长株潭土地利用结构变化与生态服务价值效应研究

摘要: 以长株潭地区为研究对象,采用1998、2001、2004、2007四年的土地利用数据,运用Costanza方法,以此研究长株潭地区土地利用变化以及由此而引起的生态服务价值的变化。结果表明:1998－2007年间,耕地、园地、牧草地和未利用地的土地利用面积总量减少,林地增加,长株潭地区生态服务价值总量先上升后下降,1998－2007年一共减少了35.9×107元,在各项生态服务功能的测算中,土壤形成与保护这项功能产生的生态服务价值最大,敏感性分析表明生态服务价值系数具有一定的准确性,结果可信。     

粤北山区县域土地利用对生态服务价值的影响

山区属于生态脆弱系统类型,为明确土地利用变化对其生态服务价值的影响,进行有利于城乡区域的生态环境保护及用地规划。本研究以韶关市仁化县为例,通过仁化县2000、2010、2020年的Landsat TM影像,运用RS和GIS软件分析仁化县近20年的土地利用变化状况,从生态服务价值的角度分析仁化县2000—2020年的用地变化对土地系统稳定性和生态系统服务价值的影响。结果表明：（1）仁化县各土地利用类型面积从大到小依次为林地、耕地、草地、水域和建设用地,20年间林地、耕地和草地在研究期内总体呈现先增加后下降的趋势,建设用地面积逐年上升,水域面积呈现先下降后增加的趋势;（2）2000—2020年仁化县土地利用程度指数呈增长趋势,土地利用结构信息熵值在0.76~0.82之间,土地利用结构稳定性增加,土地利用均衡度在0.47~0.51之间,且逐年增加;（3）仁化县土地利用类型的变化影响了生态服务价值的转变;2000—2020年仁化县整体生态服务价值呈现先减少后增加趋势,实际净增加39440.78万元;（4）在11个二级服务功能中,水文调节功能价值增加趋势明显,从2000年的342416.79万元增长到2020年的380556.19万元。本研究结果可以为山区的自然资源保护、经济和生态的可持续发展以及土地结构调整提供依据。     

基于GIS与RS的肇源县土地利用变化分析

为了合理地开发利用及保护肇源县土地,笔者依据1988年、1996年和2001年3期遥感图像和其他辅助资料,运用人机交互解译方法获取肇源县的土地利用数据,利用地理信息系统空间分析和统计功能,研究了1988-2001年肇源县的土地利用动态变化情况。结果表明：肇源县耕地、草地和沙地增加,水域和沼泽湿地减少,其他土地类型变化不大;从变化速度来看,前一时段（1988-1996年）的变化速度明显大于后一时段（1996-2001年）;土地利用变化导致生物多样性减少、土地沙漠化和草场退化等环境问题。     

资源型省份土地利用变化及其对生态系统服务价值的影响

为研究资源型省份土地利用变化对生态系统服务价值的影响,笔者以土地覆盖/利用数据（2000—2005—2010年3期）和数字高程数据(DEM)为基础,应用遥感与GIS技术,分析了山西省土地覆盖/利用变化下的生态系统服务价值变化情况。结果表明：（1）2000—2010年间,山西省土地利用类型主要为农田和林地,占土地利用方式的65%以上;（2）2000年—2005年间,农田对其他类型自然资源的贡献最大;2005年—2010年间,草地对其他类型自然资源的贡献最大;（3）农田为最活跃的土地利用类型,农田和林地呈扩张的发展趋势;（4）土地利用变化引起区域生态环境效应,10年间山西省生态系统服务总价值上涨约10.01%,其中草地的生态系统服务价值减少量最大,约78.81%,林地增加最多,约34.25%。而生态服务功能中,除了在废物处理方面生态服务功能有所减少外,其余生态服务功能都有所增加。     

基于农用地土地利用变化的生态服务价值分析——以山西省襄垣县为例

为了更加直观性和科学性地解决在城市建设中由于土地利用所产生的生态问题,笔者以山西省襄垣县为例,在对农用地各土地利用类型分析的基础上,进一步计算了农用地所产生的生态服务价值。结果表明,研究区近10年来,耕地、园地和牧草地虽然减少,但通过实施退耕还林,严格的耕地保护制度等措施,林地面积增加,在农业生产总值增加7.9×109元的同时,农用地的生态服务价值也增加了0.11×108元,说明研究区通过结构调整,农用地的土地利用变化并未影响生态环境。在土地需求量日益增加的今天,研究区农用地自身的生态环境处于一种良性的循环之中,农用地的资源、环境状态满足了一定的社会经济发展需要。     

