中巴经济走廊巴基斯坦段产水服务供需风险评价及分区.pdf
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1、第4 3卷第3期2 0 2 3年6月水土保持通报B u l l e t i no fS o i l a n dW a t e rC o n s e r v a t i o nV o l.4 3,N o.3J u n.,2 0 2 3 收稿日期:2 0 2 2-0 7-0 6 修回日期:2 0 2 2-1 0-0 2 资助项目:教育部规划基金项目“基于充分均衡发展视角下的彝汉交错深度贫困区生态稳定脱贫机制研究”(1 8 X J A 6 3 0 0 0 5)第一作者:钟孟君(1 9 9 7),女(汉族),四川省通江县人,硕士研究生,研究方向为土地生态评价。E m a i l:1 3 7 6 9 3
2、 4 5 4 5q q.c o m。通信作者:蒋贵国(1 9 7 1),男(汉族),江苏省靖江县人,博士,教授,主要从事土地评价等方面研究。E m a i l:d l x y j g g s i c n u.e d u.c n。中巴经济走廊巴基斯坦段产水服务供需风险评价及分区钟孟君,蒋贵国,陆忆文,程珍旎,董威威(四川师范大学 地理与资源科学学院,西南土地资源评价与监测教育部重点实验室,四川 成都6 1 0 0 0 0)摘 要:目的研究中巴经济走廊巴基斯坦段产水服务供需状况,科学识别产水服务供需风险区并制定合理的风险防范措施,为中巴经济走廊实现绿色发展提供重要依据。方法以中巴经济走廊巴基斯坦段
3、为研究区,基于2 0 0 0,2 0 0 5,2 0 1 0,2 0 1 5,2 0 2 0年遥感影像数据和社会经济数据,采用I n V E S T模型和以人定需法估算产水服务供给量与需求量,结合 供需 指数 及 趋势 评估 产 水服 务供 需风 险 并进 行风 险 划区。结果2 0 0 02 0 2 0年总产水量呈先增后减的趋势,产水服务供给能力中部高南北低;2 0a来产水需求总量增幅达5 8.4 4%。2 0 0 02 0 2 0产水服务供需指数变化趋势较弱,整体稳定。严重赤字区主要分布于印度河平原与俾路支省西部,高度盈余区集中分布于吉尔吉特巴尔蒂斯坦与俾路支省东部。产水服务供需高风险区面
4、积占2 2.6 9%,其供需匹配类型以低供给低需求为主(4 7.5 7%)。结论动态评估中巴经济走廊巴基斯坦段产水量,制定区域水资源保护措施,构建生态补偿机制,使产水服务供需达到平衡,有助于促进中巴经济走廊的绿色发展。关键词:产水服务;供给与需求;供需风险;I n V E S T模型;中巴经济走廊文献标识码:A 文章编号:1 0 0 0-2 8 8 X(2 0 2 3)0 3-0 2 2 5-0 9 中图分类号:X 1 7 1.1,K 9 0 3文献参数:钟孟君,蒋贵国,陆忆文,等.中巴经济走廊巴基斯坦段产水服务供需风险评价及分区J.水土保持通报,2 0 2 3,4 3(3):2 2 5-2
5、3 3.D O I:1 0.1 3 9 6 1/j.c n k i.s t b c t b.2 0 2 3.0 3.0 2 7;Z h o n gM e n g j u n,J i a n gG u i g u o,L uY i w e n,e ta l.R i s ka s s e s s m e n ta n dz o n i n go ns u p p l ya n dd e m a n do fw a t e ry i e l ds e r v i c e si nP a k i s t a nS e c t i o no fC h i n a-P a k i s t a ne c o
6、 n o m i cc o r r i d o rJ.B u l l e t i no fS o i la n d W a t e rC o n s e r v a t i o n,2 0 2 3,4 3(3):2 2 5-2 3 3.R i s kA s s e s s m e n t a n dZ o n i n go nS u p p l ya n dD e m a n do fW a t e rY i e l dS e r v i c e s i nP a k i s t a nS e c t i o no fC h i n a-P a k i s t a nE c o n o m i
7、 cC o r r i d o rZ h o n gM e n g j u n,J i a n gG u i g u o,L uY i w e n,C h e n gZ h e n n i,D o n gW e i w e i(K e yL a b o r a t o r yo fL a n dR e s o u r c e sE v a l u a t i o na n dM o n i t o r i n gi nS o u t h w e s t,M i n i s t r yo fE d u c a t i o n,S c h o o l o fG e o g r a p h ya n
8、 dR e s o u r c e sS c i e n c e,S i c h u a nN o r m a lU n i v e r s i t y,C h e n g d u,S i c h u a n6 1 0 0 0 0,C h i n a)A b s t r a c t:O b j e c t i v eT h es u p p l ya n dd e m a n do fw a t e ry i e l ds e r v i c e si nt h eP a k i s t a ns e c t i o no fC h i n a-P a k i s t a ne c o n o
