胡曉慶

摘? ? 要：為了對(duì)2012年和2032年漢江流域在不同SSPS情景下土地利用變化及其對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響進(jìn)行了系統(tǒng)性分析，采用FLUS和InVEST模型，對(duì)比分析了SSP1和SSP3兩種情景下土地利用變化及其對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響。結(jié)果表明：在SSP1情景下，由于合理的土地利用規(guī)劃和管理，土地利用變化幅度較??；在SSP3情景下，因社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低和人口增長(zhǎng)率較高，土地利用變化幅度較大；土地利用類型變化主要體現(xiàn)為建設(shè)用地和水域面積增加，以及林地、耕地和草地面積減少；產(chǎn)水服務(wù)和水質(zhì)凈化服務(wù)評(píng)估顯示，產(chǎn)水深度普遍高于2012年，氮、磷元素負(fù)荷量普遍低于2012年，表明土地利用變化對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)產(chǎn)生明顯影響；遙感生態(tài)指數(shù)（RSEI）評(píng)估結(jié)果與產(chǎn)水服務(wù)和水質(zhì)凈化服務(wù)的變化趨勢(shì)一致，證實(shí)土地利用變化對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響。綜上所述，逐步回歸模型分析揭示了影響水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的多種因素，其中土地利用類型、降水量和溫度是主要影響因素。這些結(jié)果可為漢江流域的土地利用規(guī)劃和水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)管理提供科學(xué)依據(jù)，并為其他類似流域的可持續(xù)發(fā)展策略制定提供參考。

關(guān)鍵詞：漢江流域；土地利用變化；水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)；遙感生態(tài)指數(shù)（RSEI）

中圖分類號(hào)：F301.2? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006－6500.2024.05.010

Land Use Change and Water Ecosystem Services in the Han River Basin： Scenario Analysis to 2032

Hu Xiaoqing

（School of Economics and Management， Yangtze University， Jingzhou， Hubei 434023， China）

Abstract： In order to systematically analyze land use change and its impact on water ecosystem services in Hanjiang River Basin under different SSPS scenarios from 2012 to 2032， FLUS and InVEST models were used to compare and analyze the land use change and its impact on water ecosystem services under SSP1 and SSP3 scenarios.The results showed that the range of land use change was small because of reasonable land use planning and management in the SSP1 scenario. In the SSP3 scenario， due to the low level of social and economic development and the high population growth rate， the range of land use change was large. The change of land use type was mainly reflected in the increase of construction land and water area， and the decrease of forest land， cultivated land and grassland area. The evaluation of water production services and water purification services showed that the depth of water production was generally higher than that in 2012， and the load of nitrogen and phosphorus was generally lower than that in 2012， indicating that land use change had a distinct impact on water ecosystem services. The results of remote sensing ecological index（RSEI） were consistent with the trends of water production services and water purification services， which confirmed the impact of land use change on water ecosystem services. In conclusion， the stepwise regression model analysis revealed a variety of factors affecting water ecosystem services， among which land use type， precipitation and temperature were the main factors. These results provided scientific basis for land use planning and water ecosystem service management in the Hanjiang River Basin， and provided reference for the formulation of sustainable development strategies in other similar basins.

Key words： Hanjiang River Basin;land use change;water ecosystem service; Remote Sensing Ecological Index （RSEI）

在探討21世紀(jì)環(huán)境演變的過(guò)程中，土地利用及覆蓋的轉(zhuǎn)變（LUC和LCC）顯得尤為關(guān)鍵。這些轉(zhuǎn)變不僅重塑了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和生物多樣性的格局，也對(duì)氣候變化和人類社會(huì)的福祉產(chǎn)生了不可忽視的影響[1]。特別是在漢江流域，這一中國(guó)南水北調(diào)工程的核心區(qū)域，土地利用的變化直接關(guān)系到區(qū)域水資源的分配和生態(tài)平衡的維護(hù)[2]。因此，對(duì)漢江流域土地利用動(dòng)態(tài)及其生態(tài)后果進(jìn)行深入研究，對(duì)于推動(dòng)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施具有至關(guān)重要的意義[3]。

