Spatio-temporal coordination between aquatic ecosystem services and economic development in the Yellow River Basin

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2021.00064

Journal of Desert Research ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (4): 167-176.DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2021.00064

Spatio-temporal coordination between aquatic ecosystem services and economic development in the Yellow River Basin

Mengtao Han^a(), Jianjun Tu^b(), Guiping Xu^a, Li Jiang^a

^a.School of Geographical Sciences /, Southwest University，Chongqing 400715，China
^b.College of Economics and Management, Southwest University，Chongqing 400715，China

Received:2021-05-09 Revised:2021-05-18 Online:2021-07-27 Published:2021-07-27
Contact: Jianjun Tu

Abstract

Abstract:

The Yellow River Basin plays an important role in social economic development and ecological security. Based on the remote sensing interpretation data of 2000，2005，2010，2015 and 2020 and the economic and social statistical data， we calculated the aquatic ecosystem service value of 71 cities （states and leagues） in 9 provinces of the Yellow River Basin， analyzed the time-space coordination between aquatic ecosystem services and economic development by constructing the consistency index. The consistent index of ecosystem services and economy was developed to explore their spatio-temporal coordination characteristics. The results show that：（1） From 2000 to 2020， the area of the Yellow River Basin increased year by year， in which the area of the upper reaches increases the most and increased by a big margin， and the area of the lower reaches increased larger and increased by a maximum margin， while the area of the middle reaches decreased slightly and decreased by a Minor margin. The area of reservoirs， canals， lakes， permanent glaciers and snow land increased， and the area of beach land and tidal flat decreased. （2） During the study period， the increase of the aquatic ecosystem service value in the Yellow River basin gradually slowed down， and the increase of ecosystem service value in the lower reaches was the largest， followed by the upper reaches and the lowest in the middle reaches. In 2015-2020， there was even a decline in Shaanxi， Shanxi and the whole middle reaches. （3） The discordance between ecosystem services and economic development in the Yellow River basin is obvious， and the economic agglomeration is higher than the ecosystem services agglomeration， and this situation keeps for a long time. In the upper reaches of space， the concentration of ecosystem services is higher than that of economy， and in the middle and lower reaches and provincial capitals， the concentration of economy is higher than that of ecosystem services.

Key words: aquatic ecology, ecosystem services, economic development, spatio-temporal, Yellow River Basin

CLC Number:

X171

Mengtao Han, Jianjun Tu, Guiping Xu, Li Jiang. Spatio-temporal coordination between aquatic ecosystem services and economic development in the Yellow River Basin[J]. Journal of Desert Research, 2021, 41(4): 167-176.

