本文關鍵詞：“三江并流”區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務空間權衡與協(xié)同關系研究

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【摘要】：人類社會的永續(xù)發(fā)展極大地依賴于生態(tài)系統(tǒng)服務的持續(xù)供給。生態(tài)系統(tǒng)服務是人類從自然、半自然或人工生態(tài)系統(tǒng)中獲得的各種惠宜,包括豐富多樣的產(chǎn)品和服務類型,如干凈的空氣和安全的食物等。在自然因素和人為因素的共同影響下,生態(tài)系統(tǒng)服務間存在復雜的相互作用關系,通常概括為此消彼長的權衡(trade-offs)和相互促進的協(xié)同(synergies)。然而,人類目前對這種相互作用關系的認識仍然非常有限,給生態(tài)系統(tǒng)服務管理帶來了極大的挑戰(zhàn)。生態(tài)系統(tǒng)服務空間權衡與協(xié)同關系已成為當前地理學和生態(tài)學研究中亟待解決的關鍵科學問題。山地是地球陸地表面一種重要的地貌類型,山地生態(tài)系統(tǒng)為人類社會提供了許多重要的生態(tài)系統(tǒng)服務,并且山地生態(tài)系統(tǒng)服務間相互作用關系的復雜性極高。在典型山地開展生態(tài)系統(tǒng)服務的空間權衡與協(xié)同關系研究,可為國際學術界提供新的典型案例,豐富現(xiàn)有理論與方法。同時,對我國山地可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明建設也具有重要指導意義。本研究以“三江并流”區(qū),這一世界性生物多樣性熱點地區(qū)為例,選取對研究區(qū)當?shù)丶捌渲車貐^(qū)十分重要的4類共8種典型生態(tài)系統(tǒng)服務,包括供給服務(糧食供給服務、畜牧養(yǎng)殖服務和水源供給服務)、調節(jié)服務(碳存儲服務、固碳服務、土壤保持服務)、支持服務(生境支持服務)和文化服務(自然游憩服務)。在地理信息系統(tǒng)技術支持下,結合社會經(jīng)濟統(tǒng)計資料與相關生物物理模型,在鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度上模擬和估算以上8種服務物質量的空間分布。使用斯皮爾曼相關系數(shù)并結合冷、熱點分析法,探究不同生態(tài)系統(tǒng)服務間的相互作用關系。使用主成分分析法,揭示影響不同生態(tài)系統(tǒng)服務空間分異及其相互作用關系的主要因素。運用K-均值聚類法識別出不同的生態(tài)系統(tǒng)服務簇,并提出針對各類生態(tài)系統(tǒng)服務簇的管理建議。主要結論如下：(1)8種生態(tài)系統(tǒng)服務在水平和垂直方向上具有各自的分布特征,地域差異明顯,生態(tài)系統(tǒng)服務間的空間分布規(guī)律相似性和差異性并存。除糧食供給服務和畜牧養(yǎng)殖服務外,其他6種服務對維護區(qū)域生態(tài)安全有重要意義,突出了保護本地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務的必要性。(2)在28組可能的生態(tài)系統(tǒng)服務組合中有15組相關性表現(xiàn)為中等以上相關(|Spearnan's r |≥0.30,p0.01)。供給類服務與其他3類服務之間的相互作用關系以負相關居多,調節(jié)服務與其他3類服務間的相互作用關系以正相關為主,生境支持服務與自然游憩服務之間為顯著正相關關系(Spearman's r=0.564,p0.01),同類型的生態(tài)系統(tǒng)服務間權衡與協(xié)同關系并存。生態(tài)系統(tǒng)服務的相互作用關系為生態(tài)系統(tǒng)服務管理提供了重要支持,如加強某種特定的調節(jié)服務,可能會同時提高其他3類服務。生態(tài)系統(tǒng)服務間相互作用關系具有明顯的尺度效應。(3)選取在研究區(qū)提供某種生態(tài)系統(tǒng)服務能力在前或后30個鄉(xiāng)鎮(zhèn)為該服務的熱或冷點鄉(xiāng)鎮(zhèn)(約占總鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)的20%)。研究發(fā)現(xiàn),當兩種服務間的相互作用關系表現(xiàn)為權衡關系時,一種服務的熱點可能正好是另一種服務的冷點。