、协调性分析等多角度评价,认为陕西省黄河流域生态系统服务价值呈现出倒“N”形变化趋势,其中惯性发展模式和经济优先模式下生态系统服务价值出现减少,而耕地保护模式和生态保护模式下生态系统服务价值出现增加。从空间格局的时间变化上来说,不同年份以及不同情景模式下生态地理集中度存在着相似的空间分布特征,陕西省黄河流域. 南部和中部地区的生态地理集中度较大,这里地形起伏较大,用地类型以林地和草地为主,生态环境相对较好,生态系统服务价值整体较高;相反,在研究区北部地区和中南部关中平原地区的生态地理集中度较小,其中北部地区未利用地分布. ,生态基础较为薄弱,而关中平原地区地势平坦,适宜耕种和居住,用地类型以耕地和建设用地为主,人类活动高强度干扰背景下的生态系统服务价值相对较低。
通过模型预测认为2020年人类活动强度. 弱。在2030年的4种不同情景模式下,以经济优先模式的人类活动强度. 大(0.3255),生态保护模式下的人类活动强度. 小(0.3212)。与2020年相比,经济优先模式和惯性发展模式下的人类活动强度出现增强,而耕地保护模式和生态保护模式下的人类活动强度有所减弱。在空间分布上,陕西省黄河流域人类活动地理集中度的空间格局总体与生态地理集中度相反。研究区关中平原地区的人类活动地理集中度. 高,这里人口密集,社会经济发展迅速,人类活动强度整体较高;相反,在研究区北部和中部地区的人类活动地理集中度较低,尤其是榆林市西北部地区的人类活动地理集中度. 低,这里气候干旱、沟壑纵横,用地类型以未利用地为主,人口分布稀疏,人类活动强度. 小。
研究发现通过一系列生态建设活动不仅能改善陕西省黄河流域水土流失问题,还能提升生态系统服务价值,但城市建设用地扩张速度明显快于生态空间增加幅度,生态修复所带来的生态效益小于同期城市空间扩张带来的损失。频繁的人类活动导致生态系统服务与人类活动强度之间的负相关程度随时间推移不断加剧。但是,不同情景模式下生态系统服务与人类活动强度以及二者之间时空关联信息显示,坚持生态优先原则的人类活动可缓解二者之间的权衡强度。因此,结合研究结果提出以下建议:①在人类活动规划方面,应严格防止城市盲目扩张侵吞自然生态空间,合理划定城市发展边界,避免因人类过度开发活动带来的生态空间破碎,集约节约利用城市现有建设空间。②在协调人与自然方面,对于生态系统服务价值演变超前于人类活动强度的县域而言,未来应继续推进生态修复,不断改善生态环境本底,在维护生态系统完整性的同时,可通过提升基本公共服务水平等以增强县域人口吸引力。而对于生态系统服务价值水平明显滞后于人类活动的县域,人与自然矛盾突出,人类活动复杂且强度高,未来应着重控制人口规模和不合理人类活动,界定人类活动影响阈值,大力倡导绿色低碳发展,同时可通过加快城市公园、绿地建设等以有效改善县域生态环境。
图1 陕西省黄河流域人类活动强度变化
图2 陕西省黄河流域生态地理集中度空间分布
图3生态系统服务价值与人类活动强度一致性指数的空间分布
结果表明:1980~2020年陕西省黄河流域生态系统服务价值总体增加54.33亿元,与2020年相比,2030年惯性发展和经济优先模式下生态系统服务价值分别减少7.81亿元、20.11亿元;耕地保护和生态保护模式下分别增加0.27亿元、8.24亿元。1980~2020年人类活动强度呈现出“N”形变化特征,与2020年相比,经济优先和惯性发展模式下人类活动强度增强,耕地保护和生态保护模式下有所减弱。研究区生态系统服务与人类活动呈现逐渐增强的负相关关系,二者协调性较差,2030年生态保护模式下二者的负相关作用. 弱,经济优先模式下. 强。综合来看,未来经济优先模式下的负面影响. 大,陕西省黄河流域应优先选择生态保护型的发展模式。
相关研究成果以《生态系统服务与人类活动协调性时空演变及预测》为题,发表在《人民长江》上,. 作者刘涛,. 作者单位:河南省地质科学研究所有限公司。
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