Figures/Tables 8

References 54

1	SCEP（Study of Critical Environmental Problems）.Man's Impact on the Global Environment：Assessment and Recommendations for Action［M］.Cambridge，MA，USA：MIT Press，1970.
2	盛连喜.环境生态学导论［M］.北京：高等教育出版社，2009.
3	傅伯杰，张立伟.土地利用变化与生态系统服务：概念、方法与进展［J］.地理科学进展，2014，33（4）：441-446.
4	马钢，潘玲，马增辉.生态系统服务评价模型及实证研究［J］.安徽农学通报，2021，27（2）：141-143.
5	李丽，王心源，骆磊，等.生态系统服务价值评估方法综述［J］.生态学杂志，2018，37（4）：1233-1245.
6	龙精华，张卫，付艳华，等.鹤岗矿区生态系统服务的价值［J］.生态学报，2021，41（5）：1728-173.
7	Costanza R，D’Arge R，De Groot R，et al.The total value of the world’s ecosystem services and natural capital ［J］.Nature，1997，387（6630）：253-260.
8	朱玉鑫，姚顺波.基于生态系统服务价值变化的环境与经济协调发展研究：以陕西省为例［J］.生态学报，2021（9）：3331-3342.
9	谢高地，甄霖，鲁春霞，等.一个基于专家知识的生态系统服务价值化方法［J］.自然资源学报，2008，23（5）：911-919.
10	谢高地，张彩霞，张雷明，等.基于单位面积价值当量因子的生态系统服务价值化方法改进［J］.自然资源学报，2015，30（8）：1243-1254.
11	漆信贤，黄贤金，赖力.基于Meta分析的中国森林生态系统生态服务功能价值转移研究［J］.地理科学，2018，38（4）：522-530.
12	王彦芳.京津冀地区生态系统服务价值估算与分析［J］.环境保护与循环经济，2017，37（7）：50-54.
13	裴颖.森林生态服务价值的评估与分析：以北京市密云区为例［J］.绿色科技，2016（12）：9-10.
14	罗海平，朱勤勤，潘柳欣，等.粮食主产区农田生态系统服务价值动态演化与空间分异［J］.统计与决策，2020，36（4）：49-52.
15	成波，李怀恩，黄康，等.基于河道生态基流保障的农田生态系统服务价值损失量研究［J］.水资源与水工程学报，2018，29（4）：255-260.
16	石福习，宋长春，赵成章，等.河西走廊山地-绿洲-荒漠复合农田生态系统服务价值变化及其影响因子［J］.中国沙漠，2013，33（5）：1598-1604.
17	李理，朱文博，李艳红，等.基于地形梯度特征淇河流域生态系统服务价值损益［J］.水土保持研究，2019，26（5）：287-295.
18	曹生奎，曹广超，陈克龙，等.青海湖高寒湿地生态系统服务价值动态［J］.中国沙漠，2014，34（5）：1402-1409.
19	王宏亮，高艺宁，王振宇，等.基于生态系统服务的城市生态管理分区：以深圳市为例［J］.生态学报，2020，40（23）：8504-8515.
20	张艳芳，李云.1995—2015年关中平原城市群生态系统服务价值（ESV）及其时空差异［J］.浙江大学学报（理学版），2020，47（5）：615-623.
21	霍冉，徐向阳，高俊莲，等.煤炭资源型城市生态系统服务空间特征及其与居民福祉关系［J］.土壤通报，2020，51（1）：31-39.
22	Sannigrahi S，Bhatt S，Rahmat S，et al.Estimating global ecosystem service values and its response to land surface dynamics during 1995-2015［J］.Journal of Environmental Management，2018，223：115-131.
23	李圆圆，谈明洪，郝海广.1992-2015年全球耕地变化对陆地生态系统服务价值的影响［J］.Journal of Geographical Sciences，2019，29（3）：323-333.
24	祁黄雄，曹胜利，荣浩，等.中国国家级自然保护地体系生态系统服务价值评估［J］.测绘与空间地理信息，2021，44（2）：13-18.
25	黄敏，杨飞，郑士伟.中国城镇化进程对生态系统服务价值的影响［J］.水土保持研究，2019，26（1）：352-359.
26	和娟，师学义，付扬军.基于生态系统服务的汾河源头区域生态安全格局优化［J］.自然资源学报，2020，35（4）：814-825.
27	邵明，董宇翔，林辰松.基于GWR模型的成渝城市群生态系统服务时空演变及驱动因素研究［J］.北京林业大学学报，2020，42（11）：118-129.
28	程维金，周煜，王鹏程，等.基于生态系统服务空间分异的武汉市城市森林经营策略［J］.湖北林业科技，2020，49（4）：1-8.
29	叶延琼，章家恩，陈丽丽，等.广州市水生态系统服务价值［J］.生态学杂志，2013，32（5）：1303-1310.
30	孟阳阳，何志斌，刘冰，等.干旱区绿洲湿地空间分布及生态系统服务价值变化：以三大典型内陆河流域为例［J］.资源科学，2020，42（10）：2022-2034.
31	吴彬，李岳霖，赵青瑛，等.广西北部湾滨海湿地生态系统服务价值评价及其影响因素研究［J］.生态经济，2020，36（9）：151-157.
32	荔琢，蒋卫国，王文杰，等.基于生态系统服务价值的京津冀城市群湿地主导服务功能研究［J］.自然资源学报，2019，34（8）：1654-1665.
33	昝欣，张玉玲，贾晓宇，等.永定河上游流域水生态系统服务价值评估［J］.自然资源学报，2020，35（6）：1326-1337.
34	杨文杰，赵越，赵康平，等.流域水生态系统服务价值评估研究：以黄山市新安江为例［J］.中国环境管理，2018，10（4）：100-106.
35	谢启姣，刘进华.1987—2016年武汉城市湖泊时空演变及其生态服务价值响应［J］.生态学报，2020，40（21）：7840-7850.
36	周俊俊，杨美玲，肖成权，等.石嘴山市水生态系统服务功能价值评价［J］.宁夏工程技术，2018，317（3）：247-252.
37	杨文杰，赵康平，赵越，等.流域水生态系统服务价值评估研究：以黄山市新安江为例［C］//中国环境科学学会.2017中国环境科学学会科学与技术年会论文集（第一卷）. 2017：397-407.
38	刘梦圆，曾思育，孙傅，等.京津冀地区水生态系统服务演变规律及其驱动力分析［J］.环境影响评价，2016，38（6）：36-40.
39	王斌，张彪，王建锋，等.太湖流域水生态系统服务及其空间差异［J］.水土保持通报，2011，31（2）：215-221.
40	李同升，徐冬平.基于SD模型下的流域水资源-社会经济系统时空协同分析：以渭河流域关中段为例［J］.地理科学，2006（5）：5551-5556.
41	王希义，彭淑贞，徐海量，等.大型输水工程的生态效益与社会经济效益评价：以塔里木河下游为例［J］.地理科学，2020，40（2）：308-314.
42	张兆永.于田绿洲水生态系统服务价值估算与农业生态经济系统能值分析［D］.乌鲁木齐：新疆大学，2011.
43	秦晓川，付碧宏.青岛都市圈生态系统服务-经济发展时空协调性分析及优化利用［J］.生态学报，2020，40（22）：8251-8264.
44	习近平.在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上的讲话［J］.求是，2019（20）：4-11.
45	中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要［EB/OL］.，2021-03-13.
46	曹越，侯姝彧，曾子轩，等.基于“三类分区框架”的黄河流域生物多样性保护策略［J］.生物多样性，2020，28（12）：1447-1458.
47	连煜.坚持黄河高质量生态保护，推进流域高质量绿色发展［J］.环境保护，2020，48（）：22-27.
48	阎晓，涂建军.黄河流域资源型城市生态效率时空演变及驱动因素［J］.自然资源学报，2021，36（1）：223-239.
49	赵康杰，刘星晨.黄河流域水-能源复合生态效率评价及影响因素研究：兼与长江经济带的比较［J］.煤炭经济研究，2020，40（8）：28-35.
50	杨开忠，苏悦，顾芸.新世纪以来黄河流域经济兴衰的原因初探：基于偏离：份额分析法［J］.经济地理，2021，41（1）：10-20.
51	张新成，梁学成，宋晓，等.黄河流域旅游产业高质量发展的失配度时空格局及成因分析［J］.干旱区资源与环境，2020，34（12）：201-208.
52	苏茂林.黄河年鉴2020［Z］.黄河年鉴，2020：25，86-92.
53	封志明，刘晓娜.中国人口分布与经济发展空间一致性研究［J］.人口与经济，2013（2）：3-11.
54	郎明辰，马胜春.西北地区人口与经济的不一致性探析［J］.中央民族大学学报（自然科学版），2019，28（3）：76-83.