9、 m i cc o r r i d o rw e r ea n a l y z e d,t h er i s ka r e a s f o rw a t e ry i e l ds e r v i c e sw e r e i d e n t i f i e ds c i e n t i f i c a l l y,a n dt h er i s kp r e v e n t i o nm e a s u r e sw e r e f o r m u l a t e dr e a s o n a b l yi no r d e rt op r o v i d ea ni m p o r t a
10、 n tb a s i sf o rt h eg r e e nd e v e l o p m e n to f t h eC h i n a-P a k i s t a ne c o n o m i cc o r r i d o r.M e t h o d sB a s e do nr e m o t es e n s i n g i m a g ed a t aa n ds o c i o-e c o n o m i cd a t a f o r2 0 0 0,2 0 0 5,2 0 1 0,2 0 1 5,a n d2 0 2 0f r o mt h er e s e a r c ha
11、r e a(t h eP a k i s t a ns e c t i o no f t h eC h i n a-P a k i s t a ne c o n o m i cc o r r i d o r),t h eI n V E S T m o d e l a n dt h eh u m a n-d e m a n dm e t h o dw e r eu s e dt oe s t i m a t e t h es u p p l ya n dd e m a n do fw a t e ry i e l ds e r v i c e s.T h es u p p l ya n dd e
12、 m a n d i n d e xa n dt r e n d sw e r eu s e dt oa s s e s s t h es u p p l ya n dd e m a n dr i s k so fw a t e ry i e l ds e r v i c e sa n dt od e l i n e a t er i s ka r e a s.R e s u l t s T o t a lw a t e ry i e l df r o m2 0 0 0t o2 0 2 0 i n i t i a l l y i n c r e a s e da n dt h e nd e c
13、 r e a s e d.T h ew a t e ry i e l ds e r v i c es u p p l yc a p a c i t yw a sh i g h i nt h ec e n t e ro f t h es t u d ya r e aa n dl o wi nt h en o r t ha n ds o u t h.T h et o t a ld e m a n df o rw a t e ry i e l di n c r e a s e db y5 8.4 4%o v e r t h ep a s t2 0y e a r s.F r o m2 0 0 0t o
14、2 0 2 0,t h es u p p l ya n dd e m a n di n d e xo fw a t e ry i e l ds e r v i c e sh a daw e a k t r e n da n dw a sg e n e r a l l ys t a b l e.S e v e r ed e f i c i t a r e a sw e r em a i n l y l o c a t e d i n t h e I n d u sP l a i na n d W e s t e r nB a l o c h i s t a n,a n dh i g hs u r
15、 p l u sa r e a sw e r ec o n c e n t r a t e di nG i l g i t-B a l t i s t a na n dE a s t e r nB a l o c h i s t a n.T h eh i g h-r i s ka r e a sa c c o u n t e df o r2 2.6 9%o ft h en a t i o n a la r e a,a n dt h et y p eo fs u p p l ya n dd e m a n dm a t c hw a sm a i n l y l o ws u p p l ya
16、n d l o wd e m a n d(4 7.5 7%).C o n c l u s i o nD y n a m i c a l l ya s s e s s i n gw a t e ry i e l di nt h e C h i n a-P a k i s t a ne c o n o m i cc o r r i d o r(P a k i s t a ns e c t i o n),f o r m u l a t i n gr e g i o n a lw a t e rr e s o u r c ep r o t e c t i o nm e a s u r e s,a n
17、dc o n s t r u c t i n ga ne c o l o g i c a lc o m p e n s a t i o n m e c h a n i s mt ob a l a n c et h es u p p l ya n dd e m a n do fw a t e ry i e l ds e r v i c e sa r ec o n d u c i v et op r o m o t i n gt h eg r e e nd e v e l o p m e n to ft h eC h i n a-P a k i s t a ne c o n o m i cc o
