基于生态系统服务价值的陇东黄土高原生态补偿研究

生态补偿对平衡重要生态功能区社会经济发展与维护生态系统服务功能具有重要作用。陇东黄土高原位于国家重要生态功能区黄土丘陵沟壑区,是黄河上游地区水土流失重点保护和治理区。运用生态系统服务价值当量因子法,计算2000—2020年陇东黄土高原生态系统服务价值,并以此为基础计算陇东黄土高原9个县生态补偿额度和生态补偿优先级。结果表明：(1)陇东黄土高原生态系统以农田和草原为主,农田生态系统面积在2000—2010年下降显著;(2)2020年陇东黄土高原生态系统服务价值达到1 458.72亿元,相比于2000年增加了93.82亿元,其中局地气候调节、生物多样性保护、土壤保持服务价值较高,草地、农田和灌丛的生态服务价值占生态系统服务价值的90%以上;(3)陇东黄土高原9个县生态补偿额度达86.03亿元,生态补偿资金分配应优先考虑环县,其次是华池县、会宁县。     

喀什市生态系统服务价值对土地利用变化的响应及预测

[目的]通过研究喀什市土地利用变化对生态系统服务价值的影响,为土地科学利用管理决策提供参考。[方法]参考Costanza(1997)和谢高地(2008)等人的研究成果,结合喀什市的实际情况,采用生态系统服务价值计算公式和敏感度分析,通过研究喀什市1997—2010年生态系统服务价值对土地利用变化的响应,并针对喀什市土地利用总体规划(2010—2020年)中土地利用类型的变化,对生态系统服务价值进行预测分析。[结果]按规划发展,1997—2020年,喀什市土地利用结构变化较大。土地利用程度呈加大趋势,生态系统服务总价值则逐年减少,其中耕地、水域的生态服务价值持续下降。敏感性指数分析表明,喀什市生态系统服务价值对生态服务价值系数是缺乏弹性的,研究结果可信。[结论]在喀什市土地利用总体规划实施过程中,应注重提升土地节约和集约利用水平,优化土地利用结构,保持生态系统的平衡和稳定。     

陕北黄土高原区生态服务价值对土地利用变化的响应

为了给陕北黄土高原区生态恢复工程的经济效益评估提供科学数据和参考依据,基于遥感图像解译的土地利用变化数据,运用单位面积价值当量法,剖析了区域的生态系统服务价值对土地利用变化的响应。结果表明:(1)1997—2018年,土地利用格局的变化主要表现为农田向林木和草地转化,未利用地向草地、林木和农田转化; 这些转化同时促使研究区生态系统服务价值增加357.56亿元,增幅33.28%,其中榆林市增量最大,铜川市最小; 除食物生产功能价值量有所减少外,其他服务价值均在增加; 调节服务价值增加量最大,文化服务价值增幅最大。(2)研究区32.93%的区域生态服务价值增加,主要集中退耕还林区和防风治沙区; 农田向林木和草地的转化是价值增加的主要驱动力,促使服务价值增加363.64亿元,占总增加量的95.68%; 未利用地的转化是服务价值增加的另一贡献因子,促使价值量增加16.42亿元,占比4.32%。研究区5.92%区域生态服务价值减少,集中在西部风沙区和南部残塬区; 大型集中农场的修建导致林木和草地向农田转换,促使服务价值损失70.17亿元,占总损失量的93.08%。(3)榆林市辖区43.24%的区域生态服务价值在增加,延安市23.37%增加,铜川市仅11.51%。(4)在不同地物类型中,林木的生态服务价值增加最大,草地次之; 农田生态系统服务价值减少最多。以上监测结果说明,研究区生态恢复工程的实施使其土地利用结构发生变化,随之促使生态服务价值显著增加,生态恢复工程取得了一定的经济效益。     

