关中-天水经济区土地利用变化对净第一性生产力影响测评

净第一性生产力是表现陆地生态过程的关键参数,土地利用变化深刻影响区域的净第一性生产力。选取关中-天水经济区为研究区域,尝试对30 m精度的1980-2011年4期9月份左右Landsat 7的遥感影像以及CASA模型来估算关中-天水经济区的净第一性生产力,并用2011年遥感图像解译获得该年的土地利用数据,以及土地利用变化情况。在此基础上分析土地利用变化对净第一性生产力的影响,并且对关天经济区各县市净初级生产力进行了对比和分析。结果表明：1980-2011年,关中-天水经济区土地利用耕地、林地、居民建筑用地变化明显,南部秦岭山区多为林地与草地,净第一性生产力高达625.37 g C·m-2·a-1,而关中平原与天水地区人口居住区与开垦区净第一性生产力明显下降,最低达47.78 g C·m-2·a-1,人为的开发与利用土地降低了区域的净第一性生产力。所以,要继续施行落实退耕还林政策,控制城镇用地较大速度的扩增,以保持好区域的生态服务功能。     

中国西南山地喀斯特与非喀斯特森林的生物量与生产力比较

利用1989—1993年中国西南5省区(广西、贵州、云南、四川包括重庆、湖南)森林清查资料,估算和分析了1968个样点森林的生物量和净第一性生产力特征与空间分布格局,重点比较喀斯特森林与非喀斯特森林生物量与生产力的差异.结果表明:中国西南地区森林平均总生物量为148.66 t.hm-2,净第一性生产力达到9.64 t.hm-2.a-1;喀斯特森林的生物量(124.33 t.hm-2)小于非喀斯特森林(163.48 t.hm-2),而喀斯特森林的生产力(8.67t.hm-2.a-1)总体上也小于非喀斯特森林(9.56 t.hm-2.a-1),但在不同的省份中存在差异;作为西南山地的主要森林类型,亚热带和热带的针叶林与山地针叶林、亚热带常绿阔叶林和常绿落叶阔叶混交林中,喀斯特森林的平均生物量(122.95 t.hm-2)和生产力(8.77t.hm-2.a-1)也均低于非喀斯特森林(分别为152.88 t.hm-2和9.92 t.hm-2.a-1);天然林和人工林中的生物量和生产力同样表现出喀斯特森林低于非喀斯特森林的特征.这种差异说明喀斯特生境严酷,在相同的生物气候条件下,喀斯特土层的浅薄和地下水的渗漏胁迫限制了喀斯特森林的生长和生物量积累.     

风沙过渡区耕地生态系统净第一性生产力动态变化研究——以陕西榆阳区为例

对榆阳区1984～2003年各乡镇耕地NPP单位面积量及总量进行分区动态测算。研究表明:①1984～2003年,榆阳区耕地净第一性生产力总量在波动中上升;②1984～2001年,榆阳区北部耕地净第一性生产力远高于南部,且呈较快上升趋势,南部黄土丘陵沟壑区耕地净第一性生产力呈较平缓的波动变化,且略有下降;③1984～2001年,榆阳区城区、近郊、远郊的差异性在单位耕地面积净第一性生产力上体现为城区>近郊>远郊;在耕地NPP总量方面,城区、近郊和远郊都表现为在波动中上升,三区变化以远郊波动幅度最大;④榆阳区耕地净第一性生产力总量的大幅增长有农业投入增加的原因,但主要得益于该区生态环境的改善。     

内蒙古生态系统服务价值遥感测量

生态系统功能是地球生命系统的支持系统,为人类创造赖以生存的生态环境条件,有巨大的直接与间接经济价值。利用遥感技术,通过对生态系统类型、植被覆盖度和净第一性生产力的测量,建立生态系统服务价值遥感定量计算模型,结合前人的研究成果,对内蒙古生态系统服务价值进行定量的计算。     

