滇中城市群土地利用转型及生态系统服务价值交叉敏感性分析

为探清滇中城市群土地利用转型对生态系统服务功能的影响,基于2000年、2010年、2020年3期Landsat TM/OLI遥感土地利用解译数据,运用土地利用动态变化模型、生态系统服务价值计算模型和土地利用转型生态贡献度研究了不同土地利用转型过程和生态系统服务价值的时空演变特征,并结合交叉敏感性系数模型定量评估了土地利用转型对生态系统服务价值的响应程度并划定敏感性分区。结果表明:(1)滇中城市群土地利用类型以林地、草地、耕地为主,建设用地持续扩张及耕地、水域、未利用地面积不断减少,草地和林地经历了“先减少后增加”的变化过程;(2)研究期间生态系统服务价值呈“先减少后增加”的趋势,地均生态系统服务价值高值区主要分布在滇池、抚仙湖和星云湖三大高原湖泊流域;(3)近20 a来,退耕还林、还草、还湖对生态系统服务功能改善的贡献度达49.10%,毁林开荒、围湖造田对林地、草地和水域的占用导致生态系统服务价值减少约2.65亿元;(4)耕地、林地、草地和水域向其他地类转型对生态服务价值的响应较为敏感,耕地、林地和草地与建设用地间转型的高生态敏感区集中在曲靖和楚雄,耕地与林地间转型的高生态敏感区分布较小,林地向草地和水域转型的低生态敏感区空间分布范围最广。综上,该区不同土地利用转型对生态系统服务功能影响显著。     

成渝经济区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

[目的]评价成渝经济区土地利用变化引起的生态系统服务价值演变及其敏感性,以期为优化区域土地资源配置,保护生态环境,促进成渝经济区可持续发展提供理论支撑和经验借鉴。[方法]以成渝经济区为研究对象,基于2005,2011,2017年3期的Landsat TM/ETM/OLI遥感影像数据,借助ArcGIS分析土地利用变化和生态系统服务价值的演变过程,并运用交叉敏感性系数法,研究土地利用变化对生态系统服务价值的敏感性程度。[结果]①成渝经济区的土地利用之间的转换主要发生在耕地、林地、草地和建设用地之间,且耕地的土地利用动态度较大,约为40%;②研究期内,成渝经济区生态系统服务价值略有波动,呈现总体上升趋势,其中林地和耕地对生态系统服务价值的贡献率超过90%;③成渝经济区土地利用中水域与耕地之间的转换,交叉敏感性由2005年的2.06增加到2017年的2.15,表现出较强的敏感程度且有升高的趋势,水域与建设用地的转换导致的生态系统服务价值下降且交叉敏感性较强烈,意味着高强度的人类活动对生态系统服务价值产生较大影响。[结论]应制定合理的土地利用政策,优化土地利用结构,实现成渝经济区生态环境一体化协调发展。     

西藏尼洋河流域土地利用变化对生态敏感性的影响

[目的]以西藏尼洋河流域作为高原生态脆弱区的典型代表,对流域1995—2020年土地利用变化影响下的生态敏感性进行探索分析,为该流域土地利用规划和生态环境保护提供理论依据。[方法]通过计算流域土地利用强度指数和生态系统服务价值,构建土地利用变化下的生态敏感性指数,基于土地利用强度指数和生态系统服务价值在各子流域内的时空变化,利用GIS空间分析技术获得尼洋河流域生态敏感性空间分布状况。[结果] 1995—2020年尼洋河流域林地和建筑用地面积呈增加的趋势,而未利用地和水域面积呈下降趋势;土地利用强度指数由1.725 5上升到1.725 9,土地利用生态系统服务价值减少了约3 000万元。土地利用强度指数上升的区域分布在下游流域;流域生态敏感性指数由0.3增加到9.4,流域中、高敏感区主要分布在中下游流域,且高敏感区面积呈扩增趋势。[结论]流域内区域生态敏感性变化由土地利用类型间的转移流动的方向所决定。总体而言,近25 a来流域生态敏感性对生态系统中土地利用变化的响应较为明显,中下游区域生态敏感性呈恶化的趋势。     

