摘要：以新疆昌吉市為例，基于PLUS模型和當(dāng)量因子法預(yù)測2030年多種情景下土地利用和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值（ESV）的時空變化特征，同時進(jìn)行Pearson相關(guān)分析和雙變量空間自相關(guān)分析探討各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的權(quán)衡協(xié)同關(guān)系。結(jié)果表明，2010—2030年昌吉市土地利用結(jié)構(gòu)變化明顯，其中城市發(fā)展情景下變化最明顯，生態(tài)保護(hù)情景下變化最緩和。2010—2020年，昌吉市ESV減少6.93億元。2020—2030年，城市發(fā)展情景、耕地保護(hù)情景和自然發(fā)展情景下ESV分別減少6.53億、6.26億、6.11億元；生態(tài)保護(hù)情景下ESV增加0.50億元，各單項(xiàng)ESV也呈增長趨勢。昌吉市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間均表現(xiàn)出明顯的協(xié)同關(guān)系，北部荒漠以及中部建設(shè)用地區(qū)域表現(xiàn)為低-低協(xié)同，南部林地、草地主要為高-高協(xié)同，高-低權(quán)衡和低-高權(quán)衡呈點(diǎn)狀在濕地周圍分布。

關(guān)鍵詞：生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值；多情景預(yù)測；PLUS模型；權(quán)衡協(xié)同；昌吉市

中圖分類號：X171.1" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2025）01-0016-07

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2025.01.003 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Study on prediction and trade-off/synergies of ecosystem service value in Changji City under multiple scenarios

CHEN Meng-xi， WANG Cheng-wu， YAN Tian-liang

（School of Public Management（School of Law）， Xinjiang Agricultural University， Urumqi" 830052， China）

Abstract： Taking Changji City of Xinjiang Province as an example， the spatial and temporal variation characteristics of land use and ecosystem service value （ESV） under multiple scenarios in 2030 were predicted based on the PLUS model and the equivalent factor method. At the same time， Pearson correlation analysis and bivariate spatial auto-correlation analysis were carried out to explore the trade-off/synergies relationship. The results showed that， from 2010 to 2030， the land use structure of Changji City had changed significantly， with the most significant changes under the urban development scenario and the most moderate changes under the ecological protection scenario. From 2010 to 2020， the ESV of Changji City decreased by 693 million yuan. From 2020 to 2030， the ESV would decrease by 653 million yuan， 626 million yuan and 611 million yuan in the urban development scenario， cultivated land protection scenario and natural development scenario， respectively； under the ecological protection scenario， the ESV would increase by 50 million yuan， and the individual ESV also showed an increasing trend. There was an obvious synergistic relationship between ecosystem services in Changji City， with the northern desert and central construction land areas showing low-low synergy， while the southern woodland and grassland were mainly high-high synergy， and the high-low trade-off and low-high trade-off were distributed around the wetland in a dotted pattern.

Key words：ecosystem service value； multi-scenario forecasting； PLUS model； trade-off/synergies； Changji City

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是人類直接或間接地從生態(tài)系統(tǒng)中獲得的各種惠益，包括供給、調(diào)節(jié)、支持和文化服務(wù)［1］。土地利用是指人類基于一定目的而進(jìn)行的土地資源利用活動，在該過程中土地的自然屬性被人類所利用［2］。高強(qiáng)度的土地利用活動對土地覆蓋變化產(chǎn)生直接影響，從而阻礙生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的穩(wěn)定供給；生態(tài)環(huán)境惡化也會破壞均衡的土地利用結(jié)構(gòu)，制約土地的開發(fā)利用，帶來負(fù)面的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。21世紀(jì)以來，中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，城市化進(jìn)程加快，高強(qiáng)度的土地利用活動帶來了負(fù)面的生態(tài)效應(yīng)。以土地利用為基礎(chǔ)評估區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值（ESV）并探討其時空演繹特征及權(quán)衡協(xié)同關(guān)系，能夠?yàn)橄嚓P(guān)部門對未來土地利用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整及生態(tài)管理提供一定的參考［3］。

