基于生态服务价值核算的土地利用总体规划生态效益评价——以甘肃省民乐县为例

研究分析了民乐县1997²020年土地利用变化,并计算由此导致的生态系统服务价值变化。应用Costanza生态系统服务价值计算公式,参照谢高地等人制定的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表,估算了民乐县的生态系统服务价值,并以此为评价指标,对民乐县的土地利用总体规划进行了生态效益评价。结果表明:①从19972020年土地利用变化,并计算由此导致的生态系统服务价值变化。应用Costanza生态系统服务价值计算公式,参照谢高地等人制定的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表,估算了民乐县的生态系统服务价值,并以此为评价指标,对民乐县的土地利用总体规划进行了生态效益评价。结果表明:①从1997²020年,民乐县的生态系统服务价值从9.5075亿元增至10.7129亿元,区域生态系统服务价值呈增加趋势,林地的增加对于提高整个区域生态系统服务价值具有显著的作用;从生态环境保护和自然资源利用来看,表明此规划是合理的。②生态系统单项服务价值中,食物生产和废物处理服务功能的价值变幅较小,其余七项生态系统服务功能的价值全部持续增加,其中气体调节和水文调节增幅最大,原材料生产功能价值增加率最大。     

中南丘陵县域土地利用变化对生态服务价值的影响--以湖南省醴陵市为例

应用Costanza生态系统服务价值计算公式和谢高地等人的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表,研究了醴陵市1996-2005年土地利用变化对生态系统服务价值的影响.结果表明,土地利用变化主要体现为耕地、水域的减少和林地、建设用地的增加.价值系数的差异造成土地利用变化产生的生态系统服务价值相互抵消,但醴陵市生态系统服务价值仍减少了3 562万元,应引起相关部门的足够重视.     

三峡库区（重庆段）土地利用变化对生态系统服务价值的影响分析

在分析1995-2000年三峡库区(重庆段)土地利用变化的基础上,计算了由此导致的生态系统服务价值变化.采用Costanza的生态系统服务价值计算公式和谢高地等人的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表进行计算,结果发现,1995-2000年研究区林地、草地、水域和难利用地面积在减少,其中草地减少最多,其次为林地;耕地和建设用地在增加,且增加面积都较大;生态系统服务价值(ESV)由1995年的549.387 9亿元减少到2000年的546.706 5亿元,5年减少了2.681 4亿元;敏感性分析表明,ESV对生态价值系数(VC)缺乏弹性,研究结果可信.     

退耕还林对河北顺平县土地利用变化及生态系统服务价值的影响

退耕还林工程的实施,使区域的土地利用与生态环境发生了变化。为定量研究该区域退耕前后土地利用与生态服务价值的变化情况,本文应用Costanza生态系统服务价值计算公式和谢高地等人的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表,对顺平县2001-2008年土地利用变化对生态系统服务价值的影响进行了分析。结果表明:土地利用变化主要体现为耕地、其他农用地、未利用地的减少和园地、林地、建设用地和水域的增加;顺平县的生态系统服务价值在退耕还林期间呈逐年增加的趋势,其生态服务价值与总人口、GDP和农民人均纯收入均表现为显著正相关,反映出退耕还林工程对其生态、社会、经济等方面均起到了一定的积极作用。     

元谋干热河谷土地利用变化对生态系统服务价值的影响(简报)

为了研究土地利用变化对区域生态系统服务价值的影响,该文以金沙江干熟河谷的元谋县为例,采用遥感与地理信息系统技术,利用LANDSAT TM影像,分析从1986～2000年间的土地利用变化情况,根据谢高地的生态服务价值系数对区域土地利用类型的生态系统服务价值进行评估,并对其进行了敏感系数(CS)分析.结果表明:研究区在1986～2000年之间,耕地、草地、水域和未利用土地面积均呈现减少的趋势,而林地和建设用地面积呈增加趋势;元谋县2000年的生态系统服务价值比1986年有所提高,土地利用变化使研究区生态资产增加了0.0399亿元,这主要是林地面积增加以及林地的生态价值系数最高的原因所至;敏感性系数分析表明本研究采用的谢高地生态价值系数是合理的.     

