基于LUCC的承德市域生态系统服务价值演变分析与优化研究

  目的  城市市域范围绿色空间生态系统服务价值的量化评估是国土空间规划中重要的工作基础,在价值测度的基础上对其进行演变预测,更有助于规划者了解并衡量城市市域范围内现有生态存量与未来发展趋势和潜在问题,从而预先进行规划回应。  方法  为明确承德市域土地空间利用演变对区域生态系统服务价值的影响,结合RS与GIS技术,对承德市市域范围内土地利用/覆被变化（Land Use/Land Cover Change, LUCC）演变特征进行分析,同时利用单位面积价值当量因子法对承德市域范围生态系统服务价值进行测算,在此基础上运用CA-MARKOV模型预测2026年承德市域土地利用演变趋势和生态空间存量和生态系统服务价值变化情况。  结果  承德市域生态系统服务价值总体呈现明显下降趋势。1980—2018年间（1980、1990、2000、2010、2018年,共5期）承德市域生态系统服务价值总量分别为1 038.51亿、1 035.93亿、1 036.09亿、1 009.71亿、999.36亿元。同时,模拟结果显示,2026年承德市域预测服务价值仍将处于下降趋势,价值降幅约为9.97亿元。  结论  承德市域生态系统服务价值空间维度呈现明显斑块状分布,核心服务功能集中在西北部和南部林地区域,时间维度出现显著功能缩减,核心缩减区域集中在各市县已建成区边缘区域。本研究从空间分布、时间演变和发展预测等多方面总结了承德市域生态系统服务功能演变和空间变化规律,从而为承德市域后续国土空间发展规划和管控策略的拟定提供依据。      

应用主成分分析法评价东昌湖水质状况

采用主成分分析方法,对东昌湖湖区的水质监测数据进行定量化研究,试验结果表明,东昌湖的主要污染因子是CODCr、TN、TP,因此东昌湖的污染属于有机污染和富营养化污染。2001～2009年东昌湖水质呈现出逐渐好转的趋势。     

大熊猫国家公园岷山片区生态系统服务价值的时空演变

大熊猫国家公园岷山片区是大熊猫数、局域种群数最多的片区。基于2000、2010、2020年3期土地利用数据,用改进当量因子法测算了区域生态系统服务价值,分析时空演变特征。结果表明,2000—2020年,区域生态系统服务价值总量持续上涨;2000—2010年受汶川地震影响,增速降低;2010—2020年,经自然恢复和人工保护,尤其是大熊猫国家公园体制试点工作的开展,增速提高;空间分布上,生态系统服务价值呈东高西低的整体格局。大熊猫国家公园岷山片区生态保护成效显著,生态环境服务功能不断提升,生态系统服务价值持续增加。     

内蒙古腰坝绿洲区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

为了掌握绿洲开发引起的土地利用变化对改变生态系统的结构与功能,进而探讨其对生态系统服务价值的影响,运用GIS和RS技术分析了近40年间内蒙古腰坝绿洲区土地利用/覆盖变化,运用Costanza等的估算方法和谢高地等制定的我国生态系统服务价值当量因子表,估算出各时期的生态系统服务价值(ESV),探讨绿洲区整体服务价值的演变过程,并用敏感性指数(CS)验证了结果的可信度。结果表明:1973—2010年间,腰坝绿洲区主要土地利用类型为草地和沙地,绿洲的开发导致了建设用地、林地和耕地的面积持续增加;绿洲开发初期,受草地和水体减小的影响,生态系统服务价值受到较大幅度的损失,伴随着绿洲效应的显现,草地压力减小,沙化面积得到逆转,生态系统服务价值有所回升,但研究期内总体服务价值仍存在0.94亿元的损失;研究区生态系统服务价值中,土壤形成与保护价值所占的比例最高,其次是废物处理和生物多样性保护价值;生态系统服务价值对生态价值系数的敏感性指数均小于1,表明,研究区内的生态系统服务价值对生态系统服务价值系数缺乏弹性,基于谢高地价值系数的生态系统服务功能价值核算结果在该区域内有较高的可信度。     

