西安市土地利用变化及其生态系统服务价值研究

基于西安市1989-2009年的土地利用基础数据,以1989年为基准年,研究西安市土地利用变化对生态系统服务价值的影响.结果表明:(1)研究区内1989-2009年土地利用变化较快,耕地、水域、草地、未利用地面积减少,建设用地、林地面积增加,土地利用综合指数下降了7.25;(2)研究区1989-2003年生态系统服务价值减少(2.60亿元),主要是因为建筑用地面积增加等造成的,2004年生态系统服务价值增加,2004-2009年生态系统服务价值在2004年的基础上减少了3.73亿元,此期间内耕地林地面积的减少、建设用地面积增加成为生态服务价值减少的主要影响因素.研究表明,西安市土地利用结构决定生态服务价值,生态服务价值反映了土地利用结构的生态优劣.     

基于RS和GIS的兰州土地利用变化及生态环境效应研究

基于RS和GIS技术,从兰州市1990年的TM影像和2006年的ETM影像中提取土地利用数据,分析了该区16年来土地利用的变化,并从生态系统服务价值的角度,定量评价了该区土地利用变化所产生的生态环境效应。结果表明:1990—2006年兰州市林地增长面积最大,主要来源于草地和耕地的转出,其次为城镇交通用地,主要是对耕地、草地和未利用地的占用;土地利用类型面积减少最大的是草地,主要转变为耕地、林地和城镇交通用地。土地利用变化引起生态服务价值变化:1990年为43 594.95万元,2006年为44 084.16万元,表明该区域生态环境整体向良性方向发展。     

基于RS和GIS的河谷型城市土地利用变化及生态环境效应研究

基于RS和GIS技术,从1990年和2006年兰州市TM和ETM遥感数据和专题矢量数据中提取了土地利用数据,分析了该区16a来的土地利用变化,并从生态系统服务价值的角度,定量评价了该区土地利用变化所产生的生态环境效应。结果表明,1990—2006年兰州市林地增长面积最大,主要来源于草地和耕地的转出,其次为城镇交通用地,主要是对耕地、草地和未利用地的占用;土地利用类型面积减少最大的是草地,主要转变为耕地、林地和城镇交通用地。土地利用变化引起生态服务价值变化表现为1990年为43594.95万元,2006年为44084.16万元,表明该区域生态环境整体向良性方向发展。     

退耕还林对河北顺平县土地利用变化及生态系统服务价值的影响

退耕还林工程的实施,使区域的土地利用与生态环境发生了变化。为定量研究该区域退耕前后土地利用与生态服务价值的变化情况,本文应用Costanza生态系统服务价值计算公式和谢高地等人的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表,对顺平县2001-2008年土地利用变化对生态系统服务价值的影响进行了分析。结果表明:土地利用变化主要体现为耕地、其他农用地、未利用地的减少和园地、林地、建设用地和水域的增加;顺平县的生态系统服务价值在退耕还林期间呈逐年增加的趋势,其生态服务价值与总人口、GDP和农民人均纯收入均表现为显著正相关,反映出退耕还林工程对其生态、社会、经济等方面均起到了一定的积极作用。     

北京市城市扩张及其生态效应研究

随着城市经济的发展和城市面积的扩张,北京市出现了大尺度的土地利用与覆盖变化。为了研究北京市城镇用地的空间扩张特征及其生态环境效应,采用RS与GIS相结合的方法,提取了1990年、2000年和2007年北京市城镇用地变化的数量、类型和空间信息,运用GIS空间分析和生态系统服务价值综合评估的方法,分析了近17a来北京市城镇用地扩张的时空分异格局及其生态效应。结果表明:自20世纪90年代以来,北京市城镇用地向郊区扩张的趋势非常明显,总体呈现出自中心城区向近郊区逐层推进,以近郊区和远郊区为沿线据点的外延式扩张的空间变化规律;由于城镇用地的扩张,直接导致耕地面积和林地面积在近17a内分别减少了1 719.25km2和220.25km2,生态系统服务价值最终减少了218 196.49万元;大面积的耕地和林地、草地及水域被城镇用地所代替,城市的绿色屏障功能日趋弱化,生态效应急剧下降。     

珠江三角洲地区土地利用和景观格局变化研究

珠江三角洲是中国经济快速发展地区之一,土地利用发生剧烈变化。利用1990,2000,2006年3期遥感解译数据,借助GIS空间分析功能和景观格局指数,分析了珠江三角洲土地利用和景观格局时空演变过程。研究结果表明,1990—2006年,珠江三角洲土地利用发生变化的面积13 580.81km2,占土地总面积的32.93%,后6a变化速度明显快于前10a;城镇用地、农村居民点、其它建设用地快速扩张,水域面积显著增加,水田、旱地、林地面积快速减少;斑块数量显著增加,土地利用景观不断破碎,多样性增强。水田、旱地、林地、水域和城镇用地近圆指数较小,斑块形状复杂;分维数介于1.26～1.44,各地类形状趋向复杂,人类对其干扰不断增强;林地是整个区域土地利用格局的基质,分离度最小,水田、城镇用地、旱地和水域的分离度相对较小,呈现连片分布状态。     

