基于GTWR模型的济南都市圈生态系统服务价值对城市扩张时空响应.pdf

DOI:10.12171/j.10001522.20220489基于 GTWR 模型的济南都市圈生态系统服务价值对城市扩张时空响应冯一凡李翅冯君明（北京林业大学园林学院，北京100083）摘要:【目的】随着我国城镇化发展进入到以中心城市引领都市圈、城市群的发展阶段，如何促进都市圈城镇化与生态环境协调发展成为高质量城镇发展的重要议题。生态系统服务价值对城市扩张的时空响应研究有助于把脉城市发展与生态系统服务的时空演进特征，推动城市与生态系统的协同发展，助力可持续规划以及建设策略的拟定与实施。【方法】本文以济南都市圈为研究对象，基于城镇扩展指数的计算，定量描述各城市扩张的时空特征。采用生态系统服务当量因子法，从多个角度刻画研究区生态系统服务的时空分异特征，并分析生态系统权衡与协同效应。在此基础上，运用时空地理加权回归（GTWR）模型，探究城市扩张对生态系统服务功能变化的驱动方向与驱动强度。【结果】（1）19802020 年间济南都市圈内城市扩张显著，具有时序阶段性与区域分异性两方面特征，城市空间扩展速率与强度由高到低依次为小城市、大城市、特大城市、中等城市。（2）都市圈内整体生态服务价值量呈逐年下降趋势，黄河干流、东平湖及周边区域与鲁中山区等地区是重要的生态系统服务价值高值聚集区，都市圈内协同关系占比略低于权衡关系，其中特大城市协同关系占比最高。（3）济南都市圈内城市扩张对生态系统服务价值整体具有负面影响，随着时间的推进，影响强度有所下降。城市扩张对各亚类生态系统服务功能的影响作用具有显著差异，对供给服务与支持服务价值量变化具有负面影响，其中对供给服务变化的驱动强度不断增强，对调节服务价值量变化具有正向作用且影响力整体变化不大，对文化服务价值量变化的影响具有两面性，在不同地区的驱动方向与强度差异性较大。【结论】本研究明确了研究期限内济南都市圈中不同等级城市空间扩展的时空分异规律以及生态系统服务逐渐劣化的发展状态，所构建的 GTWR 模型在空间层面上量化了城市扩张对生态系统服务总量及各亚类变化量的不同驱动特征与驱动强度，研究成果可为都市圈高质量可持续发展提供决策依据。关键词：城市扩张；生态系统服务价值；权衡协同；时空地理加权回归（GTWR）；济南都市圈中图分类号：TU984文献标志码：A文章编号：10001522(2024)01010415引文格式：冯一凡，李翅，冯君明.基于 GTWR 模型的济南都市圈生态系统服务价值对城市扩张时空响应 J.北京林业大学学报，2024，46(1)：104118.FengYifan,LiChi,FengJunming.SpatiotemporalresponseofecosystemservicevalueinJinanmetropolitanareatourbanexpansionbasedonGTWRmodelJ.JournalofBeijingForestryUniversity,2024,46(1):104118.Spatiotemporal response of ecosystem service value in Jinan metropolitan area tourban expansion based on GTWR modelFengYifanLiChiFengJunming(SchoolofLandscapeArchitecture,BeijingForestryUniversity,Beijing100083,China)Abstract:ObjectiveAsChinasurbanizationentersastagewherecentralcitiesleadthedevelopmentofmetropolitanareasandurbanagglomerations,howtopromotethecoordinateddevelopmentofurbanizationandecologicalenvironmentinmetropolitanareashasbecomeanimportantissueforhigh-qualityurban收稿日期:20221203修回日期:20230613基金项目:国家自然科学基金面上项目（51978050），国家住房与城乡建设部科学技术计划项目（2020-k-194），城乡人居生态环境学（北京高校高精尖学科建设项目）。第一作者:冯一凡，博士生。主要研究方向：风景园林规划与设计。Email：地址：100083 北京市海淀区清华东路 35 号北京林业大学园林学院。责任作者:李翅，教授，博士生导师。主要研究方向：韧性城市与区域发展、风景园林规划与设计。Email：地址：同上。本刊网址:http:/；http:/第46卷第1期北京林业大学学报Vol.46，No.12024年1月JOURNALOFBEIJINGFORESTRYUNIVERSITYJan.