基于GWR模型的成渝城市群生态系统服务时空演变及驱动因素研究

【目的】对成渝城市群自然生态系统服务时空演变特征与驱动因素进行研究,有助于规划者从宏观尺度上掌握其自然资源存量情况与发展趋势,合理拟定成渝城市群规划建设策略,从而推动我国西部大开发平台建设。【方法】选择成渝城市群为研究对象,以144个市、县、区作为研究单元,通过当量因子法量化其生态系统服务,建立"自然-社会"驱动因子指标体系,在此基础上运用最小二乘法(OLS)模型筛选具有显著相关性的驱动因子,运用地理加权回归(GWR)构建回归模型,研究成渝城市群自然社会因素对生态系统服务的驱动作用。【结果】(1)成渝城市群生态系统服务总量劣化趋势显著,1995-2015年间(1995、2000、2005、2010、2015年,共5期)成渝城市群生态系统服务价值分别为3 470.53亿、3 464.08亿、3 452.43亿、3 438.02亿和3 423.92亿元,分别比前一期下降6.45亿、11.65亿、14.40亿和14.10亿元;(2)成渝城市群生态系统服务空间分布以成都、重庆两处核心城市中心区与缙云-中梁山脉中心区呈现显著区域化分布特征,全域超过90.38%的区域生态系统服务均处于下降趋势;(...     

基于通径分析的土地利用变化对生态系统服务价值的影响分析——以庆阳市西峰区为例

【目的】精确刻画土地利用变化与生态系统服务价值的直接与间接作用对土地资源的可持续利用具有重要的作用.【方法】采用通径分析法探讨西峰区土地利用变化对生态系统服务价值的影响.【结果】10a间西峰区的生态系统服务总价值增加了2.976亿元,单项生态系统服务价值中调节服务价值最大;林地的决策系数为2.608 7,表明林地为主要的增进性决策变量;未利用地和建设用地决策系数分别为-9.709 9和-1.036 3,对生态系统服务总价值主要起限制性作用.【结论】土地利用变化对生态系统服务总价值的影响并非由单纯的土地面积的直接变化决定,而是受各子系统间直接和间接作用综合影响.     

基于GIS的陕北黄土高原土地生态系统固碳释氧价值评价

 【目的】定量评价生态系统固定CO2和释放O2功能,是生态系统服务功能研究重要内容之一。论文旨在对土地生态系统固碳释氧价值进行遥感测量和评价,为改善区域生态环境提供参考。【方法】论文依据光合作用方程式,采用遥感估算模型,基于植被NPP（第一性生产力）物质量测算结果,分别测算陕北黄土高原绿色植物固碳释氧物质量。以此为基础,分别采用造林成本法和工业制氧法测算其价值量。探讨陕北黄土高原生态系统固碳释氧价值的时间变化、空间分布。【结果】陕北黄土高原固定CO2的价值在1978、1990、2000和2005年分别为141.27亿元、177.46亿元、170.09亿元和247.08亿元,平均值为187.72亿元;释放O2的价值取两种测评方法的平均值,分别为150.07亿元、188.52亿元、192.97亿元和281.48亿元,年平均值为203.26亿元,比固定CO2的平均值多15.54亿元。从土地利用类型来看,固碳释氧价值表现为林地＞耕地＞牧草地＞园地＞其它类型。【结论】陕北黄土高原北部各县的单位面积固定CO2和释放O2价值普遍低于南部各县,总体上分布沿北部向南部逐渐升高。南部的子午岭和黄龙山具有很高的单位面积价值,如黄龙县、黄陵县、富县和甘泉县。北部农牧交错带和中部黄土沟壑区水土流失比较严重的地区固碳释氧的单位面积价值较低,这与生态环境脆弱有关。     

近60年挠力河流域生态系统服务价值时空变化

根据1950-2005年挠力河流域土地利用数据,利用中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表,对近60年挠力河流域生态系统服务价值的时空变化进行研究.结果表明,自1950年至2005年,挠力河流域生态系统服务价值逐渐减少,由749.84亿元降低至308.82亿元,损失约58.82％;价值空间格局由以高价值区为主导的状态逐渐转化为以低价值区为主导的状态,且价值质心由北向南发生转移;挠力河流域生态系统服务价值的全局自相关指数逐渐减小,高-高自相关类型沿河流主干道逐渐萎缩,且呈现破碎化趋势,低-低自相关类型呈先减少后增加的“V”趋势,呈现不显著连片化趋势.人为垦殖活动是该流域生态系统服务价值时空动态变化的主要驱动因素.     

