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| 內容簡介： |
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海岸带生态系统是沿海地区可持续发展的生态基础。《东海区大陆海岸带生态系统服务供需匹配分析》基于1990～2020年7期遥感影像数据以及历史时期的东海区大陆海岸带多源数据，采用InVEST模型、遥感、GIS手段分析了东海区大陆海岸带生态系统服务供给、需求、供需间时空分布特征，并从人地关系地域系统出发，构建了影响东海区大陆海岸带生态系统服务供需的指标体系，结合地理探测器揭示了驱动东海区大陆海岸带生态系统服务供需时空演化因子的相互作用关系与影响机制，并从生态系统服务网格单元划定、绿色循环经济、土地利用效率、生态保护区、教育科研、法律法规建设等多方面提出了管控措施。
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目录前言第1章 绪论 11.1 海岸带生态系统服务研究背景与意义 11.1.1 海岸带生态系统服务研究背景 11.1.2 海岸带生态系统服务研究重要性 21.1.3 海岸带生态系统服务研究意义 31.2 生态系统服务供需国内外研究及进展 41.2.1 生态系统服务研究内容 41.2.2 生态系统服务供需内涵与研究框架 61.2.3 生态系统服务供需研究进展 81.3 东海区大陆海岸带生态系统服务供需研究内容 13第2章 东海区大陆海岸带概况与数据来源 152.1 研究区域确定 152.2 自然环境状况 162.2.1 地形与地貌特征 162.2.2 气候特征 162.2.3 水文特征 172.2.4 资源特征 172.2.5 土地利用变化特征 182.3 社会经济发展现状 182.4 本书主要数据来源及处理 202.4.1 本书数据来源 202.4.2 本书数据处理 22第3章 东海区大陆海岸带生态系统服务供给量化与时空分布 243.1 生态系统服务供给研究方法 243.1.1 土壤保持服务供给 243.1.2 水源涵养服务供给 283.1.3 碳固存服务供给 293.1.4 生境质量服务供给 303.1.5 食物生产服务供给 323.2 土壤保持服务供给 323.2.1 土壤保持供给时间变化与空间分布特征 333.2.2 不同土地利用类型下土壤保持供给状况 363.2.3 不同地形特征下土壤保持供给状况 373.3 水源涵养服务供给 403.3.1 水源涵养供给时间变化与空间分布特征 413.3.2 不同土地利用类型下水源涵养供给状况 443.3.3 不同地形特征下水源涵养供给状况 453.4 碳固存服务供给 483.4.1 碳固存供给时间变化与空间分布特征 493.4.2 不同土地利用类型下碳固存供给状况 513.4.3 不同地形特征下碳固存供给状况 533.5 生境质量服务供给 553.5.1 生境质量供给时间变化与空间分布特征 563.5.2 不同土地利用类型下生境质量供给状况 593.5.3 不同地形特征下生境质量供给状况 603.6 食物生产服务供给 633.6.1 食物生产供给时间变化与空间分布特征 643.6.2 不同地形特征下食物生产供给状况 673.7 东海区大陆海岸带生态系统服务供给特点分析与小结 693.7.1 供给特点分析 693.7.2 供给特点小结 70第4章 东海区大陆海岸带生态系统服务需求量化与时空分布 724.1 生态系统服务需求研究方法 724.1.1 土壤保持服务需求 724.1.2 水资源服务需求 724.1.3 碳固存服务需求 724.1.4 生境质量服务需求 734.1.5 食物生产服务需求 734.2 土壤保持服务需求 744.2.1 土壤保持需求时间变化与空间分布特征 754.2.2 不同土地利用类型下土壤保持需求状况 784.2.3 不同地形特征下土壤保持需求状况 794.3 水资源服务需求 824.3.1 水资源需求时间变化与空间分布特征 834.3.2 不同土地利用类型下水资源需求状况 854.3.3 不同地形特征下水资源需求状况 864.4 碳固存服务需求 884.4.1 碳固存需求时间变化与空间分布特征 894.4.2 不同土地利用类型下碳固存需求状况 914.4.3 不同地形特征下碳固存需求状况 924.5 生境质量需求 954.5.1 生境质量需求时间变化与空间分布特征 964.5.2 不同土地利用类型下生境质量需求状况 984.5.3 不同地形特征下生境质量需求状况 994.6 食物生产需求 1014.6.1 