榆神府矿区景观格局演变及其生态响应

基于对榆神府矿区1990年、2000年和2006年3期TM影像的解译结果,选取斑块面积、面积百分比、斑块破碎度、斑块分形维数、分离度指数、香农多样性指数、优势度指数、均匀度指数和破碎化指数等指标,得出景观格局演变规律,并运用生态系统服务价值估算方法,探讨了生态系统服务价值对景观格局演变的响应。结果显示：榆神府矿区16 a间景观多样性增加,均匀度上升,优势度下降,破碎化有所改善,景观异质性程度提高,林地、建设用地和工矿用地范围显著扩大; 生态系统服务价值呈现逐年增长的态势,16 a间增长了10.39×108元,同期林地生态服务价值增加最多,达14.59×108元,耕地生态系统服务价值减少最为明显,减少了3.96×108元;土壤形成与保护、水源涵养、生物多样性保护、气体调节4项功能在生态系统服务价值中占主体地位,对环境保护发挥着重要作用。     

新疆和田河流域土地利用及其生态服务价值变化

土地利用结构决定土地生态系统服务价值,生态服务价值也反映了土地利用结构的生态优劣.基于遥感和GIS技术及数理统计学方法,利用1990年、1999年、2002年和2005年遥感影像解译得到的4期土地利用数据,对和田河流域1990-2005年土地利用变化进行定量分析,估算出研究区15年间的生态服务价值变化量.结果表明:①耕地、林地和城乡建设用地面积增加,草地、水域和未利用地面积减少;研究区土地利用处于发展时期,土地利用综合程度日益提高;优势度没有发生明显的变化,未利用地一直最高.②土地生态系统服务价值量有所增加,土地利用总体生态效应趋良.但环境也存在着局部恶化,主要表现在上游山地生态系统冰川退缩、天然植被退化;中游绿洲生态系统耕地扩张迅速,土壤盐渍化,人工渠、水库增加显著;下游荒漠生态系统植被退化,水资源严重不足,土地沙漠化.     

草原文化遗址区景观格局变化及其生态风险评估——以元上都为例

以元上都草原文化遗址区为研究对象,运用1990、2000、2010年TM影像数据,RS与GIS技术及景观格局分析软件,在对研究区景观结构与景观格局时空变化及其对区域生态环境的影响进行分析的基础上,借助景观干扰指数及景观脆弱度指数,构建生态风险指数开展其生态风险动态评估。结果表明:近20年来,元上都遗址区的景观结构变化较大,其中草地、湿地与沼泽面积均在减少,而耕地、林地、居民点与工矿用地、沙地面积增幅明显;草地景观的优势度降低,景观格局向破碎化、复杂化、多样化与异质化发展。生境质量下降、边缘效应增加、草地生态系统抗干扰能力降低、沙地面积扩张是元上都遗址区生态环境致损受危的风险源;因景观稳定性逐渐降低使其面临的生态风险有加大趋势。     

黄土高原1990-2000年间的景观格局演变及生态系统服务功能分析

景观格局演变和生态系统服务功能的研究有助于区域的规划和管理.文中以1990和2000年的土地利用覆被数据为基础,以ArcGIS和Fragstats软件为平台,分析了黄士高原生态系统服务功能的变迁,并选取了多样性、均匀度、连通性和破碎度等指标,研究了黄土高原1990-2000的景观格局演变.结果表明:1)研究区域内以林地...     