預(yù)測未來生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的前提是要準(zhǔn)確把握未來土地利用需求及空間格局，土地利用變化模擬模型包括SD模型［4］、CLUE-S模型［5］、Markov模型［6］、FLUS模型［7］以及斑塊生成土地利用變化模擬（PLUS）模型，該模型在模擬多類土地斑塊生成和時空演化方面具有絕對優(yōu)勢，能夠更準(zhǔn)確地模擬土地利用斑塊級別變化的固有非線性關(guān)系，從而提高土地利用的模擬精度［8］。1997年，Constanza等［9］利用價值當(dāng)量法首次評估全球17種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價值。隨后，眾多國外學(xué)者在全球不同區(qū)域和尺度上開展了大量的工作，進(jìn)一步豐富了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相關(guān)研究［10］。國內(nèi)學(xué)者對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究起步較晚，其概念最早由歐陽志云等［11］于1999年提出。之后謝高地等［12］對Costanza等提出的價值當(dāng)量法進(jìn)行修訂，總結(jié)出具有中國地理特色的的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量表。至此，國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究逐步發(fā)展起來，其成果多應(yīng)用于土地利用規(guī)劃和決策中。但國內(nèi)學(xué)者多從歷史尺度和當(dāng)前尺度展開研究，對未來尺度下ESV量化及權(quán)衡協(xié)同分析的研究較少。因此，本研究通過設(shè)置多種情景來探究未來ESV時空演變特征及權(quán)衡協(xié)同關(guān)系，以期為昌吉市國土空間規(guī)劃提供一定的借鑒。

國家“一帶一路”倡議提出以來，昌吉市作為新疆中歐班列開行城市之一，經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，但在此過程中，存在過度追求GDP、過度依賴資源、煤炭開墾無節(jié)制、農(nóng)民過度開荒等問題，人地矛盾加劇，但該區(qū)域生態(tài)環(huán)境本就脆弱，土地利用結(jié)構(gòu)的劇烈變化讓生態(tài)環(huán)境面臨更大挑戰(zhàn)?；诖?，本研究以昌吉市為研究區(qū)，選用PLUS模型，從自然、經(jīng)濟(jì)、可達(dá)性3個方面選擇驅(qū)動因子，綜合考慮該區(qū)域城市發(fā)展、糧食安全和生態(tài)保護(hù)，設(shè)定了包括自然發(fā)展、城市發(fā)展、耕地保護(hù)、生態(tài)保護(hù)在內(nèi)的4種情景模式，探討昌吉市2030年4種情景下ESV的時空演變特征及權(quán)衡協(xié)同關(guān)系，對緩和昌吉市及同類型干旱區(qū)生態(tài)脆弱城市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的矛盾，推動區(qū)域生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)概況

昌吉市位于新疆北部，是烏魯木齊都市圈重要次中心城市和州府所在地，位于東經(jīng)86°24′—87°37′，北緯43°06′—45°20′，下轄8鎮(zhèn)2鄉(xiāng)。南鄰天山，中部為沖積平原，北部沙漠分布較廣。冬季寒冷干燥，夏季高溫，受地形影響，南部夏季降水量高于北部。該市2010年GDP為175.67億元，2020年為420.17億元，10年間增長139.18%，2020年年末總?cè)丝诩s40萬人，城鎮(zhèn)化率達(dá)70.8%。

1.2 數(shù)據(jù)來源

所使用的數(shù)據(jù)及來源見表1。從道路數(shù)據(jù)中單獨(dú)提取出國道、省道、縣道數(shù)據(jù)，對鐵路、道路和河流水系數(shù)據(jù)進(jìn)行歐式距離分析，得出到鐵路、國道、省道、縣道、水域的距離；所有空間數(shù)據(jù)按掩膜提取，重采樣分辨率為30 m，投影坐標(biāo)統(tǒng)一為Krasovsky_1940_Albers，保持行列數(shù)一致。

