摘要
改革开放以来，我国城镇化率不断提升，这进一步促进了城市化的快速繁荣发展，然而当前的城市化建设对于资源的消耗和依赖与日俱增，这也给环境带来了很大的承载压力，诸如水污染、空气污染、全球变暖和生态退化等问题不断产生。城市建成区的大范围非紧凑式开发也破坏了区域景观格局，使得生境退化、生态系统稳定性和连通性下降，影响了物质循环和能量分布。在快速城市化地区城市化建设与自然生态系统健康之间的协调发展极为重要，这关系到人与自然的可持续发展。当前，许多学者将生态系统研究重点逐渐由景观格局评估、构建以及生态系统服务价值量、功能的评价转向为对生态系统健康的探究。生态系统健康能够刻画某一特定时段生态系统的自然状态，当前基于“活力-组织-弹性”框架评估区域生态系统健康，已经作为一种较为成熟的评估方法，在许多研究区加以应用。当前的生态系统健康评估方法对生态系统的变化过程和演化规律的评估尚有不足。当生态系统的服务供给无法满足人类日益增长的需求，其生态系统服务供需失衡会逐渐削弱生态系统健康。本研究通过耦合生态系统服务供需，基于“活力-组织-弹性-服务”框架将人类需求纳入考量因素，以分析生态系统健康的变化过程。同时，为探究城市化对生态系统健康的影响，利用耦合协调度模型在多时空尺度下分析城市化与生态系统健康之间耦合协调关系。基于时空地理加权回归模型分析不同城市化指标对生态系统健康的正向和负向影响强度，从而探究城市系统对生态系统的影响机制。本研究基于以上方法，得出如下结论： （1）2000-2020年，太湖流域水资源供给量逐年增加，而需求量呈先增加后下降的趋势，水资源供需赤字区域主要集中于社会经济较为发达的东部上海、北部苏锡常和南部杭州等城市群。粮食供给量在此期间呈先增长、后下降的趋势，需求量在20年间不断提升，上海浦东新区和苏州吴中区等地的赤字状况较为严峻。水质净化服务供需在此期间有所改善，主要原因可能是建设用地开发挤占了耕地面积，降低了非点源污染的产生。雨洪调节服务供需状况在此期间呈波动变化，供需赤字盈余状况先下降后提升，主要盈余区域较为集中，位于流域西南部。 （2）基于活力-组织-弹性框架的生态系统健康评估结果表明：2000-2020年太湖流域生态系统活力总体有所提升，生态系统组织稳定性有先上升后下降趋势，生态系统弹性不断提升。其中，生态系统活力高值区主要位于流域西南部的林地和建设用地、水域周围。2010-2020年，高密度城市化地区的开发建设对区域景观连通性造成了一定影响，从而降低了其生态系统组织稳定性。生态系统弹性高值区主要位于流域西南部的丘陵林地、中部太湖和西北部的滆湖、长荡湖。流域生态系统健康在前10年总体呈上升趋势，而到了2020年流域北部的苏锡常城市群和南部的浙江主要城市生态系统健康有下降趋势。 （3）耦合生态系统服务供需的生态系统健康评估结果表明：2000-2020年太湖流域生态系统健康下降区域低于升高区域面积，生态系统健康总体良好，且升高下降区域主要以水田和建设用地覆被，其土地利用类型的改变主导了生态系统健康的变化。城市化与生态系统健康总体处于由非平衡到平衡的转型发展时期。其中，上海和浙江由基本平衡发展为了适度平衡，前者处于生态滞后发展状态，后者处于城市化滞后发展状态。江苏整体逼近于系统平衡发展，也处于城市化滞后状态。整个给流域处于生态滞后发展状态的县域不断减少。 （4）2000-2020年，综合城市化对生态系统健康的正向影响区域主要集中在流域西南部的湖州市等区域，其城市化能够在一定程度上促进生态系统健康，然而这些区域的范围在这20年间不断缩小，表明城市化带来的正向效应不断减弱。人口城市化在流域南部的杭州、东部的上海、中部的苏州等地对生态系统健康具有较强的负效应，人口密度对生态系统给健康起到了削弱作用。经济城市化和空间城市化在东部上海、西北部无锡和常州、西南部湖州等地具有一定的负效应，这些地区的经济建设对生态环境造成了一定破坏。
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