抚仙湖流域景观格局及生态系统服务价值的动态变化

抚仙湖作为我国高原大型深水型湖泊的典型代表,其景观格局的变化直接对该区域生态系统服务功能产生较大影响,因此探讨较大时间尺度背景下抚仙湖流域生态系统服务价值（ESV）随景观格局的演变具有重要意义,可为我国云南高原湖泊的可持续发展提供科学依据。使用当量因子法分析抚仙湖流域28 a间的景观格局时空演变特征,阐明其对生态系统服务价值产生的影响。结果表明,1)抚仙湖流域在28 a时间尺度内景观类型以湖泊为主,其次是乔木林地,而建设用地类的面积最小。1990-2018年,景观转换最频繁的为沼泽湿地,转出6 105.54 hm²,转为人工湿地与工矿建设用地。2) 抚仙湖流域ESV随时间尺度变化呈现先减少后增加趋势,2005年是分水岭,最低为62.46亿元。流域的总ESV贡献最大的景观类型为湖泊和乔木林地,两者价值量总占比超过85%。抚仙湖流域的景观格局演变对生态系统服务价值影响较大,因此合理调整土地结构,重视水体、林地等景观类型,才能充分发挥高原湖泊的生态系统服务价值。     

北京市永定河生态系统服务价值评价与研究

客观评价与分析河流生态系统服务价值对于水环境和生态系统的保护、修复和管理都具有重要意义。本文提出适用于北京市永定河生态系统服务价值的评价指标,采用相关方法从供给、调节、文化和支持4方面对2007至2012年的北京市永定河生态系统服务做出货币化价值评估。在此基础上,运用因子分析法从15个指标中筛选出影响生态系统服务的4个主成分,并通过复合权重法对4个主成分的得分赋权重,综合评价出2007—2012年北京市永定河的生态系统服务情况。结果表明:传统的货币化价值评估方法中,永定河的生态系统服务价值在不断提高,这与永定河实施的修复工程有关;而在生态系统服务得分上,2007—2012年整体呈上升趋势,但存在波动性,说明虽然经济价值在不断提升,但河流水资源存贮和调节功能下降实质上还是对生态系统服务功能产生了影响。经分析永定河的旅游功能是其核心服务功能,生态功能又是旅游功能得以实现的保障,因此在河流管理中要做到经济效益与生态效益和谐发展。      

长江中游地区稻田生态系统服务功能价值评估研究进展

长江中游地区是我国重要的水稻生产基地,为全国粮食安全和生态系统安全健康作出了重要贡献。科学合理评估稻田生态系统服务功能价值,可为其服务功能价值演变、改善和推广稻田绿色可持续发展模式提供重要依据。本文在梳理稻田生态系统服务功能内涵和服务功能价值评估体系、方法的基础上,对评估长江中游地区不同稻田生态系统服务功能的方法进行了分类对比,并归纳总结了该区稻田生态系统服务功能价值评估研究框架和研究思路。因稻田类型、稻区分布区域和价值评估指标体系不同,各稻田生态系统服务功能价值评估的方法和单位面积服务功能价值量存在一定差异,认为未来研究需要不断完善不同稻田生态系统服务功能价值评估指标体系,改进评估方法,提高评估准确性;同时本文还对长江中游地区部分稻田的服务功能进行了分析,发现研究主要集中在稻田微观试验和省市县区域宏观测算2个维度上,对稻田生态系统某一部分服务功能或系统整体服务功能价值进行了静态评估,而对其价值评估的长期动态跟踪研究不足,对稻田生态系统服务功能净价值研究也有待于进一步深入。     

