[发明专利]一种景观格局与生态系统服务功能的定量关联方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及环境生态技术领域，尤其涉及一种景观格局与生态系统服务功能的定量关联方法及系统。

背景技术

任何生态功能都以一定的景观空间为依托，而且结构决定功能，两者可能存在单项或双向关联，具有不同的空间尺度域特征。因此，景观格局与生态功能是不可分割的存在。研究中偏向于景观格局与生态功能的独立研究，或者简单地将二者的关系归为定性的因果关系。

目前，对景观格局与生态系统服务功能之间的关系没有一个好的关联方法。景观格局多用景观格局指数表达，格局指数发展到了数量多、类型少、生态意义模糊的程度，很多景观格局指数的结果难以进行生态学解释，导致许多景观格局指数分析不能客观地反映研究的生态过程，以至于景观格局与生态系统服务功能之间的耦合关系不明确。景观尺度上针对生态系统服务功能的估算方法主要为基于生态模型的评估方法，典型的有美国斯坦福大学生物系研发的InVEST模型、佛蒙特大学冈德生态经济研究所研发的MIMES模型、美国林业署研发的CITYgreen模型等。其中，InVEST模型在评估数据信息缺乏和数据较完善区域，均取得了较为准确的评估结果，是公认的简便有效的方法。但景观格局分析结果与生态系统服务的物质量评估结果之间目前还没有很好地关联计量方法。

综上，目前还没有很好的方法定量描述景观格局与生态过程、服务功能之间的关系。目前的研究多为零散的、经验式的定性研究，系统化、定量化的研究尚不多见。而且现有方法大多效率低且不能准确地构建景观格局与生态过程之间的定量关联。因此，如何提供一种景观格局与生态系统服务功能的定量关联方法，以在景观格局与生态系统服务功能评估的基础上，揭示二者之间定量关联具有重要意义。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种景观格局与生态系统服务功能的定量关联方法及系统，能够高效、准确地揭示不同生态系统的景观格局与生态系统服务功能之间的定量关联。

本发明的一个方面，提供了一种景观格局与生态系统服务功能的定量关联方法，包括：

将目标区域的土地覆被类型进行划分；

根据所述目标区域待评估的生态系统服务功能，评估所述目标区域中该生态系统服务功能类型对应物质量的空间分布结果；

创建所述目标区域对应的网格图层；

确定所述网格图层中各个网格单元对应的景观格局特征值和生态系统服务功能对应的物质量值，所述景观格局特征值为每一网格单元内土地覆被类型的组成和各组成部分所占面积比例，所述物质量值为每一网格单元内的物质量的空间分布结果的平均值；

根据所述网格图层中每一网格单元对应的景观格局特征值和物质量值，分析所述景观格局与生态系统服务功能之间的定量关系。

其中，在所述创建所述目标区域的网格图层之后，还包括：

对所述网格图层中的网格单元进行编号；

基于所述编号以及各个网格单元对应的景观格局特征值和生态系统服务功能对应的物质量值，生成所述网格图层的景观格局特征值矩阵和物质量值矩阵。

其中，所述根据所述网格图层中每一网格单元对应的景观格局特征值和物质量值，分析所述景观格局与生态系统服务功能之间的定量关系，包括：

根据所述景观格局特征值矩阵和所述物质量值矩阵，将所述景观格局特征值作为解释变量，将所述物质量值作为响应变量，采用排序分析算法分析所述景观格局与生态系统服务功能之间的定量关系。

其中，所述排序分析算法为冗余分析法、典范对应分析法或广义相加模型分析法。

其中，所述网格图层中每一网格单元大小相同。

其中，所述物质量值的确定方法包括：

将每一网格单元划分为相同粒度的栅格，将该网格单元内各个栅格的物质量的空间分布结果的平均值作为所述物质量值。

本发明的另一个方面，提供了一种景观格局与生态系统服务功能的定量关联系统，包括：

划分模块，用于将目标区域的土地覆被类型进行划分；

评估模块，用于根据所述目标区域待评估的生态系统服务功能，评估所述目标区域中该生态系统服务功能类型对应物质量的空间分布结果；

创建模块，用于创建所述目标区域对应的网格图层；

确定模块，用于确定所述网格图层中各个网格单元对应的景观格局特征值和生态系统服务功能对应的物质量值，所述景观格局特征值为每一网格单元内土地覆被类型的组成和各组成部分所占面积比例，所述物质量值为每一网格单元内的物质量的空间分布结果的平均值；