1980—2020年济南市土地利用变化对生态系统服务价值的影响

面对资源紧缺、土地利用方式不合理、生态系统退化等问题,探索土地利用变化对生态系统服务价值的影响,对于制定适宜的国土空间规划、自然资源管理、生态文明建设等方面的政策措施具有重要意义。本文选取济南市作为研究区域,探讨了1980—2020年研究区土地利用结构变化以及土地利用类型间转移情况,并核算了生态系统服务价值,分析了不同土地利用类型对生态系统服务价值变化的生态贡献率。研究结果表明：(1)在研究时段内,研究区建设用地面积呈现持续增加的趋势;在1980—2000年阶段,耕地、林地、草地、水域面积呈现波动式变化,在2000—2020年阶段处于持续下降的趋势。(2)1980—2020年,生态系统服务总价值呈先下降后上升再下降的趋势;从单项服务价值来看,供给、调节、支持和文化4种主要的服务价值均有不同程度的减少,尤其在2005—2010年,下降幅度最大。(3)耕地对济南市生态系统服务价值变化影响最大,主要由于研究区内受城市发展的影响,导致耕地面积大幅减少,其次影响较大的是林地、草地和水域。     

2000～2010年北京市地表覆盖变化分析

利用地表覆盖产品GlobeLand30数据,对2000～2010年北京市行政区划范围内的地表覆盖变化原因进行综合分析.研究发现:①北京市地表覆盖变化呈地带性变化,具有圈层结构特点及显著的区域差异性;②北京市地表覆盖变化较大,其中,人造地表显著增加,森林亦呈增加态势,而耕地、草地及水体面积则大幅度减少;③引起地表覆盖变化的因素主要包括经济因素和政府政策、人口因素及地形因素等.     

2001-2013年洞庭湖流域植被覆盖度时空变化特征

本文基于2001-2013年MODIS NDVI多时序数据,采用像元二分模型估算了洞庭湖流域植被覆盖度,分析了区域近13年来植被覆盖度的变化特征及趋势,并结合同期气象数据,阐明了植被覆盖度变化对气候因素的响应。结果表明：（1）近13年洞庭湖流域植被覆盖度的整体变化较为稳定,呈微弱减少趋势,速率为-0.3%/10a。（2）洞庭湖流域绝大部分区域植被覆盖状况良好,植被覆盖度呈自西向东递减趋势,高植被覆盖度及中高植被覆盖度占整个流域面积的88.63%,水体或低植被覆盖度及中低植被覆盖度仅占2.57%。（3）洞庭湖流域植被覆盖度变化趋势为北部强于南部、东部强于西部。流域内植被覆盖度极显著与显著减少的面积比例为5.30%、增加面积的比例为4.29%,植被覆盖度变化不显著占90.40%。该区域植被覆盖度变化受人为因素影响更大。     

环长株潭城市群湿地生态安全研究

本文选取环长株潭城市群为研究区域,以Landsat TM影像解译后的土地利用数据、MODIS影像计算的植被指数,以及人口、经济和气候数据等为数据源,基于“压力-状态-响应”框架模型构建湿地生态安全评价指标体系对该区域2000-2010年湿地生态安全进行综合评价。结果表明：（1）环长株潭城市群2000、2005、2010年湿地生态安全指数均值分别为0.7268、0.7151和0.7196,湿地生态安全状态“良好”,生态安全等级程度为“较安全”。（2）环长株潭城市群区域差异性明显,一级湿地生态安全区主要分布在洞庭湖周边,二级湿地生态安全区沿主要河流分布,三级湿地生态安全区主要分布在2个或3个城市之间的交界区域。（3)研究期间环长株潭城市群湿地面积变化明显,该区域湿地总面积逐年减少;森林沼泽、草本沼泽、湖泊、河流、水田的斑块分维数均呈增加趋势;水库/坑塘、河流破碎度指数明显高于其他景观类型,湿地生态系统服务价值总体减少。在此基础上,从土地利用变化与转型、湿地景观结构与功能、自然因素等方面对影响该区域湿地生态安全的主要驱动因子进行了分析。结果表明,人类社会经济活动直接作用于湿地生态环境,通过改变区域景观和土地利用结构使湿地面积发生变化,直接影响湿地生态安全。气温、降水等气候因素通过改变水热状况和植被覆盖,间接影响湿地生态安全。针对该区域湿地生态安全存在的问题,建议在发展过程中正确处理好经济与生态环境之间的关系,尽可能减少人类活动对湿地生态环境的干扰。     

