基于遥感与GIS的土地利用变化对生态服务价值的影响?

为了认识和理解土地利用变化对生态服务价值的影响,以1992、2000、2008年的Landsat TM影像为基础,应用遥感与GIS技术获取了土地利用信息,分析了双流县16年来土地利用/覆被变化,采用中国陆地生态系统的服务价值测算方法对区域土地利用类型的生态系统服务价值进行评估,为研究区土地持续利用和生态环境保护和建设提供参考。结果表明：（1）1992—2008年间双流县土地利用变化显著,耕地（水田）和林地分别减少28207.249 hm²和1752.915 hm²,建设用地（城镇、工矿交通用地）增加17034.99 hm²;土地利用类型主要由耕地（水田）和林地向建设用地（城镇、工矿交通用地）转移。（2）区域生态系统服务价值增加4508.859×104元,但不同时段变化趋势不同,其中1992—2000年的系统服务价值下降10.59%,而2000—2008年增加16.024%。（3）林地、耕地（水田和旱地）向建设用地（城镇、工矿交通用地）的转移导致生态系统服务价值减少,为负流向,总值分别达2197.233×104元、5317.460×104元。（4）生态价值系数变化变化对生态系统服务价值的变化缺乏弹性,相对敏感性为：林地＞耕地（水田和旱地）＞水域;土地利用变化对区域生态系统服务价值变化的影响,水域的影响最大,耕地（水田和旱地）和林地相对较小。     

粤北山区县域土地利用对生态服务价值的影响

山区属于生态脆弱系统类型,为明确土地利用变化对其生态服务价值的影响,进行有利于城乡区域的生态环境保护及用地规划。本研究以韶关市仁化县为例,通过仁化县2000、2010、2020年的Landsat TM影像,运用RS和GIS软件分析仁化县近20年的土地利用变化状况,从生态服务价值的角度分析仁化县2000—2020年的用地变化对土地系统稳定性和生态系统服务价值的影响。结果表明：（1）仁化县各土地利用类型面积从大到小依次为林地、耕地、草地、水域和建设用地,20年间林地、耕地和草地在研究期内总体呈现先增加后下降的趋势,建设用地面积逐年上升,水域面积呈现先下降后增加的趋势;（2）2000—2020年仁化县土地利用程度指数呈增长趋势,土地利用结构信息熵值在0.76~0.82之间,土地利用结构稳定性增加,土地利用均衡度在0.47~0.51之间,且逐年增加;（3）仁化县土地利用类型的变化影响了生态服务价值的转变;2000—2020年仁化县整体生态服务价值呈现先减少后增加趋势,实际净增加39440.78万元;（4）在11个二级服务功能中,水文调节功能价值增加趋势明显,从2000年的342416.79万元增长到2020年的380556.19万元。本研究结果可以为山区的自然资源保护、经济和生态的可持续发展以及土地结构调整提供依据。     

重庆市永川区土地利用空间格局变化模拟

为了研究快速城市化过程中县级尺度土地利用结构特征,从而更精确把握土地利用与覆被变化的动态过程。将GIS技术与CLUE-S模型结合研究重庆市永川区土地利用空间格局的变化。结果表明：永川区2000—2010年土地利用类型变化均以森林和农田为主,各期占总面积90%以上。从2000—2010年城镇面积显著增加,增加了16.11%,且2005—2010年城镇面积变化程度比2000—2005年变化更为剧烈。森林面积在10年间少量增加。10年间农田面积减少了1660 hm2。对永川区土地利用变化设定3种情景进行模拟,并对预测结果进行比较分析。由此得出：在快速城市化的驱动下,永川区土地利用景观格局变化以森林和农田为主,城镇面积大幅度增加,森林面积也呈现增加趋势。相应地农田面积减少。生态保护情景模式下对生态环境有保护作用的土地利用类型有较好的调控效果。     