开都河流域下游绿洲景观格局变化分析

以开都河下游绿洲为研究区,利用1990年、2000年、2011年三个不同时期遥感影像数据,运用RS与GIS技术,采用景观格局指数,分析开都河下游绿洲近30a的景观格局动态变化特征。研究结果表明:研究区景观多样性指数由1.41下降到1.39,优势度指数由0.13下降到0.03,景观破碎度指数由0.0034下降到0.0023,数值变化虽然不大,但均呈下降趋势,特别是破碎度指数只有0.0034、0.0024、0.0023,均接近于0,表明研究区景观破碎化程度相对较低,景观结构较为简单,异质性较低。从1990年以来,研究区的景观格局一直向破碎化与退化方向发展,其原因主要与土地利用类型的变化有关;虽然景观格局破碎化与退化的速度较慢,但是干旱荒漠地带绿洲生态系统的变化必须引起重视。     

区域生态退耕对生态系统服务价值的影响——以宁夏盐池为例

生态退耕使我国西北干旱与半干旱生态脆弱区土地结构和功能发生重大变化,对生态系统服务产生深刻影响。本文运用地理信息系统和遥感技术,分析了1990和2005年,盐池县土地利用和土地类型变化的规律;利用修正的中国陆地生态系统服务价值当量因子,计算出两期生态系统服务价值;分析了土地利用和土地类型变化对生态服务价值的影响。结论如下:1)1990-2005年间,研究区耕地、林地、草地面积得到大幅增加,未利用地大幅减少。2)研究区生态服务价值1990年为99064.6万元,2005年为115421.0万元,增加了20.62%。3)导致生态服务价值变化的主要原因是未利用地大幅度减少,相应转化为单位生态系统服务价值较高的林地、草地、耕地等。研究表明,生态退耕促进了区域土地类型结构优化和生态系统服务功能改善,但是将大量未利用地转化为农田和人工林地的长期生态效应还需进一步观察。文中研究对协调类似区域人地关系,改善人类生存环境和生活福祉具有指导价值。     

干旱区高山湿地生态风险时空变化——以巴音布鲁克自然遗产地为例

以2000年和2010年巴音布鲁克自然遗产地TM遥感影像、巴音布鲁克气象站2000-2007年降水、气温数据,建立生态风险指数,比较分析2000年和2010年生态风险区的时空演变特征,定量分析生态风险区变化的距离及方向.结果表明:①2000-2010年,研究区高覆盖度草地面积变化幅度最大,减少了39.63％,平原旱地、河沼、高覆盖度草地的分离度增大,中覆盖度草地抗扰度增加;②研究区平均生态风险值随时间变化逐渐降低,约4成面积的生态风险略有上升;③高生态风险区由单中心集聚向多中心分散变化,面积变化由差异化向一致性转化;各生态风险区重心变化强烈,由东北方向向西南方向转移,方向角度变化最大的为高生态风险区;④气候变化和人为活动影响研究区的生态风险变化,气候变化导致局地景观格局和物种生境发生变化;人类活动影响景观格局的分布,并在短时期内影响动植物的生境以及景观格局.     

河谷型城市生态系统服务价值效应——以兰州为例

以河谷型城市兰州为例,基于1995、2005、2015年Landsat遥感影像数据,借助GIS及ENVI手段,定量分析研究区3个时段的土地利用时空格局,并采用修正的生态系统服务价值系数,测算基于土地利用变化的生态系统服务价值,探讨其时空演变特征。结果表明:1 1995—2015年,林地、草地、建设用地年均增长率分别为0.03%、0.03%、4.73%,耕地、水域、湿地及未利用地减少;不同土地利用类型转换剧烈,同种土地利用类型在不同时期转移方向大体一致。2 20 a间,受城市生态系统侵占农田生态系统的影响,研究区生态系统服务总价值从84.37×10~8元下降到80.60×10~8元,变化最剧烈的区域集中于市域主城区的黄河河谷盆地及外围的秦王川盆地。各县(区)地均生态系统服务价值受植被指数与国民生产总值的影响,呈东南高、西北低的趋势,并与生态系统服务价值相对变化率呈负相关,空间差异明显。为提高区域生态系统服务功能,基于景观生态学原理,提出构建"点、线、面"相结合的生态廊道网络体系。     