新疆生态系统服务价值测算与NPP的相关性分析

目前利用遥感方法计算生态系统服务价值的方法涉及到植被覆盖度、植被类型、温度、降雨等多个参数,使得生态系统服务价值计算复杂,如能简化参数,使生态系统服务价值的计算变得简便,更便于对生态系统变化以及气候变化引起的生态系统服务价值发生改变做出实时评估。通过利用MOD IS数据,结合遥感生态学方法,计算了新疆陆地生态系统2000年的生态服务价值。利用统计学方法探讨了NPP与生态系统服务价值之间的定量关系。结果表明:(1)新疆地区2000年生态系统服务功能所产生的价值为8 871.05×108元,其中贡献量最大的是固定CO2的价值,其次是释放O2,营养物质循环最少;(2)新疆森林的生态系统服务价值最高,达44 073.39元/hm2,其次为耕地,为39 100.37元/hm2,而灌木和草地在15 000元/hm2以上,未利用地为116.14元/hm2,建筑用地几乎为零;(3)生态系统服务价值的空间分布与FVC、NPP的分布具有高度相关性;(4)通过本研究的计算,同时结合其他研究者的数据探讨了NPP与生态系统服务价值之间的关系,表明净第一性生产力NPP与生态系统服务功能价值之间具有良好的线性相关关系。利用遥感方法得到的实时动态的区域NPP计算的方法得到普遍认可,从NPP出发推算生态系统服务价值是目前生态系统价值评估的可行方法,其研究结论为建立动态快速评价生态系统服务价值的方法及其广泛应用打下基础。     

居延海湿地生态系统服务功能及价值评估

黑河下游的居延海湿地属中国干旱\,半干旱内陆河湖泊湿地,具有多种生态服务功能。利用市场价值法、造林成本法、影子工程法、费用替代法以及专家评估法等方法对居延海湿地生态系统服务功能价值进行评估。结果表明,居延海湿地生态系统的总生态服务价值为11 523.33万元·a-1,其中防风固沙价值为3 149.76万元·a-1,生物多样性维持为1 152.28万元·a-1,旅游价值为1 339.8万元·a-1,净化水体价值为2 240.7万元·a-1,大气调节价值为2 007.55万元·a-1,科研文化价值为1 504.3万元·a-1,而物质生产价值比较低,只有130万元·a-1。     

浏阳河流域空间异质性对生态系统服务价值影响研究（英文）

从GIS空间关系角度分析,区别于前人通过生态学中土壤质地、生物量、碳存储、氧释放量和水体质量等微观层面评估生态系统服务价值,以地理空间数据为基础,空间分析为核心技术,对浏阳河流域生态系统服务价值的空间异质性进行了研究。首先以1×1 KM格网形式将流域划分,然后将地形、地质灾害点、道路、景点、关心点等人类活动热点分布以及植被覆盖度、植物净初级生产力作为影响因子,然后结合熵值法和层次分析法计算这些因子对生态系统每个服务价值的权重,权重可以反映对生态系统服务价值的影响的程度。受空间异质性影响每个格网都具有不同的空间特征,格网中土地利用类型种类数量不一,存在多种土地类型的格网就构成了微型景观,其复杂的物种组成,稳定的内部结构,提高自身调节,生态系统稳定性也就增强,因此这种景观格局方式使格网内生态服务总价值应该大于各生态系统服务价值代数累加之和。研究发现:9个指标因子中植被覆盖度、植物净初级生产力和道路分布情况对生态服务价值影响最显著,植被覆盖度高、植物净初级生产能力强,道路网密集会提高生态系统服务价值;不同土地类型主要的生态系统服务也不一样:耕地、草地和水体的供给服务、调节服务突出,林地的调节和支持服务突出;在各地类中,耕地和水体生态服务价值受空间异质性影响较大,因为耕地和水体与人类活动密切相关,受自然和人类双重因素影响,而林地和草地由于多位于远离人类的山地和丘陵区,主要受生物和地理环境影响,受空间异质性影响相对较弱。本研究针对生态系统服务价值评估,定量分析每个格网的自然和社会特征因素对生态服务价值估算影响,为精确科学评估生态服务价值提供参考。     