重庆主城区近30年土地利用变化的生态环境效应评价

以1978年、1993年和2007年三期landsat MSS/TM影像解译数据为依据,分析重庆主城区近30年来的土地利用变化,参考Costanza以及谢高地等提出的生态系统服务价值系数,制定出符合重庆主城区的生态系统服务价值系数,并对重庆主城区的生态系统服务价值进行了估算.结果表明:重庆主城区在1978-2007年近30 a间,耕地呈持续减少趋势,重庆成为直辖市后,林地、耕地大量向建设用地转换,生态系统服务价值急剧降低,ESV在1978-1993年间增加了7.84亿元后由1993年的22.58亿元减少到了2007年的18.56亿元,年减少率为1.27%.林地的变化对重庆主城区生态系统服务价值的影响明显.生态服务价值系数的变化对重庆主城区生态系统总服务价值的影响缺乏弹性,说明研究结果可信.     

开封市土地利用时空变化的生态系统服务价值评估

选取开封市1990-2010年四期土地利用的动态数据,采用Costanza、谢高地等提出的生态系统服务价值公式和系数,对开封市生态系统服务价值进行定量分析。结果表明:1990-2010年间生态系统服务价值从51.714 86亿元减至50.294 62亿元,生态系统服务价值年均变化率为0.137%,土地利用变化引起生态服务价值呈下降趋势,年均减少7.101 2万元。表明该市土地利用规划在取得经济效益的同时,却导致了土地生态效益的降低。因此,制定合理的土地利用规划,采取合理的土地利用方式,建立可持续的土地利用模式,从而在社会经济发展的同时提高土地利用的生态效益。     

喀什市生态系统服务价值对土地利用变化的响应及预测

[目的]通过研究喀什市土地利用变化对生态系统服务价值的影响,为土地科学利用管理决策提供参考。[方法]参考Costanza(1997)和谢高地(2008)等人的研究成果,结合喀什市的实际情况,采用生态系统服务价值计算公式和敏感度分析,通过研究喀什市1997—2010年生态系统服务价值对土地利用变化的响应,并针对喀什市土地利用总体规划(2010—2020年)中土地利用类型的变化,对生态系统服务价值进行预测分析。[结果]按规划发展,1997—2020年,喀什市土地利用结构变化较大。土地利用程度呈加大趋势,生态系统服务总价值则逐年减少,其中耕地、水域的生态服务价值持续下降。敏感性指数分析表明,喀什市生态系统服务价值对生态服务价值系数是缺乏弹性的,研究结果可信。[结论]在喀什市土地利用总体规划实施过程中,应注重提升土地节约和集约利用水平,优化土地利用结构,保持生态系统的平衡和稳定。     

沈阳市土地生态系统服务价值变化研究

以1992年、2004年和2014年三期Landsat TM影像解译数据为依据,借助RS与GIS技术对沈阳市城区近22年来的土地利用变化进行分析;参考Costanza和谢高地等研究成果,制定出符合沈阳市的土地生态系统服务价值系数,对沈阳市土地生态系统服务价值变化进行了研究。结果显示:(1)1992~2014年间沈阳市土地利用发生了很大变化,建设用地明显增加,耕地和林地大幅度减少,草地、水域以及未利用地也表现为减少的状态;(2)研究区生态系统服务价值在1992~2004年间减少5.53亿元,在2004~2014年间减少10.52亿元,土地利用变化是导致生态系统服务价值空间分异的主要原因;(3)生态系统服务价值系数变化对生态系统服务价值变化缺乏弹性,相对敏感性为:耕地林地水域建设用地草地和未利用地。     

长沙-株洲-湘潭市主城区土地利用变化的生态环境效应

根据长株潭(长沙—株洲—湘潭市)主城区1996-2008年土地利用变更调查数据,采用Costanza生态系统服务价值的计算方法,参照谢高地的生态服务价值系数,结合敏感性(CS)分析,评估了研究区域土地利用类型的生态系统服务价值,并利用灰色模型对其发展趋势进行了预测分析.结果表明,研究期内,研究区生态系统服务价值从1996年的1.69×109元减少至2008年的1.48×109元.根据灰色模型的预测结果,得到2035年研究区域生态系统服务价值将减少至1.08×109元.区域价值受损的主要原因是土地利用转化导致生态服务价值的流向变化,耕地、林地、水域向建设用地的转移导致生态服务价值的负流向.研究区域快速城市化和以追求GDP高速增长的发展模式已给生态安全带来了巨大压力.     

