农业机械学报

作者：李坤，陈国平，赵俊三，杨海波

单位：昆明理工大学,昆明理工大学,昆明理工大学,昆明理工大学,

关键词：土地利用变化;生态系统服务;贡献度;CNN-LSTM-CA;MOP;高原城市群

基金：国家自然科学基金项目（42301304）、地理信息工程国家重点实验室、测绘科学与地球空间信息技术自然资源部重点实验室联合基金项目（2024-04-14）、昆明理工大学校人培基金项目（KKZ3202421124）、云南省高校自然资源空间信息集成与应用科技创新团队项目（2019-15）和云金地青年科研基金项目（2024-02）

土地利用变化是驱动生态系统服务的重要因素，系统了解其背后的影响机制对生态系统的有效管理和缓解人地矛盾至关重要。本研究以滇中城市群（CYUA）为例，首先使用卷积神经网络-长短期记忆神经网络-元胞自动机（CNN-LSTM-CA）模型和多目标线性规划（MOP）模型模拟了2035年城市群多情景下的土地利用变化空间格局，并结合InVEST模型评估不同情景下5种生态系统服务功能，在此基础上构建生态系统服务贡献指数（ESCI）和耦合协调度（CCD）模型分析土地利用变化对生态系统的影响。结果表明：CNN-LSTM-CA模型能有效提取时空领域特征，整体模拟精度达到0.9242，与其他模型相比，该模型具有更高的模拟精度和更真实的土地利用分布格局。在生态保护优先情景（EPs）下，除产水量和碳储量服务下降外，其余生态系统服务均呈上升趋势；在经济发展优先情景（EDs）下，碳储量、土壤保持、生境质量和水质净化服务大幅降低；在自然发展情景（NDs）下，生态环境质量整体呈下降趋势。土地利用变化显著影响生态系统服务，建设用地快速扩张以及林地和草地减少对生态系统服务产生了显著的负向影响，研究区土地利用变化与生态系统服务的耦合协调程度整体较高。研究结果有助于揭示土地利用变化对区域生态系统服务时空变化的影响机制，可为城市群国土空间规划和决策提供有效支撑。

来源：2025年第9期

《农业机械学报》期刊编辑部

查看农业机械学报杂志2025年第9期