當兩種服務的關系表現(xiàn)為協(xié)同關系時,兩種服務的熱點空間分布十分相似。79.7%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)可以提供至少1種以上較高或較低的生態(tài)系統(tǒng)服務。僅有7.2%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)可以同時產(chǎn)生至少4種以上的高值生態(tài)系統(tǒng)服務,這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)是急需優(yōu)先保護的地區(qū)。5.9%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)存在4種以上的低值服務,這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)需要在經(jīng)過實地調研后決定是否需要采取生態(tài)恢復措施。沒有鄉(xiāng)鎮(zhèn)能同時提供8種高值或低值生態(tài)系統(tǒng)服務。(4)通過對比不同服務的負荷量及不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)前3個主成分因子得分的空間分布特征并結合專家知識,認為“海拔-人類活動”交互作用在空間上的梯度變化是解釋本地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務空間分異形成的主要因素。由本地區(qū)特殊的地表格局造成的氣候區(qū)域差異是解釋生態(tài)系統(tǒng)服務空間分異形成的其他重要因素。(5)結合影響生態(tài)系統(tǒng)服務空間分異的主要因素,在研究區(qū)共識別出4類生態(tài)系統(tǒng)服務簇。研究比較了每類服務簇內(nèi)部及相互間生態(tài)系統(tǒng)服務供給能力差異。研究發(fā)現(xiàn)一些特殊的生態(tài)系統(tǒng)服務簇會因相似的社會經(jīng)濟和自然環(huán)境背景在不同地區(qū)反復出現(xiàn),如第2類服務簇；而隨著研究的深入,不斷有新的生態(tài)系統(tǒng)服務簇被發(fā)現(xiàn),如第1類服務簇。結合不同生態(tài)系統(tǒng)服務簇當前的社會經(jīng)濟發(fā)展和自然環(huán)境狀況,文章最后提出了相應的生態(tài)系統(tǒng)管理建議,以期為本地區(qū)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明建設提供科學支持。
【關鍵詞】：生態(tài)系統(tǒng)服務 生態(tài)系統(tǒng)服務簇 空間權衡與協(xié)同關系 空間分布模型 熱點地區(qū) “三江并流”區(qū)
【學位授予單位】：云南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X171
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第一章 緒論12-25
• 1.1 研究背景12-15
• 1.2 國內(nèi)外研究進展15-21
• 1.2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務分類15-16
• 1.2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務間權衡與協(xié)同關系的定義、類型及特點16-18
• 1.2.3 權衡與協(xié)同關系的形成原因18-19
• 1.2.4 權衡與協(xié)同關系研究的工具和方法19-21
• 1.3 研究問題21-22
• 1.4 研究目的及意義22-23
• 1.4.1 研究目的22
• 1.4.2 研究意義22-23
• 1.5 研究內(nèi)容23-25
• 1.5.1 生態(tài)系統(tǒng)服務的空間分布格局23
• 1.5.2 生態(tài)系統(tǒng)服務的空間相互作用關系23-24
• 1.5.3 生態(tài)系統(tǒng)服務簇的識別24-25
• 第二章 研究方法25-48
• 2.1 研究區(qū)概況25-28
• 2.1.1 “三江并流”區(qū)自然環(huán)境概況25-26
• 2.1.2 “三江并流”區(qū)社會經(jīng)濟與人文環(huán)境概況26-28
• 2.2 總體思路和技術路線28
