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文章摘要
预估气候变化和城市化影响下流域未来洪水调节服务供需关系和趋势对于防范流域洪水风险、选择合适的未来发展路径具有重要意义。现有研究多集中于量化当前状态下洪水调节服务供需关系，对未来多重情景影响下洪水调节服务供需关系变化趋势的关注较少。
本文的目标是量化气候变化和城市化双重影响下未来洪水调节服务供需关系的趋势。为此，我们提出一个“气候变化-城市化-洪水调节服务供需关系”框架，结合情景模式比较计划（ScenarioMIP）提供的未来气候数据和共享社会经济路径（SSPs）提供的社会经济数据，预估了2020-2050年白洋淀流域洪水调节服务供需关系的动态变化。
结果发现，该框架对洪水调节服务供需关系具有较好的预估能力，预估得到的2020年洪水调节服务供需比与真实值的相关系数大于0.9。未来白洋淀流域洪水调节服务供需矛盾加剧。2020-2050年流域四种情景下的平均洪水调节服务供需比下降了0.159（36.6%），并在多种统计检验下呈现显著下降趋势。
我们认为，尽管城市化是导致洪水调节服务供需矛盾加剧的主要因素，但气候变化的影响同样不可忽略。在未来的城市建设过程中，应积极采取适应气候变化的措施，以降低城市洪水风险。
科学问题
在气候变化和城市化的共同影响下，未来洪水调节服务供需关系将如何变化？
研究结果
（1）2000年洪水调节服务供需格局
2000年白洋淀流域洪水调节服务供需关系呈现供大于求的格局，供需比为0.613。供需失衡面积为38.3km2，占全流域面积的0.1%。
所有子流域均呈现供大于求的格局，沙河子流域和拒马河子流域的供需条件最为良好。
（2）2000至2020年洪水调节服务供需动态
2000至2020年期间，流域洪水调节服务供需比由0.613下降至0.431，下降了0.182，下降比例为29.7%。供需失衡的面积增加至1265.3 km2，占流域总面积的4.1%。
流域内所有的子流域均呈现洪水调节服务供需矛盾加剧。1个子流域呈现洪水调节服务供需矛盾重度加剧。
图1 2000至2020年白洋淀流域洪水调节服务供需比格局及变化
注：(a) 2000年洪水调节服务供需格局，(b) 2000至2020年洪水调节服务供需变化；其中I为重度加剧，II为中度加剧，III为轻度加剧，IV为轻微加剧；(c) 2000-2020年各子流域变化面积统计
（3）2020-2050年洪水调节服务供需动态
2020至2050年，四种情景平均状态洪水调节服务供需比下降0.159（0.143 ~ 0.190），平均供需比下降36.6%（33.1%~44.1%）。各个情景下，下降趋势显著（p<0.05）。
2020至2050年期间各个子流域洪水调节服务供需矛盾均加剧。其中漕河子流域的供需比下降最多，下降了0.229（0.207 ~ 0.278）。各个子流域下降趋势显著（p<0.05）。
图2 2020-2050年流域洪水调节服务供需关系变化
注：(a) 多情景平均格局；(b) SSP1-2.6情景；(c) SSP2-4.5情景；(d) SSP3-7.0情景；(e) SSP5-8.5情景
图3 2020-2050年流域洪水调节服务供需关系变化趋势
注：(a) 多情景平均格局；(b) SSP1-2.6情景；(c) SSP2-4.5情景；(d) SSP3-7.0情景；(e) SSP5-8.5情景
（4）气候变化对白洋淀流域未来洪水调节服务供需关系的影响不容忽视
尽管城市化是洪水调节服务供需关系变化的主导因素，气候变化对洪水调节服务供需关系的影响仍然不可忽略。气候变化对洪水调节服务供需关系变化的影响贡献率为28.8%。
因此，在合理控制城市化的前提下，城市应该积极适应气候变化，以实现洪水风险管理。
论文信息
本文于2023年11月在线发表于环境科学与生态学2区期刊Ecological Indicators (2021 IF= 6.623 )。北京师范大学地理科学学部灾害风险科学研究院硕士毕业生李简为第一作者，何春阳教授为通讯作者。
引用格式：Li, J., He, C., Huang, Q., Li, L. 2024. Spatiotemporal dynamics of flood regulation service under the joint impacts of climate change and Urbanization: A case study in Baiyangdian Lake Basin, China. Ecological Indicators, 158. doi:10.1016/j.ecolind.2023.111318
关键词：洪水调节服务；供需关系；气候变化；城市化；未来预估