基于生态系统服务功能模拟演算的绿色空间规划框架

目的在快速城镇化以及全球气候变化的背景下,生态环境不断恶化给人类生活和健康带来了巨大的影响。生态系统服务功能评估作为一种应对气候变化、构建绿色宜居生存环境的方法得到推广。建立基于生态系统服务功能模拟演算的绿色空间规划框架,对于客观评价绿色空间的服务功能、构建可持续发展的绿色空间网络具有科学的指导意义。方法本文在总结国内外学者相关研究的基础上,以北京市浅山地区为例,构建基于生态系统服务功能评估的绿色空间规划框架,选取缓解热岛效应、水土保持、固碳释氧、气候调节、生物多样性保护、文化娱乐6种功能指标,采用径流系数公式计算、MaxEnt模型模拟等方法进行评价,识别区域不同服务类型的关键绿色空间位置并提出适宜的绿色空间类型,最后通过构建游憩绿道以及生态廊道加强绿色空间联系,完善绿色空间布局。结果不同类型生态系统服务效益空间分布呈现一定差异性,根据不同区域提供的服务差异划定湿地公园、森林公园、郊野公园、城市公园、地质公园、风景名胜区以及生态保育绿地7种绿色空间类型,新增6条绿道（195 km）连接平原与浅山区,在温泉镇、延寿镇、十三陵镇、峪口镇等村镇构建生态廊道,建立以目标动物保护为目的的线性绿色空间。结论绿色空间能够提供多种重要的生态系统服务功能,构建绿色空间规划框架对于加强落实浅山区生态优先的发展战略,推动形成可持续的绿色发展方式有重要意义。      

河北省宁晋县生态系统服务时空演变权衡分析

以宁晋县为研究区,基于土地利用/覆被社会经济统计资料等数据,评估不同时期的生态系统服务价值,分析其损益变化权衡关系的时空规律。结果表明：1995—2019年生态系统多功能性、生产功能和生态功能整体呈先增加后减少;气候调节、养分固持、气体调节功能呈增加趋势;水源涵养功能明显下降;污染物容纳功能持续降低。耕地面积减少导致流失的生态系统服务最大。生态系统多功能性、生态功能、水源涵养功能与其他功能由协同关系变为权衡关系。     

湖南省武陵山片区生态系统服务价值时空演变研究

基于湖南省武陵山片区2000、2005、2010、2015和2018年这5期土地利用数据,运用当量因子法估算研究区生态系统服务价值(ESV),借助ArcGIS软件中的渔网、冷热点分析等工具,探究土地利用与生态系统服务价值的时空演变特征.结果表明:(1)研究区内林地与耕地面积占总面积的90％以上,其中林地占70％以上,2...     

大熊猫国家公园岷山片区生态系统服务价值的时空演变

大熊猫国家公园岷山片区是大熊猫数、局域种群数最多的片区.基于2000、2010、2020年3期土地利用数据,用改进当量因子法测算了区域生态系统服务价值,分析时空演变特征.结果表明,2000—2020年,区域生态系统服务价值总量持续上涨;2000—2010年受汶川地震影响,增速降低;2010—2020年,经自然恢复和人工...     

基于生态系统服务功能模拟演算的绿色空间规划框架——以北京市浅山区为例

【目的】在快速城镇化以及全球气候变化的背景下,生态环境不断恶化给人类生活和健康带来了巨大的影响。生态系统服务功能评估作为一种应对气候变化、构建绿色宜居生存环境的方法得到推广。建立基于生态系统服务功能模拟演算的绿色空间规划框架,对于客观评价绿色空间的服务功能、构建可持续发展的绿色空间网络具有科学的指导意义。【方法】本文在总结国内外学者相关研究的基础上,以北京市浅山地区为例,构建基于生态系统服务功能评估的绿色空间规划框架,选取缓解热岛效应、水土保持、固碳释氧、气候调节、生物多样性保护、文化娱乐6种功能指标,采用径流系数公式计算、MaxEnt模型模拟等方法进行评价,识别区域不同服务类型的关键绿色空间位置并提出适宜的绿色空间类型,最后通过构建游憩绿道以及生态廊道加强绿色空间联系,完善绿色空间布局。【结果】不同类型生态系统服务效益空间分布呈现一定差异性,根据不同区域提供的服务差异划定湿地公园、森林公园、郊野公园、城市公园、地质公园、风景名胜区以及生态保育绿地7种绿色空间类型,新增6条绿道(195 km)连接平原与浅山区,在温泉镇、延寿镇、十三陵镇、峪口镇等村镇构建生态廊道,建立以目标动物保护为目的的线性绿色空间。【结论】绿色空间能够提供多种重要的生态系统服务功能,构建绿色空间规划框架对于加强落实浅山区生态优先的发展战略,推动形成可持续的绿色发展方式有重要意义。     

