河北省耕地图谱特征及其生态服务价值变化

为了响应耕地"数量—质量—生态"统筹发展的号召,以河北省为例,运用ArcGIS 10.2,从耕地图谱特征变化的角度出发,分别对前期变化型、后期变化型、反复变化型以及持续变化型4个模式下的耕地生态服务价值变化情况进行了研究分析。结果表明:2004—2016年期间,研究区内耕地面积共增加了4 331 555.45hm~2,且生态服务价值保持上升状态,共增加287.71亿元。前期变化型主要以"耕地—草地—草地"类型为主,其生态服务价值增加38 599.78万元;后期变化型主要以"耕地—耕地—草地"类型为主,是整个变化模式中最大的单体变化类型,生态服务价值增加了85 651.01万元;反复变化型主要以"耕地—草地—耕地"的变化类型为主,其生态服务价值也是此变化类型中增加最多的;持续变化型模式主要以"耕地—园地—草地"模式为主,耕地转向园地生态服务价值增加了40 044.61万元,园地转向草地减少了5 585.61万元。研究表明河北省耕地生态服务价值总体上呈增加趋势,与园地、草地之间的转换有着密切的关系。     

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。     

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。     

延安市退耕对生态的影响及其人文驱动因素分析

在对延安市生态退耕特征分析的基础上,阐释了其对生态系统服务功能的影响,并借助STIRPAT模型探究了生态退耕过程中耕地面积变化与其人文驱动因素的定量关系。研究表明:2000—2013年延安市以耕地、林地、草地为主要景观类型,而耕地面积大幅度减少,林地、草地面积稳步增加,且耕地主要转化为林地、草地,分别占其转出量的28.627%,66.664%;延安市2000—2013年生态服务价值稳步增加,增长率为7.624%,年均增长量为1.416亿元,而耕地、草地、林地生态系统服务价值贡献率依次递增,建设用地比重逐渐增大,水域及荒漠则波动变化,且单项生态系统服务功能值变异系数逐渐降低,各项生态服务功能呈现均衡化发展趋势;人口数量增加、社会经济增长、产业结构调整对耕地面积减少具有积极作用,而非农业人口数量增加及农村经济水平提升能够促进耕地面积的增加,各驱动因素综合影响着耕地面积变化及生态退耕过程与生态系统结构,并对区域生态系统服务功能影响显著。     

基于土地利用变化的安徽省生态服务价值研究

[目的]揭示安徽省生态系统服务价值变化规律,为区域可持续发展提供依据。[方法]以安徽省3期的土地利用数据为基础,根据研究区不同土地利用类型的单位面积生态服务价值和各土地利用类型面积分别分析了研究区内2000—2010年不同时段的生态系统服务价值、不同土地利用类型生态服务价值变化的贡献率以及不同年份各单项功能生态服务价值。[结果]研究区林地和耕地是主要的土地利用类型,其次是建设用地和未利用土地;2000,2005,2010年生态服务总价值量分别为:532.31,537.59和531.35亿元;土地利用类型的贡献度从大到小依次为:林地耕地水域草地未利用地建设用地;林地和建设用地是生态系统服务价值变化贡献率最大的土地利用类型;9个单项生态服务价值从大到小依次为:维持生物多样性保持土壤气候调节气体调节原材料生产提供美学景观食物生产废物处理水文调节。[结论]研究区内的生态服务价值呈现相对稳定态势,其中林地对生态服务总价值的贡献最大,建设用地是生态服务总价值增长的主要牵制力。     

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.     

陕北榆林市土地生态价值及生态风险动态分析

以榆林市的遥感影像资料为依据,运用地学信息图谱的理论和方法,在RS和GIS的支持下,生成了榆林市1985-2000年的土地利用及生态价值变化图谱;在此基础上,对该区土地利用及生态价值的时空变化特征进行了分析,并作了土地生态风险动态评估.研究表明,研究期内,榆林市未利用地及水域面积减少,耕地、林地、草地及建设用地面积增加,其中草地增加最多;未利用地向草地流转及草地与耕地的相互转化占了全区土地利用类型总变动量的79.59%,其中,北6县以未利用地向草地及草地向耕地流转为主,南6县以草地向林地及耕地向草地转变为主;土地利用变化使该区生态价值总量增加了3.11%,其中,北6县占总增量的86.74%;榆林市土地生态风险降低,与土地生态价值的变化情况能够相互印证.     

