山江海耦合关键带生态系统服务价值时空变化及其权衡研究

高春莲,胡宝清,黄思敏,黄丽芳,李彩茶

(1.南宁师范大学北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室/广西地表过程与智能模拟重点实验室,南宁 530001;2.南宁师范大学地理科学与规划学院,南宁 530001)

地球关键带是美国国家研究委员会(National Research Community)2001年提出的人类与地球联系最为密切影响最为深刻的关键区域,是处于地球岩石圈、水圈、大气圈、土壤圈和生物圈五大圈层异质交叉地带的陆地表层系统[1]。地球关键带科学是未来地球科学研究的重点方向,国内外学者对关键带的物理、化学和生物过程进行了全面、系统、持续、深入的跨学科研究[2]。其中“关键带服务(Critical-Zone services)”作为地球关键带研究的未来发展方向之一[3],其生态系统服务对维持陆地生态系统平衡和人类生存发展至关重要。由于关键带是处于异质的地表环境及其要素、结构和过程的复杂性,目前地球关键带生态系统服务研究仍处于起步阶段,但也有不少学者进行了相关研究,如有学者通过生态系统服务价值评估构建14个地球关键带生态系统服务指标,评估地球关键带5个重要组成部分的价值量[4],张丽等[5]基于地球关键带创建土壤生态系统服务评价方法,陈琪等[6]针对陆地生态系统构建地球关键带生态系统服务评价方法和指标体系,陈金珂等[7]基于土地利用情景模拟和模型评估方法研究喀斯特关键带生态系统服务特征及权衡关系等。可见,目前针对地球关键带生态系统服务的研究较多关注以某一种类型的关键带为研究对象构建生态系统服务评价指标体系以及分析某一种类型关键带的生态系统服务特征,较少涉及对地球关键带服务的经济价值进行量化评估或将多种关键带作为一个连续的整体,研究不同关键带的耦合过程与功能,分析其在空间上呈现不同生态功能与服务等方面的研究。

地球关键带生态系统服务被定义为是由地球关键带特定的、完整的物理系统提供的广泛人类惠益[8],其生态服务可以分为供给服务、调节服务、支持服务和文化服务,这很大程度上与生态系统服务尤为相似[9],因此,对于地球关键带服务评价,可以从生态系统服务中已经广泛使用的方法延伸至地球关键带,即“生态系统服务”到“地球关键带服务”[10]。土地利用作为地球关键带中的重要组成部分[11],其对生态系统服务功能及其相互关系转化具有重大的影响[12],快速的土地利用变化能够直接改变生态系统结构且在一定程度上影响地域气候、水文、土壤、生物多样性以及地球化学循环过程[13]。例如,1999年的退耕还林工程,迫使2.33×105km2的耕地转为林地,很大程度上影响了区域生态系统服务及其之间的相互关系[14]。当前,许多学者从土地利用类型、时空尺度、地域范围等不同方面对生态系统服务功能类型、价值评估、权衡/协同效应等开展了大量研究[15],其中谢高地学者的生态系统服务价值当量因子表法在国内广泛运用[16],该方法主要通过土地利用现状评估不同土地利用提供的生态系统服务价值,从而确定不同生态系统服务间的关系[17]。