基于LUCC追踪分析的生态系统服务价值时空变化研究

  目的  为了更好地揭示生态系统服务价值时空变化特征及趋势,加强对生态系统服务价值（ESV）空间变化描述。  方法  该研究以博斯腾湖流域为例,结合使用逐像元的追踪分析、趋势分析等方法,试探究土地利用/覆盖变化（LUCC）对生态系统服务价值的影响。  结果  （1）博斯腾湖流域主要的土地利用类型是荒漠,其次是草甸和裸地。研究期内,水田、荒漠、草甸、湿地、水域、旱地、建设用地面积增加;草原、灌木、裸地、针叶、阔叶、冰川积雪面积减少,2005—2010年综合土地利用动态度最大。（2）2000—2018年博斯腾湖流域未发生变化的土地即稳定型占流域总面积的60.43%,中等变化型、回归型和激烈变化型多分布于人类活动较强的绿洲地区。（3）2000—2018年博斯腾湖流域ESV总体上呈现波动增长趋势,流域ESV主要由草甸、水域和湿地构成,水域、旱地、草甸和草原是流域ESV变化的主要贡献因子和敏感因子,其中草原为负向贡献因子。（4）博斯腾湖流域ESV呈西北高、东南低,高值（博斯腾湖）点缀在低值区的空间分布特征。有明显增大与明显减少趋势的地区均分布于博斯腾湖周围湿地,流域北部大部分ESV呈轻度增加趋势,绿洲区轨迹等级和ESV变化趋势从城市至绿洲边缘呈:中等变化型（ESV轻度减少）— 渐变型（ESV轻度增加）— 中等变化型（ESV轻度减少）环状相间结构。  结论  该研究发现博斯腾湖流域南部土地利用轨迹等级、ESV变化趋势均高于北部的空间差异,并采用土地利用追踪分析与ESV趋势变化相结合的方式,揭示了绿洲城市的土地利用冲突现状及ESV时空变化,对博斯腾湖流域土地利用调控和生态环境保护提供参考。      

基于生态系统服务价值的许昌市土地利用结构优化研究

根据许昌市土地利用现状,结合许昌市土地利用总体规划(2006²020),将生态系统服务价值核算结果引入灰色线性规划目标函数,对许昌市土地资源进行优化配置,优化结果与许昌经济发展趋势一致,有利于当地经济的发展。     

基于生态系统服务价值的土地生态敏感性研究

在ArcGIS软件的支持下,通过计算万州区2000—2014年土地利用强度和生态系统服务价值等相关社会经济因素指标,把两者相结合,建立数学模型,计算出基于生态系统服务价值的土地生态敏感性.可以得出,万州区土地利用强度越来越大,且生态系统对土地利用变化的响应也越来越大,更直观、更准确地研究了人类活动对生态环境系统的干扰程...     

基于LUCC的生态服务价值变化研究

土地利用/覆盖变化(Land-Use and Land-Cover Change, LUCC)是影响土地生态系统服务价值的重要因素.该研究以三峡库区腹心地带的万州区1990,1995,2000,2005,2010和2015年6期TM影像为基础,通过图像解译,分析了万州区各地类变化,估算了研究期间各地类生态系统服务价值.结果表明, 1) 1990-2015年间,万州区耕地和草地面积分别减少了9 389.7 hm~2和3 695.85 hm~2;林地、水域和建设用地的面积分别增加了4 063.14,2 716.83和6 304.86 hm~2; 2) 1990-2015年万州区生态服务价值由18.82亿元增至19.41亿元,增加了3.10%;林地与万州区生态总价值呈相同的"上升—下降—上升—下降"趋势,耕地生态服务价值下降,草地先增后减,水域则相反; 3)万州区生态服务价值区域差异有统计学意义,空间上以长江为界呈现东多西少的分布格局; 4) 1990-2015年间,万州区各地类各年份生态系统服务价值敏感性指数均小于1,表明万州区生态服务价值对其系数缺乏弹性.     