1.3 研究方法

1.3.1 土地利用模擬 土地利用模擬包含未來土地利用需求數(shù)量預(yù)測和空間分布模擬，前者通過PLUS模型的Markov模塊實(shí)現(xiàn)，其原理是以研究區(qū)現(xiàn)期土地利用為基礎(chǔ)，按照其基期到現(xiàn)期的土地利用轉(zhuǎn)移矩陣生成未來研究年份的土地利用數(shù)量?？臻g分布模擬首先是在PLUS模型的提取土地?cái)U(kuò)張模塊提取昌吉市2010—2020年土地?cái)U(kuò)張柵格數(shù)據(jù)；綜合已有研究成果［13，14］，結(jié)合昌吉市現(xiàn)狀及數(shù)據(jù)可獲取性，選擇NDVI、高程、年均氣溫、年均降水量、到鐵路的距離、到國道的距離、到省道的距離、到縣道的距離、到水域距離、夜間燈光、人均GDP、人口12個驅(qū)動因子，連同土地?cái)U(kuò)張數(shù)據(jù)輸入LEAS模塊生成昌吉市每個柵格上各地類發(fā)展?jié)摿?；在CARS模塊中，以2010—2020年昌吉市各地類擴(kuò)張面積占總擴(kuò)張面積之比設(shè)置鄰域權(quán)重［15］，耕地、林地、草地、濕地、建設(shè)用地、未利用地的鄰域權(quán)重分別為0.106 5、0.002 3、0.494 1、0.003 6、0.093 3、0.300 2；輸入2010年土地利用數(shù)據(jù)和各地類發(fā)展?jié)摿?shù)據(jù)，模擬出昌吉市在2020年的土地利用情況，并用2020年真實(shí)土地利用情況對其進(jìn)行精度驗(yàn)證。結(jié)果顯示，Kappa系數(shù)為0.816，總體精度為87.20%，F(xiàn)OM值為0.122，模擬精度較好［16］，可用于昌吉市2030年土地利用模擬。

1.3.2 多情景設(shè)置 以昌吉市2010—2020年土地利用為基礎(chǔ)，參考其國土空間總體規(guī)劃，并結(jié)合其他學(xué)者的研究［17，18］，設(shè)定自然發(fā)展、城市發(fā)展、生態(tài)保護(hù)、耕地保護(hù)4種情景模擬昌吉市2030年土地利用情況（表2）。

1.3.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估 昌吉市ESV量化選用謝高地等［19］修正過的當(dāng)量因子法?？紤]到經(jīng)濟(jì)水平和生態(tài)環(huán)境狀況的區(qū)域差異，首先依據(jù)昌吉市2010—2020年糧食作物平均單位面積產(chǎn)量、糧食均價、播種面積修正單位面積糧食作物的經(jīng)濟(jì)價值［20］；其次依據(jù)生物量因子進(jìn)行修正［21］，計(jì)算出昌吉市一個標(biāo)準(zhǔn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)經(jīng)濟(jì)價值等效系數(shù)為" "1 182.96元/hm2，是其單位面積糧食作物經(jīng)濟(jì)價值的1/7［22］，與已修正過的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量表相乘得出昌吉市單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)（表3），公式如下。

[Ea=17i=1nmipiqiS×r]" " （1）

式中，Ea為昌吉市單位面積糧食作物的經(jīng)濟(jì)價值（元/hm2）；n、i分別為糧食作物數(shù)量和種類；mi為第i類糧食作物平均播種面積（hm2）；pi為第i類糧食作物均價（元/kg）；qi為第i類糧食作物平均單位面積產(chǎn)量（kg/hm2）；S為昌吉市糧食播種總面積（hm2）；r為昌吉市農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生物量因子，取0.58。

