洞庭湖地区农业功能时空演变的影响机制研究

农业功能的时空演变规律和影响因素研究是引导地区分工、凸显地域价值、促进区域协调发展的科学依据。以洞庭湖地区24个县市区为研究区域，分别从粮食生产功能、就业与社会保障功能、生态保育功能和旅游休闲功能构建评价指标体系，运用熵值法、农业功能变化时空差异诊断模型、地理探测器等方法模型对洞庭湖地区1997—2017年农业功能的动态变化过程、影响因素与作用机制进行研究。结果表明：① 1997—2017年洞庭湖地区农业功能时空变化特征显著：洞庭湖地区粮食生产功能整体呈增强趋势，且中部地区增强明显；就业与社会保障功能整体呈减弱变化趋势，市辖区尤为明显；生态保育功能整体呈减弱趋势且变化幅度大，石门县、安化县等丘陵地区减弱明显，而洞庭湖中部平原区域增强；旅游休闲功能整体呈增强变化态势，石门县、桃江县等地区以及各市辖区旅游休闲功能大幅度提升。② 农业发展基础是农业功能演变的决定性因素，地区发展水平是农业功能演变的重要因素，生产环境质量是洞庭湖地区农业功能演变的基础因素；地区发展水平对农业功能演变的影响程度逐渐上升，生产环境质量因素的影响程度逐渐下降；各影响因子之间存在交互作用，农业功能时空的演变过程及结构受到多个因子共同影响，说明洞庭湖地区农业功能演变的影响因素存在显著的复杂性特征。     

佛山市基塘系统空间格局演变分析

以珠三角西部的佛山市为研究区域,以3个时相(1988、1998和2006年)的Landsat TM卫星数据为数据源,利用遥感技术监测基塘系统的空间变化,结合GIS技术与统计数据分析基塘系统空间格局演变特征.结果表明:1988-2006年间,佛山市基塘系统的变化呈先快速增长、后略有减少的趋势;基塘系统的增长部分多由农田转换而来,主要是因为基塘(主要是鱼塘)的经济效益高于传统农业的经济效益,且随着基塘系统内部的结构调整(基-塘比例的失调),传统的基塘正向单一的鱼塘演变.传统的基塘系统在珠三角正在逐渐消亡.     

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。     

粤港澳大湾区生态系统服务价值的时空演化及其影响机制

生态系统服务是生态要素、结构、功能和产品造福于人类社会的媒介和通道。根据生态系统服务价值（ESV）及其影响机制调节人类社会对生态系统的利用强度和保护方式,对于实现人地和谐的可持续发展目标具有重要意义。本文以粤港澳大湾区作为研究对象,依托遥感数据修订ESV核算结果,更加准确地揭示2000—2015年粤港澳大湾区ESV的时空演变特征,并引入面板分位数回归深入探索生态系统服务影响因素的分段效应,增加对生态系统服务影响机制的认识。结果显示：① 2000—2015年粤港澳大湾区ESV减速下降,下降区域主要分布在粤港澳大湾区中部和珠江入海口两岸等城市快速扩张区。② 在城市交界处,土地利用变化会带来更为强烈的ESV变化。③ 在ESV水平不同的区域,影响因素具有不同的影响效果。用地完整度仅在ESV的低值区可以促进生态系统服务能力提升。气温对生态系统服务能力的正向作用随ESV的提高而增强,经济密度对生态系统服务能力的负向作用随ESV的提高而减弱,二者均会导致ESV高值区与低值区间的差距增大,形成“自然马太效应”。     

基于基塘系统保护的国土空间治理策略——以顺德区为例

以佛山市顺德区作为实证研究案例,采用野外调研、访谈等研究方法,剖析基塘与国土空间的协同发展机制,提出基于多功能基塘的国土空间治理策略。结果表明：顺德国土空间治理面临空间破碎化和空间嵌套分布、灾害与生态风险加剧、岭南水乡文化特色日渐流失等问题;协调基塘与不同地域子系统之间的功能耦合关系,发挥基塘对地域系统功能的支撑与协同作用,是实现国土空间协同发展和可持续利用的基础;实施基塘功能分区治理,保护集中连片基塘,整合基塘文化资源,推进基塘与村级工业园、村边塘、村心塘协同治理等策略,发挥基塘的多功能作用,有助于实现国土空间的安全、高效与可持续利用。     