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。     

苏州工业园区土地利用景观格局变化分析

为给生态区域建设提供科学的指导,促进社会经济健康可持续发展,以苏州工业园区1995、2005和2013年3期土地利用现状调查数据为基础,利用ArcGIS和FRAGSTATS软件,基于景观指数方法和土地利用转移矩阵模型对苏州工业园区斑块类型水平和景观类型水平下的景观格局特征进行定量分析,分析各景观地类之间的转换特征。结果表明：（1）1995—2013年间,景观格局指数发生了重大变化,2005年优势景观为耕地,2013年优势景观变为城镇建设用地;（2）18年间耕地和城镇建设用地的斑块面积变化最大,耕地面积降幅83.47%,城镇建设用地面积增幅193.52%;（3）土地利用转移方面,耕地减少较快而城镇建设用地增加较快,减少的耕地主要转化为建设用地和园地,增加的建设用地主要来自于耕地和未利用地;（4）景观格局整体呈现破碎度增大、集聚度减少、分离度上升、均匀度好、多样性增强等特征。研究表明景观指数结合土地转移矩阵模型能对土地利用的格局和过程进行很好的分析,并科学指导生态区域建设。     

基于RS和GIS的天津市滨海新区土地利用变化特征分析

为了揭示快速发展的天津市滨海新区近年来土地利用模式及集约化程度,利用1987年、1993年、2001年、2006年影像资料,借助GIS空间分析和数理统计方法,分析了近20年天津市滨海新区土地利用时空变化特征。结果表明,近20年间该区域土地利用模式的改变最明显的是建设用地的增加和水域的减少,二者均在不同时段表现出一致的变化趋势,而耕地、草地、林地和未利用地在20年间的不同时期增加或减少;建设用地的增加主要源于水域,其次为草地和林地;水域的减少除被建设用地占据外,部分水域变成草地、未利用地、耕地;1987-2006年滨海新区土地利用程度综合指数逐年提高,且不同时期土地利用程度变化量和变化率均大于0,表明该区域正处于土地利用发展时期,集约程度将会进一步提高,有利于城市可持续发展。     

环境污染对城镇生态服务价值的影响

从生态服务价值概念出发，介绍了近年来国内外有关生态服务价值的分类，包括直接利用价值和间接利用价值，与价值评价方法包括替代市场技术和模拟市场技术，以及在不同生态功能体系中的运用。大量研究显示，酸雨、重金属等环境污染及气候异常对城镇生态系统功能产生明显的负面影响，如酸雨造成农作物减产、森林退化、土壤和水体酸化，重金属在生物体内积累富集，造成生物体的慢性中毒等，由此降低了城镇生态系统的服务价值。城镇生态服务价值评估和城镇规划建设，应考虑生态恢复的经济消耗以及生态服务本身所具有的协同作用。     

地震灾区稻田水改旱种植模式对农产品服务价值及土壤肥力的影响

针对“5.12”地震灾区稻田干旱缺水问题,在大田条件下,设小麦/春玉米//甘薯、小麦/春玉米/大豆、小麦//绿肥-春玉米/大豆、小麦-夏玉米和冬马铃薯-夏玉米-秋马铃薯5个水改旱种植模式,研究水改旱不同种植模式对玉米生长、周年粮食产量、农产品服务价值与土壤肥力变化。结果表明：与稻田传统水稻-小麦模式相比,地震灾后实施水改旱新模式周年原粮产量增加1.55%~24.20%;水改旱2年后10~ 20 cm土层容重增加7.69%~13.85%,且水改旱间套作种模式大于轮作模式;0~20 cm土层土壤碱解氮含量提高1.48%~28.16%,有效磷含量提高181.72%~436.56%,速效钾含量提高42.47%~157.68%。种植模式和年际间农产品服务价值差异显著,其中,小麦-玉米模式增产潜力大、成本低、适宜规模化生产,可作为地震灾后稻田水改旱应急种植模式;但地震发生2年后,应全面恢复发展水稻-小麦水旱轮作。     

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.     

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.     

基于RS与GIS的山西省土地利用动态变化分析

基于遥感（RS）与地理信息系统（GIS）技术,对山西省20世纪90年代末10年土地利用动态变化进行了分析。结果表明,该省土地变化以城镇、果园变化最大;草地、耕地被城镇大量占用;建设用地面积的扩大主要受人口压力的影响;从偏离度等看,土地利用受人类活动的影响越来越大。     

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。     

基于遥感的重庆市土地利用动态变化研究

土地利用变化的动态研究是世界性的课题。笔者选择重庆市经济高速发展的"一小时经济圈"为研究区域,以1994年、2000年和2006年的TM/ETM遥感影像为基础数据源,研究了重庆市土地利用动态变化,结果表明:研究区域各土地利用类型间转移明显,耕地资源流失严重且存在明显时空差异性,流失中心层即"形成层"包括城市化进程明显的九龙坡区、沙坪坝区、江北区和渝北区;"中间层"耕地流失程度次之,主要包括长寿区、渝北区部分地区以及渝西的铜梁、永川等地;"外围层"耕地变化主要以水田—旱地模式为主,包括万盛、南川、大足、潼南等区县。文章最后对研究区域的土地资源可持续利用提出了合理的建议。     

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。     

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。