GEE支持下的1988—2022年淮北市土地利用变化及其对生态系统服务价值的影响

淮北矿区是全国重要的煤炭生产基地之一,其在安徽省经济发展中占据重要地位,分析该区域土地利用变化对生态系统服务价值（ESV）的影响具有重要意义。本文以淮北市为研究区,基于谷歌地球引擎云平台和分类决策树算法,对研究区内1988—2022年的Landsat影像进行分类,得到7个时期的土地利用分类数据,进而分析该市土地利用变化情况及其对ESV的影响。研究结果表明：（1）1988—2022年淮北市建设用地面积不断扩张至初始的8倍,而林地和草地面积则不断递减,主要转为建设用地和耕地,且水体面积在波动中不断增加,主要与采煤沉陷有关;（2）林地和草地退缩以及建设用地扩张导致了研究区ESV总值不断减少,已减少50%,影响了ESV的空间分布;（3）ESV对耕地较敏感,且其他土地利用系数敏感性均小于1,说明在研究以耕地为主的淮北市时,应当对ESV当量因子进行针对性改进。本文结果为推进淮北矿区可持续发展和高效合理配置土地资源提供了技术支持和科学依据。     

山区县域土地利用变化及其生态系统服务价值响应——以嵩县为例

随着人口持续增长及土地利用行为的不断变化,生态环境遭受不断干扰和破坏,生态系统承载力逐渐减弱。山区是生态系统最为脆弱的地理类型之一,对其因土地利用变化所引起的生态系统价值响应研究显得尤为迫切。本研究基于遥感卫星影像解译获得山区县域土地利用分类数据,利用生态系统因子权重赋值和空间自相关分析等方法,深入探讨了豫西嵩县1990至2019年间生态系统服务价值的时空演化及其空间自相关特征。研究结论表明：（1）嵩县草地面积变化幅度最高,耕地面积增幅最高,未利用地变化率最高,建设用地和水域增幅明显。（2）生态系统服务价值整体呈现出先快速增加后缓慢减少的趋势。其中,林地、水域、县域生态系统服务价值（Ecosystem Service Value,简称ESV）变化过程整体相似,均在1990至2000年间出现小幅增长趋势,随后持续缓慢下降。水文调节、气候调节、土壤保持、气体调节、净化环境和维持生物多样性等功能占生态系统服务价值总价值超过87%,对嵩县土地生态系统产生决定性作用。（3）ESV整体呈现出以下特征：陆浑水库及伊河流域为高生态系统服务价值片区,南部片区的ESV值稍高于北部片区,区域差异显著。在县域内,ESV在空间分布上具有很强的自相关性,且在2010年以后出现持续增强的趋势。随着城镇建设用地扩张、农田耕地持续开垦,ESV损失片区开始在各乡镇蔓延,其主要原因是嵩县城乡规划政策、产业定位等。     

喀斯特小流域土地利用转型对生态系统服务价值的影响

揭示多因素驱动下喀斯特小流域典型地貌区在土地利用转型中其生态服务价值变化规律。基于印江流域1995年、2000年、2010年、2017年4期遥感影像,借助GIS和RS技术解译数据,通过对流域实地调研对数据进行验证并修正;结合流域的实际生产情况对生态服务价值系数进行修正,通过对土地利用转移矩阵、动态度、生态服务价值指标的计算。结果表明:1)旱地呈现逐年减少趋势,建设用地占流域面积虽小,但呈现逐年递增趋势,林地在该流域属面积优势地类且逐年递增。2)全区中低覆盖草地、高覆盖草地、灌草地、建设用地在研究期间变化最为激烈,流域的土地利用方式受河流和地形地貌影响较大。3)流域内总生态系统服务价值(ESV)从不同时期来看,1995年ESV最高,2000年ESV最低,2010—2017年间变化最快,生态服务价值总量总体趋势呈现出U形状,先减少再增加,生态系统环境由差向好的势头不断转变。4)单项生态服务价值除废物处理功能增长以外,其他生态服务都呈现下降趋势,这也说明在流域内的生态环境保护政策及土地利用转型在短期对生态环境改善见效慢的特点。     