食物生产需求时间变化与空间分布特征 1024.6.2 不同地形特征下食物生产需求状况 1054.7 东海区大陆海岸带生态系统服务需求特点分析与小结 1074.7.1 需求特点分析 1074.7.2 需求特点小结 108第5章 东海区大陆海岸带生态系统服务供需权衡/协同与匹配 1095.1 生态系统服务供需权衡/协同与匹配分析研究方法 1095.1.1 生态系统服务供需权衡/协同研究方法 1095.1.2 生态系统服务供需匹配研究方法 1115.2 生态系统服务供需象限分析 1145.2.1 各类型生态系统服务供给与需求的象限分析 1145.2.2 各类型生态系统服务间供给关系的象限分析 1315.2.3 各类型生态系统服务间需求关系的象限分析 1625.2.4 各类型生态系统服务间供需关系的象限分析 1935.3 生态系统服务综合供需权衡与协同 2235.3.1 生态系统服务供给权衡与协同 2235.3.2 生态系统服务需求权衡与协同 2245.4 东海区大陆海岸带生态系统服务供需时空匹配分析 2265.4.1 生态系统服务供需关系的权衡与协同 2265.4.2 不同生态系统服务供需匹配 2295.4.3 生态系统服务综合供需匹配时空变化特征与空间自相关 2575.5 东海区大陆海岸带生态系统服务供需权衡/协同与匹配特点分析与小结 2675.5.1 供需权衡/协同与匹配特点分析 2675.5.2 供需权衡/协同与匹配特点小结 267第6章 东海区大陆海岸带生态系统服务供需匹配因子 2706.1 生态系统服务供需驱动因子研究方法 2706.2 生态系统服务供需驱动因子获取 2716.3 生态系统服务供需单因子分析 2756.4 生态系统服务供需交互因子分析 2776.5 生态系统服务供需驱动因子发生机理 2866.6 东海区大陆海岸带生态系统服务供需匹配因子分析与小结 2886.6.1 供需匹配因子分析 2886.6.2 供需匹配因子小结 289第7章 东海区大陆海岸带生态系统服务管控措施 2907.1 弱协同区管控措施 2907.2 强协同区管控措施 2917.3 弱权衡区管控措施 2937.4 强权衡区管控措施 295参考文献 297
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第1章绪论 1.1海岸带生态系统服务研究背景与意义 1.1.1海岸带生态系统服务研究背景 生态系统服务是人类直接或间接从生态系统中得到的产品或服务，是生态系统形成并维持人类社会基本生存与发展的环境条件[1]。2005年，联合国《千年生态系统评估》将生态系统服务划分为与人类直接关联的供给、调节和文化服务，以及为其他生态系统提供环境与支撑的服务[2]。生态系统为人类生存和发展提供必需的食物、淡水、工农产品等，支撑着全球生命系统更新，维持着全球生命物质循环⑴。随着城镇化和工业化的发展，人类活动对生态系统有着可控与不可控的扰动，改变着原有生态系统的生态过程、功能与结构，最终导致生态系统服务供给能力下降。同时，人类社会发展对生态系统的物质、精神需求量不断增加，供需矛盾突出。 新时代背景下，加强生态环境保护与修复成为推动生态文明建设、保障国家生态安全的重要举措[3]。党的二十大报告指出“发展海洋经济，保护海洋生态环境，加快建设海洋强国”将海洋强国建设作为推动中国式现代化的有机组成和重要任务。中国在维护海岸带生态安全方面开展了沿海防护林、滨海湿地修复、岸线整治修复等一系列工程建设，近海海域生态环境状况逐渐向好转变。但受全球气候变化、自然资源过度开发与利用等自然与人文因素的影响，近岸海域部分生态系统功能受损，中国大陆海岸带岸线遭受侵蚀，海岸带资源环境承载力超载，局部海域滨海湿地等生态系统退化普遍存在。该现象在东海区大陆海岸带高强度开发下尤为显著。 东海区大陆海岸带是中国东部经济较发达的区域之一，具有丰富的陆域资源与海洋资源。在城镇化和工业化推进下，东海区大陆海岸带资源开发强度大，人类活动对海岸带生态系统扰动强，受气象灾害、地质灾害等自然灾害影响，其环境复杂且脆弱，生态系统服务供需矛盾显著。因此，测度东海区大陆海岸带生态系统服务供需，探究其生态系统服务供需内部及之间的关系，对东海区大陆海岸带经济-生态系统的可持续发展具有重要意义。 1.1.2海岸带生态系统服务研究重要性 1.海岸带生态系统服务研究在地球系统研究中具有重要地位 海岸带是连接陆地、大气与海洋的交互区域，兼具自然过渡带和人类活动密集区的双重属性，承载着农业、工业、港口设施以及水产养殖等多种沿海工程建设功能[4]。据统计，海岸带贡献了全球约1/4的生物生产力，涵盖90%以上的海洋渔业与生物资源[5]。