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.     

石羊河流域上游生态系统服务价值的变化研究

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。以石羊河流域上游2000年和2006年30×30m分辨率的Landsat TM图像解译数据为基础,采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,估算了石羊河流域上游土地利用变化引起的生态系统服务价值变化。研究结果表明:2000～2006的6年间,土地利用变化损害了该区域生态系统的服务功能,使生态系统服务价值从2000年的100亿元降低到2006年的97.18亿元,损失了28.82亿元,减幅达2.82%。应加强祁连山水源涵养林区、天然草场的保护和建设,加强耕地和湿地的封育保护,合理控制城镇建设用地的扩展,尽可能恢复和提高石羊河流域上游生态系统服务功能。     

关中-天水经济区农田生态系统服务价值评价

生态系统服务价值作为一种潜在的经济效益,常被人们忽略,造成经济价值在无形中大量损失,本研究目的在于定量分析生态系统的服务价值。在GIS和RS的支持下,根据生态系统服务评价理论,采用生态经济学方法,计算2007年关中-天水经济区范围内农田生态系统的生态服务价值量。关中-天水经济区农田生态系统的总价值量为2.392×1012元,其中负价值为2.457×1011元,正负价值比例达10.88∶1。咸阳市的农田生态系统服务价值贡献率最大,占46%,其次是渭南市,占20%;渭南市的生态负价值贡献率最大,其次是铜川市。总体上看,关中-天水经济区农田生态系统服务价值呈现一定的空间区域差异,表现为平原服务价值高,山地服务价值低。服务价值高低主要受地势、综合地理条件、农业种植技术及环境污染程度的影响。     

渭干河-库车河三角洲绿洲景观格局动态变化及其对生态系统服务功能的影响

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年间渭干河-库车河三角洲绿洲景观结构变化规律,并讨论了由此带来的生态系统服务价值的变化。结果发现:在1989年～2007年间,研究区林地、草地、盐碱地和水域在减少,其中林地减少最多,草地和盐碱地其次,水域面积减少最小。耕地、建设用地和沙砾在增加,耕地增加最多,建设用地其次,沙砾变化较小;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5744.1×106元,分别下降为2001年的5543.0×106元和2007年的4540.2×106元;在生态系统各单项服务功能价值中,气体调节、授粉、生物控制和食物生产所占比例在1989年～2007年间呈增长趋势,干扰调节、水分调节、营养循环和废物处理所占比例则在减少,气候调节、水分供应、侵蚀控制、原材料和休闲娱乐变化较小,土壤形成、栖息地、基因资源和文化服务所占比例则基本保持不变。     

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.     

基于生态系统服务价值的汾河流域生态补偿研究

流域作为独特的地貌单元,是地理科学研究的重点领域。以流域为基本单元,开展流域生态补偿是协调上中下游之间经济发展与生态保护的重要经济机制。文中利用汾河流域2013年土地利用遥感影像解译数据,基于生态系统服务价值,以上中下游流域和各县域2个空间尺度,计算其生态系统服务价值和生态补偿优先级,明确补偿的优先地区和支付地区。结果表明:1)上游段的生态系统服务价值和生态补偿优先级远大于中、下游段,应当优先获得生态补偿。2)经济发展相对较落后的县域,其生态系统服务价值和生态补偿优先级较高,应急需优先获得生态补偿;经济发展水平相对较高的地级市的市辖区和县级市,生态系统服务价值和生态补偿优先级较低,应率先支付生态补偿。     

凉州区生态系统服务价值的变化

采用Constanza等的估测方法,利用1997～2006年凉州区土地变化数据,估算了凉州区生态系统服务价值变化特征.结果表明:1997～2006年间,凉州区生态系统服务价值总体呈上升趋势,土地利用变化保护了该区域生态系统的服务功能,使生态系统服务价值从1997年的25.32亿元增加到2006年的25.73亿元,增加0...     

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.     

坝上沽源县土地利用变化对生态系统服务价值的影响

分析土地利用变化数据,采用中国陆地生态系统的服务价值测算方法,评估了沽源县土地利用变化引起的生态系统服务价值的变化。结果表明:1990~2006年沽源县耕地面积大幅度减少,牧草地面积稍有减少,林地面积大幅度增加,园地面积没有变化,其余类型面积稍有增加;其中耕地面积减少了73 508.2 hm2,林地面积增加了73 975.5 hm2,这主要是退耕还林草的结果;1990~2006年生态系统服务价值增加了30 550.9万元,其中林地和牧草地对生态系统服务价值的贡献最大。     

渭干河流域上游地表水水质变化分析

应用渭干河上游地区7个水文站点20余年的水质监测资料,探讨了渭干河上游地区各支流以及黑孜水库近10 a水质的基本状况.以2000年为例,分析了渭干河水质沿程变化和年内变化特征.利用24 a水质监测资料,分析了渭干河干流的水质变化特点.结果表明:水质类型主要以HCO3- ,Ca2 型水为主,多数河流水体背景值较低,渭干河上游黑孜水库的水质近10 a矿化度以10.5 mg/(L·a)的速率上升.近24 a来,SO42-、氯硫合计浓度以及矿化度都呈明显上升趋势.在没有较大的人为污染情况下,渭干河上游地区水质能够满足下游库车、沙雅、新和地区各类用水需求.     