省区/河段	河渠	湖泊	水库坑塘	永久性冰川雪地	滩涂	滩地	合计
青海省	11.07	119.19	32.00	32.31	0.00	55.89	250.46
四川省	0.50	0.55	0.23	0.27	0.00	0.18	1.73
甘肃省	4.50	0.26	2.15	0.18	0.00	4.97	12.06
内蒙古自治区	10.17	13.37	3.31	0.00	0.00	34.11	60.96
宁夏回族自治区	1.68	0.67	3.52	0.00	0.00	4.42	10.29
山西省	4.47	0.18	2.86	0.00	0.00	5.99	13.50
陕西省	4.82	0.26	3.71	0.00	0.00	4.86	13.65
河南省	8.66	0.00	5.26	0.00	0.00	2.41	16.33
山东省	9.72	7.00	50.93	0.00	7.34	3.96	78.95
上游地区	27.46	134.02	41.03	32.76	0.00	97.84	333.11
中游地区	13.70	0.46	8.77	0.00	0.00	13.62	36.55
下游地区	14.43	7.00	54.17	0.00	7.34	5.33	88.27
黄河流域	55.59	141.48	103.97	32.76	7.34	116.79	457.93

省区/河段	河渠	湖泊	水库坑塘	永久性冰川雪地	滩涂	滩地	合计
青海省	11.07	119.19	32.00	32.31	0.00	55.89	250.46
四川省	0.50	0.55	0.23	0.27	0.00	0.18	1.73
甘肃省	4.50	0.26	2.15	0.18	0.00	4.97	12.06
内蒙古自治区	10.17	13.37	3.31	0.00	0.00	34.11	60.96
宁夏回族自治区	1.68	0.67	3.52	0.00	0.00	4.42	10.29
山西省	4.47	0.18	2.86	0.00	0.00	5.99	13.50
陕西省	4.82	0.26	3.71	0.00	0.00	4.86	13.65
河南省	8.66	0.00	5.26	0.00	0.00	2.41	16.33
山东省	9.72	7.00	50.93	0.00	7.34	3.96	78.95
上游地区	27.46	134.02	41.03	32.76	0.00	97.84	333.11
中游地区	13.70	0.46	8.77	0.00	0.00	13.62	36.55
下游地区	14.43	7.00	54.17	0.00	7.34	5.33	88.27
黄河流域	55.59	141.48	103.97	32.76	7.34	116.79	457.93