2000 ~ 2020年阿尔泰山土地利用与生态系统服务价值的动态变化

  目的  分析阿尔泰山不同生态功能区土地利用与生态系统服务价值的变化动态,探索引起变化的原因,为阿尔泰山区域土地利用格局的优化及生态保护与修复措施的制定提供理论依据。  方法  基于GlobeLand 30的遥感数据,结合土地利用转移矩阵、生态系统服务价值当量因子法,分析了2000 ~ 2020年间土地利用情况及生态系统服务价值的动态变化。  结果  ① 草地和林地是阿尔泰山的主要土地利用类型,占到研究区总面积的80% 以上,且近20年来,这两种土地利用类型面积增加明显,分别增加了1156.42 km2和827.26 km2。② 研究区内共有6715.91 km2土地利用类型发生了改变,其中转出面积最多的是裸地,为2962.41 km2,主要转为草地（85.9%）和林地（11.3%）;转入面积最多的是草地,为3676.91 km2,主要来自于裸地（贡献率69.2%）和林地（贡献率30.0%）。③ 与2000年相比,2020年研究区内生态系统服务价值增长了10.47%,其中草地和林地生态系统服务价值增加值最大,分别增加了18.52 × 108元和20.03 × 108元。④ 近20年来各生态功能区生态系统服务价值均呈增加趋势,其中高山冰川与泰加林景观保护亚区（25.77 × 108元）和生物多样性保护与矿区修复亚区（9.07 × 108元）增加最为明显。各生态功能区中,高山冰川与泰加林景观保护亚区单位面积生态系统服务价值最高,两河源水源涵养生态亚区最低。  结论  2000 ~ 2020年间,高山冰川与泰加林景观保护亚区及生物多样性保护与矿区修复亚区的生态系统服务价值的显著增加,促进了研究区内生态系统服务价值的增加,而林地和草地价值量的增加是引起两个生态功能区生态系统服务价值增加的主要原因。     

基于多源数据的岷江上游生态系统服务价值动态评估

为深入了解四川省重要生态屏障—岷江上游地区的生态系统服务功能,在RS,GIS技术的支持下,综合运用RUSLE模型、CASA模型以及水源涵养模型结合影子工程法、碳税法、造林成本法、能量替代法等环境经济方法,对岷江上游的生态系统服务价值进行了科学评估,揭示了生态系统服务价值的时空变化格局及其驱动机制。结果表明:(1)2003—2013年,岷江上游生态服务价值总值呈现先增加(2003—2007年)后减小(2007—2013年)的趋势。(2)2007年单位面积生态服务价值相对于2003年呈现较大程度增加,而2013年比2007年的单位面积生态服务价值有所减少。(3)岷江上游各项生态系统服务价值均在10月份达到最小值,而土壤保育价值和水源涵养价值在8月份达到最大值,基于NPP的固碳释氧、有机质生产和营养物质循环价值则在7月份达到最大值。(4)2003—2007年,松潘县的生态系统服务价值总值增加幅度最大,2007—2013年,各县的生态系统服务价值总值均表现为一定程度的减小,其中汶川县的减小幅度最大。相关研究成果不仅可以为岷江上游的生态环境保护提供技术支持,还可以为区域经济建设和生态补偿提供决策参考。     

基于生态系统服务功能的滇池流域关键性生态用地识别

关键性生态用地对维护区域生态系统稳定、维持生态系统服务功能良性循环不可或缺,识别流域关键性生态用地,可为区域生态保护工作提供参考。该研究以滇池流域为研究区,结合流域生态系统服务功能特征及土地利用现状,选取水源涵养、生物多样性保护、水土保持及景观休闲等主要生态系统服务功能进行生态用地重要性评价,在此基础上采用最小累积阻力模型进行关键性生态用地识别研究。结果表明:2019年,滇池流域关键性生态用地面积为1 216.30 km2,占流域总面积41.65%,主要分布于流域北部、中西部及东部边界,以林地、水域为主,两者面积分别为774.53、306.39 km2,具有涵养水源、防止水土流失、维护生物多样性、发挥景观休闲等作用。识别结果能反映出维护流域生态功能的最重要生态用地,对滇池流域生态用地的规划与保护具有现实指导意义。     

区域土地利用变化的生态系统服务价值响应——以南京市为例

运用景观生态学中的结构分析定量方法以及威弗-托马斯组合类型分析法对南京市1997-2007年的土地利用结构和区位进行分析,计算生态系统服务价值变化,并运用统计分析方法研究土地利用结构指数与生态系统服务价值之间的关系。研究结果表明:1997-2007年土地利用结构呈现多样化和均匀化,土地利用区位组合数由3增加到4,生态系统服务价值总体呈现增加的趋势,生态系统服务价值与土地利用结构呈线性关系。最后根据研究结论提出相关的政策建议。     

