王秋紅, 王勇, 李維杰, 高敏, 傅俐
西南大學 地理科學學院,重慶 400715
生態(tài)系統(tǒng)服務是人類直接或間接從生態(tài)系統(tǒng)中得到的產品和服務,通常包括供給服務、調節(jié)服務、支持服務和文化服務4類[1].生態(tài)系統(tǒng)服務具有多樣性、空間異質性等特點,其關系表現(xiàn)出復雜的動態(tài)變化,即相互增益的協(xié)同關系、此消彼長的權衡關系等[2].所謂協(xié)同關系是指兩種生態(tài)系統(tǒng)服務同時增強或同時減弱,權衡關系是指一種生態(tài)系統(tǒng)服務的增強/減弱會導致另一種生態(tài)系統(tǒng)服務的減弱/增強.中國西南山地眾多,喀斯特地貌發(fā)育典型,碳酸鹽巖分布廣泛,面積約為50多萬km2[3],在該地區(qū)城市發(fā)展過程中,不合理的人類活動導致水土流失和石漠化極為嚴重,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低,生態(tài)系統(tǒng)服務受到嚴重威脅.因此,明晰生態(tài)系統(tǒng)服務的時空變化,厘清生態(tài)系統(tǒng)服務之間的權衡/協(xié)同關系,可以有效推動喀斯特山地城市地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務功能管理[4],實現(xiàn)社會經濟發(fā)展與生態(tài)保護“雙贏”目標.
近年來,探究生態(tài)系統(tǒng)服務間的權衡/協(xié)同關系已經成為生態(tài)系統(tǒng)服務研究的重要議題,研究內容多涉及生態(tài)系統(tǒng)服務的權衡/協(xié)同關系識別[5]、尺度依存[6]以及影響因素[7]等.由于喀斯特地區(qū)特殊的地質背景與敏感的生態(tài)環(huán)境,研究者紛紛對該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務權衡/協(xié)同關系展開研究.郎焱卿[8]以喀斯特山區(qū)為研究區(qū),利用InVEST模型分別評估營養(yǎng)截留量、產水量、土壤保持量、碳儲量4種生態(tài)系統(tǒng)服務,通過生產可能性邊界明確4種生態(tài)系統(tǒng)服務之間的權衡/協(xié)同關系.Tian等[9]以貴州省西部典型喀斯特流域為例,結合SWAT和CASA模型,模擬和評估NPP、產水量、土壤侵蝕量3種生態(tài)系統(tǒng)服務的權衡協(xié)同關系,得出產水量與土壤侵蝕量為協(xié)同關系,NPP與產水量、土壤侵蝕量為權衡關系.Han等[10]以貴州省為研究區(qū),探討1995-2015年間產水量、土壤保持、碳儲存、糧食生產4種生態(tài)系統(tǒng)服務間權衡/協(xié)同關系以及對土地利用變化的響應.高敏等[11]以實施了退耕還林等生態(tài)工程的典型喀斯特地區(qū)為研究區(qū),研究不同生態(tài)系統(tǒng)服務權衡/協(xié)同關系,以明確生態(tài)工程對生態(tài)系統(tǒng)服務權衡/協(xié)同關系的影響.綜上所述,喀斯特地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務權衡/協(xié)同關系的研究多以流域、省域、喀斯特山區(qū)、生態(tài)工程實施地區(qū)等為研究區(qū),而有關喀斯特典型山地城市地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務關系的研究較少.