，2024development.Researchaboutthespatiostemporalresponseofecosystemservicestourbanexpansionhelpstocharacterizethespatialandtemporalevolutionofurbandevelopmentandecosystemservices,promotethesynergisticdevelopmentofcitiesandecosystems,andhelpformulateandimplementsustainableplanningstrategies.MethodTakingJinanmetropolitanareaasthetargetarea,westudiedthespatialandtemporalcharacteristics of each citys expansion based on the urban expansion index calculation,evaluated theecosystem service value based on per unit area,and analyzed the temporal and spatial differentiationcharacteristicsofecosystemservices.Furthermore,westudiedthespatiotemporalresponseofecosystemservicestourbanexpansionoftheJinanmetropolitanbasedonGTWR.Result(1)From1980to2020,urbanexpansionoftheJinanmetropolitanareawascharacterizedbytimeseriesandregionaldifferentiation.Theurbanspatialexpansionrateandintensityweresortedfromhightolowassmallcities,largecities,megacitiesand medium-sized cities.(2)The overall ecological service value within the urban area wasshowingadecreasingtrendyearbyyear.ThemainstreamoftheYellowRiver,DongpingLakeanditssurroundingareas,andmountainousareaincentralShandongProvinceofeasternChinawereimportantareaswithhighvalueofecosystemservices.Theproportionofsynergisticrelationshipinmetropolitanareaswasslightlylowerthanthatoftrade-offrelationship,withmegacitiesaccountingforthehighestproportion.(3)UrbanexpansionintheJinanmetropolitanareahadanegativeimpactonecosystemservices,whiletheintensityofnegativeeffectsdecreasedyearbyyear.Theimpactofurbanexpansiononthefunctionsofecosystemservicesofdifferentsubcategorieswassignificantlydifferent.Specifically,urbanexpansionhasanegativeimpactonsupplyservicesandsupportservices,whiletheintensityofimpactonsupplyservicesisincreasing.Urbanexpansionhasapositiveimpactonregulationservices.Theimpactofurbanexpansiononculturalserviceshastwosidesanddifferssignificantlyindifferentareas.ConclusionWeclarifythedistribution pattern of spatiotemporal variation of urban expansion of different cities in the Jinanmetropolitanarea,andfurtheranalyzethedevelopmentstateofgradualdeteriorationofecosystemservicesduringthestudyperiod.BasedontheGTWRmodel,wequantifythedifferentdrivingcharacteristicsofurbanexpansiononecosystemservicesatthespatiallevel.Theresultscanprovideadecision-makingbasisforthehigh-qualitysustainabledevelopmentofmetropolitanareas.Key