近日,我校喀斯特研究院朱大运教授在生态学领域国际TOP期刊《Ecological Indicators》(中科院SCI一区,IF=7.4)在线发表题为“Economic Valuation of Ecosystem Service Bundles Based on Landscape Pattern Evolution in Karst Plateaus”的研究论文。

喀斯特高原作为我国关键生态屏障,其生态系统服务价值演变对区域可持续发展至关重要。当前,景观格局快速演变下生态系统服务价值的驱动机制尚未明确,制约了喀斯特地区生态保护与精准管理。研究发现,贵州喀斯特景观格局呈现“东西分异、中西联动”特征,中西部形成高破碎化-高优势度-高复杂度格局,东部向低优势度-低复杂度-集中化转变;2005-2020年生态系统服务总价值增加55.95亿元,调节与支持服务占比达89%,森林和水体是主要正向贡献者;基于经济价值识别出农业生产型、生态脆弱型、核心生态型和生态保护型四类服务束,揭示了不同区域生态功能差异;景观格局指数对生态系统服务价值的影响存在显著类型特异性,最大斑块指数主导调节服务,斑块密度抑制供给服务,香农多样性与均匀度指数促进支持和文化服务。研究通过揭示景观格局-生态系统服务价值-服务簇的耦合机制,为喀斯特高原生态功能分区和景观优化提供了空间靶向调控的科学依据。本研究主要基于景观格局指数与经济价值当量评估,对动态过程及社会驱动因素探讨不足。未来可融合多源时空数据与机器学习模型,深化喀斯特地区生态服务价值演变的非线性机制研究。
贵州省景观演变呈现“东西分异、中西联动”格局。空间上,中西部地区(如贵阳、安顺、遵义)与东部地区(如铜仁、黔东南州)景观变化形成鲜明对比,且分异程度随时间加剧。受城市扩张与生态修复双重影响,中西部地区LPI提升、LSI增加、NP/PD 同步增长,形成高优势度-高复杂度-高破碎化格局;东部地区在生态保护政策作用下,向低优势度-低复杂度-集中化模式转变。这种空间分异揭示了人地关系的区域差异:中西部地区城市发展与生态工程的叠加效应推动景观复杂化与破碎化,而东部地区生态保护措施促进景观简化与整合。

2005-2020年贵州省景观格局变化
贵州省总生态系统服务价值从3172.45亿元增至3228.40亿元,累计增加55.95亿元,总体呈“先降后升” 趋势;各景观类型中,林地和水体是主要正向贡献者,耕地和草地则出现不同程度下降,建设用地价值始终为0,未利用地贡献极小。一级服务中,调节服务主导且持续提升,支持服务与供给服务总体增长,文化服务 “先增后减”;二级服务以水文调节贡献最大、呈稳定上升趋势,食物生产“先降后升”,多数其他二级服务 “先增后减”,说明区域生态系统结构和功能仍较为稳定,但不同服务之间的变化规律也反映了系统功能及外部环境的动态变化。

2005-2020年贵州省ESV变化
贵州省生态系统服务价值的空间分异通过四类功能簇呈现显著地域特征。贵州省生态系统服务价值簇的空间分布及其功能特征展现了显著的区域分异性。农业生产价值簇集中于中部和东南部,突出供给服务;生态景观价值簇分布在中东部的高景观价值区域,呈现文化和美学服务的特征;核心生态价值簇集中于西部和南部的山地森林,突出调节服务;生态保护价值簇则分布在北部和西北部的敏感地带,强调支持服务功能。

贵州省生态系统服务簇特征及其分布
该论文第一作者系朱大运教授(通讯作者)指导的2023级硕士研究生谭佳颖。该研究得到了国家自然科学基金(42361010)和贵州省科技计划项目(黔科合平台 YWZ[2025]001;ZSYS[2025]014)以及中央引导地方科技发展基金项目(黔科合中引地[2023]005)的联合资助。
论文全文链接:https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2025.114543