貴陽市地處喀斯特山地地區(qū),其生態(tài)系統(tǒng)變異敏感性高、抗干擾能力弱[12].隨著城市化發(fā)展加快和建設用地的不斷擴張,該地區(qū)植被破壞、土壤侵蝕等一系列生態(tài)問題日益嚴峻[13-14],許多區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)服務水平降低.因此,本研究利用RULSE、InVEST模型分析該地區(qū)土壤保持、產水量及碳固持3種典型生態(tài)系統(tǒng)服務,并基于喀斯特地區(qū)特殊的下墊面性質對土壤保持量進行修正,利用SPSS 20.0軟件中相關性分析和GeoDa軟件中雙變量局部空間自相關分析,探究3對生態(tài)系統(tǒng)服務時間和空間的權衡/協(xié)同關系,為管理者制定有效的生態(tài)管理策略提供參考依據,實現(xiàn)區(qū)域生態(tài)保護與可持續(xù)發(fā)展.
貴陽市位于貴州省中部,地處東經106°07′-107°17′,北緯26°11′-26°55′,是貴州省的省會(圖1).貴陽市屬于亞熱帶季風濕潤氣候,年平均氣溫為15.3 ℃,氣溫季節(jié)變化小,多年平均年降水量1 120 mm左右,干濕交替明顯,良好的水熱條件形成了貴陽市豐富多樣的生態(tài)環(huán)境,但也是生態(tài)脆弱區(qū)和生態(tài)敏感區(qū),土壤以酸性土壤為主,石灰?guī)r、白云巖等碳酸鹽巖分布廣泛,占總面積的85.02%,是石漠化、水土流失嚴重區(qū).該市地處黔中山原丘陵中部,地勢西南高、東北低,是以山地、丘陵地貌為主的丘原盆地地區(qū).貴陽市下轄6個市轄區(qū):觀山湖區(qū)、云巖區(qū)、南明區(qū)、花溪區(qū)、烏當區(qū)、白云區(qū),3個縣:修文縣、息烽縣、開陽縣,代管1個縣級市:清鎮(zhèn)市,總面積8 034 km2.近年來,貴陽市人口不斷增加,由2005年的350.7萬人增加到2015年的391.8萬人,經濟水平得到快速發(fā)展,2005年貴陽市GDP為4 436 292萬元,2015年上升為24 972 691萬元,人均GDP由2005年的12 683元增加到2015年的55 018元.貴陽市在貴州省的經濟發(fā)展中占有重要地位,到2015年,貴陽市GDP占貴州省GDP的31.82%,其人均GDP為全省最高.
審圖號:黔S(2020)007號,下同.
① 氣象數(shù)據.2005年和2015年降水量、氣溫空間插值數(shù)據集,分辨率為1 km,來源于中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據中心(http://www.resdc.cn/).② 土地利用數(shù)據.2005年和2015年的中國土地利用現(xiàn)狀遙感監(jiān)測數(shù)據,分辨率為1 km,來源于中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據中心(http://www.resdc.cn/).③ 數(shù)字高程數(shù)據.30 m分辨率的ASTGTM2 DEM數(shù)據,來源于美國地質勘探局(https://earthexplorer.usgs.gov/).④ 植被覆蓋指數(shù)NDVI數(shù)據.分辨率為1 km,來源于中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據中心(http://www.resdc.cn/).⑤ 土壤數(shù)據.分辨率為1 km,來源于寒區(qū)旱區(qū)科學數(shù)據中心(http://westdc.westgis.ac.cn/),包括土壤深度,土壤沙粒、粉粒、黏粒、有機碳質量分數(shù)等數(shù)據.⑥ 凈初級生產力(NPP)數(shù)據.來源于全球變化科學研究數(shù)據出版系統(tǒng)的《北緯 18°以北中國陸地生態(tài)系統(tǒng)逐月凈初級生產力1 km 柵格數(shù)據集(1985-2015)》[15](http://www.geodoi.ac.cn/WebCn/HistoryList.aspx),分辨率為1 km,利用ArcGIS 10.2中Map Algebra工具將2005年和2015年各月NPP相加得到年數(shù)據.
