长江流域生态系统服务的多尺度权衡协同关系及影响因素OA

快速的城镇化进程对流域的生态安全造成威胁,探索区域生态系统服务的权衡协同关系、驱动因素及生态管理分区,对实现长江流域生态系统的可持续利用具有重要意义。本研究通过InVEST模型对2000—2023年间长江流域的土壤保持、产水量、生境质量、固碳量和粮食供给这5种主要生态系统服务进行空间定量化测算,运用Spearman相关系数探究不同生态系统服务之间的权衡协同关系及其尺度效应,并采用地理探测器和随机森林方法探究其主要影响因素、交互作用与非线性响应特征,进而结合K-Means聚类分析法识别生态系统服务簇,探索长江流域的生态管理分区及其优化路径。结果表明:2000—2023年间,长江流域的固碳量、生境质量、土壤保持均小幅下降,分别下降了0.5%、2.0%、10.2%,产水量和粮食供给分别上升了1.0%和14.6%。长江流域生态系统服务的权衡协同关系具有显著的尺度效应,并随着空间尺度从栅格扩大到县域和市域,其弱协同关系逐渐加强成为主导,而权衡强度减弱且空间分布更加集中。长江流域各生态系统服务的关键驱动因子存在显著差异,且存在明显的非线性响应和阈值效应。其中,植被覆盖率(解释力q=0.45)主导固碳量,人口密度(q=0.71)主要影响生境质量,降水(q=0.93)决定产水量,坡度(q=0.6)决定土壤保持,人口密度(q=0.56)决定粮食供给。基于生态系统服务簇,将研究区划分为3个生态管理分区,分别为生态防护区、生态保育区及供给服务区,并提出了差异化的分区优化路径。