基于昌吉市單位面積ESV系數(shù)，結(jié)合式（2）計(jì)算昌吉市ESV。為更好地分析研究區(qū)內(nèi)部ESV對土地利用變化的空間響應(yīng)，經(jīng)過多次反復(fù)試驗(yàn)，選擇最適合研究區(qū)范圍大小的1 km×1 km格網(wǎng)單元為評價單元，獲取每個格網(wǎng)單元的ESV，利用克里金法進(jìn)行插值，得到昌吉市ESV的空間分布，基于自然斷點(diǎn)法將其劃分為5個等級，單位格網(wǎng)內(nèi)ESV越大，等級越高。

[ESV=x=1ey=1fSyExy]" " " " "（2）

式中，ESV為昌吉市總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值（元）；f為土地利用類型總數(shù)；e為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型總數(shù)；Sy為第y種地類面積（hm2）；Exy為第y種地類的第x類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的ESV系數(shù)。

1.3.4 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值權(quán)衡協(xié)同關(guān)系量化 為探究昌吉市ESV權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系，分別利用SPSS26.0和GeoDa軟件對昌吉市ESV進(jìn)行Pearson相關(guān)分析和雙變量全局自相關(guān)分析，得出各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)兩兩之間的相關(guān)關(guān)系，即權(quán)衡協(xié)同關(guān)系［23，24］；利用雙變量局部自相關(guān)分析法進(jìn)一步分析昌吉市ESV，探究各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在內(nèi)部空間上權(quán)衡協(xié)同關(guān)系的聚類特征。

2 結(jié)果與分析

2.1 昌吉市土地利用變化

2.1.1 2010—2020年土地利用變化特征 由圖1可知，2010—2020年，昌吉市土地利用類型以草地、未利用地、耕地為主，未利用地主要分布在昌吉市北部，耕地集中分布在中部平原地區(qū)，草地多分布在昌吉市南部、中部區(qū)域。2010—2020年，昌吉市草地、林地、濕地面積呈減少趨勢，其中草地面積減少最多（506.87 km2），其轉(zhuǎn)出面積達(dá)539.08 km2，轉(zhuǎn)出貢獻(xiàn)率為13.01%，是其轉(zhuǎn)入面積的16.73倍，轉(zhuǎn)為未利用地310.93 km2，占昌吉市總面積的7.50%，轉(zhuǎn)為耕地161.25 km2，占昌吉市總面積的3.89%；林地、濕地面積變化較小。耕地、建設(shè)用地、未利用地面積11年間分別增加109.34、95.66、307.90 km2，增幅分別為8.01%、92.67%、14.73%。

2.1.2 2030年多情景下土地利用變化特征 2030年昌吉市不同情景下土地利用預(yù)測結(jié)果如表4所示，土地利用空間分布如圖1所示。自然發(fā)展情景下，草地是主要地類，占昌吉市總面積的40.08%，其次是耕地，面積占比為19.59%，建設(shè)用地面積占比為3.62%。自然發(fā)展情景下土地利用按照研究區(qū)2010—2020年土地利用轉(zhuǎn)移趨勢進(jìn)行慣性預(yù)測，與2020年相比，2030年草地呈減少趨勢，減少了439.64 km2，耕地、建設(shè)用地、未利用地面積則呈增加趨勢，分別增加88.37、89.91、268.75 km2。在自然發(fā)展情景下，過度放牧等不合理用地方式時有發(fā)生，草地、濕地等不斷退化，建設(shè)用地的擴(kuò)張也未得到較好的約束，持續(xù)侵占草地等生態(tài)用地，對昌吉市生態(tài)安全可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成威脅。城市發(fā)展情景下，與2020年相比，2030年建設(shè)用地增加141.91 km2，增幅達(dá)71.35%，其斑塊在中部平原地區(qū)沿居民點(diǎn)呈連片狀發(fā)展；耕地基本保持穩(wěn)定，未利用地占比增加3.35個百分點(diǎn)，林地、草地、濕地占比減少0.05、5.76、0.04個百分點(diǎn)。耕地保護(hù)情景下，與2020年相比，2030年耕地面積增加154.93 km2，增幅達(dá)10.51%，占比增加1.94個百分點(diǎn)，主要分布在研究區(qū)中部及中部偏北區(qū)域，草地面積減少471.97 km2，建設(shè)用地、未利用地增加57.98、266.55 km2，增幅低于自然發(fā)展情景。生態(tài)保護(hù)情景下，昌吉市構(gòu)建“一屏兩帶兩廊多點(diǎn)”生態(tài)保護(hù)格局，提高森林覆蓋率，保護(hù)并修復(fù)草地，筑牢生態(tài)空間安全屏障，林地、草地等生態(tài)用地得到保護(hù)，與2020年相比，2030年林地、草地、濕地、建設(shè)用地呈增長趨勢，分別增長0.14%、0.32%、6.10%、8.87%，耕地、未利用地呈減少趨勢，分別減少1.29%、0.61%。