山江海耦合关键带是涵盖山地、流域、海岸关键带三者的简称,是山地丘陵、江河流域、海岸带3种地貌类型共同耦合的过渡性陆地表层系统,该区域因地形地貌、土地利用与植被覆盖动态变化等而呈现出不同结构、功能和特征,表现出独特的时空差异性和演变规律[18]。广西桂西南喀斯特—北部湾地区是山江海耦合关键带的典型代表,该地区由桂西南喀斯特山区、左右江流域和北部湾海岸3 个典型地带共同构成,在空间上形成由高山—丘陵—滨海平原组成,江河流域贯穿整个陆地表层系统且由西北向东南倾斜降低的过渡性特殊空间,是人与自然相互作用的过渡性地理空间[19]。多年来,由于该地区受地质地貌、气候、水文、历史文化发展等影响以及社会发展,人口数量增多,其生态系统服务受人类活动干扰强度大,生态环境脆弱。因此,为合理充分利用各地区优势,打通山区、流域、海岸带发展系统边界,形成山江海联动综合发展的形式,实现山江海过渡性地理空间社会生态系统可持续发展,本文在前人的基础上,通过将山地、流域、海岸3个关键带耦合作为一个连续的整体进行研究,基于1990—2020年7期土地利用数据及采用修订后的当量因子表,运用网格法分析桂西南喀斯特—北部湾地区生态系统服务价值的时空变化特征,探讨山江海耦合关键带生态系统服务现状,利用相关性分析和地理加权回归方法分析不同生态系统服务的相互关系及其空间分异特征,提高对生态系统服务之间相互作用的认识,为地球关键带生态系统服务的研究提供新视角、新思路,对促进区域多种关键带生态系统服务总体效益最大化及经济可持续发展与生态环境保护实现“双赢”具有重要意义。

1 研究区概况

广西桂西南喀斯特—北部湾地区是由喀斯特山区和北部湾海岸带构成复杂的陆地表层系统,同时被左江、右江河流贯穿其中的异质性国土空间,是典型的山江海过渡地区(图1)。该区域由百色市、崇左市、南宁市、防城港市、北海市、钦州市、崇左市7个地级市组成,涵盖50个县(市、区),土地面积达108 398.524 5 km2,占广西总面积的45.80%,至2021年底,桂西南喀斯特—北部湾地区共有2 922.05万人,占广西总人口的50.97%,经济总量达13 717.49亿元,人均GDP达56 167.14元。该区域沿云贵高原山麓向北部湾沿海地区呈自上而下倾斜的过渡地带,在空间上呈现出西北—东南地势逐渐降低的地域分异规律,具有亚热带季风气候和热带海洋性季风性气候两种,气温2.8～40.4℃,平均气温23.19℃,雨量充沛,平均降水量达1 377.8 mm,水资源丰富。

图1 研究区域Fig.1 Study area

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源与处理

本文基于1990 年、1995 年、2000 年、2005 年、2010年、2015年、2020年7期土地利用数据,空间分辨率为30 m,影像数据来源于武汉大学杨杰教授团队制作的中国土地覆盖数据集(CLCD)[20],根据其土地利用分类,根据研究区实际情况提取耕地、林地、草地、水域、未利用地、建设用地6 类地类的分类结果。研究区和全国粮食播种面积及产量数据从《广西统计年鉴》和《国家统计年鉴》中获取,全国粮食平均出售价格及广西居民消费价格指数(Consumer Price Index,CPI)分别来源于《全国农产品成本收益资料汇编(1990—2020年)》和《广西统计年鉴》。

2.2 生态系统服务价值估算

基于谢高地等[21]修订的当量因子表,结合桂西南喀斯特—北部湾地区实地生产能力,采用粮食修正方法进行修正,当量基准由农田平均粮食产量来测算单位面积食物生产服务的经济价值。1990—2020年全国单位粮食面积与桂西南喀斯特—北部湾地区平均产量分别为476 678.65 kg/km2,302 180.46 kg/km2,因此研究区粮食平均产量当量因子修订系数为0.634。从《全国农产品成本收益资料汇编(1990—2020)》中计算研究区平均粮食出售价格为1.6元/kg,在无其他干扰情况下,自然生态系统提供的经济价值是现有农田单位面积提供食物生产服务经济价值的1/7[22]。为消除粮食价格物价变动及通货膨胀影响,提高测算精度,引入CPI对所求得的VC进行修正[23],最后通过计算得出研究区1个当量因子的经济价值量为445.27元/km2,将耕地、林地、草地、水域、未利用地分别与农田、森林、草地、水体及荒漠5类生态系统相对应,建设用地单位面积生态服务价值单量参考邓元杰[24]和高振斌[25]等研究确定,最终得到山江海耦合关键带土地利用类型生态系统服务价值系数表(表1)。桂西南喀斯特—北部湾地区生态系统服务价值计算方法为[26]:

