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。     

近30 a内蒙古阿拉善盟不同生态系统土地利用动态遥感监测

 利用遥感和GIS空间分析技术,以近30 a内蒙古阿拉善盟两期 Landsat MSS/TM遥感数据为主要信息源,通过目视解译方法提取了农田、林地、草地、水体与湿地、建设用地、荒漠等6种生态系统的25类土地利用现状数据,在此基础上进行了土地利用的动态变化分析。结果表明：近年荒漠生态系统用地达85.59%,其次是草地生态系统用地,占12.76%;近30 a土地利用变化最明显的特征是农田、林地、水域与湿地及建设用地增加80 263 hm²,占总土地面积的0.34%,草地和荒漠生态系统用地减少相应面积,总体土地利用相对变化量不大,仅为0.68%。     

区域生态敏感性评估的理论框架与模型设计——以陕西省为例

生态敏感性评估可以为管控生态风险与保障区域生态安全提供决策依据。在生态敏感性定义的基础之上运用经济学理论构建生态敏感性评估的理论模型,以土地利用转移几率比替代矩阵作为敏感性评价因子,并且利用生态系统服务价值的实际值与预测值之比的绝对值作为区域生态敏感性指数。结果表明：① 设计的生态敏感性评估方法可以弥补现有生态敏感性评估方法的不足,不仅可以观测到区域敏感性因子还能有效地进行敏感性分区,并且在不同尺度下得到了可靠的结果。② 在各县（区）最主要敏感性因子的列示中,陕西省1990—2000年以生态破坏因子为主导;而2000年以后,退耕还林工程导致耕地→林地、耕地→草地成为陕北地区最重要的敏感因子,陕南秦巴山区与关中地区由于众多水利工程建设导致生态系统服务价值对草地→水域因子的响应程度比较高。③ 陕西省总体敏感性由南向北呈现“低敏感-高敏感”间隔有序的基本格局,并且呈现空间上集聚、时间上稳定的状态;高敏感区主要分布沿秦岭、“子午岭-黄陵山”分布,低敏感区主要分布在关中平原以及榆林中部地区。     

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...     

珠江三角洲土地利用变化对生态系统服务价值的影响

以珠江三角洲1990、2000和2006年的遥感解译数据为基础,参照谢高地等对中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表,研究珠三角土地利用变化对生态系统服务价值的影响以及生态服务价值与土地利用结构的关系。结果表明:1990―2006年,珠三角耕地和林地大量减少,建设用地和水域快速增长,其它地类有所增加;研究区发生变化的土地占土地总面积的29.38%,耕地主要流向建设用地、水域和林地,建设用地的扩张主要来自耕地、林地和水域;由于水域生态价值系数相对较高,水域的增加抵消了由耕地、林地减少造成的生态服务总价值的下降,使得区域生态服务总价值略有减少;珠三角生态系统服务价值由1990年874.38亿元减至2006年的846.47亿元,变化率为3.19%;研究区内单位生态服务价值差异明显且逐渐扩大;单位生态服务价值与建设用地、林地、耕地所占比重明显相关,建设用地快速扩张,林地和耕地减少是导致生态服务价值减少的主要原因。     

基于改进生态足迹模型与生态重要性识别的最小生态用地优化——黑河中游案例研究

生态用地是生态系统服务的主要供给源,最小生态用地是保障区域生态安全的底线。从生态安全的基本内涵出发,选择西北内陆河黑河中游为研究区,基于生态系统服务的生态足迹模型确定维持社会经济系统正常运行的最小生态用地数量,在此基础上综合生态重要性与土地生态适宜性识别进行生态用地优化。研究表明:(1)黑河中游生态系统服务供需失衡,2014年人均生态足迹为5.567 5,而人均生态容量为4.839 2,人均生态赤字0.728 3,维持研究区生态系统服务供需平衡需要3 010 km~2的林地或9 086 km~2的草地或1 431 km~2的水域。(2)研究区最重要的生态区域主要分布在南部祁连山自然保护区与黑河湿地自然保护区,总面积2 767 km~2,土地覆被以林地与草地为主;次重要生态区域主要分布在甘州区中部、临泽县东南部,总面积964 km~2,土地覆被以耕地为主;重要生态区域主要分布在甘州区、临泽县中部与山丹马场的北部,总面积3 058 km~2,土地覆被以耕地与未利用地为主。(3)基于最小生态用地确定、生态重要性与土地生态适宜性识别结果,研究区生态用地优化需要退耕还林369 km~2、退耕还草191 km~2、生态林建设141 km~2及相应的空间格局优化。研究结果对黑河中游生态建设和生态系统管理具有重要指导意义。     

