土地利用变化对松嫩平原腹地生态系统服务价值的影响

应用1989年和2000年Landsat TM影像解译数据分析松嫩平原腹地土地利用变化情况,制定单位面积生态系统服务价值系数,计算松嫩平原腹地生态系统服务价值,研究土地利用变化对生态系统服务价值的影响.结果表明,在11 a间,松嫩平原腹地土地利用变化呈现耕地、城镇用地、碱地、林地、沙地迅速增加,草地、水域和湿地大幅度减少的"5增3减"趋势.土地利用景观格局的变化降低了生态系统的服务功能,使其生态系统服务总价值从1 366.070亿元/a下降到1 017.044亿元/a.     

基于RS和GIS的区域土地利用动态变化及演变趋势分析

以山丹县1985年和2000年TM系列遥感数据为主要数据源,采用国家农委的土地利用现状分类系统,通过GIS空间分析技术,从土地利用类型的面积变化、空间变化和质量变化等方面定量分析了研究区域15年间土地利用的时空变化情况。在此基础上,利用Mark-ov模型,对该区域未来30年内的土地利用动态变化及演变趋势进行了分析。结果表明:15年间研究该区域的土地利用的基本特征表现为:耕地、水域和未利用土地总量增加,其中水域和未利用土地增幅较大;林地、草地、和城乡居住建设用地总量减少,其中草地和林地下降最快,草地植被利用过渡或退化较为严重,水资源利用态势更加严峻,耕地的稳定性较强,其它类型土地的稳定性较差。未来30年内该区域的土地利用变化基本趋势是:耕地、水域面积、未利用土地将持续增加,城乡居住建设用地增长缓慢,林地、草地将持续减少。增加的耕地和未利用土地将主要来源于草地和林地植被的人为减少或自然退化,生态环境将趋于恶化。     

基于RS/GIS的呼和浩特市生态系统服务价值评估

借助于TM遥感资料和GIS方法,对研究区1995~2005年的土地利用/土地覆盖变化进行分析,并计算在此驱动下生态系统服务价值的变化。采用Costanza的生态系统服务价值计算公式及谢高地等人的单位面积生态服务价值表进行计算,结果表明:1)1995~2005年,呼和浩特市耕地、湿地和未利用土地逐年减少;而林地、草地有所增加;社会用地面积迅速增加,10年间增加了66.932km2;2)生态系统服务总价值变化幅度很小,研究期内仅增长了1.0983亿元;3)森林、草地、水体的生态系统服务价值呈不断增长趋势,而耕地、湿地和未利用土地的生态系统服务价值呈不断减少趋势;4)生态系统单项服务功能价值中气体调节增量最多,主要归功于森林覆盖率的不断提高;而废物处理价值损失最多,主要是由于湿地的大面积减少所引起的。     

晋陕蒙典型化石能源开发区土地利用变化及其生态响应

以晋陕蒙典型化石能源开发区———晋陕蒙接壤区为例,基于1995年、2000年、2005年、2010年和2015年5期土地利用遥感解译数据,采用土地利用转移矩阵模型和土地利用转型的生态响应模型,研究1995—2015年区域土地利用变化特征及其生态响应。结果表明:(1)1995—2015年,研究区耕地和草地面积分别减少676 km~2和1 808 km~2,林地、建设用地、水域和未利用地面积分别增加1 063 km~2、966 km~2、29 km~2和426 km~2,耕地、草地和未利用地的相互转换是土地利用变化的主导类型。(2)1995年以来,区域生态系统服务价值呈现增长态势,20 a间共增加了1.86×10~(10)元,其中林地、草地和水域的贡献最为突出。(3)近20 a,区域环境质量整体呈现先上升后下降的演变态势,在地域上存在恶化、稳定和改善3种演化类型,分别占区域总面积的21.89%、57.08%和21.03%。(4)水域、草地和林地的退化是区域环境质量恶化的主导因子,耕地和未利用地转换为草地、林地和水域,以及草地转换为林地和水域是区域环境质量改善的重要驱动因子。     

区域生态退耕对生态系统服务价值的影响——以宁夏盐池为例

生态退耕使我国西北干旱与半干旱生态脆弱区土地结构和功能发生重大变化,对生态系统服务产生深刻影响。本文运用地理信息系统和遥感技术,分析了1990和2005年,盐池县土地利用和土地类型变化的规律;利用修正的中国陆地生态系统服务价值当量因子,计算出两期生态系统服务价值;分析了土地利用和土地类型变化对生态服务价值的影响。结论如下:1)1990-2005年间,研究区耕地、林地、草地面积得到大幅增加,未利用地大幅减少。2)研究区生态服务价值1990年为99064.6万元,2005年为115421.0万元,增加了20.62%。3)导致生态服务价值变化的主要原因是未利用地大幅度减少,相应转化为单位生态系统服务价值较高的林地、草地、耕地等。研究表明,生态退耕促进了区域土地类型结构优化和生态系统服务功能改善,但是将大量未利用地转化为农田和人工林地的长期生态效应还需进一步观察。文中研究对协调类似区域人地关系,改善人类生存环境和生活福祉具有指导价值。     

