基于土地利用的生态系统服务价值当量修订方法——以渤海湾沿岸为例

谢高地等的生态服务功能当量研究成果, 在国内被广为应用。鉴于当前许多研究中直接引用而忽视区域差异的现象, 本文旨在探索一套精度较高的基于当量的生态系统服务功能评价方法, 进而应用于今后大、中尺度多时间序列的评价。修订方法可总结为: (1)以农田为基准的地区修订, 采用研究区农田粮食单位面积产量与全国农田粮食单位面积产量的比值作为地区修订系数, 将“中国生态系统单位面积生态服务价值当量表”修订为“研究区生态系统单位面积生态服务价值当量表”,考虑到森林生态系统的复杂性, 用生物量对森林生态系统的服务价值作进一步的修订;(2)基于植被覆盖度的单元格修订, 采用NDVI数据, 计算植被覆盖度系数, 对农田、林地、草地生态系统进行逐单元格修订。实现生态服务功能评价从全国-地区-单元格逐级降尺度的修订, 以保证生态服务价值当量在不同尺度下的可比性, 亦能充分显示出生态服务价值的空间异质性。最后以渤海湾沿岸为例, 采用该方法对研究区生态服务功能及其变化进行了相对评估, 并采用敏感性指数方法进行了检验。本方法较适用于生态服务功能的时间序列对比分析, 可以检测出区域内部生态服务功能的强度差异和时空变化。     

气候变化背景下典型草原自然保护区生态系统服务价值评估

基于单位面积的生态系统服务价值评估方法,结合遥感和GIS技术分析了锡林郭勒草原国家级自然保护区1985-2014年的生态系统服务价值,并探讨了气候变化对该保护区生态系统服务价值变化的贡献率。结果表明:(1)近30年保护区草地面积持续减少,生态系统服务价值总体呈减少趋势,每10年至少减少18亿元;(2)平均温度和降水对保护区生态系统服务价值变化的贡献率至少为52.5%,保护区每10年因气候变化损失的生态系统服务价值至少为9.5亿元;(3)保护区现有生态保护力度一定程度上缓解了气候变化对其生态系统服务功能的影响。本文的研究结果可为建立自然保护区生态补偿机制,制定合理的区域生态保护和经济开发政策以及保护和恢复保护区生物多样性提供较为可靠的依据。     

河南义马煤矿矿区生态系统服务价值动态演化过程分析

基于联合国千年生态系统评估的基本理念和评价框架,从供给服务、调节服务、支持服务和文化服务4个方面对河南省义马矿区单位面积的生态功能价值进行测算,并分析了义马矿区生态系统服务价值在2005—2012年间的演化过程及敏感因素。结果表明:(1)义马矿区单项生态服务价值在2005—2008年间,废弃物处理、水源涵养、娱乐活动和控制侵蚀呈正向变化,食物生产、生物多样性、空气净化、土壤保持、气候调节呈负向变化,在2008—2012年间,仅有土壤保持功能价值为负向变化,其他均为正向变化;(2)矿区生态系统服务总价值呈现出降低—上升—缓慢下降的趋势;(3)农田和水域为义马矿区生态系统服务价值最敏感的因素,即矿区实现可持续发展的关键举措是进行土地与生态修复和水资源保护。     

天山托木尔峰国家级自然保护区生态系统服务价值评估

利用天山托木尔峰自然保护区2014年8月的Landsat ETM+影像解译数据,采用Costanza生态系统服务价值计算公式,参照谢高地等提出的中国陆地生态系统服务价值当量,结合研究区各生态系统类型的生物量和生物多样性,制定研究区各生态系统类型的服务功能价值当量,计算与分析各生态系统的服务功能价值。结果表明:1托木尔峰自然保护区的生态地位是巨大的,生态服务总价值达52.31亿元/a。生态系统在单位面积服务功能中水文调节价值最高,占总价值的58.45%,其与研究区所占52%冰川面积有关系;食物生产服务价值较低,占0.95%,这与保护区以非生产性为主的经营方式有关系。2各生态系统在单位面积服务价值构成中,水体的服务价值最高,占总价值的58.73%;其次是寒温带和温带山地针叶林,占8.2%;温带草原化灌木荒漠服务价值最低,占1.45%,其与各生态系统类型服务功能价值当量有关系。3各生态系统类型服务价值对总价值的贡献率差异较大,贡献率最高的是冰川雪地,贡献率为50.14%,这主要由极大的冰川面积所致;其次是温带禾草和杂类草草甸,贡献率为16.87%,贡献率最低的是温带禾草和杂类草草甸草原,贡献率只有1.13%。     

