《Land》：Widespread Improvement in Comprehensive Ecosystem Service and Its Latitude-Dependent Upward Trend Along the Beijing–Hangzhou Grand Canal, China
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京杭大运河（Beijing–Hangzhou Grand Canal, BHGC）是全球公认的线性文化遗产廊道，但其综合生态系统服务（ecosystem services, ESs）的精细尺度时空动态仍知之甚少。研究人员利用30 m高分辨率遥感衍生产品，研究了
京杭大运河（Beijing–Hangzhou Grand Canal, BHGC）是全球公认的线性文化遗产廊道，但其综合生态系统服务（ecosystem services, ESs）的精细尺度时空动态仍知之甚少。研究人员利用30 m高分辨率遥感衍生产品，研究了2000—2020年间BHGC廊道沿线净初级生产力（net primary productivity, NPP）、土壤保持（soil conservation, SC）、产水量（water yield, WY）及改进的综合生态系统服务指数（comprehensive ecosystem services index, CESI）的时空趋势和纬度格局。改进的CESI采用立方根变换的乘法方法构建，以捕捉木桶效应并避免传统加和方法固有的补偿偏差。结果表明，91.7%的像元呈现出广泛的CESI上升趋势，并伴随由北向南显著的纬度上升梯度。研究期间，三项单项ES总体均有改善，其中WY增加范围最广（94.7%），其次分别是SC（76.9%）和NPP（68.3%）。高CESI区域集中在山东、江苏和浙江段，而低值斑块零散分布于北部北京—天津—河北段。总体而言，该研究为大运河文化带的靶向生态管理和可持续规划提供了可靠、精细尺度的科学依据。
京杭大运河（BHGC）是世界上最长、最古老的人工水道之一，2014年被联合国教科文组织列入世界遗产名录，也是典型的线性文化遗产廊道。该廊道纵贯中国东部北京、天津、河北、山东、江苏、浙江六省市，跨越温带大陆性气候与亚热带季风气候区，为研究生态系统服务供给的纬度格局提供了天然样带。研究人员指出，过去几十年间，快速城市化、土地覆盖变化、农业集约化和工业扩张深刻改变了生态系统服务供给能力，但已有评估多受限于三方面不足：一是所用数据分辨率较粗，往往为250 m、500 m甚至1 km，且时间覆盖不连续；二是多采用基于土地利用类型赋值的当量因子表法或简单加总方法，难以刻画实际生物物理过程，且允许某项服务的高值补偿另一项服务的低值，从而掩盖关键短板；三是有关大运河的研究多局限于行政区段，缺少对整条廊道高分辨率、多服务长期动态的认识。为弥补上述缺口，研究人员利用30 m空间分辨率遥感反演与生态过程模型数据集，对2000、2010和2020年BHGC两侧各10 km缓冲区内的净初级生产力（NPP）、土壤保持（SC）和产水量（WY）进行了评估，并构建了经立方根变换的乘法综合生态系统服务指数（CESI）以表征综合服务供给能力。研究发现，2000—2020年91.7%的像元CESI呈上升趋势，改善幅度具有由北向南增强的纬度依赖性，表明大运河廊道综合生态系统服务能力总体持续改善。该研究为“大运河文化带”的靶向生态管理和可持续规划提供了可靠科学依据，成果发表于《Land》。
技术上，研究人员使用了Liu et al.构建并共享的全国30 m分辨率生态系统服务数据集，研究区为BHGC两侧各10 km缓冲区，总面积32732.41 km
2。NPP由Carnegie–Ames–Stanford Approach（CASA）模型估算，SC由修订通用土壤流失方程（RUSLE）计算，WY由InVEST模型模拟。构建CESI时，先对三种服务进行1%—99%分位数截断和最小值—最大值（min–max）归一化以消除量纲影响；再将三种服务的归一化值相乘后开立方根，从而体现木桶效应并避免乘积数值被过度压缩；随后将CESI按均等间隔划分为差、中、良、优四级；最后采用逐像元一元线性回归和t检验分析2000—2020年的变化趋势及其显著性。
