汾河流域山水林田湖草生态系统服务价值 时空变化特征

汾河是黄河的重要支流,汾河流域的生态保护和高质量发展需要精准把握山水林田湖 草动态变化及其生态系统服务价值时空分异规律。基于1980—2020年4期土地利用覆被变化遥 感监测数据,采用土地利用动态分析和价值当量因子评估等方法,以县域为单位对汾河流域山水 林田湖草生态系统服务价值时空变化规律进行研究。结果表明：1980—2000年汾河流域土地利用 变化缓慢,2000—2010年变化速度加快,2010—2020年变化速度又逐渐放缓,1980—2020年林地和 未利用土地增加幅度小,耕地和草地逐年减少,分别减少 996.55 km2和 725.85 km2 ,水域减少 20.18%;转型迁移主要发生在 2000—2010 年,其他地类向城乡、工矿、居民用地迁移量最大,为 1 858.45 km2 ,耕地和草地是山水林田湖草生态系统中转型迁移最活跃的地类;1980—2020年汾河 流域山水林田湖草生态系统服务价值减少18.34亿元,县域地均生态系统服务价值上游>中游>下 游,高值区集中在上中游,从动态变化看,流域内88.6%的县域生态系统服务价值均存在不同程度 的下降,其中,中下游变化幅度大,草地、耕地和水域大面积减少成为汾河流域生态系统服务价值 减少的主要原因。     

基于格网的南四湖流域土地利用格局与生态系统服务价值空间耦合关系

基于2000、2010和2020年3个时点的土地利用数据，采用探索性空间数据分析方法探究南四湖流域土地利用与生态系统服务价值(ESV)强度的空间分布格局，并利用双变量Moran的I方法探讨了ESV强度与土地利用程度的空间耦合关系.结果表明：2000、2010和2020年南四湖流域ESV总值分别为416.23亿元、523.25亿元和424.16亿元，其中研究区ESV的贡献主体为耕地和水体；各类用地存在空间相关性，且性质为正(P<0.05),但各类用地的空间聚集特征各异，未利用地和耕地的聚集性逐步削弱，而建设用地则增强.半变异函数分析表明，ESV强度具有很强的空间自相关性，高值区主要分布于南四湖湖区，低值区集中于人口活动活跃的城镇和耕地集中区；土地利用程度与ESV强度在空间上呈显著负相关(P<0.05),极显著相关区域主要在南四湖湖区.     

多情景下浙中城市群建设用地空间扩张模拟

选取浙中城市群2005、2010、2015和2019年四期土地利用遥感影像,以高程、人口、经济、距城镇距离等9个影响因素作为驱动因子,基于地理模拟与优化系统(GeoSOS)模拟未来浙中城市群在惯性发展、经济优先和生态优先情景下建设用地空间扩张情况.结果 显示:(1)土地利用空间模拟结果较好,神经网络-元胞自动机模型(ANN-CA)适用于浙中城市群建设用地空间扩张模拟;(2)生态优先情景下的研究区土地利用空间格局较惯性发展情景和经济优先情景更适合研究区建设用地空间规划模拟;(3)生态优先情景下,婺城区、金东区、义乌市、永康市和东阳市作为主要扩张地区引导浙中城市群建设用地空间扩张,2015-2030年浙中城市群总体建设用地扩张面积处于增加状态,增长逐渐变缓.     

南沙区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

从全球地表覆盖数据(GlobeLand30)中获取南沙区30 m空间分辨率的多光谱影像,采用土地利用变化动态度、土地利用转移矩阵和重心迁移模型测算了南沙区2010、2020年各类土地的时空变化;基于当量因子法,修正了社会经济因子调整系数和生物量因子调整系数,构建了南沙区生态系统服务价值评估模型,并探讨了在土地利用格局的变化下,南沙区生态系统服务价值的变化特征。研究结果表明:(1)2010—2020年,南沙区土地利用格局变化明显,除建设用地和湿地的面积得到增长外,其他各类用地面积均有不同程度的减少,其中耕地面积减少最多,建设用地面积增加最多。(2)在空间分布上,南沙区耕地、林地与草地的布局呈现明显的碎片化,而建设用地的扩张较为集聚。(3)2010—2020年,南沙区生态系统服务价值减少234.59亿元。建设用地占用城镇周边的耕地及围海填地是导致生态系统服务价值减少的重要因素,其中,围海填地导致水体和海域大面积减少,是造成生态系统服务价值减少的主要原因。值得注意的是,湿地面积的增加在一定程度上缓解了生态系统服务价值的降低。因此,为保障南沙区生态系统服务价值的稳定,应及时对湿地采取保护措施、控制建设用地的扩张规模、稳定林地及耕地的生态系统服务功能。     