北方农牧交错带生态系统服务价值测算及变化

基于1986年和2000年北方农牧交错带生态系统类型、NPP和植被覆盖度的分布,利用遥感和GIS技术,结合生态经济学方法,测算了北方农牧交错带生态系统服务功能的经济价值及动态变化.结果表明:(1)在生态系统服务价值的构成中,草地、农田和森林的贡献率最大;(2)从单位面积价值看,森林和灌丛服务功能的单位面积价值最高;(3)在水平分布上,生态系统服务价值的区域差异明显,其分布受气候和人类活动影响较大;在垂直分布上,地形因子对生态系统服务价值的影响较大,人类活动影响微弱;(4)1986-2000年间,各个生态系统服务功能的价值及其总价值都在下降,单位面积价值的最大值由东北向西南方向移动到交错带的中部.     

东北样带土地利用变化对生态服务价值的影响

根据中国东北样带上不同的土地利用组合类型, 分别选取抚松县、磐石市、公主岭市、通辽市及林西县作为典型区, 运用GIS 和遥感技术分析近30 年来不同类型区土地利用变化对生态系统服务价值的影响。本文选取基于货币量的价值量评价法, 参考Costanza 等人的研究 成果, 结合研究区的实际情况, 运用中国陆地生态系统服务单位面积价值的平均值来分析研 究区的生态系统服务价值变化情况。研究结果表明, 1976-2000 年间东北样带土地利用类型变化很大, 土地利用程度均呈加大趋势, 耕地、林地和草地的ESV 均有较大变动, 不同类型区单位面积的ESV 差别也很大, 其基本分布规律为林区> 农林交错区> 牧区> 农牧交错区> 农区。敏感性分析结果表明, 研究区内ESV 对生态服务功能价值指数是缺乏弹性的, 研究结 果是可信的。     

巢湖流域的土地利用变化及其生态系统功能损益

基于多时点TM影像解译数据,研究了巢湖流域近30年以来的土地利用/覆盖变化,并借助于生态系统服务价值理论,估算了研究区土地利用/覆盖类型变化所造成的生态系统服务价值损益。由于巢湖流域主要以水田为主,生态服务价值较高,同时考虑该区域水田一年两季的耕作特点,单位面积耕地生态系统服务价值是全国平均值的两倍,单位面积林草地的生态系统服务价值是全国平均价值的1.45倍。研究结果表明:巢湖流域近30年生态服务功能价值损失了831.68×10⁶元,年均损失27.7×10⁶元,并呈现逐年加剧趋势;流域生态服务价值损失量空间分布极不平衡,合肥每年生态服务价值损失量超过流域均值5倍,由此表明大城市扩张对巢湖流域生态服务价值损益作用明显。     

基于土地利用变化的甘肃省黄河流域生态系统服务价值研究北大核心CSCD

为探究1995—2020年甘肃省黄河流域基于土地利用的生态系统服务价值时空变化,选取甘肃省黄河流域1995、2000、2005、2010、2015、2020年6期土地利用数据,分别利用土地利用动态度、土地利用程度指数和土地利用转移矩阵分析了研究区土地利用时空变化特征;通过对单个生态系统服务价值当量的经济价值进行修正,计算分析了研究区6个不同时期的生态系统服务价值,进而探讨了研究区土地利用程度对生态系统服务价值的影响。结果表明:(1)1995—2020年,研究区耕地和未利用地面积总体减小,林地、草地、水域和建设用地面积总体增加,变化最大的是建设用地;(2)1995—2020年,研究区草地的土地利用程度最高,其他地类转为草地的面积最大;(3)1995—2020年,研究区生态系统服务价值总体呈增加趋势,共增加5.104亿元;(4)从2020年土地利用类型来看,草地的生态系统服务价值最大,达255.016亿元;从2020年生态系统服务类型来看,保持土壤生态服务价值最大,达87.94亿元;从生态敏感性指数来看,研究区生态系统服务价值敏感性指数均<1,研究结果可信;从生态系统服务加之分级来看,中级比重较大,面积占比为82.07%;(5)研究区土地利用程度与生态系统服务价值呈显著负相关,相关系数为0.912。     