宁夏东部风沙区土地利用/覆盖变化及其生态效应研究——以宁夏回族自治区盐池县为例

文中在对盐池县土地利用/覆盖变化分析的基础上,从景观生态效应和生态系统服务价值两个方面分析了LUCC对盐池县生态环境的影响。(1)2000年盐池县草地、林地减少至346304hm2、34320 hm2,耕地、沙地增加至194944hm2、80336hm2;2010年草地、林地增加至393680hm2、37808hm2,耕地、沙地减少至171840hm2、49440hm2。城镇用地、水域和未利用土地有波动,但呈增加趋势。(2)生态景观格局方面,2000年香农多样性指数、破碎度和分离度分别增加至1.2282、0.2571、7.9819,2010年分别减少至1.1563、0.2307、3.1124;2000年蔓延度指数减少至44.6054,2010年增加至48.2926,斑块密度由1985年的0.2855减少至2010年的0.2617,平均斑块分维数由1985年的1.0341增加至2010年的1.0371。(3)生态系统服务价值方面,盐池县1985、1996、2000和2010年的生态系统服务价值分别为421494.5088万元、408607.8676万元、414748.1728万元、441432.8160万元,总量变化不大,主要是由于各土地的生态系统服务价值增减相互抵消造成的。(4)盐池县土地利用/覆盖变化对景观生态效应和生态系统服务价值的影响结果基本一致,即2000年之前全县生态环境遭到破坏,2000年之后全县生态环境有了一定恢复。研究表明,人类不合理的活动所引起的LUCC变化是导致盐池县生态环境退化、土地沙化的重要原因。     

近25 a关中地区土地利用及其景观格局变化

近25 a来,受自然环境和人类活动的影响,陕西省关中地区土地利用及景观格局发生了明显变化。以陕西省1990—2015年4期30 m栅格土地利用数据为基础,利用GIS技术和景观生态学方法,对研究区土地利用和景观格局时空变化特征及其驱动力进行分析。结果表明:(1)研究区土地利用类型以耕地、林地和草地为主,其中耕地面积最大,1990、2000、2010、2015年分别占46.25%、45.81%、44.73%和43.94%;(2)研究期内,耕地、草地面积持续减少,其中耕地减少面积较大,减少了12.79×104hm~2,林地、水域、城乡工矿居民用地面积均呈增加趋势,城乡工矿居民用地面积增加了14.94×104hm~2,增加幅度69.88%,未利用土地减少0.58×104hm~2,减少幅度38.16%;(3)由于人类活动干预,研究区土地利用类型相互转化频繁,主要表现为耕地转为城乡工矿居民用地、草地和林地,草地去向和来源主要为耕地和林地,林地去向和来源主要为耕地和草地等;(4)研究区景观形状指数、香农多样性指数和均匀度指数分别从204.693 4、1.774 6、0.574 1上升到211.805 5、1.851 8、0.599 1,表明景观破碎化程度升高,异质性增加;(5)研究区土地利用景观格局变化的驱动因素是社会经济发展及区域政策和农业生产。     

河谷型城市生态系统服务价值效应——以兰州为例

以河谷型城市兰州为例,基于1995、2005、2015年Landsat遥感影像数据,借助GIS及ENVI手段,定量分析研究区3个时段的土地利用时空格局,并采用修正的生态系统服务价值系数,测算基于土地利用变化的生态系统服务价值,探讨其时空演变特征。结果表明:1 1995—2015年,林地、草地、建设用地年均增长率分别为0.03%、0.03%、4.73%,耕地、水域、湿地及未利用地减少;不同土地利用类型转换剧烈,同种土地利用类型在不同时期转移方向大体一致。2 20 a间,受城市生态系统侵占农田生态系统的影响,研究区生态系统服务总价值从84.37×10~8元下降到80.60×10~8元,变化最剧烈的区域集中于市域主城区的黄河河谷盆地及外围的秦王川盆地。各县(区)地均生态系统服务价值受植被指数与国民生产总值的影响,呈东南高、西北低的趋势,并与生态系统服务价值相对变化率呈负相关,空间差异明显。为提高区域生态系统服务功能,基于景观生态学原理,提出构建"点、线、面"相结合的生态廊道网络体系。     

