环京津地区土地生态服务价值时空分异特征

为促进京津冀一体化协同发展及生态环境建设,利用遥感解译获得的环京津地区73个县(市)的土地利用变化数据,计算1996~2011年该区域的土地生态服务价值,并运用敏感性指数验证了所计算的土地生态服务价值可信度。引入生态系统服务价值动态度及相对变化率指数模型,分别对环京津地区土地生态服务价值的时间、空间变化进行了分析。结果显示:在空间分布上,环京津地区土地生态服务价值表现出由西北向东南逐渐减少的特征;在时间变化上,环京津地区不同的土地利用类型生态系统服务价值量变化规律略有不同,其中园地、水域的生态服务价值量变化最为剧烈;耕地、草地的生态系统服务价值量变化最为缓和,但环京津地区土地生态服务总价值随时间的推移呈缓慢减少的趋势;在空间变化上,西部高山丘陵区的土地生态服务价值变化较剧烈,东南部平原区变化较缓,1996~2011年间,生态服务价值变化最剧烈的地区集中在保定西部山区及张家口局部地区。     

基于生态服务价值的沱江流域土地景观生态风险时空分异研究

[目的]探究沱江流域基于生态服务价值的生态风险时空分异的特征,为基于生态服务价值的沱江流域生态风险管控决策提供一定依据。[方法]借助ArcGIS,GeoDa,GS~+和Conefor Sensinode等软件,以沱江流域为研究区,基于2000,2005,2010和2015年4期遥感土地利用数据,计算研究区生态服务价值,对生态风险计算方法进行改进,构建基于生态服务价值的生态风险评价指标体系,运用空间自相关分析和地统计分析方法,探讨位于快速城市化地区的沱江流域生态风险的时空分异规律。[结果]①沱江流域土地利用动态变化显著,用地类型以耕地转建设用地和林地转耕地为主。②沱江流域生态服务价值总量先增后降,耕地、林地对生态服务价值的贡献最大。③生态风险值总体呈上涨趋势,生态风险等级由以较低、中等生态风险为主向以中等生态风险为主转移,中等生态风险区域面积大幅增加。④研究区生态风险等级分布差异明显,高风险区和较高风险区主要分布在研究区北部,中等和较低风险区分布在研究区中部和南部,生态风险总体北大于南。[结论]土地利用变化会对生态服务价值产生重要影响,进而对沱江流域的生态风险产生影响。     

2000—2020年漓江流域生态服务价值时空分异

[目的] 研究2000—2020年漓江流域生态服务价值(ESV)时空分异格局及变化规律,为优化土地利用结构和实现“双碳”目标提供空间治理方法。[方法] 基于遥感信息挖掘和地理信息分析平台,用价值核算及其动态度、敏感性分析方法评估生态服务价值,用空间自相关方法研究ESV时空格局,用地理探测方法诊断ESV分异的主导因素及驱动机制。[结果] ①漓江流域土地利用/覆盖空间异质性显著;林地、耕地面积最大,但变化平稳,建设用地增长迅速。②漓江流域生态服务价值约合3.75×10⁷元,其中林地、草地的ESV值最高,占总价值的52.44%。其变化呈先迅速增加、后缓慢减少的趋势,其中原材料生产、水土保持价值增强显著,而食物供给、水源涵养价值降低明显。③ESV总体上呈中游低值与上、下游高值的分异格局,表现为正向的空间集聚特征。[结论] 城镇扩张是漓江流域ESV时空分异及其动态变化的核心驱动,人类活动对ESV的扰动趋向增强。     