松嫩平原土地利用变化特征及生态系统服务价值研究——以哈尔滨市为例

土地利用变化与生态系统服务价值的研究对土地资源可持续开发和利用具有极为重要的意义。本文以哈尔滨市为研究区,以土地利用的遥感影像为数据源,采用基于当量因子的生态系统服务价值综合评价分析方法和敏感性分析方法,阐释所选研究区域范围内部,不同土地利用类型的生态系统服务价值变化的表现特征。通过改良和调整哈尔滨市的不同土地利用类型对应单位面积以及生态系统的服务价值和系数表,对哈尔滨市2005—2020年的生态系统服务价值的时间性与空间性基本分布格局展开全面系统深入分析。结果表明：（1）2005—2020年,哈尔滨市的耕地总面积与建设用地总面积有较小幅度的增加,同时林地的总面积呈现出逐渐减少的变化趋势。数量变化发生幅度相对较小的土地利用类型是草地、水域和未利用地;（2）哈尔滨市的总体ESV数据测算水平呈现出逐渐下降的变化趋势。哈尔滨市的生态系统服务价值贡献来源主要在于林地、耕地和水域3种用地类型。哈尔滨市现有土地生态系统服务价值发挥状态集中展现在水源涵养层面、土壤保护层面和废物处理层面上。在针对研究区制定土地利用规划方案过程中,要重点性关注以及保护林地、耕地和水域等具备较高水平生态系统服务价值系数的土地利用类型,还要开展具备更加科学化、合理化特点的利用行为规划环节,支持助推哈尔滨市各空间区域多样化土地利用类型的可持续发展。     

白银市土地利用变化对生态系统服务价值的影响

为了明确白银市土地利用状况与生态系统服务价值之间的关系,进一步确定白银市各土地利用类型对生态系统的影响程度。本研究选择当量因子法评价白银市2009—2017年土地利用状况、生态系统服务价值以及两者之间的关系。结果表明:（1）2009—2017年,白银市生态系统服务价值总量从56.75亿元下降到56.49亿元,总体呈下降趋势,各项生态系统功能和生态系统服务都呈下降趋势;草地生态系统服务价值减少了2549.18万元,减少最多,人口对生态系统负荷呈减轻趋势;（2）白银市土地利用类型对生态系统服务价值具有较大的影响,主要受建设用地增加较多,草地和林地面积减少影响较大,在以后的发展中,要从保护生态用地、挖掘存量建设用地方面,探索出一条生态优先、绿色发展的新路子。     

基于价值当量因子分析的四川省农业生态系统服务价值评价研究

农业生态系统服务价值不仅关乎民众福祉,也为实现乡村生态振兴奠定坚实基础。开展农业生态系统服务价值评价,旨在为加强农业生态环境保护提供科学依据。以四川省农业生态系统为研究对象,基于单位面积价值当量因子法,结合皮尔生长曲线模型和恩格尔系数计算社会发展阶段系数,测得2000—2017年四川省农业生态系统服务价值的实际值。结果表明：（1）2000—2017年四川省农用地以林地和草地为主,农用地变化表现为耕地、草地和水域面积减少,园地和林地面积增加的趋势。（2）2000—2017年四川省农业生态系统服务价值变化显著,增幅达2.79倍。其中林地的生态服务价值增加量占总增加量的73.64%。（3）2000—2017年四川省农业生态系统各单项服务价值排序基本保持不变,土壤保持、水文调节和维持生物多样性的价值明显高于其他功能,占总价值的比例接近50%。通过计算社会发展阶段系数,修正农业生态系统服务价值的理论评估值,使得评价结果能够更好地反映不同社会发展阶段下农业生态系统的服务价值。     

基于土地利用变化的额济纳绿洲生态系统服务价值研究

近年来,额济纳绿洲土地利用变化很大,研究土地利用变化下的生系统服务价值变化情况,可以为区域生态环境的保护和恢复提供科学依据。基于1987年、1999年和2009年3期土地利用/覆盖类型数据,结合研究区实际,在对中国陆地生态系统单位面积服务价值表进行空间异质性修正和区域差异性修正的基础上,分析了额济纳绿洲土地利用变化对生态系统服务价值与结构的影响。结果表明：在1987—2009年间,额济纳绿洲生态系统服务价值呈现先减少后增加的趋势,由1987年的79.32亿元减少到1999年的75.52亿元,再增加到2009年的78.14亿元。林地、草地、耕地、水体和荒漠等各类土地面积变化与其价值量变化表现出很大的相似性,说明面积的变化会带来其生态系统服务价值的变化。对比各类土地利用面积率和其对绿洲总价值量的贡献率,林地、草地和水体以占研究区10%的面积,贡献了95%的价值量,体现了它们在生态系统服务方面的巨大价值。各种土地利用方式的生态系统服务价值的敏感性指数均小于1,表明其对生态系统的价值变化是缺乏弹性的。     