18、r r i d o r.K e y w o r d s:w a t e ry i e l ds e r v i c e;s u p p l ya n dd e m a n d;s u p p l y-d e m a n dr i s k;I n V E S T m o d e l;C h i n a-P a k i s t a ne c o n o m i cc o r r i d o r 产水服务作为生态系统服务的一项重要分支,对维持生态系统的稳定与和谐,促进区域经济的可持续发展具有极其重要的作用1。近年来随着全球生态环境的变化与人类活动的加剧,产水服务供需矛盾日益凸显。I P B E S发
19、布的 全球生物多样性和生态系统服务评估报告 指出,包括产水服务在内的绝大多数生态系统服务功能迅速下降2。在此背景下,研究区域生态系统产水服务供需状况、识别产水服务供需风险区并制定合理的风险防范措施对促进区域可持续发展显得尤为重要。目前国内外学者大多采用模型模拟法研究区域产水量,评估产水服务供需风险。模型模拟法包括A R I E S模型和I n V E S T模型等,其中I n V E S T模型操作简便在国内外应用广泛。包玉斌等3以黄土高原为研究区,采用I n V E S T模型定量评估水源涵养功能,开展水源涵养的空间分区研究。吕乐婷等4利用I n V E S T模型的产水量模块对大连市产水量
20、的时空分布特征及其成因进行研究。M a n s o o rD.K.L e h等5利用I n V E S T模型对西非加纳和科特迪瓦河流域产水量进行评估,取得良好效果。产水量评估方法的不断发展为产水服务生态风险的评估奠定了良好的基础6。现阶段众多学者对产水服务生态风险评估的研 究 更 多 考 虑 到 了 供 给 与 需 求 间 的 耦 合 关系7-8。B a r oF等9,B o i t h i a sL等1 0以欧洲的5个城市、西班牙E b r o盆地为研究区,将流域产水服务供需结合共同评估在空间上的匹配度来确定区域产水服务生态风险。王壮壮等1 1,L iD e l o n g等1 2分别对陕
21、西省、京津冀地区产水服务进行研究,揭示产水服务供需风险时空变化格局、量化淡水生态系统服务流量对下游地区的影响。2 0 1 3年5月,中国国家领导人访问巴基斯坦时提出中巴经济走廊远景规划,得到国际社会的广泛关注1 3。由于中巴经济走廊地缘价值的重要性,该走廊也成 为“一 带 一 路”倡 议 的 样 板 工 程 和 旗 舰 项目1 4。然而一系列的生态环境问题制约着中巴经济走廊项目的发展,而且项目的建设也会对巴基斯坦脆弱的生态环境产生一定的负面影响1 5。A z i z等1 6研究发现巴基斯坦产水服务价值由于开放水域的减少等原因在2 0 1 5年和未来土地使用方案中急剧下降。为秉持“绿色发展”理念
22、,在建设中巴经济走廊过程中就需充分考虑生态风险的问题。鉴于此,本研究选取2 0 0 0,2 0 0 5,2 0 1 0,2 0 1 5,2 0 2 0年5个时间节点,采用I n V E S T模型和以人定需法研究巴基斯坦产水服务供需状况,识别产水服务供需风险区并提出风险防范措施为优化区域生态系统管理提供科学依据。1 研究区概况中巴经济走廊覆盖中国新疆维吾尔自治区和巴基斯坦全境,北至新疆的喀什,南至巴基斯坦的西南港口城市瓜达尔港1 7。结合中巴经济走廊项目的实际分布以及已有研究,选取巴基斯坦全境(包括巴控自由克什米尔地区)作为研究区(图1)。注:本图地理底图源于全球行政区划数据库,并基于自然资源
23、部标准地图服务系统G S(2 0 2 0)4 3 9 3号标准地图校准制作。下同。图1 中巴经济走廊巴基斯坦段地形图F i g.1 T o p o g r a p h i cm a po fC h i n a-P a k i s t a ne c o n o m i cc o r r i d o r(P a k i s t a ns e c t i o n)622 水土保持通报 第4 3卷巴基斯坦地处南亚次大陆西北部(2 3 3 7 N,6 0 8 0 E),总面积约8.8 01 05k m2。巴基斯坦位于亚热带,气候干旱、降水少,植被稀疏,森林面积仅占巴基斯坦总面积的4.8 0%。巴基斯坦设
24、旁遮普省、开伯尔普什图省(简称开普省)、俾路支省、信德省、伊斯兰堡首都特区和联邦直辖部落区等6个省级行政区,此外还包括吉尔吉特巴尔蒂斯坦、自由克什米尔地区,各省区的自然环境和社会经济发展具有较大的差异。缺水、土壤侵蚀、森林的过度砍伐等是巴基斯坦目前面临的主要生态问题。2 数据来源与方法2.1 数据来源及预处理本研究所需数据来源如表1所示。表1 数据来源及预处理T a b l e1 D a t a s o u r c ea n dp r e p r o c e s s i n g数据名称 来 源 预处理 降水数据NA S A的T RMM(TMP A/3 B 4 3)数据集结合N D V I数据降
25、尺度为1k m分辨率N D V I数据T e r r a卫星MO D I S传感器的植被指数数据MO D 1 3 A 3数据集通过MR T软件处理成1k m分辨率参考作物潜在蒸发量数据NA S A的MO D 1 6 A 3G F数据集通过MR T软件和A r c G I S软件处理成1k m分辨率植物有效水分含量世界土壤数据库(H a r m o n i z e dW o r l dS o i lD a t a b a s e,HWS D)由S P AW的S o i lW a t e rC h a r a c t e r i s t i c s模块计算土壤数据世界土壤数据库(H a r m o
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