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长江经济带城-郊-乡生态系统服务与生态风险的时空关联及安全分区

Spatiotemporal correlations and security zoning of ecosystem services and ecological risks across urban-suburban-rural gradients of the Yangtze River Economic Belt

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摘要城市化引起城乡格局变迁,往往会导致生态系统服务空间不公平分配,严重影响区域社会-生态可持续发展.然而,在此过程中城乡生态系统服务格局与所承载生态风险是否关联,以及如何基于两者关联实施生态安全分区及分层保护管控尚不明晰.以横跨多区域的长江经济带为例,选择典型土地-人口-经济城市化指标聚类识别城-郊-乡空间,采用生物物理模型对关键生态系统服务和生态风险指标进行定量评估,测度两者在城乡梯度的异质性关联关系,并实施城-郊-乡生态安全分区.结果表明:(1)2010-2022 年,城乡过渡区面积增加比例最大,约77%,而乡村地区面积减少最多,约8%.(2)相比于乡村和自然用地,城市和城乡过渡区多数调节和支持服务值较低,但热浪和洪涝风险较高.十二年间,城市和城乡过渡区的休闲游憩、热岛缓解服务降低明显;而乡村和自然用地的土壤保持服务降低明显,且地质和洪涝风险显著增加.(3)在城市和城乡过渡区,气候调节、空气净化、热岛缓解、生境质量与生态风险相关性更强,而在乡村地区粮食生产、水质净化则与生态风险更相关.(4)对于安全分区,城市地区以生态改善修复区为主,面积占 71%;城乡过渡区以生态敏感保育区和生态改善修复区为主,分别占 52%和 30%;乡村地区以生态敏感保育区为主,占比超 62%;自然用地则以生态涵养保育区和生态敏感保育区为主,分别占 44%和10%.研究结果可为长江经济带类似大尺度城市化高度空间异质性区域的城乡生态系统服务分区治理与生态风险精准管控提供科学依据.