基于PLUS-InVEST模型的漓江流域生态系统服务多情景评估研究

摘要

生态系统服务量化评估可以为科学决策提供信息，对于保护和提高生态系统服务功能，促进区域可持续发展有重要的现实意义。本文以漓江流域为研究区，运用PLUS模型预测土地利用变化，模拟2030年自然发展情景、城镇发展情景、耕地保护情景和生态保护情景下的土地利用结构，进而利用InVEST模型对流域2010年、2020年和2030年的产水服务、碳储存服务和土壤保持服务进行评估和预测。结果表明：1)土地利用方面，2010—2020年间漓江流域建设用地、水域面积增加，耕地、林地和草地面积减少，2030年多情景下漓江流域土地利用呈现出耕地、林地、草地向建设用地转化的现象。自然发展情景和城镇发展情景下建设用地扩张明显；生态保护情景下耕地、林地和草地面积下降趋势及建设用地扩张速率得到有效控制；耕地保护情景有助于降低耕地向建设用地转化。2)生态系统服务方面，2010—2020年间漓江流域生态系统服务空间分布差异显著，产水量和土壤保持量都呈现上升趋势，碳储存量呈现降低趋势。流域中西部为产水量高值区，流域北部和东部为碳储存量和土壤保持量高值集中区。2030年城镇发展情景下产水量持续增加；发展情景差异对碳储存服务产生显著影响，生态保护情景能够提高碳储存量；土壤保持服务呈现出逐年升高趋势，并在自然发展情景下达到最大。3)建设用地扩张会导致产水服务提升，林地和草地减少引起碳储存量下降，建设用地扩张和林地草地减少使流域土壤保持量呈现出先升高再降低的趋势。研究漓江流域生态和社会经济不同发展模式所带来的生态系统服务变化规律可为流域土地利用空间规划和生态系统管理提供科学决策参考。

关键词

生态系统服务 / 多情景模拟 / 漓江流域 / PLUS模型 / InVEST模型

基金资助

国家自然科学基金(42061045); 自然资源部地理国情监测重点实验室2024年开放课题(2024NGCM05); 广西师范大学珠江—西江经济带发展研究院科学研究基金重点项目(ZX2020002)