河北省农牧交错区LUCC及其对生态脆弱性的影响

研究河北农牧交错区LUCC规律及其对生态脆弱性的影响,为研究区土地利用调控及生态环境恢复提供数据支持。从河北省农牧交错区选择典型样点作为研究单元,基于1987年,2000年和2007年的遥感影像,借助GIS技术手段和Fragstats软件,研究样点区LUCC及其对生态脆弱性的影响。结果表明：（1）研究区土地利用程度综合指数在2000年最高,1987-2000年为土地利用程度加重阶段,2000-2007年为减弱阶段。（2）1987-2000年斑块结构朝均一化方向发展,自2000年开始,SHDI和SHEI开始呈上升趋势。（3）1987-2000年LUCC导致了区域脆弱性程度加重,2000-2007年的LUCC大大减轻了区域生态环境脆弱性。土地利用/覆被变化直接影响区域的生态脆弱性,通过科学土地调控政策可以改变区域生态脆弱性。     

LUCC研究进展及其对干旱区生态环境的意义

土地利用/覆被变化（LUCC）是全球变化的主要原因和核心主题之一。本文通过综述国内外LUCC研究成果,阐述了国际上LUCC研究在信息获取、数据处理、驱动力分析和模型建立等方面所取得的最新进展,分析了LUCC研究对干旱区生态环境保护与区域可持续发展实现的研究意义,介绍了LUCC研究的新趋势,并对研究过程中现存的一些如信息获取过度依赖于3S技术,忽视实地调研等传统信息获取方式与新技术手段的结合、模型功能的欠完善、干旱区土地实现可持续利用缺乏相应的比较全面的科学理论指导等问题进行了讨论。研究认为,健全LUCC研究理论体系,开展相应的理论建设将是未来整个LUCC研究工作的一个重要方向和趋势。     

农牧交错区湿地景观动态变化分析——以内蒙古多伦县为例

以典型农牧交错区多伦县三期具有代表性(1987年、2000年和2010年)的湿地遥感数据为基础,对多伦县湿地时空变化及其驱动力进行分析.结果表明:1987-2010年,湿地面积呈递减趋势,23 a共减少了13 504.63 hm2;其中1987-2000年,沼泽湿地变化率为-1.74％,河流水库湿地变化率为-0.12％.2000-2010年间,多伦县全县沼泽湿地变化率为-4.81％,河流水库湿地变化率为0.18％.湿地向非湿地转移,约90％以上是沼泽湿地向林地、草地和耕地转移,其中2000年之后的转移速率是1987-2000年转移速率的1.3倍.湿地内部转移,1987-2000年,表现为沼泽湿地净增加,2000-2010年表现为河流水库净增加.驱动力主成分分析结果显示,气候干热是湿地减少的主要自然因素,由人口数量增加引起的一系列连锁反应是导致湿地面积萎缩的人为原因.正确的政策引导对缓解人口、资源和环境之间的矛盾以及湿地保护都起到了积极作用.     

试论元胞自动机模型与LUCC时空模拟

对土地利用变化过程的模拟和预测,需要地理信息系统(GIS)等相关技术的支撑。但目前GIS不能完整地表达地理实体的时态信息和时空关系,缺乏时空分析和动态模拟的能力。元胞自动机(Cellular Automata,简称CA)是一种自下而上的动态模拟建模框架,具有模拟地理复杂系统时空演化过程的能力。本文从元胞自动机的原理和特征入手,介绍了CA模型的构造方法,对CA模型应用于土地利用变化过程的动态模拟及预测的可操作性进行了探讨,并分析了其应用现状,存在的问题及前景。     

不同土地利用结构生态系统服务功能价值的变化研究——以内蒙古自治区伊金霍洛旗为例

生态系统服务功能价值理论可定量估算各类生态系统为人类提供服务的经济价值。阐述了生态系统服务功能价值理论定量评价土地资源的作用 ,并应用和修正生态系统服务单价方法估算内蒙古自治区伊金霍洛旗1990～ 2 0 0 0年土地利用的生态效益 ,结果表明 10年内该旗生态系统服务价值减少 2 2 6 96亿元 ,证明人类经济发展对生态环境的影响巨大 ,且一旦生态环境遭到破坏则很难恢复。     