基于资源环境承载力的合肥市增长边界划定

在快速城市化和主体功能区战略背景下,滨湖城市作为城湖共生体,具有湖泊生态系统和城市社会经济系统双重属性,既是中国新型城市化格局中最具活力和潜力的核心单元之一,又是湖泊生态环境问题集中激化的高度敏感区,保护与开发并重,发展与风险共存。以行政区划调整后将巢湖纳入内湖的新合肥市为例,借助GIS平台,运用单因子评价法和综合敏感性评价法构成城市生态适宜性评价的方法体系,以水域因子、坡度因子、湿地因子、覆被因子、灾害风险因子组建资源环境约束指标体系,将合肥市域划分为极高敏感区、高敏感区、中敏感区、低敏感区、非敏感区5 种资源环境承载类型区;基于反规划理念,构建滨湖城市空间增长模型,并划定作为城市扩展生态底线的刚性和弹性空间增长边界。在此基础上,统筹考虑城市空间资源环境保障能力、人口与用地规模,结合城市总体规划方案,明确城市空间扩展方向,科学划定城市近期、中期和远期的增长边界。该方法在中国滨湖城市的空间增长规模与方向、湖泊生态系统安保与开发、城市用地调控与优化组合以及城市规划方案的合理性评价方面可提供科学决策依据。     

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。     

高标准农田生态系统服务价值评估 ——以福建省永泰县同安镇片区为例

本研究以福建省永泰县同安镇西安、红阳、三捷3个村片区为例,用生态系统服务价值进行定量分析,探讨福州南方丘陵地区高标准农田建设对耕地生态系统服务价值的影响。结果表明:(1)研究区高标准农田建设后生态系统服务价值有所降低,从建设前的1 122.62×10~3元,减少到建设后的1 112.96×10~3元,减少了9.66×10~3元,主要由于坑塘水面转变为水田,水域部分的生态系统服务价值大幅下降。(2)高标准农田建设建议维持水域原状,合理规划交通运输用地。可以根据实际情况适当增加水域面积或者适当控制农村道路用地规模来增加耕地生态系统服务价值。(3)在建设改造沟渠和田坎时可以融入生态设计的理念,改变沟渠和田坎生态系统服务价值计算时的属性,增加沟渠和田坎的生态系统服务价值。     

湛江市土地利用结构及生态服务价值研究

利用湛江市1996—2005年土地利用变更调查数据和相关统计资料,计算土地利用结构异质性指数和生态服务价值,分析土地利用结构与生态服务价值的变化及其相互关系。结果表明:1996—2005年湛江市土地利用结构多样性指数和均匀度增加而优势度降低,土地利用趋于多样化和均匀化;除牧草地外,其他各类土地的生态服务价值都有不同程度的增加,土地利用生态服务价值总体呈增加趋势;土地利用生态服务价值与土地利用结构线性相关,通过增加水域、湿地和林地等生态用地面积,提高土地利用集约度和促进土地利用的多样化、均匀化,可以增加生态系统稳定性和提高生态系统服务功能的经济价值。     

贵州省土地利用及其生态系统服务价值与灰色预测

以贵州省1996-2008 年土地利用变更调查数据为基础, 采用生态系统服务价值评估模型、敏感性指数和灰色预测模型, 对土地利用变化引起的生态系统服务价值的变化进行了估算, 对区域土地利用构成和生态系统服务价值进行了灰色预测。结果表明:贵州省近13 年来, 耕地、牧草地和未利用土地面积均呈现减少的趋势, 而林地、园地、建设用地和水域面积呈增加趋势;贵州省2008 年的生态系统服务总价值比1996 年增加了59.08 亿元, 变化率为3.01%;贵州西北地区的生态系统服务总价值的变化率较贵州东南地区显著;敏感性分析表明采用的生态价值系数是合理的, 研究区内的生态系统服务价值缺乏弹性;利用灰色GM(1,1)模型对贵州省2015 年和2020 年的土地利用构成和生态系统服务价值进行预测, 未来10 年贵州呈现林地、建设用地持续增加、耕地持续减少的趋势;2015 和2020 年土地利用结构信息熵分别为1.4320 和1.4331, 表明土地利用结构逐渐趋于均衡, 2020 年区域生态资产增加到2119.03 亿元。     