这一地区不仅人口高度集中，亦是人类开发利用*频繁的区域之一。它为沿海社会提供了丰富的自然资源与能源基础，同时也是人类进行经济生产、休闲娱乐以及废弃物排放等多种活动的重要空间。作为陆地与海洋的过渡区，在高强度人类活动下，海岸带生态系统更为脆弱：海洋资源枯竭、海洋生物多样性锐减、海水侵蚀加剧等，严重影响了沿海社会-经济-生态系统的可持续发展[6]。鉴于此，全球对海岸带开展了大量研究与调查，为沿海、沿岸景观生态格局以及生态系统服务等积累了大量科学资料。在地-气-海的交互作用下，海岸带生态系统服务研究逐渐成为地球系统的重要研究方向。 2.生态系统服务供需研究范式与实践应用转向的需要 生态系统服务供需研究中，学者更注重生态系统服务供给方、需求方和利益方之间的关系，生态系统服务供需隐性与显性价值量，生态系统服务供需区域差异与空间关联等。在生态系统结构、过程、功能-服务-人类福祉框架构建中，自然科学和人文社会科学为其提供了重要支撑，表明生态系统服务供需研究需多学科知识相结合。在全球化背景下，生态系统服务供需研究成果也逐步从生物多样性保护向生态系统服务资源与环境管理、生态系统服务功能与社会福祉效应等领域拓展，尤其是高强度人类活动下生态系统服务供需变化对人地关系与人地协调的影响。鉴于此，建立生态系统服务供需框架，研究多学科甚至是跨学科下生态系统服务供需，引导生态系统向稳定性与协调性方向发展非常有必要。 3.生态系统服务供需研究是中国地理科学未来重大研究领域之一 地球表层人类社会发展与自然地理环境之间的相互影响与反馈是地理学研究的一大核心问题，并贯穿于地理学发展的各时段[7]。自然地理学理论与方法应用于生态系统服务供需的物质流动与循环、能量形成过程等，为保护区、生态红线划定等提供基础支撑。人文地理学从社会、经济、教育、文化等方面对影响生态系统服务的社会-经济因素等进行分析，对生态付费、生态补偿研究实施具有重要意义。地理信息技术为生态系统服务供需提供基础数据支撑，在RS和GIS等软件支撑下，模拟生态系统服务供需空间数据，进行物理量化与测量、空间分布制图等。因此，量化生态系统服务供给与需求，从人地关系角度分析生态系统服务供需因子间的相互作用，既能从地理学角度构建生态系统服务研究的学科体系，扩展研究深度与广度，也能推进生态系统服务供需研究的“地理化”，丰富地理学与交叉学科的理论体系。 4.国家陆海统筹与海洋生态文明建设的战略选择 2012年，党的十八大提出生态文明建设，强调海洋经济发展与生态环境保护。2015年，国家发展和改革委员会等有关部门发布《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》。至此，海洋生态环境与生态文明建设得到政府和科研工作者的高度重视。2018年，十九届三中全会审议通过《深化党和国家机构改革》，将近海海洋环境保护职责整合到新组建的生态环境部。2022年，《“十四五”海洋生态环境保护规划》指出，要“强化精准治污，持续改善近岸海域环境质量；保护修复并举，提升海洋生态系统质量和稳定性；深化陆海统筹，建立健全海洋生态环境治理体系”。可见，党和国家对海洋生态环境建设的重视。东海区大陆海岸带是“丝绸之路经济带”和“海上丝绸之路”的重要连线，也是中国东部沿海重要的产业经济、科技研发与人才智库基地，在对外开放和海洋经济发展中具有重要地位。但长期产业经济发展、城镇建设、人口集聚等使东海区大陆海岸带水质污染严重、空气质量下降等，海域生态环境面临严重问题。因此，研究东海区大陆海岸带生态系统服务供需既是国家陆海统筹与海洋生态文明建设的战略性选择，也是现实研究的需要。 1.1.3海岸带生态系统服务研究意义 海岸带是陆地向海洋过渡的狭长地带，既包括陆地影响海洋的部分，也包括海洋作用于陆地的部分，是各种物理过程、化学过程、生物过程、地质构造过程的耦合，其生态环境更具敏感性和脆弱性[8]。但在国家和地方建设的博弈下，海岸带形态变化突出、资源利用失衡、生态环境恶化等问题严重。因此，以东海区大陆海岸带为研究区，探究生态系统服务供需特征，对区域协调与持续发展具有理论与实践意义。 1.理论意义 人类活动对海岸带地表过程和生态演化影响巨大，人工化与半人工化现象突出，生态系统服务供给与需求具有复杂性与*特性[8]。从己有的研究成果来看，大多研究集中在生态系统服务价值量、空间分布特征、生态系统服务供给量等方向上，较少将生态系统服务供给与需求相结合进行研究；时间上，主要研究单一生态系统随时间的变化趋势，对多类型生态系统随时间演化的研究较少；空间上，考虑到数据的易获取性与可处理性，多数研究以小尺度、高空间分辨率或大尺度、低空间分辨率为主，忽略了中尺度下生态系统服务演化趋势、现状分析、影响因素等。