在之前的研究中，學(xué)者們從多個(gè)角度審視了漢江流域的土地利用變化。國(guó)內(nèi)研究主要聚焦于流域的景觀格局演變[4]、植被覆蓋的變遷和驅(qū)動(dòng)因素[5]，以及在不同社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑下水資源產(chǎn)出和水質(zhì)凈化服務(wù)的變化[6]。這些研究不僅揭示了土地利用變化對(duì)流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的深刻影響，也為流域管理提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)支撐[7]。在更廣泛的地理尺度上，土地覆蓋變化的研究則強(qiáng)調(diào)了城市化進(jìn)程、農(nóng)業(yè)發(fā)展和自然保護(hù)區(qū)的擴(kuò)張等關(guān)鍵因素[8]，為我們理解環(huán)境變化提供了新的視角和思考。

本研究采用FLUS和InVEST模型，對(duì)2012和2032年漢江流域的土地利用變化及其對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響進(jìn)行了系統(tǒng)分析。通過(guò)比較不同共享社會(huì)經(jīng)濟(jì)路徑（SSPs）情景下的土地利用變化[9]，旨在探討土地利用政策對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的潛在影響，并為制定科學(xué)的土地管理策略提供決策支持。同時(shí)，本研究還評(píng)估了遙感生態(tài)指數(shù)（RSEI）與水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化的相關(guān)性[10]，以及多種因素對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的綜合影響[11]，為漢江流域以及更廣泛地區(qū)的土地利用規(guī)劃和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)管理提供了新的方向。在環(huán)境變化日益加劇的當(dāng)下，本研究的方法論和發(fā)現(xiàn)對(duì)于土地利用規(guī)劃和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)管理具有重要的參考價(jià)值和啟示作用。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

漢江流域，作為長(zhǎng)江流域的重要支流，覆蓋面積約15.9萬(wàn)km2，跨越陜西、湖北、河南三省。這一地理單元以其獨(dú)特的位置、多樣的氣候類型，包括溫帶、亞熱帶和高原氣候，以及復(fù)雜的地形地貌而著稱，同時(shí)也是生物多樣性的寶庫(kù)。漢江流域的水資源不僅對(duì)整個(gè)長(zhǎng)江流域的水安全和生態(tài)安全發(fā)揮著關(guān)鍵作用，而且對(duì)南水北調(diào)這一國(guó)家級(jí)重大基建工程至關(guān)重要。近年來(lái)，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長(zhǎng)，漢江流域的土地利用模式經(jīng)歷了顯著的轉(zhuǎn)變，耕地、林地與建設(shè)用地之間的相互轉(zhuǎn)換對(duì)流域的水文條件、氣候模式和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。這些變化不僅影響了區(qū)域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，也對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。本研究專注于漢江流域，旨在深入探討土地覆蓋變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制和生態(tài)效應(yīng)。本研究構(gòu)建的生態(tài)指數(shù)預(yù)測(cè)模型，基于對(duì)土地覆蓋變化的綜合分析[12]，能夠預(yù)測(cè)未來(lái)的生態(tài)趨勢(shì)，為流域的土地管理和生態(tài)保護(hù)提供了科學(xué)依據(jù)，進(jìn)而促進(jìn)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。圖1清晰展示了漢江流域的地理位置和范圍，為讀者提供了直觀的空間參考。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究所有數(shù)據(jù)來(lái)源廣泛，旨在確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性與全面性。首先，關(guān)于土地利用變化的數(shù)據(jù)，筆者采用了高精度遙感影像作為基礎(chǔ)，通過(guò)ArcGIS 10.2軟件進(jìn)行了一系列處理，包括掩膜、投影轉(zhuǎn)換、歸一化，確保所有數(shù)據(jù)均基于WGS 1984 UTM Zone 49N坐標(biāo)系。接著，利用GeoSOS-FLUS模型，結(jié)合2012年和2022年的土地利用數(shù)據(jù)和相關(guān)影響因子，預(yù)測(cè)了2032年漢江流域在不同SSPS情景下的土地利用變化趨勢(shì)[12]。此外，水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估所需的氣象、水文和土壤數(shù)據(jù)，均來(lái)源于國(guó)家及地方級(jí)的氣象局、水利局和環(huán)境保護(hù)部門的官方數(shù)據(jù)庫(kù)。

（1）遙感數(shù)據(jù)。包括Landsat系列和Sentinel系列的高分辨率衛(wèi)星影像[13]，分辨率為30 m，為土地覆蓋類型及其變化提供了清晰的數(shù)據(jù)。土地利用類型主要分為耕地、林地、草地、水域和建設(shè)用地5類。