长白山地区土地利用及生态系统服务价值变化研究

在遥感和GIS技术的支持下,以2000年和2010年两期Landsat TM/ETM+影像解译数据为基础,分析长白山地区近10a土地利用变化情况。应用Costanza生态系统服务价值计算公式,采用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,并对其作适当修订后进行该区生态系统服务价值变化的计算。结果表明:10a间,长白山地区土地利用发生了较大变化,旱田、建筑用地面积呈增加趋势,水田、林地、水域和湿地面积呈减少趋势;生态系统服务价值由2000年的1 507.37亿元减少到2010年的1 505.57亿元,减少幅度为0.12%;生态系统各单项服务功能价值呈减少趋势,水源涵养、气体调节功能的价值减少剧烈;敏感性指数小于1,研究结果可信。     

土地利用变化对艾比湖流域生态系统服务价值的影响

基于遥感与GIS技术,运用生态系统服务价值系数分析了1970-2009年艾比湖流域生态系统服务价值的变化,探讨了干旱区典型内陆湖流域生态系统服务变化对土地利用/覆被变化(LUCC)的响应.结果表明,近40 a艾比湖流域土地利用状况变化显著,耕地和建设用地的面积增加,其他土地利用类型的面积减少;流域生态系统服务价值整体变化较小,总价值先增后减,林地、水域和草地面积的减少是总服务价值减少的主要原因,耕地面积的增加补偿了总价值的部分损失,但损失略大于收益;各项生态功能的服务价值对总生态系统服务价值贡献大小的等级基本稳定,其中,水源涵养、土壤形成保护和废物处理能力的贡献率最大;敏感性分析表明,研究区生态系统服务价值对于生态价值系数是缺乏弹性的,各土地利用类型生态系统服务价值敏感性指数都小于1,研究结果是可信的.     

土地利用类型变化对生态服务价值的影响

高速公路修建,通过改变沿线土地利用类型导致其生态服务功能发生变化。基于Costanza等人率先研究的全球陆地生态系统服务价值的分类与评估法,结合中国学者对土地利用类型单位面积的生态价值估算结果,评估了西汉高速户县—勉县段沿线土地利用类型生态服务价值及其变化。结果表明,高速公路修建占用的4种土地类型主要是农田、园地、林地和草地,面积分别是1 116.41,6.84,125.21,125.77hm2。由于绿化、恢复植被等措施,建成后的林、草地面积,分别增加了155.26和21.40 hm2。高速公路建成后,农田、园地的生态服务价值消失,同时林、草地面积的增加,使废物处理、气候调节功能价值增加量最大;增加幅度最大的是气候调节、栖息地和娱乐功能。耕地、园地面积消失,使食物供应、生物控制和传粉功能减少量最大。减少幅度最大的分别是生物控制、食物供应和传粉功能,分别为89.67%,72.51%和61.84%。总体上,公路建成后,土地总的生态功能价值较以前呈减少趋势,减少了3.72×105元/a,每1 km平均1 400元/a。高速公路给区域带来的巨大经济效益和社会效益,会远大于其对生态环境破坏所造成的土地利用类型生态服务价值的损失。     

吉林省自然保护区土地利用/覆被变化及生态系统服务价值动态

运用3S技术,对吉林省境内的14个国家级自然保护区2000年和2010年的遥感影像进行了处理,分析了该地区2000-2010年期间土地利用/覆盖变化特征和生态系统服务价值的动态。结果表明,2000-2010年期间,研究区建设用地、草地和农田的面积有所增加,林地、湿地、水域和未利用地的面积均有所减少;该区域综合土地利用变化动态度为0.15%,空间动态度为0.43%;林地变化最缓慢,变化幅度低于区域平均变化水平。自然保护区生态系统服务价值降低9.95×10⁸ 元/a,降低率为1.73%。林地、湿地、水域和未利用地价值量有所降低,分别减少0.31%,6.78%,5.15%和8.96%,草地、农田价值量有所增加,分别增加了15.67%和5.13%。自然保护区的多种地类和多项生态系统服务价值均有下降趋势。     

土地利用变化对干旱区典型流域生态系统服务价值的影响

运用遥感和GIS技术以及谢高地等人提出的生态系统服务价值系数.分析了近30年来玛纳斯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,1976-2002年问玛纳斯河流域土地利用变化显著,以未利用地大量减少和建设用地持续增加为特点,所产生的环境响应是积极的,生态系统服务年度总价值在波动中提高,由1976年的103.57×10~8元增长到2002年的132.85×10~8元,各单项服务价值总体呈增加趋势,流域生态环境状况向良性发展.     