计数模型在池塘养殖游憩服务价值评估中的应用

随着社会经济的快速发展,休闲渔业正在逐渐成为渔业产业经济发展的新方向。近十年来,上海地区加大了对休闲渔业的投入,使得该地区池塘养殖系统更加具有游憩服务价值。目前对池塘养殖游憩资源价值的研究相对较少,对相应的评估方法及其在池塘养殖游憩价值评估中的适用性也需进一步探讨。由于对评估方法研究的滞后,池塘养殖系统中的游憩服务价值往往得不到科学揭示。基于对青浦、嘉定、奉贤3区的实证调查结果,本文以上海市为例,使用计数模型的个人旅游成本法估算这3个地区的池塘养殖游憩价值,进而将泊松模型和负二项模型进行对比研究,并将本文得到的青浦地区池塘养殖游憩价值结果与前期研究成果进行比较,探讨两种模型在池塘养殖评价中的有效性及个人旅游成本(ITCM)与区域旅游成本(ZTCM)两种方法在此类评估中的稳定性。研究发现:①不同模型对池塘养殖游憩价值的评估结果存在差异,总体来看负二项模型优于泊松模型。②个人旅游成本法与区域旅游成本法估计结果比值为4.98︰1,分别以两种方法估算值作为养殖池塘系统游憩价值的上限值和下限值比较合适。③基于计数模型的个人旅行成本法评估青浦、嘉定和奉贤地区的池塘养殖游憩服务价值分别约为20 863.34元·hm 2·a 1、57 997.03元·hm 2·a 1和522.73元·hm 2·a 1。建议有关各方重新认识池塘养殖休憩价值,继续加大休闲渔业支持力度,保护该地区的池塘养殖生态系统,以促进旅游及池塘养殖产业的可持续发展,提高渔民收入水平。     

生态治理技术在池塘循环水养殖中的应用探讨

利用生态治理技术进行池塘循环水养殖能够有效去除其中的杂质,达到提高生态效益的目的。该技术具有投资小、能耗低、效果显著等优势,能够最大程度上改善养殖水体水质,从而节约水资源,并在一定程度上提高产品质量。基于此,分析生态治理技术的发展现状,提出生态治理技术在池塘循环水养殖中的有效应用策略,以期为推广生态治理技术提供参考。     

洞庭湖区生态用地生态服务价值时空演化的地形梯度效应

从数量变化和垂直分布两个层面分析了洞庭湖区1990-2015年期间生态用地及其生态服务价值时空演化的垂直空间分布特征,结果表明:（1） 洞庭湖区生态用地由1990年的17 215.77 km²增加到2015年的17 258.28 km²。其中湿地数量增加,林地、草地数量减少。（2） 生态用地生态服务价值由1990年的856.72亿元增加到2015年的1 393.28亿元,湿地生态服务价值增加明显。（3） 低地形梯度（1~10）为湿地的优势分布区;高地形梯度（30~50）是林地和草地的优势分布区。生态用地的转入和转出在不同时期交替进行,转入主要集中在较低的地形梯度上,而转出覆盖的梯度更广。（4） 生态服务价值优势分布区逐渐向低梯度聚集,中高梯度贡献的生态服务价值比例明显下滑。在明晰生态用地及其生态服务价值的垂直分布变化规律的基础上,进行精准的生态管控和建设,实现洞庭湖区生态系统的健康发展。     

三峡库区重庆段土地利用转型及生态服务功能价值时空分异特征

为充分掌握土地系统与生态系统时空分异特征,推动自然生态系统和社会经济系统长期协调发展,以三峡库区(重庆段)为研究对象,基于土地利用数据,考虑土地利用转入转出双过程,挖掘空间置换的土地利用转移,采用Costanza的生态系统服务价值当量法,探讨了2005-2018年研究区土地利用转型时空特征及其生态系统服务价值时空变化特征,并运用空间自相关理论定量研究了生态系统服务价值空间分布关系及土地利用与生态价值间的空间响应特征。结果表明:研究区近15 a间耕地转出幅度最大,建设用地转入幅度最高;土地利用转型活跃程度与生态系统服务价值变化空间分布一致。生态系统服务价值量先增后减,以巫溪-涪陵为界,西低东高,西减东增;生态系统服务价值强度的空间分布具有显著的正向空间自相关关系,聚集趋势明显;土地利用程度与ESV具有显著空间负效应,极显著相关区域主要位于主城区范围、江津北侧及研究区东北边缘等地区。     

生态工程化循环水池塘养殖系统

为研究解决池塘养殖污染、水资源浪费和水产品安全等问题,针对传统淡水鱼类池塘养殖特点,设计了一种生态工程化循环水池塘养殖系统,系统由生态沟渠、生态塘、潜流湿地和养殖池塘组成,面积比为1︰5︰3︰30,系统中池塘呈串联结构排列,池塘对角方向建设有水层交换过水设施,系统利用1级动力提升形成循环水流。在池塘养殖密度0.20～0.82 kg/m3和系统水体日交换量10%～15%的情况下,水质检测结果表明,池塘养殖水体中的铵氮、亚硝态氮、硝态氮、总氮、总磷、化学需氧量（COD）等水质指标分别低于1.89、0.20、1     