赤峰市生态系统服务价值变化研究

研究土地利用格局变化引起的区域生态系统服务价值的改变,可定量评价土地利用活动对区域生态环境的影响。基于1995、2000、2003年的土地利用数据,应用谢高地等人制定的中国陆地生态系统单位面积服务价值表,估算了地处农牧交错区的赤峰市土地利用格局变化引起的生态系统服务价值的改变。结果表明:1995~2000年间,赤峰市耕地增加5.04%,林地减少2.44%,草地减少1.32%,水域减少0.74%,城乡工矿及未利用地减少0.74%;其生态系统服务价值由782.88亿元减至778.49亿元,净减少值为4.39亿元,减幅为0.56%;2000~2003年间,赤峰市土地利用类型动态度变化为耕地-17.71,林地31.56,草地2.95,水域-27.71,城乡及未利用地3.29,其生态价值由778.49亿元增至849.75亿元。表明前5年间毁林垦草播耕等不合理土地利用现象仍存在,至使生态系统服务功能下降;后3年土地利用格局的合理化,大面积的退耕还林,植树造林是生态服务价值增加的主要原因。     

青海生态系统服务功能价值量评价

生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用,对人类具有很大的价值,尤其是在生态脆弱的西部地区,生态环境是影响和制约区域经济可持续发展的关键因素。通过采取不同的评估方法对青海省生态系统服务功能价值量分别进行了整体和分项评估,结果表明:整体评估方法得出青海生态价值量约为15428.7亿元/年,分项评估方法得出青海生态价值量约为13849.8亿元/年,但通过多种因素的权衡,最终采用分项评估法得出的青海生态价值量。科学合理的评价青海生态系统服务价值量,能够进一步处理好区域经济发展与生态保护问题,对更好地发挥生态系统的服务功能并使其更好地、持续地为人类服务具有重要意义。     

基于生态系统服务价值的大汶河流域生态补偿适度标准研究

补偿标准的科学合理性关乎流域上下游生态保护区与受益区间的公平发展。文中基于生态系统服务价值视角,运用当量因子法、水足迹、条件价值法综合测算了大汶河流域生态补偿适度标准额度。研究表明：1)“十三五”期间,保护区供给的生态系统服务价值量整体维持在较高水平,自身消费价值量呈“先升后降”的波浪式演变趋势,外溢生态系统服务价值量整体呈下降趋势。意味着流域生态保护工作面临严峻挑战,仍需对保护动机进行激励,以实现流域生态服务的持续供给。2)通过测算,2016-2020年,大汶河流域补偿标准额度分别为21.36亿元、6.69亿元、25.53亿元、10.05亿元、18.41亿元,且莱芜区受偿额度普遍高于钢城区。3)为增强补偿标准的实际可操作性,需关注微观个体的受偿意愿与支付意愿,运用条件价值法得到的大汶河流域生态补偿标准额度为365.16元/年/人。     

五台山地区草地生态系统服务价值估算

五台山地区草地资源丰富,草地生态系统不仅对当地提供重要的生态、生活功能,而且对整个华北地区生态系统的格局和稳定都起到重要作用。文中以五台山地区为研究对象,对其草地生态系统服务功能进行价值估算。结果表明:五台山地区草地生态系统服务总价值为114.62亿元,其中供给功能价值为34.64亿元(占30.22%),支持功能价值为55.86亿元(占48.73%),调节功能价值为20.26亿元(占17.68%),文化服务功能价值为3.86亿元(占3.37%),草地生态系统单位面积价值量为4.33元/(m2·a);按价值量大小各服务功能类型依次为:提供食物产品>固碳释氧>营养物质保持>涵养水源>生物多样性保护>休憩娱乐>废弃物降解>环境净化>土壤保持。该研究结果对于人们加强对五台山地区草地生态系统重要性的认识,为本区制定合理的区域生态保护、资源开发对策有重要意义。     

