近30a农八师垦区生态服务功能对土地利用变化的响应

[目的]探讨农八师垦区1976～2007年土地利用变化特征及其对生态系统服务功能的影响,为区域环境变化评估提供一定的科学参考.[方法]运用遥感和GIS手段,揭示区域土地利用变化特征,并采用Costanza生态系统服务价值计算公式,参照谢高地等的中国陆地生态系统服务单位面积价值,定量研究了区域生态系统服务功能对土地利用变化的响应.[结果]近30 a,耕地和未利用地始终是农八师垦区最主要的两种土地利用/覆被类型,区域土地利用总体处于准平衡状态,后期呈现向平衡状态发展的趋势.垦区生态系统总价值先减小后增加,总价值净减少57 034.83×104元.单一服务功能的结构比例基本未发生变化,废物处理、土壤形成与保护和生物多样性保护共占总价值的50;左右.研究区生态系统服务价值对生态服务功能价值指数缺乏弹性,其中,耕地的敏感度最高,林地次之,草地、水域和未利用地的灵敏度较低,建设用地最不敏感.[结论]研究时段内,农八师垦区土地利用结构发生显著改变,生态系统服务价值有所减少,土地利用变化对区域生态系统服务产生了一定影响.垦区今后的土地开发利用中,应努力提升区域的生态系统服务总价值,使绿洲农区实现可持续的科学发展模式.     

基于RS和GIS的中心城区土地利用变化及生态系统服务价值分析 ——以衡阳市为例

为了明确城市中心城区土地利用变化对区域内生态系统服务价值的影响。以衡阳市中心城区为研究区域,结合RS和GIS分析2000—2010年土地利用变化特征,在此基础上采用单位面积价值当量因子对中心城区的生态系统服务价值(ESV)变化进行测算,并运用马尔科夫模型预测了在历史趋势发展情景下2030年衡阳市中心城区土地利用及生态系统服务价值变化情况。结果表明:①衡阳市中心城区土地利用以耕地、林地、水域和建设用地为主,2000—2010年耕地、林地、草地和未利用地面积呈下降趋势,建设用地和水域面积呈增加趋势;各土地利用类型在数量和空间上转换显著。②研究期内生态系统服务价值呈下降趋势,2000—2010年衡阳市中心城区生态系统服务价值由24.59亿元下降到23.65亿元,水域和林地为对中心城区生态系统服务价值贡献最大的地类。③根据马尔科夫模型的预测结果,2030年衡阳市中心城区耕地和林地会大幅减少,建设用地会大幅增加。衡阳市中心城区除水域生态服务价值呈上升趋势外,其他用地生态价值均呈下降趋势,总的生态系统服务价值也将继续呈下降态势。在新型的城镇化扩张中,需要慎重权衡城市发展与生态保护的关系。     

关川河流域土地利用变化对其生态服务价值的影响

生态服务价值可以衡量土地利用结构的合理性,研究土地利用动态变化与生态服务价值的响应机制,对流域生态文明建设具有重要意义。本研究基于关川河流域1990、2000、2015年3期遥感解译数据,构建了土地利用动态度、土地利用程度指数、生态贡献率、生态服务价值变率和敏感性指数等评估指标,分析了关川河流域1990—2015年土地利用及生态服务价值的动态变化。结果如下：(1)关川河流域土地利用类型以耕地、未利用地和草地为主;耕地面积先减后增,草地和水域面积先增后减,林地、建设用地和未利用地面积持续递增。(2)1990—2015年,林地的土地利用变化速度和面积增加幅度最大,草地的面积减小幅度最大;研究期内土地利用程度指数略有减小。(3)1990—2000年关川河流域生态服务价值增加1.89亿元,2000—2015年生态服务价值减少4.36亿元;水文调节、气候调节和土壤保持功能是关川河流域生态系统的主要功能类型。(4)关川河流域草地和耕地的敏感性指数较高,对研究区总生态服务价值增益的贡献率和影响程度较大;水域的生态服务价值变率最高,对流域总生态服务价值有重要影响。提高现有建设用地的利用率和耕地的粮食产...     

