松嫩平原土地利用变化特征及生态系统服务价值研究——以哈尔滨市为例

土地利用变化与生态系统服务价值的研究对土地资源可持续开发和利用具有极为重要的意义。本文以哈尔滨市为研究区,以土地利用的遥感影像为数据源,采用基于当量因子的生态系统服务价值综合评价分析方法和敏感性分析方法,阐释所选研究区域范围内部,不同土地利用类型的生态系统服务价值变化的表现特征。通过改良和调整哈尔滨市的不同土地利用类型对应单位面积以及生态系统的服务价值和系数表,对哈尔滨市2005—2020年的生态系统服务价值的时间性与空间性基本分布格局展开全面系统深入分析。结果表明：（1）2005—2020年,哈尔滨市的耕地总面积与建设用地总面积有较小幅度的增加,同时林地的总面积呈现出逐渐减少的变化趋势。数量变化发生幅度相对较小的土地利用类型是草地、水域和未利用地;（2）哈尔滨市的总体ESV数据测算水平呈现出逐渐下降的变化趋势。哈尔滨市的生态系统服务价值贡献来源主要在于林地、耕地和水域3种用地类型。哈尔滨市现有土地生态系统服务价值发挥状态集中展现在水源涵养层面、土壤保护层面和废物处理层面上。在针对研究区制定土地利用规划方案过程中,要重点性关注以及保护林地、耕地和水域等具备较高水平生态系统服务价值系数的土地利用类型,还要开展具备更加科学化、合理化特点的利用行为规划环节,支持助推哈尔滨市各空间区域多样化土地利用类型的可持续发展。     

基于遥感与GIS的土地利用变化对生态服务价值的影响?

为了认识和理解土地利用变化对生态服务价值的影响,以1992、2000、2008年的Landsat TM影像为基础,应用遥感与GIS技术获取了土地利用信息,分析了双流县16年来土地利用/覆被变化,采用中国陆地生态系统的服务价值测算方法对区域土地利用类型的生态系统服务价值进行评估,为研究区土地持续利用和生态环境保护和建设提供参考。结果表明：（1）1992—2008年间双流县土地利用变化显著,耕地（水田）和林地分别减少28207.249 hm²和1752.915 hm²,建设用地（城镇、工矿交通用地）增加17034.99 hm²;土地利用类型主要由耕地（水田）和林地向建设用地（城镇、工矿交通用地）转移。（2）区域生态系统服务价值增加4508.859×104元,但不同时段变化趋势不同,其中1992—2000年的系统服务价值下降10.59%,而2000—2008年增加16.024%。（3）林地、耕地（水田和旱地）向建设用地（城镇、工矿交通用地）的转移导致生态系统服务价值减少,为负流向,总值分别达2197.233×104元、5317.460×104元。（4）生态价值系数变化变化对生态系统服务价值的变化缺乏弹性,相对敏感性为：林地＞耕地（水田和旱地）＞水域;土地利用变化对区域生态系统服务价值变化的影响,水域的影响最大,耕地（水田和旱地）和林地相对较小。     

2000—2015年西南区县域土地利用变化特征及驱动力分析——以重庆市奉节县为例

综合分析重庆市奉节县土地利用格局时空演变及其驱动力,为优化西南区县域尺度的土地利用规划、生态大保护和区域可持续发展提供理论参考和数据支持。基于RS和GIS技术,利用四期（2000、2005、2010和2015年）土地利用基础数据,从土地利用动态模型和地学信息图谱等方面出发,揭示区域2000—2015年的土地利用动态变化特征及时空演变规律。依据主成分分析模型和线性回归分析模型,并基于奉节县社会经济统计数据,探究研究区土地利用驱动机制。研究期内,研究区土地空间格局呈现以林地和耕地为主体,同时交错分布其它土地类型的特点。耕地、草地和未利用地土地面积分别减少 78.84 km²、3.73 km²、2.54 km²,而林地、水域和居民工矿用地面积分别增加23.36 km²、46.67 km²、9.03 km²。受三峡移民影响,区域土地利用分布格局由整体无序向局部有序的方向发展。研究期的前10年间,土地利用类型转移主要发生在林地、草地和耕地之间,林地→耕地和草地的面积总和分别为849.38 km²和425.17 km²;2010—2015年间林地和居民工矿用地新增面积分别为9.93 km²和7.09 km²。从产业结构调整、政策影响和社会发展等方面探究区域城镇化的驱动机制,城镇化因素、政策因素、经济因素、社会发展因素和农业因素是影响奉节县土地利用类型变化的主要驱动力。     