基于CA-Markov模型的黄土高原南部地区土地利用动态模拟

为研究土地利用动态变化,并根据土地利用现状预测将来土地利用情景,该文利用元胞自动机-马尔科夫(CA-Markov)模型,对2030年土地景观格局进行模拟。结果表明:研究区1980-2005年间,草地、建设用地增加,林地小幅度增加,水域、未利用地少量减少,耕地变化剧烈。CA-Markov模型模拟精度为87.28%,说明利用其进行模拟是可靠的。将来研究区土地利用仍会发生较大变化。该方法为相关区域开展土地预测研究提供借鉴,研究结果可为土地优化研究奠定基础。     

基于生态系统服务价值的塔里木河干流土地利用结构优化

通过研究塔里木河干流土地利用变化对生态系统服务价值的内在影响机制,基于生态系统服务价值优化了其土地利用结构。结果表明:(1)应急生态输水后塔里木河干流耕地、林地、草地、荒漠、水体的年平均变化率分别为7.26%、2.68%、-1.90%、1.22%、0.08%,耕地、林地面积的增加主要来自草地,水体面积变化主要受来水量影响。(2)1990—2015年应急生态输水使塔里木河下游生态系统服务价值呈"增长-减少-回升"的趋势,共增长2.99×108元;塔里木河干流整体呈现下降的趋势,共减少了39.60×108元。(3)通径分析发现水体面积变化与塔里木河干流生态系统服务价值的内在联系最大,直接作用为0.610,间接作用为0.345。(4)土地利用类型间转化关系发现,当耕地、林地、草地、荒漠、湿地面积占比分别为3.34%、10.03%、38.22%、45.95%、0.96%时,土地利用结构最优,对应的生态系统服务价值为533.69×108元。随着耕地面积的扩张,农业用水与生态用水矛盾突出,权衡土地利用结构及其耗水特征对于生态系统服务价值维护和水资源合理配置具有重要意义,可为探索塔里木河流域人地关系优化状态提供科学依据。     

焉耆盆地绿洲区土地利用变化对生态系统服务价值影响研究

以新疆焉耆盆地为例,利用从1964-2007年遥感影像中获取的景观数据,分析了焉耆盆地绿洲区域土地利用变化。在此基础上,采用中国陆地生态系统服务价值的测算方法,评估了焉耆盆地绿洲区域生态服务价值并分析了景观之间的转化所引起的生态服务价值的变化。结果表明:在过去的近50年间,焉耆盆地土地利用变化趋势是以农田取代草地而发展的。绿洲区域生态服务价值总量变化不大,2007年比1964年只下降了37570万元,但各景观生态服务价值变动很大,其中农田生态服务价值增加了9.8亿元,草地的生态服务价值减少了8.8亿元,其变化率分别达到350.14%和-76.77%。各景观类型中湿地景观的生态服务价值贡献系数最大,达到3.7;其次是水域,生态服务价值贡献系数为2.71。因此,在绿洲开发建设的过程应加强对湿地和水域的保护,以实现焉耆盆地的可持续发展。     

近20年来乌鲁木齐河下游地区生态系统服务价值的动态变化

利用TM卫星遥感数据,通过CIS方法,根据Costanza等提出的生态系统服务价值计算方法,对比分析乌鲁木齐河下游地区1989-2007年的土地利用/覆盖与生态系统服务价值的变化.结果表明:1989-2007年,研究区生态系统服务价值从1.95×109元/a增长至2.40×109元/a,而年增长率有所下降,从1989-...     

五台山地区森林生态系统服务功能价值评估

森林对维持我国自然生态系统的平衡和稳定具有重要意义,其服务功能价值越来越受到人们的重视。采用综合评价方法对五台山地区森林生态系统服务功能价值进行估算。结果表明:五台山地区森林生态系统服务功能总价值为101.47×108元,单位面积价值量为6.80元·m-2·a-1,其中供给功能价值为0.44×108元(占0.43%),支持功能价值为31.34×108元(占30.89%),调节功能价值为65.83×108元(占64.88%),文化服务功能价值为3.86×108元(占3.80%);从不同的服务功能类型来看,其价值量为:防风固沙维持营养物质循环涵养水源气候调节保护生物多样性休憩娱乐净化空气提供林产品控制侵蚀;不同森林类型价值量差异较大,灌丛最大,针阔混交林最小,从单位面积价值量来看,松杉类最大,灌丛最小;五台山地区森林生态系统服务功能价值巨大,该结果对区域生态系统管理具有重要意义。     

喀纳斯自然保护区森林生态系统服务功能价值评估

以喀纳斯自然保护区森林生态系统为研究对象,以物质量为基础,从价值量角度出发,采用市场价值法、影子工程法、机会成本法等对其生态系统服务功能价值进行了评估。结果表明：喀纳斯自然保护区森林生态系统服务功能价值达30.05×10^8元/年,其中产品提供功能价值、调节功能价值、文化功能价值和支持功能的价值分别为1.566×10^...     