本书拟结合生态学、地理学、环境学、经济学等多学科理论知识，对东海区大陆海岸带生态系统服务供需进行匹配，揭示人类活动与自然生态系统之间的协调关系，深化对区域资源环境承载力与可持续发展的认识。通过该研究可为优化国土空间开发格局和提升生态系统服务效率提供理论支撑，促进海岸带生态系统服务供需变化、供需平衡与生态安全等研究的深入，为中国大陆海岸带生态文明建设与可持续发展提供决策依据。 2.现实意义 大陆海岸带高强度开发利用和社会经济发展改变了原有的自然生态系统。大陆海岸带生态系统提供的服务逐渐削减，人类社会对生态环境的需求日益增加，生态系统供给与需求逐渐失衡。本书拟对东海区大陆海岸带生态系统服务供需变化进行分析，明晰东海区大陆海岸带生态系统供给、需求以及供需间的关系及其时空演变特征，探讨驱动生态系统供需变化的因子，为中国大陆海岸带生态系统修护与管控提供科学基础和技术依据；对合理开发利用海岸带资源，保护海岸带生态环境，促进海岸带生态环境保育与生态文明建设具有现实意义。 1.2生态系统服务供需国内外研究及进展 1.2.1生态系统服务研究内容 1.生态系统服务的提出 “生态系统”这一概念由Tansley于1935年*早提出[9]。1965年，美国学者George Perkins Marsh出版Man and Nature一书，*次提出人类对地球生态系统产生重大影响的观点。1974年，Holdren和Ehrlich*次提出“生态系统服务功能”并阐述人类活动对地球生态系统服务功能的影响^]。但在工业革命背景下，生态环境问题并未得到有效重视。1970年，联合国*次提出生态系统服务这一概念及其内涵，至此生态环境逐渐得到国际社会的重视[11]。1992年，联合国环境与发展会议提出“可持续发展”理念，自然生态环境逐步受到广大科研学者的普遍关注与重视[10，11]。1997年，Natures Services:SocietalDependence on Natural Ecosystems一书将生态系统、生态过程对人类社会所产生的效益作为生态系统服务[12]。1998年，Costanza等[13]对全球生态系统功能与价值进行了评估。至此，生态系统服务成为生态学、环境科学等学科关注的热点，与生态系统服务有关的研究也逐步得到学术界的重视[11，14]。 2.生态系统服务内涵与类型 1997年，Daily*次将生态系统服务定义为生态系统在生态过程中维持人类生存的自然环境条件及效能，其通过系统内各种能量流、物质流、信息流将自然环境与人类社会相结合[12]。Constanza等[13]认为生态系统服务是直接或间接从生态系统中获得的实际效应，并作用于人类社会。国内学者对生态系统服务的研究起步较晚。20世纪80年代，随着国外研究的逐步开展，生态系统服务研究也逐步得到国内研究的重视[11，15]。1999年，欧阳志云[14]将生态系统服务定义为生态系统、生态过程所产生的自然环境效益，并作用于人类社会的生存与发展。2001年，谢高地等[11]指出生态系统是人类从生态环境中所获得的效益，由生态功能产生，是一种或多种生态功能的综合，该定义也得到了学术界的一致认可。 生态系统服务结构、功能具有多样性，彼此之间存在错综复杂的流向关系。1997年，Costanza等[13]从生态系统服务功能角度出发，将生态系统划分为生产功能、基本功能、环境效益、文化娱乐功能；之后国内外学者进一步将其划分为供给服务、支撑服务、调节服务、文化服务[12，16-19]。尽管内容划分具有差异，但都肯定了生态系统服务对人类社会的重要作用，同时也强调了人类社会对生态系统的影响。 3.生态系统服务研究内容 从研究范围看，Costanza等[2。]*次采用经济价值估计法对全球生态系统服务价值进行量化。但由于数据、研究方法的差异，生态系统服务价值核算结果显著不同[21，22]。谢高地等[11]、康鹏等[19]在国外相关研究的基础上对中国生态系统服务展开了一系列研究，结果表明生态系统服务在国家尺度、省级尺度上存在显著的差异性。1997年，Costanza等在生态系统服务概念的基础上提出生态系统服务指标体系构建及评价方法，掀起了全球范围的研究热潮[15，2。]。之后国内外学者又在Costanza指标体系研究的基础上对其进行修正，并将其应用到湿地、流域、乡村、城市、高寒区等生态系统的研究中[11，23，24]。理论研究方面，将生态系统服务概念、内涵与马克思主义需求理论、可持续消费模式、物质与精神需求等相结合，研究生态系统服务影响机制
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