表1 山江海耦合关键带土地利用类型生态系统服务价值系数(ESV)Table 1 Landuse type ecosystem service value coefficient(ESV)in the key coupling zone of mountain-river-sea元/km2

式中:ESV 为生态系统服务价值(元);Sk为k类土地利用类型面积(km2);VC′ik为修正后k种地类生态系统服务价值系数(元/km2)。

2.3 生态敏感性分析

生态系统服务价值敏感性指数(Coefficient of Sensitivity,CS)是指由VC变化引起ESV变化[27]。为了确认ESV的计算是否符合研究区,引入生态系统价值敏感性系数进行敏感性指数分析,计算公式为:

式中:CS表示生态系统价值敏感性系数,是指生态价值系数变动1%引起ESV 发生变化;VC 为当量因子;b为调整后的状态;a为调整前的状态。VCb和VCal表示第l种初始和调整后(VC±50%)土地利用类型的价值系数。当VC＞1时,表示ESV 对VC 富有弹性;反之,ESV 对VC缺乏弹性,研究结果可信。

2.4 生态系统服务权衡协同关系

基于R.4.2软件中“corrplot”包利用皮尔逊(pearson)相关性分析确定生态系统服务的相互关系,若计算结果大于0,则两个生态系统服务之间为协同关系,反之为权衡关系,数值大小表示变量相关性的强弱。此外,为了凸显不同生态系统服务相互关系的空间分异特征,基于R.4.2软件中“GWmodel”包的GWR模型对不同生态系统服务进行分析。GWR 是基于传统的回归框架对GWR 进行修改,使其能够测试空间非平稳性[28],由于生态系统服务之间在空间上是非平稳的,受空间异质性的影响,而在本文中,只使用ESV 作为自变量和因变量,分析时不存在多重共线性问题,因此能够用GWR 结果中的系数来体现不同生态系统服务间的空间交互相关性。公式如下:

式中:(μi,νi)表示点i的空间位置;ρ为独立变量个数;yi为因变量;χjk为独立变量;εi为随机误差;βο(μi,νi)表示在i的截距;βk(μi,νi)为回归系数,数值大小表示强度的强弱,正值表示生态系统服务在空间上为协同关系,负值则为权衡关系。

3 结果与分析

3.1 土地利用类型面积及变化

由表2可知,1990—2020 年来研究区林地面积最广,占总面积67%以上,其次是耕地,占27%以上,水域、建设用地、草地和未利用地占比较小,其中在研究期间草地面积趋向于缩减,建设用地面积不断增加。1990—1995年草地、未利用地面积大幅度锐减,减幅分别为38.89%,38.98%,建设用地面积增加,增幅为26.83%;1995—2000年,建设用地面积持续增加,增幅达38.86%,主要是由于耕地和林地面积的转入;2000—2005年,建设用地、耕地、水域面积增加,耕地面积增幅达6.82%,主要由于林地、草地、未利用地面积的转入;2005—2010年期间,2008年国家坚守耕地保护红线,注重生态环境保护,强调退耕还林、还草、还湖,区内耕地面积缩减7.49%,林地、水域等生态用地面积增加,此外,工业等建设用地面积大大增加;2010—2015年,党的十八大大力推进生态文明建设,国家对石漠化地区生态环境开展实际性治理,桂西南喀斯特地区水土流失等生态环境问题逐渐改善,裸土逐渐变成旱地、林地等用地,林地和水域面积不断增加,林地在研究期间达到最大面积;2015—2020年,广西城镇化和工业化快速发展,区内建设用地面积达到1 488.24 km2,主要由于草地和水域面积的转入。

表2 1990-2020年山江海耦合关键带土地利用类型面积及占比Table 2 Landuse type area and proportion of the key coupling zone between mountain-river-sea from 1990 to 2020