青海省土地利用变化对生态系统服务价值的影响研究

以1999年、2006年、2013年3年期青海省土地利用变更调查数据为基础,采用生态系统服务价值定量评估模型、土地利用动态度及敏感性指数对青海省土地利用变化情况及其对生态系统服务价值的影响情况进行分析。结果表明:(1)1999—2013年间,青海省林地、牧草地、园地及建设用地呈增长趋势;耕地、水域及未利用土地呈减少趋势。(2)区域生态系统服务总价值总体呈现出增长趋势,由1999年的4 477.29×108元提高至2013年的4 507.07×108元。研究期间,牧草地、林地、水域面积变化对区域生态系统服务价值起着决定性的作用,3类土地利用类型生态服务价值占总价值的96%以上。(3)各项生态系统服务功能中,水源涵养、土壤形成与保护及废物处理功能贡献率最大,表明青海省生态系统的服务性功能远高于生产性功能。(4)研究区生态系统服务价值对生态服务价值系数缺乏弹性,研究结果具有可信性。     

内陆河流域土地利用/覆盖变化的生态效益评价——以疏勒河中下游地区为例

依据疏勒河中下游地区1985、2000和2010年的土地利用数据,从生态系统服务功能的角度,运用Costanza的方法,结合谢高地等修正的我国生态服务价值当量因子表,分析了该地区土地利用/覆被变化的生态效益。结果表明:研究区内土地利用强度在迅速增加,受其影响,生态服务总价值呈缓慢增长态势,从1985-2010年只增加0.02亿元,部分地区由于土地生态超载,土地过度利用的生态效应已经凸显;草地在研究区内生态系统起着相当重要的作用,并且耕地、林地和草地的面积变化对研究区内的各项生态服务价值的变化有着较大影响;通过敏感度分析表明,研究区生态服务价值对生态服务价值系数的变化是缺乏弹性的,因此结果是可信的。     

土地整治的生态系统服务价值评估--参数优化与实证

为定量研究具体区域土地整治前后生态系统服务价值的变化情况,本研究以庆阳市土地整治子项目为例,依据生态系统服务价值评估方法的局限性对其参数进行相应优化的基础上,对研究区内土地整治前后的生态系统服务价值变化进行实证分析。结果表明:①通过尺度推演,将宏观大尺度的生态系统服务价值评估方法进行了市场因素修正、特殊生态系统类型价值当量的制定以及针对区域内部差异的NPP修正,降低了当量因子法应用到具体尺度上的局限性,使其更具合理性。②基于优化参数的实证得到,土地整治前后4 a间生态系统服务价值由2.88×10^8元减少到2.76×10^8元,减少了4.31%。在一级分类体系下,只有调节服务的生态系统服务价值减少了1.84×10^7元,其余服务均相对增加;在二级分类体系下,多项服务较土地整治前均有所增加,且食物生产服务的增加量最大为8.35×10^6元,原料生产、生物多样性以及4项调节服务均相对减少。本研究的实证结果更符合具体区域实际情况,参数优化后的方法可用于坡耕地转变为梯田的生态系统服务价值评估,为区域内部残丘陵、沟谷、坡地等地貌类型的黄土丘陵沟壑区土地整治的生态系统服务价值评估可提供参考。     

干旱地区绿洲生态系统服务价值功能的评估——以石羊河下游民勤绿洲为例

评估绿洲地区生态系统服务价值有助于定量研究绿洲生态环境的发展变化.以Costanza等人对全球生态系统服务价值评估的部分成果为参考,以谢高地等人制定的中国陆地生态系统单位面积服务价值表为基础,对石羊河下游民勤绿洲1994年至2007年14 a间生态系统服务的价值进行了估算和对比分析.结果表明:1994年民勤绿洲的生态系统服务总价值为102.04亿元,到2007年则下降为79.04亿元,14 a间,生态系统服务价值总共下降了23亿元,其中草地面积的减少是生态系统服务价值下降的主要原因.因此保护绿洲生态环境,恢复和提高绿洲生态系统服务功能是干旱地区绿洲生态环境建设的重要任务.