豫西山区土地利用变化对生态服务价值的影响

利用豫西山区栾川县2005年、2010年、2014年3期Landsat TM影像,运用监督分类与人机交互解译的方法提取2005—2014年的土地利用变化数据,并以谢高地等制定的中国陆地生态系统服务价值当量表为基础,结合栾川县实际情况,对生态系统服务价值当量表进行了修正,估算了栾川县14个乡镇土地利用变化对生态系统服务价值的影响及其变化情况。结果表明:（1）研究期间栾川县的耕地、林地、草地变化不显著,建设用地面积呈现不断增加趋势,水域面积则表现出先增加后减小的态势;（2）2005—2010年栾川县生态服务价值大幅度增加,到2014年生态服务价值总额则降回至2005年水平;（3）各地类生态服务总价值敏感系数均小于1,由大到小排序为林地、水域、草地、耕地,林地对生态系统服务价值的贡献率最高,耕地最低,生态服务价值对生态服务功能指数缺乏弹性,研究结果是可信的。     

坝上高原生态用地时空格局演变与生态系统服务价值分析

为了给当地的生态用地保护和区域间生态补偿提供科学依据,该研究在坝上高原地区1990、1995、2000、2005、2010和2015年6期土地利用解译数据的基础上,通过GIS等工具分析了研究区域1990-2015年间生态用地格局演变的基本特征,并对生态用地的生态系统服务价值进行了计算。主要结论如下:1990-2015年期间,研究区域生态用地数量呈减少趋势,其中林地和其他生态用地数量在增加,草地和湿地数量在减少。生态用地活跃程度在2000-2015年比1990-2000年期间更高。林地的空间稳定性最好,然后为草地和湿地,其他生态用地稳定性最差。生态用地生态系统服务价值由46.01亿元上升到428.26亿元,增加了8.31倍,林地和湿地提供的生态系统服务价值最大,其次为草地,其他生态用地最小,应当继续加强生态防护林建设,采取生物恢复技术,人工补水,科学禁牧、休牧、轮牧,调整产业结构等措施恢复和增加林地、湿地和草地的生态系统服务功能。     

近40年烟台市海岸线及近岸土地利用变化与生态服务价值效应分析

为深入揭示烟台市海岸线40年时空变迁及土地利用空间格局变化,采用Landsat MISS,TM,ETM+遥感数据,对烟台市4个时期海岸线进行了长度提取,以海岸线向陆地延伸5 km作为研究范围,结合地形图和土地利用调查数据,运用监督分类提取了1973年和2014年两个时期土地类型,分析了土地利用现状和时空变化;在此基础上,应用Costanza的生态服务价值计算方法,参考中国陆地生态系统景观单位面积生态服务价值表进行了货币化计算评估。结果表明:（1）1973—2014年海岸线总体长度呈递增趋势,40年间净增了55.976 km,其中人工岸线增幅最大,而基岩和淤泥质自然岸线大幅减少;（2）40年间总土地面积净增了95.661 km²,主要是填海造陆导致建设用地面积增加,而湿地、林地和水体等生态用地面积大幅减少;（3）土地利用变化导致生态服务总价值损失了158.636万元,其中湿地、林地的生态服务价值损失最多。自然湿地大量转化为建设用地以及大力保护耕地是导致不同土地覆盖类型生态服务价值发生变化的主要原因。     

1976—2015年辽河口土地利用格局变化及驱动机制研究

利用1976、2000及2015年3期遥感影像解译数据,从土地利用格局、土地利用类型变化速率及土地利用类型转移矩阵等方面,分析了辽河口地区1976—2015年土地利用格局、变化趋势及转移特征,结果表明:辽河口地区总面积6327 km 2,区域生态以农田-湿地-城镇复合景观为主,耕地所占面积比例最大,其次为沼泽湿地,再次为建设用地,水域、滩涂、河滩地、林地、草地、盐碱地、裸土、裸岩等零星分布;1976—2015年辽河口地区土地利用变化主要体现为沼泽地、林地及滩涂面积不断减少,建设用地及虾蟹养殖地面积不断增加。分析表明,辽河口地区土地利用格局变化的驱动力主要来自人为活动,区域气候变化对区域土地利用格局变化影响很小,主要对区域沼泽湿地景观产生一定影响。     