陕北黄土高原土地利用生态服务价值时空研究

【目的】为了定量的建立区域绿色生态经济账户，为区域土地的持续利用与生态环境和社会经济协调发展提供科学决策依据。【方法】以中国陕北黄土高原作为研究对象，通过野外实地调查与测定，利用遥感和地理信息系统手段与多元统计分析等方法，从分析区域现状主要生态过程入手，研究了区域的土地利用覆盖及其格局变化，以及生态服务功能及价值的时空分布。【结果】1978年1990年和2000年陕北黄土高原生态系统服务价值分别为467.23亿元、577.03亿元和560.99亿元。从1978年至1990年陕北黄土高原的生态价值增加了19.03%，而1990年至2000年陕北黄土高原的生态价值减少了2.86%，但是在22年来陕北黄土高原的生态价值增加了16.71%。【结论】陕北黄土高原生态系统服务功能价值在空间分布上存在一定的差异。从大的区域来讲，1978年到2000年陕北黄土高原生态系统服务价值是在缓慢增加，并且陕北黄土高原生态系统服务价值的增加主要在南部，北部变化不大。但是值得注意的是虽然大趋势是缓慢增加，但是局部地区生态系统服务价值的减少却很剧烈，而且，陕北黄土高原1990年至2000年生态服务价值总体上是在减少。生态环境改善的情况存在区域分布差异，南部改善面积较大但是北部地区改善缓慢。     

黄土丘陵沟壑区退耕还林还草工程生态服务价值评估——以安塞县为例

【目的】退耕还林还草工程的生态效益可以由农田生态系统转变为林草生态系统服务价值的增加量来体现。对退耕还林还草工程的生态系统服务价值进行估算,可以为验证退耕还林还草效果、完善退耕还林还草政策提供科学依据。【方法】根据黄土丘陵沟壑区退耕还林还草工程实施前后生态系统特征的变化和生态系统服务的内涵,选取土壤保持、涵养水源、维持营养物质循环、固碳释氧、净化空气、保护生物多样性等指标,运用市场价值法、费用替代法、影子工程法、机会成本法等研究了安塞县退耕还林还草工程生态系统服务功能及价值的时空变化,并对退耕后生态系统中各植被类型的服务价值进行了评估。【结果】实施退耕还林还草工程以来,安塞县退耕还林还草工程的生态系统总服务价值,从退耕前(1998年)的188.37亿元增加到退耕后(2005年)的241.03亿元,增幅达27.95%;在生态系统各项服务功能价值的贡献中,涵养水源价值量最高(77.08%),接近于总价值的3/4,其次是土壤保持价值(11.43%)、维持营养物质循环价值(6.83%)、固碳释氧价值(3.94%)及保护生物多样性价值(0.54%),净化空气价值(0.18%)最低;实施退耕还林还草工程后,各植被类型的总服务价值表现为灌木林>草地>乔木林>经济林;从各植被类型单位面积的系统服务价值量来看,系统服务功能大小依次表现为乔木林>灌木林>草地>经济林>农田。【结论】实例分析表明,退耕还林还草工程的实施,在保护环境、治理水土流失等方面具有显著作用。     

苏州市不同土地利用变化类型的生态环境效应分析

基于谢高地的生态系统服务单价和苏州市实际情况,量化苏州市1995-2005年间的不同土地利用变化类型对区域生态系统服务价值的影响.结果表明:1995-2005年间,苏州市的土地生态系统服务价值共减少了2.43亿元.其中,农地内部转移造成生态系统服务价值增加2.947亿元;农地向城乡建设用地转移造成生态系统服务价值下降650.51×10<'6>元;城乡建设用地向农地转移造成生态系统服务价值增加112.83×10<'6>元.当前协调苏州市土地利用与生态建设,关键在于提高城乡建设用地的利用效率,尤其是加强农村建设用地整理力度,将部分建设用地转变为农地.     

