江苏省农田生态系统服务价值时空演变特征及驱动机制

目的 农田蕴含有巨大的服务价值,构成了人类生存及发展的基础,为探究其时空演变特征及驱动机制,方法 文章基于1990—2021年江苏省统计年鉴及相关年份地市年鉴数据,引入物价修正指数,采用生态经济学方法,定量核算了12项农田生态系统服务价值,同时利用STIRPAT模型分析各地市农田生态系统总服务价值空间差异的社会驱动因素。结果 从时间上看,1990—2021年江苏省农田生态系统总服务价值表现出持续增长的态势,从564.52亿元提升至1 934.55亿元。正向服务价值的变化趋势同总服务价值一致,其中,供给服务和调节服务是最主要的服务功能,合计贡献了84.63%~85.53%。负向服务价值同样呈逐步升高的趋势,由30.75亿元增长至123.56亿元,但增速逐步降低。从空间上看,2021年江苏省各市农田生态系统总服务价值介于33.96亿~362.84亿元,其中苏北>苏中>苏南。在单位面积农田生态系统总服务价值上,各市在24 114.32~52 841.91元/hm²间波动,差距较大,其中,苏中地区的泰州、扬州进入全省前3,苏南地区的镇江跻身全省第6。在农田生态系统总服务价值的影响因素上,乡村从业人员与其呈正相关,城市化率与其呈负相关。结论 苏南地区的发展对其农田生态系统造成较大的压力,应合理调整产业结构,采用科学的种植技术和高效的管理方式,持续提升农田生态系统的各类服务价值。     

2006—2020年沈阳市耕地多功能权衡协同关系演变分析

研究目的：揭示沈阳市耕地多功能时空演变格局及功能间权衡协同关系,探讨格网尺度下耕地功能组合分区方案,为耕地多功能协调发展和空间合理布局提供实施路径和理论借鉴。研究方法：用斯皮尔曼和空间自相关分析方法。研究结果：（1）2006—2020年沈阳市耕地功能呈现不同变化趋势。耕地生产保障功能处于较高水平,2006年和2020年Moran’s I分别为0.973和0.766,社会保障功能持续增加,其Moran’s I由0.485上升为0.564。（2）耕地功能间自相关整体显著权衡且片状分布,协同程度呈增强趋势,局部权衡协同空间格局存在重叠特征。（3）根据耕地多功能权衡协同演变特征,可将沈阳市耕地划分为单功能主导区,双功能协同区、多功能协同区、高协同区和低协同区。研究结论：沈阳市耕地多功能权衡协同区具有明显空间异质性和重叠性,通过对不同分区内耕地多功能优化组合,可实现对耕地资源的科学保护和合理利用。     

土地利用功能权衡协同关系及其驱动因子研究 ——以武汉市为例

研究目的：揭示2021年武汉市“农业生产—非农生产—生活—生态”土地利用功能系统间的权衡协同关系,探索不同主体功能情形设定下驱动因子的影响差异性,为促进当地土地资源的优化利用与空间精细化管理提供参考依据。研究方法：地理空间分析法,皮尔逊相关系数法,贝叶斯网络模型。研究结果：（1）武汉市不同土地利用功能空间分异特征明显,农业生产功能的高值与较高值主要集中在武汉市北部与南部地区,非农生产与生活功能基本呈现“中心城区高、远城区低”的特征,生态功能的低值、高值分布特征则与建设用地、林地等土地利用类型高度关联;（2）研究区非农生产与生活功能互为协同关系（r = 0.84）,农业生产与非农生产功能（r = -0.25）、生活功能（r = -0.25）互为权衡关系,生态功能与非农生产功能（r = -0.36）、生活功能（r = -0.4）互为权衡关系,生态与农业生产功能则无明显相互关系（r = -0.027）;（3）人类活动强度、距区中心远近、土地利用强度、地表径流量是影响当地土地利用功能差异化发展的关键驱动因子,且在不同主体功能情形设定下,各因子的状态变化不尽相同。研究结论：武汉市应注重不同区域间的非农生产、生活功能平衡发展,通过建成区的生态宜居建设与城乡均衡发展改善土地利用功能间的权衡关系,并基于不同地区的主体功能制定差异化的管控策略。     