重庆市武陵山区土地利用转型的生态系统服务价值效应

[目的] 分析重庆市武隆区土地利用转型的生态系统服务价值（ESV）效应,为武陵山区土地合理利用,资源优化配置,实现保护中开发和生态服务价值最大化提供决策依据。[方法] 以武隆区2010,2015,2020年3期的土地利用数据为数据源,测算武隆区生态服务价值效应,运用土地利用转移矩阵、变化贡献率模型及交叉敏感性系数,分析武隆区土地利用转型对生态系统服务价值损益的时空演变。[结果] ①2020年武隆区ESV空间上呈现高值区集中分布在武隆区中部的仙女山街道和白马镇,低值区集中分布在武隆区东西两侧和中部的土坎镇;②2010—2020年武隆区ESV总量呈增加趋势;③2010—2020年武隆区各用地类型ESV变化和变化贡献率排序一致,即：林地>水域>耕地>草地>荒漠;④草地转换为林地的敏感性系数最高,其他土地利用类型转换为草地时都缺乏敏感性。[结论] 林地和水域面积的增加可大幅提高ESV总量,建议农业结构调整时,增加园地和林地面积,严格控制耕地撂荒。     

基于土地利用的甘州区生态系统服务价值研究

以张掖市甘州区为研究对象,采用1987年、2000年、2009年3期土地利用数据,分析了甘州区1987—2009年在土地利用/覆盖变化驱动下的生态系统服务价值变化。研究表明:（1）甘州区农田和居民工矿用地一直处于增加趋势,林地和草地先减少后增加,水域处于减少状态;（2）甘州区生态系统服务价值呈现先降后升的“V”字形变化,1987年、2000年和2009年3个年份分别是25.2,19.53,20.21亿元;在不同生态系统类型中,农田、草地、水域提供的生态功能服务价值达到总价值的80%以上,在生态系统服务价值构成中占有重要地位;（3）生态系统单项服务功能价值中,水源涵养和废物处理的生态功能服务价值较高,二者之和占总价值的近40%;（4）各土地利用类型生态系统服务价值敏感性指数都小于1,表明甘州区生态系统服务价值缺乏弹性,研究结果可信;（5）从表面看,生态系统服务价值的变化直接源于土地利用的变化。实质上,在土地利用变化的背后隐含着不同时期人类活动强度和政府政策导向的间接驱动。     

基于土地利用变化的黄河三角洲生态服务价值损益分析

综合利用遥感和地理信息系统技术,对黄河三角洲1992－2005年间的土地利用变化进行解译判读,构建区域生态系统服务价值评价模型,对生态系统服务价值进行系统核算,量化土地利用变化对黄河三角洲生态系统服务价值的影响。结果表明：黄河三角洲区域生态系统服务价值在1992、1996、2001和2005年分别为48.75×108、49.75×108、58.18×108和 49.22×108元。滩涂地、灌草地和水域是生态系统服务价值构成中贡献最大的3种土地利用类型,占到总生态系统服务价值的80%以上。利用马尔柯夫过程对2010年的土地利用构成和生态系统服务价值进行预测,2010年区域生态系统服务价值将减少为47.77×108元。如果考虑海岸线蚀退的趋势,区域生态系统服务价值将会进一步减少。     

