东北农林交错区土地利用景观及生态服务价值变化

[目的]分析东北农林交错区土地利用景观及其生态环境效应的变化特征,为区域内资源利用和生态环境保护提供科学依据。[方法]采用景观生态学理论和3S技术等理论方法,以1991—2013年4个时间点的遥感影像为数据源,通过景观指数计算和模型分析,得到22a间土地利用景观格局和生态服务价值的演变特征,并对其驱动力进行探讨。[结果]在1991—2013年,景观指数普遍经历"V"或"Λ"型的变化过程,景观形状、多样性指数近几年不断下降,斑块平均面积、蔓延度、聚集度增加,景观破碎化程度减小,稳定性、多样性遭到破坏,生态服务总价值经历下降后,在2013年达到524 299.55万元,林地是研究区最大景观类型,对生态服务总价值贡献率在40%以上。[结论]研究区近22a间土地利用景观及生态服务价值变化剧烈,受人口增长、社会经济发展和国家政策导向的影响较大。     

冀东平原农业景观格局与生态服务价值研究——以滦县为例

以冀东平原区域的河北滦县两期土地利用现状图为基础,结合GIS及Fragstats软件,对1996年、2009年景观格局及其生态服务价值进行分析。结果表明:13a来,滦县农田景观优势度降低,建设地景观优势度增高,破碎度增大,景观形状趋于简单。两期比较,总生态服务价值(ESV)减少了1 336.19万元,其中建设地景观扩展是生态服务价值减少的最主要因素。生态服务价值变化同农业景观格局演化之间紧密相关,其中景观斑块面积、景观斑块种类、斑块数量及破碎度等指数的变化都会引起区域生态服务价值波动。可通过保护区域林地、园地、水域等关键景观类型,增加有效网络面积和连通性,减少干扰以降低斑块破碎度等措施来增强区域的生态系统服务价值,更好地支撑和保证区域的可持续发展。     

重点生态功能区生态系统服务价值变化及预测

[目的]对重点生态功能区(都江堰市)生态系统服务价值功能特征和变化趋势进行分析和预测,为该区域环境保护与合理城市开发目标的制定提供科学依据。[方法]以都江堰市1995,2007,2014年3期Landsat遥感影像解译的土地覆被数据为基础,使用Costanza的生态系统服务价值计算方法,谢高地2002版价值当量,经当量修正,敏感度指数检验后,评估都江堰市19a间生态系统服务价值及其变化。运用灰色GM(1,1)模型预测其变化趋势。[结果](1)研究区土地覆被类型以森林、农田为主(共80%以上)。1995—2014年研究区土地覆被变化较大,生态用地减少。(2)1995—2014年研究区生态系统服务价值下降629.46万元。森林是研究区生态服务价值最大的系统(占83%以上),其次为农田、水体、草甸、未利用地。水源涵养、废气处理是都江堰市最突出的两项生态服务(共56%以上)。(3)利用灰色GM(1,1)模型预测了研究区2021—2035年土地覆被面积,结合精度检验预测此阶段生态系统服务价值将增加136.6万元,年均增长0.17%。[结论]区域生态系统服务价值减少的主要原因是以交通为代表的建设用地增加,导致生态服务价值系数较高的生态用地减少,而增加森林、水体等有较高生态价值的土地覆被类型是维持与提高区域生态功能的有效措施。     

丹江口库区水土保持生态补偿标准的定量研究

 合理确定生态补偿标准是建立生态补偿机制的关键和难点。以南水北调中线工程水源地丹江口水库为例,通过分析水土保持生态建设成本及生态服务价值,基于效益所得决定成本分担模式,对外部区域应承担的生态补偿标准进行定量核算。结果表明:丹江口水库水土保持生态建设总成本为27.37亿元/a,水土保持生态建设近期项目发挥效用后,在水源区实现的生态服务价值为15.82亿元/a,体现在下游区域生态服务价值为12.85亿元/a,其他区域为4.06亿元/a;按照生态成本构成与生态服务价值受益层面,确定外部区域应承担的生态补偿费用为14.15亿元/a。研究结果可为水土保持生态建设生态效益定量评价提供借鉴,为水源地生态补偿机制的建立提供理论依据。     