石羊河流域土地利用变化分形特征研究

利用石羊河流域1980、1995、2000、2006、2012年5期遥感影像,应用分形理论和GIS方法研究石羊河流域土地利用变化分形特征,定量分析流域不同土地利用类型变化的复杂性、稳定性以及变化趋势。结果表明：总体上流域耕地、城乡工矿居民用地、林地和水域呈现增加趋势,未利用地和草地呈现减少趋势,不同时段土地利用类型都具有空间分形结构,不同土地利用类型复杂性和稳定性呈现波动变化趋势。1980、1995、2000年石羊河流域不同土地利用类型分维数排序均为：水域＞耕地＞林地＞草地＞未利用土地＞城乡工矿居民用地。2006、2012年分维数由高到低依次为：水域、耕地、草地、林地、未利用土地和城乡工矿居民用地。1980、1995、2000、2006、2012年石羊河流域总平均分维值分别为1.5296、1.5025、1.5445、1.5631、1.5676,不同土地利用类型平均分形维排序为水域(1.8317)＞耕地(1.5678)＞林地(1.5351)＞草地(1.5315)＞未利用土地(1.4413)＞城乡工矿居民用地(1.3411)。总平均稳定性指数分别为0.1083、0.0997、0.1228、0.1167和0.1186,不同土地利用类型平均稳定性排序为水域(0.3317)＞城乡工矿居民用地(0.1589)＞耕地(0.0635)＞未利用土地(0.0587)＞林地(0.0351)＞草地(0.0315)。通过对流域土地利用变化复杂性、稳定性以及动态变化研究,为区域土地资源合理开发与生态环境协调发展提供技术支撑与决策依据。     

松辽流域片区1990—2015年土地利用变化及驱动机制研究

为探索整个松辽流域片区1990—2015年的土地利用时空变化特征及驱动机制,通过ArcGIS空间分析、土地利用转移矩阵、SPSS相关分析和因子分析等方法,分析社会经济统计数据和气候数据。结果表明,松辽流域1990—2015年的土地利用变化差异显著。土地类型占地面积为林地>耕地>草地>未利用土地>水域>城乡建设用地,土地变化面积为耕地>草地>林地>未利用土地>水域>城乡建设用地。1990—2000年耕地、林地、草地和未利用土地相互转化明显,建设用地迅速扩张。乔木林、高覆盖草地分别减少了1.26万、1.74万km²,旱地增加了2.25万km²。松辽流域片区的土地利用变化主要驱动因子是经济发展和人口增长。本研究从流域片区尺度上为松辽流域片区的土地资源管理和规划提供理论参考。     

基于土地利用变化的额济纳绿洲生态系统服务价值研究

近年来,额济纳绿洲土地利用变化很大,研究土地利用变化下的生系统服务价值变化情况,可以为区域生态环境的保护和恢复提供科学依据。基于1987年、1999年和2009年3期土地利用/覆盖类型数据,结合研究区实际,在对中国陆地生态系统单位面积服务价值表进行空间异质性修正和区域差异性修正的基础上,分析了额济纳绿洲土地利用变化对生态系统服务价值与结构的影响。结果表明：在1987—2009年间,额济纳绿洲生态系统服务价值呈现先减少后增加的趋势,由1987年的79.32亿元减少到1999年的75.52亿元,再增加到2009年的78.14亿元。林地、草地、耕地、水体和荒漠等各类土地面积变化与其价值量变化表现出很大的相似性,说明面积的变化会带来其生态系统服务价值的变化。对比各类土地利用面积率和其对绿洲总价值量的贡献率,林地、草地和水体以占研究区10%的面积,贡献了95%的价值量,体现了它们在生态系统服务方面的巨大价值。各种土地利用方式的生态系统服务价值的敏感性指数均小于1,表明其对生态系统的价值变化是缺乏弹性的。     

白银市土地利用变化对生态系统服务价值的影响

为了明确白银市土地利用状况与生态系统服务价值之间的关系,进一步确定白银市各土地利用类型对生态系统的影响程度。本研究选择当量因子法评价白银市2009—2017年土地利用状况、生态系统服务价值以及两者之间的关系。结果表明:（1）2009—2017年,白银市生态系统服务价值总量从56.75亿元下降到56.49亿元,总体呈下降趋势,各项生态系统功能和生态系统服务都呈下降趋势;草地生态系统服务价值减少了2549.18万元,减少最多,人口对生态系统负荷呈减轻趋势;（2）白银市土地利用类型对生态系统服务价值具有较大的影响,主要受建设用地增加较多,草地和林地面积减少影响较大,在以后的发展中,要从保护生态用地、挖掘存量建设用地方面,探索出一条生态优先、绿色发展的新路子。     