黄河流域河南段湿地景观格局和生态系统服务价值演变及预测研究

基于5期土地利用数据,探讨1980—2020年黄河流域河南段湿地景观格局的时空演变特征,运用CA-Markov模型预测2060年湿地格局,并利用效益转移法评估湿地生态系统服务价值(ESV)。结果表明：(1)黄河流域河南段湿地主要分布在黄河干流及支流两岸,其余区域湿地呈零星分布特征。(2)湿地面积以2000年为界呈先减后增的变化趋势,但总体仍减少13.18%,主要转化为耕地。预计2060年湿地面积将比2020年增加5.90%。湿地景观结构以2000年为界由趋于分散变为趋于聚合,2020—2060年将略趋于破碎。(3)湿地是研究区生态系统服务价值最高的地类。湿地总ESV变化趋势与其面积一致,总体减少129.26亿元。预计2060年湿地总ESV将比2020年提高50.24亿元。水文调节是湿地价值最高的生态系统服务功能。     

广州市休闲旅游资源空间分布及其可达性特征

基于休闲旅游资源POI数据,采用最邻近指数、核密度及栅格分析等方法,探讨广州市不同类型休闲旅游资源的空间特征及其可达性空间格局,并解析可达性空间格局的形成机制。结果表明：1）广州市休闲旅游资源总体上呈现“中心城区密集、边缘区稀疏”的分布特征,随着与市中心距离的增加,空间集聚度不断下降。2）不同类型休闲旅游资源空间分布特征差异明显,文化类集聚程度最高,康娱类呈单核集聚,自然类呈板块式集聚,专项类最接近随机分布。3）广州市休闲旅游资源可达性空间格局的交通指向性明显,呈现以中心城区为核心,沿交通干线向外渐降,至从化区北部达到最低的特点。4）不同类型休闲旅游资源的可达性空间格局存在差异,整体可达性最高的是康娱类,可达性最低的是专项类。5）广州市休闲旅游资源可达性格局在“资源-交通-人口-行政”体系综合作用下逐渐形成的。     

基于WorldView-2数据的基塘系统遥感分类研究

分布在热带和亚热带低洼地区的基塘系统是一种典型的人工复合农业生态系统。通过水陆交互作用和能量多级利用,基塘系统创造出较高的生态价值和经济价值。掌握基塘系统土地利用的类型、面积和比例关系,有助于了解和分析基塘系统的现状及其生态模式和功能。以广东省佛山市顺德区西南部为研究区,利用高空间分辨率WorldView-2卫星影像数据,采用结合面向对象分类和基于像元的混合分类方法,提取基塘系统中的塘面和基面(基面又细分为道路、植被和裸土等);从分类特征组合与分类器两个方面,通过对比分析,筛选出基塘系统遥感影像分类的最优方法;根据最优分类结果,计算出塘基与塘面的面积比例。研究结果表明,采用面向对象分类方法分离的塘面和塘基的总体精度为82.2%;在基于像元进一步对塘基进行分类的过程中,结合8个多光谱波段光谱反射率平均值、影像亮度值和8个红边波段指数特征组合方式的随机森林分类器的分类精度最高,达到85.6%;得到的基-塘面积比例约为4.9∶5.1,植被-塘面的面积比例约为3.5∶6.5。提出的结合面向对象和基于像元的混合分类方法能够对基塘系统进行精细的遥感影像分类,能准确估计基塘系统中各地物的面积和基-塘比例等指标,并为基塘系统生态功能的调查和基塘系统的合理保护与开发提供参考和数据支持。     

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。     

1980—2020年新疆土地利用变化下生态系统服务价值时空演变分析

随着社会经济的发展,探究土地利用变化下生态系统服务价值(Ecosystem service value,ESV)时空演变对优化土地利用结构和区域持续发展有着重要意义。基于1980—2020年新疆土地利用数据,在ArcGIS和GeoDa支撑下,使用单位面积当量因子法、空间自相关等方法,分析新疆土地利用变化下ESV时空演变特征。结果表明：(1)1980—2020年新疆主要的土地利用类型是草地和未利用地,两者共占新疆总面积的91.00%。耕地和建设用地面积呈增加趋势,分别增长58.89%和166.79%;水域和林地面积减少量最多,分别减少29.95%和26.62%。(2)1980—2020年新疆ESV总体呈现“先增后减”的变化趋势,净减少1114.51×10⁸元(6.68%)。从空间分布来看,新疆ESV高值区和较高值区主要分布在阿尔泰山、昆仑山、天山(简称“三山”)和伊犁河谷地区,中等价值区和较低价值区分布在绿洲地区,低价值区主要分布在盆地和沙漠地区。(3)1980—2015年新疆ESV变化很小,但2015—2020年北、中天山地区EVS变化显著。2015—2020年北...     