重庆市农田生态服务价值时空变化特征及其驱动因素分析

农田对保障区域物质供给、生态系统服务供给有着不可替代的作用,为探究区域农田生态服务价值的时空变化和驱动因素,本文基于重庆市2007—2016年统计年鉴及相关年份区县年鉴数据信息,构建农田生态服务价值指标体系,引入物价指数,通过列表清单法对重庆市农田生态服务价值进行评估,利用STIRPAT模型分析各区县间人均农田生态服务价值差异的社会驱动因素。研究表明:(1)2007年、2012年和2016年重庆市农田生态服务价值分别为898.06亿元、938.97亿元和1 038.45亿元,呈明显上升趋势,增幅为15.63%;年均农田正向服务价值(1 024.49亿元)远高于其负向价值(59.02亿元)。(2)就农田生态服务价值空间变化而言,渝西片区的总量和人均变化幅度最大,为30.32%和16.80%,其中农业较为发达的永川区、江津区农田负向价值相对突出;人均年农田生态服务价值排序为:渝东南片区(5 855元·人-1)渝东北片区(4 027元·人-1)渝西片区(3 846元·人-1)主城片区(840元·人-1)。(3)农业人口、城市化率、万元GDP能耗是重庆市各区县人均农田生态服务价值空间差异的社会驱动因素,主城片区的发展对其农田生态系统造成较大的压力,该区域应合理调整产业结构,以提升农田生态服务价值。研究结果为重庆市农田生态环境保护、恢复以及耕地补偿等提供科学依据。     

重点生态功能区生态系统服务价值时空变化特征及启示——以湖北省宜昌市为例

生态系统服务价值评估一直是生态系统服务研究的重点和难点,认识和理解生态系统服务价值特征对制定合理的生态系统管理目标具有重要意义。以重点生态功能区——湖北省宜昌市为例,基于宜昌市2000年、2005年和2010年土地利用数据,采用价值系数法估算宜昌市生态系统服务价值,分析10年间宜昌市生态系统服务价值时空分异特征。结果表明:(1)10年间,宜昌市生态系统服务价值相对稳定,约为342亿元/a,年均增长0.01%。林地对生态系统服务价值贡献最大,约占80%,水源涵养服务功能价值最高,约占16.8%;(2)宜昌市生态系统服务价值呈现明显的西部高、中心城区和东南部低的分布格局;(3)根据生态系统服务价值空间分布特征,宜昌市未来生态系统管理应按城镇环境维护区、农业生态保护区和生态安全屏障区3大生态功能分区制定相应的发展战略目标。     

上海市城郊土壤有机质的时空变异特征及其影响因素

为了深入了解城市化对城郊农业土壤有机质变化的影响,本研究运用GIS和地统计学结合的方法,对上海市土壤有机质的时空变异规律及其驱动因子进行了探讨。研究结果表明,土壤有机质在整个研究区内表现出中等程度变异,土壤有机质含量分布呈现出西南高,东部低的特点。1980—1999年土壤有机质含量增加,而1999—2010年土壤有机质含量下降。1999—2010年,由水田变为蔬菜地、苗圃时,土壤有机质含量分别下降6.72 g/kg和6.15 g/kg,而水田保持不变时,仅下降了1.51 g/kg。通过空间叠加分析可知,1999—2010年,上海市大部分地区土壤有机质含量呈减少趋势,只有北部、南部和西南的部分地区的土壤有机质含量有所增加。土壤有机质增加的区域离城市较远,而土壤有机质下降区域位于近郊,主要原因是近郊部分水田转化为蔬菜地和苗圃,土地利用方式改变导致了作物根茬和秸秆还田减少,同时有机质分解加快,因此引起了土壤有机质积累下降。     