基于GIS的吴江东部地区生态敏感性分析

区域可持续发展的基础是生态环境的可持续,而生态敏感性区划是制定生态环境规划的前提和基础。文章借助GIS技术,选择有区域代表性的生态因子,采用因子叠加法,对吴江东部地区的生态敏感性进行了深入分析,按生态敏感度的高低将研究区划分为5 级:极高敏感区、高敏感区、中敏感区、低敏感区和非敏感区,并提出了分区保护与建设的建议,为研究区生态环境保护和产业经济布局提供有价值的参考。研究结果表明,极高和高生态敏感区面积占研究区的48.63%,说明研究区生态敏感性总体上很高。     

红水河梯级电站喀斯特库区土地利用及其生态系统服务价值研究

以遥感数据为基础数据源,通过人机交互判读提取广西大化县1988-2006年土地利用类型数据,并分析该区土地利用变化过程及其驱动力。基于中国陆地生态系统单位面积生态服务价值,对各地类生态服务价值重新赋值,估算近18年来研究区生态服务价值变化过程。结果表明:研究区土地利用变化明显,园地、城乡建设用地、裸岩砾石地持续增加,水田、中覆盖荒草地持续减少,旱地、水域先增后减,有林地、灌木林地、低覆盖荒草地先减后增,土地利用变化有明显的区域差异。脆弱生态环境与生存型经济双重驱动、库区建设、移民安置、人口增长、经济发展及国家政策是导致区域人地关系变化的主要动因。研究区土地利用变化对生态服务功能产生了显著影响,生态系统服务价值经历了先增后减的变化过程。调控区域土地利用方式,加大对国家生态政策实施力度,合理控制城镇建设用地的发展,是喀斯特库区持续发展的有效途径。探讨喀斯特地貌单元中土地利用变化的敏感区县,寻找区域土地利用类型的组合,是促进红水河梯级电站喀斯特库区生态服务价值良性发展的关键。     

基于GIS的龙岩市土地利用生态敏感性评价

基于GIS空间分析技术,选择对土地利用生态敏感性影响较大的评价因素,采用多因素加权叠加法,对龙岩市的土地利用生态敏感性进行深入分析。按生态敏感度的高低将研究区划分为极度敏感区、高度敏感区、敏感区、不敏感区和很不敏感区5个不同类型区域,并提出了土地利用的建议,为研究区的土地利用总体规划提供参考信息。研究结果表明,龙岩市土地利用敏感区、高度敏感区和极敏感区面积共占全市的的53．56％,说明龙岩市土地利用生态敏感性较高,应对全市作合理的主体功能区划。     

北京市生态涵养区生态系统服务供给与流动的能值分析

近年来北京市建成区扩张迅速,对城市周边地区的生态系统服务需求上升。本文以北京市生态涵养区为例,利用能值评估方法评估该区域生态系统服务,分析各生态系统及其与城市系统之间的服务流动和依赖关系。研究结果表明：从生态系统类型上看,2012年森林生态系统服务对涵养区生态系统服务贡献最大,占到生态系统服务总能值的79.7%,其次为农田和水域生态系统,分别占总能值的19.7%和0.6%;从生态系统服务类型上看,森林生态系统的有机物生产和水源涵养是其主要的生态系统服务,分别占总能值产出的40.4%和35.8%。粮食供给是农田系统的主要能值输出,占农田生态系统能值的70%。水域提供的生态系统服务中,能值比例较高的依次为水源供给、洪水调蓄和水产品供给,分别占水域生态系统能值的35.1%、28.6%和28.2%;从能值转移矩阵分析可以看出,对城市来说,森林生物量、森林土壤水、水域地下水和农田生物量是重要的生态系统服务供给组分;系统能值动态分析结果表明,2004年到2012年森林和水域生态系统重要程度增加,农田生态系统重要程度有所减少,城市系统的角色由主动变为被动。因此,在未来的发展规划中,对森林和水域生态系统的保育应给予足够关注。     