基于FLUS-Markov模型的玉溪市生态系统服务价值时空演变与预测

基于玉溪市2010年、2020年2期生态景观类型数据和粮食产量经济价值修正生态系统服务价值系数,分析玉溪市生态景观类型及生态系统服务价值分布特征,采用FLUS-Markov模型预测玉溪市2030年生态系统服务价值及其分布。结果表明,该模型预测结果的Kappa系数提高至0.896 9,整体精度为0.939 3,精度较高;2010—2020年玉溪市林地、草地的面积呈减少趋势,以林地、草地、水域为主的生态系统仍然面临威胁;2030年玉溪市生态系统服务价值为535.047 1亿元,变化率为-0.129 7%,玉溪市应加强对林地、草地的保护,加强退耕还林、退耕还草政策的实施,合理控制草地、林地向耕地的转化;2030年玉溪市生态系统服务价值依然表现为西部>中部>东部;2030年玉溪市各县市区生态系统服务价值贡献率由高到低依次为新平县、元江县、峨山县、易门县、华宁县、红塔区、江川区、澄江市、通海县。     

城市土地利用变化对生态系统服务的影响——以淮北市为例

城市是一类以人类活动为中心的社会-经济-自然复合生态系统.城市的快速蔓延及强烈的人类活动显著地改变了城市的土地利用结构,进而严重影响了城市生态系统服务及人居环境.通过遥感、GIS技术及生态系统服务价值评估等方法,对淮北市1987年、2000年和2007年3个时期20a间的土地利用结构及生态系统服务价值的演变进行定量评价.研究结果表明:1987-2007年间淮北市生态用地空间结构和面积发生剧烈变化,生态用地占城市面积的比例由91.45％降低至71.86％.1987-2000年,农田面积大幅度下降,而林地和水体都呈不同程度的增加趋势,建设用地面积增长迅速.2000-2007年,农田面积有所增加,林地和水体面积却明显下降,建设用地总面积虽然没有明显变化,但其聚集度显著增加.20年间,城市生态服务功能的价值呈现先增加后减少的趋势,在2000年达31.32亿元.2000-2007年,以废物处理和水源涵养功能退化最为严重.可见,城市土地利用结构的变化与生态服务功能密切相关,此结果可为淮北市景观格局优化及土地合理调控和管理提供一定的科学依据.     

土地利用变化对嘉兴市生态系统服务价值损益的影响

基于RS和GIS技术,选择浙江省嘉兴市为研究对象,采用Costanza生态系统服务价值计算公式,分析了2005年和2010年嘉兴市的土地利用/土地覆盖变化及其所引起的生态系统服务价值的变化;并通过生态系统功能偏离累积模型和不同土地利用类型间的生态服务价值流向阐述了这5年间生态服务价值变化的原因。结果表明,由于嘉兴市城市化和工业化发展迅速,2005—2010年嘉兴市居民点及工业用地面积增加最多,其次是水域,而耕地面积大量减少。由于生态价值系数的差异,增加的生态服务价值并不能弥补损失的价值,致使嘉兴市生态系统服务价值有所下降,从2005年的3283亿元减少到2010年的3131亿元,降低了464％。     

灵丘县土地利用变化对生态系统服务价值的影响

为评价灵丘县土地利用变化对区域生态系统服务价值的影响,采用当量因子法分析2010—2016年该县土地利用及其生态价值的时空变化。结果表明:1)灵丘县土地利用变化幅度较小,总面积不变的情况下,建设用地增加163.91 hm~2,增加最多;草地减少137.92 hm~2,减少量最大; 2)灵丘县生态系统服务价值达30亿元以上,7年间生态价值总体有稍微下降趋势,共减少667.02万元,水域生态价值减少幅度最大,减少384.24万元;3)耕地、建设用地和其他用地与生态系统服务价值呈负相关,水域、林地、园地、草地及未利用地呈正相关。总体上,灵丘县土地利用未对生态环境造成明显破坏,但也不能忽视在经济发展过程中人类的生活方式对环境造成的影响,应该进一步控制建设用地面积增长,保护生态用地,积极探索基于生态保护的生态资产运营模式和机制,实现社会-经济-生态效益可持续发展。     