1.3.1 土壤保持服務
生態(tài)系統(tǒng)服務中的土壤保持服務通常用土壤保持量來進行評估,本研究采用修正通用土壤流失方程(RUSLE)估算貴陽市土壤保持量,計算公式如下:
Ac=Ap-Ar
(1)
Ap=R×K×LS
(2)
Ar=R×K×LS×C×P
(3)
式中:Ac為土壤保持量(t/hm2);Ap為實際土壤流失量(t/hm2);Ar為潛在土壤流失量(t/hm2);R為降雨可侵蝕因子,是基于年降雨量估算降雨侵蝕力的簡易算法[16],由于此種方法忽視了喀斯特地區(qū)下墊面的性質,根據錢慶歡等[17]研究對降雨侵蝕力進行修正;K為土壤可侵蝕性因子,采用Williams等[18]提出的利用土壤粒度和土壤有機碳數(shù)據進行計算;L為坡長因子,S為坡度因子,C為植被覆蓋因子,無量綱,采用Zhang等[19]提出的公式計算;P為土壤保持措施因子,無量綱,參考許月卿等[20]研究對本研究區(qū)土壤保持措施因子賦值,其中旱地0.4,水田0.15,林地1,草地1,水域0,城鎮(zhèn)、工礦及居民用地0,未利用地1.
1.3.2 產水量服務
本研究運用InVEST模型中Water Yield模塊對貴陽市產水量服務進行估算,該模塊是基于水量平衡原理對區(qū)域的產水量進行估算,計算公式如下:
(4)
(5)
PET(x)=Kc(x)×ET0(x)
(6)
(7)
式中:Y(x)為柵格象元x上年均產水量(mm);AET(x)為柵格象元x的年實際蒸散量(mm);P(x)為柵格象元x的年降雨量(mm);PET(x)為潛在蒸散量;w(x)為非物理參數(shù);ET0(x)為參考蒸散量;Kc(x)為蒸散發(fā)系數(shù);AWC(x)為植物可利用含水量;Z為Zhang系數(shù)[21].
1.3.3 碳固持服務
本研究碳固持服務采用NPP來進行表征,陳鵬飛[15]主要采用Carnegie Ames-Stanford Approach(CASA)模型對NPP進行定量估算,該模型由光合有效輻射和光能利用率兩個因子決定,計算公式如下:
NPP(x,t)=APAR(x,t)×ε(x,t)
(8)
式中:x為柵格數(shù)據像元的空間位置;t為時間(月份);NPP(x,t)為x像元上t月份凈初級生產力(gC/m2);APAR(x,t)為x像元上t月份光合有效輻射(MJ/m2);ε(x,t)為x像元上t月份光能利用率(gC/MJ).
1.3.4 空間自相關分析法
空間自相關是指某一變量在同一個分布區(qū)內的相鄰或相近空間單元之間潛在相互依賴性,包括全局空間自相關與局部空間自相關[22],為了描述多個變量間的空間相關性,Anselin等[23]在單變量空間自相關的基礎上提出了雙變量空間自相關.
全局空間自相關反映整個研究區(qū)域內各空間單元與鄰近空間單元之間的相似性,本研究采用全局空間自相關指數(shù)Moran’sI作為全局自相關統(tǒng)計量,計算公式為:
(9)
與全局空間自相關相比,局部空間自相關可以反映每個空間單元與鄰近空間單元之間的空間異質性,可以用Gi統(tǒng)計量、Moran散點圖、LISA集聚圖等方法進行分析[24-25].本研究選用局部LISA集聚圖對貴陽市生態(tài)系統(tǒng)服務的空間聚集差異進行分析,計算公式為:
(10)
本研究評估了2005年、2015年貴陽市土壤保持、產水量和碳固持3種典型的生態(tài)系統(tǒng)服務.從時間變化趨勢看(表1),在2005-2015年間,土壤保持量、產水量和碳固持總量上均為增加趨勢,土壤保持量約增加200 471.27 t/hm2,產水量約增加2 105 547.25 mm,碳固持約增加362 508.00 gC/m2,其中產水量的變化率最高,可達89.64%.自2002年貴陽市成為首個全國建設循環(huán)經濟生態(tài)試點城市以來,貴陽市政府在對貴陽生態(tài)、經濟和社會等狀況分析的基礎上通過了《關于建設生態(tài)文明城市的決定》,大力進行生態(tài)文明建設,林地質量不斷提高,使得貴陽市生態(tài)系統(tǒng)服務整體狀況得到改善.