words:urbanexpansion;ecosystemservicevalue;tradeoffandsynergy;spatiotemporalgeographicallyweightedregression(GTWR);Jinanmetropolitanarea都市圈是以一个或多个中心城市为核心，依托社会、经济、交通等联系通道，吸引和辐射邻接地区所共同构成的圈层式结构13。随着我国城镇化发展进入到以中心城市引领都市圈、城市群的发展阶段，都市圈成为推进高质量城镇发展的重要环节4。2019 年发布的关于培育发展现代化都市圈的指导意见进一步明确了“要培育发展一批现代化都市圈”，对现代化都市圈建设提出了更高的目标与要求。环境和谐宜居是现代化都市圈的主要目标之一，然而，目前城镇扩张与生态环境之间的冲突与矛盾仍然存在。如何促进城镇化与生态环境协调发展，以实现区域整体可持续发展，是都市圈高质量发展的重要议题。生态系统服务量化是城镇化与生态环境协调发展的基础。学者们通过引入生态系统服务价值当量因子56、基于多源数据构建生态系统服务功能评价指标体系711等方法实现生态系统服务的定量测度。在此基础上，众多学者对生态系统服务权衡与协同关系进行深入分析，从增强协同角度提出生态空间布局与优化策略1215。国内外现有涉及城市圈、都市圈城镇扩张对生态系统服务的影响研究主要从演进特征分析1617、驱动关系研究1819、未来模拟预测20213 个方面展开。为了实现城镇扩张对生态系统服务影响的定量化研究，学者们引入了皮尔逊相关系数22、Logistic 多元回归模型23、随机森林RF 回归模型18、地理加权回归模型4等指标与模型进行测算和分析，深入刻画城镇化对生态服务功能的影响强度和驱动机理。随着研究的不断深入，城市扩张对生态系统的影响研究不仅局限于关系判定层面，更多学者尝试从空间层面对二者关联与响应程度进行精细化解读2425，以更好地为规划制定与政策调控提供科学参考。济南都市圈以省会城市济南为核心，涉及德州、聊城、泰安、淄博、邹平 5 个邻接城市，是推进山东半岛城市群一体化发展、推动黄河流域生态保护和高质量发展的引领区和示范区。现有关于济南都市第1期冯一凡等：基于 GTWR 模型的济南都市圈生态系统服务价值对城市扩张时空响应105圈的研究主要集中在城市功能结构时空演变2627、区域经济发展2829以及区域协调优化30等方面。随着生态文明建设的不断推进，学界对于济南都市圈生态环境与生态系统服务的关注度不断增加，Li 等31定量测度了都市圈内生态系统服务供需匹配关系，并基于区域一体化发展提出优化策略。现阶段，济南都市圈城市空间层面研究已较为成熟，生态层面研究也日渐增多，但耦合城市空间与生态系统的综合性研究较为缺乏。本研究以济南都市圈为研究对象，基于城镇扩展指数的测算描述各等级城市扩张过程与空间特征，定量测度生态系统服务价值并分析生态系统服务间的权衡与协同关系，运用时空地理加权回归模型量化分析不同等级城市生态系统服务对城市扩张的响应，并结合不同主体功能以及各等级城市特征提出分区指导、分级施策的优化建议，以期提升相关规划发展政策的靶向性，为推动济南都市圈可持续发展提供政策依据与科学参考。1研究区概况济南都市圈位于 35353800N、1151611831E，跨黄河流域下游地区。研究区内地貌类型丰富，地势南高北低，最高海拔 1532.7m（泰山玉皇顶），最低海拔位于滨州市小清河下游附近仅 3.0m，相对高差超过 1500m。济南都市圈面积约为5.3 万 km2，总人口约 3100 万，是山东省五大都市圈中规模最大的一个。山东半岛城市群发展规划（20162035 年）中明确提出济南都市圈是以省会城市济南为发展核心、紧密联系周边城市的重要经济圈。济南市国土空间总体规划（20212035 年）中也提出济南都市圈核心圈层包括淄博、泰安、聊城、德州、滨州市的部分区域，应强化济南省会引领功能，构建 1 小时通勤圈，充分带动周边区域。本文结合山东半岛城市群发展规划（20162035）与济南市国土空间总体规划（20212035 年）中济南都市圈范围的相关内容，将研究范围确定为济南、德州、聊城、泰安、淄博、邹平 6 个城市（图 1）。济南都市圈内城市规模与发展水平差异化较大（表 1），依据 2014 年国务院印发关于调整城市规模划分标准的通知中城市等级的划分标准，济南都市圈包含特大城市（济南市）、大城市（聊城市、泰安市、淄博市）、中等城市（德州市）以及小城市（邹平市）4 个等级的城市。