基于土地利用/覆被变化的贵阳市红枫湖水源保护区生态风险演变

以贵阳市饮用水源地红枫湖保护区为研究对象,基于1991年,2007年,2013年3期TM遥感影像解译数据,从生态风险评价的角度出发,利用ArcGIS,ERDAS IMAGINE平台,通过逐网格采样和空间克里金插值方法,研究红枫湖保护区不同时间范围内的土地利用变化及区域景观生态风险演变。结果表明:近22 a主要以中间等级生态风险为主,1991—2007年低生态风险、较低生态风险和中生态风险所占面积比例均下降。2007—2013年低生态风险、较低生态风险和高生态风险面积比例均呈现上升趋势。土地利用转移则以林地、耕地、建设用地最为显著,耕地总体呈现降低趋势,而林地、建设用地总体则呈现上升趋势。     

石门县生态系统服务价值对LUCC的响应分析

LUCC对维持生态系统服务功能起决定性的作用,是全球环境研究的热点和前沿问题。采用Costanza生态系统服务价值计算方法,在对石门县生态系统单位面积生态服务价值系数进行修正的基础上,探讨了石门县2001—2013年生态系统服务价值对LUCC的响应情况,并构建灰色模型对其发展趋势进行了预测。结果表明:（1）研究期内,石门县生态系统服务价值变化分两个阶段:第一阶段是上升阶段,从2001年的6.500 7×10⁹元增加到2004年的6.519 9×10⁹元,第二阶段是下降阶段,生态系统服务价值从2004年的6.519 9×10⁹元持续下降到2013年的6.507 6×10⁹元。（2）根据预测出的石门县2016—2025年各类土地利用数量情况,得到2025年石门县ESV将减少到6.464 1×10⁹元。同时生态系统单项服务价值出现有增有减的趋势,其中气体调节、气候调节、土壤形成与保护、原材料价值出现下降趋势,而水源涵养、废物处理、生物多样性保护、食物生产、娱乐文化价值出现上升趋势。该文为石门县土地利用与环境保护提供科学依据和技术支持。     

中南丘陵县域土地利用变化对生态服务价值的影响--以湖南省醴陵市为例

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,研究了醴陵市1996-2005年土地利用变化对生态系统服务价值的影响.结果表明,土地利用变化主要体现为耕地、水域的减少和林地、建设用地的增加.价值系数的差异造成土地利用变化产生的生态系统服务价值相互抵消,但醴陵市生态系统服务价值仍减少了3 562万元,应引起相关部门的足够重视.     

重庆市合川区土地利用变化及生态环境效应评价

以2000—2009年的土地利用数据为基础,运用土地利用动态度、景观格局指数和生态系统服务价值系数,分析了重庆市合川区土地利用时空变化及其景观格局和生态环境效应。研究结果表明,2000—2009年,研究区土地利用变化主要表现为耕地和园地面积的大量减少和林地及建设用地面积的快速增加;其中耕地、园地面积分别减少了8.25%和11.50%,而林地、居民点及工矿用地、交通水利用地面积分别增加了42.17%,16.88%和22.25%。景观格局呈现斑块数目减少,斑块密度降低,破碎度和优势度下降,多样性和均匀度增加的特征。区域生态系统服务总价值由19 713.46万元增加到20 462.07万元,生态系统服务功能在水分调节,废物处理和食物生产功能等方面有所下降,而在气体调节,气候调节,侵蚀控制,土壤形成,生物多样性,原材料提供和娱乐文化等方面的生态系统服务功能有所增强。     

基于遥感的蒸散发及地表温度对LUCC响应的研究

探讨土地利用/覆盖类型变化(LUCC)对地表温度(LST)和计算蒸散发(ET)的影响,进而了解LUCC对水资源消耗的影响。利用Landsat TM/ETM+遥感数据,解译获取山东省垦利县1987年和2000年的LUCC信息,并利用单窗算法和SEBAL模型分别反演LST,ET。研究发现：由于经济的快速发展,导致1987到2000年13年间山东省垦利县的土地利用/覆盖变化极为显著,变化面积达到总面积的36.12%;土地利用/覆盖的特点基本控制了研究区域的LST和ET的区域分布特点,滨海滩涂、沼泽地、水体的LST值低,而ET值高;建设用地和盐碱地的LST值高,ET值低。不同土地利用/覆盖类型下的各LST和ET基本都表现为单峰型变化。1987年和2000年LST的频率分布特征大体一致,但2000年的各地类LST的分布范围比1987年的LST分布范围变宽。ET的分布变化没有呈现出这个特征,2000年各类型的日ET量都大于1987年的日ET量,两个时期都表现为水体的ET最大,农田次之,建设用地的ET最小。且不同土地利用/覆盖类型下ET和LST之间都存在明显的反相关关系。     