基于县域尺度的江苏农业多功能权衡与协同时空特征

目的 深入系统揭示江苏县域农业多功能权衡/协同时空关系,是统筹不同农业功能特征地域协调发展的关键。方法 文章在解读农业多功能内涵基础上,从“粮食生产—经济发展—社会保障—生态涵养”4个维度构建评价指标体系,综合运用熵值法、ESDA模型及Spearman相关系数等方法分析1978年以来江苏农业多功能时空分异及权衡/协同关系。结果 （1）1978—2019年县域尺度江苏农业粮食生产功能空间格局呈现“北移”态势,经济发展、社会保障功能高值集聚在苏南,而生态涵养功能空间上表现“依山傍水”分布格局。（2）粮食生产功能与经济发展、社会保障功能呈现“先协同后权衡”变化趋势,与生态涵养功能表现出较强的权衡关系;经济发展功能与社会保障功能呈现协同关系,而与生态涵养功能表现出较强权衡关系。（3）县域尺度粮食生产—经济发展功能协同HH型从苏锡常逐渐向苏北演化;苏南地区粮食生产—社会保障功能由协同HH型演化为权衡LH型;粮食生产—生态涵养功能协同HH型主要集聚在连宿地区;经济发展—社会保障功能协同HH型主要集聚在苏南县域;经济发展—生态涵养功能协同HH型主要分布在宁镇扬及苏北部分县域。结论 结合不同农业地域功能权衡/协同特征,凸显不同农业地域主导优势功能,提出乡村振兴背景下江苏农业地域功能优化的差异化路径。     

放牧对草原生态系统服务、功能权衡关系的影响

草原生态系统稳定性与放牧管理有着紧密联系.本文介绍了草原植物功能性状以及放牧权衡关系研究的相关论点,综合分析植物性状权衡变化的特征、成因以及机制,期望能够对平衡草原生态,保证草原长期可持续发展,保持草原放牧旺盛生产力具有促进作用.     

新型城镇化与土地集约利用的时空演变及关系

［目的］分析新型城镇化与土地集约利用的时空演变特征,在此基础上探索新型城镇化与土地集约利用的关系。［方法］基于数据可获取性及科学性等原则,选取新型城镇化与土地集约利用的指标,利用熵权TOPSIS法测算2007—2016年重庆市新型城镇化与土地集约利用的指数,并利用GIS软件制作空间分布图,引入空间计量模型分析新型城镇化与土地集约利用的空间关系。［结果］（1）在时间特征方面,重庆市新型城镇化及土地集约利用水平均呈现平稳提高趋势; 在空间特征方面,重庆市新型城镇化与土地集约利用空间变化显著。（2）新型城镇化与土地集约利用的时空变化规律较为相似,新型城镇化对土地集约利用确实存在促进作用。［结论］在重庆市土地资源需求急剧增长的前提下,加快推进新型城镇化建设,以改善土地低效利用,制定切合实际的土地利用规划、优化产业布局、促进城镇合理建设,侧向推动土地集约利用。     

黄土丘陵沟壑区“三生”空间的功能权衡与协同时空格局分析*——以武山县为例

［目的］文章分析“三生”空间的功能时空变化特征,研究其功能间相互作用规律,对国土空间布局优化提供参考。［方法］以黄土高原丘陵沟壑区武山县为研究区,基于格网尺度评价2009年和2015年“三生”功能,运用相关性分析法和双变量局部空间自相关分析法研究“三生”功能间权衡与协同关系类型及时空格局特征。［结果］（1）生产空间和生活空间在扩张,其功能值分别提高160%和960%; 生态空间有所缩减,功能值在下降107%。（2）2009年和2015年生产功能与生活功能间存在协同关系,与生态功能为权衡关系;生活功能与生态功能间存在权衡关系。（3）生产功能与生活功能间高—高协同区空间格局在扩大,而低—高权衡区在缩减; 生态功能与生产功能和生活功能之间分别为低—高和高—低集聚的权衡分布,其空间格局较为稳定。［结论］武山县城关镇—洛门镇一体化建设的辐射带动作用明显增强,生态空间受到挤压,结果可为国土空间协调发展提供决策依据。     

