山东省“三生空间”用地转型的时空格局演变及其生态效应.pdf

摘要 摘 要 近年来，随着我国社会经济和城镇化的迅速发展，出现了城市快速扩张、优 质耕地资源稀缺、林地和草地等具有生态价值的用地类型被占用等生活空间挤压 生态和生产空间的现象，各用地类型之间的争夺和冲突日益激烈，对生态环境造 成了负向影响，与我国经济的转型升级和可持续发展要求相悖。对用地转型的生 态效应进行定量研究，可以为区域国土空间规划和生态文明体制改革提供一定的 决策参考。因此，本研究从 “三生空间”即生产—生活—生态的角度出发，以山 东省为研究区，定量分析了 2000-2020 年山东省及其各经济圈 “三生空间”用 地转型的时空格局演变规律，基于 InVEST 模型评估山东省及各经济圈 “三生 空间”用地转型的生物多样性维持、碳储量、土壤保持、产水量四项生态系统服 务功能，并构建综合生态环境指数指示生态效应，最后对生态环境变化的驱动因 素进行探究，为协调山东省有限的土地资源开发与生态环境保护提供科学支持。 主要内容和结论如下： （1）2000-2020 年，山东省农业生产-生态空间呈稳定减少趋势，生态空间 和城乡生活-生产空间逐年增加，用地主要的转移类型是农业生产-生态空间与城 乡生活-生产空间之间的相互转移；各经济圈的“三生空间”用地数量结构变化大 致与省域相同。在空间上，各“三生空间”用地空间分布均衡度呈两级分化特征， 农业生产-生态空间的基尼系数最小，在全省范围内广泛分布；其次是城乡生活- 生产空间，以经济发达城市为中心向四周扩张蔓延；生态空间的基尼系数最大， 空间分布最不均衡。在重心移动轨迹方面，各“三生空间”用地类型的重心位置 都有移动，生产空间和生活空间的重心移动幅度较小，生态空间的重心移动幅度 较大。 （2 ）2000-2020 年，山东省“三生空间”用地的土壤保持、产水功能不断提 高，生物多样性维持、碳储量功能有下降趋势；省会经济圈的生物多样性维持功 能较高，产水和土壤保持功能较低；胶东经济圈的土壤保持和生物多样性维持功 能较高，碳储量功能较低；鲁南经济圈的碳储量和产水功能较高，土壤保持功能 较低。山东省“三生空间”用地的综合生态环境指数有下降趋势，但下降幅度较 小且较为稳定，各经济圈之间较为均衡；生态环境指数在空间上呈正相关关系， 集聚趋势先增强后略有减弱，以显著的高-高集聚为主；生态环境指数高值区集 中在长清区、青州市、沂源县、荣成市等鲁中南山区和胶东半岛丘陵地区，低值 区主要分布在青岛市南区、潍坊奎文区等城乡生活-生产空间范围较广的胶莱平 原区。 （3 ）2000-2020 年山东省“三生空间”用地转型生态环境变化的主要驱动因 I 摘要 素是自然条件因子，其中气温和地形对生态环境的影响突出；人文经济因子中， 道路面积、人工造林面积、一般工业固体废物综合利用率是主要的影响因子。不 同因子间的交互程度和作用方向存在显著差异，各人文经济因子与地形因子之间 的交互作用对生态环境的影响最为复杂，各自然条件因子与人工造林面积因子的 交互作用对生态环境的影响也较为显著。 关键词：三生空间，生态效应，InVEST 模型，地理探测器 II 目录 目录 摘 要 I Abstract III 第1 章 绪论 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究目的和意义2 1.2.1 研究目的2 1.2.2 研究意义2 1.3 国内外研究进展3 1.3.1 “三生空间”研究进展3 1.3.2 InVEST 模型研究进展5 1.3.3 生态环境驱动因