表1 2005和2015年貴陽市生態(tài)系統(tǒng)服務時間變化
從空間變化趨勢看(圖2),貴陽市生態(tài)系統(tǒng)服務空間格局差異性顯著.土壤保持與碳固持服務呈現(xiàn)出南部地區(qū)低、北部地區(qū)高的空間格局,產水量服務則呈現(xiàn)出南部地區(qū)高、北部地區(qū)低的空間格局.其中,碳固持與土壤保持服務的高值區(qū)主要分布在開陽縣東部、息烽縣東部、烏當區(qū)南部等地區(qū),低值區(qū)主要分布于白云區(qū)、觀山湖區(qū)以及清鎮(zhèn)市南部.產水量服務的高值區(qū)集中分布在白云區(qū)、云巖區(qū)、南明區(qū)以及觀山湖區(qū)東部,低值區(qū)分布在開陽縣、息烽縣、修文縣西部.2005-2015年間,土壤保持服務東部地區(qū)增益高,西南部地區(qū)增益低,產水量服務由西部向東部地區(qū)增益逐步增加,碳固持服務在白云區(qū)、云巖區(qū)、南明區(qū)、花溪區(qū)北部等城市建成區(qū)及周邊表現(xiàn)為減少趨勢.
圖2 2005和2015年貴陽市生態(tài)系統(tǒng)服務空間分布變化
為了明確各項生態(tài)系統(tǒng)服務在空間上的集聚特征,更直觀地分析生態(tài)系統(tǒng)服務的空間分布差異,本研究在DEM的基礎上將貴陽市劃分為432個小流域,運用ArcGIS 10.2軟件Zone Statistic工具將2005年和2015年3種生態(tài)系統(tǒng)服務的柵格值進行分區(qū)統(tǒng)計,再賦值給矢量圖層,將結果導入到GeoDa軟件中進行單變量空間自相關分析.
貴陽市生態(tài)系統(tǒng)服務的Moran’sI指數(shù)(表2)反映出各流域單元均具有全局空間自相關性.從Moran’sI值的大小可以看出,2005年和2015年3種生態(tài)系統(tǒng)服務的集聚程度從高到低依次為碳固持、產水量、土壤保持,且2015年生態(tài)系統(tǒng)服務的集聚程度高于2005年.
表2 貴陽市生態(tài)系統(tǒng)服務的Moran’s I估計值
從局部LISA聚類圖(圖3)可知,貴陽市3種典型生態(tài)系統(tǒng)服務在空間上的集聚特征具有顯著的差異性.總體上,正相關類型(高高集聚和低低集聚)表現(xiàn)出較強的集聚特征,而負相關類型(高低集聚和低高集聚)零散分布,集聚性較低.具體來看,2005年和2015年土壤保持的顯著高高集聚單元與顯著低低集聚單元在數(shù)目和集中區(qū)域上均沒有明顯變化,顯著高高集聚單元零散地分布于東北、西北等地區(qū),顯著低低集聚單元集中分布在觀山湖區(qū)、清鎮(zhèn)市南部、花溪區(qū)北部等地區(qū).與2005年相比,2015年產水量的顯著高高集聚單元由61個上升至76個,集中擴張區(qū)域范圍主要分布在貴陽市主城區(qū)及周邊,主要由于2005-2015年間貴陽市主城區(qū)周邊建設用地及居民工礦用地顯著擴張;顯著低低集聚單元數(shù)目由65個上升至86個,顯著低低集聚單元集中區(qū)明顯轉移,由2005年貴陽市北部地區(qū)及西部地區(qū)零散分布向貴陽市西北部地區(qū)集聚.2015年流域碳固持顯著高高集聚單元由2005年的57個上升至67個,集中區(qū)域由烏當區(qū)、修文縣的東部地區(qū)等向西北部的息烽縣轉移;顯著低低集聚單元由38個上升至58個,集中區(qū)域未發(fā)生明顯轉移,主要分布在貴陽市南部,但范圍有明顯的擴張.