区域生态服务价值约束的可持续经济规模量化方法构建

The article conducts a research through theoretical carding, framework construction, and calculation path selection, and concludes that the contribution of ecosystems to human activities mainly comes from the ecological service function. Therefore, based on the relationship between the natural capital stock and flow, ecological services value (ESV for short) or eco-exergy services value (EEV) reflects the output capacity of ecological services. Regional ecological services value is connected to GDP through property ownership and main pressure sources. GDP or the ecological services value reflects the pressure of man-made capital on natural capital. The article attempts to use the ecological services value, eco-exergy services value, and GDP to construct the ecological service output capacity index (R) and pressure index (U), and by introducing the decoupling theory, it proposes a method to “return” the re-coupling GDP to a decoupling state and calculate the sustainable economic scale. It takes Ningdong Energy-Chemical Industry Base in Ningxia as the subject, and has three findings. Firstly, from 2007 to 2017, the economic development and ecological services were in a re-coupling state and the sustainable economic scale was 2.33×10⁹ to 64.3×10⁹ yuan, which was significantly lower than the total industrial output value in the corresponding year. Although the base deploys protection during construction, the R index began to decline after 2015, and there exists a risk of degradation. Secondly, the method uses the “declining turning point” of the R index to mark the bottom line, and attempts to put forward a quantitative method of regional sustainable economic scale from the perspective of the internal generation principle of the ecological contribution of capital value, which is helpful to the analysis method of reasonable population size, green GDP and ecological compensation. Thirdly, combined with the decoupling theory, the method can analyze the boundary of economic scale under regional ecological constraints, which has certain application value to enrich evaluations methods on sustainability.     

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。     

Trade-off and Synergy Relationships of Ecosystem Services and Driving Force Analysis based on Land Cover Change in Altay Prefecture

Altay Prefecture plays a vital role as an ecological barrier in Northwest China. Studying the ecosystem service value is of great significance for promoting regional green high-quality development and maintaining ecological security. Based on Global ESA land cover data from 2000 to 2015, the trade-off and synergy relationships and driving force factors between ecosystem services in Altay Prefecture were analyzed in this study. The analysis produced four main results. (1) The ecosystem service value in Altay Prefecture continued to increase from 113.521Ⅹ10⁹ yuan in 2000 to 115.777Ⅹ10⁹ yuan in 2015, for an increase of about 1.98%. (2) The distribution of ecosystem service value had obvious spatial agglomeration characteristics, with hot spot areas mainly concentrated in the "two rivers and one lake" and the mountainous areas in the northwest, while the cold spot areas were mainly the forest and grass-covered areas in the northern mountainous areas and within Jimunai County. (3) The trade-off and synergy relationship among ecosystem services was mainly synergistic, with a total of 77.78% of ecosystem service relative relationships showing a significant positive correlation at the 0.01 level. (4) Economic factors and industrial structure are important factors affecting ecosystem service value in Altay Prefecture. Ecosystem service value is positively correlated with per capita GDP and the output value of the tertiary industry, but negatively correlated with the output value of the secondary industry.     

Values of the Farmland Ecosystem Services of Qingdao City,China, and their Changes

The values of farmland ecosystem services are composed of several components: provisioning service value, regulating service value, supporting service value and cultural service value, so it is important to make a full assessment of the values of farmland ecosystem services for agriculture and farmland protection. Here, we assessed the values of farmland ecosystem services in Qingdao City in 1997, 2002, 2007, 2012 and 2017 by using various methods (market value method, carbon tax method, afforestation cost method, substitute cost method, equivalent factor method, etc.) based on establishing an assessment index system for the farmland ecosystem services value. The results show that the total yearly value of farmland ecosystem services increased from 499.74×10 ⁸ Yuan to 681.74×10 ⁸Yuan in the period of 1997-2017, and the yearly value of farmland ecosystem services per hectare increased from 6.57×10 ⁴ Yuan to 9.73×10 ⁴Yuan. The product provisioning service, carbon fixation service and oxygen release service, as well as the soil conservation service, are the main farmland ecosystem services, and the proportions of these four ecosystem service values to the total value of farmland ecosystem services in Qingdao City were large and kept increasing. Some countermeasures are put forward to adequately use the indirect service value of the farmland ecosystem and provide improved well-being for humans, such as protecting and wisely using farmland, developing agriculture that is rooted in local conditions, promoting agricultural production efficiency, speeding up construction of modern agriculture gardens, deepening the supply-side structural reform of agriculture, developing agricultural eco-tourism, etc.     