城市水系生态系统服务功能研究

水系是城市最宝贵的自然要素之一,它具有水利、航运、生态、旅游游憩、历史文化、纳污等多种生态系统服务功能,其生态系统服务功能的保护应包括严格控制水系污染和破坏、保护水系的各种自然过程、开发水系的旅游游憩功能和保护滨水区的历史文化特色。     

我国森林碳汇与居民福祉耦合关系的时空演变研究

探究森林碳汇与居民福祉的耦合关系,对促进森林生态系统与居民福祉协调可持续发展具有重要意义,且能为国家制定差异化的森林生态补偿政策提供新视角。以全国31个省（自治区、直辖市）为研究对象,利用耦合协调模型,分析森林碳汇与居民福祉的耦合关系。研究表明：（1）1978-2020年期间,全国森林碳汇总量均值由32907.78万吨提升至62871.65万吨,增幅为91.05%;单位面积森林碳汇均值由1978年的85.66吨/公顷上升至2020年的92.29吨/公顷。森林碳汇呈现西部高东中部低的空间分布特征,由沿海地区向内陆省份递增,且东北林区和西南林区始终为高值区域。（2）1978-2020年全国居民福祉水平整体呈上升趋势,1978-1988年、1989-1998年、1999-2008年、2009-2020年居民福祉增幅分别为173%、235%、131%、175%。（3）森林碳汇与居民福祉处于低水平阶段时同步发展,处于高水平阶段时发展不同步。1978-2020年全国31个省（自治区、直辖市）耦合特征大致为同向变化程度增强,呈现“优胜劣衰”的趋势,理想的协调型同增和失调型同增居主要地位,耦合程度不断...     

西部地区农田生态服务价值时空变化特征及影响因素研究

目的 农田生态系统蕴含的生产价值、生态价值以及社会功能,对人类社会发展具有重要作用,分析其时空变化规律和潜在影响因素,对推动农业生产提质增效、绿色发展具有重要意义。方法 文章以2002—2022年西部地区统计资料为基础,运用环境经济学方法,对12项正向服务价值以及4项负向服务价值进行计算,并采用多元回归模型分析各省农田生态系统总服务价值空间差异的影响因素。结果 （1）2002—2022年西部地区农田生态系统总服务价值持续提升,由1.106 71万亿元增长到3.453 21万亿元。（2）供给服务特别是农产品生产价值占正向服务价值的50.3%~67.2%,说明农田生态系统最基本的功能就是提供农产品,同时能够以市场价值体现,而人们对于其他服务功能的支付意愿较低。（3）调节服务和支持服务中的气体调节和废弃物消纳价值占比较高,分别为9.0%~9.6%和7.2%~13.1%。负向服务价值增速低于正向服务价值,说明在农业生产过程中加大了对生态环境的重视程度和保护力度。（4）2002—2022年四川、广西两地因农产品产量较高,农田生态系统总服务价值位居西部地区前列,占比接近1/3。西藏、青海、宁夏、重庆和甘肃5地位居西部末尾,特别是西藏和青海,年均增幅不足10亿元,与其以畜牧业为主的农业产业结构有关。（4）农业人口投入和科技发展水平是影响农田生态系统总服务价值的主要因素,乡村从业人数、万元GDP能耗的弹性系数分别为1.1和0.504。结论 西部地区地域辽阔,具有多样化的地形地貌和气候类型,同时也是生态脆弱区,未来应当因地制宜,通过科学种植和高效管理,让农业生产提质增效,提升农田生态系统对人类的惠益。     

Who determines the trade-offs between agricultural production and environmental quality? An evolutionary perspective from rural eastern China

We explore the evolutionary nature of interactions between government policy, farm decision-making and ecosystem services in Shucheng County, Anhui Province, 1950–2015. Analyses of ecological, social and economic trends are complemented by interviews with local farmers. Since the Household Responsibility System started in 1980, there has been a trade-off between rising levels of provisioning services and falling levels of regulating services with evidence that critical thresholds have been passed for water quality. Using a Framework for Ecosystem Service Provision, we argue that farmers have acted only as ecosystem service providers and have not influenced the policies that have brought about the trade-offs. Over the period, ecological degradation is best described as an example of ‘creeping normalcy’ where cumulative conventional actions by individual farmers produce unsustainable losses in regulating services. The Chinese government should act to balance the various ecosystem services through valuation and national policy. In this respect, there is a need for agencies that can provide place-based advice to farmers that will allow them to maintain productivity levels while pursuing restorative actions. Even with new policies, the draw of urban employment, high production costs and an ageing population threaten the viability of farming in these marginal agricultural areas.     