东北沟小流域生态服务价值评估

冀北山区作为京津地区的重要水源地,对于保障下游的水资源安全发挥着关键性的作用,评估其生态服务价值是对其进行生态补偿的直接依据。选取京津水源区的典型小流域——东北沟小流域进行了评估,经计算,其生态服务价值为7 104.07万元,其中农地的生态价值为183.09万元,林地的生态价值为6 714.34万元(主要是涵养水源价值,占56%),水域主沟的生态价值为206.64万元。在水源地的保护过程中,应调整土地利用方式,充分发挥林地的水源涵养功能,并对流域内的生态系统服务价值定量化测量,以期为制定生态补偿提供科学依据,确保水源地生态得到保护。     

马边县森林资源生态服务功能价值分析

以马边县森林资源档案数据为依据,全县森林生态服务功能的经济价值约为63.24亿元/a,森林资源生态年服务价值是木材价值的2.22倍,是2015年全县GDP的2.04倍。年均森林资源生态服务功能价值5.31万元/hm~2。森林资源生态服务功能价值主要表现在森林游憩(47.7%)、生物多样性保护(16.7%)、固碳释氧(15.0%)、净化空气(9.4%)四方面。     

基于生态价值的大水坑东信采矿废弃地修复效果评估

深圳大水坑东信采石场停止采矿后,进行了生态修复工程,为了解生态修复效果,在野外调查采样分析的基础上,遵循生态学原理,评估大水坑东信采石场修复后的生态服务价值量。大水坑项目的核心生态价值主要包括土壤保持、固碳释氧、景观美学与生物多样性保护四项,产生的主要生态价值约为62.1～66.4万元/a。由于恢复前生态系统遭到毁灭性破坏,提供生态系统服务的能力基本丧失,恢复后的生态环境得到显著改善,生态修复效果有待时间的积累,需长期监测采矿废弃地生态修复工程区的生态演替,严格保护生态修复的成果。     

南方稻区绿肥生态服务功能及生态价值评估研究

为探究我国南方稻区绿肥种植的生态服务价值,本文以我国南方稻区农田引入绿肥紫云英为例,界定了稻田种植紫云英的生态服务功能,并运用实际市场法、替代市场法和虚拟市场法等研究方法,构建了绿肥生态价值评估的理论模型,核算了绿肥的生态服务价值,得到了以下研究结论：1）南方稻区绿肥生态服务功能主要涉及调节和支持两类,调节服务包括气体调节、水分涵养和土壤保持3种功能,支持服务则包括土壤有机质累积和土壤营养物质循环两种功能;对应地,南方稻区农田轮作冬绿肥紫云英的生态价值也被界定为以上5种。2）南方稻区冬闲田种植紫云英在一个轮作周期中能够产生1.125万元·hm^-2的生态价值,其中,气体调节价值最大,为0.380万元·hm^-2,其次是土壤有机质累积价值,为0.279万元·hm^-2,营养物质循环价值和土壤保持价值分别为0.204万元·hm^-2和0.214万元·hm^-2,土壤水分涵养价值最小,为0.048万元·hm^-2。3）南方稻区绿肥种植投入成本为0.173万元·hm^-2,绿肥种植所产生的生态价值是种植投入成本的6.5倍。研究表明农田冬种绿肥紫云英的生态服务价值是客观存在的。该研究为南方稻区绿肥引入冬闲田后生态价值的评估提供了较为科学的研究方法和基础参数,同时,也为未来政府制定绿肥种植的生态补偿机制提供了理论依据。     

广东省生态公益林水土保持和水源涵养效益估算

对广东省生态公益林的防洪、产流、保水、固土和保肥效益进行了价值估算。结果表明,2010年广东省生态公益林的水源涵养和水土保持总价值为1 644 536万元/a,价值依大小顺序为：增加枯水期径流价值（620 560万元/a,占总价值的38%）〉保肥价值（534 317万元/a,占总价值的32%）〉防洪价值（303459万元/a,占总价值的18%）〉固土价值（186 199万元/a,占总价值的12%）。韶关市、河源市、清远市和梅州市的生态公益林水源涵养和水土保持价值合计占广东省生态公益林总价值的55%。     

浑河流域森林生态补偿标准测算

[目的]测算浑河流域森林生态补偿标准,为建立流域森林生态补偿机制提供科学依据。[方法]以浑河流域森林生态补偿为研究对象,在应用ArcGIS 9.3计算流域上游向下游空间转移的森林生态服务价值基础上,利用主成分分析法得到浑河流域下游各市县社会经济发展水平测算出来的补偿系数,最终确定浑河流域森林生态补偿标准。[结果]沈阳市森林生态补偿标准最高为4.12亿元/a,大洼县森林生态补偿标准最低为0.07亿元/a。[结论]森林生态服务价值转移量随着距离上游地区空间距离增加而减少。得到森林生态服务价值转移量越多,补偿系数越大,补偿标准越高。     