2000-2017年河龙区间输沙量锐减归因分析

2000年以来,黄河输沙量锐减。科学认识黄河输沙量变化原因,具有重要意义。以河龙区间为研究对象,分析了河龙区间输沙量变化趋势,构建了梯田、淤地坝以及植被等大规模生态建设措施的减沙贡献率计算方法,阐述了2000-2017年河龙区间输沙量锐减原因,针对河龙区间输沙量变化趋势和治理格局,提出了河龙区间治理对策。主要结论为：① 1952-2017年,河龙区间年降水量无显著变化趋势,研究区年输沙量呈现极显著减少趋势（p < 0.001）;② 1979年和1999年为研究区输沙量发生突变的两个时间节点（p < 0.05）,1952-1979年区间年均输沙量为9.30亿t,1980-1999年区间年均输沙量为4.20亿t,2000-2017年均输沙量大幅降至1.03亿t,降幅达89%;③ 受植被和梯田共同影响,2000-2015年研究区坡面土壤侵蚀量变化介于1.90亿~5.13亿t之间,且呈下降趋势;2000-2011年河龙区间淤地坝年均拦沙量为1.38亿t;④ 植被恢复是河龙区间输沙量减少的主要原因,贡献率为54%,梯田和淤地坝合计贡献了34%,水库拦沙和引水取沙贡献了12%;⑤ 植被恢复主要导致径流含沙量降低,而淤地坝建设主要降低了流域泥沙输移比。     

土地利用生态服务价值与经济发展的协调及空间分异——以西洞庭湖区为例

土地利用生态服务价值体现了土地通过集约利用与空间优化所发挥生态效益的大小,可在一定程度上反映土地利用与与经济发展的协调关系。以西洞庭湖区为研究对象,在ArcGIS软件支持下,通过评价与分析生态服务价值变化,分析生态经济协调发展水平及其空间差异,探讨土地利用生态服务价值与区域经济发展的互动响应与耦合协调关系。研究表明：① 2000年以来西洞庭湖区土地利用生态服务价值呈下降趋势,2000年西洞庭湖区生态服务价值为1292.13×10⁶元·a^-1,2011年为953.03×10⁶元·a^-1,损失339.10×10⁶元。② 从整个研究区来看,整个研究阶段处于低度冲突的县有6个,分别为常德市辖区、安乡县、汉寿县、澧县、临澧县、津市市,只有桃源县处于潜在危机状态。从数量上看,整个区域内大多为冲突状态,区域在经济发展中存在的潜在危机较大。③ 从空间分异来看,2008年与2011年土地利用生态经济协调度基本上为低度冲突状态,需采取生态服务供给恢复与重建措施,控制生态服务消费需求的过快增长。整个区域只有桃源县与汉寿县由不协调转换为协调状态,主要原因是森林覆盖率相对较高,林地类型面积大,水土保持与水源涵养生态服务功能较强,提高了生态服务价值。     

环境规制、FDI与能源消费碳排放峰值预测——以西北五省为例

基于STIRPAT模型，运用情景分析法对西北地区2017—2030年能源消费碳排放进行预测，在高、中、低三种环境规制强度下设定出9种发展模式，以分析环境规制与FDI对能源碳排放峰值的影响。研究表明：（1） 在初始发展情境下，西北地区2030年碳排放总量为70 273.07×10⁴ t，无法实现碳排放达峰目标。（2） 低环境规制背景下，高、高中、高低三种发展模式2030年能源消费碳排放额为73 550.53×10⁴ t、64 881.98×10⁴ t、56 296.96×10⁴ t。（3） 中、高环境规制下，中低、低两种发展模式分别于2025年、2020年达到碳排放峰值，峰值额度为53 447.15×10⁴ t、51 022.68×10⁴ t。能源碳排放强度为0.86 t·（10⁴元）^-1、0.68 t·（10⁴元）^-1，相比较2005年碳排放强度下降48.38%、60.14%。9种发展模式中，仅中低、低两种发展模式能够如期实现碳排放峰值任务，表明严格的环境规制政策能够有效减缓西北地区能源消费碳排放，为促进西北地区碳排放峰值目标如期实现，针对西北地区碳减排工作提出了相应对策建议。     