西藏昌都地区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

近年来,西藏昌都地区土地利用变化很大,研究其对生态系统服务价值的影响,可为生态环境可持续发展和土地利用结构调整提供依据。本文参考谢高地等制定的中国陆地生态系统单位面积服务价值当量,利用昌都地区三期土地利用数据,估算了1988～2004年土地利用变化引起的生态系统服务价值的变化。结果表明生态系统服务价值总量一直呈增长趋势,生态环境总体质量在提高。针对变化,为该区农业可持续发展,提出了土地结构调整目标：农业用地内部结构调整、加大未利用地开发、培肥土壤。     

土地利用变化对生态系统服务价值影响——以安徽省明光市为例

基于遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术,以Landsat-TM图像为基本数据,运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以及生态系统服务价值的计算公式,研究安徽省明光市1995~2009年土地利用变化对生态系统服务价值的影响.结果表明:研究期间,耕地(主要指水田)与未利用地面积减少,其他土地利用类型面积均增加.生态系统服务价值由1995年的85.99亿元减少到2009年的83.28亿元,水田面积的减少是总服务价值减少的主要原因,旱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,废物处理、水源涵养和气候调节能力的贡献率最大.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均小于1,研究结果是可信的.     

土地利用变化对长沙市生态系统服务价值影响

分析了1995—2005年长沙市快速城市化的5城区土地利用/覆盖变化,参照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,计算并研究了土地利用变化引起生态系统服务价值的变化以及生态系统服务价值与土地利用结构的关系.结果表明:研究期内,研究区耕地、园地、林地、水域和未利用地减少,耕地减少最多,草地和建设用地增加,建设用地增加最多;研究区内土地利用程度存在明显差异,其中芙蓉区土地利用程度最大,开福区最小;生态系统服务价值由1995年的655.15×106元减少到2005年的589.26×106元,年变化率-1.01%,水域和林地面积减少,建设用地面积大幅度增加是ESV减少的主要原因;研究区单位ESV与林地、水域、建设用地所占比例明显相关,用多元线性回归方程可很好地表示.由此预测2010年长沙市城区的单位ESV将进一步下降,总ESV将减少为541.47×106元.     

土地利用变化对罗甸县生态系统服务价值的影响研究

土地利用变化对区域生态系统维持其服务功能起决定性作用,对由土地利用变化引起的生态系统服务价值变化进行研究,可以为区域生态环境的保护和经济的发展提供科学依据,以使环境保护和经济的发展能够达到和谐的统一。现利用罗甸县1996～2006的土地利用变更数据,采用谢高地等(2007)计算生态系统服务价值的方法对贵州省罗甸县1996～2006年的生态系统服务价值进行了估算,并对因为土地利用变化引起的生态系统服务总价值和结构的变化进行了分析,得出罗甸县生态系统服务价值呈下降趋势,与经济的发展呈负相关关系,因此建议罗甸县在发展经济的同时,也要采取积极的生态保护措施,使环境改善和经济发展同时进行。     

土地利用变化对生态系统服务价值的影响评价研究——以肃南裕固族自治县为例

以肃南裕固族自治县为例,研究了全县内土地利用变化对生态系统服务价值的影响,同时参照相关研究成果计算并研究了肃南裕固族自治县生态系统服务价值的变化.结果表明,在研究期内,全县草地、湿地和荒漠面积减少,草地面积减少最多,耕地、林地和建设用地面积增加,耕地增加最多;全县生态系统服务价值下降了645万元,年变化率为-0.01％,建设用地快速扩张,价值系数较高的草地面积大幅减少是造成这一结果的主要原因;敏感性指数分析表明,生态系统服务价值对价值系数缺乏弹性,研究结果可信.肃南裕固族自治县生态系统相对脆弱,在调整该县土地利用结构时应充分考虑土地利用的生态效益,以减缓生态系统服务价值的下降趋势.     