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。     

长武县土地利用/覆被演变规律及其影响下生态服务价值变化研究

研究长武县近30年来的土地利用/覆被变化及其生态服务价值响应,明确人类活动对该区域环境的影响,有利于辅助政府制定合理土地利用政策,改善生态环境。在1990—2015年时段内,选择五个时间节点,从土地类型变化趋势、变化速率、转换关系及综合利用度等方面研究长武县土地利用/覆被演变规律,并在此基础上,结合长武县实际情况分析其生态服务价值的变化。结果表明:研究时段内耕地、草地等面积呈减少趋势,林地、园地、工矿用地、居民地等面积呈增加趋势;土地综合利用程度略有下降,土地利用处于调整时期;土地利用/覆被变化使长武县生态服务价值发生变化,其中林地生态服务价值增加62.33%,园地生态服务价值增加近8.5倍,耕地生态服务价值减少53.67%;长武县生态系统的气体调节、水源涵养、生物多样性保护指标等服务价值呈增加趋势,生态环境明显改善。     

长江上游生态脆弱区土地利用结构及生态服务价值变化响应——以甘肃省陇南市为例

利用陇南市2003—2008年土地利用变更调查数据和相关统计资料,运用景观生态学中的结构定量方法分析,计算出土地利用结构指数和生态服务价值,分析土地利用结构与生态服务价值的变化及其相互关系。结果表明:2003—2008年陇南市土地利用结构多样性指数和均匀度增加而优势度降低。林地提供的生态服务价值最大,土地利用生态服务价值总体呈增加趋势,土地利用生态服务价值与土地利用结构线性相关。     

高原生态城土地利用变化对生态系统服务价值的影响研究——以甘肃省民乐县为例

采用Constanza生态系统服务价值计算公式,结合谢高地等人制定的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表,对正在建设高原生态城的民乐县1996—2020年25a间的土地利用变更数据进行分析,估算了民乐县的生态系统服务价值,并对其变化进行对比分析。结果表明:①1996—2009年,民乐县的生态系统服务价值从9.5079亿元增加到10.019 3亿元,预测到2015年和2020年将分别达到10.559 4亿元和10.712 9亿元,区域生态系统服务价值呈增加趋势。②在不同生态系统类型中,森林、草地和农田生态系统提供的生态系统服务价值所占比例较大,而林地面积的增加是引起其生态系统服务总价值持续上升的主要原因。     

城市土地利用变化对生态系统服务的影响——以西安市为例

土地利用变化会引起各类生态系统服务价值的变化,以中国生态系统单位面积生态服务价值当量表为基础,应用Constanza生态系统服务价值计算方法,采用2001—2011年的时间序列数据,分析了西安市各类土地的变化情况及其对生态系统服务价值的影响。研究表明:2001—2011年研究区土地利用变动较快,且为林地、建设用地和园地面积增加,耕地、草地、水域、未利用地面积减少的“三增四减”趋势;同时,土地的生态服务价值从2001年的255.02亿元上升到2011年的261.17亿元,这主要得益于大量其他地类转化为林地;最后,敏感性分析结果显示所有地类的敏感度都小于1,证明相关结果可信。     

陕西省退耕还林(草)前后LUCC对生态系统服务的影响

基于1980s,1995年,2000年和2005年四期的土地利用矢量数据,借助ArcGIS技术,对退耕还林（草）前后的陕西省土地利用状况和生态系统服务价值进行了评估;进而借助SPSS探讨了土地利用程度对生态系统服务价值的影响。结果表明:相比于改革开放初期,退耕还林（草）前陕西省土地利用程度增加,而后随着退耕还林（草）的实施又逐步下降,生态系统服务价值在退耕还林（草）前后的变化趋势则与之相反。经线性拟合检验,退耕还林（草）前后4个年份陕西省各县土地利用程度综合指数与单位面积生态系统服务价值的相关系数绝对值均超过0.7,且在0.01水平上显著,说明二者之间存在较强的负相关性。     

