云贵高原地区生态系统服务价值时空变化特征北大核心CSCD

针对云贵高原地区在开展生态恢复工程后的生态系统服务价值(ESVs)如何变化问题,本文基于当量因子和空间自相关分析等方法,研究了云贵高原地区ESVs的时空变化特征。结果表明:(1)土地利用类型转移主要是农田转为建设用地与水体。(2)在开展生态恢复工程后,生态系统得到了改善,ESVs在38年间呈先减少后增加的趋势,累计增加94.91亿元,森林的生态调节能力及产生的价值总量在2180亿元以上,最少的为荒漠,约为0.1亿元。(3)ESVs的空间分布格局表现为西南地区较高、中部较低。(4)1980—2018年ESVs表现为显著空间正相关,莫兰指数大于0.46,有明显的聚集特征。     

生态服务价值对土地利用变化的时空响应研究——以徐州市为例

徐州市是淮海经济区的中心城市,生态环境保护工作任重而道远。通过2005—2015年间徐州市的遥感影像数据制作徐州市土地利用变化图,再结合相关统计年鉴数据,利用GIS空间统计的方法,计算出研究期间徐州市的土地利用动态度和土地利用转移矩阵。在此基础上以当量因子法的研究为基础,以研究区域的具体情况确定相关修正系数,定量研究了徐州市的生态系统服务价值在时间及空间上的变化。从土地利用变化和生态系统服务价值变化之间,研究其变化关系。研究结果表明:(1)徐州市主要用地类型以耕地为主,2005—2015年间,耕地、林地、水域和草地面积减少,未利用地小幅度增加,建设用地增加面积较大,同时不同土地利用类型之间转化剧烈,耕地大面积向林地、草地和建设用地转出,增加的建设用地面积主要是由耕地转化而来;(2)在二级生态系统服务类型中,水文调节和废物处理服务价值最高,原料生产服务价值较低,研究期各单项生态系统服务价值均呈现出不断下降的趋势,进而导致徐州市总生态系统服务价值不断减少,10 a间共减少了2.9×10~9元,在一级生态系统服务类型中,耕地生态系统服务价值减少了1×10~9元,林地生态系统服务价值减少了1.43×10~9元,二者生态服务价值减少量占总生态服务价值减少量的80%以上;(3)不同时期各地类的生态系统敏感性指数均小于1,说明研究期间徐州市各地类生态价值系数和生态系统服务价值是一种缺乏弹性的关系,因此采用生态价值系数的计算方法是合理可靠的,计算结果具有可信度。     

赣州不同情景土地利用变化对生态系统服务价值影响

城镇发展使得生态系统服务价值发生变化，甚至显著降低，模拟未来土地利用结构，能优化国土空间结构，提高生态系统服务价值。本研究以2010、2020年土地利用类型数据，利用土地利用变化情景模拟(GeoSOS-FLUS)模型模拟不同情景下2030年土地利用状况。结果表明：4种情景下草地、未利用地都是减少，水体几乎不变，建筑用地栅格数都增加，其中基准和保护林地情景增加最多，均为25.66%,林地除保护农田基本不变外，其他三种情景变化几乎一致，增加均为3.07%;相比2020年，保护农田的生态系统服务价值降低了5.46亿元，其他三种情景的服务价值都增加，保护农田林地最高，为2 901.82亿元，其他两种均为2 893.07亿元。     

多尺度地理加权回归模型支持下的汾河流域生态系统服务关系演化机理研究

生态系统服务权衡协同关系是掌握区域生态演化机理的重要指标。大量研究以行政区作为整体，对区域内的生态系统服务权衡协同关系进行描述，但是有关区域内生态系统服务空间异质性及多种生态系统服务间影响差异性的研究尚缺乏。本文以汾河流域作为研究区，基于1986年、1995年、2005年、2015年4期影像解译得到的土地利用分类结果，以及统计和生态数据，利用多尺度地理加权回归模型（MGWR）对生态系统服务权衡协同关系进行分析，并通过与土地利用数据相结合，定量分析土地转移对生态系统服务权衡协同关系的影响，探究生态系统服务的演化机理。研究表明：多尺度地理加权回归模型能解决生态系统服务权衡协同关系存在的空间异质性，从而准确揭示多种生态系统服务之间的内在关系；利用多尺度地理加权回归模型获得最佳生态系统服务组合的方式能有效降低数据冗余，提高工作效率；土地利用类型的变化是生态系统服务权衡协同关系演化的主要驱动因素；流域内植被退化会使粮食生产和产水量之间的权衡关系下降，使生物多样性和产水量等其他生态服务之间的协同关系下降；1986年—2015年间流域内单项生态系统服务间以协同关系为主导，且水源涵养与产水量间的协同关...     