“十二五”期间重庆市土地利用变化及生态效应

[目的]揭示"十二五"期间重庆市土地利用及生态效应变化规律,为该市用地结构调整和生态可持续发展提供理论支持。[方法]基于重庆市2011—2015年5期TM遥感影像,采用土地利用动态度、土地利用程度指数、生态系统服务价值评价法、敏感性分析等方法开展研究。[结果]"十二五"期间,重庆市耕地、林地、草地、水域湿地、建设用地和未利用地年变化率分别为-0.37%,-0.01%,-1.98%,0.67%,6.77%,-2.54%;土地利用程度综合指数由248.89提高至250.11;生态系统服务价值共减少了2.73亿元。[结论]"十二五"期间,重庆市各土地利用类型动态变化存在差异性,呈现出耕地、林地、草地、未利用地面积减少,水域湿地和建设用地面积增加的趋势,土地利用在这阶段总体处于发展期;生态系统服务总价值整体减少,生态环境轻微朝着不健康的方向发展。     

洞庭湖区生态用地生态服务价值时空演化的地形梯度效应

从数量变化和垂直分布两个层面分析了洞庭湖区1990-2015年期间生态用地及其生态服务价值时空演化的垂直空间分布特征,结果表明:（1） 洞庭湖区生态用地由1990年的17 215.77 km²增加到2015年的17 258.28 km²。其中湿地数量增加,林地、草地数量减少。（2） 生态用地生态服务价值由1990年的856.72亿元增加到2015年的1 393.28亿元,湿地生态服务价值增加明显。（3） 低地形梯度（1~10）为湿地的优势分布区;高地形梯度（30~50）是林地和草地的优势分布区。生态用地的转入和转出在不同时期交替进行,转入主要集中在较低的地形梯度上,而转出覆盖的梯度更广。（4） 生态服务价值优势分布区逐渐向低梯度聚集,中高梯度贡献的生态服务价值比例明显下滑。在明晰生态用地及其生态服务价值的垂直分布变化规律的基础上,进行精准的生态管控和建设,实现洞庭湖区生态系统的健康发展。     

吉林省自然保护区土地利用/覆被变化及生态系统服务价值动态

运用3S技术,对吉林省境内的14个国家级自然保护区2000年和2010年的遥感影像进行了处理,分析了该地区2000-2010年期间土地利用/覆盖变化特征和生态系统服务价值的动态。结果表明,2000-2010年期间,研究区建设用地、草地和农田的面积有所增加,林地、湿地、水域和未利用地的面积均有所减少;该区域综合土地利用变化动态度为0.15%,空间动态度为0.43%;林地变化最缓慢,变化幅度低于区域平均变化水平。自然保护区生态系统服务价值降低9.95×10⁸ 元/a,降低率为1.73%。林地、湿地、水域和未利用地价值量有所降低,分别减少0.31%,6.78%,5.15%和8.96%,草地、农田价值量有所增加,分别增加了15.67%和5.13%。自然保护区的多种地类和多项生态系统服务价值均有下降趋势。     

尉犁县土地利用/覆被变化的区域生态系统服务价值变化

基于尉犁县1993年、2001年、2009年和2017年的遥感影像数据,采用中国陆地生态系统服务价值测算方法,结合研究区实际情况,对生态系统服务价值系数进行了修正,分析了尉犁县土地利用/覆被变化导致的生态系统服务价值变化。结果表明:1993—2017年,尉犁县不同土地利用类型面积总体呈“六增三减”态势;即耕地、建设用地、水域、湿地、盐渍化地与沙漠面积有所增加,林地、草地与未利用地面积有所减少;尉犁县土地利用生态系统服务总价值总体呈增加趋势,从1993年的173.61亿元增加到2017年的206.30亿元,增加了32.69亿元。在整个研究时段内,研究区各土地利用类型对生态系统服务总价值的贡献大小从高到低依次为湿地 > 草地 > 未利用地 > 沙漠 > 水域 > 林地 > 耕地 > 盐渍化地 > 建设用地;敏感性分析结果表明各土地利用类型敏感性指数均<1,表明各土地利用类型生态系统服务价值对生态系统服务总价值的影响较小,缺乏弹性,研究结果可信。     

