1980—2020年宁夏生态服务价值与生态风险特征

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00019

摘要/Abstract

摘要：

综合评估生态服务价值和生态风险，将为区域生态安全格局构建和可持续发展提供决策依据。以宁夏回族自治区为对象，综合应用ArcGIS、ENVI、Fragststs和GeoDa等软件，结合1980、1990、2000、2010、2020年土地利用数据，研究了生态服务价值和生态风险的时空变化特征及其关联性。结果表明：（1）1980—2020年土地面积比例顺序依次为草地（47.60%±2.51%）、耕地（33.22%±1.77%）、未利用地（9.70%±0.31%）、林地（4.58%±0.43%）、建设用地（2.63±1.09%）、水域（1.95%±0.17%），土地类型变化显著，耕地、林地和建设用地面积增加，而草地、水域和未利用地减少；（2）生态服务价值总体下降6.44%，以调节和支持服务为主，约占总价值的85.90%；（3）生态风险指数整体上升5.33%，中、高生态风险等级面积有所增加；（4）全局Moran's I指数都接近于0，生态服务价值和生态风险在空间分布上无明显聚集或离散趋势，高价值-高风险区总体上略有扩大，高价值-低风险区保持相对稳定；总体上，2000年后宁夏生态风险有所减轻。

关键词: 土地利用, 生态服务价值, 生态风险, 时空关联, 空间自相关

Abstract:

Comprehensive assessment of ecological service value and ecological risk will provide decision support and reference basis for the construction of regional ecological security pattern and sustainable development. Taking Ningxia Hui Autonomous Region as the research object， we comprehensively applied ArcGIS， ENVI， Fragststs and GeoDa software， combined with 1980， 1990， 2000， 2010 and 2020 land-use data， to quantitatively study the spatial and temporal characteristics of the ecological service value and ecological risk， as well as their correlation. The results showed that：（1） From 1980 to 2020， the land area was in the order of grassland （47.60%±2.51%）， cropland （33.22%±1.77%）， unutilized land （9.70%±0.31%）， forest land （4.58%±0.43%）， construction land （2.63±1.09%）， and watershed （1.95%±0.17%）. Land types changed significantly， with the areas of cropland， forest land and construction land increasing， while grassland， watershed and unused land decreased. （2） The value of ecological services decreased by 6.44% overall， with regulating and supporting services dominating， accounting for about 85.90% of the total value. （3） The ecological risk index increased by 5.33% overall， with the areas of medium and high ecological risk classes increasing. （4） The global Moran's I index are close to 0， there is no obvious trend of aggregation or dispersion in the spatial distribution of ecological service value and ecological risk， the high-value-high-risk area has slightly expanded in general， and the high-value-low-risk area has remained relatively stable. in general， the ecological risk of the Ningxia Autonomous Region has been reduced after 2000.

Key words: land use, ecological service value, ecological risk, spatio-temporal correlation, spatial autocorrelation

中图分类号:

Q148

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图/表 11

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一级类型	二级类型	耕地	林地	草地	水域	未利用地
供给服务	食物生产	949.93±24.51	212.34±12.84	260.77±11.45	732.01±25.62	11.18±0.36
	原料生产	447.03±11.53	480.56±29.07	383.7±16.84	407.91±14.27	33.53±1.08
	水资源供给	22.35±0.58	245.87±14.87	212.34±9.32	6 079.58±212.78	22.35±0.72
调节服务	气体调节	748.77±19.32	1 575.77±95.33	1 348.53±59.20	1 491.96±52.21	122.93±3.96
	气候调节	402.33±10.38	4 727.32±286.00	3 565.05±156.51	3 291.24±115.19	111.76±3.60
	净化环境	111.76±2.88	1 430.49±86.54	1 177.17±51.68	5 112.88±178.95	346.45±11.17
	水文调节	301.74±7.78	3 743.86±226.50	2 611.39±114.64	70 669.54±2 473.43	234.69±7.56
支持服务	土壤保持	1 151.10±29.70	1 922.22±116.29	1 642.83±72.12	1 810.46±63.36	145.28±4.68
	维持养分循环	134.11±3.46	145.28±8.79	126.33±5.55	139.70±4.88	11.18±0.36
	生物多样性	145.28±3.75	1 754.58±106.15	1 493.82±65.58	5 822.54±203.78	134.11±4.32
文化服务	美学景观	67.05±1.73	771.12±46.65	659.37±28.95	3 699.16±129.47	55.88±1.80
总计		4 481.46±115.62	13 441.93±813.23	13 481.62±591.84	99 256.98±3 473.99	1 229.33±39.64

