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面向水-能-粮和生态系统服务的长江中游城市群土地利用转型调控研究

长江中游城市群；水-能-粮耦合；生态系统服务；可持续土地管理；决策支持模型

本研究以长江中游城市群为对象，探讨了水-能-粮（WEL）耦合系统及其与生态系统服务之间的相互作用，这对该地区的区域可持续发展和城市管理水平至关重要。研究采用多角度、多层次的方法，开展了土地利用转型调控的深入研究，旨在明确土地利用变化对水资源、能源、粮食安全及生态系统服务的具体影响，并着力解决科学理论与政策实践对接的难题。首先，本研究构建了一个反映区域尺度WEL生态系统服务联动关系的模型，整合了土地利用转型、水资源供需、能源生产及粮食生产能力等多个子系统，并通过与本地利益相关者的合作，通过现场调研、数据采集与量化分析，对该模型的结构与参数进行了严谨验证。在无特定土地利用转型和生态保护政策的情景下，模型预测显示，尽管随着土地开发程度的加深，城市群内部的粮食和能源生产能力有望提升，但水安全风险、能源消耗强度以及生态系统服务能力的下降也会随之加剧。研究随后模拟了一系列土地利用转型调控政策场景，发现每种政策在各自关注领域确实能取得预期成效，如改进水资源管理、提高能源利用效率或是优化农业布局保证粮食供给等。然而，考虑到WEL-生态系统服务系统间的高度互连性，任何单个或组合政策的实施都有可能在不同领域引起正负反馈效应，从而产生跨领域的权衡与冲突。基于模型分析结果，本研究为长江中游城市群土地利用转型与生态系统服务保护提出了切实可行的政策建议，并强调在制定与执行政策时，必须慎重考量各领域间的联动效应。研究还倡导利用直观易懂的决策支持工具来解析模型输出结果，选取合适的综合性指标评价WEL-生态系统服务耦合效益，并确保在研究全过程与地方政府、社区和产业界利益相关者的深度合作，以期填补科学与政策之间的断层，助力长江中游城市群构建水-能-粮资源与生态系统服务协同、可持续的土地利用新范式。