神农架国家公园生态系统服务协同关系变化的多情景模拟

　　

摘要： 理解当前和未来国家公园生态系统服务间的权衡/协同关系和变化趋势,是推进国家公园生态系统整体性保护和科学管理的重要基础。本研究以神农架国家公园为研究对象,耦合PLUS和InVEST模型,基于自然发展、生态保护和旅游发展3种情景,模拟评估2030和2050年的土地利用和生态系统服务变化。结合Spearman相关分析和K-means聚类,识别生态系统服务间权衡/协同关系,划定生态系统服务簇功能结构,探测其未来变化特征。结果表明: 2020—2050年,不同生态系统服务呈现差异化演变特征。其中,游憩服务整体保持稳定;产水量、土壤保持和生境质量呈下降趋势,且在旅游发展情景下降幅最显著,分别减少359769.00 mm、28388.70 t 和 0.11;碳储存服务仅在生态保护情景下显著增长,增量达102096.71 t。不同情景下的生态系统服务间关系以协同为主且变化显著;在自然发展和旅游发展情景下,权衡关系减弱而协同关系增强,碳储存与产水量从权衡关系转变为协同;在生态保护情景下,权衡/协同关系基本不变。基于不同生态系统服务权衡/协同关系的K-means聚类,本研究提取出严格保护型、科教游憩型、社区生活型和生态保育型4种生态系统服务簇,不同情景下生态系统服务簇的格局变化较小、分布相对稳定。基于不同服务簇分布格局及内部特征提出了相应的生态管理策略,旨在为国家公园的生态系统整体性保护提供科学依据。