黄土山丘区土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以长河流域为例

以长河流域2005年、2010年、2015年的遥感解译数据为基础,采用数学模型分析了土地利用变化特征,然后根据生态系统服务价值的估算模型,定量分析了长河流域土地利用变化对生态系统服务价值的影响。结果表明:（1）2005-2015年,耕地逐渐减少,建设用地逐渐增加,林地、草地、水域先增后减;耕地主要向草地、建设用地转移,建设用地的增加主要来自耕地、草地的转移。（2）2005-2015年长河流域土地利用变化的生态服务总价值一直减少,其生态服务价值由2005年的3 509万元减少到2015年的3 485万元,减少了24万元;水源涵养、娱乐文化、原材料单项功能生态服务价值有所增加,其他6项单价功能生态服务价值减少;长河流域所采用的价值系数缺乏弹性,适合长河流域的实际情况,其生态服务价值估算结果可信。（3）2005-2015年长河流域土地利用类型变化带来的生态系统服务价值的持续减少,2005-2010年净减少了6.28万元,2010-2015年净减少了19.38万元。     

黄河上游生态脆弱区绿洲开发模式下生态系统服务价值损益分析——以宁夏红寺堡区为例

为了探究黄河上游绿洲灌溉区的开发模式对生态系统服务价值(ESV)的影响,选取宁夏红寺堡区为研究区域,基于Landsat TM和GF-2遥感影像数据源,通过修订生态系统服务当量因子,对其生态系统服务价值损益进行了定量分析。结果表明:(1)自1998年底第一批宁夏南部山区的移民迁入红寺堡区开启绿洲开发模式以来,红寺堡灌区面积持续扩张,至2018年已达5.17×10⁴ hm²,形成了“蝴蝶型”的荒漠绿洲分布格局。(2)绿洲开发使得红寺堡区的土地利用结构发生显著变化,旱地、其他草地和未利用地大幅减少,水浇地、林地和建设用地大幅增加,基本形成以绿洲为主的生活空间和生产空间、周边为生态空间的“三生”空间格局。(3)1990—2018年红寺堡区的ESV由1.151×10⁹元提升为2.267×10⁹元,这主要得益于林草地、水体等生态用地的扩张,各单项服务价值呈上升趋势,生态建设成效显著。(4)红寺堡区的ESV总量变化呈现明显的阶段性特征,其中,1990—2000年轻度降低,此后持续增长。1990—2000年,旱地扩张,导致林草地失衡,生态退化,ESV损失2.9×10⁷元; 2000—2018年ESV增加1.116×10⁹元,其中,城镇建设用地快速扩张是ESV损失的主因,林草地和水域的扩张是ESV增加的主因。综上,红寺堡区在绿洲开发进程中生态建设成效显著,但也存在因为开发导致ESV损失的情况。今后发展中,需要进一步提升社会-经济-生态三者的协同发展能力。     

土地利用变化对生态服务价值的影响——以广西隆林县和西林县为例

为明确石漠化地区土地利用变化对生态服务价值(ESV)的影响.以广西典型石漠化区——隆林县和西林县为研究区,结合遥感解译与实地调查,分析2004-2010年土地利用变化特征;采用Costanza估算生态服务价值方法,基于谢高地的生态服务价值当量因子表,定量评价该区土地利用变化对9项生态服务价值(气体调节、气候调节、水源涵养、土壤形成与保护、废物处理、生物多样性保护、食物生产、原材料、美学景观)的影响.结果表明:研究期间,隆林县和西林县的林地、草地、建设用地面积均呈增加趋势,耕地、水域和未利用地面积则减少.两县总生态服务价值分别增加6.14亿和3.27亿元;除废物处理和食物生产价值减少外,其余7项价值均增加;林地生态价值构成ESV的主体.敏感性分析表明,研究区的ESV估算值相对稳定;生态经济协调度分析表明,两县的生态经济系统分别处于中度协调和潜在危机水平,说明隆林县生态环境有所改善,西林县需要加强生态建设.ESV可作为衡量石漠化地区生态环境的1个综合性指标,为当地制定生态环境保护政策提供参考依据.     

生态服务价值当量法的适用性研究——以广西典型岩溶区小流域为例

根据广西隆林县常么、者滕、龙窝坝3条典型小流域治理前后的土地利用变化情况,估算了岩溶地区小流域的生态服务价值,并探究了土地利用变化与生态服务价值间的关系。研究结果表明:经过近6年的治理,常么和者滕小流域土地利用变化主要趋势是耕地和未利用地向草地和林地转化,生态服务价值分别增长357万和429万元;龙窝坝小流域土地利用变化趋势为未利用地向林地、草地和小部分耕地转化,生态服务价值增长506万元。总体上,龙窝坝小流域的治理效果优于常么和者滕小流域,土地利用结构更加优化,提升的生态服务价值更加明显。