关中地区生态系统服务价值动态探析

【目的】核算陕西关中地区的生态系统服务价值(ESV),为该地区的生态环境保护与建设提供科学依据。【方法】以陕西省关中地区1996-2007年土地利用变化为基础,结合敏感性指数,对其生态系统服务价值进行系统核算,并探讨生态系统服务价值的变化规律及其驱动因素。【结果】关中地区ESV在1996年为205.71亿元,2007年达到211.82亿元,呈缓慢增长趋势;空间上呈中间低、南北高、西南最高的分布格局,增量呈西北高、东南低的变化趋势,这是自然条件、政策导向与城市化进程博弈的结果。林地、耕地是生态系统服务价值构成中贡献较大的地类,宝鸡市是最大的生态产益区,水文调节、维护生物多样性、保持土壤和气候调节是关中地区生态系统服务功能的主体。1996-2007年的11年内,关中地区单位ESV增加2.97%,人均ESV减少7.21%,环境压力有所增加。【结论】应严格控制城镇用地的扩张速度,积极发展城市绿地,认真考虑人口发展的影响。     

舟山市海岛陆域生态系统服务价值评估

借鉴生态系统服务价值评估方法构建海岛生态系统服务价值评估模型,以中国典型海岛——舟山市为例,定量测算2000—2015年的生态系统服务价值,诠释海岛土地利用变化映射的生态系统服务价值变化时空规律。研究发现:舟山市土地利用中分布较广的为林地、耕地,研究时段内全市耕地、林地主要向城乡建设用地转化,未利用土地资源储备较少且变化幅度不大。舟山市2000—2015年主要生态系统服务价值呈现先增长后降低趋势,2005年和2010年淡水水域生态系统服务价值占比较高,2000年和2015年林地生态系统服务价值占比较高。研究时段内,舟山市除林地提供的土壤保持服务价值呈负增长外,其余生态系统服务价值均为正增长,增长值为37.427亿元。建议海岛陆域发展应注重海岛生态系统保护的土地利用格局,并以此为基础发挥生态系统服务的最理想价值。     

基于土地利用变化的兴县生态系统服务价值评估

生态系统服务与人类的福祉关系密切,生态系统服务价值评估是生态保护与管理的基础。本文在分析兴县生态系统类型及2005—2015年10a间各类型的面积变化的基础上,采用当量因子表,对10a来兴县生态系统服务价值进行了计算,结果表明:兴县10a间草地和水域面积有所减少; 2015年兴县生态系统服务价值为26.35×108元,与2005年相比呈降低的态势,其中林地的生态系统服务价值最大;从单项生态系统服务价值来看,除食物生产的价值增加外,其余生态系统服务价值均呈现不断减少态势。本文可在现实生态系统资产管理方面,为决策者提供参考和依据。     

县域土地利用总体规划实施的生态效应评价——以河南省叶县为例

土地是各种陆地生态系统的载体,土地利用的变化必然影响生态系统的结构和功能。从生态系统服务角度出发,运用Costanza等的研究方法,参考谢高地等修正的我国生态系统服务价值当量,构建不同土地利用类型的生态服务价值修正系数;以河南省叶县为例,从生态系统服务价值视角定量评价县域土地利用总体规划实施的生态效应。结果表明:(1)叶县生态系统服务总价值从2000年的15.83亿元提升到2020年的26.30亿元,年均变化率达到2.57%;(2)2005—2010年,与其他单项服务价值相比,叶县生态系统供给服务价值和调节服务价值大幅度增加;(3)2005—2010年,各乡镇的生态系统服务价值均明显上升。通过分析叶县土地利用的变化及其产生的生态效应,进一步明确叶县土地利用结构优化的调整方向,以期为土地利用规划的科学决策和区域生态建设提供参考。     