黄河三角洲季节性干旱区土地利用变化及生态效应

土地利用变化是引发土地生态退化的重要因素。以黄河三角洲季节性干旱区山东省无棣县为例,基于RS、GIS技术,采用改进的土地利用变化模型分析1995—2015年土地利用变化特征,运用生态系统服务价值评估方法分析土地利用变化的生态效应。结果表明:(1) 20年来,无棣县土地利用呈现耕地、林地、建设用地、盐田及养殖用地面积增加,草地、水域和未利用地面积减少的"四增三减"特征;各地类间呈流转量大且频繁复杂的关系,土地利用变化较为剧烈,综合变动率达39. 00%。(2)土地生态系统服务价值总量呈先减少后增加、总体减少趋势,年均减少0. 35%;耕地、林地、盐田及养殖用地生态系统服务价值增加,年均增长率分别为0. 26%、0. 83%、2. 57%,草地、水域、未利用地生态服务价值减少,年均变化率分别为-1. 78%、-2. 14%、-1. 91%;所有生态系统服务功能的价值量均有所减少,尤以水文调节功能减少量最多。(3) 20年来无棣县万元GDP生态价值年均负增长率达12. 94%,说明经济的快速增长及其带来的土地利用变化付出了较高的生态代价。表明无棣县生态系统服务功能变动与土地利用变化密切相关,今后应强化土地生态利用,严控建设用地扩张、加强农地和水域保护、推进未利用地生态开发,维护区域生态平衡。     

石河子市土地利用变化及其生态系统服务功能研究

通过对石河子市1996、2000和2004年的土地利用动态数据进行分析,并利用Costanza R.等人的生态系统服务价值公式计算了该区各研究期的生态系统服务价值及其变化.结果表明:在整个研究期内,土地利用结构整体变化显著,部分土地类型面积变化明显.耕地和未利用地面积呈下降趋势,林地和建设用地面积则表现为增加趋势,而草地和水域的面积变化不大;各生态系统服务价值呈现两增三减的趋势:林地和水域生态系统服务价值增加,耕地、草地和荒漠生态系统服务价值下降.总体来说,生态系统服务总价值在整个研究期间呈增加趋势,即从1996年的2540.3×105元增加至2004年的2651.4×105元;通过对研究区生态系统各单项服务功能价值进行分析,发现在整个研究期间各单项服务功能变化程度有所不同,土地利用结构变化导致了研究区生态系统服务功能变化明显,单项生态服务功能差异显著,生态服务功能总体呈增加趋势.土壤形成与保护和废物处理在生态系统服务价值的构成中所占比重较大,达18 %以上.气候调节、水源涵养和生物多样性保护对生态系统服务价值也有一定的贡献,其构成比例在10 %～15 %之间.原材料和娱乐文化对生态系统服务价值贡献较小,其所占比例在5 %以下.     

灵丘县土地利用变化对生态系统服务价值的影响

为评价灵丘县土地利用变化对区域生态系统服务价值的影响,采用当量因子法分析2010—2016年该县土地利用及其生态价值的时空变化。结果表明:1)灵丘县土地利用变化幅度较小,总面积不变的情况下,建设用地增加163.91 hm~2,增加最多;草地减少137.92 hm~2,减少量最大; 2)灵丘县生态系统服务价值达30亿元以上,7年间生态价值总体有稍微下降趋势,共减少667.02万元,水域生态价值减少幅度最大,减少384.24万元;3)耕地、建设用地和其他用地与生态系统服务价值呈负相关,水域、林地、园地、草地及未利用地呈正相关。总体上,灵丘县土地利用未对生态环境造成明显破坏,但也不能忽视在经济发展过程中人类的生活方式对环境造成的影响,应该进一步控制建设用地面积增长,保护生态用地,积极探索基于生态保护的生态资产运营模式和机制,实现社会-经济-生态效益可持续发展。     

桂平市土地利用变化对生态系统服务价值的影响

了解桂平市近10年来土地利用变化特征,为桂平市土地利用的结构调整和环境保护提供参考,利用桂平市2005年、2010年和2015年的土地利用数据,采用ArcGIS空间分析方法,研究桂平市的土地利用变化,采用生态系统服务价值系数分析2005—2015年桂平市土地利用变化引起的生态系统服务价值变化,通过敏感性指数模型验证结果的准确性。结果表明:2005—2015年桂平市耕地、林地、园地、草地和未利用地面积均减少,建设用地、水域面积增加;建设用地动态度最大,其次是耕地,林地、园地、草地、未利用地和水域动态变化较小;2005—2015年,桂平市生态系统服务价值减少2.03亿元。桂平市各地类的敏感性指数均小于1,生态系统服务价值对生态价值系数缺乏弹性,结果可信。     