景观格局变化下陕西汉江流域生态价值与风险的相关性研究

陕西汉江流域是"南水北调"中线工程的主要水源地,属于国家重点生态功能区。研究流域内景观格局的时空变化特征、生态系统服务价值和景观生态风险的相关性,对保持流域内生态系统稳定性、保障流域生态安全具有指导意义。基于2000年、2005年、2010年、2015年、2020年陕西汉江流域5期土地利用数据,采用景观格局指数计算、生态系统服务价值评估、景观生态风险评估等方法,研究景观格局变化下生态系统服务价值、景观生态风险的时空演变机制及空间相关关系。结果表明:(1)2000—2020年,流域内景观格局斑块破碎程度降低、异质性和连通性减弱、多样性增加,各地类景观向复杂化方向发展;(2)研究时域内,研究区ESV总体增加5.23亿元,气候调节价值最高,占比41.70%,以较低和中等价值等级为主,占比约61.62%;(3)研究时域内,研究区ESR整体呈小幅减少趋势,降幅1.40%,以较低和中等生态风险等级为主,占比约61.55%;(4)陕西汉江流域生态系统服务价值与生态风险之间存在显著负向空间相关性。景观格局变化使陕西汉江流域生态系统服务功能升高,生态风险降低,两者空间自相关性减弱。     

耦合景观格局与生态系统服务的区域生态承载力评价

区域生态承载力评价是国土空间开发与规划的主要依据,其评价结果能反映人类开发与规划影响下的区域生态系统对人类的支撑与承载能力。现有的生态承载力评价方法中,以生态系统服务为主线的评估日渐成熟,但缺乏对生态系统受干扰程度及恢复能力的表征。因此,本研究以石家庄市为例,在生态承载力评价中引入景观格局与植被变化因子来体现生态系统受干扰程度,与生态系统服务构成具有3个准则、11个指标的综合指标体系。评价结果显示：基于栅格处理的石家庄市生态承载力空间分布基本呈现西部山区高,东部低的态势;其中,生态系统服务提供能力分布格局基本与综合生态承载力分布一致,而景观格局指数呈现镶嵌分布,植被变化指数表现为圈层分布,这说明不同指标对综合承载力的贡献存在差异。进一步对比区县及乡镇两级行政尺度的区域分析结果可以看出,小尺度上的指标分布异质性更高,不同级别地方政府的调控、管理方向应当更具有针对性。总体来看,石家庄市西部地区应着重将森林生态系统融入到城市的发展和建设中;东部区县需要处理好生态环境与经济发展的关系,通过生态空间的格局优化提升生态系统服务提供能力,从而提高国土空间综合承载力。     

利用生态系统服务价值评估土地利用规划生态效应(英文)

基于土地利用多功能性,以生态服务价值系数为基础,构建不同土地利用类型生态服务价值修正系数。以地处三峡库区腹心地带的重庆市云阳县为例,从生态系统服务价值以及景观格局视角定量估算三峡库区生态屏障区土地利用规划生态效应。结果表明:至2020年云阳县三峡库区生态屏障区初步构建一个以"林地为骨架,耕地、园地、草地为补充"的生态系统服务格局;以土地生态功能建设为导向的土地利用规划能够快速提升生态屏障区生态系统服务价值,增强屏障区调节气候、保持土壤、维护生物多样性等方面能力,云阳县三峡库区生态屏障区生态系统服务总价值从2010年的15.53亿元提升到2020年的19.98亿元,年均变化率达到2.87%;云阳县三峡库区生态屏障区生态系统服务价值及其调节服务和支持服务价值表现出显著地空间分异特征,其中磨刀溪流域生态系统服务价值提升幅度最大,澎溪河流域次之,长江沿岸生态服务系统价值保持稳定增长,而长滩河流域变化不大;磨刀溪流域和澎溪河流域是规划期内云阳县生态屏障区土地生态功能建设的重点区域。同时,通过评估不同土地利用类型结构调整及其产生的生态效应,进一步明确了云阳县生态屏障区各流域土地利用结构优化调整方向,提升了土地利用规划和生态保护实践工作科学决策水平。     