基于生态系统服务价值的环京津地区生态补偿研究

为促进京津冀一体化协同发展及生态环境建设,本文在总结国内外相关研究方法的基础上,引入生态亚区空间尺度,将河北省环京津地区划分为7个生态亚区,应用生态补偿优先级模型,对环京津地区73个县(市)的单位面积生态系统服务价值和生态补偿优先级进行了计算,并从环京津地区整体、生态亚区、县(市)3个空间尺度分析了环京津地区生态补偿的优先领域。结果表明:环京津地区生态补偿优先级总体较高,且西部山地丘陵地区的生态补偿优先级明显高于中东部及东南部平原地区。不同生态亚区单位面积生态系统服务价值差距不大;而不同县(市)的生态系统服务价值差异明显,最低的涞水县为2 440元·hm?2,最高的滦南县达10 060元·hm?2。各生态亚区中坝上高原草原与农业生态亚区、永定河上游间山盆地林农草生态亚区、冀北及燕山山地落叶阔叶林生态亚区应优先获得生态补偿;各县(市)中位于研究区北部的丰宁满族自治县、围场满族蒙古族自治县等9个县(市)的生态补偿优先级较高,应优先获得生态补偿;而位于东部及南部地区的三河市、大厂回族自治县等49个县(市)应率先支付生态补偿。研究结果与以往的经济补偿强度模型相比,量化了区域间生态补偿的迫切程度,能够较好地反映环京津地区生态经济关系,对于促进京津冀地区协同发展、生态环境保护与土地资源高持续效利用发挥着重要作用。     

黄土高原土地利用动态变化及其生态效应

以黄土高原为研究对象,在遥感和GIS技术支持下,分析区域1986-1997年土地利用时空变化,并运用马尔可夫模型对未来土地利用进行预测,采用生态弹性度进行土地利用变化与生态效应研究。结果表明：黄土高原土地利用动态变化显著,相对变化量远远大于绝对变化量;土地利用类型转换非常剧烈,区域1986-1997年修正土地利用动态指数的变化趋势是高覆盖草地〉建设用地〉其他林地〉灌木林地〉水田〉水体〉未利用土地〉有林地〉旱地〉其他草地;土地利用的年均动态变化指数为2．17％,旱地、灌木林地、高覆盖草地、水体、建设用地和未利用土地垂直重心指数上升,水田、其他草地垂直重心指数下降;1986、1997、2008和2019年早地、有林地和其他草地面积一直在微弱减少,水田、高覆盖草地、水域、建设用地、未利用土地在缓慢持续增加,灌木林地和其他林地出现了先增加后少量减少的趋势;1986、1997、2008和2019年生态弹性度分别为5．17、7．30、7．60和7．65,区域生态弹性度整体呈现上升趋势,但上升幅度呈减小趋势。     