Evaluation of Inner Mongolia Wind Erosion Prevention Service based on Land Use and the RWEQ Model

Inner Mongolia is the important ecological barrier zone in northern China, which plays an important role in the prevention and control of wind in the regional ecosystem. Based on the Revised Wind Erosion Equation (RWEQ) model and the cost-recovery method, this study simulated the wind erosion prevention service (WEPS) in Inner Mongolia in 2010 and 2015, investigated the spatial pattern of material and monetary value of WEPS, and analyzed the differences among various cities and various ecosystems. The results indicated that the total WEPS of Inner Mongolia was estimated to be 73.87×10⁸ t in 2015, which was 4.61×10⁸ t less than in 2010, while the monetary value of WEPS was calculated to be 738.66×10⁸ yuan in 2015, which was 46.16×10⁸ yuan less than in 2010. Among all the leagues and cities, Xilin Gol League supported the highest WEPS, reaching 18.65×10⁸ t in 2015, while Wuhai provided the lowest. The WEPS of Hulunbeier increased the most, by 4.37×10⁸ t from 2010 to 2015. The WEPS in the grassland ecosystem was the highest among the different ecosystems, accounting for more than 55% of the total WEPS in Inner Mongolia, but it was reduced by 1.05×10⁸ t during the same period. The WEPS in the forest ecosystem increased the most, reaching 0.19×10⁸ t. This study found that the implementation of projects such as returning farmland to forests and grasses and sand control effectively increased the WEPS by increasing the forest area. However, unsuitable land use increased the desertification of ecosystems which resulted in a reduction of WEPS in Inner Mongolia.     

基于历史暴雨洪涝灾情数据的城市脆弱性定量研究——以北京市为例

基于历史暴雨洪涝灾情数据构建脆弱性曲线,定量研究北京市在不同降雨量下的宏观脆弱性。分析显示,在现有的抗灾能力下,相同降雨量所导致的农作物受灾率值最高,死亡失踪率值最低;随着最大2 d降雨量增大,承灾体的损失率增加明显,当最大2 d降雨量重现周期达到百年一遇时,在现有的社会经济暴露状况下,受灾人口数将达到147.4万人,死亡失踪人数也将有可能达到50人左右,农作物受灾面积有可能达到7万hm²,倒塌和损坏房屋将可能达到60万间,直接经济损失可能超过400亿元。北京市的洪涝灾害风险管理力度还有待加强。     

景电灌区移民对祁连山植被恢复的相对生态价值

近些年来，生态系统的服务价值研究已成为生态学以及生态经济学领域中的一个热点问题。祁连山被称为伸进西北干旱区的一座湿岛，在我国“一带一路”建设中占有重要地位。景电灌区兴建以来从祁连山移出了大量农牧民。那么，景电灌区移民对祁连山植被恢复的生态价值如何呢？以景电灌区移民涉及到的祁连山东端景泰、古浪、天祝3县山区为研究区，用价值工程方法对从祁连山区向景电灌区移民退耕退牧还林还草的生态价值做了分析，并与模型因子当量法的计算结果进行了比较。结果表明：祁连山向景电灌区移民退耕退牧还林还草总的生态价值为37.458 1×10⁸元。其中，退耕还林还草的生态价值为37.438 6×0⁸元，退牧后草场植被盖度增加的生态价值为194.79×104元。计算结果为用COSTANZA和谢高地模型因子当量法计算得的祁连山向景电灌区移民退耕退牧还林还草总的生态服务价值40.054 0×0⁸元的93.52%。两种方法计算结果祁连山向景电灌区移民退耕退牧还林还草总的生态价值为景电工程年总成本1.45×0⁸元的25.8~27.6倍。两种计算结果一致表明，景电灌区生态移民对祁连山植被恢复的生态价值十分突出。由此也可以看出，COSTANZA和谢高地模型因子当量法适用于祁连山的生态服务价值分析。