3.2 生态系统服务价值时空变化

3.2.1 生态系统服务价值时间变化 根据公式(1)求出山江海耦合关键带1990—2020年各土地利用类型生态服务价值和单项生态系统服务价值(表3和表4)。1990—2020年来研究区总ESV 从788.55亿元增加到792.30亿元,增幅0.48%,表明山江海耦合关键带生态环境趋于改善,但改善的水平较低。31 年来,研究区总ESV 为先增加后减小再增加再减小的变化趋势,其中1990—2000年和2005—2015年呈持续增加的趋势,增幅为0.41%,2.97%,2000—2005年和2015—2020 年为减小的趋势,减幅为1.64%,1.20%。2015年总ESV 最高,为801.90 亿元,2005年最低,为778.78亿元,主要原因是由林地面积变化所致,2015年林地在研究期间内面积最大,2005年最小,表明研究区应重视退耕还林及喀斯特山区石漠化治理,坚定绿色发展的理念,注重生态文明建设。从各土地类型ESV 总体组成看,1990—2020年期间林地ESV 最大,其次是耕地和水域,平均贡献率分别为86.11%,7.11%,6.66%,为研究区ESV 最主要的贡献因子。从ESV 变化看,31年来,研究区ESV 变化主要是建设用地、草地和未利用地ESV 变化所致,建设用地的ESV 变化幅度最大,为259.58%,林地变化幅度最小,为0.18%,表明建设用地ESV 较低,受环境、人类活动干扰等因素的影响变化较大,地方应该科学划定“三区三线”,确保城镇和耕地有序发展,擦亮广西“山清水秀生态美”的金字招牌。

表3 1990-2020年山江海耦合关键带各地类生态系统服务价值及变化Table 3 Value and changes of ecosystem services in the key coupling zone of mountain-river-sea from 1990 to 2020

表4 1990-2020年山江海耦合关键带单项生态系统服务价值及变化Table 4 Value and changes of individual ecosystem services in the key coupling zone of mountain-river-sea from 1990 to 2020

分析山江海耦合关键带单项生态系统服务价值及变化(表4),结果表明单项服务ESV 变化整体上与总ESV变化趋势一致。研究时期内调节服务功能ESV贡献率最大,均占总ESV67%以上,其次是支持服务,占22%以上,供给服务占5%左右,最小是文化服务功能,占4%左右,其中气候调节和水文调节为调节服务ESV的主要贡献因子,土壤保持和生物多样性为支持服务ESV的主要贡献因子,食物生产和原料生产为供给服务ESV的主要贡献因子。2005年供给服务功能中食物生产ESV增加,原料生产和水资源供给减少,主要是由于2005年耕地面积增加所致,耕地面积增加,农业生产强度加大,所需水量大,从而水资源供给量大大减少,而2005年调节服务功能中的气体调节、气候调节、净化环境功能ESV大大减少,这与林地总ESV变化一致,原因是林地面积的减少。研究区水域面积的变化趋势为先增加后减少,1990—2010年增加,2010年增加至最高,随后2010—2020年逐渐减少,水文调节ESV 变化与之一致,说明该研究区内水文调节ESV 变化主要是受水域面积变化所影响。

3.2.2 生态系统服务价值空间变化 为进一步体现山江海耦合关键带1990—2020年ESV 空间变化特征,本文选择格网作为研究尺度,拟定以5 km×5 km格网将研究区划分为4 375个基本单元。基于Kriging插值方法对格网进行进一步处理,通过自然断点法将ESV 值划分为:低、较低、中等、较高和高5个等级[24],得到1990年、1995年、2000年、2005年、2010年、2015 年和2020 年7 期山江海耦合关键带ESV 空间分布格局(图2)。

图2 1990-2020年山江海耦合关键带生态系统服务价值空间变化Fig.2 Spatial changes in the value of ecosystem services in the key coupling zone of mountain-river-sea from 1990 to 2020