内蒙古1990-2018年土地利用变化及生态系统服务价值

利用内蒙古自治区1990年、1995年、2000年、2005年、2010年、2015年、2018年7期TM/ETM影像作为数据源,基于GIS方法提取内蒙古自治区各年的土地利用数据。采用中国陆地生态服务价值表的计算方法对内蒙古自治区的土地利用数据进行分析,计算内蒙古自治区的生态服务价值。结果表明：1990-2018年内蒙古自治区土地利用各地类整体在时空上呈变化趋势,具体变化为耕地、林地和未利用土地呈下降趋势,草地和城镇建设用地呈增长趋势,其中未利用土地减少面积最多,草地增幅最大;结合土地利用转移矩阵可知,减少的未利用土地、林地和耕地主要都转化为草地;近30年内蒙古的生态服务价值总体呈现增长趋势,其中草地生态服务价值最高,未利用土地的生态服务价值最低,与土地利用变化情况相同;生态服务价值的敏感性指数均<1,这说明近30年内蒙古地区的生态服务价值相对较稳定,结果可信。     

黄土丘陵区土地利用格局与生态系统服务价值分析——以中庄流域为例

土地利用、生态系统服务价值的研究对区域生态建设具有重要意义,以黄土高原半干旱黄土丘陵区中庄小流域2000年,2005年和2010年3个时期的土地利用类型为研究对象,利用“3S”技术和生态系统服务价值计算方法,对该流域土地利用类型和生态系统服务价值进行了研究,结果表明:2000-2005年土地利用类型发生了较大的变化,2005-2010年土地利用类型变化较小,10a间土地利用变化主要表现为两减两增(农田、水域的减少和草地、林地的增加).研究区域总体生态服务价值呈上升趋势,不同土地利用类型生态服务价值也体现为两减两增(农田、水域的减少和草地、林地的增加),土地利用面积与生态系统服务价值具有较强的相关性,退耕还林工程和国家“十五”、“十一五”项目的实施,增加了区域生态系统服务价值.     

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。     

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。     

土地利用变化对区域生态服务价值的影响研究

本文利用三峡库区1996年、2000年和2005年土地利用数据,采用动态度模型和生态服务价值模型,分析了耕地、林地、草地和水域这四种土地利用系统结构和生态服务价值的变化规律。研究结果表明:（1）1996—2005年林地、水域面积在增加,耕地和草地面积在减少;林地、水域增长的速度较快,而耕地、草地减少的速度较慢。（2）三峡库区1996年、2000年及2005年土地生态服务价值分别为485.96亿元、726.32亿元和902.29亿元,林地的生态服务价值占主导。（3）经济发展会影响区域生态服务价值的提升,尤其是城市化对生态服务价值的负面影响最为明显。（4）生态服务价值的分区变化比较明显,但是高价值区和低价值区变化比较小。（5）从生态服务价值的内部结构来看,水源涵养的功能占主导。     

基于地形梯度的河北省怀来县山地生态系统空间分布及变化特征分析

[目的]从地形梯度角度,对区域生态系统空间分布及变化特征进行分析,提出基于地形梯度的区域生态系统保护对策建议,为制定山区生态规划及实现山区生态系统的持续、健康发展提供参考。[方法]以遥感解译获得的1993,2003,2013年生态系统类型空间分布数据为基础,选取高程级别、地形起伏度和坡度变率为地形梯度表征指标,采用分布指数,对区域农田、水域与湿地、森林、草地、聚落和荒漠6类生态系统的地形梯度差异分布情况及优势位进行分析,并结合1993—2013年各生态系统的服务价值变化特征,探讨区域生态系统的保护对策。[结果]农田、水域与湿地、聚落、草地生态系统集中于低地形梯度区;森林集中于高地形梯度区;荒漠生态系统分布特征随地形梯度差异不明显;在低地形梯度区,农田、水域与湿地的生态系统服务价值降低,草地、聚落生态系统服务价值有明显的增加趋势;在高地形梯度区,虽然森林生态系统服务价值变化较为剧烈,但总体呈现出持续增加的趋势。[结论]在制定针对山地的区域生态规划时,应考虑对位于优势位上的生态系统实行特殊保护,禁止被侵占为生态系统服务功能较弱的生态系统服务类型,以保证生态系统能够持续、健康地提供生态服务。     

