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甘肃河东地区坡度对生态系统服务的影响及其阈值效应
引用格式：王雯, 侯青青, 裴婷婷, 2024. 甘肃河东地区坡度对生态系统服务的影响及其阈值效应[J]. 生态环境学报, 33(7):1117-1129.
研究亮点
1
基于InVEST模型，分析了甘肃河东地区产水量、碳储量和土壤保持量3种生态系统服务的坡度效应及其重要性分级。
2
分析了坡度对生态系统服务的影响，并对其坡度影响阈值进行了定量识别，反映了多种生态系统服务综合效应随坡度的变化特征。
导读
生态系统服务是指生态系统向人类提供赖以生存和发展的条件与效益，是生态系统功能向人类福祉转化的有效中介工具，包括多种服务类型，研究其对人类活动具有重要意义。地形与生态系统服务之间联系密切，地形变化的阈值效应影响着生态系统的结构和功能。坡度作为地形要素之一，对生态系统服务价值的影响巨大，严重影响着区域生态系统服务功能。甘肃河东地区区域自身地形、生态特征与产水量、碳储量和土壤保持量3种生态系统服务之间关系鲜明，其生态系统服务的空间差异及其对地形因子的响应值得深入研究。
因此，本研究基于InVEST模型测算甘肃河东地区1995－2020年产水量、碳储量和土壤保持量3种典型生态系统服务，探讨了生态系统服务的坡度效应及其重要性分级，分析了坡度对生态系统服务的影响，并对其坡度影响阈值进行了定量识别，相较于以往基于地形梯度的生态系统服务研究，该文更为全面明确的反映了多种生态系统服务综合效应随坡度的变化特征。
数据图表
研究结论
（1）1995－2020年甘肃河东地区产水量和土壤保持量均呈先增加-减少-增加的趋势；碳储量总体呈减少趋势，降幅为1.6%。产水量、碳储量和土壤保持量3种典型生态系统服务总体呈现出北部较低（陇中和陇东高原），南部较高（陇南山地和甘南高原）的空间分布格局，且不同时间段的平均生态系统服务空间变化量差异性较大。
（2）甘肃河东地区产水量和碳储量随坡度的增大呈先增加后缓慢降低的趋势，土壤保持量随坡度增大持续增加。产水量和碳储量在坡度达到第Ⅷ级（25°－35°）时最高，土壤保持量在坡度到第Ⅸ级（>35°）时最高。
（3）一般区、一般重要区、中度重要区和高度重要区对生态系统影响的坡度阈值分别为17.2°、9.6°、11.9°以及20.5°。研究区生态系统服务重要区逐渐向两级分化，在低坡度等级上占主导地位的生态系统服务重要区为一般区和一般重要区，中高坡度上则以中度和高度重要区为主。坡度对生态系统服务的影响在不同生态系统服务重要区存在差异，当坡度超过最高阈值后，坡度增大对生态系统服务的影响强度趋于减弱。
（4）坡度对生态系统服务的影响具有阈值效应，不同坡度对生态系统服务的影响阈值反映了可根据不同坡度进行土地整治，一般区和中度重要区的综合指数变化均呈现先增后减的趋势，一般重要区和高度重要区综合指数呈持续上升趋势。但中度重要区坡度超过一定阈值后，坡度增大对生态系统服务提升的强度减弱，应该采取土地整治工程以削弱这种影响。一般区、一般重要区和高度重要区坡度增大促进生态系统服务提升，但受环境条件限制，坡度和生态系统服务应维持在适当水平为宜。
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