2001-2020年黄土高原生态环境质量对气候及土地利用变化的响应

[目的]分析黄土高原生态环境质量(EEQ)时空变化特征及其对气候与土地利用变化的响应情况,为黄土高原制定合理的生态保护措施及土地开发提供一定的依据,以实现其高质量发展。[方法]基于改进的遥感生态环境指数及气候、土地利用等数据,从像元尺度出发,利用Theil-Sen趋势分析等方法探究了黄土高原2001—2020年EEQ的时空变化特征,同时采用多元回归及叠加分析等手段研究了EEQ对气候变化及土地利用转移的响应情况。[结果](1)研究时段内,黄土高原EEQ呈现小幅度波动上升、下降、再上升趋势,相较于2001—2010年,2010—2020年波动有所放缓;空间上,EEQ总体质量一般,呈“东南高,西北低”的格局,2010—2020年相较于2001—2010年而言,显著增加的区域由东南部向中北部区域转移,显著下降的区域由西北部向东部转移。(2)降水量对EEQ整体呈正面效应,在2001—2007年期间呈现显著的正相关关系,后期由于其他因素的干扰驱动力有所下降,在植被覆盖较少的区域则影响较小;气温在大部分区域与EEQ呈负相关,相较于降水量而言影响较小,在城市密集地区影响较大。(3)研究时段内,大量的耕...     

元谋干热河谷土地利用变化对生态系统服务价值的影响(简报)

为了研究土地利用变化对区域生态系统服务价值的影响,该文以金沙江干熟河谷的元谋县为例,采用遥感与地理信息系统技术,利用LANDSAT TM影像,分析从1986～2000年间的土地利用变化情况,根据谢高地的生态服务价值系数对区域土地利用类型的生态系统服务价值进行评估,并对其进行了敏感系数(CS)分析.结果表明:研究区在1986～2000年之间,耕地、草地、水域和未利用土地面积均呈现减少的趋势,而林地和建设用地面积呈增加趋势;元谋县2000年的生态系统服务价值比1986年有所提高,土地利用变化使研究区生态资产增加了0.0399亿元,这主要是林地面积增加以及林地的生态价值系数最高的原因所至;敏感性系数分析表明本研究采用的谢高地生态价值系数是合理的.     

基于土地利用变化的江苏省生态服务价值新评估

利用1996—2004年江苏省地籍数据,计算分析江苏省8年间生态服务价值变化,并提出了生态服务价值对经济发展的响应指标EG值。结果表明:江苏省生态服务价值由1996年的2 080.66亿元下降到2004年2 007.29亿元,下降了3.53%,减少了73.37亿元,下降的主导因素是湿地大面积直接或间接转变为耕地、水产养殖和建设用地。1996—2004年苏南生态服务价值增长,苏中、苏北下降。8年间江苏省每年EG值都小于0,说明江苏省经济增长对生态服务价值主要是负影响。苏南EG值变化范围较小,表示苏南地区人均GDP对生态服务价值的影响较小。苏中EG值2002—2004年呈增长趋势,说明人均GDP增长消耗的生态服务价值变小。苏北EG值从1998年开始呈现下降趋势,说明经济增长消耗的生态服务价值越来越多。     

坝上高原生态用地时空格局演变与生态系统服务价值分析

为了给当地的生态用地保护和区域间生态补偿提供科学依据,该研究在坝上高原地区1990、1995、2000、2005、2010和2015年6期土地利用解译数据的基础上,通过GIS等工具分析了研究区域1990-2015年间生态用地格局演变的基本特征,并对生态用地的生态系统服务价值进行了计算。主要结论如下:1990-2015年期间,研究区域生态用地数量呈减少趋势,其中林地和其他生态用地数量在增加,草地和湿地数量在减少。生态用地活跃程度在2000-2015年比1990-2000年期间更高。林地的空间稳定性最好,然后为草地和湿地,其他生态用地稳定性最差。生态用地生态系统服务价值由46.01亿元上升到428.26亿元,增加了8.31倍,林地和湿地提供的生态系统服务价值最大,其次为草地,其他生态用地最小,应当继续加强生态防护林建设,采取生物恢复技术,人工补水,科学禁牧、休牧、轮牧,调整产业结构等措施恢复和增加林地、湿地和草地的生态系统服务功能。     