2数据来源与研究方法 2.1 研究数据与预处理研究数据主要包括济南都市圈行政区划数据与土地利用遥感监测数据均来源于中国科学院资源环!119 E118 E117 E116 E115 E119 E118 E117 E116 E行政边界 Administrative boundary河流水域 River and water area高程 Elevation/m1 532.73.0115 E38 N37 N36 N38 N37 N36 N0255075100 kmN石家庄Shijiazhuang邢台Xingtai邯郸Handan安阳Anyang濮阳Puyang菏泽Heze济宁Jining临沂Linyi潍坊Weifang东营Dongying滨州Binzhou沧州Cangzhou衡水Hengshui 德州Dezhou聊城Liaocheng泰安Taian淄博Zibo邹平Zouping济南Jinan图1济南都市圈区位Fig.1LocationoftheJinanmetropolitanarea106北京林业大学学报第46卷境科学与数据中心（http:/ 6 个城市 1980 年、1990 年、2000 年、2010 年、2020 年 5 期用地类型数据，涵盖耕地、林地、草地、水域、城乡工矿居民用地、未利用土地 6 个一级分类和 25 个二级分类，分辨率为 30m30m，数据库 Kappa 系数为 0.889，达到研究所需数据精度要求。借鉴谢高地等3233建立的中国生态系统单位面积生态服务价值当量框架及其应用研究34，将 25 个二级用地分类进行重分类，得到用于计算的 11 个二级土地利用类型。2.2 研究方法2.2.1城镇扩展指数城镇扩展强度指数（urbanexpansionintensityindex，UEII）指单位时期内某区域范围内城镇用地的扩展面积占其土地总面积的百分比35。该指数对研究区内各分析单元内城镇用地的增长速度进行标准化处理，表征研究期内各分析单元城镇扩展的强度和快慢36，可用于各分析单元特征值的纵向（时序）分析。计算公式为Ii=St2iSt1iAit100%(1)St2iSt1iAit式中：Ii为分析单元 i 的城镇扩展强度指数，、为 t2、t1时期该单元内城镇用地面积，为分析单元 i 总面积，为研究时段跨度。城 镇 用 地 扩 展 差 异 指 数（urban expansiondifferentiationindex，UEDI）是指某空间单元内城镇扩展变化率与研究区内城镇扩展变化率的比值37。区别于城镇扩展强度指数，城镇用地扩展差异指数受各空间单元土地总面积差异的影响较小，有助于对不同空间单元之间城镇用地扩展强度与速率进行横向比较35。计算公式为Ei=?St2iSt1i?Ut1|Ut2Ut1|St1i(2)Ut2Ut1St2iSt1i式中：Ei为空间单元 i 的城镇扩展差异指数，、为研究区域在 t2、t1时期总城镇用地面积，、为 t2、t1时期空间单元 i 内的城镇用地面积。本研究基于 5 期土地利用数据，提取二级分类中涵盖大、中、小城市及县镇以上建成区用地的城镇用地，分别计算 19801990 年、19902000 年、20002010 年、20102020 年 4 个时段的 UEII 指数与 UEDI 指数。通过对计算结果进行横、纵向对比分析，解读都市圈内各等级城市扩张的时空特征。2.2.2生态系统服务价值计算生态系统服务当量因子研究法是估算区域及城市群生态系统服务价值的重要方法38。本研究采用生态系统服务当量因子法估算济南都市圈内生态系统服务价值，核心为当量因子的计算与修正。谢高地等33在 Contanza 等39研究基础上，构建并修正了中国生态系统单位面积生态服务价值当量表，提出1 个标准单位生态系统服务价值当量指单位面积农田生态系统粮食生产的净利润，农田生态生态系统的粮食产量价值主要依据稻谷、小麦和玉米三大粮食主产物计算，其计算公式为D=SrFr+SwFw+ScFc(3)式中：D 表示 1 个标准当量因子的生态系统服务价值；Sr、Sw和 Sc分别表示当年研究区域稻谷、小麦和玉米的播种面积占 3 种作物播种总面积的半分比；Fr、Fw和 Fc分别表示当年研究区域内稻谷、小麦和玉米的单位面积平均净利润。本研究分别从中国统计年鉴与中国农产品成本收益资料汇编中获取山东省 3 种粮食主产物播种面积与单位面积平均净利润面板数据，分别计算得出 1980 年、1990 年、2000 年、2010 年、2020 年间山东省生态系统服务价值当量因子。为消除通货膨胀的影响并增加横向对比可靠性，本研究选择CPI 指数对多年当量因子进行修正34，计算得出山东省生态系统服务价值当量因子为 1167.18元/hm2，拟定济南都市圈生态系统服务价值当量因子表（表 2）。