基于地形梯度的陕西省土地利用变化研究

笔者利用2000、2010 年土地利用现状和DEM数据,基于地形位梯度指数、分布指数和土地利用程度综合指数等,探讨了陕西省土地利用分布变化的地形梯度特征。研究结果表明：陕西省土地利用现状以林地、耕地和草地为主,三者土地面积占区域总面积的95%以上;2000—2010 年土地利用变化特征是耕地面积逐渐降低,大量耕地退耕为草地(3761.33 km2)和林地(1198.61 km2),而建设用地面积明显增加,主要源于对耕地(729.66 km2)和草地(225.86 km2)的侵占;土地利用类型在地形位梯度上的变化特征是随着地形位的增高,草地、耕地、园地、水域、建设用地和未利用土地的分布指数逐渐降低,而林地与之相反。土地利用程度显示,在地形位指数较低的区域土地利用程度较高,土地利用类型转换剧烈,而随着地形位指数增高土地利用程度随之降低。     

基于土地利用变化的北京市生态系统服务价值研究

文章依据2000-2008年北京市土地利用数据,从生态系统服务功能角度运用Costanza的方法,参照谢高地陆地生态系统单位服务价值当量表,分析了北京生态服务价值与土地利用变化的响应关系。结果表明：由于建设用地急剧增长,耕地和水域面积大幅度减少,北京生态系统服务价值在8年间减少了51824.4万元,年均变化率为-0.31%;从空间来看,密云县、怀柔区和中心城区生态系统服务价值最高,相对应生态系统服务价值最低的区域则分别是通州区、顺义区和大兴区;土地利用结构变化决定着生态系统结构和功能(生态系统服务价值)的变化。因此规划部门在制定规划时应更多地考虑到生态服务价值的重要意义,更多的保护水域、林地等具备高生态价值的生态用地,实现北京各区域的可持续发展。     

1980—2020年黑龙江省土地利用碳排放时空分异研究

土地利用碳排放时空分异格局研究对于指导区域实现碳中和目标具有重要意义。本文以1980—2020年黑龙江省遥感影像和能源消耗数据为基础，采用土地利用碳排放计算和碳排放风险指数测算模型，结合土地利用转移矩阵、ArcGIS空间分析等方法，对黑龙江省土地利用现状、碳排放时空格局以及碳排放风险进行分析。结果表明：黑龙江省主要用地类型为耕地和建设用地且面积逐年增加，建设用地是最主要的碳源，林地、草地和水域面积逐年下降，林地是最主要的碳汇。1980—2020年黑龙江省土地利用碳排放量呈现不同程度的上升，在碳源方面，总碳源量呈现出波动上升的变化趋势；在碳汇方面，总碳汇量逐年降低。2000—2020年各市域碳排放总量呈现不同程度的增加，其中2000—2010年增速较快，2010—2020年增速较缓，2000—2020年各市域碳排放空间差异性逐渐显著，风险等级逐年升高。依据相关分析结果，本文期望为黑龙江省低碳土地利用模式和碳减排政策提供参考，为中国“双碳”目标的实现提供决策支持。     

Effects of the Land Use Change on Ecosystem Service Value Based on RS & GIS

Assessing the effect of land use change on ecosystem service value(ESV) can provide reference for sustainable land use and ecological environment protection. The land use information was extracted and analyzed based on Landsat TM images in Shuangliu County, Sichuan Province from 1992 to 2008, following remote sensing(RS) and GIS. The ESV of the land use change in study area was evaluated by adopting the service value method within Chinese terrestrial ecosystem. The results showed that:(1) the area of paddy field and forest land reduced in the 16 years, total area of construction land expanded fast on the basis of occupying paddy field and forest land.(2) The regional ESV increased by 4,508.859×104 RMB, but there is different change trend at different times, such as the ESV fell by 10.59% in 1992–2000, increased by 16.024% in 2000–2008.(3) The conversion from forest land and cultivated land to construction land caused a decline and negative flow in ESV, the total value was 2,197.233×104 RMB and 5,317.460×104 RMB.(4) All land use types showed that change of the ESV coefficient was less elastic, the relative sensitivity: forest land > cultivated land > water area. In terms of variability of ESV, water area change had greater influence on the change of ESV in the study area, and cultivated land and forest land had relatively smaller impact.     

