近日，熊康宁教授团队在人文科学领域TOP期刊Heritage Science（中国科学院SCI一区）在线发表题为“Spatiotemporal changes and driving factors of ecosystem services between karst and non-karst World Heritage sites in Southwest China”的研究论文。

该论文根据生态系统服务退化与生态环境保护的国际前沿，针对喀斯特世界自然遗产地生态系统服务空间异质性、时间演变趋势和服务间权衡/协同关系的驱动机制等科学问题，结合生态系统服务提升、喀斯特世界自然遗产保护的国家战略和需求，选取施秉和荔波－环江喀斯特世界自然遗产地为研究区，并与梵净山和赤水丹霞非喀斯特世界自然遗产地对比分析，通过InVEST模型评估2000—2020年世界自然遗产地4类主要生态系统服务（生境质量、碳储量、土壤保持和水源涵养），利用空间叠置法分析生态系统服务的权衡/协同关系，采用地理探测器和结构方程模型探究生态系统服务的驱动因素，据此提出世界自然遗产地生态系统保护与管理建议。

图1 研究区位置图

论文阐明了世界自然遗产地生态系统服务的时空异质性。就空间尺度而言，四个世界遗产地核心区的生态系统服务价值远高于缓冲区。就时间尺度而言，所有遗产地的生境质量从2000年至2020年逐渐下降，而土壤保持逐步上升。碳储量在时间上变化不大，但在施秉喀斯特呈现出随时间下降的趋势。水源涵养在赤水丹霞和两个喀斯特世界遗产地从2000年至2010年下降，然后在2020年上升，而在梵净山，这一趋势则相反。2000年至2020年，世界自然遗产地综合生态系统服务呈现逐渐下降趋势。与非喀斯特遗产地相比，喀斯特遗产地生态系统服务价值显著较低，但异质性更高。

图2 2020年世界自然遗产地生态系统服务空间分异性

图3 生态系统服务时间变化趋势

论文阐明了世界自然遗产地生态系统服务权衡/协同关系。从空间变化上看，四个遗产地的强权衡和弱协同主要分布在缓冲区，弱权衡和强协同在核心区和缓冲区均有分布。在时间变化方面，四个遗产地之间强协同作用的比例在时间上几乎没有变化，而弱协同作用的比例随着时间的推移而增加。生态系统服务之间的弱权衡占主导地位，平均比例为68.6%，其次是强权衡（15.8%)，强协同（9.8%）和弱协同（5.8%)。与非喀斯特地区相比，喀斯特遗产地强协同和弱协同关系的比例均显著高于喀斯特遗产地。

图4 2020年世界自然遗产地生态系统服务权衡/协同空间分异性

图5 生态系统服务权衡/协同时间变化趋势

论文揭示了世界自然遗产地生态系统服务的驱动机制。地理探测器分析表明，14个驱动因素对世界自然遗产地的综合生态系统服务变化均有显著影响（p<0.05)，其中景观分离度指数的影响最大。交互探测结果表明，任意两个因素之间的交互作用比单个因素的影响更强，表现为双因子增强或非线性增强。高q值主要出现在与景观分离度指数、NDVI、距离道路距离和人口密度的相互作用中。不同驱动因素对综合生态系统服务的影响和方向，通过结构方程模型进一步揭示。

图6 世界自然遗产地综合生态系统服务驱动因素检测

该论文第一作者系熊康宁教授指导的2021级博士研究生陈玥，研究得到了国家十四五重点研发计划课题（NO. 2022 YFF1300703)、贵州省科技计划重大项目（NO. 5411 2017 QKHPTRC）和全国高等学校学科创新引智111计划（NO. D17016）的资助。

全文链接：

https://doi.org/10.1186/s40494-024-01394-z

一审（校）：何江湖； 二审（校）：黄登红； 三审（校）：朱大运