圖3 2005和2015年貴陽市3種典型生態(tài)系統(tǒng)服務局部LISA圖
土地利用類型對生態(tài)系統(tǒng)服務影響的差異主要表現(xiàn)在兩個方面,即同一種土地利用類型對不同生態(tài)系統(tǒng)服務影響的差異,以及同一種生態(tài)系統(tǒng)服務在不同土地利用類型上的差異[26].結合貴陽市土地利用,本研究重點關注2005年、2015年貴陽市耕地、林地、草地以及建設用地中生態(tài)系統(tǒng)服務變化情況.利用ArcGIS 10.2軟件Zone Statistic得到3種生態(tài)系統(tǒng)服務在2005年和2015年不同土地利用類型中的均值和總量,對不同土地利用類型中的生態(tài)系統(tǒng)服務進行統(tǒng)計,結果如圖4所示.
從單位面積中可以看出(圖4a),碳固持服務林地最高,草地略大于耕地,三者單位面積總量達72%以上;土壤保持服務林地最高,草地與耕地相差不大,三者單位面積總量達75%左右;產水量服務建設用地最高,林地最低,草地大于耕地.從總量供給百分比上看(圖4b),林地提供的3種生態(tài)系統(tǒng)服務強度從高到低依次為:土壤保持、碳固持、產水量,說明該研究區(qū)的土壤保持服務與碳固持服務主要由林地提供.草地在研究區(qū)所占的面積雖然小于耕地的面積,但是其提供的3種生態(tài)系統(tǒng)服務總量均高于耕地,并且耕地和草地的產水量服務較強,從高到低依次為:產水量、碳固持、土壤保持.建設用地雖然單位面積上提供的產水量服務較高,但是相比于耕地、林地、草地而言,在研究區(qū)所占面積較小,提供的總產水量服務較少.總體來看,貴陽市土壤保持服務、產水量服務、碳固持服務主要由耕地、林地、草地提供,2005年三者提供的土壤保持服務、產水量服務、碳固持服務總供給量分別占整個研究區(qū)的98.34%,93.39%,98.05%,2015年分別占整個研究區(qū)的96.96%,89.91%,96.75%.
圖4 不同土地利用類型中生態(tài)系統(tǒng)服務百分比
基于流域單元,將3種生態(tài)系統(tǒng)服務2005-2015年間的變化量進行分區(qū)統(tǒng)計,并對其數(shù)值進行標準化后,利用SPSS 20.0軟件進行雙變量相關分析,用GeoDa軟件進行雙變量局部空間自相關分析,研究貴陽市生態(tài)系統(tǒng)服務權衡/協(xié)同關系及空間分布特征.
從雙變量相關分析的結果看(表3),土壤保持—產水量、土壤保持—碳固持為相互增益的協(xié)同關系,其中,土壤保持與碳固持呈現(xiàn)出較強的協(xié)同關系,相關系數(shù)為0.143;土壤保持與產水量呈現(xiàn)出較弱的協(xié)同關系,相關系數(shù)僅為0.071;產水量與碳固持為此消彼長的權衡關系,相關系數(shù)為-0.536,呈現(xiàn)出較強的權衡關系.土壤保持—碳固持為協(xié)同關系,是因為植被覆蓋的改善有利于碳固持能力的增加,降低土壤侵蝕,促進土壤保持服務的提升[27].產水量—土壤保持為協(xié)同關系,產水量為降水量減去實際蒸散發(fā)量,2005-2015年間,貴陽市降水量增加明顯,但是溫度升高不顯著,降水成為影響產水量服務的主要氣候因子,降水的增加也會促進土壤保持功能增加,從而使土壤保持與產水量為協(xié)同關系.產水量—碳固持為權衡關系,植被與碳固持的關系密切,植被的增加有利于碳固持的增加,但是植被與產水量呈負相關,植被的增加會增大蒸發(fā),使產水量減少[28],從而導致二者為權衡關系.