基于多情景模拟的洞庭湖流域生态系统服务价值研究

目的 文章旨在揭示不同情景下洞庭湖流域生态系统服务价值的演变特征,探究不同生态系统服务功能的权衡/协同关系,以期为该流域可持续发展提供科学参考。方法 利用PLUS模型（Patch-Generating Land Use Simulation Model）和当量因子法,模拟评估2030年不同土地利用情景下洞庭湖流域生态系统服务价值,并结合权衡协同度模型分析各生态系统服务功能间的权衡/协同关系。结果 （1）自然演化、生态保护、经济发展和规划发展情景下的生态系统服务价值分别为1.297 2万亿元、1.305 4万亿元、1.291 3万亿元和1.294 0万亿元,其中自然演化与生态保护情景下生态系统服务价值较2020年有所增加,而经济发展和规划发展情景有所缩减;（2）不同情景下生态系统服务价值高值区集聚在洞庭湖区的低洼地带,低值区主要位于长株潭城市群和湘中地区;（3）自然演化、生态保护和经济发展情景下各生态服务系统功能间的权衡/协同关系大致相同,而规划发展情景则与2020年相一致。结论 规划发展情景兼顾生态保护与经济发展的土地利用需求特征,符合未来洞庭湖流域生态与经济高质量协同发展目标。     

基于生态系统服务供需的陕西省土地整治空间分区

研究目的:根据生态系统服务供给和需求的空间差异及平衡状况进行陕西省土地整治空间格局的划分,形成基于生态系统服务供需匹配的土地整治分区方案。研究方法:采用价值当量法核算生态系统服务的供给量,选取社会经济指标定量化表征生态系统服务的需求量,依据生态系统服务的供需匹配类型得到土地整治分区的结果。研究结果:按照生态系统服务供给和需求的空间差异及匹配类型,采用\"地区+典型地貌类型\"的命名方法将全省划分为6大土地整治区。其中,北部风沙滩地土地整治区和关中平原土地整治区属于\"低供给—高需求\"类型;黄土丘陵沟壑土地整治区属于\"低供给—低需求\"类型;黄土台塬土地整治区属于\"高供给—高需求\"类型;秦岭山地土地整治区和汉中—安康盆地土地整治区属于\"高供给—低需求\"类型。根据各种类型区的特点明确了各自的土地整治方向。研究结论:陕西省不同地区生态系统服务的供需匹配状况存在较大差异,应该在明确不同匹配类型区域土地整治重点方向的基础上实施差异化整治措施,进一步提高土地整治的效益。     

地质多样性概念与分析框架

地质多样性(Geodiversity)为生态系统提供产品和服务,为自然资源和可持续发展管理提供信息。其原则是理解和利用自然过程为自然和社会带来多重福祉。文章回顾地质多样性概念的产生及其研究的发展历程,梳理已有的框架与"联合国可持续发展目标""千年生态系统评估"和"英国国家生态系统评估"等概念和相关政策之间的联系,揭示了地质多样性是可将地质与生态连通的结合点。当前,对地质多样性价值的认识尚存在争议,对地质多样性与生物多样性相互作用的探讨也不够,关于自然资本和生态系统服务的相关研究中缺少对地质多样性的全面理解。研究结论:地质多样性是地质与生态的结合点,是与生物多样性并驾齐驱的重要概念有必要引起高度重视;地质多样性研究的深入开展,必将对自然资源管理和生态文明建设产生积极影响。     

浅析地质多样性对生态系统服务的作用与贡献

地质多样性与生物多样性一起构成了地球的自然多样性。地质多样性支撑并提供许多重要的生态系统服务,为其管理提供信息。但是在生态系统方法以及相应的国际政策中对地质多样性的认知比较混乱,表述不一致,现有生态系统服务及其评估分类缺失了地质多样性的内容。地质多样性维护着自然生态系统的稳定性,地质多样性的作用与贡献不可低估或忽视,分析地质系统为人类提供5类产品与服务的影响,有益于推动生态系统服务评估方法的改进。     