渭干河—库车河三角洲生态系统服务功能及敏感性分析

本研究利用渭干河-库车河三角洲绿洲1989年、2001年和2007年的遥感影像数据,分析了1989～2007年间研究区生态系统服务功能价值变化和生态系统敏感性.结果发现:在整个研究期内,研究区生态系统服务总价值呈下降趋势,从1989年的115.49×108元,分别下降为2001年的106.83×108元和2007年的94.47×108元;在生态系统各单项服务功能价值中,各单项服务功能差异显著,生态服务功能总体呈下降趋势.18 a来,水源涵养功能缺失最为明显,服务价值减少了4.64×108元,而食物生产功能变化最小,其价值增长仅为0.60×108元;同时,通过各单项服务功能在各研究阶段的价值变化情况来看,食物生产功能的生态服务价值增幅明显,水源涵养功能价值下降显著,而娱乐文化功能的价值变化最小;通过对生态系统敏感性指数分析,发现各景观生态系统敏感性指数都小于1,说明研究区生态系统服务总价值对生态价值系数是不敏感的,缺乏弹性.     

矿区土地利用及生态服务价值动态评估——以山西省朔州市为例

以山西省朔州市1989、1996和2008年3期遥感影像为信息源,在3S技术支持下,对矿区土地利用及生态服务价值进行分析。结果显示:农田是朔州市主要的土地利用类型,其次是草地和林地,1989、1996和2008年农田面积分别占到研究区面积的53.37%、44.20%和48.08%。1989-2008年的20年来,农田和林地的面积分别减少了56251.56hm2和24251.25hm2,草地的面积增加了110820hm2,主要土地利用转移方向为:1989-1996年间,农田比较稳定,草地和林地主要转化为建设用地;1996-2008年间,农田依然很稳定,草地主要转化为农田、林地和湿地。从研究区的空间格局来看,1989-1996-2008年两个时期,研究区斑块数量和景观形状指数一直处于增加状态,景观多样性指数呈增加-减少的状态,景观凝聚度指数的变化与多样性指数相反。从生态服务价值的角度来看,1989-1996-2008年两个时期,研究区生态服务价值量先增加后减少。     

宁夏东部风沙区土地利用/覆盖变化及其生态效应研究——以宁夏回族自治区盐池县为例

文中在对盐池县土地利用/覆盖变化分析的基础上,从景观生态效应和生态系统服务价值两个方面分析了LUCC对盐池县生态环境的影响。(1)2000年盐池县草地、林地减少至346304hm2、34320 hm2,耕地、沙地增加至194944hm2、80336hm2;2010年草地、林地增加至393680hm2、37808hm2,耕地、沙地减少至171840hm2、49440hm2。城镇用地、水域和未利用土地有波动,但呈增加趋势。(2)生态景观格局方面,2000年香农多样性指数、破碎度和分离度分别增加至1.2282、0.2571、7.9819,2010年分别减少至1.1563、0.2307、3.1124;2000年蔓延度指数减少至44.6054,2010年增加至48.2926,斑块密度由1985年的0.2855减少至2010年的0.2617,平均斑块分维数由1985年的1.0341增加至2010年的1.0371。(3)生态系统服务价值方面,盐池县1985、1996、2000和2010年的生态系统服务价值分别为421494.5088万元、408607.8676万元、414748.1728万元、441432.8160万元,总量变化不大,主要是由于各土地的生态系统服务价值增减相互抵消造成的。(4)盐池县土地利用/覆盖变化对景观生态效应和生态系统服务价值的影响结果基本一致,即2000年之前全县生态环境遭到破坏,2000年之后全县生态环境有了一定恢复。研究表明,人类不合理的活动所引起的LUCC变化是导致盐池县生态环境退化、土地沙化的重要原因。     

土地利用变化对松嫩平原腹地生态系统服务价值的影响

应用1989年和2000年Landsat TM影像解译数据分析松嫩平原腹地土地利用变化情况,制定单位面积生态系统服务价值系数,计算松嫩平原腹地生态系统服务价值,研究土地利用变化对生态系统服务价值的影响.结果表明,在11 a间,松嫩平原腹地土地利用变化呈现耕地、城镇用地、碱地、林地、沙地迅速增加,草地、水域和湿地大幅度减少的"5增3减"趋势.土地利用景观格局的变化降低了生态系统的服务功能,使其生态系统服务总价值从1 366.070亿元/a下降到1 017.044亿元/a.     