基于生态系统服务功能及生态敏感性与PSR模型的生态承载力空间分析

沁水区块煤层气开发区域生态环境面临的问题日益突出。基于生态系统服务功能及生态敏感性,利用PSR模型进行了沁水区块煤层气开发区域的生态承载力评价。结果表明:（1）水源涵养、水土保持、生物多样性维护功能较好区域主要分布在区域西部广大山区的森林生态系统及植被覆盖良好的地区,水土流失敏感性区域分布广泛,主要分布在研究区东部;（2）沁水区块煤层气开区域西北部以及东部地区生态承载力较高,南部地区生态承载力较低,生态承载力高、较高、中等、较低、低水平区域面积分别占19.95%,20.07%,19.99%,20.70%和19.29%;（3）寺河岳城区块、成庄区块、沁城区块、胡底区块、郑庄区块生态承载力低水平与较低水平分别占区块总面积的96.15%,74.55%,82.29%,77.17%和73.35%,说明煤层气开发力度严重影响了生态系统自身的调节能力,使生态系统结构与功能处于不稳定状态。     

碳中和目标下的广西边境地区“三生”空间转型及碳储量效应

[目的] 系统分析“三生”空间转型下的碳储量效应,以期优化空间布局与提升边区生态系统固碳能力,助推国家实现“碳中和”的战略目标。[方法] 采用“三生”空间动态度、“三生”空间转移矩阵刻画边境“三生”空间分布格局和转型特征,借助InVEST模型和“三生”空间碳储量贡献率揭示边境1990—2020的碳储量时空分异及“三生”空间转型对碳储量的影响。[结果] ①1990—2020年边境地区以绿被生态空间占绝对主体,农业生产空间和水域生态空间为辅的组合特点,分布上呈现“南北两翼高,中部低”特征。 ②研究期内边境地区“三生”空间转型呈现出初期稳定、中期波动、后期剧烈的发展态势,除水域生态空间外,其余空间均于2010—2020年动态度变化最为显著。 ③1990—2020年,边境地区碳储量整体呈现逐期持续递减,研究初期与中期变动幅度不大,末期碳储量深刻变化;40 a间碳储量共计损失4.13×10⁶ t,绿被生态空间与农业生产空间的相互转换主导着广西边境地区碳储量的变化。[结论] 应调整与优化区域“三生”空间用地结构,促进“三生”空间融合,并以“碳中和”为目标导向,强化空间用途管制,为提升区域碳储资源提供精确保障。     

陕西省神木县土地利用格局和生态服务价值变化

在对土地利用信息提取的基础上,运用土地利用变化强度、动态度、土地利用程度、生态系统服务价值对陕西省神木县土地利用时空演变特征及其生态响应进行了分析。结果表明,2000-2010年神木县土地利用类型转换较快,土地利用程度明显减弱,耕地、草地、林地、水域、工矿用地、建设用地和未利用土地的变化强度分别达到-1.687%,0.782%,0.469%,-0.033%,0.067%,0.086%和0.316%。2000-2010年神木县生态系统服务价值呈增长态势,10 a间增加了0.94亿元,同期耕地生态价值减少了3.95亿元,林地和草地分别增加了3.47和1.92亿元,而水域和未利用土地的生态价值变化不大。空间上,北部乡镇生态系统服务价值以下降为主,而南部乡镇以增长为主。     

广西边境地区土地利用“三生”功能协调关系及分区优化

为探究边境地区土地利用多功能之间的交互关系,基于生态位宽度、耦合协调度和权衡强度模型分析广西边境地区2000—2018年土地利用“三生”功能的时空演变及协调/权衡关系特征,并分区提出优化建议。结果表明：(1)广西边境地区“三生”功能时空分异特征显著,生产功能生态位宽度以扩张状态为主,呈“东南高、西北低”的梯度变化格局;生活功能生态位呈萎缩后扩大趋势;生态功能生态位宽度呈现萎缩态势,呈“双高多平”空间布局。(2)土地利用功能耦合协调类型区分为濒临失调型及勉强协调区,总体由濒临失调型向勉强协调型演变,勉强协调区主要为经济相对繁荣区,濒临失调型集聚在西部生态环境脆弱山区;两两功能权衡强度较低为防城区,权衡强度较高为那坡县、龙州县。(3)全区可划分为低协调区、生产—生活功能优势区、生产—生态功能优势区、生态—生活功能优势区、生产功能优势区、生态功能优势区、生活功能优势区并提出针对性措施。广西边境地区土地利用“三生”功能之间相互作用关系整体往协调态势发展,后续发展应注重以生态优先为导向。     