本研究以济南都市圈 1980 年、1990 年、2000年、2010 年、2020 年 5 期土地利用数据为基础，基于生态系统服务价值当量因子表计算出研究区域内表1济南都市圈城市基本情况Tab.1BasicsituationofJinanmetropolitanareacities城市City常住人口Permanentpopulation2020年国民生产总值/亿元GDPin2020/108CNY行政区面积Administrativearea/km2济南Jinan920.210410140.9110220聊城Liaocheng650.01042316.848628泰安Taian547.81042766.507762淄博Zibo470.41043673.505965德州Dezhou560.01043078.9910356邹平Zouping77.4104558.801252第1期冯一凡等：基于 GTWR 模型的济南都市圈生态系统服务价值对城市扩张时空响应107各城市生态系统服务价值（ecosystemservicevalues，ESV）及变化率，变化率计算公式为Pi=Vt2iVt1iVt1i100%(4)PiVt2iVt1i式中：为分析单元 i 生态系统服务价值变化率，、分别为 t2、t1时期单元 i 生态系统服务价值。2.2.3生态系统服务权衡协同度生态系统服务权衡协同度（ecosystemservicestrade-offdegree，ESTD）以数据线性拟合为基础，反映各个生态系统服务间相互作用的方向与程度40，在分析复杂生态系统服务权衡与协同效应研究中应用广泛4143。计算公式为Tij=Ct2iCt1iCt2jCt1j(5)TijCt2iCt1iCt2jCt1jTij式中：为第 i 种生态系统服务和第 j 种生态系统服务权衡协同度，、分别表示在 t2、t1时刻第 i 种生态系统服务自身变化量，、分别表示在 t2、t1时刻第 j 种生态系统服务自身变化量。计算结果为负值时，第 i 与 j 种生态系统服务为此消彼长的权衡关系；为正值时，两者为同增同减的协同关系。绝对值表示第 i 种生态系统服务变化相较于第 j 种变化的程度。2.2.4时空地理加权回归模型时 空 地 理 加 权 回 归 模 型（geographically andtemporallyweighedregression，GTWR）在传统地理加权回归模型（geographicallyweightedregression，GWR）基础上拓展时间维度，在分析中加入空间坐标以及时间坐标来计算时空权重矩阵44，突破了GWR 模型解释稳定性受截面数据样本数量的限制45，表2济南都市圈生态系统服务价值当量因子表元/（hm2a）Tab.2EquivalentfactortableofecosystemservicevalueofJinanmetropolitanareaCNY/(hayear)土地利用类型Landusetype供给服务Supplyservice调节服务Regulationservice支持服务Supportservice文化服务Culturalservice一级分类Primaryclassification二级分类SecondaryclassificationFPRMPWRSGRCREPHRSCNCMMBALS农田Farmland旱地Dryfarmland992.10466.8723.32782.01 420.18116.72 315.141202.19140.06151.73 70.03水田Paddyfarmland1587.36105.053069.67 1295.56 665.29198.42 3174.7111.67221.76245.11 105.05林地Forestland有林地、疏林地、其他林地Forestland,sparseforestland,andotherforestland319.03735.32381.272419.94 7236.492104.81 4509.182945.17225.652680.61 1174.96灌木林Shrubbery221.76501.88256.781645.71 4937.151493.98 3910.042007.54151.731832.46 805.35草地Grassland高覆盖度草地Highcoveragegrassland256.78385.17210.091330.58 3524.871167.18 2579.461622.37128.391482.31 653.61中、低覆盖度草地Middleandlowcoveragegrassland116.72163.4093.37595.26 1564.01513.55 1143.83723.6558.36653.61 291.79水域Waterarea河渠、湖泊、水库坑塘River,lake,reservoirandpond933.74268.459675.88898.73 2672.836477.82 119331.941085.4781.702976.29 2205.96滩地、滩涂Beach,mudflat595.26583.583022.982217.63 4201.834201.83 28280.652696.17210.099185.66 5520.73未利用地Unusedarea沙地、戈壁、盐碱地、其他用地Sandyland,gobi,alkalisoil,otherlanduse11.6735.0223.34128.39 116.72361.82 245.11151.7311.67140.06 58.36沼泽地Swampyland595.26583.583022.98231.90 4201.834201.83 28280.652696.17210.099185.66 2205.96裸土地、裸岩石质地Bareland,barerockyland0.000.000.0023.34 0.00116.72 35.0223.340.0023.34 11.67注：FP.