服务类别	单项服务	价值当量
供给服务	食物生产	0.655
	原粮生产	0.365
	水资源供给	5.440
调节服务	气体调节	1.335
	气候调节	2.945
	净化环境	4.575
	水文调节	63.235
支持服务	土壤保持	1.620
	维持养分循环	0.125
	生物多样性	5.210
文化服务	美学景观	3.310

服务类别	单项服务	价值当量
供给服务	食物生产	0.655
	原粮生产	0.365
	水资源供给	5.440
调节服务	气体调节	1.335
	气候调节	2.945
	净化环境	4.575
	水文调节	63.235
支持服务	土壤保持	1.620
	维持养分循环	0.125
	生物多样性	5.210
文化服务	美学景观	3.310

分类标准	类型	亚类
CEE≤0.50	经济集聚高于生态系统服务集聚	经济集聚极高于生态系统服务集聚
0.50<CEE<0.80	经济集聚高于生态系统服务集聚	经济集聚较高于生态系统服务集聚
0.80≤CEE<1.20，且CEE≠1	生态系统服务与经济集聚基本协调	生态系统服务与经济集聚基本协调
CEE=1	生态系统服务与经济集聚完全协调	生态系统服务与经济集聚完全协调
1.20≤CEE<2.0	生态系统服务集聚高于经济集聚	生态系统服务集聚较高于经济集聚
CEE≥2.0	生态系统服务集聚高于经济集聚	生态系统服务集聚极高于经济集聚

Spatio-temporal coordination between aquatic ecosystem services and economic development in the Yellow River Basin

RichHTML

PDF

Knowledge

Abstract

Cite this article

share this article

Figures/Tables 8

References 54

Related Articles 15

Recommended Articles

Metrics

Comments

省区/河段	2000年	2005年	2010年	2015年	2020年
青海省	200.39	205.30	208.11	214.25	250.46
四川省	1.42	1.42	1.47	1.55	1.73
甘肃省	10.73	10.95	11.03	11.27	12.06
内蒙古自治区	58.99	58.34	58.47	60.00	60.96
宁夏回族自治区	9.43	9.49	9.46	9.98	10.29
山西省	14.75	15.02	15.17	15.23	13.50
陕西省	14.72	15.48	15.30	15.64	13.65
河南省	13.46	15.48	15.72	15.65	16.33
山东省	47.80	48.31	49.59	50.04	78.95
上游地区	278.57	283.12	286.17	294.61	333.11
中游地区	37.99	39.90	39.96	40.45	36.55
下游地区	55.13	56.77	58.19	58.55	88.27
黄河流域	371.69	379.79	384.32	393.61	457.93

省区/河段	2000年	2005年	2010年	2015年	2020年
青海省	1371.87	2284.53	3567.90	4903.82	5728.23
四川省	9.72	15.80	25.20	35.48	39.57
甘肃省	73.46	121.85	189.10	257.95	275.82
内蒙自治区	403.85	649.19	1002.43	1373.30	1394.21
宁夏回族自治区	64.56	105.60	162.19	228.43	235.34
山西省	100.98	167.14	260.08	348.59	308.76
陕西省	100.77	172.26	262.31	357.97	312.19
河南省	92.15	172.26	269.51	358.20	373.48
山东省	327.24	537.58	850.19	1145.33	1805.65
上游地区	1907.09	3150.50	4906.18	6743.13	7618.50
中游地区	260.08	444.00	685.09	925.83	835.93
下游地区	377.42	631.72	997.63	1340.11	2018.81
黄河流域	2544.60	4226.22	6588.90	9009.07	10473.24

变异系数	地区	2000年	2005年	2010年	2015年	2020年
ESV	地级市	2.1365	2.1362	2.1384	2.1536	2.2325
	省域	1.5168	1.5168	1.5199	1.5284	1.5579
	河段	1.0834	1.0728	1.0709	1.0808	1.0378
GDP	地级市	1.1325	1.0939	1.0421	1.0608	1.1817
	省域	1.1952	1.1475	1.0635	1.0459	1.0150
	河段	0.6578	0.5826	0.4919	0.4877	0.5288