基于改进当量的甘肃省耕地生态系统服务价值及其与区域经济发展的空间关系研究

为量化分析耕地生态系统服务价值及其与区域经济发展的空间关系,采用改进的耕地当量因子,对甘肃省2014年耕地生态系统服务价值进行定量化研究,并采用双变量空间自相关探讨其与区域经济发展在空间上的关联关系。结果表明：（1）在GPP修正的基础上估算得到的甘肃省2014年耕地生态系统服务价值为4.96×10¹¹元,其中水资源供给功能的价值为负,食物生产功能的生态系统服务价值相对较高,美学景观功能的生态系统服务价值最低。（2）双变量空间自相关显示人均国内生产总值与耕地生态系统服务价值在空间上存在显著的负相关关系,Moran’s I指数为-0.252 3。局部双变量空间自相关LISA图也显示低-高聚集区主要分布在经济发展相对落后、具有明显生态优势的东南部地区;而高-低聚集区则主要分布在经济高速发展,生态环境相对恶劣的西北部地区。研究结果可为甘肃省生态环境管护与区域经济发展提供决策参考,为实现经济增长与生态保护统筹协调发展提供参考依据。     

石羊河流域生态系统服务价值的空间异质性及其计量

生态系统服务价值评估是当前生态学和生态经济学研究的一个热点,生态服务功能的空间异质性是影响生态系统服务价值的重要因素,也是国家制定生态补偿政策的基础,但不易对其进行定量计算。本文以石羊河流域为例,遵循资源稀缺性原理,依生态区位（自然和社会）差异条件对石羊河各流域生态服务功能空间异质性进行测算。在此基础上,利用2009年石羊河流域各地区基础数据建立计量模型,对其流域内植被系统生态系统服务价值进行测算;并利用ArcGIS9.3对石羊河流域单位面积生态系统服务价值进行可视化处理。结果表明:（1）石羊河流域同一生态系统在不同流域存在巨大差异,其中以耕地最为明显,其下游是上游单位生态系统服务价值的13.99倍;（2）上游地区为典型的生态“输出”型地区,而中游与下游为典型的“输入”型地区;（3）耕地已经成为石羊河流域中游与下游重要的生态系统,其生态系统服务价值分别为334 343.516万元和125 179.201万元;（4）石羊河流域植被系统生态系统服务价值为1 277 691.282万元,占石羊河流域国内生产总值的32.53%。     

CASA模型在金沙江流域(云南部分)NPP研究中的应用

净初级生产力是陆地生态系统碳循环的重要组成部分,对于控制大气CO2的上升有着重要的作用,是生态系统中物质与能量流动研究的基础。采用气象数据、MODIS NDVI数据,运用改进的CASA模型对金沙江流域(云南部分)的净初级生产力进行研究,并分析了其分布格局及影响因素。结果表明:流域初级生产力最大值达到1 382.39 g/m2,平均为719.54 g/m2;在空间分布上,中游[751.21g/(m2·a)]上游[714.42 g/(m2·a)]下游[693.00 g/(m2·a)];流域的净初级生产力有明显的季节变化,表现为干湿季分明,雨季[612.26 g/(m2·a)]的生产力明显高于干季[107.08 g/(m2·a)],秋季又较春季为高;净初级生产力受植被类型、温度、降水等因素的影响明显。用遥感的方法对区域的NPP产量测算已得到了普遍的认可,其研究结果为NPP动态研究和评价生态系统服务功能提供了有效的基础数据。     

鄱阳湖环湖区生态系统服务价值时空变化及权衡协同关系

基于修订的当量因子表,结合1988—2020年7期土地利用数据,运用GIS数据处理和空间分析等方法探究了鄱阳湖环湖区生态系统服务价值的时空演变特征,同时引入生态系统服务权衡协同度模型对食物生产、水文调节、土壤保持等7项生态服务功能进行权衡与协同分析。结果表明：① 1988—2020年鄱阳湖环湖区生态系统服务价值从577.95亿元增至592.50亿元,呈先增后减再增的波动变化特征。② 生态系统服务价值的空间分布表现为明显的不均衡性,ESV显著减少的区域为南昌市区、九江市区以及其它各区县的城镇建成区,生态系统服务价值增加的区域均匀分布在研究区东北和西北地区以及靠近研究区外侧的东南和西南地区。③ 协同关系为生态系统服务之间的主导关系,权衡关系较少且主要存在于食物生产与其他服务之间。     