结果表明1990—2020年研究区ESV 空间分布与土地利用类型空间分布格局基本吻合,城镇等建设用地密集地区ESV 较低,林地、耕地、水域等用地ESV 较高。1990—2020年,山江海耦合关键带ESV空间变化总体上变化不明显,基本稳定,从空间上看,ESV 呈现从西北向东南降低的趋势,较高级和高级ESV 分布范围较广,主要分布在桂西南喀斯特山区和东南方向的十万大山、六万大山等地区,如百色市、崇左市的山区和防城港市,南宁市隆安县,钦州市钦北区、浦北县,北海市合浦县,玉林市容县等森林覆盖率高的地区,由于这些地区林地面积广,植被覆盖率高,区域内物种丰富,也是众多江河湖泊的发源地,生态环境优越,具有较高的ESV;中级ESV 主要分布在高级和较高级ESV 周边丘陵盆地、河流洼地等地区,这些地区地势平坦,土壤质地比较好,适宜种植农作物和发展渔业,主要以耕地、水域为主,林地较少;低级和较低级ESV 分布较集中,主要分布在人口密集、人类活动频繁的市县级地区及沿海地区,如南宁市宾阳县、横州市,崇左市江州区、扶绥县,钦州市钦南、钦北区和灵山县,北海市合浦县、玉林市等中心城区,低级和较低级ESV 地区的分布与山江海耦合关键带城镇化的发展方向一致,由城镇中心逐渐向四周扩散,这些地区主要以建设用地为主,土地利用开发强度较高,生态环境较差,ESV 相对较低。

3.3 生态系统服务价值敏感性分析

根据公式(2),通过上下调整50%各土地利用类型ESV 系数,计算出山江海耦合关键带ESV 敏感性系数(表5)。结果显示不同年份不同土地利用类型的ESV 敏感性系数均小于1,表明计算的ESV 符合研究区。研究区内ESV 敏感性系数从大到小依次为林地、耕地、水域、草地和未利用地、建设用地,该结论与陈相标等计算石林喀斯特岩溶区ESV 敏感性指数结论一致[29]。因此,本文采用修订的当量因子表计算结果符合研究区的实际情况,研究结果可信度高。

表5 1990-2020年山江海耦合关键带生态系统服务价值敏感性分析Table 5 Sensitivity analysis of ecosystem service value in the key coupling zone of mountain-river-sea from 1990 to 2020

3.4 生态系统服务权衡协同关系分析

3.4.1 生态系统服务权衡协同关系时间变化 运用R.4.2 软件中“corrplot”包对研究区1990 年、2000年、2010年和2020 年生态系统服务进行相关性分析,分析不同生态系统服务间的相互关系及时间变化特征(图3)。结果表明区内1990—2020年各项生态系统服务之间共形成55组相关关系,其中权衡关系约占14.55%,协同关系占85.45%,体现了研究区31年来各项生态系统服务之间主要为协同关系。各项生态系统服务权衡关系主要体现在食物生产—原料生产、食物生产—水资源供给、食物生产—气体调节、食物生产—气候调节、食物生产—净化环境、食物生产—土壤保持、食物生产—生物多样性、食物生产—美学景观之间,其余均为协同关系。1990年、2010年和2020年3个时期中,不同生态系统服务之间权衡/协同关系不发生转换,仅作用程度发生变化,最强权衡关系均体现在食物生产—水资源供给服务之间,最大协同度均体现在原料生产—气体调节、净化环境—生物多样性、净化环境—美学景观之间。2000 年各项生态系统服务之间相互程度和方向均发生改变,权衡关系增至9组,食物生产—气候调节服务由协同关系转变为权衡关系,权衡极值减小,最强权衡关系发生改变,体现在食物生产—生物多样性服务之间,最大协同度比其他时期增加了气候调节—美学景观服务,说明山江海耦合关键带食物生产功能ESV 较低,易受人类活动干扰,对其他生态系统服务的影响主要是以权衡关系为主,使生态系统调节能力降低,因此,地方进行食物生产活动时要注重对其他生态系统服务功能进行保护和修复,注重生态文明的建设。