新疆艾比湖生态脆弱区生态服务价值对土地利用变化的响应

以干旱区生态脆弱区新疆艾比湖区域为研究对象,运用GIS手段和生态经济学的方法,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服务单位面积价值,探讨了艾比湖区域1990—2007年土地利用和生态系统服务价值的变化特征。结果表明:1990—2007年间,艾比湖区域土地利用处于发展阶段,土地利用程度呈增大趋势;1990,2001和2007年艾比湖区域生态服务价值分别为53.63,63.01和56.96亿元,呈波动性变化;研究区生态系统的服务性功能远大于生产性功能。2001—2007年间研究区生态系统服务价值下降速度较快,作为艾比湖湿地自然保护区的核心部分,生态系统服务价值具有退化的趋势,需要加强管理,控制人类活动的影响强度。     

土地利用变化对喀纳斯自然保护区生态系统服务价值的影响

应用喀纳斯自然保护区1980,2005年两个时期的LandsatTM影像解译数据,采用Costanza生态系统服务价值计算公式,参照中国单位面积生态服务价值系统,确定了喀纳斯自然保护区生态系统单位面积生态服务价值系数,分析了保护区土地利用变化对其生态系统服务价值的影响.结果表明,保护区林地面积在减少,草地,水域、建设用地面积有所增加;研究期内生态系统服务价值从26.79亿元减少到26.02亿元,天然有林地和高覆盖度草地的减少是生态服务价值降低的主要原因;保持土壤、维持生物多样性、气候调节等各单项功能服务价值均呈现不同程度的减少,说明保护区生态环境不断趋向恶化.     

基于集聚与生态价值组合特征的乡村聚落重构——-以福州山区为例

明确乡村聚落重构模式与方向是统筹城乡协调发展、促进区域乡村振兴的重要环节。本文基于福州山区2015年遥感影像解译数据,划分“三生空间”用地类型,提取乡村聚落斑块,运用核密度估计、生态系统服务价值评价等方法分析其乡村聚落空间分布特征,构建基于集聚与生态价值组合特征的乡村聚落重构方向识别方法和差异化重构思路。结果表明:(1)福州山区乡村聚落空间分布以高生态中密度组合特征区为主,面积216.39 km2,占研究区总面积的29.53%,多集中于乡镇中心、道路和河流沿线,整体集聚与生态价值适中,但西南部乡村聚落生态建设有待加强;(2)运用成本加权距离测算中心区乡村聚落可达性等级,以此作为边界参考,结合集聚与生态价值组合特征,将研究区划分为A^J共10个不同特征的重构范围区;(3)依据各重构范围区表征出不同的集聚与生态价值组合特征,提出了城镇集聚型、中心村建设型、内部协调型和生态保护型等4种乡村聚落重构模式与空间重构方向,并探讨了差异化重构思路。研究结果为福州山区乡村聚落转型发展及城乡融合提供了科学依据和理论基础。     

基于生态系统服务价值变化的生态经济协调发展研究——以石羊河流域为例

以1987年、2000年和2010年石羊河流域遥感影像数据为基础,对生态系统单位面积服务价值当量因子进行修正,结合生态经济协调度(EEH)评估模型对石羊河流域生态服务价值和经济发展与生态环境的协调发展水平进行了评估。结果表明:(1)研究区生态系统服务价值呈下降趋势,其损失主要集中在2000—2010年间;(2)生态系统服务价值增长的县(区)分布在流域中上游,降低的县(区)中,民勤县的损失量和下降幅度最大;(3)研究区的EEH值为-0.0174,生态经济发展总体上已处于低度冲突水平,在空间上,低度协调的县(区)主要分布在流域的上游和中游,而低度冲突的县(区)主要分布在流域的中下游;(4)各县(区)在协调发展水平上呈现出低度冲突—低度冲突、低度协调—低度协调、低度冲突—低度协调、低度协调—低度冲突、低度协调—中度冲突5种形式。     