2.2 昌吉市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化

2.2.1 2010—2020年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化特征 2010—2020年昌吉市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，生產(chǎn)生活用地迅速擴(kuò)張，持續(xù)侵占耕地、草地等生態(tài)用地，對生態(tài)安全重視不夠，導(dǎo)致該市未利用地面積增加，林地、草地、濕地面積減少，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降。10年間ESV減少6.93億元，其中調(diào)節(jié)服務(wù)價值減少最多，由53.33億元降至48.86億元，減少4.47億元，供給、支持、文化服務(wù)價值分別減少0.48億、1.63億、0.35億元（表5）?？臻g上，昌吉市ESV整體上呈現(xiàn)出南高北低的分布特征，南部受地形影響，夏季降水多，能夠滿足多數(shù)植物生長需求，植被覆蓋度較高，大多數(shù)區(qū)域?yàn)镋SV中值區(qū)和較高值區(qū)，中部濕地區(qū)域也有零星高值區(qū)分布，而北部降水少，沙漠分布廣，植物生長困難，多為ESV低值區(qū)（圖2）。

2.2.2 2030年多情景下生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化特征 將2030年昌吉市4種情景下的ESV與2020年進(jìn)行對比分析，結(jié)果見表5。自然發(fā)展情景下，各地類面積按照慣性增減，ESV也按照慣性趨勢進(jìn)行增減，各單項(xiàng)ESV降幅從大到小依次為供給服務(wù)、文化服務(wù)、支持服務(wù)和調(diào)節(jié)服務(wù)，與2010—2020年保持一致。城市發(fā)展情景下，總ESV減少最多，減少6.53億元，其中供給、調(diào)節(jié)、支持、文化服務(wù)價值分別減少0.43億、4.25億、1.53億、0.32億元。這是因?yàn)榇饲榫跋律鷳B(tài)用地保護(hù)意識不足，城市擴(kuò)張侵占耕地、草地，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降，使得各項(xiàng)服務(wù)價值持續(xù)下降。耕地保護(hù)情景下，為保障昌吉市糧食安全，建設(shè)用地較少侵占耕地，草地向耕地轉(zhuǎn)移概率增加，耕地面積增加，雖然會使得食物生產(chǎn)價值增加，但同時會導(dǎo)致水資源消耗增加，且侵占草地等也使得原材料生產(chǎn)減少，因此此情景下總供給服務(wù)價值減少，且總ESV為4種情景下最低。生態(tài)保護(hù)情景下，總ESV增加0.50億元，供給、調(diào)節(jié)、支持、文化服務(wù)價值分別增加0.04億、0.39億、0.05億、0.02億元。該情景受生態(tài)保護(hù)政策影響，林地、濕地、草地面積增加，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提升，使得各項(xiàng)ESV都呈增長趨勢。

