基于GEE的土地利用变化对生态系统服务价值的影响研究——以京津冀地区为例

基于Google Earth Engine(GEE)云平台提供的随机森林分类算法对京津冀地区2017年—2019年遥感影像进行分类,解译出林地、耕地、草地、建设用地,水域和未利用地等类型,由此发现三年内林地、耕地、草地面积变化幅度最大,其次为建设用地、水域和未利用地.土地利用类型主要由耕地转向林地、草地;土地利用面积的变化导致研究区生态系统服务价值(ESV)总值从2017年的3 914亿元增长到2019年的4 013.99亿元,其中林地面积的变化起主要作用,而未利用地贡献最低; ESV对三地的生态价值系数缺乏弹性,生态系统服务价值系数对ESV的影响较小,结果具有可靠性. 研究表明伴随京津冀协同发展战略的推进,生态服务有所提高,但应当根据各地区实际情况合理规划土地利用格局,加强对林地、草地、水域的保护,推进集约用地,合理开发未利用地.     

张家口市生态服务价值对土地利用变化的响应

基于土地利用变化以及生态系统服务功能的理论研究, 对河北省张家口市1990, 2000和2008年的生态服务价值进行估算, 探讨土地利用对生态服务功能的影响。结果表明: 张家口市土地利用类型以耕地、草地和林地为主, 草地面积减少和建设用地面积增加幅度较大。不同土地类型产生的生态系统服务价值从大到小依次为林地、耕地、草地、水域、湿地, 其中林地、耕地、草地产生的价值之和约占总价值的90%。生态系统服务总价值在1990-2008 年总体上呈下降趋势, 尤其2000-2008年减少幅度显著, 其中草地、湿地的减幅最大。在各项生态系统服务功能中, 价值结构变化不大, 1990-2000年气候调节的服务价值显著减少, 原材料和水源涵养的服务价值增加幅度较大; 2000-2008年由于湿地和耕地面积的增加, 尤其是湿地面积的增加, 气候调节和食物生产的服务价值随之增加, 其他服务功能价值均减少。     

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.     

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。     

长春莲花山生态旅游度假区生态系统服务功能评价

以长春莲花山生态旅游度假区为研究对象,运用生态经济学、环境经济学和资源经济学研究成果中的相关评估方法,对度假区生态系统的价值从直接使用价值和间接使用价值两方面进行了定量评估。结果表明,该区具有较大的经济效益,年均生态服务功能价值为368.39亿元,其中直接使用价值为14.51亿元,间接使用价值为353.45亿元,后者是前者的24.36倍。在总价值构成中,各项生态服务功能的重要性依次为保持土壤价值调节气候价值物质生产价值游憩价值水源供给价值固碳释氧废物处理价值净化空气价值涵养水源价值生物多样性价值;不同生态系统类型对该区生态服务总价值的贡献大小为,耕地林地水域草地未利用地园地;单位面积生态系统服务价值为耕地水域林地园地草地未利用地。研究结果可以为生态建设规划提供科学依据。     

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.     

贵州山区公路沿线生态系统服务价值变化

为探讨山区公路沿线土地利用变化对生态系统服务价值(ecosystem service value, ESV)的影响,以贵州省麻江县309省道为例,基于1992年、2002年、2012年和2032年土地利用数据和中国陆地生态系统服务单位面积ESV系数,对309省道沿线土地利用变化所引起的ESV变化进行估算。结果表明:①研究期间,耕地和草地持续减少,建设用地不断增加,而不同时期的林地、水域和未利用地或增或减。②1992—2032年间,除情景B外,情景A和C的ESV均不断增加。各地类的ESV变化趋势与各地类面积变化一致。除情景B外,情景A和C的各种ESV均不断增加。越靠近公路的缓冲区(距公路0～500 m区域),ESV变化越剧烈,不同时期各缓冲区ESV变化存在差异。③快速经济发展、退耕还林政策、地形限制等是影响公路沿线ESV变化的主要因素。     

兖州矿区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

基于遥感和GIS技术反演并分析兖州矿区1994-2013年间的土地利用变化,运用生态系统服务价值（ESV）理论评估矿区生态服务价值变化,同时根据土地利用结构分析土地利用变化引起的生态服务系统价值变化及其驱动因素。结果显示：1994-2013年间研究区内水域面积年增长率最高,达10.31%;其次为建设用地和林地,分别为8.46%、3.06%;耕地以-1.85%的年变化率减少,主要转化为水域和建设用地。生态系统服务价值评估表明,研究区域总价值上升了2.03亿元,主要原因在于林地的转入和采煤塌陷造成的耕地向水域的转化。由于耕地的减少,食物生产功能价值下降,但与湿地相关的其他各项功能价值均上升。研究结果可为矿区采煤塌陷湿地治理提供参考依据。     

1996—2015年粤港澳大湾区生态系统服务对景观格局变化的响应

以粤港澳大湾区(简称“湾区”)为研究区,利用1996—2015年土地覆被数据和数字高程数据,采用生态系统服务价值当量估算法、景观指数分析、空间自相关分析等方法,分析1996—2015年湾区景观格局的时空演变规律,定量评估湾区的生态系统服务价值,探讨湾区的生态系统服务价值对土地利用景观格局变化的响应.结果表明:(1)湾区景观以耕地、林地为主,20年间湿地、建设用地面积大幅度增加,增长幅度分别为29.88%、150.06%;(2)湾区的生态系统服务价值(Ecological Service Values, ESV)在1996—2015年间呈持续增长趋势,在2005—2010年间增长速率较高,20年间共增长123.13亿元; (3)湾区的ESV变化冷热点分布区的土地利用转移规律性较强,冷点分布区的土地利用变化多为草地转建设用地或湿地增加,而热点分布区的土地利用变化多为草地转为湿地或水域,且二者空间分布相关性高; (4)湾区的ESV与AREA_MN、DIVISION的敏感性程度较高,说明景观类型越丰富、分割程度越低,越有利于提升景观整体的生态系统服务价值; (5)湾区的ESV强度与土地利用程度综合指数不存在显著的空间相关关系,自2005年开始,湾区的生态环境逐步改善,城市绿色发展进程加快.     

基于RS与GIS的都兰县土地利用变化研究

为科学有效地研究土地利用变化,以都兰县2000—2015年的Landsat TM遥感影像数据为例,对影像进行解译分类并对其进行空间分析,得到土地利用动态度和转移矩阵,再与都兰县植被覆盖现状图进行对比验证。结果表明:(1)未利用地和草地是都兰县土地利用的主要类型(约占全县土地面积的4/5)。(2)15年间未利用地,农田逐年减少;草地、林地、建设用地增长明显;水域基本稳定。(3)2000—2015年,林地增长208.22 km~2、草地增长316.85 km~2、未利用地减少506.97 km~2。(4)在各类型转移变化矩阵中,园地转入率最大;未利用地、草地的转入量及转出量比较大,而水域与其他土地类型均无转移关系。都兰县草地和林地面积的不断增加,农田面积的下降表明要更加注重农田生态环境保护,保证耕地数量与质量。