长江经济带景观格局动态演变及其景观生态环境效应

利用2000年、2010年、2020年3期土地利用遥感监测数据,通过景观格局指数、区域生态环境质量指数定量探究长江经济带土地景观格局的时空变化特征及其生态环境响应。研究表明：① 长江经济带上、中、下游区域的林地、草地等生态用地与人造地表的分布存在空间错位,生态用地主要转为耕地和人造地表;② 景观层级上,斑块的聚合度降低、破碎化程度加剧、多样性程度有所增加,类型层级上,耕地的破碎化程度增加,人造地表在空间上的连接度加强,趋于规模发展;③ 2000—2020年,经济带生态环境质量改善和恶化并存的特征弱化了整体生态质量的时间变异性,生态环境质量指数的低值区与长江经济带三大城市群的分布存在空间布局相似性;④区域土地资源供给与发展水平的空间错位、土地利用主导功能转型下的生态变化、人口虹吸效应、产业结构等影响长江经济带生态环境的空间分布。     

湖北省湿地保护现状、问题及保护对策

湿地是陆地重要的生态系统。湖北省作为长江经济带建设的重要省份之一,湿地是长江经济带的生态命脉,维系着长江流域生态安全和经济社会的可持续发展,湿地总面积144.5万hm~2,占长江经济带湿地总面积的12.5%。总结了湖北省湿地保护现状、存在的主要问题,并提出了相关的湿地保护对策,为下一步湖北省湿地保护提供决策支撑。     

胶州湾北岸滨海地区4个时期生态系统服务价值和生态功能区划分研究

生态功能分区是生态系统管理的重要环节,与生态系统服务权衡/协同密切相关,对小尺度区域进行生态功能分区,有助于实现精细化资源管理。以位于胶州湾北岸的青岛市城阳区和胶州市为研究区,采用当量因子法,计算研究区的生态系统服务价值;采用相关分析和双变量局部自相关分析方法,揭示1990年、2000年、2010年和2017年研究区生态系统服务价值的空间集聚特征,分析生态系统各种服务价值间权衡与协同关系;采用K-means聚类分析方法,识别生态系统服务簇,划分生态功能区。研究结果表明,1990～2017年期间,随着时间的推移,1990年、2000年、2010年和2017年胶州湾北岸滨海地区生态系统服务总价值在波动减少,其中,水域、盐田、其它用地和居住用地的生态系统服务价值在波动增加,滩涂、养殖池、耕地、工矿仓储用地和商服用地的生态系统服务价值在波动减少;生态系统服务的集聚区都为沿海滩涂区域,但是,生态系统服务价值的冷点区域不断向东北部和西南部扩张;研究区生态系统服务间的主导关系为协同关系;食物生产与水资源供给、食物生产与土壤保持、食物生产与提供美学景观的关系为权衡关系;胶州湾北岸滨海地区可以划分为生态保护区、旅游发展区、渔业养殖区和混合发展区4个功能区。     

30年来武昌湖湿地退化过程与原因

湖泊湿地是敏感脆弱的生态系统,极易受气候变化和人类活动的影响。通过对长江中下游沿岸武昌湖湿地1980-2010年生态系统变化进行分析,具体包括：(1) 选择Landsat MSS影像进行遥感解译,结合GIS技术分析武昌湖集水区的景观变化情况;(2) 统计研究区1980年以来的气象水文数据,分析湿地生态系统主要气候因子的变化趋势;(3) 结合气候因子和土地利用变化,初步分析武昌湖湿地生态系统变化的自然-人工原因。结果表明,1980年以来,湿地景观发生较大程度的变化：湖域面积减少了近40%,尤其是下湖青草湖水域面积从52.76 km²减少为13.92 km²,萎缩约73.62 %。跨湖公路建成以后,集水区内与人类活动关系密切的建设用地面积显著增加。武昌湖湿地温度呈明显的上升趋势,而降雨、蒸散发等气候变量变化趋势均不显著。建设用地、气温与湿地退化的相关性显著,降雨和蒸散发与湿地退化无明显相关性,公路的跨湖修建加速了湿地的退化速度。     

四个时期长江经济带湿地生态系统服务对景观格局响应研究

湿地景观格局的变化不仅能导致湿地生态系统过程、组分、结构和生物多样性发生改变,而且对湿地生态系统服务有显著影响,因此,揭示景观格局与湿地生态系统服务的关系,对湿地保护与合理利用意义重大。利用2005年、2010年、2015年和2020年长江经济带的土地利用遥感监测数据,应用InVEST模型,研究4个时期长江经济带的湿地生态系统的生境质量服务、碳储存服务和水体净化服务及其变化,分析湿地生态系统服务与景观格局的关系。研究结果表明,2005年、2010年、2015年和2020年,随着时间的推移,长江经济带的湿地总面积在减小,湿地景观趋于破碎化;湿地的生境质量服务水平略有提升,碳储存服务和水体净化服务水平下降。