2.3 昌吉市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡協(xié)同關(guān)系特征

首先創(chuàng)建1 km格網(wǎng)單元的漁網(wǎng)進(jìn)行裁剪并賦值，得到4種情景下每個格網(wǎng)單元上不同類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價值，之后利用SPSS 26.0和GeoDa軟件進(jìn)行Pearson相關(guān)分析，以此探究4種情景下昌吉市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡協(xié)同關(guān)系。Pearson相關(guān)系數(shù)大于0為協(xié)同關(guān)系；反之則為權(quán)衡關(guān)系。雙變量全局Moran’s I大于0，表示不同類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間在空間上為正相關(guān)，系數(shù)越大相關(guān)性越顯著；反之則為空間負(fù)相關(guān)。由表6可知，昌吉市4種情景下各類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間均為協(xié)同關(guān)系。

為探究昌吉市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡協(xié)同關(guān)系的空間集聚特征，利用GeoDa軟件對其進(jìn)行雙變量局部空間自相關(guān)分析。昌吉市近11年經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，城鎮(zhèn)面積持續(xù)擴(kuò)張，城市化率不斷提高，兼顧其顯著性，空間尺度上的權(quán)衡協(xié)同分析選擇城市發(fā)展情景下的ESV進(jìn)行。由圖3可知，昌吉市4項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在空間尺度主要表現(xiàn)為協(xié)同關(guān)系，分布在北部荒漠區(qū)域、南部草地和林地區(qū)域以及中部建設(shè)用地、耕地區(qū)域；局部表現(xiàn)為權(quán)衡關(guān)系，零星分布于河流沿線等濕地區(qū)域。北部荒漠地區(qū)的協(xié)同關(guān)系主要表現(xiàn)為低-低集聚，是因?yàn)樵搮^(qū)域環(huán)境惡劣、生態(tài)脆弱，加之人類過度干預(yù)、保護(hù)不到位等，各項(xiàng)服務(wù)價值都處于減少趨勢；中部建設(shè)用地、耕地區(qū)域也表現(xiàn)為低-低集聚，此區(qū)域人口最為密集，生產(chǎn)用地持續(xù)擴(kuò)張，草地、濕地等生態(tài)用地持續(xù)減少，對土地的不合理利用使得該區(qū)域?yàn)榈?低集聚；南部草地、林地區(qū)域?yàn)楦?高集聚，主要是由于該區(qū)域生態(tài)用地分布面積廣，生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)較好；表現(xiàn)為權(quán)衡關(guān)系的格網(wǎng)零散分布在昌吉市中部、南部，大多數(shù)處于濕地與耕地交界處，易受人類活動干擾。

3 小結(jié)與討論

3.1 小結(jié)

1）2010—2030年，昌吉市城市化進(jìn)程加快，土地利用結(jié)構(gòu)變化明顯，尤其是建設(shè)用地，增長趨勢最為明顯。生態(tài)保護(hù)情景下，2030年林地、草地、濕地、建設(shè)用地呈增長趨勢，耕地、未利用地呈減少趨勢。其他情景下，2030年耕地、建設(shè)用地、未利用地逐年增加，林地、草地、濕地逐年減少。土地利用管理政策、生態(tài)保護(hù)政策、人類活動等對土地利用數(shù)量結(jié)構(gòu)及空間格局影響明顯。

2）昌吉市4項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中，調(diào)節(jié)服務(wù)價值占比最高，其次是支持服務(wù)，供給服務(wù)和文化服務(wù)價值占比較低。2010—2020年ESV下降，共減少6.93億元。2020—2030年，城市發(fā)展情景下ESV下降趨勢最為明顯，共減少6.53億元；其次是耕地保護(hù)情景和自然發(fā)展情景，ESV分別減少6.26億、6.11億元。生態(tài)保護(hù)情景下ESV增加0.50億元，各單項(xiàng)ESV也呈增加趨勢。因此，昌吉市在未來快速城市化過程中，應(yīng)加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)力度，制定生態(tài)補(bǔ)償、生態(tài)修復(fù)等生態(tài)保護(hù)政策，合理利用土地資源，減少高強(qiáng)度土地利用活動對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響。