河北坝上土地利用变化对生态服务价值的影响

目的定量研究土地利用背景下生态系统服务价值的时空变化特征,旨在正确认识不同生态系统服务功能对土地利用变化的响应机制,为坝上区域土地利用格局优化与生态经济协调发展提供参考。方法本文以河北坝上张北、沽源、丰宁3县为研究对象,采用GIS空间分析方法,分析了2000年以来土地利用时空动态变化特征,并在此基础上利用陆地生态系统服务价值估算模型评估了生态系统服务价值及其对土地利用变化的响应,进而探讨了该地区生态与经济发展的协调性。结果（1）2000—2015年坝上地区湿地、草地面积逐渐减少,分别减少28、26 km2,建筑用地面积持续增加,共增加24 km2,其他土地利用面积稍有增加;草地和湿地主要向农田转移,建筑用地的增加主要来自于农田、湿地的转移。（2）坝上地区生态系统服务价值总体上呈“西低东高”的趋势,低值区主要位于张北西部,而高值区主要位于丰宁南部燕山森林区;15年间,坝上地区85.92%的区域生态系统服务价值呈增加态势,生态系统服务总价值共增加334.83亿元,其中,气候调节服务价值增加最多,增加了90.44亿元,土壤保持、水文调节、水资源供给价值先增后减;草地、森林和湿地对生态系统服务总价值的贡献率在85%以上,对生态系统服务的影响最大。（3）坝上地区人均生态系统服务价值逐渐增加,生态经济协调度为0.09,处于潜在危机区,坝上地区的生态经济系统具有潜在的危险性。结论坝上地区生态系统服务价值逐渐提高,但对坝上生态系统服务功能起重要贡献作用的草地和湿地退化明显,经济发展仍受生态压力的制约,生态环境仍然脆弱。      

低山丘陵区县域生态用地演变及生态服务价值响应

为研究低山丘陵区域生态用地变化与生态服务价值转移,以泗水县为研究对象,采用土地利用变化动态度模型和生态系统服务价值评估方法,分析泗水县的生态用地变化特征及生态服务价值损益,利用Logistic回归模型,探讨生态用地变化的驱动因素。结果表明：1997-2017年,泗水县生态用地面积变化明显,呈不断减少趋势,共减少3.60×10³ hm²,2007-2017年生态用地的总体转移速率远大于1997-2007年间的转移速率,草地的转移面积占比最大,且转出部分大于转入部分,属于减少型生态用地,而林地、水域和耕地属于增加型生态用地。1997-2017,研究区生态系统服务价值总量呈先减少后增加的趋势,总体共增加1.42×10⁸元,耕地和草地的生态系统服务价值呈减少趋势,林地和水域的生态系统服务价值呈增加趋势,其中林地对生态系统服务价值的贡献最大。回归分析结果表明到河流的距离、人口密度和到乡镇中心的距离是影响生态用地演变的主要驱动因素。研究结果可为泗水县生态补偿和资源开发提供技术方法,也可为山区生态规划和生态可持续发展提供重要依据。     

河北省曲周县景观格局演变及生态服务价值响应研究

为对县域土地利用规划与生态保护政策制定提供理论依据,以曲周县为例,依据1985、1999和2012年的土地利用数据,采用景观格局分析法、生态服务价值定量评估法结合相关性及敏感度分析,对曲周县1985—2012年的景观格局、生态服务价值变化以及景观指数对生态服务价值的响应机制进行了探究。结果表明:1)研究期内曲周县景观破碎度和景观异质性增加,景观多样性降低,人类活动对景观格局的影响程度呈加强态势;2)生态服务价值总体减少6 704.11万元,且1999年后生态服务价值衰退速度较之前有所减缓,生态服务价值结构未发生较大变动;3)ESV与SHDI呈正相关,与NP、FN、D和AWMDF呈负相关,同时ESV对NP和FN变化缺乏弹性,对SHDI、D和AWMDF变化反应灵敏。研究认为,曲周县应降低景观的人为干扰力度,加强对景观多样性保护,提高县域整体生态效益。     