食物生产；RMP.原材料生产；WPS.水资源供给；GR.气体调节；CR.气候调节；EP.净化环境；HR.水文调节；SC.土壤保持；NCM.维持养分循环；MB.维持生物多样性；ALS.美学景观。Notes:FP,foodproduction;RMP,rawmaterialproduction;WRS,waterresourcesupply;GR,gasregulation;CR,climateregulation;EP,environmentpurification;HR,hydrologicalregulation;SC,soilconservation;NCM,nutrientcyclemaintenance;MB,maintainingbiodiversity;ALS,aestheticlandscapesupply.108北京林业大学学报第46卷能有效处理时空非平稳性并估计因子参数24,46。计算公式为Yi=0(xi,yi,ti)+k=1k(xi,yi,ti)Xik+i(6)式中：Yi为观测值，0（xi，yi，ti）为 i 单元的回归常数，即 GTWR 模型中的常数项，k（xi，yi，ti）为城镇单元i 的第 k 个回归参数，为模型函数在时空坐标（xi，yi，ti）处的权重；xik为独立变量 xk在单元 i 处的值，即 GWTR 模型指标体系中量化指标的值；i为模型残差。本研究对于 GTWR 模型的计算主要基于ArcGIS10.5 软件，采用 Huang 等47开发的 GTWR 插件，带宽采用 AICc 优化设置，时空距离参数比值设置为 1。3结果与分析 3.1 济南都市圈城镇扩张时序特征19802020 年间，济南都市圈各城市扩张显著（图 2），城镇用地由 1980 年的 642.2km2增加至2020 年的 2961.6km2，年均增长 57.99km2。城镇用地整体呈现出圈层式扩展格局，在 20002010 年间，城镇空间骨架迅速拉开，济南市、泰安市等地呈现出明显的沿河蔓延趋势。同时，都市圈中各城市城镇空间连续性显著提升，区域一体化发展趋势日渐增强。城镇用地的扩张是土地利用模式转换与生态环境变化的多维过程，各时期济南都市圈城镇用地扩张区域内用地构成以耕地为主，研究初期扩张的建设用地范围中，耕地占比高达 97.18%（图 3）。随着时间的不断推进，耕地占比有所下降，水域占比上涨明显。20002010 年间，大幅度的城镇扩张对林地与草地的干扰加剧。20102020 年间，随着城镇扩张趋于稳定，扩张部分的城镇用地对水域、林地、草地等重要生态空间的挤压得到明显缓解，该时期城镇扩张区域内耕地占比再次回升。综合城镇扩展强度指数与扩展差异指数计算结果（表 3）可知，济南都市圈城市扩张呈现出阶段性与异质性两方面特征。研究区域内各城市城镇扩张阶段性特征明显，4 个时段各城市 UEII 指数先增加后减少，表现出一定的波动性。20002010 年各城市及整个都市圈的 UEII 均达到最大值，表征该时期为都市圈城镇空间快速扩张阶段。4 个时段各城市UEDI 指数对应的标准差系数整体呈上升趋势，反映出都市圈内城市扩展具有区域分异性特征。小城市邹平市 UEDI 指数一直维持在较高水平，20002010 年间约为其他城市的 37 倍。中等城市德州!1980 年城镇用地 Urban land use in 198019801990 年扩张用地 Land expansion from 1980 to 199019902000 年扩张用地 Land expansion from 1990 to 200020002010 年扩张用地 Land expansion from 2000 to 201020102020 年扩张用地 Land expansion from 2010 to 2020119 E118 E117 E116 E115 E119 E118 E117 E116 E115 E38 N37 N36 N38 N37 N36 N!0255075100 kmN石家庄Shijiazhuang邢台Xingtai邯郸Handan安阳Anyang濮阳Puyang菏泽Heze济宁Jining临沂Linyi潍坊Weifang东营Dongying滨州Binzhou沧州Cangzhou衡水HengshuiDezhouLiaocheng泰安Taian淄博Zibo邹平Zouping济南Jinan德州聊城图219802020 年济南都市圈城镇用地扩张过程Fig.2UrbanexpansionprocessofJinanmetropolitanareaduring19802020第1期冯一凡等：基于 GTWR 模型的济南都市圈生态系统服务价值对城市扩张时空响应109市 UEDI 指数在 20102020 年间明显高于其他城市。