生态服务功能价值空间转移评价——以渭干河流域为例

 生态服务功能价值的空间转移(流转)是生态学和生态经济学研究的一个热点,同时也是国家制定生态补偿政策的基础,对其进行定量计算是难点。对生态服务功能转移特征进行分类并构建了价值转移评价方法,以新疆渭干河流域为例,根据引力场及场强作用原理,构建流转评价模型,结合ArcGIS 9.2的缓冲区分析功能和叠加分析功能,计算出流域上下游各县可转移的生态服务功能价值。结果表明,1985—2007年,流域生态服务功能价值呈现出递增的趋势,上游拜城县可转移的生态服务功能价值高于下游三县; 上游拜城县生态服务功能价值对下游各县的平均流转强度在不断增加,对新和县的转移强度最大,其次是库车,沙雅县最小,与三县距拜城距离成反比。2007年上游共转移生态服务功能价值24.83亿元,向库车、沙雅和新和转移价值分别为2.81亿元、6.42亿元和15.6亿元。研究可为生态服务功能价值空间转移定量分析提供一种方法,也可为流域生态补偿标准的制定提供依据。     

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。     

广州市生态系统服务价值空间异质性变化

基于广州市2004―2016年土地利用分类成果,通过CA-Markov模型模拟预测2020年土地利用状况,结合格网分析法构建广州市2004―2020年的生态系统服务价值（Ecosystem Services Value,ESV）密度格网,并展开Getis-Ord热点区分析和圈层分析评估,分析广州市快速城市化进程土地利用变化对ESV变化过程和影响的空间异质性。结果表明：1）广州市快速城市化进程中,建设用地扩张占用了大量生态用地,建设用地面积从2004年的1 320 km2扩张到2016年约2 000 km2,预计2020年将达到2 263.63 km2,生态用地斑块日趋破碎化;2）2004―2016年间,广州市ESV总值累计减少了92.41亿元,年均减少约8.4亿元,预计2016―2020年其继续减少但减速会放缓;3）ESV高值区域的格网数量净减少近18%,低值区域的格网数量净增加约46%,局部区域生态系统服务功能的改善难以抵消快速城市化造成的ESV损失;4）广州市ESV变化呈现局部空间自相关现象,高冷区常年集聚分布在花都区和番禺―南沙一带,高热区从集聚分布于东北部逐渐变成为零星分布;5）ESV圈层格局从中心城区向外围区（核心区、近郊区、边缘区和外围区）呈“低―低―中―高”向“低―低―低―高”的结构特征演变,地处城市边缘的近郊区域和边缘区域逐渐形成空间异质性最突出的城乡交错带。     

Ecosystem Service Value Evolution and Security Pattern Optimization in Huaihai Economic Zone

The ecological and environmental effects caused by land use change have attracted global attention. Huaihai Economic Zone, as the core of the Huaihe River ecological economic belt, has experienced a reciprocal evolution of land use, ecological security and regional economic development. Based on multi-stage land use data extracted by Google Earth Engine (GEE), the spatio-temporal differentiation characteristics of ecosystem service value (ESV) evolution in Huaihai Economic Zone from 1998 to 2018 were analyzed with the help of ESV assessment and a minimum accumulated resistance model (MCR), and the regional ecological security pattern (ESP) was optimized. The results show that ESV intensity has obvious spatial differentiation, which is higher in northeastern China and lower in southwestern China. The median ESV area accounted for the largest proportion, while the high and low ESV areas accounted for a small proportion. The characteristics of EVS temporal and spatial differentiation show decreasing and increasing grades. From the perspective of development period, the ESV grade changes show a positive trend. In the optimization of the ecological security pattern, 26 important ecological sources, 22 main landscape ecological corridors, and 65 ecological strategic nodes were optimized and identified, and the middle-level ecological security zone accounted for the largest proportion. The main reasons for the changes in the ESV and ESP are closely related to the changes in local natural resources and the changes and adjustments in government protection policies. These research results can provide a reference for inter-provincial territorial space protection and the formulation of a sustainable development strategy.     