生态补偿机制中若干关键科学问题——以甘南藏族自治州草地生态系统为例

以甘南州草地生态系统水源涵养服务为例,构建以机会成本、交易成本和实施成本为参数的参与成本模型确定生态补偿标准。基于生态补偿资金效率的考虑,构建以土地所有者提供的生态系统服务、土地所有者的参与成本和生态系统服务受损风险为参数的空间选择模型,以乡镇为研究单元,对生态补偿区域进行选择,采用聚类分析将全州划为5大等级补偿区:优先补偿区、次级优先补偿区、次级补偿区、临界补偿区和潜在补偿区或可能补偿区,并对各类补偿区的特征进行了分析。构建生态补偿额基尼系数与生态补偿资金效率评价模型,分别评价了补偿额在受偿群体和补偿区域中分配的公平性、合理性与不同等级补偿区的补偿效率。结果表明:①以草地生态系统服务功能的价值(4776.4元/hm²·a)和机会成本(621.3元/m²·a)作为补偿标准的上下限,结合参与成本确定甘南州草地生态系统补偿标准为1999.8元/hm²·a;②草地生态系统的补偿优先度与生态重要性、生态脆弱性呈现出吻合趋同的状态,即草地生态系统优先补偿区既是高效补偿区,又是重要生态区和生态脆弱区;③受偿者(草地生态系统水源涵养服务供给者)得到的补偿额有明显不均衡状态,而在补偿区域(草地生态系统)上的分配却处于绝对平均范围内;④草地生态系统补偿区的优先等级次序与补偿效率吻合,即草地生态系统的优先补偿区的补偿效率最高,每元获取的草地生态系统水源涵养服务为38.18,是临界补偿区的14.68倍;次级优先补偿区的效率仅次于优先补偿区,每元补偿的生态系统服务为21.02。     

南京市高淳区村域尺度土地利用功能变化及生态系统服务价值响应研究

基于2009—2019年土地利用调查数据,以高淳区145个行政村为研究单元,利用土地利用变化模型和生态系统服务价值评估方法,研究高淳区土地利用功能转型的时空演变格局,并评估该区域生态系统服务的价值损益情况,同时,利用敏感性系数来衡量生态系统服务价值对土地利用功能转型的敏感程度。结果表明：(1)高淳区生产生态功能、生态生产功能既是研究区分布最广的土地利用功能类型,也是转型最剧烈的土地利用功能类型。生产生态功能的转移面积和比重最大,而且转移速率远高于其同期的新增速率,属于转型收缩型土地利用功能;生态生产功能空间、生活生产功能空间和生态功能空间的新增速度大于同期转移速度,属于转型扩张型功能空间。(2) 2009—2019年,高淳区生态系统服务价值增加了33.78亿元,其中,水域用地、耕地和林地是对生态系统服务价值贡献最大的3种土地类型;水文调节和废物处理是高淳区最主要的生态系统服务功能。(3)当土地利用功能从低利用指数向高利用指数转变时,生态系统服务价值减少,此时土地利用程度引起区域生态系统服务价值的变化强度也较小。当土地利用功能呈现高利用指数向低利用指数的转变趋势时,生态系统服务价值呈现增...     

陇东耕地净第一性生产力与生态服务价值分析

通过定量分析耕地净第一性生产力与生态服务功能价值,为陇东生态脆弱区耕地生态系统的健康发展提供科学决策依据。利用农田县域统计资料,运用生态系统服务功能评估的相关理论、方法和GIS等工具对陇东地区耕地净第一性生产力和生态服务价值进行评价。结果表明,耕地净第一性生产力在平均值5.04 t·hm-2·a-1上下波动;单位面积的生态服务价值在平均值9.25万元·hm-2·a-1上下波动。陇东耕地生产力低下,生态服务功能不高。耕地净第一性生产力是生态服务价值的决定因素,因此,通过提高耕地净第一性生产力来提高生态服务功能价值,对区域耕地的健康发展有重要作用。     

基于自然地理区的生态调节功能重要性评价及主导因子识别——以陕西省为例

开展生态调节功能重要性评价对于分析区域生态系统服务空间分布与格局具有重要的理论和实践意义。本文基于自然资源基础数据库,构建生态调节功能重要性评价指标体系,从自然地理区的角度进行陕西省生态调节功能重要性评价研究,揭示生态调节功能重要性及其组合的空间特点,并对影响生态调节功能重要性分异的主导因素进行识别和分析,结果如下：(1)陕西省生态调节功能重要性空间差异显著,极重要区集中在秦岭山地区与大巴山山地区的连片区域、渭北高原丘陵区的块状区域以及长城北部风沙高原区的带状区域。(2)生态调节功能的极重要和重要区呈现为重叠多的特点,并以生物多样性维护功能、水源涵养功能和水土保持功能的三重或双重重叠为主。(3)各用地类型的生态调节功能重要性差异显著,林地的生态调节功能重要性最高,其后依次为水域、草地、耕地和建设用地。(4)陕西省生态调节功能重要性总体上呈现南高北低的格局,生态调节功能重要性的主导因子存在较大差异。针对陕西省各自然地理区的生态调节功能重要性特点和主导因子,应实施差异化的空间管治政策和生态保护策略。     