表3 貴陽市3種生態(tài)系統(tǒng)服務的相關性
通過流域尺度的Moran’sI指數(shù)值(表3)可以看出,2005-2015年間土壤保持—碳固持、土壤保持—產水量在空間上呈現(xiàn)協(xié)同關系,Moran’sI指數(shù)分別為0.149和0.125,產水量—碳固持在空間上為權衡關系,Moran’sI指數(shù)為-0.499,這與雙變量相關分析所得的結果一致,說明2005-2015年間貴陽市生態(tài)系統(tǒng)服務權衡/協(xié)同關系時空變化一致.
從流域尺度的LISA圖(圖5)可以看出,土壤保持—碳固持、產水量—碳固持、土壤保持—產水量權衡/協(xié)同關系的空間異質性有統(tǒng)計學意義.土壤保持—碳固持的協(xié)同關系主要分布在觀山湖區(qū)、白云區(qū)、清鎮(zhèn)市南部、開陽縣東部等地區(qū),權衡關系零散地分布在貴陽市西南、西北地區(qū).產水量—碳固持主要表現(xiàn)為權衡關系,集中分布在貴陽市東南部以及西北部地區(qū),主要包括云巖區(qū)、南明區(qū)、花溪區(qū)北部、烏當區(qū)南部、觀山湖區(qū)東部、息烽縣等地區(qū).土壤保持與產水量協(xié)同關系主要分布在貴陽市西北部地區(qū),主要包括息烽縣與修文縣西部、清鎮(zhèn)市北部等地區(qū),權衡關系主要分布在貴陽市東南部地區(qū),主要包括花溪區(qū)中部、南明區(qū)、觀山湖區(qū)東部等地區(qū).貴陽市東南部為中心城區(qū),其城市化水平顯著提高,導致該地區(qū)人地矛盾尤為突出,在本研究的3對生態(tài)系統(tǒng)服務中,產水量—碳固持、土壤保持—產水量2對生態(tài)系統(tǒng)服務在該地區(qū)均表現(xiàn)出權衡關系.一方面,貴陽市中心城區(qū)經濟的迅速發(fā)展與人口的迅速增加,城市建設用地以及居民工礦用地面積增加,導致不透水表面增加,土壤蓄水能力下降,產水量服務顯著提高[29];另一方面,城市建設用地及居民工礦用地擴大會大量占用耕地、林地與草地,而耕地、林地、草地的土壤保持與碳固持服務遠高于建設用地,導致該地區(qū)土壤保持與碳固持服務降低.
圖5 貴陽市3種典型生態(tài)系統(tǒng)服務間局部LISA圖
本研究利用RULSE、InVEST模型分析2005-2015年貴陽市土壤保持、產水量及碳固持3種典型生態(tài)系統(tǒng)服務時空變化,利用SPSS 20.0軟件中相關性分析和GeoDa軟件中雙變量局部空間自相關分析,探討了土壤保持—碳固持、產水量—碳固持、土壤保持—產水量3對生態(tài)系統(tǒng)服務權衡/協(xié)同關系,得到以下結論:
(1)2005-2015年間貴陽市生態(tài)系統(tǒng)服務整體上呈上升趨勢,從空間分布上看,土壤保持與碳固持均表現(xiàn)出南部地區(qū)低、北部地區(qū)高的空間分布特征,主要與北部地區(qū)林地面積分布較廣關系密切,產水量則表現(xiàn)出相反的空間分布特征.2005年和2015年貴陽市土壤保持、產水量、碳固持3種生態(tài)系統(tǒng)服務均具有空間自相關性,與2005年相比,2015年除土壤保持服務集聚特征沒有明顯變化外,其余兩種生態(tài)系統(tǒng)服務在集聚單元數(shù)目、范圍與位置上均有變化.