基于土地利用变化的西安市生态系统服务价值的评估

为了研究西安市土地利用变化的环境效应,为区域合理制定土地利用规划、实现土地资源利用优化配置提供依据。以西安市1999—2009年土地利用变更数据为基础,采用中国陆地生态系统单位面积服务价值标准及Costanza生态系统服务价值计算方法,研究了西安市1999—2009年11年间土地利用变化对生态系统服务价值的影响。研究表明,西安市1999—2009年间生态系统服务价值从189.45亿元增加到208.49亿元,生态系统服务价值上升了19.04亿元,价值变化率为10.05%,表明西安市土地利用环境整体趋于良性发展。其中,林地生态系统服务价值增加显著,1999年为12503.62×10⁶元,2009年达到15246.18×10⁶元;耕地和水域生态系统的服务价值减少较快,牧草地和未利用地的生态服务价值略有减少。     

基于地学图谱的县级尺度土地利用时空变化特征研究——以酉阳土家族苗族自治县为例

探究2000—2015年间酉阳县土地利用演变特征规律及地理生态过程,为实现区域土地资源可持续利用提供科学依据。本研究运用图谱理论信息学探究区域土地利用空间分布特征和时空演变规律。结果表明:15年间研究区不同地类呈现不同的发展趋势,土地利用结构主要以林地和草地为主,面积比例分别为86.79%、88.54%、86.13%和85.86%,林地占据一定优势地位。3个时序单元的主要图谱单元类型及面积存在一定的差异性;土地利用涨势和落势图谱中,林地涨势面积最大,占新增面积比例的38.67%,草地落势面积最大,占萎缩面积的比例为38.03%。该研究为今后酉阳县土地利用可持续发展和生态建设提供理论依据和科学支持。     

基于地形梯度的陕西省土地利用变化研究

笔者利用2000、2010 年土地利用现状和DEM数据,基于地形位梯度指数、分布指数和土地利用程度综合指数等,探讨了陕西省土地利用分布变化的地形梯度特征。研究结果表明：陕西省土地利用现状以林地、耕地和草地为主,三者土地面积占区域总面积的95%以上;2000—2010 年土地利用变化特征是耕地面积逐渐降低,大量耕地退耕为草地(3761.33 km2)和林地(1198.61 km2),而建设用地面积明显增加,主要源于对耕地(729.66 km2)和草地(225.86 km2)的侵占;土地利用类型在地形位梯度上的变化特征是随着地形位的增高,草地、耕地、园地、水域、建设用地和未利用土地的分布指数逐渐降低,而林地与之相反。土地利用程度显示,在地形位指数较低的区域土地利用程度较高,土地利用类型转换剧烈,而随着地形位指数增高土地利用程度随之降低。     

沿海地区耕地集约利用与生态服务价值动态变化及相关性分析

沿海地区既是人类活动剧烈区又是生态环境敏感脆弱区,其耕地利用变化与生态环境效应研究亟待加强。以江苏沿海为研究区域,基于耕地集约利用和生态服务价值模型,估算沿海19个县市耕地集约利用水平与生态服务价值,分析其时空演变特征,探讨沿海地区耕地集约利用与生态服务价值的动态变化特征。结果显示：（1）2000-2010年江苏沿海19个县市耕地集约利用水平显著提高,2000年、2005年、2010年其平均值分别为0.181,0.251和0.372,空间格局变化特征显著,Ⅰ级区范围呈缩小趋势,Ⅱ级区和Ⅲ级区范围有所增加。（2）耕地生态服务价值呈波动变化,2000年、2005年、2010年其耕地生态服务价值平均值分别为1.68×109元,1.58×109元,1.55×109元,苏北地区耕地服务价值呈下降趋势,苏南地区呈上升趋势,耕地生态服务价值Ⅰ级区呈零散分布,Ⅱ级区范围在扩大,Ⅲ级区范围呈减少态趋势。（3）江苏沿海地区耕地集约利用水平与生态服务价值呈显著负相关,不同典型年份其相关系数分别为-0.700、-0.662和-0.682,不同经济梯度下其相关系数存在明显差异,经济发达的苏南地区相关系数值大于苏北地区,苏南地区相关系数呈下降趋,而苏北地区呈上升趋于。     