基于GIS和RS的退耕还林工程土壤保育价值评估——以陕西吴起县四面窑沟流域为例

在全国退耕还林工程典型地区陕西省吴起县境内,选取四面窑沟流域为研究对象,采用RS和GIS监测退耕还林工程的具体实施方式及其面积,并提出考虑土地覆盖汇流影响的改进坡长因子,利用ArcGIS和RUSLE评估流域在退耕前后的土壤侵蚀强度变化,在此基础上,采用机会成本法和替代价格法评估流域退耕还林工程的土壤保育价值。结果表明：1997-2004年,流域内实际开展退耕还林工程1895．8hm^2,其中,荒山造林369．99hm^2、退耕还林357．48hm^2、退耕还草901．72hm^2、人工封育266．61hm^2;退耕前（1997年）后（2004年）流域土壤侵蚀模数减少了4644．04t／（km^2·a）,侵蚀强度由极强度降低为中度;退耕还林工程每年产生土壤保育价值1324．3万元,其中,减少土壤侵蚀效益8．11万元、减少肥力流失效益1180．22万元、减少泥沙淤积效益124．45万元、培育土壤效益11．52万元。     

2000 ~ 2020年阿尔泰山土地利用与生态系统服务价值的动态变化

  目的  分析阿尔泰山不同生态功能区土地利用与生态系统服务价值的变化动态,探索引起变化的原因,为阿尔泰山区域土地利用格局的优化及生态保护与修复措施的制定提供理论依据。  方法  基于GlobeLand 30的遥感数据,结合土地利用转移矩阵、生态系统服务价值当量因子法,分析了2000 ~ 2020年间土地利用情况及生态系统服务价值的动态变化。  结果  ① 草地和林地是阿尔泰山的主要土地利用类型,占到研究区总面积的80% 以上,且近20年来,这两种土地利用类型面积增加明显,分别增加了1156.42 km2和827.26 km2。② 研究区内共有6715.91 km2土地利用类型发生了改变,其中转出面积最多的是裸地,为2962.41 km2,主要转为草地（85.9%）和林地（11.3%）;转入面积最多的是草地,为3676.91 km2,主要来自于裸地（贡献率69.2%）和林地（贡献率30.0%）。③ 与2000年相比,2020年研究区内生态系统服务价值增长了10.47%,其中草地和林地生态系统服务价值增加值最大,分别增加了18.52 × 108元和20.03 × 108元。④ 近20年来各生态功能区生态系统服务价值均呈增加趋势,其中高山冰川与泰加林景观保护亚区（25.77 × 108元）和生物多样性保护与矿区修复亚区（9.07 × 108元）增加最为明显。各生态功能区中,高山冰川与泰加林景观保护亚区单位面积生态系统服务价值最高,两河源水源涵养生态亚区最低。  结论  2000 ~ 2020年间,高山冰川与泰加林景观保护亚区及生物多样性保护与矿区修复亚区的生态系统服务价值的显著增加,促进了研究区内生态系统服务价值的增加,而林地和草地价值量的增加是引起两个生态功能区生态系统服务价值增加的主要原因。     

江苏省沿海地区土地利用变化及其生态效应

[目的]分析江苏沿海地区的土地利用类型和空间变化,探讨江苏沿海地区土地利用变化产生的生态效应,为土地利用规划提供理论支持。[方法]以江苏沿海地区1990,2000和2010年3期土地利用类型数据为基础,借助GIS技术和Costanza等的生态服务价值计算模型,求取土地利用动态度、综合程度指数、质心变化和生态服务价值量等,并进行剖析。[结果]1990—2010年,研究区内耕地、林地和草地的面积减少,水域、城乡建设用地和未利用地的面积增加。城乡建设用地的扩张占用了耕地,对耕地的补充主要是草地,草地、未利用地和城乡建设用地在空间位置上变化较大。耕地、林地和草地面积的减少使得研究区生态服务价值降低,而水域的面积的增加带来的生态效益弥补了因上述用地类型面积减少造成的损失。[结论]1990—2010年研究区生态服务价值增加了24.34亿元,但从空间上来看,生态增值区分布范围小,主要集中在盐城的东部沿海,而生态减值区分布范围较广且有扩大的趋势,有待通过规划等措施强化土地利用变化的综合调控。     