嘉陵江流域生态系统服务价值与生态风险时空分异特征及关联性

为嘉陵江流域及相关地区的生态环境保护和生态安全格局构建提供参考，基于2000、2010和2020年3期地表覆盖数据，应用生态系统服务价值(ecosystem service value，ESV)和生态风险指数(ecological risk index，ERI)评估模型、地理探测器、双变量空间自相关模型等方法，定量评估了嘉陵江流域ESV和ERI的时空演变、分异特征和关联性。结果显示：2000—2020年嘉陵江流域土地利用类型以林地和耕地为主，建设用地和水域增长迅速；研究期内流域ESV增长了1.50%，且高和极高等级单位面积ESV区域在流域内分布较广，水域面积增加是ESV增长的重要原因；研究期内流域ERI逐步降低，且极低和低等级ERI区域在流域内分布较广；人为影响指数与土地利用是ESV和ERI空间分异的主导因子；ESV和ERI具有统计学意义上的空间负相关性，主要关系为高价值-低风险，即ESV较高区域的ERI较低。推动土地利用结构优化，合理控制城镇建设规模，加强林地和水域保护力度，对嘉陵江流域生态服务功能提升和生态安全格局构建具有深远意义。     

伊犁河谷“三生”空间景观生态风险时空演变与多情景模拟

基于伊犁河谷1990-2020年土地利用数据,利用景观生态风险评价模型探析“生产-生活-生态”(“三生”)空间及景观生态风险格局时空演变特征,借助PLUS模型模拟伊犁河谷2030年生产空间优先、生活空间优先和生态空间优先3种情景下“三生”空间格局及景观生态风险分布特征。结果表明：1990-2020年,伊犁河谷“三生”空间以草地生态空间为主,草地生态空间和林地生态空间面积呈减少趋势,其余空间呈增加趋势;1990,2000,2010,2020年景观生态风险均值分别为0.035 5,0.033 1,0.034 8,0.034 6,伊犁河谷景观生态风险呈先下降后上升趋势,风险等级在空间分布上呈现梯度变化;2020-2030年3种情景的景观生态风险均呈上升趋势,景观生态风险均值从大到小为生活空间优先情景、生态空间优先情景、生产空间优先情景。     

闽新轴带生态系统服务价值演变及安全格局优化

闽新轴带是联系陆海丝绸之路核心区的便捷大通道,在"一带一路"倡议下区域合作格局逐渐形成.此背景下以1990年、2000年、2010年和2015年4期闽新轴带土地利用数据为基础,利用价值量评估法、地理探测器等方法,对研究区的生态系统服务价值及其分布影响因素进行了定量评估.从各项生态系统价值,单项生态功能价值、县域生态系统价值、全局空间分布价值等多尺度、多角度分析了闽新轴带生态系统服务价值时空动态演变情况,并对其空间分布的影响因子进行定量测算,揭示了闽新轴带生态系统服务价值演变规律和生态安全格局基本特征.构建了生态安全格局,并提出研究区生态安全格局的优化策略.研究表明:4期的闽新轴带的生态系统服务价值分别为13 015.59亿元、13 159.91亿元、13 184.03亿元和13 174.60亿元,呈现先增后减的变化趋势;在各省区中新疆地区的生态价值最高,平均单位面积生态价值为5 728.83元·hm~(-2),生态系统服务价值空间分布集聚特征显著且变化维持较高的稳定性;地理探测器的探测结果表明人口密度因子为影响研究区生态价值空间分布的主要因素;整体生态安全格局维持在相对有效的保护之下,但仍需增强各生态系统之间的连通性和稳定性,可建成"东南生态带动、中部生态支撑、西北生态崛起"的生态安全格局.     