广西陆地边境地区土地利用信息图谱构建

基于地学信息图谱理论和GIS技术,以广西陆地边境地区为例,分析了该区域2003—2013年土地利用"格局图谱"、"分类图谱"、"转移图谱"、"变化模式图谱"和"涨落势图谱",揭示了土地利用时空格局演变规律。结果表明:(1)研究期间,土地利用结构总体上以林地和耕地为主,表明该区域以农林生产为主;耕地、林地、水域和建设用地面积持续增加,而草地和未利用地面积持续减少,草地、未利用地、林地和耕地的相互转化是边境土地利用变化的主要转移轨迹;(2)稳定型图谱占总面积的比重最大,空间上散布于整个边境地区,"林地—林地—林地"是其最大图谱演变类型,"耕地—耕地—耕地"次之;持续变化型所占比重最小,其最大图谱演变类型是"草地—林地—耕地";(3)涨落势图谱中,新增图谱单元最多的是林地,主要来源于对草地和未利用地的开发利用;草地和未利用地萎缩明显,两者主要转换为耕地和林地。     

1980-2018年中越边境带广西段土地利用变化及驱动力

[目的]探究中越边境带广西段土地利用变化特征及其驱动力,为优化该地区土地利用结构提供依据.[方法]采用土地利用动态度、土地利用转移矩阵和莫兰指数分析中越边境带广西段1980-2018年土地利用变化时空特征,并构建多元线性回归模型探究其驱动力.[结果]①1980-2000年和2000-2018年两个时段中越边境带广西段的...     

阿温同城土地利用变化对生态服务价值的影响

[目的]对快速城镇化区域土地利用及其生态服务价值变化进行模拟与分析,可为阿温同城国土空间规划土地科学利用提供参考。[方法]运用ESV估算方法、CA_MCE_MARKOV模型、贡献度测算与分析了2010—2030年阿温同城土地利用变化对生态服务价值的影响。[结果](1)2010—2030年阿温同城草地、未利用地向其他地类转移,耕地、园地、林地、建设用地扩张明显。ESV增加了129.62亿元,呈“北高、南与西低”分布特征; 水文调节是ESV的主体,水域的转换是影响ESV增减变化的主要因素。(2)ESV高值格网位于北部冰川高山,低值格网位于西部阴干山区及南部绿洲平原; ESV损失冷点区域位于天山生态涵养区北部、城乡发展协调区中部,ESV增值热点区域位于天山生态涵养区北部、城乡发展协调区南部、田园绿洲保育区南部。(3)2020—2030年ESV增值区向阿克苏河流域集中; 延续发展态势会导致城乡发展协调区、田园绿洲保育区ESV出现负增长。[结论]以水资源约束为前提,积极开展荒地绿化、加强水体及林草地保护、严格控制建设用地和耕地的增长并引导其内部结构优化,是谋求ESV良性增益、筑牢天山南麓生态安全屏障的有效措施。     

沧州渤海新区土地利用总体规划实施的生态效应评估

[目的]定量分析土地利用总体规划实施过程对生态环境的影响,预防或减轻规划实施过程中产生的不良环境影响.[方法]以河北省沧州市渤海新区为研究区,以土地利用规划数据和2009—2013年土地利用现状数据为基础,采用生态系统服务价值评估方法、敏感性指数、灰色预测模型,分析研究区2009—2013年土地利用及其生态系统服务价值的变化,预测2015和2020年生态系统服务价值,并与规划目标进行比较。[结果](1)2009—2013年,研究区建设用地增加量已经超过规划期建设用地的增加总量,生态系统服务价值减少了1.11×107元,说明规划实施过程中过于重视经济效益,而忽视了生态效益;(2)预测结果显示,到2020年生态系统服务价值减少7.08×10~7元,规划实施过程中,研究区生态系统服务功能在逐渐减弱。[结论]当地政府应高度重视规划实施过程中生态环境退化的问题,并采取积极有效的措施,促进经济建设与生态环境保护协调发展。     