[1]	Cheng Zhou, Xuhong Zhang, Qian Zhang, Binghua Liu. The construction of "Five in One" comprehensive evaluation system and spatial difference in the Yellow River Basin [J]. Journal of Desert Research, 2021, 41(4): 1-11.
[2]	Jie Yang, Baopeng Xie, Degang Zhang. Spatial-temporal evolution of habitat quality and its influencing factors in the Yellow River Basin based on InVEST model and GeoDetector [J]. Journal of Desert Research, 2021, 41(4): 12-22.
[3]	Man Sun, Tao Song. Spatio-temporal patterns and coordinated development of technological innovation and industrial development in the Yellow River Basin of Gansu Province， China [J]. Journal of Desert Research, 2021, 41(4): 140-151.
[4]	Guangqin Li, Xubing Fang. Spatio-temporal evolution characteristics of green development level in the Yellow River Basin [J]. Journal of Desert Research, 2021, 41(4): 129-139.
[5]	Li Li, Qingqing Zhang, Yamei Wang, Hong Li, Xinfeng Zhao. Comprehensive assessment of ecosystem vulnerability， the value of service function and risk in Kezi River Basin in 2000-2018 [J]. Journal of Desert Research, 2021, 41(2): 164-172.
[6]	Chen Zhiping, Zhang Tao, Zhao Wankui, Zhang Xiaoqing, Wang Hui. Seed rain intensity and spatio-temporal dynamic characteristics of Pinus tabulaeformis in Ziwu Mountain forest area of Loess Plateau of China [J]. Journal of Desert Research, 2020, 40(3): 85-93.
[7]	Zhuo Jing, Zhu Yannian, Wang Juan, He Huijuan, Zou Jiye. Spatio-temporal Change of Water Area in Hongjiannao Lake and the Effectiveness of Protection Measures [J]. Journal of Desert Research, 2019, 39(4): 195-203.
[8]	Reyilai Kadeer, Yusufu Maimaiti, Yusufujiang Rusuli, Adilai Wufu, Aizezitiyuemaier Maimaiti, Jiang Hong. Spatio-temporal Variation of Land Surface Temperature in the Ili River Valley during 2001-2014 [J]. Journal of Desert Research, 2018, 38(3): 637-644.
[9]	Bai Xiaoping, Jin Shuanglong, Wang Shigong, Shang Kezheng, Zhao Lu. Spatio-temporal Characteristics of the Short-time Heavy Rainfall in the East of Northwest China [J]. JOURNAL OF DESERT RESEARCH, 2018, 38(2): 410-417.
[10]	Ju Chunyan, He Qing, Zhou Xu. Spatio-temporal distribution and variation tendency of DMSP/OLS nighttime image in Hotan Oasis, Xingjiang [J]. JOURNAL OF DESERT RESEARCH, 2017, 37(2): 384-391.
[11]	Li Hongjian, Ren Zhiyuan, Liu Yanxu, Zhang Jing. Tradeoffs-synergies Analysis among Ecosystem Services in Northwestern Valley Basin: Taking Yinchuan Basin as an Example [J]. JOURNAL OF DESERT RESEARCH, 2016, 36(6): 1731-1738.
[12]	Ren Zhiyan, Yan Junping, Wang Pengtao. Spatio-temporal Variations of Precipitation Concentration Degree and Precipitation Concentration Period in Inner Mongolia [J]. JOURNAL OF DESERT RESEARCH, 2016, 36(3): 760-766.
[13]	Wang Fang, Zhang Xiaolei, Yang Zhaoping, Luan Fuming, Li Baofu, Xiong Heigang, Wang Zhaoguo, Shi Hui, Wu Wenjie. Spatio-temporal Distribution and Variability of Cultural Relics in the Ili River Valley since 4 000 a BP [J]. JOURNAL OF DESERT RESEARCH, 2015, 35(4): 1103-1112.
[14]	Liu Zhengyao, Dong Zhibao, Wang Jianbo, Dong Ruijie. Practice and Development of Deserticulture in Inner Mongolia, China: a view of ecosystem service system [J]. JOURNAL OF DESERT RESEARCH, 2015, 35(4): 1057-1064.
[15]	Xu Ligang, Zhou Hongfei, Du Li, Bao Ziyun. Spatio-temporal Change and Trend of Precipitation in Northwest China During 1951-2008 [J]. JOURNAL OF DESERT RESEARCH, 2015, 35(3): 724-734.