区域生态系统服务价值对土地利用变化的响应——以秦皇岛市为例

土地利用结构和数量变化是导致区域生态系统服务价值变化的重要原因.本文以秦皇岛市为例,运用中国不同陆地生态系统单位面积生态服务价值表,结合土地利用动态度、敏感度指数和通径分析方法,探讨秦皇岛市生态系统服务价值对土地利用变化的响应,以期为秦皇岛市新一轮土地规划开展生态环境保护建设提供一个不同的视角分析依据.研究表明,1996年～2004年秦皇岛市生态系统服务价值呈现先减少后增加的波动变化过程,秦皇岛市生态环境恶化的趋势有所改善;但目前生态系统服务价值的增长又趋于平缓,与GDP快速增长的态势不符,说明土地利用结构仍存在不合理的地方,仍需要新一轮土地规划严格调控土地利用的结构和数量变化.     

北方农牧交错带土地利用变化对生态服务价值的影响——以内蒙古赤峰市为例

基于1995、2000年的土地利用数据,应用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,估算了科尔沁沙地主体部分之一—赤峰市土地利用格局变化引起的生态系统服务价值的改变.结果表明,从1995～2000年5年间,赤峰市耕地增加5.04%,林地减少2.44%,草地减少1.32%,水域减少0.58%,湿地减少0.16%,城乡工矿居民用地减少0.19%,未利用地减少0.55%;研究区内土地利用变化的区域差异性很大,表现为大部分旗县仍存在毁林毁草开荒的不合理土地利用活动,尤以敖汉旗较为严重.赤峰市生态系统服务价值从1995年的782.88亿元减少到2000年的778.49亿元,净减少值为4.39亿元,减幅为0.56%;赤峰市生态系统服务价值下降主要因草地、林地转换为耕地后使得草地、林地面积减少、耕地面积增大所致.     

洪泽湖周边地区生态系统服务价值对土地利用变化的响应

以洪泽湖周边地区(包括淮安市淮阴区、洪泽县、盱眙县,宿迁市宿城区、泗洪县及泗阳县)1996、2005年的土地数据为基础,采用Costanza生态系统服务价值计算公式,参照谢高地的生态系统服务单价,评估了洪泽湖周边地区1996—2005年土地利用变化对区域生态系统服务价值的影响.结果表明研究期内洪泽湖周边地区土地利用变化显著,并造成生态系统服务价值减少691·06×106元,水域和草地减少是生态系统服务价值下降的主要原因.因此,今后应控制减少占用水域、草地的行为,以提高生态系统的服务能力.     

区域生态服务价值对土地利用变化的响应——以郑州市为例

在分析郑州市1992-2009年土地利用变化的基础上,采用土地动态变化模型、生态系统服务计算模型,研究该区域土地利用变化及其所引起的生态系统服务价值的变化,为区域土地可持续利用和生态保护规划提供参考依据.通过分析得出以下结果:1992-2009年,研究区农业用地面积总量有一定幅度减少,且减少的速度在加快;建设用地面积增加速度较快;水域面积减少;林地面积先减后增,总量有一定幅度增加;未利用地面积减少较快.生态系统服务价值从543 381.4万元减少到477 074.1万元,共损失66 307.3万元;该区域主要的单项的生态系统服务价值中,废物处理>水源涵养>土壤形成与保护>生物多样性保护.     

土地利用变化对生态系统服务功能的驱动效应研究——以秦岭地区自然保护区为例

以14个秦岭自然保护区为例,基于2000、2007、2010、2015、2020年的土地利用、气象、土壤等多源数据,分析保护区及其核心区、缓冲区、实验区内土地利用变化对产水量、土壤保持、生境质量等生态功能的影响.结果如下：1)2000-2020年,14个秦岭保护区内林草地面积占比由92.77%增长至94.50%,2020年核心区内林草地面积达到99.14%;2)2000-2020年,保护区内产水量与土壤保持功能呈现出先增加后减少的变化趋势,而生境质量则是先减少后增加的变化过程,生境质量较产水量与土壤保持功能更易受到土地利用变化的影响;3）汉中朱鹮保护区内存在较大面积的耕地与湿地,致使其功能的大小与变化略有不同.其余保护区虽在研究时段内出现过被破坏、侵占的情况,但截至2020年已基本恢复.秦岭自然保护区是我国重要的生态保护地,随着重视程度和保护力度的不断加强,保护区内生态环境有所改善,但常态化做好监测与强化管控仍需坚持不懈.     