城市湿地主导生态系统服务功能及价值评估--以江苏省镇江市为例

依据生态系统服务功能的特点和作用机理,利用统计资料,结合实地调查及实验,综合运用生态经济学、环境经济学和资源经济学的学科理论与方法,对江苏省镇江市城市湿地主导生态服务功能进行了价值量化评估。结果表明:(1)镇江城市湿地具有巨大和多重的生态服务功能,主导服务功能总价值为3.14×1010元,直接与间接使用价值所占比例分别为71.52%和28.48%。(2)3大类13亚类主导服务功能中,文化社会服务功能价值>产品服务功能价值>调节与维护服务功能价值,分别占主导服务功能总价值的39.18%,32.34%和28.48%;旅游休闲、蓄水调洪、水源供给、水稻生产的功能价值合计占主导服务功能总价值的84.22%。(3)单位面积生态系统服务功能价值约为全球和中国的46倍,其中,自然湿地单位面积价值为5.49×105元/hm2,远大于人工湿地的单位面积价值(1.04×105元/hm2)。     

快速城市化地区土地利用变化的生态环境效应——以杭州市中心城区为例

[目的]评价和分析杭州中心城区1995—2014年土地利用变化的生态环境综合效应,为土地利用管理和城市生态环境治理提供依据。[方法]基于杭州市中心城区1995,2000,2005,2010和2014年5期TM影像数据,获取不同时段土地利用变化数据,并利用生态系统价值评估、碳排放核算和景观格局指数等分析方法。[结果]近20a来,杭州市生态系统服务总价值从1995年的32.43亿元下降至2014年的23.96亿元,共减少26%,占同期GDP比重从5.86%下降至0.56%;土地利用净碳排放从1995年的4.26×10t增加至2014年的1.51×107 t,碳吸收从7.22×105 t下降至6.49×105 t,2014年碳排放的社会成本已高达145亿元;生态服务低价值区主要以中部为中心向周围蔓延,土地利用生态景观分析结果显示破碎化程度降低,连通性提高趋势,但多样性锐减。[结论]研究区内林地和水体面积减少,建设用地增加是生态系统服务总价值减少的主要原因。建设用地碳排放急剧增加和林地的碳吸收锐减是土地利用净碳排放增加的主要原因。研究区土地利用变化引起的生态景观格局变化明显,生态服务价值空间分布不均。     

高原生态城土地利用变化对生态系统服务价值的影响研究——以甘肃省民乐县为例

采用Constanza生态系统服务价值计算公式,结合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,对正在建设高原生态城的民乐县1996—2020年25a间的土地利用变更数据进行分析,估算了民乐县的生态系统服务价值,并对其变化进行对比分析。结果表明:①1996—2009年,民乐县的生态系统服务价值从9.5079亿元增加到10.019 3亿元,预测到2015年和2020年将分别达到10.559 4亿元和10.712 9亿元,区域生态系统服务价值呈增加趋势。②在不同生态系统类型中,森林、草地和农田生态系统提供的生态系统服务价值所占比例较大,而林地面积的增加是引起其生态系统服务总价值持续上升的主要原因。     

土地利用总体规划生态环境影响空间评价——以重庆市南川区为例

土地利用总体规划通过土地结构和用地布局对生态环境产生深远的影响,开展其生态环境影响评价对进行科学合理的土地利用决策和保护区域生态环境具有重要的理论和实践意义。以格网为评价单元,结合生态系统服务价值法,通过GIS的空间分析功能,定量评价南川区土地利用总体规划的生态环境影响。评价结果表明:（1）规划方案有效地增加了生态用地的面积,其生态服务价值增加了7 779.36万元,提高了7.69%;（2）规划目标年生态环境状况变化幅度R为正的地区占全区面积的92.32%,只有2.65%的地区生态环境状况明显变差;（3）规划目标年的生态环境整体状况将会得到明显改善,从生态环境保护角度证明了规划方案的科学性和可行性。     

农村居民点整理影响下的景观格局及其生态效应研究

以天津市武清区下朱庄街农村居民点整理工程为例,采用ArcGIS 9.3和Fragstats 3.3数据分析平台研究工程影响下景观格局指标的变化规律;并进一步将生态系统服务价值计算同敏感度分析结合,探讨工程影响下的生态效应。结果表明:项目实施后,斑块破碎化程度增强,连接性以及斑块聚集性增强;生态服务价值提高22.12%,且生态价值敏感度变化在合理范围之内;景观生态风险值由0.76变为1.12,研究区生态风险从较高风险区转变为高风险区,表现出增加的趋势。该研究有效评价农村居民点整理的实施效果,为后期农村居民点整理决策制度提供科学依据。     

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。