繁荣的干旱绿洲城市聚集地:在未来的气候变化场景下优化生态系统服务模式,使用动态贝叶斯网络
Hao Huang1, Jie Xue2, Xinlong Feng3
1College of Mathematics and System Science, Xinjiang University, Urumqi, 830046, China; State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology, Key Laboratory of Ecological Safety and Sustainable Development in Arid Lands, Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences, Urumqi, 830011, Xinjiang, China; Cele National Station of Observation and Research for Desert-Grassland Ecosystems, Cele, 848300, Xinjiang, China.
全球气候变化影响干旱的城市生态系统服务. 一个新的框架预测土地利用变化并优化生态系统服务,指导新疆的生态保护和土地利用规划.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 生态生态学 生态生态学
- 气候变化研究 气候变化研究
背景情况:
- 全球气候变化和人类活动严重威胁生态系统服务 (ESs),特别是在干旱的城市地区.
- 干旱地区的城市聚集地在平衡发展和生态可持续性方面面临着独特的挑战.
研究的目的:
- 开发和应用一个综合框架,用于预测土地使用变化和优化ES在未来气候情景下的空间模式.
- 评估气候变化和人类活动对天山山脉 (UANSTM) 北坡的绿洲城市聚集区的ES的影响.
主要方法:
- 集成动态贝叶斯网络 (DBN),系统动态 (SD),补丁生成土地利用模拟 (PLUS) 和生态系统服务和权衡 (InVEST) 综合估值模型.
- 利用CMIP6中的SSP-RCP场景,用于未来的土地使用和ES的预测.
- 已验证的SD和PLUS模型用于土地使用预测和DBN用于ES关系模拟.
主要成果:
- SD和PLUS模型准确预测了土地使用分布 (SD相对误差<2.32%,PLUS卡帕系数=0.89).
- 未来的土地利用在UANSTM的特点是扩大耕地和建筑用地,显示空间异质性.
- DBN模型有效地模拟了ESs关系,对净初级生产率 (NPP),息地质量 (HQ),水产量 (WY) 和土壤保留 (SR) 的低分类错误率.
结论:
- 综合框架为干旱城市地区的土地利用变化和ES优化提供了准确的预测.
- 自然因素主要影响UANSTM中的大多数ES,社会经济发展的作用较小.
- 研究结果为全球干旱城市聚集区的生态保护和土地利用规划提供了关键的见解.
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