3.1 陆地NPP的空间格局与长期趋势。多年平均NPP表现出强空间异质性：天津及河北邻近段为低值区，数值约400 g C m
?2；苏南和浙北段也存在约500 g C m
?2的相对低值；冀南、山东至苏北段形成600—900 g C m
?2的高值平台，该区间像元约占54.1%。趋势上，68.3%的像元NPP上升，其中7.1%呈现统计上较为一致的上升（p < 0.05）；下降像元占31.7%，且主要集中于江苏和浙江段。
3.2 陆地SC的空间格局与长期趋势。多年平均SC呈现清晰的北低南高梯度：北京、天津和河北段形成连续低值带，SC随纬度降低逐渐升高；极高值区（>1400 t ha
?1）仅占13.2%。总体上76.9%的像元呈上升趋势，下降像元占23.1%，其中高度一致的上升（p < 0.01）占0.5%、较为一致的上升（p < 0.05）占2.2%，显著下降像元比例更小。
3.3 陆地WY的空间格局与长期趋势。多年平均WY由北向南呈连续上升的纬度梯度。京津冀段多低于300 mm，山东段以300—600 mm为主，苏浙段多在600 mm以上，其中>900 mm区间占22.7%，300—600 mm区间面积占比最大（36.6%）。2000—2020年间94.7%的像元WY增加，其中13.2%呈较为一致的显著上升（p < 0.05）；下降像元零散分布，未形成连续大片退化区。
3.4 综合生态系统服务指数（CESI）的空间格局与长期趋势。CESI在2000—2010年间仅呈轻度上升，2010—2020年间出现显著而广泛的改善，到2020年“优”和“良”级面积分别增至8.2%和44.8%，“差”级萎缩至6.3%；多年平均面积占比依次为“中”级48.7%、“良”级40.7%、“差”级10.3%和“优”级0.3%。高值带主要分布在山东、江苏和浙江段，低值斑块仅零星见于京津冀段；CESI均值从40°N附近的约0.2升高至30°N附近的0.6以上。逐像元趋势显示，91.7%的像元呈上升趋势，其中6.2%为较为一致的上升（p < 0.05）；下降像元仅占8.3%，多集中在苏南和浙北高度城市化区域。这表明大运河综合生态系统服务能力在2000—2020年间持续改善。
讨论部分从环境驱动、方法优势和管理启示三方面展开。不同服务的变化格局受气候梯度、生态修复政策与人为干扰共同影响；NPP和SC的改善与退耕还林等大型生态恢复工程实施阶段基本吻合，苏南—浙北NPP下降则可能与快速城市化造成的植被损失有关。WY的北低南高主要由降水格局决定，而北部低值还与历史地下水超采和河道断流有关；2000年以来南水北调东线、黄河引水、再生水和雨洪利用等多源生态补水是WY广泛上升的重要推动力。CESI乘法框架可显式表达“木桶效应”，避免加总方法中“以高补低”的缺陷；立方根变换则使指数数值分布与单项服务量级相近，在数学上等价于三种归一化服务值的几何平均。该方法亦存在局限，包括对极端低值敏感、仅有三期数据导致趋势检验的统计功效有限、过程模型存在结构简化以及未纳入文化服务等。在管理上，四级分类体系有助于识别限制性服务：京津冀北段应以水资源恢复和地下水回补为重点；山东和苏北中段应强化植被与土壤保持；苏浙南段城市化压力较大，应侧重保护现有高值生态系统。
研究结论可概括为：2000—2020年BHGC廊道综合生态系统服务能力呈普遍上升趋势，91.7%的像元改善，并沿纬度呈现由北向南增强的上升梯度；“优”和“良”级面积显著增加，“差”级面积降至6.3%。单项服务中，WY增加最广（94.7%），SC（76.9%）和NPP（68.3%）次之，但三者的空间格局差异显著。改善的时间轨迹与退耕还林、南水北调东线以及大运河文化带建设等重大政策实施阶段大体同步，但尚不能据此做出正式因果归因。总体上，改进的CESI框架为识别服务供给不足的热点区域和制定针对性管理策略提供了稳健且空间显式的工具，也凸显了高分辨率、多时相生态系统服务评估在线性文化景观可持续规划中的科学价值。