哈尔滨市土地利用变化及其对生态系统服务价值的影响

以哈尔滨市1996、2002和2008年的土地利用变化数据为基础,参照中国陆地生态系统单位服务价值系数,结合敏感度分析,探讨了哈尔滨市土地利用变化及其对生态系统服务价值的影响。结果表明,1996～2008年,哈尔滨市土地利用变化中,林地面积呈现出增加的趋势,而建设用地是增长最快的土地利用类型。这一期间,哈尔滨市总的生态系统服务价值从1996年的1123.63亿元,上升到2002年的1125.85亿元和2008年的1126.68亿元。生态系统服务价值的增加主要源于林地、建设用地、水域面积的扩大,其生态系统服务主要体现在水文调节、维持生物多样性和保持土壤上。因此,在制定土地利用规划时,应对林地、水域等生态服务价值系数较高的土地利用类型予以特别关注。     

利用地学信息图谱的江西省生态服务价值结构研究

提出了生态服务价值结构的概念,并引入地学信息图谱,以江西省为研究区,利用HJ卫星数据,获得了江西省各县的土地利用类型面积;以修正的生态服务价值估算方法,计算得到了各县6种不同土地利用类型的生态服务价值;利用Weaver组合指数,对江西省县域生态服务价值进行类型划分;将生态服务价值类型与地学信息图谱相结合,使江西省生态服务价值谱系化,依此分析了江西省生态服务价值图谱结构类型特征与组合类型特征,为区域生态环境的可持续发展和构建低碳江西提供了参考建议,为生态经济研究提供了参考。     

基于地理国情普查成果的生态系统服务价值核算方法

生态系统服务直接关系人类的福祉,是当前国内生态文明建设的重要组成内容之一。受数据源精准性、时序性等方面的限制,在全国尺度下开展的常态化生态系统服务价值核算尚存在缺失。本文首先根据生态系统类型的内部结构、功能和内容指标的概念语义构建地理国情地表覆盖与中国陆地生态系统分类内容指标转换表达关系,并生产了全国陆地生态系统矢量化数据。然后,应用反映植被生理特征指标参数（EVI、NPP和生长季长度）优化的当量因子法模型,引入不同尺度下多粒度变换的地理格网空间化表达技术,设计和开展依托矢量化地理国情普查成果的生态服务价值数据集的生产,实现了生态系统服务价值核算的精准化、常态化,满足了多尺度下生态服务价值动态变化监测的需求。本文按照上述生态系统服务价值核算方法计算了中国陆地生态系统服务价值总量和供给、调节、支持、文化服务子功能价值量1 km×1 km格网数据,核算出2015年全国生态系统服务价值总量为402 503.54亿元。通过与早期成果对比,该成果可以满足不同尺度对粒度变换的要求,核算结果可靠,可为当前全国尺度下的生态补偿政策和补偿标准的制定提供数据支撑。     

InVEST模型的藏东南地区1990—2020年碳储量时空格局及演化研究

针对多维度土地利用变化对生态系统碳储量的影响关系，该文基于1990—2020年藏东南地区土地利用数据，利用InVEST模型估算藏东南地区碳储量及其空间分布特征，并分析土地利用变化对碳储量变化的影响。结果表明，藏东南地区土地利用类型以草地(占比46%)和林地(占比37%)为主；近30年藏东南地区碳储量整体呈现波动增加趋势，共增加1.39%,林地、草地和永久冰川及积雪土地利用类型的转化是藏东南地区碳储量时空演变的主要贡献者。林地增加是碳储量增加的主要原因，藏东南地区适宜林地生长的区位为中海拔缓坡中坡且地形位指数在0.02～1.25区域。此研究可为提升区域碳汇能力，进行合理生态修复提供参考。     

基于遥感影像的富锦市生态系统服务价值分析

生态系统服务和土地利用实质上是相互影响、相互制约的关系,定量研究县域土地利用与生态服务价值的变化情况,为生态资源的合理定价与有效补偿、促进自然生态系统与社会经济系统的协调发展提供了科学依据。本文基于遥感影像,在GIS、RS技术支持下,分析了富锦市1990~2010年生态系统服务价值变化情况。研究结果表明:富锦市1990~2010年土地利用的生态系统服务价值总体持续降低,由1990年的2 919 713.47万元下降至2010年的1 671 722.54万元;生态系统服务价值量与其土地利用变化密切相关,当土地利用类型改变时,生态系统服务价值量也随之改变;人口和经济是研究区生态系统服务价值的主要驱动因素。     