焉耆盆地土地利用变化对生态服务价值的影响

基于1990年、2000年和2011年卫星遥感资料,采用中国陆地生态系统的服务价值测算方法,分析了新疆焉耆盆地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:(1)焉耆盆地在1990—2011年间土地利用变化很明显;(2)焉耆盆地生态服务价值从1990年的821 400.0万元增加到2011年的867 300.0万元,生态服务价值增加了5.59%,达45 900.0万元,每年净增加生态服务价值达30.23元/hm2。生态系统服务总价值的增加主要来自水域、湿地总面积的增加,草地生态服务价值变动最大,其变化率高达14.94%;(3)研究区各生态服务功能对区域总生态服务价值贡献率由高到低依次为:废物处理、水源涵养、气候调节、娱乐休闲、生物多样性保护、土壤形成、食物生产、气体调节和原材料;(4)敏感性分析结果表明,焉耆盆地生态服务价值对生态服务功能指数是缺乏弹性的,研究结果是可信的。     

基于遥感的艾比湖流域近20年生态服务价值对土地利用变化的响应

新疆艾比湖为我国西部的国门湖泊,是准噶尔盆地西南部边缘最低洼地及水盐汇集中心,探究艾比湖流域的土地利用变化及其生态系统服务价值的时空变化特征对于我国西北部地区环境策略的合理制定有重要的意义。以艾比湖流域为研究区,以1990—2011年的五期Landsat-TM系列多光谱遥感影像为基础数据源,采用Costanza生态系统服务价值计算公式,参照谢高地等的中国陆地生态系统服务单位面积价值,并结合敏感度分析,探讨了艾比湖流域1990—2011年土地利用和生态系统服务价值的变化特征。结果表明:1990—2011年间,艾比湖流域土地利用处于发展阶段,土地利用程度呈现增大的趋势;研究期内生态系统服务价值总体呈上升趋势,从161.69亿元增加到163.99亿元,增加了2.3亿元;林地、草地、水域的生态系统服务价值是生态系统服务的主体部分,占整个系统的84.19%以上;艾比湖流域总体生态环境质量则呈现出恶化的趋势;虽然流域各类具有高生态价值的土地利用类型面积的扩大有利于整个流域生态质量的改善,但其整体生态环境仍然比较脆弱,还有待提高。     

石家庄市土地利用变化及其生态服务功能响应

[目的]探究土地利用变化对生态服务功能的影响,为今后研究区实现社会经济发展与生态环境稳定、土地可持续利用与发展提供理论依据和决策方法。[方法]利用河北省石家庄市2000年和2010年的遥感影像数据,解译该2期土地利用类型图。并对2期土地利用图进行变化速度、内部转移矩阵、空间叠加分析,了解近10a来研究区的土地利用特征。应用谢高地和Costanza的研究经验,结合研究区实际,对生态服务功能价值进行计算,并作敏感性分析。并从单项生态服务功能价值、各土地利用类型生态服务价值对生态服务功能价值影响、生态服务价值流向等方面对土地利用变化的生态服务功能响应进行研究。[结果]土地利用变化是引起生态系统服务价值变化的主要原因,其中林地和低矮灌木及草地生态系统对生态系统服务价值的提高有显著影响。[结论]研究区10a间土地利用变化十分明显,土地利用整体趋势呈平衡状态,土地利用方向基本合理;保护区土地利用变化对生态服务功能影响显著,林地为主要土地利用类型,对生态服务功能影响最为显著。