锡林郭勒盟核心生态系统服务功能空间分区研究

构建锡林郭勒盟生态系统服务功能评价指标体系,利用1 km栅格成分数据,采用因子分析法在空间上辨识各种生态系统服务功能及其重要性;然后在1 km×1 km栅格水平上开展模糊聚类分析,在空间上标定、辨识生态系统服务功能一致性图斑单元,并在此基础上开展生态系统服务功能空间分区研究。研究表明,利用因子分析法提取出的锡林郭勒盟的核心生态系统服务功能重要性排序为文化功能、调节功能、支持功能和供给功能。根据生态系统服务功能的一致性特征及空间模糊聚类法,在锡林郭勒盟划分出6个生态分区,对于制订该区生态系统管理决策有重要的指导价值。     

BP神经网络在生态系统服务功能中的应用

选取苏州市为研究地区,在生态系统服务价值评价方法的基础上,根据具体状况对苏州市的当量因子数值进行修改,确定土地利用类型中不同的服务功能的价值.并将其作为网络学习的样本,然后建立BP神经网络,通过模型来研究土地利用类别的生态服务功能在时空上的演变规律.     

近30年唐山市生态服务价值空间分异及地理探测研究

为定量研究生态系统服务价值（ESV）空间分异演变及驱动因子耦合性作用。以沿海资源城市——唐山市为研究区域,基于1990—2015年土地覆被变化数据,在网格尺度下运用当量因子法、空间相关性分析和地理探测器探讨ESV空间演变特征。结果表明：从时间尺度看,唐山市ESV呈先下降再上升的趋势,近30年ESV共增加8.34亿元,城镇化是其波动的主要原因;耕地、林地和水域是ESV的主要组成部分,研究期间水域ESV增加23.13亿元。从空间尺度来看,唐山市ESV呈现中部低、南北高的空间分布特征,中部矿区生态系统功能脆弱,南部沿海湿地生态系统功能得到提高; ESV空间分布具有明显的正向空间聚集性和相关性。地理探测器结果表明：自然环境因子对ESV空间分异影响显著,土地利用程度解释力在30%以上,是空间分异的主要原因;高程和坡度解释力在20%以上,也发挥重要作用;交互作用类型主要为双因子交互增强和非线性增强,多因子交互作用相对单因子解释力明显增强。     

东昌湖有机物及氮素污染动态分析

[目的]探讨东昌湖有机物及氮素污染动态变化。[方法]选取2002～2011年东昌湖六湖区的有机物指标 BOD5与 CODCr及氮素指标NH3鄄N与TN的监测数据进行分析。[结果]1～6#湖区湖水水质监测期内呈恶化趋势,主要污染因子为 TN;BOD5/CODCr比值较小,表明湖水有机污染物可生化程度较低, NH3/TN比值变化较大,六湖区 NH3鄄N 在2002、2003、2010年是引起其湖区氮素超标主要因素;六湖区 BOD5与 CODCr、NH3鄄N与 TN呈显著的正相关关系。[结论]为东昌湖水质改善提供一定的理论参考。     

灰色聚类法在东昌湖水体富营养化评价中的应用

采用灰色聚类法,选取溶解氧（DO）、生化需氧量（BOD5）、高锰酸盐指数（CODMn）、总磷（TP）、总氮（TN）和氨氮（NH3-N）6项指标对聊城市东昌湖水质富营养化进行评价。聚类结果表明,东昌湖6个湖区的水质均属2级中营养型,且富营养化程度由重到轻的顺序为3#〉2#〉5#〉4#〉6#〉1#。结合水生植被的恢复与重建、控制外源污染及配合水利工程等几方面,对东昌湖的可持续发展提出建议。     

基于定量分析的城市湖泊绿道分段初探——以南京玄武湖为例

城市湖泊绿道因其位置的特殊性需要承担生态、景观、经济等多方面的功能。为了使各功能协调配合,互不影响,以南京玄武湖为例,提出了对城市湖泊绿道的功能进行分段定位的设想。在综合考虑生态敏感性等因素的基础上,通过定量分析,为绿道分段提供明确的依据,并对各段功能定位和规划措施提出了建议。     

