Understanding supply-demand mismatches in ecosystem services and interactive effects of drivers to support spatial planning in Tianjin metropolis, China
（Jiaying Li1, Davide Geneletti2, Hongcheng Wang1,⁎）
（1、Department of Landscape Architecture, Tianjin University, 300072 Tianjin, China；2、Department of Civil, Environmental and Mechanical Engineering, University of Trento, Via Mesiano, 77 38123 Trento, Italy）
摘要：都市地区面临着社会需求不断增长和自然资源供应逐渐减少之间的不平衡挑战。深入了解生态系统服务（ES）的供需不匹配及其驱动因素对于景观规划和决策至关重要。然而，由于城市生态系统及其相互作用的复杂性，将这样的信息整合到空间规划中仍然面临挑战。本研究首先评估并绘制了中国天津市六种典型ES的供应、需求和不匹配情况。随后，根据各个乡镇ES供需不匹配的空间特征，对众多乡镇进行了聚类。另外，利用随机森林回归来检验驱动因素的相对重要性，并应用偏最小二乘结构方程模型来解构驱动因素之间的相互作用。研究结果显示，ES供需分布呈现出明显的空间异质性，自然山区普遍存在ES供应过剩，而城市中心则存在需求过剩。此外，所有乡镇被划分为四个空间集群，具有同质化的供需不匹配状态，可作为空间优化的基本单元。驱动因素之间的相互作用以耦合方式影响ES供需不匹配，包括社会经济因素（-0.821）和景观组分（0.234）的直接影响，以及生物物理因素（0.151）和景观配置（0.082）的间接影响。最后，探讨了分析ES空间规划和管理决策的实用性。
关键词: 空间聚类；规划决策；供需评估；景观格局；城市规划
研究摘要图
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969723036902
思考：本研究所采用的研究数据和建模方法存在一定限制性。首先，多源空间数据集的不确定性是生态系统服务建模中重要的误差来源。例如，使用的土壤数据来自全球范围，可能会导致产水量模拟中细节信息的丢失，因为土壤属性在决定土壤渗透和地表径流之间起着关键作用。此外，数据涉及年度值，未来可以使用更细粒度的数据将降水和蒸散的季节变化纳入产水量模型。
本研究的另一个限制与研究边界有关。本研究选择乡镇作为基本分析单元，然而，空间聚合可能会模糊生态系统服务供给与需求之间的关系，因为在聚合过程中，高值或低值的较小集群可能会消失，主要留下最大和具有统计学意义的热点。这种缩放效应尤其影响空间异质性显著的城市生态系统服务。此外，就时间尺度而言，本研究侧重于当前情况，在生态系统服务评估的历史动态方面受限。未来可以探索跨时空尺度的生态系统服务评估，强调对生态系统服务的长期监测。
延伸：鉴于人类活动与自然环境之间存在着强烈的相互作用和冲突，维持城市生态系统的可持续性需要纠正供需双方的差异。研究结果为制定有针对性的优化策略提供了意见，以解决市级ES供需不匹配问题。所采用的多步骤方法可能有助于城市规划和决策的运作，并确保ES概念在实践中得到有效实施。
团队：低碳数字植物园
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