海伦市资源演化格局与土地利用变化及其生态效应分析

以黑龙江省海伦市为例, 运用1980 年、1995 年和2000 年的土地利用数据与实地调查相结合, 对20年间海伦市土地利用演化过程进行了分析; 利用生态服务价值理论与方法, 分析了海伦市土地利用变化对生态服务价值的影响程度。结果表明: 1980~2000 年间, 海伦市的耕地、城镇用地、交通用地呈增加趋势, 而林地、草地及湿地则呈减少趋势。区域生态效应(生态服务价值)随土地利用类型的变化而变化, 耕地对生态效应的贡献率最高, 为43.67%(2000 年); 其次是湿地和林地, 分别为26.32%和14.96%(2000 年); 居民点及工矿用地对生态效应的贡献率为负值。1980~2000 年间海伦市土地利用的生态服务功能在食物生产功能方面明显增强, 而在气体调节、气候调节、废物处理、土壤形成、侵蚀控制、原材料利用和娱乐文化等方面有所下降, 说明城市的快速发展和粮食生产能力的提高, 在一定程度上导致了区域整体生态效应的下降。     

陕西渭北旱塬区土地利用与生态系统服务价值变化——以陇县为例

以陕西省陇县为研究对象,基于该区域2000年、2005年、2010年、2014年四期遥感影像,探讨了陇县土地利用变化情况,并参照生态系统服务价值当量估算法定量分析了研究期内陇县的生态系统服务价值变化特征,以期为陇县生态环境保护和土地利用调控提供科学参考。结果表明:（1）近14年,陇县土地利用结构发生了明显变化,耕地、未利用地、水体的面积出现减少,林地、草地、建设用地的面积均有不同程度增加,草地面积增加最多,增长了15.18%,耕地面积减少最多,减少了2.68%。（2）研究期内,林地生态系统服务价值最高,依次为耕地、草地、水体和未利用地。陇县总生态系统服务价值增加了1.617×10⁷元,林地和草地的贡献度最大。耕地和水体面积减少引起食物生产、废物处理、水源涵养和娱乐文化的生态服务价值在不同时期出现下降。（3）不同时期,各地类的生态系统服务价值敏感系数均小于1,表明生态系统服务价值对价值系数变化缺乏弹性,研究结果具有可信度。     

北京郊区土地利用变化及其生态效应研究

以京郊3个具有不同功能的区（县）为例,利用从1996年、2005年TM影像中获取的土地利用数据,在分析研究区近10年的土地利用变化的基础上,通过构建生态价值指数（EVI）和土地利用变化的生态价值转移率（TREV）,从土地利用变化所引起的各类型间生态价值转移的方向、幅度等方面对北京郊区土地利用变化的生态效应进行定量研究。结果表明:1996—2005年研究区的林地、草地、建设用地增加,而耕地、水域和未利用地减少,各土地利用类型的变化速度依次为建设用地 > 水域 > 耕地 > 草地 > 林地 > 未利用地;从区域看,土地利用相对变化速率从快到慢依次是城市功能拓展区（朝阳区）、城市发展新区（顺义区）、生态涵养发展区（密云县）;从类型变化看,以耕地、水域的转出和建设用地的转入为主。研究时段内研究区的生态价值指数总体呈下降的趋势,各区县的区域生态价值指数差异较大,且相对差异还在扩大,其指数下降速度从快到慢依次是朝阳区、顺义区、密云县;同时从分布变化看,EVI中值波动区减少,EVI较低区和EVI低值区增加,导致了研究区总生态价值指数有所下降。     

干旱区县域土地覆被变化特征及其生态环境效应——以内蒙古自治区翁牛特旗为例

[目的]研究翁牛特旗的土地利用变化特征及其生态环境效应,为该地区生态环境重建提供支持。[方法]选取2006及2015年8月Landsat卫星影像,通过ENVI 5.1提取出翁牛特旗土地利用数据,进而利用土地利用动态度、土地利用类型的空间转移矩阵,以及生物丰度指数、生态系统服务价值和敏感性指数,分别对翁牛特旗土地利用结构的时空演化特征和生态环境效应进行分析。[结果](1)翁牛特旗主要土地利用类型为耕地、林地、草地和沙地,近10a来该旗的土地利用变化呈现为耕地、草地、建设用地增加,林地、沙地和水体面积减少的态势。(2)10a间生物丰度指数从2006年的43.47下降为2015年的42.69,降低1.79%,表明区域的生物量减少,不利于生物多样性发展;生态系统服务总价值从2006年的102.31亿元下降至2015年的98.47亿元,减少了3.84亿元,下降了3.75%,生态环境基本维持着平衡,总体上呈现出微弱的退化。(3)各种土地利用类型的敏感性指数(CS)均小于1,表明研究区生态系统服务价值对于生态服务价值系数不敏感、缺乏弹性。[结论]研究区林地、水体面积的减少,建设用地面积的增加是生态系统服务总价值减少的主要原因。研究区土地利用变化引起的生态系统服务价值和生物丰度的减少,加剧了当地生态环境的脆弱性。