西藏自治区生态服务功能价值评估

基于生态系统服务价值当量因子表,根据生物量修正得出西藏各生态系统单位面积生态服务价值,评估了西藏六大生态系统的生态服务功能价值。结果表明：西藏自治区提供的生态服务价值为58 089.84亿元/年,不同的生态系统类型提供的生态服务功能的价值不同,其中森林生态系统>草地生态系统>湿地生态系统>水体渊湖泊冤生态系统>农田生态系统>荒漠生态系统。     

乌梁素海生态恢复规划设计

通过对乌梁素海基本情况的分析，确定了乌梁素海生态规划与设计的指导思想和目标，在景观生态分析、综合以及评价的基础上，进行生态规划与建设分区，规划和建立区域景观优化利用的空间结构和功能，完成了乌梁素海生态系统功能规划与结构设计，并提出相应的方案和对策。     

环洞庭湖区域土地利用变化对生态系统服务功能价值的影响

为重大工程项目实施过程中定量地考虑对生态系统产生的影响,同时为环洞庭湖区域土地资源可持续利用、生态环境保护与建设提供决策支持,根据1996—2008年环洞庭湖区域土地利用/土地覆盖变化数据,应用Costanza生态系统服务价值计算公式和谢高地等的中国陆地生态系统单位面积服务价值研究成果,结合敏感性分析,研究了环洞庭湖区基本农田建设重大工程项目区涉及的14个县(市、区)土地利用变化对生态系统服务价值的影响。结果表明:环洞庭湖区域生态系统服务功能年度经济价值在1996—2008年期间呈先快速增加后缓慢下降的变化趋势,期间净增加19.01×107元,说明研究区域实施退田还湖还林宏观政策的调整是正确的;单项服务价值变化中食物生产减少量达到5.00×107元,主要是食物生产系数最高的耕地减少造成;敏感性系数分析表明,采用谢高地的生态价值系数是合理的。     

环鄱阳湖地区土地利用与生态系统服务价值分析

生态系统服务价值是生态经济研究的热点问题.通过对环鄱阳湖地区1996年、2000年、2005年土地利用变化的分析,探讨了该区域内生态系统的服务功能价值的变化.结果表明:该地区生态系统服务价值呈增加趋势,2000～2005年的增加量为1996～2000年问增加量的6.6倍;间接服务价值大于直接服务价值:其单位面积生态系统服务价值2005年为11359元/hm2,高于全国平均水平.     

人类活动对抚仙湖生态系统的影响及其保护对策

云南抚仙湖是我国著名的高原深水湖泊,不仅具有独特的生物资源,而且蕴藏着珍贵的水资源和旅游资源,是湖区社会经济发展的重要物质基础。随着人类活动的加剧,抚仙湖面临着诸多环境问题。水体污染、外来种引入和过度捕捞是影响抚仙湖生态系统变化的最主要因素。提出通过削减入湖污染负荷、加强外来种控制与管理、加强渔业管理与土著鱼类资源增殖、修复和改善沿岸带生态环境、建立有序的人类活动等措施来恢复和促进湖泊生态系统的良性循环。     

洪泽湖生态环境调查与改善对策研究

1999~2004年对洪泽湖的生态环境状况进行了调查,并对主要的水质理化指标进行了测定。结果发现:洪泽湖由于水位变化大,生态环境不稳定;湖面萎缩,环境承载能力降低;污染较严重,水体富营养化;灾害频发,水环境恶化;生物多样性减少,湿地退化,湖泊生态系统结构退化,功能失调等。针对上述问题提出了相应的措施。     

鄱阳湖区生态服务功能分类研究

笔者收集整理了近年来鄱阳湖区的生态系统方面的各类数据及相关理论分析研究成果,按照空间差异性将鄱阳湖区生态服务功能分为内涵型服务功能和外延型服务功能,并对其进行了分析、论证,为进一步进行鄱阳湖区生态补偿机制研究作准备。