黄土高原不同地貌类型区植被恢复潜力及其土地利用变化

黄土高原1999年开始的退耕还林（草）工程，对植被覆盖与土地利用结构产生了深刻影响，评估黄土高原未来植被恢复潜力、植树造林适宜区以及土地利用变化，对黄土高原生态保护和高质量发展具有重要意义。该研究基于北洛河流域2020年下垫面状况，借鉴"相似生境法"，对不同地貌类型区的未来恢复潜力、植树造林适宜区与土地利用变化进行了分析。结果表明：1）丘陵沟壑区目前平均植被盖度为61.9%，未来20~30 a仍有9.2%左右的上升空间，植被可恢复土地面积约占丘陵区的36.4%。土石山林区尚有11.5%的土地面积具有恢复余地，高塬沟壑区与阶地平原区植被盖度恢复余地很小。2）未来土地利用变化面积主要集中在丘陵沟壑区，与2020年相比，其耕地将减少47.4%，而林地与草地会增加0.7%与15.8%。土石山林区耕地将减少23.0%，林地与草地分别会增加0.2%与36.0%。3）基于"适地适树"原则下的情景模拟，高塬沟壑区与阶地平原区分别有279.16、233.73 km2面积可植树造林，而丘陵沟壑区大片可退耕土地适宜于自然恢复。结果表明，丘陵沟壑区仍是未来生态恢复重点关注区域，是黄河流域生态保护和高质量发展的热点区域。     

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.     

基于生态系统服务功能的滇池流域关键性生态用地识别

关键性生态用地对维护区域生态系统稳定、维持生态系统服务功能良性循环不可或缺,识别流域关键性生态用地,可为区域生态保护工作提供参考。该研究以滇池流域为研究区,结合流域生态系统服务功能特征及土地利用现状,选取水源涵养、生物多样性保护、水土保持及景观休闲等主要生态系统服务功能进行生态用地重要性评价,在此基础上采用最小累积阻力模型进行关键性生态用地识别研究。结果表明:2019年,滇池流域关键性生态用地面积为1 216.30 km2,占流域总面积41.65%,主要分布于流域北部、中西部及东部边界,以林地、水域为主,两者面积分别为774.53、306.39 km2,具有涵养水源、防止水土流失、维护生物多样性、发挥景观休闲等作用。识别结果能反映出维护流域生态功能的最重要生态用地,对滇池流域生态用地的规划与保护具有现实指导意义。     

Temporal and spatial changes of soil erosion under land use and land cover change based on Chinese soil loss equation in the typical watershed on the Loess Plateau

Land use and land cover change (LULCC) directly affect the temporal and spatial change of soil erosion. As a typical governance watershed in the hilly and gully area of the Loess Plateau, the Jiuyuangou watershed has experienced significant LULCC in the past 10 years due to conversion of farmland to forests, economic construction, and cropland abandonment. However, the evolution process of soil erosion change and LULCC in the watershed is unclear, as is the relationship between the two. This study used satellite images to extract information on LULCC in the watershed and the Chinese soil loss equation (CSLE) model to evaluate the temporal and spatial evolution of soil erosion in the watershed from 2010 to 2020. The main results showed that (1) the continuous vegetation restoration project in the watershed reduced soil erosion from 2010 to 2015; however, the increased frequency of extreme rainfall events after 2015 reduced its impact. The annual average soil erosion modulus decreased from 10.85 t ha⁻¹ year⁻¹ in 2010 to 8.03 t ha⁻¹ year⁻¹ in 2015 but then increased to 10.57 t ha⁻¹ year⁻¹ in 2020; (2) the main land use and land cover (LULC) type in the Jiuyuangou watershed is grassland, accounting for 62% of the total area, followed by forestland, cropland, buildings, and water. Cropland has the largest multi-year average soil erosion modulus, followed by grassland and buildings, with forestland having the smallest; (3) significant spatial correlations occurred between soil erosion change and LULCC for common ‘no change’ and common ‘gain’ in the settlements, roads, and areas near the human influences with good soil and water conservation, but not other regions due to the influence of climatic factors (heavy rain events). Thus, we should repair terraces, control dams in the watershed, and actively conserve water and soil. This study provides a scientific reference for planning and managing water and soil conservation and ecological environment construction in the watershed.