第八届青年地学论坛

       随着经济社会的发展，环境问题日益凸显，如何处理经济发展与环境保护的关系成为重要议题。为应对全球气候变化，我国提出了在2030年前实现“碳达峰”、在2060年前实现“碳中和”的“双碳”目标，旨在减少碳排放，实现高质量发展。粤港澳大湾区作为我国南部超大城市群，经济快速发展，人类活动强度高，同时四周森林茂密，是我国重要的陆地生态系统碳储量源，进而面临巨大的生态环境压力。未来城市发展和气候政策实施将如何改变土地利用格局，进而影响生态系统各项功能，亟需结合有效的时空评价手段进一步明确，为粤港澳大湾区可持续发展和应对气候变化提供理论支撑。本研究选取粤港澳大湾区为研究对象，综合考虑不同发展模式对土地变化及生态系统服务的影响，提出三种发展情景：耕地保护情景、快速城市化情景、碳中和情景。基于2010年、2020年土地利用数据，分析其土地利用的时空变化特征，并选取DEM、降水、GDP等九个驱动因素，使用目前被广泛采用的PLUS模型模拟三个情景下2030-2050年粤港澳大湾区土地利用格局时空演变趋势。同时，基于上述预测结果，利用InVEST模型获取粤港澳大湾区碳储量及生境质量空间预测图，并借鉴谢高地等（2017）提出的当量因子法及参数计算多情景下各年份的生态系统服务价值，揭示土地利用变化与生态系统服务的关系，并评估适合粤港澳大湾区的发展模式。结果表明：
     （1）2030-2050年各情景下土地利用格局具有较大时空异质性。在耕地保护情景与碳中和情景中，耕地、森林与灌木均得到较好的保护，城市扩张较慢，但与耕地保护情景相比，碳中和情景下森林面积更多，大范围灌木转化为森林，粤港澳大湾区固碳能力得到提升。快速城市化情景只关注城市发展速度而忽视生态环境保护，因此在该情景中，城市面积快速增加，耕地、森林、灌木被大量侵占，生态环境破坏较严重。
     （2）各情景下生态系统服务与土地利用格局有较为一致的表现。碳中和情景下生境质量最好，碳储存能力最强，其次为耕地保护情景。在快速城市化情景中，由于耕地、森林等生态环境被严重侵占，因此该情景下碳储存能力最弱，生境质量最差，其中，粤港澳大湾区中部生境质量下降最快，说明该区域城市发展速度最快。在生态系统服务价值计算中，碳中和情景生态系统服务价值最高，快速城市化情景次之，耕地保护情景的生态系统服务价值最低。
     （3）综合而言，快速城市化情景对生态环境破坏较严重，不利于可持续发展战略的实施；尽管耕地保护情景能有效保护耕地，但未能显著提升大湾区的生态系统服务价值；而碳中和情景既保护了耕地，又有效提高了生态系统服务价值，因此，碳中和情景均衡考虑了对大湾区未来的经济和生态发展，有助于实现“双碳”的战略目标。

土地利用变化,多情景,生态系统服务