张掖市甘临高地区生态系统服务价值变化及其敏感性分析

以张掖市甘临高地区为研究区,基于RS和GIS分析了研究区2000—2007年的土地利用变化及其生态系统服务价值时空变化的特征,同时对生态系统价值系数和土地利用数字化过程引起的不确定性进行敏感性分析.结果表明,研究区耕地和城镇用地面积不断增加,湿地和草地资源逐渐减少;生态系统服务价值由2000年的57.44亿元下降到2007年的55.31亿元,降低幅度达到3.71%;研究区西南部的生态系统服务价值呈现出较大的变化;敏感性分析的结果均小于1,表明尽管生态系统服务价值系数和土地利用的数字化过程具有不确定性,研究结果仍然是可信的.     

关中-天水经济区生态系统服务价值转移研究

基于遥感和地理信息系统相关方法,对关中-天水经济区近10年来生态服务价值在时间和空间上的价值转移进行研究.结果显示:(1)2000年、2005年和2010年的生态服务价值分别为178.53、263.13和270.65亿元;(2)2000—2010年宝鸡市和商洛市的生态服务价值处于领先位置;从空间转移上来看,宝鸡市向西安市转移的价值最大;(3)从土地利用类型方面来看,耕地的生态价值最大,建设用地的生态价值最小,生态服务价值的转移主要发生在耕地、林地和草地之间,其次是耕地和建设用地之间;(4)从整个区域来看,关中-天水经济区南部的生态服务价值高于北部,分布格局存在区域差异,北部需要继续加强对生态环境的保护.     

耦合MOP-PLUS模型的库车市LUCC趋势与景观生态安全评价

探究干旱区典型绿洲城市景观生态安全时空演变,设置经济、生态、景观生态安全、可持续(MOP)4种情景,预测土地利用/覆被变化(LUCC)趋势,评价2030年景观生态安全,以期缓解城市建设开发与生态环境保护的矛盾。基于1990-2020年的土地利用数据,采用遥感、地理信息系统(GIS)网格等方法构建景观生态安全评价模型,以揭示库车市近30 a景观生态安全空间分布特征与变化趋势,并通过耦合MOP-PLUS模型预测库车市2030年景观生态安全时空演变规律。结果表明：1990-2020年,研究区耕地、林地、建设用地面积总体呈增加趋势,草地、水域面积总体呈现减少趋势,地类转换主要集中于耕地、草地与未利用地;景观生态安全值(ESI)空间集聚状态明显,但集聚程度有所下降,景观生态安全等级以中等、较高、高生态安全为主,占研究区总面积60.15%～64.87%;相较于2020年,2030年4种情景下的ESI变化幅度较大,主要集中于南部人口聚集地。     

基于Weaver-Thomas组合系数法的生态服务价值结构及其在河南省的实证研究

研究生态服务价值结构,可为区域可持续发展提供相应的土地利用对策.本文以河南省2010年土地利用数据和粮食产量等经济数据为基础,利用Weaver-Thomas组合系数法计算了该省126个县(市、区)的生态服务价值结构,并探讨了生态服务价值结构与生态系统服务价值之间的关系.研究发现:(1)Weaver-Thomas组合系数法是研究生态服务价值结构的有效手段.(2)河南省生态服务价值结构简单、生态系统服务价值水平偏低,且西高东低差异明显.(3)单一结构类型生态系统服务价值变化幅度大,多重结构类型变化幅度小.(4)地形因子是引起生态系统服务价值和生态服务价值结构空间分异的重要因素.基于此,在生态系统服务价值较低的平原和盆地地区,适当增加林地、水域等面积,严格控制建设项目占用耕地;在生态系统服务价值较高的山地丘陵地区,加强对林地、草地、水域等生态用地数量和质量的保护.     

