生态系统服务供需冲突权衡下的多情景土地利用优化研究：以澜沧县为例

《Growth Hormone & IGF Research》：Integrating supply-demand conflict tradeoff of ecosystem services into multi-scenario land use optimization

本研究针对生态系统服务(ES)供需失衡加剧生态安全威胁的难题，创新性地将SDES冲突权衡纳入土地利用优化框架。研究人员以云南澜沧县为案例，开发了结合GMLP-PLUS模型的技术方法，通过设定生态保护、社会经济发展等多情景，实现了土地利用数量结构与空间格局的协同优化。结果表明该方法能有效缓解SDES冲突（CESDR提升23.74%-35.02%），为协调生态保护与社会经济发展提供了新视角。

　　

随着社会经济发展对生态系统服务(ES)需求的持续增长，高强度人类活动导致全球ES供给在过去半个世纪减少了三分之二。这种供需失衡加剧了生态系统服务供给与需求(SDES)的冲突，严重威胁生态安全和人类社会可持续发展。尤其在澜沧这类经济相对落后、生态环境脆弱且受大规模人为干扰的山地县域，如何通过土地利用优化来缓解SDES冲突、改善SDES平衡状态，成为协调生态环境保护与社会经济发展的关键难题。

以往研究多从生态安全、ES价值等单一角度开展土地优化，未能将复杂的SDES冲突类型及其权衡方法有效整合到空间管理框架中。现有方法既未深入探讨SDES冲突、SDES平衡与土地利用之间的联动关系，也缺乏成熟的技术框架来支撑多情景土地利用模拟，导致优化方案与区域国土空间规划的实际需求存在脱节。

为突破这些技术瓶颈，云南大学的研究团队在《Growth Hormone》发表了创新性研究成果。他们以澜沧县为实证区，构建了SDES冲突权衡下多情景土地利用优化的技术框架，通过综合运用生态模型、GMLP-PLUS模型等方法，实现了土地利用数量结构与空间格局的协同优化。

研究团队主要采用了四项关键技术方法：首先基于InVEST模型和线性分配法计算生态供给需求比(ESDR)和综合生态供给需求比(CESDR)，识别SDES冲突区域；其次运用OLS回归模型确定SDES平衡状态下的土地利用面积阈值；然后结合灰色多目标线性规划(GMLP)模型优化多情景下的土地利用数量结构；最后通过斑块生成土地利用模拟(PLUS)模型，基于主导冲突类型和ES供给能力修正土地开发概率，实现空间格局优化。研究还利用了澜沧县自然资源局提供的道路、河流、生态保护红线等空间数据。

研究结果首先揭示了澜沧县SDES的空间分异特征。研究发现该区域在整体层面存在ES供需盈余和赤字并存的现象，冲突区域面积约70km²，以生境质量(HQ)和生境质量-水源涵养(HQ-WC)冲突类型为主导。这些冲突区域集中分布在勐朗、上允等人类活动密集区，其土地利用结构以旱地、水田和建设用地为主，占总面积的87.85%。

在土地利用数量结构优化方面，不同情景下的优化结果呈现显著差异。生态保护情景下常绿阔叶林面积增幅最大(10.82%)，而社会经济发展情景和综合发展情景中茶园面积扩张最快(增幅分别达36.12%和24.49%)。通过设定SDES平衡下的土地面积阈值和最大化CESDR目标函数，研究确保了优化后的土地利用结构更有利于改善区域SDES平衡状态。

空间格局优化结果进一步证实了冲突权衡方法的有效性。基于二倍率原则识别的10种主导冲突类型，研究人员通过修正土地开发概率，使冲突区域内的土地利用更倾向于转向高ES供给能力的类型。景观格局指数分析表明，生态保护情景的聚集度和连通性最高，而社会经济发展情景的景观破碎化程度最低。

特别值得关注的是，与未考虑冲突权衡的自然发展情景相比，三个冲突权衡情景的CESDR值分别提升了35.02%、23.74%和25.21%，证明该技术框架能有效缓解SDES冲突。其中生态保护情景的冲突缓解效果最佳，而综合发展情景则在生态保护与社会经济发展之间取得了较好平衡。

研究结论强调，将SDES冲突权衡纳入土地利用优化过程，不仅能有效改善SDES平衡状态，还能协调生态、经济和社会效益。技术框架的创新性在于首次建立了SDES冲突类型识别、土地开发概率修正与多情景模拟的完整链条，为县域生态系统可持续管理和国土空间规划提供了新范式。

讨论部分指出，虽然ES流的空间流动性未纳入考量可能带来一定局限，但研究所提出的二倍率原则和创新性技术框架已展现出显著优势。相比传统的K-Means聚类方法，新方法能更精准地识别主导冲突类型，并建立与土地利用类型的直接关联。未来随着ES流测量技术的完善，该框架还可进一步优化，为区域可持续发展提供更精准的决策支持。

这项研究的意义在于突破了现有土地利用优化与SDES管理脱节的技术瓶颈，为协调人地关系、推动区域高质量发展提供了科学依据。其所构建的方法体系不仅适用于山地县域，也可为类似生态脆弱区的国土空间规划提供参考，对实现生态文明建设目标具有重要实践价值。