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。     

关中-天水经济区农田生态系统涵养水源价值量时空变化

【目的】科学、准确地量化农田生态系统的涵养水源服务,有助于其更好地发挥调节水源、稳定水源供应的作用,以缓解水源短缺的危机.【方法】在3S技术支持下,采用土壤蓄水法估算了关中-天水经济区农田生态系统水源涵养量,并采用影子工程法、成本估算法等计算了其涵养水源的价值量.【结果和结论】关中-天水经济区农田生态系统涵养水源量及其价值在1980—2010年的30年间呈先减少后增加的总体变化趋势,其中,1980—2005年农田生态系统涵养水源总量从32.219亿m3·年-1减少至19.691亿m3·年-1,涵养水源总价值从21.587亿元·年-1减少至13.193亿元·年-1,年均减少1.56%;2005—2010年生态系统总涵养水源数量从19.691亿m3·年-1增加到31.638亿m3·年-1,总涵养水源价值从13.193亿元·年-1增加到32.219亿元·年-1,年均增长为7.42%.由于退耕还林还草政策的正向引导,在耕地面积日益减少的情况下,农田生态系统的涵养水源量及涵养水源价值量依然呈增长趋势,并具有一定的时空变化:在时间上表现为先减少后增加;在空间上表现为东南平原高,西北山地、丘陵低的变化趋势.     

扶余市生态服务价值对土地利用变化的响应

以扶余市2009-2015年土地利用变更调查数据为基础,动态分析了扶余市土地利用变化,结合敏感性指数分析计算了生态系统服务价值,运用灰色关联理论分析了土地利用变化与生态系统服务价值的关联性。结果表明:2009-2015年间,草地、交通运输用地、建设用地面积变化较大,交通运输用地和建设用地面积分别增加415.21 hm~2和360.83 hm~2,草地面积减少893.27 hm~2;生态系统服务价值由4.977 317 9×109元减少到4.973 789 5×109元;草地生态系统服务价值与总价值的关联度最大,为0.999 2,其次为耕地,关联度为0.492 1。     

政策驱动下孙水河流域生态系统服务价值变化

为探究政策对区域生态系统服务价值及可持续发展的影响,基于四川省凉山州孙水河流域1990-2020年土地利用遥感解译数据,利用土地利用动态度研究孙水河流域土地利用类型变化程度,利用当量因子法、热点分析法探究孙水河流域生态系统服务价值时空变化特征,并利用地理探测器分析其驱动因素。结果表明,1)1990-2020年孙水河流域土地利用类型以林地为主,土地利用类型之间转换剧烈;2)从时间尺度看,1990-2020年孙水河流域生态系统服务价值累计增长2.55亿元,增长率6.4%,调节服务功能起到了关键作用;3)空间尺度上,有2/3的乡镇生态系统服务价值均增加,分布在流域中部及西北部,变化热点区位于北部光明镇和冕山镇;4)孙水河流域生态系统服务价值的空间分异主要受社会经济因素影响,尤其是人为干扰因素,而退耕还林、脱贫攻坚等政策的实施会深刻影响人为干扰指数、人口密度及地均GDP等社会经济因素,因此政策成为生态系统服务价值空间分异的重要驱动力。研究结果对于地方政府制定生态环境保护政策具有参考价值。     

土地利用变化对嘉兴市生态系统服务价值损益的影响

基于RS和GIS技术,选择浙江省嘉兴市为研究对象,采用Costanza生态系统服务价值计算公式,分析了2005年和2010年嘉兴市的土地利用/土地覆盖变化及其所引起的生态系统服务价值的变化;并通过生态系统功能偏离累积模型和不同土地利用类型间的生态服务价值流向阐述了这5年间生态服务价值变化的原因。结果表明,由于嘉兴市城市化和工业化发展迅速,2005—2010年嘉兴市居民点及工业用地面积增加最多,其次是水域,而耕地面积大量减少。由于生态价值系数的差异,增加的生态服务价值并不能弥补损失的价值,致使嘉兴市生态系统服务价值有所下降,从2005年的3283亿元减少到2010年的3131亿元,降低了464％。     