区域生态服务价值时空异质性研究——以铜川市城郊区为例

以国内外众多关于生态服务价值研究成果为基础,利用研究区近10年地形、气候、土壤、植被和土地利用变化数据,运用生态服务价值测算模型,在GIS的支持下尝试性地研究了区域不同时段生态服务价值的时空异质性、各自然要素和人类活动对生态服务价值的影响,结果表明:(1)由于各自然要素和土地利用的共同影响,近10年铜川市城郊区生态服务价值年际间变化很大,最大年份达到了15．91亿元,最小年份为5．10亿元。(2)在假定其他要素不变的情况下,LUCC对生态服务价值的变化的影响是积极的,近10年土地利用变化有利于该区生态环境质量的提高。(3)研究区生态服务价值存在空间上的差异性:不同生态系统单位面积生态服务价值不同,同一生态系统又存在内部差异。     

基于生态敏感性和生态系统服务的黑河中游生态功能区划与生态系统管理

生态功能区划是协调生态保护与经济发展的矛盾、实施区域生态系统管理的重要途径。以黑河中游为研究区,基于基础地理信息数据、自然地理数据和土地覆被数据（1986、1995、2000、2010、2011年）,在生态敏感性和生态系统服务重要性分析的基础上,以最小子流域为基本单元,运用二阶聚类法进行生态功能区划;并依据主导生态系统服务对研究区进行分区管理与生态调控。得出结论：（1）黑河中游生态系统类型以荒漠、草地和农田为主,占总面积的90%;森林、水域、城镇与农村居民点零星分布,所占面积不到10%;1986-2010年,农田经历了减少-扩张-再减少的变化,但城镇与农村居民点一直呈现扩张趋势;（2）西北部生态敏感性明显高于东南部,其中极敏感区（约占24%）主要位于张掖-临泽-高台平原北侧、合黎山、祁连山山前戈壁与荒漠、肃南明花区;高度敏感区（约占58%）分布于走廊中部冲洪积平原;（3）各生态系统服务重要性空间分布格局具有一定的相似性,非常重要和极重要综合服务功能区约占3.2%,位于走廊中部的黑河干流缓冲区内;中等和一般重要地区约占20%,分布在山丹和民乐境内祁连山、焉支山、龙首山附近;（4）黑河中游可分为祁连山森林草地生态区、走廊冲洪积平原农田生态区和走廊北部平原灌丛荒漠生态区3个生态区8个生态功能区,依其主导生态系统服务分为生态保育区、生态协调区和生态控制区3类,进而提出了对应的生态系统管理措施。     

西藏工布自然保护区生态系统服务价值评估与管理

自然保护区已经成为西藏地区脆弱生态系统可持续发展的重要管理模式。本文以工布自然保护区为例,根据西藏森林清查数据、工布自然保护区的实际情况和国内外权威部门公布的生态服务参考价格,参照《森林生态系统服务功能评估规范》,评估了工布自然保护区资源的经济、生态和社会价值。结果表明,工布自然保护区森林生态系统服务价值为1778.56亿元。其中经济价值为694.41亿元,主要是由林木价值和林副产品价值组成;生态价值主要包括水源涵养、保育土壤、固碳释氧、净化大气、森林防护、生物多样性和森林游憩,计算得到的自然保护区生态价值为1083.77亿元;工布自然保护区的社会价值中主要是增加就业与维持社会稳定的总价值3815.41万元。根据得到的评价结果,分析了西藏自然保护区在管理方面的现状及问题,并提出了相关建议。     

汾河上游土地利用变化对生态经济协调发展的影响

汾河上游流域是黄土高原生态脆弱区独立的流域单元,是山西省太原市惟一的供水之源,也是重要水源涵养区,其土地利用方式直接影响着流域乃至山西省的生态安全。参照Costanza生态系统服务价值计算方法及生态经济协调度模式,定量分析汾河上游1990-2008年土地利用变化引起的生态系统服务价值和生态经济协调度的变化趋势。结果表明,近20 a间,汾河上游流域生态系统服务价值呈现出先减少后增加的趋势;其中林地面积的增加对生态系统服务价值贡献较大,但水域面积的减少带来生态服务功能价值减少,生态环境存在潜在危机;总体上,流域内生态经济协调度有所改善,但仍处于低协调度的边缘,尤其是流域范围内的宁武县、岚县和静乐县。