黄河流域土地利用/土地覆被变化及生态系统服务功能时空演变与预测

1 文章信息

文章题目： Spatiotemporalevolution and prediction of land use/land cover changes and ecosystem servicevariation in the Yellow River Basin, China

期刊名称： EcologicalIndicators

作者： RunjiaYang

时间： 2022   

2 主要内容

• （１）揭示了近 20 年来黄河流域 LULC 的动态变化及其存在的问题    

• （２）考虑多维度 : 类型间转换、时空和时空变化    

• （３）利用有利模型探索土地利用成本变化驱动因素和未来空间分布    

• （４）改进评估和预测不同尺度生态系统服务的方法    

• （５）到 2030 年，城市扩张加剧，草地退化，生态系统服务减

3 研究区域和研究框架

3.1 研究区域  

3.2 研究框架  

4 研究结论  

4.1 2000-2020 年土地利用变化动态  

4.1.1 数量和结构变化  

图 1LULC 在流域和不同区域的变化。 W 代表整个流域 ; U 、 M 、 L 分别代表盆地上、中、下游

4.1.2 转换特性  

4.1.3 演化特征  

图 2 黄河流域土地利用变化图  

4.2 2030 年 LULC 空间模拟  

4.2.1 LULC 变化的驱动分析  

图 32000 - 2020 年空间变量对 LULC 变化的贡献率。人口密度 X1 、 GDP 密度 X2 、海拔 X3 、坡度 X4 、降水 X5 、温度 X6 、土壤类型 X7 、距最近城市的距离 X8 、距最近县城的距离 X9 、距最近湖泊或水库的距离 X10 、距最近铁路的距离 X11 、距最近河流的距离 X12 、距最近公路的距离 X13  

4.2.2 2030 年 LULC 变化预测与预警  

图 4 2000 年（ a ）、 2010 年（ b ）、 2020 年（ c ）和 2030 年（ d ）流域的 LULC 空间格局

图 5 一些重要的、大规模的 LULC 变化预警区域  

4.2.3 生态系统服务：演化与预测  

表 1 各省 ESV 的平均值和标准差（ SD ）

表 2 黄河流域各类生态系统服务价值

图 6 黄河流域 ESV 网格级空间分布  

5 结论  

研究表明，在植树造林和水资源保护方面取得了显着进展，草地保护面临巨大挑战。耕地面积持续减少，变化率从 1.7% 降低到 0.7% ，耕地开发利用率和占用率不断提高。草地退化和过渡日益严重，在第二个十年，其减少率翻了一番。大规模和重复的农田和草地之间的转换表明，在上游脆弱带的空间冲突，但未能通过现有的政策得到缓解。土地利用在时间上和空间上从上游到下游依次加剧，近 20 年来建设用地分别增加了 23.2% 和 68.2% 。基于斑块生成土地利用模拟模型的预测，发现在 2030 年下游耕地损失和草地退化的风险更高。建设用地预计大幅增加 34.5% 。 2000-2010 年流域生态系统服务总价值增加 138.7 亿 CNY ， 2010-2020 年减少 52.7 亿元， 2030 年可能减少 54.0 亿元。供应服务、调节服务、支持服务和文化服务的价值变化与 ESV 相同，呈倒 V 形变化，预计 2030 年将分别下降 0.5% 、 0.4% 、 1.6% 和 1.1% 。该研究通过揭示流域土地利用变化问题，评价和预测流域生态状况，为流域土地利用、生态保护和可持续发展提供有价值的启示。