奉化市生态服务与土地利用强度的相关性分析

奉化市生态系统服务价值与土地利用强度的相关性分析目的在于探讨区域生态系统服务价值与人类活动因素之间的关系,为生态的可持续发展提供理论依据。研究基于生态系统服务价值的评价方法与土地利用强度的评价方法获得奉化市每一个用地图斑的生态系统服务价值与用地强度值,在此基础上对奉化市用地图斑类型进行分类,形成8组不同地类的生态系统服务价值变量与土地利用强度变量,并分别对每组地类中的两种变量进行Pearson相关分析。结果显示,居民与工矿地类呈现线性负相关关系,其他地类呈现线性正相关的关系,研究表明人类活动对生态系统服务价值的发挥产生积极和消极的影响,在实际发展中要协调好居民与工矿地类建设与生态发展的关系,从而趋利避害,实现生态可持续发展。     

平原地区农用地整治生态系统服务价值演变研究

从生态系统服务价值的视角,研究土地整治工程对土地利用结构和类型产生的影响.通过借鉴生态系统服务价值的理论和方法,从供给服务、调节服务、支持服务、文化服务等维度,构建土地整治生态系统服务价值变化的理论框架,结合平原地区农用地整治的案例,分析土地整治前后生态系统服务价值的类型变化和结构特征.研究发现,平原地区的农用地整治对提升生态系统服务价值有正向的影响,主要得益于耕地面积的增加,与平原地区农业生产的主要功能相对应,供给服务价值占据了生态系统服务价值的主导地位.     

粤东山地丘陵区县域生态系统服务功能价值评估

基于Costanza等所提出的生态系统服务功能价值核算理论及方法体系和丰顺县现状土地利用数据,对丰顺县的生态服务功能总价值、价值强度、区位指数等进行测算分析.结果表明:(1)全县生态系统服务功能总价值为46.57亿元,在生态系统服务价值的构成中,林地和水域的贡献率最大;(2)全县平均生态系统服务功能价值强度为1.72万...     

土地利用生态系统服务研究进展及启示

本文从生态系统服务定义与分类、生态系统服务评价、生态系统服务与社会发展的关系研究等方面综述了相关研究进展.认为国外研究对不同用地生态系统服务价值的测算有相对完整的方法体系,注重不同空间尺度的定量模型与空间模型研究,针对非物质性生态系统服务价值的研究较为深入.国内生态系统服务研究主要集中在生态服务价值评估的修正模型、以景观生态演进为基础的个案地区等方面.当前在生态系统服务与社会人文相结合方面尚属起步,对生态系统服务价值评估应用于国土空间规划管理仍处于探索阶段.有必要建立反映二者内在关联的理论与方法体系,为国土空间规划与社会可持续发展管理提供依据.     

基于HJ-1B数据和SEBAL模型的陆面蒸散发遥感估算

利用HJ-1B卫星数据和SEBAL模型,进行了淮河上游段的陆面蒸散发(ET)遥感估算。选取2010年4期少云的HJ-1B卫星影像,首先对ET估算中需要的中间变量——地表温度、地表反照率进行了反演,反演结果与MODIS产品结果基本一致;在此基础上,结合部分地面气象观测数据,基于SEBAL模型进行ET估算,并利用水文站点的实测蒸发皿数据对估算的日蒸散发结果进行验证,相对误差在10%之内。将ET估算值与土地利用覆盖类型、地形因子对比分析发现,不同土地覆盖类型的ET量不同,ET空间变异性与地形特征有一定关联。     

重庆市土地利用变化对生态系统服务价值的影响

本文以详细的土地利用统计资料为数据源,分析了重庆市1997~2007年的土地利用变化情况,根据谢高地的生态服务价值系数对研究区土地利用变化引起的生态系统服务价值变化进行评估,并进行了敏感性指数(CS)分析。结果表明:研究区在1997~2007年间,耕地、牧草地、湿地和未利用地均减少,林地、水域和建设用地均增加;重庆市2007年的生态系统服务价值比1997年增加了58.95×108元,达到1002.25×108元,这主要是生态价值系数较高的林地面积增加所至;在生态系统单项服务功能变化中,只有食物生产有所减少,其余均有所增加;敏感性系数分析表明,ESV对生态价值系数(Value Coefficient,VC)缺乏弹性,研究结果可信。     

准噶尔盆地不同土地利用类型地表反照率研究

研究准噶尔盆地不同土地利用类型地表反照率特征,为揭示在区域尺度上不同土地利用类型对气候变化的生物地球物理机制提供科学依据.选取2000—2018年遥感反演地表反照率数据及2000年、2010年和2018年3期土地利用数据,运用统计学方法分析准噶尔盆地不同土地利用类型在短波(0.3～2.5μm)、近红外(0.76～3.0...     