红寺堡灌区土地利用变化对生态系统 服务价值的影响研究

基于土地利用变化和生态系统服务价值评估的相关理论和方法,运用GIS软件,分析红寺堡灌区1996,2000,2006和2010年的土地利用变化,并计算生态系统服务价值,研究土地利用变化对生态系统服务价值的影响。结果表明,1996—2010年间红寺堡灌区的土地利用变化较大,主要土地类型为牧草地、耕地和沙地、荒地,从以牧草地为主变为以耕地为主,牧草地减少和耕地增加的幅度最大,城镇村建设用地和林地次之,水域最小。研究区生态系统服务价值总量呈增加的趋势,从1996年的24956.31万元增长到2010年的26663.71万元,其中耕地和林地面积的增加起主要作用,加上水域,三者对研究区生态系统服务价值总量的贡献为84.59%。单位面积生态系统服务价值的分布变化也与研究区土地利用变化紧密相关,直观地反映了从灌区开发前到灌区建设初见成效后的土地利用变化,表明红寺堡灌区的土地利用变化对生态系统服务价值的增加具有一定的积极作用。     

乐都区土地利用变化对生态系统服务价值影响研究

基于乐都区2009-2015年社会经济数据,运用土地利用变化模型、当量因子法及敏感性分析,结合乐都区实际情况,计算与分析乐都区土地利用变化特征、生态系统服务价值,对研究区各地类与地类面积变化、土地利用程度、气温、GDP的敏感性系数进行比较,进而得出土地利用对生态环境影响的量化结果。研究发现:土地利用程度变化量和变化率呈正值,乐都区土地利用在研究期内处于发展期;生态系统服务价值总体上呈增长趋势,气温和地类面积变化与各地类的生态系统服务价值敏感度系数较高;林地对乐都区生态系统服务价值起决定性作用。     

福州市生态系统服务价值对土地利用变化的响应研究

根据福州市3期(1988年、1999年和2008年)遥感影像解译数据,采用Costanza生态系统服务价值计算公式,并参照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,分析了福州市土地利用变动及其对生态系统服务价值的影响.结果表明:1988-2008年福州市建设用地急剧扩展,耕地、林地和未利用地面积相应缩减,导致生态系统服务价值不断下降.福州市1988年、1999年和2008年的的生态系统服务价值分别为16.60亿元、16.69亿元和15.60亿元,从1988～2008年间减少了1.01亿元.敏感性分析表明,福州市生态系统服务价值相对于生态价值系数来说是缺乏弹性的,说明研究可信.     

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。     

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。     

基于土地利用变化的泉州市生态系统服务价值研究

以泉州市为研究区,根据2002—2009年的土地利用变更数据,从生态系统服务功能角度,运用Costanza的方法,结合谢高地修正的我国生态服务价值当量因子表,分析了泉州生态系统服务价值对土地利用变化的响应．结果表明：由于泉州市城市化和工业化迅速发展,2002—2009年泉州市居民点及工矿用地、交通用地扩大,耕地、林地、牧草地、水域和未利用地面积呈减少趋势,引起了生态系统服务功能价值的下降．泉州市2002年总生态服务价值为242．998亿元,2009年为239．205亿元,从2002年至2009年近8年来共减少了3．793亿元．就生态系统各单项服务功能价值（ESVr）来看,均处于下降的趋势．2009年泉州市生态系统服务价值约为GDP的7．8％,且从2002年至2009年处于逐年下降的趋势,经济发展与生态效益不相一致．