Ecosystem service values of gardens in the Yellow River Basin,China

Studies on the ecosystem service value(ESV) of gardens are critical for informing evidencebased land management practices based on an understanding of the local ecosystem. By analyzing equivalent value factors(EVFs), this paper evaluated the values of 11 ecosystem services of gardens in the Yellow River Basin of China in 2019. High-precision land use survey data were used to improve the accuracy of the land use classification, garden areas, and spatial distribution of the ESVs of gardens. The re...     

黄河流域农业干旱时空演变规律及其自然恢复期特征

以黄河流域为例,基于1970—2014年气候数据,构建了修正的帕默尔干旱指数(sc_PDSI),探究了不同气候区农业干旱的时空演变规律;其次,以0.25°×0.25°栅格为响应单元,耦合农业干旱诊断和陆地水储量数据精准识别了农业干旱自然恢复期,并利用全局和局部Moran's I指数,探明了农业干旱自然恢复期的空间分布格...     

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.     

渭干河-库车河三角洲绿洲近10年地下水位及水质时空变化特征

利用渭干河-库车河三角洲绿洲30个观测井近10a的统计资料,分析了该三角洲地下水位和水质的时空变化特征及其成因。结果显示:(1)地下水埋深的基本规律是西部灌区、渭干河古河带和冲积扇上部地下水位较深,东部灌区、农牧交错带和冲积扇下部地下水位较浅;研究区地下水海拔高程自南向北升高;地下水埋深受制于局部地形和土地利用方式,与区域地势关系不大。(2)近10 a来,研究区地下水位下降了1.00 m,西部灌区下降了1.34 m,农牧交错带下降了0.41 m;矿化度平均降低了0.54 g/L,农牧交错带降低了1.36 g/L,渭干河古河带矿化度升高了0.43 g/L。(3)研究区年内最高地下水位和最低水位平均相差0.84 m,冲积扇中部相差1.04 m,冲积扇上部相差0.73 m,2月出现最低水位,4月出现最高水位;地下水质年内最高和最低矿化度季节相差0.21 g/L,冲积扇下部0.51 g/L,中部为0.17 g/L。(4)人类农业生产活动和蒸发作用是地下水埋深及水质时空变化的主要原因;研究区骨干排水沟渠的开通运行,降低了相应地域的地下水位和矿化度。     

Assessment of river basin habitat quality and its relationship with disturbance factors: A case study of the Tarim River Basin in Northwest China

The status of regional biodiversity is determined by habitat quality.The effective assessment of habitat quality can help balance the relationship between economic development and biodiversity conservation.Therefore,this study used the InVEST model to conduct a dynamic evaluation of the spatial and temporal changes in habitat quality of the Tarim River Basin in southern Xinjiang Uygur Autonomous Region of China by calc ulating the degradation degree levels for habitat types that were caused by threat factors from 1990 to 2018(represented by four periods of 1990,2000,2010 and 2018).Specifically,we used spatial autocorrelation analysis and Getis-Ord Gi*analysis to divide the study area into three heterogeneous units in terms of habitat quality:cold spot areas,hot spot areas and random areas.Hemeroby index,population density,gross domestic product(GDP),altitude and distance from water source(DWS)were then chosen as the main disturbance factors.Linear correlation and spatial regression models were subsequently used to analyze the influences of disturbance factors on habitat quality.The results demonstrated that the overall level of habitat quality in the TRB was poor,showing a continuous degradation state.The intensity of the negative correlation between habitat quality and Hemeroby index was proven to be strongest in cold spot areas,hot spot areas and random areas.The spatial lag model(SLM)was better suited to spatial regression analysis due to the spatial dependence of habitat quality and disturbance factors in heterogeneous units.By analyzing the model,Hemeroby index was found to have the greatest impact on habitat quality in the studied four periods(1990,2000,2010 and2018).The research results have potential guiding significance for the formulation of reasonable management policies in the TRB as well as other river basins in arid areas.     

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。     

近60年来乌鲁木齐河流域土地利用变迁及人文因子研究

利用史料及土地详查资料分阶段定性和定量地回顾了乌鲁木齐河流域近60年来的土地利用变迁,并分析了各个阶段影响土地利用变迁的主要人文因子。得出乌河流域土地利用变迁过程如下:建国初至20世纪80年代,土地利用变迁主要表现在建设用地的增加及未利用地的开发。20世纪80年代至90年代之间,农地继续减少,林地有所恢复,但成林地破坏严重;建设用地面积整体有所增加。20世纪90年代至2004年之间,耕地面积继续下降,园地和建筑用地增加。此外,分析了影响乌河流域土地利用变迁的主要人文因子:人口因子、政策因子、社会经济因子和城市化。并指出地区开发伊始,政策因子是先导因素;80-90年代,人口因子占主导;而目前的发展阶段,四个因子相辅相成,共同发挥作用。