宜阳县土地利用变化的生态环境效应分析

以宜阳县1995～2008年期间的土地利用变更数据为基础,采用土地利用动态变化模型和国内外学者在生态系统服务价值估算的方法与模式,分析土地类型变化及其所导致的生态服务价值变化情况;结果表明,在1995～2008年期间,宜阳县林地、园地和建设用地面积呈现增长趋势,耕地、草地和未利用地呈现减少趋势,滩涂、水域和其他农用地变化幅度较小;土地类型面积变化导致了宜阳县生态服务价值的增加;宜阳县土地利用类型的变化有利于生态系统的优化,有助于生态环境向可持续方向发展。     

陕西省土地利用与生态系统服务价值动态研究

为研究陕西省土地利用及生态系统服务价值时空演化,从而为陕西省土地和生态可持续发展提供重要决策依据。基于1980、1990、2000、2010和2018年卫星遥感土地利用解译数据,借助生态系统服务价值动态评估模型,运用土地利用变化动态度、敏感性指数、生态经济协调度等方法,分析了1980—2018年陕西省土地利用和生态系统服务价值的时空演化特征,以及生态系统服务价值与社会经济发展之间的相关性和协调度。结果表明:1)陕西省1980—2018年,林地、草地、建设用地面积增加,而耕地、水域、未利用地面积呈减少趋势。各地类的变化速度和幅度差异明显,且不同地类之间转移频繁;2)近40年陕西省生态系统服务价值总量增加了590.94亿元,呈现波动上升的变化趋势,林地产生的生态系统服务价值最大,支持功能和调节功能的生态系统服务价值远大于供给功能和文化功能的生态系统服务价值;3)1980—2018年陕西省生态环境和经济发展整体处于低度协调状态,须加强生态环境保护力度,从而提高生态经济协调度。     

西部绿洲城市土地利用转型的生态环境效应——以乌鲁木齐市为例

为探讨土地利用转型对生态环境变化的影响,基于乌鲁木齐市2005年和2012年TM影像数据、土地利用现状矢量数据、中国高空间分辨率网格数据（CHRED）,运用土地利用转型、生态系统单位面积生态服务价值评估和碳排放核算等方法,分析城市化过程中乌鲁木齐市土地利用转型前后生态环境变化效应。结果表明,研究区土地利用转型幅度较大,其中园林地、草地、城镇村及工矿用地和未利用地之间的转换较明显,未利用地转出面积最大（10.33万hm²）,说明研究区土地开发程度较高。研究区生态服务价值均呈增加趋势,研究期间生态服务价值增加了89 227.32万元,其中,园林地、草地和水域土地利用转型对生态系统服务价值增加的贡献高。研究区土地利用碳排放量呈上升趋势,碳排放量较高的是城镇村及工矿用地。研究区内土地利用转型后净生态系统服务价值呈现增加趋势,但土地碳排放量变化速度远超生态系统服务价值增加速度,因此在乌鲁木齐市低碳城市建设中,要充分考虑土地利用结构调整与生态环境保护的平衡关系。     

传统农区土地利用总体规划环境影响评价——以河南省为例

以河南省土地利用总体规划(2006-2020年)为研究对象,根据生态系统服务价值理论,从生态系统服务功能角度运用Costanza方法,分析河南省土地利用总体规划实施对生态环境的影响.研究表明:2020年河南省生态系统服务价值将达1899.88亿元,增幅4.29％,并且规划期内生态服务价值加速增加,规划的实施将增加研究区的生态效益;规划期内林地、园地、牧草地生态服务价值呈增加态势,其中林地增加最多,而耕地、水域和其他用地生态服务价值则不断减少,其中水域损失占主导;由于林地生态服务价值较高,弥补建设占用耕地等造成生态系统服务价值的减少,使规划期内研究区生态服务总价值呈增加趋势;规划期内敏感度指数均小于1,证明估算的生态系统服务价值较为可靠.     