• 2.2.1 總體思路28
• 2.2.2 技術路線28
• 2.3 生態(tài)系統(tǒng)服務空間分布估算28-43
• 2.3.1 糧食供給服務29-30
• 2.3.2 畜牧養(yǎng)殖服務30-31
• 2.3.3 水源供給31-33
• 2.3.4 碳存儲服務33-36
• 2.3.5 固碳服務36-37
• 2.3.6 土壤保持服務37-40
• 2.3.7 生境支持40-41
• 2.3.8 自然游憩服務41-43
• 2.4 不同生態(tài)系統(tǒng)服務空間尺度統(tǒng)一和數(shù)據(jù)預處理43-44
• 2.5 生態(tài)系統(tǒng)服務的空間分布特征44
• 2.5.1 水平方向空間分布特征44
• 2.5.2 垂直方向空間分布特征44
• 2.5.3 各縣市生態(tài)系統(tǒng)服務的分布特征44
• 2.6 生態(tài)系統(tǒng)服務空間權衡與協(xié)同關系44-46
• 2.6.1 生態(tài)系統(tǒng)服務的相互作用關系44-45
• 2.6.2 生態(tài)系統(tǒng)服務冷、熱點鄉(xiāng)鎮(zhèn)的空間分布格局45-46
• 2.7 生態(tài)系統(tǒng)服務簇的識別46-48
• 2.7.1 影響生態(tài)系統(tǒng)服務空間分異的主要因素46
• 2.7.2 生態(tài)系統(tǒng)服務簇的識別46
• 2.7.3 生態(tài)系統(tǒng)服務簇間的社會經(jīng)濟及自然環(huán)境狀況46-48
• 第三章 生態(tài)系統(tǒng)服務的空間分布特征48-65
• 3.1 糧食供給服務48-49
• 3.2 畜牧養(yǎng)殖服務49-51
• 3.3 水源供給服務51-53
• 3.4 碳存儲服務53-55
• 3.5 固碳服務55-57
• 3.6 土壤保持服務57-60
• 3.7 生境支持服務60-61
• 3.8 自然游憩服務61-65
• 第四章 生態(tài)系統(tǒng)服務的空間權衡與協(xié)同關系65-73
• 4.1 生態(tài)系統(tǒng)服務的空間相互作用關系65-68
• 4.2 生態(tài)系統(tǒng)服務冷、熱點的空間分布格局68-73
• 4.2.1 單個生態(tài)系統(tǒng)服務冷、熱點的空間分布格局68-71
• 4.2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務冷、熱點匯總分析71-73
• 第五章 生態(tài)系統(tǒng)服務簇的空間分布特征73-81
• 5.1 影響態(tài)系統(tǒng)服務空間分異的主要因素73-75
• 5.2 生態(tài)系統(tǒng)服務簇的空間分布特征75-81
• 5.2.1 K-均值聚類結果精度檢驗75-76
• 5.2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務簇的空間分布特征76-81
• 第六章 討論81-98
• 6.1 生態(tài)系統(tǒng)服務的空間分布特征81-87
• 6.1.1 糧食供給服務81
• 6.1.2 畜牧養(yǎng)殖服務81-82
• 6.1.3 水源供給服務82-83
• 6.1.4 碳存儲服務83-84
• 6.1.5 固碳服務84
• 6.1.6 土壤保持服務84-85
• 6.1.7 生境支持服務85-86
• 6.1.8 自然游憩服務86-87
• 6.2 生態(tài)系統(tǒng)服務的空間權衡與協(xié)同關系87-92
• 6.2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務的空間相互作用關系87-90
• 6.2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務冷、熱點空間分布格局90-92
• 6.3 生態(tài)系統(tǒng)服務簇的空間分布特征及其管理92-96
• 6.3.1 影響生態(tài)系統(tǒng)服務空間分異的主要因素92-93
• 6.3.2 生態(tài)系統(tǒng)服務簇的空間分布特征93-96
• 6.4 研究中存在的局限96-98
• 第七章 結論98-100
• 參考文獻100-114
• 攻讀碩士學位期間完成的科研成果114-115
• 致謝115-116

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本文編號：775306