奇台绿洲荒漠交错带生态系统服务功能价值评估研究

[目的]根据谢高地生态系统服务功能价值体系,对奇台绿洲荒漠交错带生态系统服务功能价值进行评估.在价值评估的基础上,以不同类型土地面积变化为基础,探讨生态系统服务功能价值的变化趋势及变化原因,并进一步讨论价值变化与土地面积变化之间的关系,在此基础上提出干旱区绿洲生态系统可持续发展的对策提供数据支持.[方法]研究采用谢高地生态服务价值体系评价奇台绿洲荒漠交错带在1986～2005年间生态系统服务功能价值,并在此基础上对该地区景观格局时空变化进行分析.[结果]奇台绿洲荒漠交错带生态系统服务功能价值明显呈现出逐年递减的趋势;谢高地生态服务价值体系计算结果降低的趋势线斜率为-0.100 8.[结论]通过转移概率矩阵来分析生态服务价值的变化,造成生态服务价值下降的原因主要是林地和草地面积减小,而农田和城市面积增大.人为活动对研究区景观格局产生的影响, 已成为生态环境退化的主要驱动因子和因素.     

基于能值理论评估草地生态系统的价值

为了了解生态资产及其服务功能动态过程,以锡林郭勒草地植被层的生物量作为草地资产的重要指标,以其吸收CO2、释放O2、为畜牧业提供饲草、为生态系统提供有机物的功能作为服务功能价值指标,进行动态模拟。结果表明:自从1992年以来,锡林郭勒草地生态系统植被层生物量生态资产及主要服务功能的价值呈现出增长态势,到2004年,生物量生态资产的价值为2421亿元,主要服务功能价值1902亿元/a,生态系统的替代价值达到10031亿元。根据模拟预测,2031年,锡林郭勒草地生态系统的主要生态经济价值将达到:生态资产(生物量)的宏观经济价值为2585亿元;主要服务功能的价值为1928亿元/a;生态系统的替代价值为10296亿元。     

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。     

1978~2018年喀什地区土地利用及其生态服务价值变化

【目的】 研究土地利用变化背景下生态系统服务功能改变对干旱区生态建设与区域可持续发展的影响,为新疆喀什地区土地利用规划提供依据和参考。【方法】 以1978、1988、1998、2008和2018年5期的土地利用遥感解译数据为基础,采用我国陆地生态系统服务价值测算方法,估算新疆喀什地区1978~2018年41a间各土地类型变化及其生态系统服务产生的影响。【结果】 (1)41a间,耕地、林地、湿地、建设用地和沙地面积扩大,而草地、水域、未利用地和盐碱地面积缩小;(2)41a间喀什地区总生态系统服务价值呈“减少—增加—减少”的变化趋势,呈现减少趋势。总生态系统服务价值从1978年的593.23×10⁸元减少到1988年的585.06×10⁸元,在1998年增加到592.89×10⁸元,而到2018年的生态服务价值又减少到552.70×10⁸元;(3)水源涵养和废物处理功能的价值贡献最大,而食物生产和原材料的价值贡献最小,新疆喀什地区生态服务功能属于调节性功能;(4)41a间,新疆喀什地区各土地类型各年份的生态系统服务价值敏感性指数均小于1,新疆喀什地区总生态系统服务价值对其价值系数缺乏弹性。【结论】 近41a来喀什地区土地利用变化与社会经济建设活动相吻合,引用生态服务价值系数运用于喀什地区土地利用变化对其生态系统服务功能变化的研究,有助于定量的分析喀什地区土地利用结构变化的生态效应。