基于LUCC追踪分析的生态系统服务价值时空变化研究

  目的  为了更好地揭示生态系统服务价值时空变化特征及趋势,加强对生态系统服务价值（ESV）空间变化描述。  方法  该研究以博斯腾湖流域为例,结合使用逐像元的追踪分析、趋势分析等方法,试探究土地利用/覆盖变化（LUCC）对生态系统服务价值的影响。  结果  （1）博斯腾湖流域主要的土地利用类型是荒漠,其次是草甸和裸地。研究期内,水田、荒漠、草甸、湿地、水域、旱地、建设用地面积增加;草原、灌木、裸地、针叶、阔叶、冰川积雪面积减少,2005—2010年综合土地利用动态度最大。（2）2000—2018年博斯腾湖流域未发生变化的土地即稳定型占流域总面积的60.43%,中等变化型、回归型和激烈变化型多分布于人类活动较强的绿洲地区。（3）2000—2018年博斯腾湖流域ESV总体上呈现波动增长趋势,流域ESV主要由草甸、水域和湿地构成,水域、旱地、草甸和草原是流域ESV变化的主要贡献因子和敏感因子,其中草原为负向贡献因子。（4）博斯腾湖流域ESV呈西北高、东南低,高值（博斯腾湖）点缀在低值区的空间分布特征。有明显增大与明显减少趋势的地区均分布于博斯腾湖周围湿地,流域北部大部分ESV呈轻度增加趋势,绿洲区轨迹等级和ESV变化趋势从城市至绿洲边缘呈:中等变化型（ESV轻度减少）— 渐变型（ESV轻度增加）— 中等变化型（ESV轻度减少）环状相间结构。  结论  该研究发现博斯腾湖流域南部土地利用轨迹等级、ESV变化趋势均高于北部的空间差异,并采用土地利用追踪分析与ESV趋势变化相结合的方式,揭示了绿洲城市的土地利用冲突现状及ESV时空变化,对博斯腾湖流域土地利用调控和生态环境保护提供参考。      

齐齐哈尔市土地生态系统服务价值时空变化研究

以遥感影像目视解译的齐齐哈尔市1990、2001和2015年土地利用数据为支撑,核算齐齐哈尔各县市的土地生态系统服务价值量,探究25年间其时空分异规律,基于土地资源供求关系的研究结合生态服务价值探究齐齐哈尔市土地利用生态可持续程度。结果表明:25年间齐齐哈尔市土地生态系统服务价值在选取的时点上呈下降趋势,主要归因于湿地减少及水体面积的锐减;空间上主要呈现价值总量西南高、东北低的总体空间分布;土地利用生态可持续程度略高于临界值,属于可持续程度较强的状态;应保护湿地和水域数量,维持林地规模的优势。该成果可以为齐齐哈尔生态可持续发展提供科学依据和决策支持。     

1990-2020年科尔沁沙地生态系统服务价值变化研究

基于科尔沁沙地1990-2020年4个时期的影像解译数据,分析该区土地利用变化特征;利用生态系统服务价值当量表,估算科尔沁沙地生态系统服务价值演变特征。结果表明：研究期内,科尔沁沙地耕地、城乡工矿居民地、沙地和其他未利用土地面积呈增加趋势,其余土地利用类型呈减少趋势,各土地利用类型面积主要由草地转化而来;耕地和林地的生态系统服务价值量增加显著,增幅分别为0.69%/a、2.65%/a,而草地和水域的生态系统服务价值呈下降态势。在科尔沁沙地逐步实施土地沙漠化治理工程,优化与调控土地利用结构,合理开发沙产业项目,是该区生态环境可持续发展的主要方式。     

淮安市土地利用变化对生态系统服务价值的影响

基于淮安市1988、2000和2005年的遥感解译数据,采用Costanza以及谢高地等提出的生态系统服务价值系数,制定出符合淮安市的生态系统服务价值形式,研究了淮安市1988～2005年土地利用变化对生态系统服务价值的影响。结果表明:研究期内淮安市土地利用变化显著,并造成生态系统服务价值减少44.87亿元,但研究期内生态系统服务价值下降的趋势正在减缓,而水域和林地减少是生态系统服务价值下降的主要原因。今后可以通过农村土地整治,而不是占用水域和林地来增加耕地和满足经济发展对建设土地的需求。     