图3 1990-2020年山江海耦合关键带生态系统服务权衡/协同关系时间变化Fig.3 Time variation of ecosystem service trade-off/synergy relationship in the key coupling zone of mountain-river-sea from 1990 to 2020

3.4.2 生态系统服务权衡协同关系空间分异特征运用R.4.2软件中“GWmodel”包对不同生态系统服务进行GWR 分析,探讨不同生态系统服务相互关系的空间分异特征。结果表明1990—2020年研究区内有10组生态系统服务在空间上主要为权衡关系,其余45组为协同关系,由于协同关系空间分异较为一致,仅协同值高低分布有所差异,因此,本文仅对其中权衡/协同面积占比较大的结果展开讨论(图4)。图4中权衡关系面积占比较大的生态系统服务为食物生产—原料生产、食物生产—水资源供给、食物生产—气体调节、食物生产—气候调节、食物生产—净化环境、食物生产—水文调节、食物生产—土壤保持、食物生产—维持养分循环、食物生产—生物多样性、食物生产—美学景观服务,面积占比分别为70.58%,93.60%,73.05%,73.73%,74.13%,64.90%,74.55%,63.17%,76.22%,74.72%,其中权衡高值区主要分布在山江海耦合关键带中部及南部地区,低值区主要分布在百色市喀斯特山区,权衡值呈现从左江—右江—邕江—南流江等一带人类活动频繁及耕地、建设用地集中连片的区域向四周山林较多的区域降低的空间分布特征。协同关系中面积占比较大生态系统服务为净化环境—美学景观、土壤保持—生物多样性、土壤保持—美学景观、生物多样性—美学景观,面积占比分别为73.81%,70.67%,80.42%,77.80%,协同低值区主要分布在人口密集、经济较发达的市县城区及沿海地区,如百色市右江区、靖西市,南宁市横州市、上思县,钦州市钦南区、浦北县,北海市海城区、铁山港区、合浦县等。

图4 1990-2020年山江海耦合关键带生态系统服务权衡/协同关系空间分布Fig.4 Spatial distribution of ecosystem service trade offs/synergistic relationships in the key coupling zone of mountain-river-sea from 1990 to 2020

4 讨论与结论

4.1 讨论

(1)量化和分析山江海耦合关键带生态系统服务价值及时空变化特征,不仅有助于认识区域整体的生态系统服务水平,利于区内生态环境保护与国土空间优化管控,而且有助于促进社会经济可持续发展,提升人类福祉。在本文研究中,近31年来,桂西南喀斯特—北部湾地区ESV 整体呈上升的趋势,表明山江海耦合关键带生态环境趋于改善,此结果与其他学者评价广西地区的生态系统服务价值结论基本一致[30],这主要得益于地方根据当地实情对喀斯特山区开展石漠化治理和注重滨海地区红树林生态环境保护、合理利用海洋资源,区内生态环境得到逐渐改善。该地区ESV 主要贡献因子为林地、耕地、水域,此结果与珠江—西江广西段生态系统服务价值评价的结果相同[31],由于林地、水域、耕地被侵占转为建设用地,总体上使关键带服务中原料生产、水资源供给、气体调节、气候调节、净化环境、水文调节生态服务ESV大大减少,可见生产、生活用地与生态环境保护存在着一定的冲突。1990—2020年来,该区域建设用地、林地、水域面积分别增加1 074.35 km2,136.34 km2,146.22 km2,对应ESV 增加0.02,1.24,5.99亿元,耕地面积减少1 082.72 km2,ESV 减少1.97亿元,表明地方应该统筹规划“三区三线”,坚守生态保护红线、永久基本农田红线和城镇开发边界,继续加强喀斯特关键带石漠化综合治理与修复,提高山地森林覆盖率,减少水土流失。山江海耦合关键带ESV从空间上呈现从西北向东南降低的变化趋势,此研究结果与其他学者研究结果相似[32],说明在喀斯特、流域和海岸带关键带中,流域、海岸关键带海拔较低,地势平坦,土地利用开发强度大,生态服务易受人类活动干扰。