土地利用类型变化对生态服务价值的影响

高速公路修建,通过改变沿线土地利用类型导致其生态服务功能发生变化。基于Costanza等人率先研究的全球陆地生态系统服务价值的分类与评估法,结合中国学者对土地利用类型单位面积的生态价值估算结果,评估了西汉高速户县—勉县段沿线土地利用类型生态服务价值及其变化。结果表明,高速公路修建占用的4种土地类型主要是农田、园地、林地和草地,面积分别是1 116.41,6.84,125.21,125.77hm2。由于绿化、恢复植被等措施,建成后的林、草地面积,分别增加了155.26和21.40 hm2。高速公路建成后,农田、园地的生态服务价值消失,同时林、草地面积的增加,使废物处理、气候调节功能价值增加量最大;增加幅度最大的是气候调节、栖息地和娱乐功能。耕地、园地面积消失,使食物供应、生物控制和传粉功能减少量最大。减少幅度最大的分别是生物控制、食物供应和传粉功能,分别为89.67%,72.51%和61.84%。总体上,公路建成后,土地总的生态功能价值较以前呈减少趋势,减少了3.72×105元/a,每1 km平均1 400元/a。高速公路给区域带来的巨大经济效益和社会效益,会远大于其对生态环境破坏所造成的土地利用类型生态服务价值的损失。     

陕北黄土高原区生态服务价值对土地利用变化的响应

为了给陕北黄土高原区生态恢复工程的经济效益评估提供科学数据和参考依据,基于遥感图像解译的土地利用变化数据,运用单位面积价值当量法,剖析了区域的生态系统服务价值对土地利用变化的响应。结果表明:(1)1997—2018年,土地利用格局的变化主要表现为农田向林木和草地转化,未利用地向草地、林木和农田转化; 这些转化同时促使研究区生态系统服务价值增加357.56亿元,增幅33.28%,其中榆林市增量最大,铜川市最小; 除食物生产功能价值量有所减少外,其他服务价值均在增加; 调节服务价值增加量最大,文化服务价值增幅最大。(2)研究区32.93%的区域生态服务价值增加,主要集中退耕还林区和防风治沙区; 农田向林木和草地的转化是价值增加的主要驱动力,促使服务价值增加363.64亿元,占总增加量的95.68%; 未利用地的转化是服务价值增加的另一贡献因子,促使价值量增加16.42亿元,占比4.32%。研究区5.92%区域生态服务价值减少,集中在西部风沙区和南部残塬区; 大型集中农场的修建导致林木和草地向农田转换,促使服务价值损失70.17亿元,占总损失量的93.08%。(3)榆林市辖区43.24%的区域生态服务价值在增加,延安市23.37%增加,铜川市仅11.51%。(4)在不同地物类型中,林木的生态服务价值增加最大,草地次之; 农田生态系统服务价值减少最多。以上监测结果说明,研究区生态恢复工程的实施使其土地利用结构发生变化,随之促使生态服务价值显著增加,生态恢复工程取得了一定的经济效益。     

喀斯特石漠化生态系统服务价值对生态治理的响应——以贵州花江峡谷石漠化治理示范区为例

为揭示喀斯特石漠化生态系统服务功能价值对生态治理的响应,以贵州花江峡谷为例,将提供产品、涵养水源、保持土壤、土壤肥力、固碳释氧5项功能作为服务价值评估指标,选择生态治理两个时段(前期2000—2005年、后期2005—2010年),基于实测与调查数据,采用物质量和价值量相结合的方法对生态系统服务价值进行了估算。研究区10 a的生态系统类型变化过程中,发生转变的面积14.29 hm2,占总面积的27.7%。其中林分、灌丛、其他生态系统面积有所增加,而耕地、裸岩荒地面积大幅度减少。2000—2005年研究区生态系统类型发生转变的面积11.83 hm2,占土地总面积的22.9%,主要变化区域集中在河岸两侧实施退耕还林区域。2005—2010年研究区生态系统类型发生转变的面积仅占总面积的4.8%,与上一阶段相比转变强度明显降低,变化区域较为分散。研究区生态治理后系统服务价值显著增加,2000—2010年共增加9.61×107元,其中前期增额占18.2%,后期占81.8%。前期年均增长3.49×106元,后期年均增长1.57×107元,后期生态服务价值增长更为显著。其中固定CO2、释放O2价值,产品供给价值和土壤肥力都是服务价值主要组成部分。功能价值的增加一方面源于服务价值低的生态系统向服务价值高的演变(10年间研究区耕地和裸岩荒地向经济生态系统转出868.60 hm2),另一方面归功于生态系统内部服务价值的增加,其贡献率大于80%,是驱动服务价值变化的主导因素。生态治理后生态系统类型间发生明显的空间转变,转变强度、场所与所实施生态治理工程的数量、区域密切相关。治理后生态系统类型间发生转变时间响应较快(前期转变面积占总转变面积的83.0%),但主要服务功能恢复期后才大幅度增加(后期增加功能价值占总增额的81.8%),相比较服务价值变化响应有一定滞后性。     

