资源枯竭城市国土空间生态保...研究——以徐州市贾汪区为例_黄杰.pdf
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1、文章编号:1003-7853(2023)03-0051-04基金项目:徐州市贾汪区自然资源和规划局“贾汪区国土空间生态保护和修复规划(2021-2035)”项目(贾采磋-2021-JSDX001)资源枯竭城市国土空间生态保护重要性评价研究以徐州市贾汪区为例黄 杰1,渠俊峰2,陈 永1(1.徐州市生态文明建设研究院,江苏 徐州 221008;2.中国矿业大学碳中和研究院,江苏 徐州 221008)摘要:选择水源涵养、固碳释氧、生物多样性保护 3 种生态系统服务功能,将生态系统服务重要性划分为极重要、高度重要、中度重要、轻度重要、不重要 5 个等级,综合评价徐州市贾汪区的生态功能重要性及其空间分布
2、特征。结果表明,(1)水源涵养高度重要以上区域面积比为 17.28%,主要分布在中部和北部山地,呈现出以大洞山为中心向周围递减的趋势。(2)固碳释氧高度重要以上区域面积比为 21.46%,主要分布在中部大洞山、北部奶奶山和大鹿山区域,以及潘安湖地区。(3)生物多样性保护轻度重要区占比较高,面积比为 48.03%;极重要区主要在中部和北部连片分布;高度重要区沿河道呈带状分布。(4)生态系统服务极重要和高度重要以上区域面积占研究区总面积的34.32%,主要分布在北部低山丘陵区、大洞山自然保护区和潘安湖湿地,其次是南部京杭运河和不牢河沿线。本研究结果可为徐州市贾汪区制定生态保护与修复策略提供科学依据
3、,也为资源枯竭城市生态文明建设提供借鉴。关键词:资源枯竭城市;生态系统服务功能重要性;贾汪区中图分类号:X826文献标识码:Adoi:10.16202/ki.tnrs.2023.03.011Research on Evaluation of the Importance ofLand Spatial Ecological Protection ofResource-exhausted Cities:A Case ofJiawang District,Xuzhou CityHuang Jie1,Qu Junfeng2,Chen Yong1(1.Xuzhou Institute of Ecolog
4、ical Civilization Construction,Xuzhou 221008,China;2.Carbon Neutralization Institute,ChinaUniversity of Mining and Technology,Xuzhou 221008,China)Abstract:Selectthreeecosystemservicefunctions:waterconservation,carbonsequestrationandoxygenreleaseandbiodiversity protection,and divide the importance of
5、 ecosystemservice into five levels:extremely important,highly important,moderatelyimportant,slightlyimportantandunimportant.Comprehensively evaluate the importance of ecological function andits spatial distribution characteristics in Jiawang District of XuzhouCity.The results show that,(1)the area r
6、atio of areas above the highimportance of water conservation is 17.28%,which is mainlydistributed in the central and northern mountains,showing adecreasing trend from Dadong mountain to the surrounding.(2)Thearearatioofareasabovethehighimportanceofcarbon国土与自然资源研究2023No.3TERRITORY&NATURAL RESOURCES S
7、TUDY51sequestration and oxygen release is 21.46%,which is mainlydistributed in Dadong mountain in the middle,Granny mountain andDalu mountain in the north,as well as Pan an Lake area.(3)Theproportion of lightly important areas for biodiversity protection isrelatively high,with an area ratio of 48.03