东北粮食主产区耕地利用绿色转型的时空格局及驱动因素

研究目的：探究东北粮食主产区2010—2020年耕地利用绿色转型的时空格局演变特征和驱动因素,为实现农业高质量发展、耕地保护战略目标提供科学参考。研究方法：熵权法、空间自相关分析和地理探测器。研究结果：（1）2010—2020年研究区耕地利用绿色转型处于中等水平,呈上升趋势,且存在显著的空间异质性,由西北向东南递减;研究期内耕地利用绿色转型指数极差持续扩大;（2）2010—2020年研究区耕地利用绿色转型全局莫兰指数均为正值,空间依赖性及空间溢出效应显著;（3）社会因素、环境因素、农业现代化因素对东北粮食主产区耕地利用绿色转型有显著影响,农业产业发展程度是研究区耕地利用绿色转型的核心驱动因素。研究结论：东北粮食主产区耕地利用绿色转型水平区域差异显著,需制定差异化东北粮食主产区耕地利用绿色转型发展策略。     

生态系统服务与农户生计的时空耦合关系研究——以里下河地区为例

[目的]处理好生态保护与生产发展之间的关系是实现区域高质量发展的内在要求,对于生态敏感性较强的地区而言尤其如此。[方法]文章选取生态易损且位于传统农区的里下河水网地区为例,借助2000—2020年里下河地区的土地利用遥感数据和农户生计相关统计数据,并综合运用生态系统服务价值评估、农户生计综合评价指数和耦合协调度模型等方法,对里下河地区生态系统服务价值、农户生计的时空特征及二者的耦合协调关系进行系统研究。[结果]（1） 2000—2020年里下河地区生态系统服务价值呈现“先升后降”的演化特征,空间上表现出“中间高南北低,市辖区低值集中”的分异格局。（2）农户生计水平不断提高且随着时间推移农户生计指数由西北向东南逐渐升高的趋势逐渐凸显,金融资本、人力资本和社会资本是里下河地区农户生活质量提升的主要制约因素。（3）生态系统服务与农户生计耦合度呈“先升后降”的波动变化趋势,极度耦合县域占比最高;二者耦合协调发展状态持续优化,勉强协调类向协调发展类转变以及濒临衰退类向勉强协调类转变是耦合协调度最主要的演化方向。耦合协调度高值区主要集中在中部,并表现出随时间推移向南北两侧辐射扩散的趋势。[结论]里...     

基于生态系统服务改进的中国各地农业生态效率研究

[目的]为提高全国农业资源利用率,推动建立资源节约型与环境友好型的可持续\"两型农业\",对中国农业生态效率展开研究发现,农田生态系统服务是农业生产的重要产出,但在当前生态效率研究中未得到充分体现。文章通过量化农田生态系统服务价值,有利于权衡农产品供需关系,更好以农田生态系统给人类社会带来的福利为目标来开展农业生产。[方法]文章将生态系统服务价值作为期望产出之一,将全国划分为东部地区、东北地区、中部地区和西部地区的4个农业效率研究区域。运用非期望产出数据包络分析方法,计算2014年中国30个省(市、自治区)的农业生态效率,并分析其主要影响因素。[结果](1)中国农业生态效率整体水平良好,平均值为0.945,在空间上表现为东部东北西部中部的空间分布格局。(2)影响全国农业生态效率的关键因素为土地投入、机械投入、化肥投入和水资源投入。农业生态系统服务指标与农业生态效率呈正向相关。土地、农药、劳动力、机械、水资源、化肥、农膜和能源投入、农业产值及碳排放均与之呈负向相关。其中农药投入是最为显著的抑制因子,控制农药投入是提升全国农业效率核心因素。(3)中国农业生态效率空间分异格局是多层影响因素叠加而成,中国农业生态效率损失的原因主要在于资源要素消耗的过量与农业碳排放过多。[结论]中国农业生态效率整体上发展较好,但各省市的农业生态效率水平存在较大差异,仍有上升的空间。从投入产出冗余角度来看,目前中国农业生态效率损失的原因主要在于资源要素消耗的过量与农业碳排放过多。在发展中着重加大区域对农业土地的开发投入、推广机械科学技术、减少化肥等污染物投入与提高水资源的利用效率,发展用水技术,保障农业的可持续发展。