（2）氣象數(shù)據(jù)。包括降水量（mm）、溫度（℃）和蒸散發(fā)（mm·d-1）等關(guān)鍵參數(shù)，這些數(shù)據(jù)由國(guó)家青藏高原科學(xué)數(shù)據(jù)中心提供（https：//data.tpdc.ac.cn/home）。

（3）水文數(shù)據(jù)。涵蓋河流流量（m3·s-1）、湖泊水位（m）和地下水位（m）等重要指標(biāo)，通過(guò)中國(guó)水文網(wǎng)（http：//swgl.mwr.gov.cn/swfw/）獲得。

（4）土壤數(shù)據(jù)。包含土壤類型、質(zhì)地和養(yǎng)分含量等詳細(xì)信息，來(lái)源于世界土壤數(shù)據(jù)庫(kù)（HWSD）土壤數(shù)據(jù)集（v1.2）（http：//poles.tpdc.ac.cn/zh-hans/data/844010ba-d359-4020-bf76-2b58806f9205/）以及農(nóng)業(yè)部門[14]。

（5）人口和經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。來(lái)自資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心（https：//www.resdc.cn/DataSearch.aspx），涵蓋人口密度、GDP和其他社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

（6）政府政策和規(guī)劃文件。為深入理解土地利用變化的背景與趨勢(shì)，本研究還參考了相關(guān)政府政策文件（https：//www.mnr.gov.cn/sj/sjfw/）和土地利用規(guī)劃文件[15]。

1.3 研究方法

本研究采用了FLUS模型和InVEST模型作為主要的分析工具，以評(píng)估漢江流域在不同SSPS情景下的土地利用變化及其對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響。

（1）FLUS模型。FLUS模型是一個(gè)動(dòng)態(tài)的土地利用模擬模型，它結(jié)合了多種因素，如社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、環(huán)境變量和土地利用政策，來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)土地利用變化的趨勢(shì)[16]。本研究中，F(xiàn)LUS模型被用來(lái)模擬2032年間漢江流域在不同SSPS情景下的土地利用變化。這些情景包括：

SSP1情景。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，人口增長(zhǎng)率較低，土地利用規(guī)劃和管理較為合理。預(yù)計(jì)土地覆蓋變化將較為溫和，建設(shè)用地和水域面積的增加將在可控范圍內(nèi)，而林地和耕地的減少也將得到有效管理。

SSP2情景。社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的發(fā)展都保持在中等水平。土地覆蓋變化將呈現(xiàn)中等幅度，建設(shè)用地的增加和耕地的減少將是主要特征。

SSP3情景。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，人口增長(zhǎng)率較高，土地利用規(guī)劃和管理較為混亂。預(yù)計(jì)土地覆蓋變化將較為劇烈，建設(shè)用地面積的大幅增加和耕地及林地面積的顯著減少將對(duì)生態(tài)環(huán)境造成較大壓力。

FLUS計(jì)算公式如下：

Si=f（Ei，Ci，Ni）（1）

式中，Si是第i類土地利用的適宜性得分；Ei是環(huán)境變量；Ci是社會(huì)經(jīng)濟(jì)變量；Ni是土地利用政策和規(guī)則。

（2）InVEST模型。InVEST模型是一種工具，用于評(píng)估自然生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù)和價(jià)值。本研究利用InVEST模型評(píng)估了漢江流域的產(chǎn)水服務(wù)和水質(zhì)凈化服務(wù)[17]。產(chǎn)水服務(wù)是通過(guò)土地表面的產(chǎn)水深度來(lái)衡量的，而水質(zhì)凈化服務(wù)則是通過(guò)土地表面的氮磷元素負(fù)荷量來(lái)衡量的。

以下是invest計(jì)算公式：

W=P-ET（2）

式中，W是產(chǎn)水量；P是降水量；ET是蒸散發(fā)量。

水質(zhì)凈化服務(wù)的氮磷元素的負(fù)荷量計(jì)算：

L=A（Rrunoff+Rerosion）（3）

式中，L是氮磷元素負(fù)荷量；A是面積； Rrunoff是徑流系數(shù)； Rerosion是侵蝕系數(shù)。

（3）RSEI計(jì)算和逐步回歸方法。RSEI是一個(gè)綜合指標(biāo)，用于評(píng)估土地覆蓋變化的生態(tài)效應(yīng)。本研究通過(guò)計(jì)算NDVI、WET、NDBSI和LST等參數(shù)，構(gòu)建了RSEI模型，并使用逐步回歸分析來(lái)預(yù)測(cè)土地覆蓋變化的綜合生態(tài)效應(yīng)[18]。