沿海地区耕地集约利用与生态服务价值动态变化及相关性分析

沿海地区既是人类活动剧烈区又是生态环境敏感脆弱区,其耕地利用变化与生态环境效应研究亟待加强。以江苏沿海为研究区域,基于耕地集约利用和生态服务价值模型,估算沿海19个县市耕地集约利用水平与生态服务价值,分析其时空演变特征,探讨沿海地区耕地集约利用与生态服务价值的动态变化特征。结果显示：（1）2000-2010年江苏沿海19个县市耕地集约利用水平显著提高,2000年、2005年、2010年其平均值分别为0.181,0.251和0.372,空间格局变化特征显著,Ⅰ级区范围呈缩小趋势,Ⅱ级区和Ⅲ级区范围有所增加。（2）耕地生态服务价值呈波动变化,2000年、2005年、2010年其耕地生态服务价值平均值分别为1.68×109元,1.58×109元,1.55×109元,苏北地区耕地服务价值呈下降趋势,苏南地区呈上升趋势,耕地生态服务价值Ⅰ级区呈零散分布,Ⅱ级区范围在扩大,Ⅲ级区范围呈减少态趋势。（3）江苏沿海地区耕地集约利用水平与生态服务价值呈显著负相关,不同典型年份其相关系数分别为-0.700、-0.662和-0.682,不同经济梯度下其相关系数存在明显差异,经济发达的苏南地区相关系数值大于苏北地区,苏南地区相关系数呈下降趋,而苏北地区呈上升趋于。     

基于地学图谱的县级尺度土地利用时空变化特征研究——以酉阳土家族苗族自治县为例

探究2000—2015年间酉阳县土地利用演变特征规律及地理生态过程,为实现区域土地资源可持续利用提供科学依据。本研究运用图谱理论信息学探究区域土地利用空间分布特征和时空演变规律。结果表明:15年间研究区不同地类呈现不同的发展趋势,土地利用结构主要以林地和草地为主,面积比例分别为86.79%、88.54%、86.13%和85.86%,林地占据一定优势地位。3个时序单元的主要图谱单元类型及面积存在一定的差异性;土地利用涨势和落势图谱中,林地涨势面积最大,占新增面积比例的38.67%,草地落势面积最大,占萎缩面积的比例为38.03%。该研究为今后酉阳县土地利用可持续发展和生态建设提供理论依据和科学支持。     

基于CLUE-S模型的崇明县土地利用变化时空动态模拟研究

为了研究区域不同发展政策和管理方式对土地利用变化的影响,以崇明县三岛为研究对象,选择规划发展模式和历史自然发展模式2种情景,根据历史和现状土地利用数据（1990年、1995年、2000年和2005年）,结合城镇道路分布、人口数量、经济水平等驱动因素,构建了崇明县土地利用时空动态变化CLUE-S模型。模拟结果表明,城镇分布、人口密度尤其是劳动力人口密度、经济水平是平原河网地区土地利用格局分布变化的重要驱动因素,构建的CLUE-S模型具有较好的时空动态变化模拟能力。模型模拟出的未来崇明县土地利用图显示,自然发展状态下到2020年崇明县出现大面积低密度建设,农田和水产养殖面积增加,但湿地大量被围垦;规划发展模式下建设用地的点式高密度开发,保留了大量农田、滩涂,同时建设了大面积林地,体现了生态岛建设对滩涂和林地这类高生态服务价值土地利用类型的重视。     

生态脆弱区耕地集约利用变化的能值分析

为了进一步分析生态脆弱区农地集约利用变化对区域农业经济和生态环境的影响,利用综合研究方法定量表征农业投入、产出、产投比的研究显得十分必要。以处于典型农牧交错区的宁夏盐池县为案例区,利用能值分析的计算方法探讨了研究区实施生态退耕后的2001-2008年耕地劳动力和农资投入、产出、产投比的动态变化特征。结果表明：随着种植面积的变化,单位面积劳动力投入总体呈下降趋势,而农资投入呈波动上升趋势;单位面积产出大幅度波动,而产投比呈波动下降趋势;产投比的波动方向受劳动力投入、农资投入和降水量的制约明显。研究结果显示,生态退耕后,单纯注重增加农资投入、扩大种植面积,而忽视高素质劳动力的投入以及因地制宜利用气候条件,可能是耕地产投比波动下降的原因;同时,研究区农资投入强度的增加,使农业面源污染风险加大。     

基于土地利用变化的生态服务价值研究

研究土地利用变化对区域生态系统服务价值的影响具有重要意义。文章在综合已有研究的基础上,针对芜湖市做出修正,计算得出芜湖市1996年至2004年期间在GDP增加227.07亿元的情况下生态价值减少了0.74亿元,说明土地利用变化影响了该地的生态系统服务功能发挥,建议芜湖市在土地利用结构中应加大生态建设比重。