农业生态系统文化服务的支付意愿与受偿意愿的差异性分析--以上海池塘养殖为例

池塘养殖已在我国存在千年之久,不仅提供着食物供给,同样为人类提供着文化服务价值。近年来农业服务业的发展大大加深了其文化价值。条件估值法(CVM)作为评价非市场价值方法之一,目前已被广泛应用。随着CVM的发展,对该方法的有效性和稳定性仍有争议。其中讨论的热点之一为策略性偏差,即受偿意愿和支付意愿评估环境物品或服务价值的不对称。已有的支付意愿(WTP)和受偿意愿(WTA)研究中,基于农业生态系统文化价值研究甚少。本文以池塘养殖文化服务价值评估为切入点,以上海青浦、嘉定和奉贤地区养殖池塘为研究对象,并应用Tobit模型及多元Logit模型对其WTA及WTP差别进行探讨。研究表明:(1)WTP受到受访者收入、受教育程度、对池塘游憩活动爱好程度及周边环境满意程度的正向影响,而WTA同样受到收入的影响,其池塘周边环境满意程度影响与WTA呈现反向关系;(2)导致WTA/WTP不对称的主要因素为收入、户籍、年龄和受访者对池塘游憩活动的爱好程度,其WTA/WTP均值之比为5;(3)收入效应、替代效应、持有效应、前景效应和产权问题是影响WTA/WTP不对称的理论依据;(4)在实际调查过程中,由于受访者对WTA的理解存在偏差,其回答值往往高于真实值,所以本文选用WTP作为主要评估方式,得出青浦、嘉定和奉贤区域池塘养殖生态系统文化服务价值分别为17 716.11万元、24 104.00万元和17 752.14万元。在推动上海新农村建设的过程中,职能部门需重新认识此类系统服务价值,做到充分保护和持续利用池塘,提高农民收入。     

滇池宝象河流域土壤磷素变异特征及影响因素研究

磷（P）是水体富营养化的一个重要的限制因子,本文以滇池宝象河流域土壤为研究对象,对流域内不同土地利用类型土壤P素时空变异特征以及其影响因素进行研究。结果发现流域内P素有明显累积。P素含量会受到土壤流失的影响,不同土地利用类型不同形态P素累积与流失情况也不同,同时,Olsen-P与pH、OM有很好的正相关性。研究结果可以为防止不同土地利用类型土壤P素流失提供依据,为滇池宝象河流域精确农业的研究和实施提供了一定的参考依据。     

大气沉降对土壤和作物中重金属富集的影响及其研究进展

以我国农田土壤-作物-大气系统为研究对象,综述了近年来大气沉降中重金属的来源及时空分布规律以及大气沉降对农田土壤和作物中重金属富集的影响及其研究进展。人为活动产生的重金属进入大气后,受多种自然和人为因素及环境保护政策等综合因素的影响,导致大气沉降中的重金属具有明显的时空分异特征:从时间分异来看,大气重金属含量呈现出冬季高于其他季节,供暖期高于非供暖期的特点;从空间分异来看,工业发达地区较高,燃煤为主的城市高于其他城市,城区高于郊区及远郊地区。大气沉降不仅会使土壤重金属含量上升,也会对农作物造成直接和间接的影响。大气中的重金属会通过气孔进入作物细胞,在细胞壁、液泡中积累,当含量过高时会影响作物正常生长或引起作物重金属超标风险,不利于农业安全生产。未来的研究应将传统分析方法与空间和地统计技术、多元同位素示踪技术、数学模型模拟等多种技术手段相结合,在区域尺度和田间自然条件下开展土壤-作物-大气系统重金属循环过程的研究,为区域农田重金属污染防控和环境管理提供科学依据和决策支撑。     

近20年城乡交错带土壤养分时间空间变异特征分析——以北京市大兴区为例

以北京市大兴区为城乡交错带的分析样区,通过对1982年、2000年2期土壤养分变化情况进行时间空间变异特征分析,结果发现:1982～2000年近20年间大兴土壤养分除土壤速效K含量略有下降外,其他土壤养分含量均呈上升趋势,尤以速效P含量增长最多。各项养分增加值分别为有机质31.02%、全N 50 %、碱解N 37.89%、速效P 177%,而速效K则减少6.97%。1982年的5种土壤养分中,速效P的变异系数最高,为0.50;全N次之,为0.4;有机质、速效K、碱解N的变异系数较小,在0.28～0.32之间。2000年的5种土壤养分中,变异系数最高的仍是速效P,为0.57;速效K次之,为0.36;有机质、全N和碱解N含量的变异系数较小,在0.19～0.23之间。1982年有机质的块金值与基台值之比为45.32%,2000年的为26.54%,说明其在小尺度上的空间相关性增强。1982年速效K的块金值与基台值之比为36.96%,2000年的为29.82%。2000年全N、碱解N和速效P的块金值与基台值的比值大于1982年的比值。2000年各项土壤养分的空间相关距离均比1982年增大,基本上趋向于以大块状变异为主,具有较强的渐变性分布规律。     