广西国土空间碳储量多情景模拟与区划管控对策研究

人类活动导致土地利用与覆被变化(land use and cover change, LUCC)从而影响陆地生态系统碳储能力。然而LUCC受政策的限制,从而影响碳储量的变化。本研究基于2000、2010、2020年土地利用数据,运用PLUS-InVEST模型对广西国土空间2020—2030年未来发展的3类情景的碳储情况进行预测,并通过标准椭圆差法、空间等级格局划分法、空间自相关模型分析碳储量空间分布特征,总结分区演变规律,基于此提出“分区-分级”管控和要素优化对策。结果表明：(1)2030年3种情景下,广西国土空间碳储量仅在基于生态可持续的发展情景稳定提升,其他2类情景都大幅下降。(2)2020、2030年3类情景碳储量空间分布特征具有相似性,格局呈高碳储围绕式多核联动、中碳储片状镶嵌于中部、低碳储点状分布;变化趋势呈东北—西南朝向;碳储量高值区聚集于广西北部与西部区域,低值区聚集于中部及南部沿海。(3)2020、2030年碳储分区变化分析中,基于生态可持续的发展情景碳储核心区保持完整碳密度提升,而基于高强度的发展情景碳储变化分区形态最为剧烈,碳密度下降,基于中等强度的发展情景变化则位...     

基于生态系统服务价值的辽宁省生态经济协同发展研究

生态系统服务是指人类能够从生态系统中获取的各种服务和支持功能.本文利用修正的当量因子法，分阶段计算2010—2020年辽宁省生态系统服务价值，并构建生态经济协调度模型，探究辽宁省生态经济协调程度.结果表明，辽宁省生态系统总服务价值在2010年为1 126.991亿元，2015年为1 125.161亿元，2020年为1 192.886亿元，总体表现为略有降低后的增长趋势.尽管生态服务价值增长，但生态经济协调度总体表现为由协调(2010—2015年)转为胁迫(2015—2020年).鉴于此，本文提出建议：保持或增加林地、水域面积，提升生态服务价值；在“一圈一带两区”区域发展格局引领下，构建优势互补、高质量发展区域经济布局；推动生态经济协调的高质量发展.     

重庆市石柱县生态系统服务功能时空格局研究

【目的】对三峡库区具有典型山地特征的重庆市石柱县生态系统服务功能进行定量评估,分析石柱县生态系统服务功能变化的时空特征。【方法】以 2000 , 2005 , 2010 及 2015 年这 4 期石柱县的遥感影像为基础,采用植被净初级生产力及归一化植被指数数据对生态系统服务价值评估模型进行修订。【结果】 1 ) 2015 年石柱县生态系统服务功能总价值比2000 年增加约 39.46% ( 6.42 亿元),其中提供价值最高的是林地,价值为 63.24 亿元,占总价值的 79.30% ,最低的为未利用地。 2 )土壤保持和水源涵养成为石柱县最重要的生态系统保护功能。从不同生态系统来看,不同土地利用类型它们提供的生态系统服务功能价值总量由高到低排列依次为:林地、耕地、草地、水域、建设用地、未利用地。 3 )石柱县生态系统服务功能价值量东部高于西部,且由研究区东部逐渐向西部减少。【结论】研究结果可为石柱县区域生态、经济可持续发展提供理论支持。     

利用CLUE-S模型对四川省未来10年土地利用变化的预测与分析

土地利用配置对生态环境和经济发展有着重要影响,通过研究土地利用配置对人类可持续发展具有重要意义。以我国四川省为研究区,设定了生态效益型、经济效益型和综合效益型3种发展情景,通过CLUE-S模型模拟研究区2030年的土地利用数据,计算了各情景下相应的生态服务价值量和经济效益,分析了3种情景下模拟结果各土地利用类型分布的相同和差异。研究结果表明,生态服务价值量在情景1下达到最大值,为108 405.5亿元;经济效益则在情景2下最大,为78 346.3亿元。从土地利用空间分布上来看,3种情景的变化趋势基本一致:生态用地中林地和水域的增加主要分布在攀西地区;建设用地的增加主要分布在攀西地区和四川盆地。研究结果可对四川省未来的土地规划管理提供参考。     

漳州市生态服务价值对土地利用变化的响应

利用漳州市1996-2004年的土地利用变更调查数据,将全市生态系统划分为农田、林地、园地、草地、水体、湿地、人工建筑七大生态系统进行生态服务价值估算,并进行通径分析,结果表明全市生态服务价值在293.42～294.29亿元之间微弱地波动上升,导致其上升的主要因素是园地生态系统面积的扩大.利用马尔科夫模型预测出的2020年全市生态服务价值比2004年略有增加,而增加的主要因素仍为园地生态系统面积的扩大.     

