近日,园林学院研究团队在城市群生态系统服务领域取得重要进展,博士研究生生艾昕以“Climate and land use changes impact the trajectories of ecosystem service bundles in an urban agglomeration: Intricate interaction trends and driver identification under SSP-RCP scenarios”为题,于国际环境科学与生态学类顶级期刊《Science of The Total Environment》(一区TOP, IF=9.8)在线发表文章。
全球气候变化和城市化不断威胁着生态系统服务的供给,特别是在城市群地区,生态系统服务在社会和自然系统的耦合影响下表现出复杂的相互作用。为了应对这一挑战,评估生态系统服务簇的时空动态变化对于理解城市群多个生态系统服务之间的空间分配和相互作用至关重要。然而,目前对未来情景影响下的生态系统服务簇的动态预测研究仍然有限,且对其驱动机制关注不足,这阻碍了生态系统管理面向未来风险的前瞻性策略制定。
研究团队以京津冀城市群为研究对象,提出了一个集成斑块生成土地利用模拟(PLUS)、生态系统服务和权衡评估模型(InVEST)及聚类分析的方法框架,基于三种共享社会经济路径(SSP-RCP)情景,评估了1990年至2050年间7种生态系统服务及其生态系统服务簇的时空动态,并且揭示了生态系统服务簇的空间轨迹,识别出受未来气候和土地利用变化影响的潜在空间区域,探讨了生态系统服务之间的协同和权衡趋势及其驱动因素。
不同情景下生态系统服务簇转化弦图及其生态系统服务值箱线图
不同情景下生态系统服务及生态系统服务簇的驱动因素
研究发现,从时空动态轨迹来看, SSP126情景的发展路径将有利于减少京津冀地区生态系统服务簇的波动变化;生态系统服务簇波动区域将集中分布在北京、天津、雄安的郊区,以及山区乡镇的周边,生态系统服务簇非稳定区域主要分布在林草交错的浅山区域等;此外,林地和草地的增加对碳储存和生境质量有显著的积极影响,而气候因素(年降水和平均温度)是供给服务,尤其是产水量服务的主要驱动因素。
该研究明确了京津冀城市群未来气候和土地利用变化对生态系统服务时空动态的综合影响,有助于为高质量开展生态系统管理和谋划城市发展方向提供实质性空间参考和战略指导,以促进未来生态系统服务的稳定供应和城市群的可持续发展。
该论文第一作者为我校园林学院博士生艾昕,通讯作者为郑曦教授。本研究受到国家自然科学基金面上项目(32371643)的资助。