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。     

黄土区矿-农-城复合区土地利用时空转换特征

黄土区矿一农一城复合区在工业化、城镇化、城乡一体化的背景下,区域的土地利用类型转换频繁,尤其受到生态退耕政策、城乡建设、露天采煤损毁的影响。该研究旨在揭示矿.农一城复合区近30年土地利用类型转换的过程、特征及影响土地利用类型转换的主要原因。该文利用研究区1986—1996年、1996—2000年、2000—2004年、2004—2009年、2009—2013年及1986—2013年土地利用类型转换图分析了各研究阶段主要转换类型的重要值、面积、空间分布,基于各研究阶段土地利用类型转换过程划分了土地利用类型转换分区,并开展土地利用类型转换原因的讨论。研究结果表明:1)不同研究阶段土地利用转换类型差异明显,总体上呈现转换类型增加,而转换重要值和降低的趋势。转换类型由早期农用地互转逐渐过渡到农用地互转、农用地转向建设用地、农用地转向损毁土地三者共存的状态。2)各种土地利用转换类型在地域分布上呈现趋同性与差异性,并依据趋同性与差异性划分了农用地转建设用地区,农用地转损毁土地区,农用地互转区。3)农用地减少主要以耕地减少为主,耕地减少主要受到生态退耕、建设用地占用、采煤损毁等活动的影响。建设用地增长一是受到保障城镇发展和空间拓展的影响;二是受到新农村建设、农民建新房改善居住环境及"抢盖抢建"的影响。损毁土地的增长主要与煤炭资源开采规模扩大紧密相关。该研究成果可为研究区土地可持续利用及生态环境保护提供参考。     

淮河流域沂蒙山区水土保持生态脆弱性的AHP分析

 采用层次分析法,通过选取定量表征淮河流域沂蒙山区不同土地利用类型生态特征的植被状况、地形地貌、地表性质、土壤状况等指标,对该区域内林地、耕地、草地和裸地4种土地利用类型的水土保持生态脆弱性进行定量评价,以制订该区域水土保持生态修复策略。结果表明:在选取的7个用于评价淮河流域沂蒙山区不同土地利用类型水土保持生态脆弱性的指标中,土壤侵蚀面积比例权重最大,为0.4412;其次为土层厚度,权重为0.225 2;再次为地表枯落物量,权重为0.1505,这3个指标是评价沂蒙山区不同土地利用类型生态脆弱性的重要指标。不同土地利用类型的生态脆弱性评价结果表明:经济林生态脆弱度为0.7295,属于中等脆弱类型,脆弱度等级为二级;耕地和疏幼林地脆弱度等级也较高,分别为0.565 8和0.5672,属于一般脆弱,脆弱等级为三级;草地生态脆弱度为0.415 4,具有潜在脆弱性;有林地脆弱度仅有0.1834,属于不脆弱等级。因此,沂蒙山区经济林的水土流失综合治理应引起高度重视。     

Soil Organic Carbon Density and Land Restoration: Example of Southern Mountain Area of Ningxia Province,Northwest China

Soil organic carbon (SOC) density was researched in southern NingXia with five different land uses: shrubland, farmland, grazing grassland, orchard, and artificial grassland. The results have shown that (1) content of SOC in soil 0–20 cm deep was greatest for grazing grassland and less for bush forestland, farmland, artificial grassland, and orchard; (2) content of SOC of bush forestland and orchard decreased slowly as depth of profile increased, whereas SOC of farmland, grazing grassland, and artificial grassland decreased fast; (3) SOC density of grazing grassland and farmland was greater than the bush forestland, artificial grassland, and orchard; and (4) the establishment and development of C. korshinski on eroded soil resulted in significant improvement of SOC density.