土地利用变化对张掖市生态系统服务价值的影响

利用1987年、2000年和2009年三期土地利用数据,评估了土地利用变化对甘肃省张掖市生态系统服务价值的影响.结果表明:在整个研究期内,土地利用结构整体变化显著,在1987～2000年间,林地、草地、湿地和水域面积减少,年变化率分别为-4.16%、-3.73%、-4.29%和-2.24%;耕地和荒漠面积增加,年变化率分别为0.82%和0.79%;在2000～2009年间,林地、草地、湿地面积呈增加趋势,年变化率分别为5.79%、5.84%和3.66%;耕地、荒漠和水域的面积在减少,年变化率分别为-0.28%、-0.39%和-3.92%.生态系统服务的静态总价值在整个研究期呈现先减少后增加的趋势,在1987～2000年间,减少了116 570.8万元,在2000～2009年间,增加了39 393.5万元;林地、草地和湿地生态系统价值的增减是导致相应总价值增减的主要原因.基于发展阶段系数和资源紧缺度的生态价值动态估算方法,估算张掖市1987年、2000年和2009年的生态系统服务的动态总价值分别为136 734.8万元、190 341.7万元和171 348.9万元,动态生态价值的研究对指导干旱地区生态保护和水资源合理配置具有重要的实际应用价值.     

土地利用变化对生态系统服务功能的影响——以密云水库流域为例

生态系统服务功能与人类福利息息相关,土地利用变化是生态系统服务功能退化的主要驱动力之一,以人地关系紧张,生态系统服务功能变化剧烈的密云水库流域为对象,分析流域1990-2009年土地利用的变化,采用空间显式的生态系统服务功能评估软件InVEST中的“产水量”、“土壤保持”、“水质净化”模型,研究流域土地利用变化对生态系统服务功能的影响.结果表明1990-2009年密云水库流域土地利用变化剧烈,农田、草地和水体的面积分别减少了30％、48％、61％,林地、建筑用地和裸地的面积增加,增幅分别为30％、230％、282％.随着土地利用变化,生态系统服务功能相应产生着显著变化,研究期内,土壤保持功能和固碳服务分别增加46％和19％,但水资源供给服务和水质净化功能分别减少了3％和25％.农田面积的减少和森林的扩张改善了土壤保持服务,森林面积的增加同时也改善了固碳服务,但会削弱水资源供给服务,建筑用地的扩张会大幅度削弱水质净化功能,为维持和改善流域整体的生态系统服务功能,应加强对森林和建筑用地的控制.其研究为密云水库流域土地利用科学管理决策提供参考.     

汾河流域中游地区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

汾河为黄河第二大支流,研究其流域土地利用变化状况及其对当地生态系统的影响,可为黄河流域生态保护和高质量发展提供参考.以位于汾河流域中游地区的山西省晋中市为典型案例区,利用RS和GIS技术对遥感图像和相关社会统计数据进行处理计算,研究1998-2018年晋中市生态系统服务价值(ESV)对土地利用变化的响应特征.结果 显示:近20年,晋中市建设用地的土地利用动态度远超其他地类,且面积持续增加,草地、水域和未利用地均呈波动增加趋势,而耕地和林地处于持续减少状态.在此影响下,晋中市ESV呈持续弱化态势(-2.36％),共减少7.74×108元,生态环境出现退化迹象,因此,该区域应注重维持社会经济发展和生态环境保护之间的平衡点,切实推进生态文明建设.     

安徽东部地区土地利用变化的生态环境效应评价

以安徽省滁州市为例,通过对土地利用变化和生态系统服务价值变化的研究,分析土地利用/覆盖变化对生态环境的影响及效应。结果表明,1995~2005年,滁州市耕地面积持续减少,共减少8765.47 hm2,减少速率为-1.53%;林地、水域和建设用地面积增加,其中林地面积增加最多,达9829.89 hm2,且增加速度最快,年变化率达1.75%。土地利用变化引起了研究区域生态环境的变化,对生态系统服务价值亦产生了一定的影响。滁州市生态系统服务总价值由1995年的9.2726×109元增长为2005年的9.3310×109元,共增加5.8472×107元,年变化率0.069%。各单项服务价值中,生态系统所提供的气候调节、废物处理和食物生产等服务功能有所减弱,气体调节、水源涵养、土壤形成与保护、生物多样性保护、原材料和娱乐文化等服务功能较前有所增加。通过生态环境效应的敏感性分析,生态服务价值系数的变化对生态总服务价值的波动影响不大。