基于土地利用变化下的县域生态敏感性及灰色预测——以河北省平山县为例

平山县作为石家庄地区的重要水源涵养及红色旅游基地,是生态环境保护与建设的重要区域。在分析平山县基于1997—2013年土地利用变化下的土地利用强度与生态系统服务价值变化的基础之上,引入了生态敏感性指数模型,研究分析了平山县1997—2013年土地利用变化对其生态敏感性的影响。结果表明:土地利用强度与生态系统服务价值在1997—2013年的变化趋势大体一致,均呈现先减小后增大的趋势;土地利用变化对于生态系统的敏感性作用较为强烈,其指数由2001年的3.23下降到2013年的1.36,降幅为237.5%;分析计算结果可以看出,位于平山县城区及人口和商业密集的乡镇,其生态敏感性指数普遍高于其他地区,位于东部平原的乡镇生态敏感性普遍高于中西部山地丘陵区的乡镇。通过预测2017年平山县土地利用结构,测算出2017年平山县生态系统敏感性指数为1.68,虽属低生态敏感性,但较2013年是增加的,需要引起关注。     

片麻岩坡面花生不同生长时期水土及养分流失规律

通过室内人工模拟降雨的方法,研究了花生不同生长时期片麻岩坡面水土流失和养分流失特征。结果表明:花生不同生长时期产流产沙量不同,总体流失量均呈现出0d20d40d60d,与对照(0d)相比,花生60d坡面产流量减少了38%,产沙量减少了47%;不同生长时期坡面养分流失量随生长天数的增加而减少,与对照(0d)相比,60d坡面氮磷钾养分流失量分别减少了75%,45%,70%,降雨过程中硝态氮流失量始终高于铵态氮流失量;不同生长时期坡面养分流失量表现为钾流失总量氮流失总量磷流失总量,养分流失总量与产沙量之间方程拟合系数均达0.98以上,有着显著的正相关性;花生不同生长时期片麻岩坡面磷钾的流失主要以泥沙结合态为主,氮素流失为溶解态氮与泥沙态氮共存。     

基于生态系统服务价值的环京津地区生态补偿研究

为促进京津冀一体化协同发展及生态环境建设,本文在总结国内外相关研究方法的基础上,引入生态亚区空间尺度,将河北省环京津地区划分为7个生态亚区,应用生态补偿优先级模型,对环京津地区73个县(市)的单位面积生态系统服务价值和生态补偿优先级进行了计算,并从环京津地区整体、生态亚区、县(市)3个空间尺度分析了环京津地区生态补偿的优先领域。结果表明:环京津地区生态补偿优先级总体较高,且西部山地丘陵地区的生态补偿优先级明显高于中东部及东南部平原地区。不同生态亚区单位面积生态系统服务价值差距不大;而不同县(市)的生态系统服务价值差异明显,最低的涞水县为2 440元·hm?2,最高的滦南县达10 060元·hm?2。各生态亚区中坝上高原草原与农业生态亚区、永定河上游间山盆地林农草生态亚区、冀北及燕山山地落叶阔叶林生态亚区应优先获得生态补偿;各县(市)中位于研究区北部的丰宁满族自治县、围场满族蒙古族自治县等9个县(市)的生态补偿优先级较高,应优先获得生态补偿;而位于东部及南部地区的三河市、大厂回族自治县等49个县(市)应率先支付生态补偿。研究结果与以往的经济补偿强度模型相比,量化了区域间生态补偿的迫切程度,能够较好地反映环京津地区生态经济关系,对于促进京津冀地区协同发展、生态环境保护与土地资源高持续效利用发挥着重要作用。     

基于价值系数动态调整的河北省生态补偿

雾霾如今已成为中国前进过程中的一大阻碍,而这一问题在河北省表现尤为突出,我们从生态补偿这一角度出发,希望能够在雾霾治理方面起到一定效果。本文分别从河北省、生态亚区和各县(市)三个方向计算了它们的生态服务价值和生态补偿优先级,并对其进行了动态调整,确定了区域内生态补偿的迫切程度。结果表明:河北省生态补偿优先级总体较大,且北部大于南部,东部大于西部;各县(市)间的生态服务价值差异明显,最小的为沙河市2430元hm~(-2),最高的为围场满族蒙古族自治县10840元hm-2。在生态亚区层面上讲,其中坝上高原草原和农业生态亚区生态补偿优先级最高,需优先得到补偿。本文的研究意义在于准确量化了区域间生态补偿的迫切程度,为其它区域的生态补偿提供借鉴意义。     