黄河流域城市化与生态系统服务价值协调性及障碍因素研究

关注生态系统服务价值（Ecosystem service value,ESV）与城市化耦合协调互动关系,对黄河流域高质量发展大有裨益。文章运用熵权法、耦合协调模型、空间自相关模型,障碍度模型分析了城市化与ESV的耦合协调关系及主导障碍因素。结果表明:（1） 1995—2018年,黄河流域ESV发生了很大的改善,整体增加了33.05×10⁹元,且以调节服务为主导,草地、林地、耕地服务价值对总ESV贡献率较高。单位面积生态系统服务价值（PE）呈现南高北低、中游高上下游低的空间格局。（2） PE与城市化耦合协调度（Coupling coordination degree,CCD）逐渐改善,轻度耦合协调增加了27.12%,严重失调类型减少了45.46%,耦合亚型从城市化滞后型转变为ESV滞后型;从空间上看,CCD呈现南高北低、中游优于上游和下游的空间格局,协调度具有显著的空间正相关性,存在明显的高-高和低-低集聚特征,高-高集聚区主要分布在ESV高且城市化水平相对较高的中游和下游地区,低-低集聚区主要分布在ESV较低的上游地区。（3） 1995—2018年主导障碍因素未发生明显改变,ESV系统以调节服务为主,而城市化系统以经济子系统和社会子系统为主。基于此,应厘清ESV和城市化耦合协调关系,关注城市化进程对区域生态系统服务能力和生态安全格局的影响,实现流域整体优质协调发展。     

基于县域单元的中国生态经济系统协调度及空间演化

以中国2853 个县(市、旗、区)为研究单元,利用1980、1990、2000 和2012 年的中国县级行政单元GDP数据和全国1 km格网土地利用数据,通过计算生态系统服务价值(ESV)和GDP的变化率,构建生态经济系统协调度(EEH)模型,分析了EEH的空间演化特征,在此基础上借助空间统计Local Moran's I 和Getis-Ord G_i^* 指数评价EEH空间分布模式.结果表明:①自1980 年以来中国县级行政单元GDP持续快速增长,全国呈现东南沿海增长速度明显高于中部地区,而中部地区又明显高于西部地区的特征;②生态系统服务价值(ESV)在空间分布上表现为西部和北部地区较高,南部和中东部地区较低;③中国县域EEH 1980-2012 年间逐步得到改善,EEH空间关联度总体相对稳定,但空间格局分布不均衡.总体来看,确保生态经济系统的持续协调发展的任务依然十分艰巨.     

1980—2018年银川市生态系统服务价值评价及驱动力分析

生态系统服务价值(Ecosystem service values,ESV)的准确评估及其驱动力分析,关乎区域生态安全和经济发展。基于1980—2018年银川市各区县的土地利用数据,结合变化率、动态度、敏感性和相关性核算了银川市的生态系统服务价值,并利用地理探测器分析了驱动因子。结果表明:1980—2018年不同生态服务类型总的ESV在减小,减少了0.753×10⁹元。绝大部分生态服务类型的生态系统服务价值变化幅度较小,水文调节的价值最高且变化显著。水资源供给的变化动态度最大,并且呈增长趋势;草地和水体生态系统服务价值的敏感性较强,水体与总的生态系统服务价值关联性最强。从分布来看,灵武市生态系统服务价值最高,金凤县最小。单因子主要驱动因子为国内生产总值(Gross domestic product,GDP)和数字高程模型(Digital elevation model,DEM),多因子交互驱动中GDP∩气温和GDP∩DEM对银川市ESV分布的贡献最大,银川市生态系统服务价值分布主要受人为因素和自然因素的交互作用影响。     

基于多源遥感数据的区域生态系统服务价值年际动态监测 ——以中原城市群为例

通过对多源遥感数据在生态系统服务价值（ESV）遥感模型中的尺度效应分析,选择满足最佳空间分辨率和长时间序列的遥感数据,对中原城市群区域2001~2013年的ESV实现了逐年逐像元水平的动态监测。结果表明：该区应用于遥感模型输入数据的最适空间分辨率为30~1 000 m,相对于30 m尺度,其他尺度估算结果的相对偏差均小于0.4%;结合年际动态监测的需求,选择了MODIS数据产品（空间分辨率500 m,时间尺度1 a）作为遥感模型的最佳数据源;研究区ESV总值在研究期内整体上呈显著增长趋势,增速约为8.6亿元/a,但在持续增长过程中经历了3次波动,且表现得越来越剧烈;在空间上,研究区ESV多年均值呈现出明显的不均衡性,表现为从西南向东部递减的趋势。研究表明此方法简单易行,初步实现了区域ESV年际动态监测遥感模型的准业务化运行。