塔里木河干流耕地动态变化及其景观格局

基于3S(RS、GIS、GPS)技术,并结合数理统计和景观格局数量分析方法,运用2000年CBERS、2005年CBERS和2010年TM遥感影像对塔里木河干流10年耕地面积的时空变化、景观格局及其生态影响进行了定量研究.结果表明:(1)在过去10年中,塔河干流耕地面积明显增加.具体地,2000年耕地面积为1.61×105 hm2,所占研究区总面积比例为3.89％,至2010年增加至3.27×l05 hm2,比例为7.88％,年增长率为1.66×104 hm2 a-1;(2)塔里木河干流耕地空间变化的区域差异明显.A、B、C、D断面耕地分布宽幅分别为2l～23 km、ll～16 km、6～17 km、4～9 km,塔河北岸C、D断面和南岸D、E断面耕地的增速最快;(3)2000-2010年耕地的斑块数不断增加,面积加权形状指数增大,形状趋于不规则.景观聚集度适中,景观内斑块大小分布均匀性降低,景观多样性下降,各个景观类型所占比例趋于不协调.     

土壤中抗生素的环境行为及分布特征研究进展

抗生素被广泛应用于治疗和控制人类及其他动物的细菌感染性疾病,并且可以作为饲料添加剂或生长促进剂用于禽畜养殖。大量抗生素通过有机肥施用、污水灌溉等途径持续进入土壤,导致土壤环境中抗生素种类不断增加、含量逐年增高。抗生素污染会对土壤中微生物、动物、植物等产生直接或间接的影响,诱导耐药菌株及抗性基因的产生,并且抗生素还可以被植物吸收,通过食物链影响人类健康。本文系统介绍了近20年来土壤中抗生素的相关研究,并着重就土壤中抗生素的来源归趋、环境行为以及时空分布情况进行了总结。研究认为土壤中抗生素的环境行为受抗生素种类和土壤性质的强烈影响,并且土壤中抗生素的时空分布与其环境行为和人类活动密切相关。     

规模化水产养殖技术效率及其影响因素分析

水产养殖园区是推动水产养殖业规模化生产的一种重要形式,对于促进中国水产养殖业生产方式转变和供给侧结构性改革具有重要意义。该文以浙江省为例,采用随机前沿方法分析了水产养殖产业园区的技术效率及其影响因素。结果表明:1)规模化水产养殖园区提高了养殖生产效率园区技术效率,技术效率从建成前的0.673上升到建成后的0.712;2)水产养殖园区标准化水平提升了养殖业技术效率,对技术无效率的回归系数为-0.0003;3)疾病控制设备对技术无效率起到积极的促进作用(回归对系数为0.0033),这意味着过度的基础设施投资将导致设备闲置,阻碍了提高技术效率;4)品牌建设对提高养殖技术效率起到积极作,回归对系数为0.0033;5)龙头企业对提高技术效率有最大的积极作用,渔业合作组织次之,养殖大户促进作用最小,三者对技术无效率的回归系数分别是-0.0017、-0.0015和-0.0008;而普通养殖户的回归系数则为0.0012,不利于提高养殖技术的效率。上述结果至少具有如下政策启示:应加大对水产养殖园区生产要素的投入,基础设施投入应遵循规模适度原则,注重品牌建设和创新渔业组织模式。     

苏州城市边缘带土壤综合肥力质量时空特征

对苏州市城市边缘带样区土壤进行系统的采样分析,应用一系列数理统计分析方法,阐述了研究区土壤主要肥力要素的空间变异特征及其影响因素;利用数值化土壤综合肥力评价手段,估算了研究区土壤数值化肥力质量指数及其空间分异规律;并通过与研究区历史数据对比,揭示了过去20年来苏州市城市边缘带土壤主要肥力要素及综合肥力质量的动态演变趋势。结果表明,研究区表层土壤电导率、CEC以及养分含量空间变异强烈,表现出城市边缘带土壤肥力分布的重要空间特征。经过过去20年的农业生产实践,研究区土壤主要养分含量总体上呈现增长趋势,土壤综合肥力质量明显提高。但土壤全K含量却呈下降趋势,表明土壤养分不均衡现象依然存在。土壤pH大幅下降,土壤酸化现象严重。选取的10个样本土属中,平均综合肥力质量指数增高和降低的土壤数量分别为5个和4个。同时,土壤综合肥力质量空间可变性显著增大,最大变幅与变异系数明显升高,反映出快速工业化、城市化与农业集约化背景下土壤资源利用方式与利用强度的变化对土壤质量结构及其空间变异特征的重要影响。