(2)1990—2020 年,山江海耦合关键带各项生态服务的相互关系主要以协同关系为主,且各项生态服务间相互关系基本稳定,表明该地区各项生态服务整体上为协调状态且保持动态平衡。权衡高值区主要分布在山江海耦合关键带中部及南部地区,这与人类活动强度有关,尤其是近些年来,广西在国家战略的支持下,对北部湾地区施行大开发,导致沿海地区土地利用强度大,人口密集,人类活动对生态环境的影响越来越大,土地盐渍化、海岸线倒退、海水污染等生态环境问题突出;低值区主要分布在百色市喀斯特山区,这主要由于地方近年来对喀斯特石漠化开展综合性治理,实行退耕还林、封山育林措施,使林地面积增加,植被覆盖率增加,从而增强生态系统对外界的干扰能力。此外,区内食物生产功能ESV 较高,但与其他生态服务功能之间主要为权衡关系,说明该地区进行食物生产活动时,人类活动的频繁干扰会加剧地表水土流失、土地石漠化、化学污染等环境问题,因此,地方应严格把控生产活动开发边界,注重对生产地区的环境保护与修复。本文通过将喀斯特关键带、流域关键带和海岸带关键带耦合作为一个连续的整体,基于土地利用提供的生态服务价值来评估山江海耦合关键带的生态服务现状及确定各项生态服务间的相互关系,为合理充分利用各地区优势,打通山区、流域、海岸带发展系统边界提供理论依据,对实现区域全面、协调、可持续发展具有重要意义。但本文对于该区域多种生态系统服务相互影响的驱动机制仍无法进一步探究,后续研究还需要通过其他方法和技术深入研究。此外,当前生态系统服务评价逐渐随着3S技术发展向模型法靠近[33],在后续研究中,应关注山江海耦合关键带地表、地下、大气要素整体的生态服务功能,创建一个更加系统全面的生态系统服务评价指标体系和模型,准确评估山江海耦合关键带的生态服务现状,量化生态产品,为决策者做出更具有针对性的保护措施和科学决策提供参考。

4.2 结论

(1)1990—2020 年山江海耦合关键带地区总ESV 从788.55 亿元增加到792.30 亿元,增幅0.48%,总ESV 为增加后减小再增加再减小的变化趋势,其中林地、耕地、水域为总ESV 主要贡献因子,总ESV 变化与林地面积变化有关。各单项服务ESV 变化整体上与总ESV 变化趋势一致,其中调节服务ESV 贡献率最大,均占总ESV67%以上,其次是支持服务,占22%以上。2005年供给服务和调节服务ESV 变化主要与耕地、林地面积变化有关。

(2)1990—2020年山江海耦合关键带地区建设用地ESV 较低,林地、耕地、水域等地类ESV 较高。ESV 在空间上呈现从西北向东南降低的趋势,其中较高级和高级ESV 主要分布在桂西南喀斯特关键带的山区和东南方向的十万大山、六万大山等地区,中级ESV 主要分布在地势低平的丘陵盆地、河流洼地等流域地区,低级和较低级ESV 主要分布在人口密集、人类活动频繁、经济较为发达的市县级地区以及海岸带地区。

(3)1990—2020年山江海耦合关键带地区各项生态系统服务相互关系以协同关系为主,约占85.45%,除2000年食物生产与气候调节服务相互关系由协同关系转变为权衡关系外,其他时期各项生态系统服务相互保持着动态平衡,不发生转换,仅作用程度发生变化;权衡关系的高值区主要分布在山江海耦合关键带中部及南部地区,低值区主要分布在百色市喀斯特山区,权衡值呈现从左江—右江—邕江—南流江等一带向四周降低的空间分布特征;协同关系的低值区主要分布在人口密集、人类活动频繁、经济较为发达的市县级城区及沿海地区。