黄土高原矿区生态系统服务价值研究——以轩岗矿区为例

采用Landsat多期遥感卫星影像与单位面积当量因子法,对黄土高原典型矿区——轩岗矿区1986—2015年生态系统服务价值变化进行研究。结果表明:轩岗矿区生态系统服务价值从1986年的22.18亿元减少到2015年的16.86亿元;2006年是轩岗矿区生态系统服务价值变化的重要节点,变化斜率由2006年之前的-0.02变为之后的-0.52,生态系统服务价值减小速率加快;煤矿开采对土地利用的扰动是生态服务价值变化的主要原因,研究期内工矿用地、城镇和居民点用地持续增加,耕地、草地面积显著减少;轩岗矿区不同类型生态系统的服务价值敏感度指数均小于1,最大值为0.55,这说明生态服务价值对单位面积生态系统服务价值参数不敏感。煤矿开采对于生态脆弱区生态服务价值具有负面影响,且随着煤矿开采活动的持续推进而呈加剧态势,亟须采取有效措施遏制矿区生态服务价值流失。     

华阳河湖群地区土地利用变化对生态系统服务价值的影响?

以华阳河湖群地区为研究对象,采用1990、2002、2010年3期的土地利用数据,运用Costanza方法,从生态系统服务功能的角度,结合中国生态服务价值当量因子表,分析了研究区土地利用变化及其对生态服务价值的影响.结果表明:1)1990—2010年间,耕地、湿地、水域和草地均减少,林地和建设用地大幅度增加,土地利用强度处于上升阶段;2)近20年来,研究区生态系统服务总价值从34.197亿元下降到31.17亿元,共下降了3.027亿元,下降趋势明显,主要是生态价值系数较高的湖泊面积减少所致,水域对研究区生态系统服务总价值贡献率最大;3)从单项生态系统服务功能看,研究区水源涵养、废物处理等服务性功能价值远大于其生产性功能价值,该区域在未来发展和规划中应更注重自然资源的保护,更多的保护水域、林地等高生态价值的生态用地,以实现人口、资源与环境的可持续发展.     

基于土地利用变化的宝鸡市生态系统服务价值研究

本文基于宝鸡市2005-2015年土地利用变化统计数据,分析并研究了土地利用变化情况和生态系统服务价值变化特征,为宝鸡市土地利用科学布局及合理规划提供了参考。结果表明:(1)研究期内,宝鸡市土地利用结构发生了明显变化,林地和其他农用地面积出现增加,未利用地、草地、水域、园地、建设用地、耕地均有不同程度的减少,未利用地面积减少最多,减幅高达55.45%,林地面积增加最多,增幅为17.67%。(2)近10年,宝鸡市生态系统服务总价值由327.45亿元增加到363.01亿元,增加了35.56亿元,林地的贡献度最大,耕地次之。(3)宝鸡市突出的生态系统服务功能是土壤形成与保护、水源涵养、生物多样性保护、气体调节,该4项生态系统服务价值超过了宝鸡市生态系统服务总价值的60%。(4)各时期不同土地利用类型的生态服务价值敏感性指数均小于1,表明研究结果可信。     

河南省沿黄区域土地利用变化多情景模拟及生态系统服务价值评估

以河南省沿黄区域为研究对象,运用FLUS模型模拟多情景下的土地利用变化,并基于单位面积价值当量因子方法评估研究区的生态系统服务价值.结果表明:①河南省沿黄区域2010、2015年和未来的2035年土地利用格局整体基本一致,以耕地、林地为主.②预计到2035年,河南省沿黄耕地面积减量最少、耕地面积最大,且建设用地面积增量最少、建设用地面积最少的情形出现在耕地保护情景下,所以耕地保护情景是河南省沿黄区域最适宜的土地利用格局.③相比2015年,2035年耕地面积、林地面积和建设用地面积中ESV将呈现以下特点:食物生产价值在耕地保护情景下表现最好,且耕地保护情景下的单项ESV变化有所改善;生态系统服务总价值在耕地保护情景下最高,经济优先情景下次之,自然发展情景下最少,分别为138.699、136.209、130.639亿元.④耕地保护情景、经济优先情景和自然发展情景下,未来生态系统服务总价值都有所下降,表明土地利用变化是造成生态系统服务价值下降的主要因素;耕地保护情景下的生态系统服务价值高于经济优先情景和自然发展情景,表明耕地保护情景能够缓解未来生态系统服务价值下降的趋势.