基于NPP数据的江苏省生态价值时空格局分析

植被净初级生产力(NPP)是评价生态系统服务功能的重要指标。本文基于NPP数据,估算了区域生态价值,运用空间分析技术研究了江苏省生态价值的空间分布规律和时空演变特征。结果表明:1) 2000—2014年,年均生态价值分布呈西低东高的特点,生态价值高值区主要分布在苏南及沿海地区,苏北及内陆地区生态价值均值较低; 2)区域年均生态价值大致呈曲线波动变化; 3) 15年间江苏省生态价值总体呈增加趋势,北部地区增长相对较快。     

结合树龄信息的遥感森林生态系统生物量制图

森林生态系统是陆地生态系统中的重要组成部分，其中的地上生物量（AGB，Aboveground Biomass）在全球气候变化和碳循环研究中起着重要的作用。本文利用ETM^＋遥感影像，首先建立了实测叶面积指数（LAI，Leaf Area Index）与实测生物量数据的回归关系，基于遥感叶面积指数图像得到初步地上生物量空间分布图；同时在短波植被指数（SWVI，Short Wave Vegetation Index）与实测树龄之间建立了回归关系，在此基础上得到了树龄空间分布图。然后通过将植被指数（VI，Vegetation Index），LAI，树龄等变量针对不同的树种类型进行逐步回归，得到了较好的回归模型，并结合土地利用／土地覆盖估算了贵州省黎平县的地上生物量，绘制了其空间分布图。统计结果显示：总体森林生态系统的AGB与LAI和RSR（Reduced Simple Ratio）之间有一定的相关关系（R^2=0．895）；杉木林的AGB与LAI和归一化植被指数（NDVI，Normalized Difference Vegetation Index）之间有较强的相关性（R^2=0．93）；针叶树种的LAI与年龄是AGB较好的估算因子（R^2=0．937）；阔叶林的AGB与年龄有一定的相关性（R^2=0．792）；混交林的AGB与LAI和SR（Simple Ratio）有较强的相关性（R^2=0．931）。结果表明，将树龄和土地覆盖／土地利用类型的信息加入到地上生物量估算模型的建立中，是一种改善利用多光谱遥感估算精度的较好的方法。结合土地覆盖／土地利用类型的高分辨率的树龄空间分布图，可为森林生态系统的可持续发展和管理提供科学的论据。     

湖北省生态系统服务价值演变及影响因素分析

针对区域生态系统服务价值(ESV)多在单一尺度下进行分析以及影响因素存在空间异质性的问题，该文利用ESV评估模型、空间自相关分析和地理探测器等方法，基于1980—2020年土地利用等数据，分析了湖北省土地利用变化下的ESV时空变化、多尺度时空格局特征，探讨了ESV空间分异的影响因素。结果表明：(1)湖北省1980—2020年耕地、未利用地呈减少趋势，建设用地、水域呈增加趋势，林地、草地维持相对稳定；(2)近40年间湖北省ESV增加了459.83亿元，水域是ESV增加的贡献者；(3)湖北省多尺度全局自相关分析表明7 km格网尺度下的ESV空间集聚性最为显著，局部自相关分析显示以襄州区—宜都市为界，湖北省东部ESV表现出明显的局部聚集效应，而西部则不显著；(4)湖北省整体ESV空间分异的主导因子为归一化植被指数和气温，西部地区主要受人为影响综合指数的影响，而东部地区受高程的主导。     

遥感估算伊洛河流域地表蒸散的空间尺度转换

针对低分辨率遥感数据在区域地表蒸散(evapotranspiration,ET)估算中存在的空间尺度效应问题,提出一种基于网格面积比例加权聚合(grid area ratio weighting lumped method,GARWLM)的空间尺度转换方法。通过在网格(1km×1km)内部基于各种地表覆盖类型所占面积比例,分别赋予相应权重,建立高分辨率遥感数据向低分辨率遥感数据的尺度转换模型,实现了由高分辨率数据估算的ET向低分辨率数据估算的ET的空间尺度转换,并通过回归对低分辨率数据估算的ET进行了尺度效应纠正。在伊洛河流域的试验结果表明,估算的ET与地面实测数据的平均相对误差由纠正前的23.5%减小到纠正后的12%,与高分辨率估算结果的相关性分别由纠正前的0.339提高到纠正后的0.604,经过尺度纠正后的ET精度有了很大程度的提高。