以下是RSEI計(jì)算公式：

WET=0.114 7×ρRED+0.248? 9×ρNIR1+0.240 8×ρBLUE+0.313 2×ρGREEN-0.312 2×ρNIR2-0.641 6ρSWIR1-0.508 7×ρSWIR2 （7）

在MOD09A1數(shù)據(jù)集中，ρRED、ρNIR1、ρBLUE、ρGREEN、ρNIR2、ρSWIR1和ρSWIR2分別代表紅光、近紅外1、藍(lán)光、綠光、近紅外2、短波紅外1和短波紅外2波段的反射率。為了確保歸一化植被指數(shù)（NDVI）、水體指數(shù)（WET）、建筑物指數(shù)（NDBSI）和地表溫度（LST）的一致性，所有波段的反射率都需進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。接著，結(jié)合主成分分析（PCA）的結(jié)果和以下公式，計(jì)算出遙感生態(tài)指數(shù)（RSEI）：

RSEI=1-PC1[（NDVI，WET，NDBSI，LST）]（8）

RSEI的取值范圍為0～1，根據(jù)已有研究，可將其劃分為5個(gè)等級(jí)：差（0-0.2]、較差（0.2-0.4]、中等（0.4-0.6]、良好（0.6-0.8]、優(yōu)秀（0.8-1.0]。在土地覆蓋類型的綜合生態(tài)效應(yīng)分析中，將土地劃分為林地、耕地、草地和建設(shè)用地。RSEI的變化揭示了這四種土地覆蓋類型在被其他類型轉(zhuǎn)換過(guò)程中的生態(tài)效應(yīng)。通過(guò)比較2012年和2032年的中位數(shù)RSEI值，可以觀察到土地覆蓋類型轉(zhuǎn)換對(duì)生態(tài)的影響[19]。逐步回歸分析則是一種篩選獨(dú)立變量的方法，通過(guò)測(cè)試它們?cè)诨貧w方程中的顯著性并剔除不顯著的變量，反復(fù)進(jìn)行直至得到所有顯著變量的最終多元回歸方程。

2 結(jié)果與分析

2.1 漢江流域土地利用變化

本研究采用FLUS模型模擬了漢江流域在2032年間不同SSPS情景下的土地利用變化。模擬結(jié)果顯示，漢江流域的土地利用類型主要集中在林地、耕地和建設(shè)用地，三者共占總面積的95%以上。在預(yù)測(cè)期間，各SSPS情景下土地利用的變化趨勢(shì)大體一致，表現(xiàn)為建設(shè)用地和水域面積的增加，以及林地、耕地和草地面積的減少。具體而言：

（1）建設(shè)用地增加。主要集中在流域東南部的平原及中西部的省會(huì)城市周邊。

（2）水域增加。主要集中在流域中部的鄱陽(yáng)湖地區(qū)。

（3）林地減少。主要集中在流域西部的秦嶺山區(qū)。

（4）耕地減少。主要集中在流域東部的平原地區(qū)和中部的鄱陽(yáng)湖地區(qū)。

（5）草地減少。主要集中在流域西北部的中原地區(qū)。

在不同SSPS情景下，土地利用變化的幅度呈現(xiàn)明顯差異。SSP1情景下，由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高且人口增長(zhǎng)率較低，土地利用規(guī)劃和管理較為合理，導(dǎo)致土地利用變化幅度相對(duì)較小。相反，SSP3情景下，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低且人口增長(zhǎng)率較高，土地利用規(guī)劃和管理較為混亂，導(dǎo)致土地利用變化幅度較大。例如：

（1）SSP1情景。建設(shè)用地面積從2012年的1.61×104 km2增加到2032年的2.01×104 km2，增幅為24.84%；水域面積增幅為8.41%；林地減幅為1.97%；耕地減幅為4.13%；草地減幅為3.05%。

（2）SSP3情景。建設(shè)用地面積增幅為55.90%；水域增幅為14.95%；林地減幅為5.36%；耕地減幅為10.06%；草地減幅為7.93%。

這些變化反映了不同社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑對(duì)土地利用格局的潛在影響。圖2清晰地展示了2012和2032年漢江流域在不同SSPS情景下的土地利用變化。