东北土地利用变化的影响

根据中国东北样带上不同的土地利用组合类型作为典型区。运用GIS 和遥感技术分析近30年来不同类型区土地利用变化对生态系统服务价值的影响。本文选取基于货币量的价值量评价法,参考Costanza等人的研究成果。结合研究区的实际情况。运中国陆地生态系统服务单位面积价值的平均值来分析研究区的生态系统服务价值变化情况。研究结果表明,东北样带土地利用类型变化很大。土地利用程度均呈加大趋势,耕地、林地和草地的ESV 均有较大变动,不同类型区单位面积的ESV差别也很大。其基本分布规律为林区>农林交错区>牧区>农牧交错区>农区。敏感性分析结果表明。研究区内ESV对生态服务功能价值指数是缺乏弹性的,研究结果是可信的。     

典型内陆盆地生态系统服务价值对土地利用变化的响应

【目的】 研究塔里木河流域1990~2018年间土地利用变化下生态系统服务价值时空演变趋势,为干旱区土地资源的可持续发展提供科学依据。【方法】 基于1990、2000、2010和2018年4期Landsat TM遥感影像,提取土地利用数据并采用修正后生态系统服务价值系数、空间相关性分析等方法,以典型内陆盆地塔里木河流域为研究区,研究塔里木河流域土地利用与生态系统服务价值(Ecosystem services values,ESV)的时空演变特征。【结果】 (1)1990~2018年间塔里木河流域土地利用变化显著,耕地和建设用地表现为增长趋势;高、中、低覆盖度草地,林地和水域呈现减少趋势;建设用地的涨幅最大,水域的降幅最大。(2)流域内ESV总体上呈现下降趋势,由1990年的8 728.84×10⁸元减少到2018年的7 671.65×10⁸元;2015~2018年ESV减幅最大,其中草地ESV占比最高,达39%以上;单项ESV以调节服务为主,占比在62%以上。【结论】 研究区ESV在空间分布上表现为四周高、中间低的特征,且具有显著的空间正向自相关性;ESV增值区域分布在研究区东南部区域,ESV损失区域分布在研究区西部和北部区域。     

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。     

典型喀斯特峰丛洼地生态系统生态服务功能价值评估——以贵州平塘县为例

以平塘县土地利用数据为基础,参考谢高地等制定的中国不同省份农田生态系统生物量因子表和中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量因子,制定了平塘县生态系统单位面积生态服务价值系数,并计算平塘县2000、2005、2013年生态系统服务价值及生态敏感性指数。结果表明:研究时段平塘县生态服务总价值呈上升变化趋势,2000、2005、2013年生态服务总价值分别为560 688.39万、580 534.47万、593 036.20万元;从单项生态服务价值来看,2005~2013年平塘县生态系统在气体调节、气候调节、水源涵养、土壤形成与保护、废物处理、生物多样性保护、食物生产、娱乐文化等领域的价值呈上升变化趋势,但其食物生产价值呈下降变化趋势;2000、2005、2013年平塘县ESV对VC敏感性指数均小于1,敏感性指数值介于0.003~0.517之间,说明ESV对VC不敏感,缺乏弹性,即结合平塘县区域特征修正后的生态服务价值系统是合理的,研究结果是可信的。     

上海海岸带演变及生态系统服务价值变化研究

为了开展上海海岸带演变及生态系统服务价值（Ecosystem service value ESV）变化研究,实验基于1990、2000、2010和2020年Landsat遥感影像数据,分析上海海岸带岸线长度变化特征;结合Globe Land30的数据,利用空间分析,开展1990—2000年,2000—2010年、2010—2020年三个时期内土地变化和土地转移研究;在此基础上,构建上海海岸带ESV模型,厘清2000—2020年上海海岸带ESV时空变化特征。结果表明：1990—2020年间,受人类活动和自然因素影响,上海大陆岸线呈先增加后缓慢减小到增加的变化趋势,崇明岛岸线减少,长兴岛和横沙岛岸线长度增加。同时,由于人类活动强度和沿海工程力度加大,海岸带土地利用面积变化显著,耕地和建设用地增多。此外,由于土地扩建,研究期间上海海岸带呈ESV增加趋势,但其湿地ESV在2010—2020间下降28.59%。就空间分布而言,上海海岸带ESV从中高值区域逐渐向低和极低区域转变,到2020年,单位面积ESV极高地区已基本消失。城市进程中建设用地的开发和沿海湿地生态系统的减少是造成上海海岸带ESV变化的主要原因。本研究可为服务上海市指导海岸带环境管理以及可持续发展提供科学依据和决策支持。