近20年渭干河流域土地利用与生态系统服务价值时空变化

基于遥感与GIS技术,选择地处天山山脉中段南麓塔里木盆地北部的渭干河流域为研究区,以新疆1990、2000、2008年遥感影像和地面实测数据为主要数据源,利用GIS空间分析、数学统计分析方法提取渭干河流域近20年各种土地利用类型的面积变化、净变化速度等动态变化信息;在总结生态系统服务价值国内外研究进展的基础上,参照谢高地等人的中国陆地生态系统单位面积服务价值系数和Costanza等的生态系统服务价值计算公式,结合当地粮食产量和粮食平均收购价格,分析渭干河流域生态服务价值的时空变化特征,揭示渭干河流域生态系统服务价值和时空分布的不平衡状态.结果如下:(1)草地和未利用地所占比重超过70％,其他土地利用类型所占比重不到20％,各种土地利用类型分布和面积变化存在时空差异.(2) 1990-2008年研究区的生态系统服务价值总量减少了59 633万元,其主要原因是草地、林地和沼泽面积的减少.流域生态系统服务价值结构变化较大,其提供的支持服务功能最强,供给服务功能相对较弱.(3)下游的单位面积生态系统服务价值大于中上游地区,研究期内流域中、下游生态系统服务价值减少较大,上游地区的生态系统服务价值略有增加.     

喀什地区景观格局时空演变及驱动力分析

基于遥感和GIS技术,利用喀什地区1990、2000、2008年3个时期土地利用数据,结合统计年鉴,对研究区景观格局动态变化及驱动力进行了定量分析.得出:1990～2008年喀什地区单一景观类型格局发生了显著变化,耕地和城乡工矿用地面积持续增加,草地和未利用土地面积减少,分离度和破碎度因人为和自然干扰各景观类型的变化有...     

近20a叶尔羌河流域生态服务价值对土地利用/覆被变化的响应

为探究综合治理项目实施前后叶尔羌河流域生态与环境变化,基于叶尔羌河流域1990、2000、2010年土地利用遥感解译数据,选取符合干旱区特点的Constanza价值系数,并根据研究区实际情况进行修正计算,对比分析了1990—2010年土地利用/覆盖及生态服务价值的动态变化特征。结果表明:1 1990—2010年,叶尔羌河流域土地利用/覆被变化总体速度为9.12%,变化较强烈;2000—2010年变化速度(6.69%)较1990—2000年(15.76%)缓慢。2 20 a内耕地、建设用地和水域面积分别增加了35.58%、28.21%和10.39%,林地和草地分别减少了11.36%和9.91%,未利用土地面积变化不明显。综合治理项目实施后,研究区植被退化、土地沙化、盐渍化等生态问题仍然存在且有发展。3 1990、2000年和2010年研究区生态服务价值分为330.32×108元、323.62×108元和309.41×108元,生态服务价值总量呈减少趋势,且减少的速率加快。林地和草地面积的减少是生态服务价值总量减少的主要原因。经敏感性分析验证,估算结果对生态服务价值系数的变化缺乏弹性,因此结果是可信的,修正后的价值系数适用于研究区。     

内陆河流域土地利用/覆盖变化的生态效益评价——以疏勒河中下游地区为例

依据疏勒河中下游地区1985、2000和2010年的土地利用数据,从生态系统服务功能的角度,运用Costanza的方法,结合谢高地等修正的我国生态服务价值当量因子表,分析了该地区土地利用/覆被变化的生态效益。结果表明:研究区内土地利用强度在迅速增加,受其影响,生态服务总价值呈缓慢增长态势,从1985-2010年只增加0.02亿元,部分地区由于土地生态超载,土地过度利用的生态效应已经凸显;草地在研究区内生态系统起着相当重要的作用,并且耕地、林地和草地的面积变化对研究区内的各项生态服务价值的变化有着较大影响;通过敏感度分析表明,研究区生态服务价值对生态服务价值系数的变化是缺乏弹性的,因此结果是可信的。