一级类型	二级类型	耕地	林地	草地	水域	未利用地
供给服务	食物生产	949.93±24.51	212.34±12.84	260.77±11.45	732.01±25.62	11.18±0.36
	原料生产	447.03±11.53	480.56±29.07	383.7±16.84	407.91±14.27	33.53±1.08
	水资源供给	22.35±0.58	245.87±14.87	212.34±9.32	6 079.58±212.78	22.35±0.72
调节服务	气体调节	748.77±19.32	1 575.77±95.33	1 348.53±59.20	1 491.96±52.21	122.93±3.96
	气候调节	402.33±10.38	4 727.32±286.00	3 565.05±156.51	3 291.24±115.19	111.76±3.60
	净化环境	111.76±2.88	1 430.49±86.54	1 177.17±51.68	5 112.88±178.95	346.45±11.17
	水文调节	301.74±7.78	3 743.86±226.50	2 611.39±114.64	70 669.54±2 473.43	234.69±7.56
支持服务	土壤保持	1 151.10±29.70	1 922.22±116.29	1 642.83±72.12	1 810.46±63.36	145.28±4.68
	维持养分循环	134.11±3.46	145.28±8.79	126.33±5.55	139.70±4.88	11.18±0.36
	生物多样性	145.28±3.75	1 754.58±106.15	1 493.82±65.58	5 822.54±203.78	134.11±4.32
文化服务	美学景观	67.05±1.73	771.12±46.65	659.37±28.95	3 699.16±129.47	55.88±1.80
总计		4 481.46±115.62	13 441.93±813.23	13 481.62±591.84	99 256.98±3 473.99	1 229.33±39.64

类型	面积/10⁸ m²					平均占比 /%	变化率/%
类型	1980年	1990年	2000年	2010年	2020年	平均占比 /%	1980—1990年	1990—2000年	2000—2010年	2010—2020年	1980—2020年
耕地	161.19	163.14	185.57	178.10	175.25	33.22±1.77	1.20	13.74	0.45	-4.02	8.72
林地	23.07	23.08	24.08	27.94	27.97	4.85±0.43	-0.043	4.33	16.02	0.10	21.23
草地	263.26	263.46	238.73	236.53	234.93	47.60±2.51	0.075	-9.38	0.92	-0.67	-10.76
水域	11.81	9.46	9.46	9.80	10.39	1.95±0.17	-19.89	0.00	-3.59	6.02	-12.02
建设用地	8.94	8.96	10.13	16.97	23.39	2.63±1.09	0.22	13.05	76.33	37.83	161.63
未利用土地	50.62	52.52	51.64	50.28	47.66	9.7±0.31	3.75	-1.67	-2.58	-5.21	-5.84

类型	面积/10⁸ m²					平均占比 /%	变化率/%
类型	1980年	1990年	2000年	2010年	2020年	平均占比 /%	1980—1990年	1990—2000年	2000—2010年	2010—2020年	1980—2020年
耕地	161.19	163.14	185.57	178.10	175.25	33.22±1.77	1.20	13.74	0.45	-4.02	8.72
林地	23.07	23.08	24.08	27.94	27.97	4.85±0.43	-0.043	4.33	16.02	0.10	21.23
草地	263.26	263.46	238.73	236.53	234.93	47.60±2.51	0.075	-9.38	0.92	-0.67	-10.76
水域	11.81	9.46	9.46	9.80	10.39	1.95±0.17	-19.89	0.00	-3.59	6.02	-12.02
建设用地	8.94	8.96	10.13	16.97	23.39	2.63±1.09	0.22	13.05	76.33	37.83	161.63
未利用土地	50.62	52.52	51.64	50.28	47.66	9.7±0.31	3.75	-1.67	-2.58	-5.21	-5.84

项目		生态服务价值/10⁸ 元						变化率/%
项目		1980年	1990年	2000年	2010年	2020年	年均占比 /%	1980—1990年	1990—2000年	2000—2010年	2010—2020年	1980—2020年
土地利用类型	耕地	72.23	73.11	83.16	79.81	78.54	13.80±4.62	1.21	13.75	-0.040	-1.59	8.73
	林地	39.24	39.25	40.96	47.52	47.58	7.65±4.29	0.025	4.36	16.01	0.17	21.25
	草地	354.92	353.84	321.85	318.89	316.72	59.42±19.38	-0.30	-9.04	-0.92	-0.68	-10.76
	水域	117.22	93.90	93.90	97.27	103.13	18.02±9.77	-19.89	0.00	3.59	3.46	-12.02
	建设用地	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00±0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
	未利用土地	6.22	6.46	6.35	6.18	5.85	1.11/0.23	3.86	-1.71	-0.267	-5.34	-5.94
	合计	589.83	566.56	546.22	549.67	549.67	100±18.27
生态系统服务类型	供给服务	56.47	54.99	56.22	55.58	55.49	9.94±0.59	-2.62	2.23	-1.13	-0.16	-1.73
	调节服务	380.06	360.91	344.84	348.82	351.58	63.72±14.06	-5.03	-4.45	1.15	0.79	-7.49
	支持服务	128.44	126.68	122.52	122.42	121.89	22.18±2.96	-1.37	-3.28	-0.082	-0.43	-5.10
	文化服务	24.86	22.90	22.64	22.93	22.93	4.14±0.90	-7.88	-1.13	1.28	0.00	-7.76
	合计	589.83	565.48	546.22	549.75	551.89	100±17.87