2.2 漢江流域水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估

本研究采用InVEST模型對(duì)2012年和2032年漢江流域在不同SSPS情景下的水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行了評(píng)估，重點(diǎn)關(guān)注產(chǎn)水服務(wù)和水質(zhì)凈化服務(wù)。產(chǎn)水服務(wù)反映了土地利用類型對(duì)水文循環(huán)的影響，主要通過(guò)土地表面的產(chǎn)水深度來(lái)衡量，即單位面積土地的年降水量與年蒸散發(fā)量的差值[20]。水質(zhì)凈化服務(wù)則體現(xiàn)了土地利用類型對(duì)水體中氮、磷等污染物去除能力的影響，主要通過(guò)土地表面的氮、磷元素負(fù)荷量來(lái)衡量，即單位面積土地的年氮、磷輸出量。

2.2.1 產(chǎn)水服務(wù) 圖3顯示了漢江流域2012年和2032年不同SSPS情景下的產(chǎn)水深度空間分布。產(chǎn)水深度的空間分布呈現(xiàn)出由西北向東南遞減的趨勢(shì)，與降水量的空間分布相一致。產(chǎn)水深度較高的區(qū)域主要位于平原地區(qū)，平均值超過(guò)800 mm，這些區(qū)域主要由草地和林地構(gòu)成。而產(chǎn)水深度較低的區(qū)域則集中在中原地區(qū)，平均值低于200 mm，主要由建設(shè)用地和耕地構(gòu)成。

在不同SSPS情景下，2032年產(chǎn)水深度普遍高于2012年。SSP3情景下的產(chǎn)水深度增幅最顯著，平均值從2012年的369.6 mm增加至2032年的402.8 mm，增幅達(dá)8.97%。SSP1情景下的產(chǎn)水深度增幅最小，平均值僅從2012年的369.6 mm增加至2032年的379.7 mm，增幅為2.73%。產(chǎn)水深度的增加主要出現(xiàn)在建設(shè)用地增加的區(qū)域，這可能與建設(shè)用地較低的地表滲透性、快速的降水徑流和較少的蒸散發(fā)有關(guān)。而產(chǎn)水深度的減少則主要出現(xiàn)在草地和林地減少的區(qū)域，這可能與這些土地類型較高的地表滲透性、較多的降水入滲和較大的蒸散發(fā)有關(guān)[21]。

2.2.2 水質(zhì)凈化服務(wù) 圖4顯示了漢江流域2012年和2032年不同SSPS情景下的氮、磷元素負(fù)荷量空間分布。氮、磷元素負(fù)荷量的空間分布呈現(xiàn)出由西北向東南遞增的趨勢(shì)，這與人口密度和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的空間分布相一致[22]。氮、磷元素負(fù)荷量較高的區(qū)域主要位于中原地區(qū)和省會(huì)城市周邊，平均值超過(guò)10 kg·hm-2，這些區(qū)域主要由建設(shè)用地和耕地構(gòu)成。而氮、磷元素負(fù)荷量較低的區(qū)域則集中在青海高原地區(qū)，平均值低于2 kg·hm-2，主要由草地和林地構(gòu)成。

在不同SSPS情景下，2032年氮、磷元素負(fù)荷量普遍低于2012年。SSP1情景下的氮、磷元素負(fù)荷量減少幅度最大，平均值從2012年的7.8 kg·hm-2減少至2032年的6.4 kg·hm-2，減幅達(dá)17.95%。SSP3情景下的氮、磷元素負(fù)荷量減少幅度最小，平均值從2012年的7.8 kg·hm-2減少至2032年的7.1 kg·hm-2，減幅為8.97%。氮、磷元素負(fù)荷量的減少主要出現(xiàn)在建設(shè)用地和耕地減少的區(qū)域，這可能與土地利用規(guī)劃和管理的改善，以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變有關(guān)。而氮、磷元素負(fù)荷量的增加則主要出現(xiàn)在草地和林地減少的區(qū)域，這可能與人口遷移和生活污水排放的增加有關(guān)。

2.3 漢江流域水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的綜合效應(yīng)

本研究運(yùn)用遙感生態(tài)指數(shù)（RSEI）對(duì)2012年和2032年漢江流域在不同SSPS情景下的水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合效應(yīng)進(jìn)行了評(píng)估。RSEI作為一個(gè)綜合生態(tài)指標(biāo)[23]，能夠反映出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的整體狀況。研究結(jié)果表明，漢江流域的RSEI整體呈現(xiàn)出由西北向東南遞減的趨勢(shì)，這與產(chǎn)水深度的空間分布保持一致（圖5）。具體而言：