3）2030年各情景下，昌吉市不同種類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間均表現(xiàn)出明顯的協(xié)同關(guān)系，空間上，北部荒漠、中部耕地及建設(shè)用地區(qū)域呈低-低協(xié)同的空間集聚特征；南部草地、林地區(qū)域呈高-高協(xié)同的空間集聚特征；中部和南部零星地區(qū)表現(xiàn)為高-低權(quán)衡和低-高權(quán)衡的關(guān)系，主要分布于河流等濕地附近。本研究可為西北干旱區(qū)生態(tài)脆弱且城市發(fā)展迅速的地區(qū)優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)、制定生態(tài)管理政策、促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)支撐。

3.2 討論

ESV量化能夠揭示區(qū)域生態(tài)安全程度和生態(tài)保護(hù)成效，有助于科學(xué)劃定“三區(qū)三線”、統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)-生態(tài)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。昌吉市2010—2020年ESV持續(xù)減少，說明快速城市化背景下，人類對土地的不合理利用威脅生態(tài)環(huán)境，且昌吉市生態(tài)環(huán)境脆弱、自然基礎(chǔ)較差，未來城市發(fā)展應(yīng)以土地利用策略優(yōu)化為主，提升該地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。本研究設(shè)置4種情景來評估昌吉市ESV，生態(tài)保護(hù)情景下，建設(shè)用地增長緩慢，但仍能滿足當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活需要，林地、草地、濕地呈增長趨勢，ESV高于其他3種情景，而城市發(fā)展情景則起到警示作用。從權(quán)衡協(xié)同關(guān)系來看，2030年各情景下各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間總體上均為協(xié)同關(guān)系，其中供給服務(wù)與其他服務(wù)之間的協(xié)同關(guān)系與白羽萍等［25］、隋露等［26］的研究結(jié)果一致，但與冉璇等［27］的研究結(jié)果不一致，主要是由于空間異質(zhì)性及評估方法不同。未來仍需從多尺度進(jìn)行更深入的分析，以厘清其內(nèi)部空間差異，從而根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H情況科學(xué)制定土地利用管理政策和生態(tài)保護(hù)政策。零星地區(qū)表現(xiàn)為權(quán)衡關(guān)系，說明昌吉市各地類之間具有一定沖突，城市發(fā)展、糧食安全、生態(tài)保護(hù)之間存在競爭關(guān)系。未來應(yīng)對建設(shè)用地發(fā)展加以限制，不斷提高森林覆蓋率、合理放牧、優(yōu)化區(qū)域生態(tài)環(huán)境，使得經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)同步進(jìn)行。

3.3 不足與展望

1）在對土地利用進(jìn)行多情景模擬時，設(shè)置了4種情景，但未來城市發(fā)展千變?nèi)f化，4種方案無法預(yù)測所有土地利用情況，為滿足多方需求，后續(xù)研究中要盡可能尋求更加全面的方案。

2）本研究利用當(dāng)量因子法評估昌吉市ESV，該方法基于土地利用展開，但只考慮了耕地、林地、草地、濕地、建設(shè)用地、未利用地6類用地，而昌吉市草地在南部山地區(qū)域和北部接近荒漠區(qū)域均有分布， 2個區(qū)域內(nèi)部自然條件存在差異，產(chǎn)生的ESV也存在差異，未來應(yīng)對地類進(jìn)行更加細(xì)致的劃分，以減少內(nèi)部空間異質(zhì)性的影響，使評估結(jié)果更精確。

3）研究過程中僅考慮了供給、調(diào)節(jié)、支持和文化服務(wù)這4個類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，且研究以格網(wǎng)為評價單元，尺度較為單一，未來可以對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行更細(xì)致的劃分，從多尺度分析其權(quán)衡協(xié)同關(guān)系，探討其空間演變的內(nèi)部機(jī)理，從而提出更加科學(xué)的土地利用策略。

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