粮食安全视角下的环京津地区耕地生态补偿量化研究

本文基于生态系统服务价值,从粮食安全角度出发,通过计算粮食耕地盈亏量、粮食耕地超载指数和补偿系数,建立了耕地生态补偿模型,通过量化县域耕地生态补偿,对河北省环京津地区耕地生态补偿问题进行了研究。研究结果表明:1)环京津耕地"生态供给"与"生态消费"存在典型的"空间异位"现象,其中耕地"生态消费"主要集中于环京津南部地区,而耕地"生态供给"则主要集中在环京津西部地区。2)2014年环京津耕地生态系统服务价值为4.480 5×10~(10)元,整体呈现不能自足的态势,总赤字金额为7.834×10~9元。3)环京津地区中,河北省张北县、兴隆县、蔚县、尚义县和涞源县等17个县市表现为盈余,其余各县市均呈现为赤字状态。其中滦南县需支付的耕地生态补偿量最高,为5.173×10~7元,其次为玉田县和东光县,分别为4.864×10~7元和4.849×10~7元。虽然遵化市、滦平县、曲阳县可获得补偿,但其耕地生态条件也仅仅表现为"紧平衡",仍需受到广泛关注。4)以粮食安全角度为出发点,2014年环京津区急需获得耕地生态补偿的县为张北县、蔚县、尚义县、阳原县、涞源县和曲阳县,需支付耕地生态补偿的县为滦南县、玉田县、献县、吴桥县和定州市,唐县、涞水县和丰宁满族自治县既不需获得也不需支付耕地生态补偿。与前人的研究相比,本研究以生态补偿为切入点对河北省环京津地区耕地补偿问题进行了研究,研究结果对于促进环京津地区经济发展、耕地生态环境保护与耕地资源持续高效利用发挥着重要作用。同时,此方法的运用可为类似地区生态补偿的量化研究提供参考,为其他地区以生态价值量确定耕地保护指标提供依据,对耕地生态补偿价值机制的研究有指导意义。     

基于能值分析和生态用地分类的河北省生态补偿研究

为促进河北省发展及生态环境建设,基于国内外相关研究方法,引入地貌类型空间尺度,将河北省划分为8个主要地貌类型区,应用生态补偿优先级模型,对河北省108个县的生态系统生产总值及生态补偿优先级进行测算,并从整体、地貌类型区、县3个空间尺度分析了河北省生态补偿的优先领域。结果表明:河北省生态补偿优先级总体较高,平均生态补偿优先级为0.221。空间上呈由北至南逐渐递减的趋势,山地丘陵区的生态补偿优先级大于平原地区。平原地区中,沿海平原的生态补偿优先级高于内陆平原地区。不同县、市的生态系统生产总值差异明显,因此生态补偿优先级也存在差异,有需要迫切补偿的围场、丰宁、黄骅、唐海、乐亭等地区,同时也存在应率先支付生态补偿的内陆平原县。将结果与经济补偿强度模型进行比较,既实现了河北省各地区生态补偿的迫切度的量化,又反映出河北省生态经济之间的关系,为促进京津冀的协调发展与生态环境保护发挥着重要的作用。     

基于LNOPT景观优化的生态系统服务价值研究——以怀来县为例

运用LNOPT平台和GIS软件对5种生态系统服务功能进行优化分析,构建研究区的生态景观优化模型。运用生态系统服务价值当量因子方法对怀来县土地利用总体规划前、土地利用总体规划后和土地利用景观优化后的生态系统服务价值进行计算和分析。结果表明,怀来县现状生态系统服务价值总量9.533 3×108元,经土地利用总体规划之后,生态系统服务价值总量9.438 3×108元,减少了1.00%。对怀来县的土地利用景观生态优化后,生态系统服务价值总量9.928 3×108元,增加4.14%。进行土地利用总体规划后,土地各单项生态系统服务价值除了食物生产功能增加外,其他均有所减少。经景观优化后,各单项生态系统服务价值量都有所增加。研究区的景观生态优化模型能取得一定的生态效应,可作为下一轮土地利用总体规划和地区发展的参考。     

基于分区的环京津土地生态服务价值及灰色预测

为了推进环京津地区的协调发展和生态环境建设,以环京津地区73个县(市)1996—2011年土地利用变更调查数据为基础,采用段瑞娟、蒋晶的分区研究理念,将环京津地区分成4个区域,同时采用生态系统服务价值评估模型计算了各分区1996—2011年的土地生态服务价值,并运用敏感性指数验证了结果的可信度;引入生态服务价值动态度模型,对环京津地区不同土地利用类型进行时间分异特征分析,最后利用灰色GM(1,1)模型,对各分区2018年、2022年的生态系统服务价值进行了灰色预测。结果表明:环京津地区近16年来,价值总量减少了约4.88亿元。远山地丘陵区和近山地丘陵区的价值量有所增加,远平原区和近平原区的价值量降低。预测到2018年和2022年,环京津地区的耕地、水域和未利用地的生态服务价值将继续减少,林地、园地、草地生态服务价值继续增加;总价值量将分别减少到624.75亿元和622.30亿元。远、近山地丘陵区的价值总量继续增加;远、近平原区价值总量继续减少。