黄河下游地区土地利用和生态系统服务价值的时空演变

基于黄河下游地区1990—2015年土地利用分类数据,运用土地利用变化动态度、土地利用转移矩阵,探究不同土地利用类型的变化程度及转移情况,运用当量因子法、热点分析、重心模型、地理探测器探究黄河下游地区县域尺度生态系统服务价值的时空演变及其空间分异。结果表明:1)耕地、草地、未利用地面积逐渐减少,建设用地面积增加,耕地是建设用地面积增加的主要贡献者,建设用地扩张存在侵占耕地的现象。2)从时间尺度看,地区生态系统服务价值逐年减少;从空间尺度看,县域尺度的高值区逐渐减少,低值区逐渐增加;从地均生态系统服务价值的变化率来看,大部分县区的地均生态系统服务价值呈现持续降低趋势。3)地均生态系统服务价值的高值区与低值区空间集聚程度明显,但有逐渐弱化的趋势;生态系统服务价值的重心始终分布在山东省郓城县,重心迁移与两地区之间生态系统服务价值变化差值有关。4)黄河下游地区县域尺度地均生态系统服务价值空间分异受自然因素和社会经济因素共同作用的影响,是不同驱动因子共同作用的结果,其中人为综合影响指数对区域生态系统服务空间分异的影响最大。     

利用OWA和电路模型优化黄河流域甘肃段生态安全格局

从生态系统服务视角出发优化生态安全格局,对于维护区域生态安全格局,确保经济社会稳定发展意义重大,但现有研究缺乏对多种生态系统服务之间权衡情景下生态系统状况的认知。该研究以黄河流域甘肃段为研究单元,在测度2019年食物供给、碳固定、产水量、土壤保持及生境质量5种典型生态系统服务的基础上,利用有序加权平均(Ordered Weighted Averaging,OWA)模型识别出生态系统服务权衡度最高的优先保护区作为生态源地,利用最小累积阻力模型和电路模型识别生态廊道和战略点区域,进行生态安全格局构建与优化。结果表明:黄河流域甘肃段生态源地斑块共计169个,总面积27 460.56 km2,约占研究区总面积的19.2%。5种生态系统服务之间在全流域尺度下呈现出协同关系,甘南高原、陇中、陇东黄土高原由于受地形气候和植被覆盖以及人类活动的影响,生态系统服务差异显著。利用电路模型提取得到441条生态廊道,总体呈网状分布,贯穿东西,识别出生态节点49个。提出构建"四轴、六区、多中心"的黄河流域甘肃段生态安全空间布局优化体系,形成功能化、网络化的区域生态空间优化结构。     

基于地形梯度特征淇河流域生态系统服务价值损益

生态系统服务对人类生活具有十分重大的影响,研究生态系统服务价值有助于了解生态系统服务功能变化过程。文章利用修正后的中国陆地单位面积生态系统服务价值量表,结合2000年、2015年两期土地利用/覆被数据估算淇河流域生态系统服务价值,从地形梯度上分析流域内2000—2015年生态系统服务价值变化,深入探讨地形起伏度上生态系统服务价值空间特征。结果表明:（1）2000—2015年淇河流域内以林地、草地和耕地面积为主,研究时段内耕地减幅最大（29 671.64 hm²）,草地面积增幅最大（8 854.38 hm²）,未利用地单一动态度最高为632.14%;（2）2000—2015年研究区生态系统服务价值减少0.14亿元,耕地ESV在200～400 m高程分级上减幅最大（4 464.64万元）,坡度分级上>35°林地ESV减幅最明显（4 293万元）,水域ESV在微起伏地区增益最多（5 940万元）、林地ESV在中起伏地区减少5 492万元和微起伏地区增益3 967万元;（3）单项生态系统服务价值在地形梯度上损益存在差异,增益最大为水源涵养、土壤形成与保护减损最明显;（4）各项生态系统服务功能对研究区生态系统服务总价值贡献等级保持稳定,依次排序为支持服务 > 调节服务 > 供给服务 > 文化服务;敏感性指数均小于1,表明生态系统服务价值对价值系数缺乏弹性,研究结果具有稳健性。