大城市、特大城市在研究早期扩张较快，2000 年后中等城市与小城市扩张速率明显加快。整体来看，城镇空间扩展速率与强度由高到低依次为小城市、大城市、特大城市、中等城市。3.2 生态系统服务价值时空变化分析（1）生态系统服务价值时空分布及演变过程。19802020 年间，济南都市圈内生态系统服务价值具有显著的时空异质性（图 4）。整体来看，ESV 高值多分布在黄河干流沿岸与东平湖一带等水域、湿地、滩地分布集中区域。此外，鲁中山区依托起伏的地形与优渥的自然条件形成连片分布的生态系统服务价值较高区域。由此可知，水域、林地、草地占比较大的区域生态系统服务价值较高，是重要的生态空间，对区域生态系统服务能力具有重要影响。时间维度上，19801990 年间，都市圈内生态系统服务价值呈现大范围上升趋势，鲁中山区一带生态系统表3济南都市圈城市单元城镇扩展强度指数（UEII）与扩展差异指数（UEDI）Tab.3Urbanexpansionintensityindex(UEII)andexpansiondifferenceindex(UEDI)ofJinanmetropolitanareaurbanunits行政单元AdministrativeunitUEIIUEDI19801990 19902000 20002010 2010202019801990 19902000 20002010 20102020 19802020济南Jinan0.0070.0990.5230.0970.4221.3601.0610.7991.071聊城Liaocheng0.0080.0440.3060.0690.9411.2681.3251.0541.375泰安Taian0.0060.0480.3220.0650.6181.1271.1830.9071.130淄博Zibo0.0460.0850.4260.0411.6030.6450.5830.3230.541德州Dezhou0.0120.0290.2220.1241.3400.7090.9472.3121.091邹平Zouping0.0080.0390.6790.1621.2981.3363.5041.3773.572济南都市圈Jinanmetropolitanarea0.0140.0590.3660.0861.0001.0001.0001.0001.000标准差系数Standarddeviationcoefficient0.9640.4440.3690.4340.4020.2710.6650.5460.66797.18%73.15%69.83%88.97%1.05%1.87%2.32%1.00%1.34%26.19%24.60%10.53%19801990 19902000 20002010 20102020020406080100时间段 Period各类用地占比Proportion of various land use/%耕地 Farmland林地 Forestland草地 Grassland建设用地 Built-up area水域 Water area未利用地 Unused area图中数据标签仅标注占比大于 1%的用地类型。Thedatalabelsinthefigureonlyindicatelandtypeswithaproportiongreaterthan1%.图3济南都市圈城镇用地扩张区域流转用地构成Fig.3CompositionoftransferredlandinurbanexpansionareaofJinanmetropolitanareaa 2020 年 ESV ESV in 2020Nb 19801990 年 ESV 变化 Variation of ESV from 1980 to 1990c 19902000 年 ESV 变化 Variation of ESV from 1990 to 2000d 20002010 年 ESV 变化 Variation of ESV from 2000 to 2010e 20102020 年 ESV 变化 Variation of ESV from 2010 to 2020低Low高HighESVESV 变化 Variation of ESV减少Decrease不变Unchange增加Increase济南Jinan泰安Taian聊城Liaocheng淄博Zibo邹平Zouping德州Dezhou图419802020 年济南都市圈生态系统价值（ESV）分布及变化Fig.4Distributionandvariationofecosystemservicevalue(ESV)ofJinanmetropolitanareafrom1980to2020110北京林业大学学报第46卷服务能力提升显著。19902000 年间，济南市鹊山水库、卧虎山水库、淄博市萌山水库以及德州市