(2)單位面積百分比中土壤保持服務與碳固持服務林地最高,產水量服務建設用地最高;總量百分比中,貴陽市土壤保持、產水量、碳固持3種生態(tài)系統(tǒng)服務主要由耕地、林地、草地提供.因此,在貴陽市城市建設中,需保護林地、草地等土地資源,加大城市綠色基礎設施建設,例如,在城市建成區(qū)設立綠化帶,一方面植被的生長可以提高碳固持與土壤保持服務,另一方面可以消除城市不透水面的負面影響,提高主城區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務功能.
(3)貴陽市土壤保持—產水量、土壤保持—碳固持為協(xié)同關系,產水量—碳固持為權衡關系.在空間上,貴陽市西南部地區(qū)土壤保持—碳固持為協(xié)同關系,貴陽市西北部地區(qū)土壤保持—產水量為協(xié)同關系,但是貴陽市東南部經濟發(fā)展水平較高的地區(qū),主要包括花溪區(qū)中部、南明區(qū)、觀山湖區(qū)東部等,產水量—碳固持、土壤保持—產水量2對生態(tài)系統(tǒng)服務均為權衡關系.一方面,城市建設用地、工業(yè)用地與商業(yè)用地增加會占用耕地、林地、草地等土地資源.另一方面,城市化建設需要利用林木來提供原材料,進一步降低了生態(tài)系統(tǒng)服務功能.因此,在城市化建設中土地資源要集約化發(fā)展,政府要嚴格把控審批項目,限制城市建設中工業(yè)用地與商業(yè)用地的擴張,減少因耕地、林地、草地的占用所造成的負面影響.
通過與喀斯特地區(qū)相關研究對比可看出,土壤保持與碳固持在多數(shù)研究中均表現(xiàn)出協(xié)同關系,但是產水量與碳固持、土壤保持與產水量在不同地區(qū)表現(xiàn)出不同的關系.例如,郎焱卿[8]以喀斯特山區(qū)為研究區(qū)探討生態(tài)系統(tǒng)服務的關系,結果顯示產水量與碳固持、土壤保持與產水量均為權衡關系;但是Han等[10]以貴州省為研究區(qū),結果顯示產水量與碳固持、土壤保持與產水量為協(xié)同關系.因此,在喀斯特背景下,不同研究尺度的自然環(huán)境條件不同,加上人類活動對生態(tài)系統(tǒng)的影響程度不同,生態(tài)系統(tǒng)服務之間表現(xiàn)出的關系也就不同.
本研究對生態(tài)系統(tǒng)服務權衡/協(xié)同關系的判斷是在2005年和2015年兩個時間節(jié)點的基礎上,有研究表明僅靜態(tài)研究兩個時間節(jié)點或某幾個時間節(jié)點可能對生態(tài)系統(tǒng)服務間的相互關系造成誤判[30],未來研究需要使用長時間序列的數(shù)據探究生態(tài)系統(tǒng)服務關系,來提高權衡/協(xié)同關系判斷的準確性.另外,本文僅對貴陽市土壤保持、產水量和碳固持3種典型的生態(tài)系統(tǒng)服務進行研究,但是生態(tài)系統(tǒng)服務類型多樣,今后應對其他重要的生態(tài)系統(tǒng)服務,如食物供給、生物多樣性、水體凈化、休閑娛樂等進行研究,為貴陽市生態(tài)與經濟協(xié)調發(fā)展提供更加全面有效的生態(tài)系統(tǒng)管理策略.