8、%,the extremelyimportant areas are mainly distributed in the middle and North,highly important areas are distributed in strips along the river.(4)Ecosystem services are extremely important and highly important,accounting for 34.32%of the total area of the study area.They aremainly distributed in the
9、 northern low mountain and hilly area,Dadongshan nature reserve and Pan an Lake wetland,followed bythe Beijing Hangzhou canal and Bulao River in the south.Theresults of this study can provide a scientific basis for formulatingecological protection and restoration strategies in Jiawang District ofXuz
10、hou,and also provide a reference for the construction ofecological civilization in resource exhausted cities.Key words:resource-exhausted cities;importance of ecosystem services;Jiawang District0引言生态系统服务功能是生态系统及其生态过程所形成与维持的人类赖以生存的自然环境条件和效用1-3。明晰生态系统服务重要性空间分布特征,是改善区域生态环境状况,维护区域生态安全格局4,推动区域生态文明建设的重要基础
11、5-6。随着新一轮国土空间规划和生态保护红线的划定工作的开展,生态系统服务功能重要性成为近年来研究的热点。当前生态系统服务重要性研究主要集中在不同区域和不同类型的生态系统服务重要性分级评价7-13、构建生态安全格局10,14-15、生态系统服务重要性机理16等方面。徐州市贾汪区是江淮生态经济带的关键城区、淮海经济区中心城市腹地,也是南水北调重要的输水出境区和尾水出路区域,这一区域对维护区域生态系统稳定具有重要意义。本研究选择水源涵养、固碳释氧、生物多样性保护 3 种生态系统服务功能,对徐州市贾汪区生态保护重要性进行评价,辨识生态保护重要区,为生态保护工作提供科学依据,并为其他资源枯竭城市提供借
12、鉴。1研究区与数据来源1.1研究区域概况贾汪区位于江苏省北部,隶属于徐州市,地理坐标介于 34173432N、1171711742E之间,土地总面积为 612 平方千米,下辖 5 个镇、5 个街道办事处、1 个工业园区。贾汪区属暖温带季风型半海洋气候,阳光充足,四季分明,年平均气温 14,年平均降水量 900 毫米。区内北、东两面环山,中间为向斜盆地,西南为开阔平原,地势由东北向西南倾斜,海拔一般在 3035 米,边缘靠山部分 4060 米,山顶高度100360 米。1.2数据来源本研究使用的数据包括土地利用现状调查数据、遥感数据、DEM 数据、气象数据、土壤数据、生态系统类型数据等。其中,土
13、地利用现状调查数据源于徐州市自然资源和规划局贾汪区分局;Landsat 8 OLI_TIRS卫星影像来源于地理空间数据云平台,数据采集时间为 2020 年 8 月,分辨率 30 米,用于提取归一化植被指数(NDVI);DEM 来源于地理空间数据云平台 GDEM 30米数字高程数据;生态系统类型数据从土地利用现状调查数据中提取林地、草地、水域、农田等影响生态系统变化的地类;国家级湿地公园和省级自然保护区数据来源于徐州市贾汪区自然资源和规划局地理国情普查成果数据。2研究方法2.1水源涵养重要性评价水是生态环境的控制性要素,水源涵养功能的重要性表现在拦蓄降水、调节径流、涵蓄土壤水分、净化水质等方面。
14、通过水量平衡方程来衡量贾汪区生态系统的水源涵养能力,水量平衡方程表达式为:TQ=ji=1(Pi-Ri-ETi)Ai103(1)式中,TQ 为总水源涵养量(m3);Pi为降雨量(mm);Ri为地表径流量(mm);ETi为蒸散发量(mm);Ai为 i类生态系统面积(km2);i 为研究区第 i 类生态系统类型;j 为研究区生态系统类型数。2.2固碳释氧重要性评价随着城市化进程的加快和城市人口规模的增加,碳排放量急剧攀升,影响陆地生态系统碳循环。固碳释氧是生态系统服务功能之一,绿色植物通过光合作用固定二氧化碳并释放氧气。根据光合作用化学方程式,植物每吸收固定 1.63gCO2,可释放 1.19gO2
15、,生成1g 干物质。CO2+H2OC6H12O6+O2(2)植被净初级生产力(NPP)是植物在单位时间、单位面积内有机物的积累量,能够反映出陆地生态系统的质量状况,可用来评价生态系统固碳释氧的能力17-18。植被净初级生产力(NPP)受光合有效辐射(APAR)和光能利用率()影响,计算公式为:NPP(x,t)=APAR(x,t)(x,t)(3)式中,NPP(x,t)为评价单元 x 在 t 月份的植被净初级生产力(gC/m2);APAR(x,t)为评价单元 x 在 t 月份植被所吸收的光合有效辐射(MJ/m2);(x,t)为评价单元x 在 t 月份的实际光能利用率(gC/MJ)。2.3生物多样性
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