松花江流域1950年代至2015年土地利用的分形动态

通过GIS技术,在分析松花江流域1950年代至2015年65年间土地利用结构变化和分型动态基础上,结果表明：①流域内的土地利用类型主要为农田、林地、草地和沼泽地,林地、草地和沼泽地呈减小趋势,沙地和盐碱地呈增加趋势,且动态度最大。②松花江流域分型维数65年来逐渐逼近临界值1.50,结构稳定度下降。流域内农田、林地、河流、居民地和盐碱地的稳定性较好,而流域自然植被类型草地、湖泊、沙地和沼泽地的稳定性较差,容易受到外界的干扰。农田、林地、河流、居民地、盐碱地和沼泽地等呈下降的趋势,草地、湖泊和沙地等呈上升的趋势。     

区域草原资源生态功能的经济价值年度间变化——以苏尼特左旗为例

为了研究苏尼特左旗草原生态功能价值在十年间的变化情况,本文通过研究2000年、2005年和2010年苏尼特左旗草原固碳释氧、净化空气、涵养水源和抵御风蚀几个方面的等功能,并将这些生态功能通过计算进行价值化,得出了各年度草原生态功能价值。结果表明,全旗2000年生态功能总价值为3.34 X109元,2005年为1.82 X109元,到了2010年全旗草原生态功能综合价值为3.49 X109元。因此,在十年间苏尼特左旗草原生态功能2005年比2000年下降了41%,2010年比2000年提高5%,说明苏尼特左旗2005年生态环境最差,分析这种现象的原因发现,生态价值的高低同降雨量呈正相关,由于2005年降雨量显著低于其他年份,因此生态功能价值最低。草原是一个复杂的生态系统,生态功能价值的研究在理论和方法都存在很多不足之处,因而本文得到的苏尼特左旗草原生态功能价值是基于现有技术手段的一个保守的、较低的估算值。     

中国退耕还林工程驱动下的滇东南喀斯特山区近八年土地利用变化研究——以文山县为例

以滇东南喀斯特山区的文山县为例,分析其2000~2008年间退耕还林工程驱动下的土地利用变化状况,结果表明,近8年来,文山县土地利用变化基本特点表现为耕地、园地、林地及建设用地面积均有所增加,荒草地及裸地等未利用土地面积明显减少;退耕还林工程的成效较为明显,林地面积有所增加,部分陡坡耕地得以实现生态退耕,但也有部分良田好地被生态退耕而转为林地、园地和荒草地,且退耕总量主要是＜25°缓坡耕地,与国家耕地保护政策显著不符。尤其应当看到的是,林地的增加量和增幅远远低于耕地的增加量和增幅,同时,一边实施生态退耕、一边又毁林开垦、且毁林开垦量明显大于生态退耕量的现象应当引起重视。     

神府矿区土地利用与NDVI时空变化及其驱动因素分析

旨在研究矿区人类活动引起的土地利用变化及其对植被指数变化影响。以陕西省神府矿区为研究范围,应用线性趋势法和相关系数,结合土地利用和MODIS NDVI数据,分析了神府矿区土地利用与NDVI时空变化过程及其驱动因素。结果表明,2000—2010年神府矿区土地利用变化特征表现为耕地大面积转为草地和建设用地迅速增加。2000—2015年神府矿区NDVI总体呈线性增加趋势,线性增加速率为0.105/10a(P<0.001)。NDVI显著增加区域占矿区总面积的95.95%,仅有河流谷地、城镇附近区域NDVI呈减少趋势。耕地面积下降和建设用地面积扩张,导致NDVI降低,草地和林地面积增加,引起NDVI升高。神府矿区2000—2015年NDVI与气温以负相关为主,与降水以显著正相关为主,占区域总面积的97.79%,负相关以斑块状和线状集中在城镇附近和河流谷地。研究认为退耕还林还草工程实施和社会经济发展引起的城市扩张是神府矿区土地利用变化的主要驱动因素,而气候变化尤其是降水增加和草地、林地面积增加有力促进了NDVI的升高。