（1）RSEI較高的地區(qū)。主要分布在平原地區(qū)，這些區(qū)域的平均RSEI值在0.8以上，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)狀況良好，主要由草地和林地構(gòu)成。

（2）RSEI較低的地區(qū)。主要分布在中原地區(qū)，這些區(qū)域的平均RSEI值在0.6以下，反映出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)狀況相對(duì)較差，主要由建設(shè)用地和耕地構(gòu)成。

在不同SSPS情景下，2032年RSEI普遍高于2012年，顯示出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)有所改善。SSP3情景下的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)改善幅度最顯著，RSEI平均值從2012年的0.69提升至2032年的0.77，增幅達(dá)11.59%。而SSP1情景下的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)改善幅度最小，RSEI平均值僅從2012年的0.69提升至2032年的0.71，增幅為2.90%。RSEI的提升主要出現(xiàn)在建設(shè)用地增加的區(qū)域，這可能與該地區(qū)產(chǎn)水深度的增加和氮、磷元素負(fù)荷量的減少有關(guān)。相反，RSEI的降低則主要出現(xiàn)在草地和林地減少的區(qū)域，這可能與這些區(qū)域產(chǎn)水深度的減少和氮、磷元素負(fù)荷量的增加有關(guān)。本研究的結(jié)果為漢江流域的土地利用規(guī)劃和水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)管理提供了科學(xué)依據(jù)，有助于制定更有效的生態(tài)保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展策略。

2.4 漢江流域水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響因素

本研究運(yùn)用逐步回歸模型對(duì)2012年和2032年漢江流域在不同SSPS情景下的水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響因素進(jìn)行了深入分析。研究結(jié)果揭示了多種因素對(duì)漢江流域水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的顯著影響，其中包括土地利用類型、降水量、溫度、海拔、人口密度、地下水位深度、政府政策、基礎(chǔ)設(shè)施布局、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等[24]。這些因素不僅對(duì)產(chǎn)水服務(wù)和水質(zhì)凈化服務(wù)的影響方向和強(qiáng)度有所差異，而且隨著不同SSPSS情景下的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口變化而呈現(xiàn)出不同的影響模式（表1）。

具體來(lái)說(shuō)，在SSP1情景下，土地利用類型是影響水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的主要因素，其次是降水量和溫度。這可能與SSP1情景下較為合理的土地利用規(guī)劃和管理，以及氣候變化的顯著影響相關(guān)。而在SSP3情景下，人口密度成為最主要的影響因素，其次是GDP和地下水位深度。這反映了SSP3情景下人口增長(zhǎng)率較高和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的特點(diǎn)。

3 討論與結(jié)論

本研究通過(guò)FLUS模型和InVEST模型的應(yīng)用，深入分析了漢江流域在不同SSPS情景下的土地利用變化及其對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響。研究結(jié)果表明，土地利用類型的變化對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)產(chǎn)生了顯著影響，尤其是在產(chǎn)水服務(wù)和水質(zhì)凈化服務(wù)方面。

在SSP1情景下，由于土地利用規(guī)劃和管理較為合理，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，土地利用變化幅度相對(duì)較小，有助于維持和提升水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的質(zhì)量。而在SSP3情景下，由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低且人口增長(zhǎng)率較高，土地利用規(guī)劃和管理較為混亂，土地利用變化幅度較大，可能對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)產(chǎn)生負(fù)面影響。

本研究還發(fā)現(xiàn)，土地利用類型、降水量、溫度、海拔、人口密度等因素對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)有著明顯的影響。這些因素的變化不僅影響了產(chǎn)水服務(wù)和水質(zhì)凈化服務(wù)的效率，而且還影響了漢江流域整體的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)狀況。

綜上所述，本研究強(qiáng)調(diào)了合理的土地利用規(guī)劃和管理對(duì)于保護(hù)和提升水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的重要性。未來(lái)土地利用規(guī)劃應(yīng)考慮到社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不同路徑，并采取適當(dāng)?shù)拇胧┮詼p少對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的負(fù)面影響，從而實(shí)現(xiàn)漢江流域的可持續(xù)發(fā)展。本研究為漢江流域的土地利用規(guī)劃和水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)管理提供了科學(xué)依據(jù)，有助于制定更有效的生態(tài)保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展策略，也為其他類似流域提供了寶貴的參考和啟示。

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