三北工程区植被恢复对土壤风蚀的影响及植被恢复潜力研究

三北地区是我国重要的生态屏障,分析2000—2019年三北防护林体系建设工程（简称：三北工程）区植被恢复时空变化状况,厘定人类活动与气候要素对植被恢复的贡献,探究植被恢复对土壤风蚀影响,评估植被恢复潜力空间,可为三北防护林体系建设工程未来规划管理和科学施策提供参考。本文在选取植被覆盖度和植被净初级生产力表征植被恢复状况基础上,利用地面数据,结合模型模拟,定量评估了2000—2019年三北防护林体系建设工程区植被恢复程度及其对土壤风蚀的影响,并对植被恢复潜力进行探究。研究结果表明：① 2000—2019年植被恢复程度高、较高的面积,占总面积的35.29%和13.16%,主要分布在黄土高原区及北部区域和风沙区与东北华北平原农区的部分地区。人类活动与气候因素对植被恢复贡献率为10.45%和89.55%;② 土壤风蚀以轻度侵蚀和微度侵蚀为主,呈逐年下降趋势,剧烈侵蚀面积减少了66.45%,防风固沙服务得到进一步提升。植被恢复程度与土壤风蚀模数呈负相关关系,植被恢复程度较好有助于降低土壤风蚀模数;③ 三北工程区森林、草地和荒漠生态系统仍有8.16%的恢复潜力,内蒙古高原北部部分地区、哈顺戈壁北部和准噶尔盆地西北部及周边区域、黄土高原南部部分区域存在较大恢复潜力。     

新疆农业景观格局演变对其生态系统服务价值的影响

结合遥感、地理信息系统、景观生态学和空间分析等理论,分析了新疆地区2000~2015年农业景观格局的时空动态变化特征,测算了农业生态系统服务价值,通过相关分析进一步研究了农业景观格局与生态系统服务价值的关联,为促进区域土地资源合理利用和生态农业发展提供科学依据。结果表明,新疆农业生态系统正朝着多样化、稳定化的方向发展;农业生态系统服务价值显著增长,但区域间的价值差异较大,呈现北疆高南疆低的分布格局;景观面积、斑块数和景观形状对新疆地区农业生态系统服务价值影响较大且均呈现明显正相关关系。     

榆林市土地生态系统服务功能价值测评

以典型农牧工矿交错区的榆林市为研究对象,基于遥感和GIS技术获取3期土地利用动态数据,分析评价了该地区近14 年土地利用变化、成因以及所引起的土地生态系统服务价值的变化.结果表明:1988、1999、2002年,榆林市土地利用结构发生了巨大的变化.除牧草地和建设用地持续增加外,其他的土地利用类型均出现不同程度的减少,其中耕地面积减少最多,减少量为352 350 hm2,其次是未利用土地,减少285 765 hm2;减少面积最小的是水域.引起土地利用变化的主要原因是在自然环境背景下人为因素影响的结果,尤其是政策方面的影响尤为突出.该地区生态系统服务价值从1988年的150.65亿元增加到2002年的171.99亿元,增加了21.34亿元,这表明该区生态环境质量整体在提高.各生态系统服务类型中废物处理和水分供应的价值最大,对区域发展起着至关重要的作用.     

1980s-2005年内蒙古地区生态系统服务功能价值的时空变化分析

近几十年,内蒙古地区实施了诸多生态修复与保育工程。为了评估这些工程的实施成效,本文以土地利用/覆被变化(LUCC)为切入点,借助价值存量、价值增量、价值空间强度等参量,在全区和盟市尺度上,估算并分析了内蒙古地区陆地生态系统服务功能价值变化的时空特征及驱动因素。研究结果表明：(1)2000年以来,全区价值存量小幅度增加了0.24%,但价值增量的减少速度加快了32.9%,且中东部的变化大于西部;(2)在经济发展和人口增长的双重压力下,中东部平原耕作区、森林保育区深受国家宏观政策的影响,2000年后生态系统服务功能价值存量分别增加了4.52%、4.23%,价值增量分别增加了5.91亿元、8.88亿元;中西部山区草原荒漠化治理区受制于降水不显著的波动减少态势,2000年后生态系统服务功能价值存量增加了3.51%,但价值增量减少了4.22亿元;(3)2000年以来,中东部地区人类活动正向胁迫的影响力,由前期的45.8%增强到后期的76%,但中西部地区仍然面临着艰巨的生态治理压力。研究结果为科学合理划分生态功能区、规划实施生态修复与保育工程、建立生态补偿机制提供了参照。     

肥城市土地生态系统安全评价研究

在分析土地生态系统安全内涵的基础上,以肥城市为研究区域,选取24个指标构建土地生态系统安全评价指标体系,采用熵值法、综合指数法和GIS相结合的方法,对肥城市2000—2013年的土地生态系统安全状况进行分析。研究结果表明:14年来,肥城市土地生态系统安全状况处于波动状态,土地生态系统安全面临着诸多压力。最后提出了提高土地生态系统安全状况的对策建议。     

自然生态环境遥感动态监测与GIS分析评价——以山西“煤田之乡”的乡宁矿区为例

以1990、2000和2007年三期遥感影像为主体数据源,选取有"煤田之乡"称誉的山西省乡宁县作为实验区,采用遥感与GIS相结合的手段,在建立生态环境评价指标体系的基础上,利用生态环境状况指数(EI),对研究区生态环境进行监测与评价。结果表明:(1)1990-2007年,实验区耕地面积持续减少;林地面积先减少后增加,总体上显著增大;草地面积先增加后减少,总体呈减少趋势;建筑用地面积持续增加;未利用地面积先增加后减少,总体呈减少趋势。(2)1990-2007年,高植被覆盖地区面积先减少后增大,低植被覆盖地区面积持续减少,中度植被覆盖地区面积有所增加。(3)1990-2007年,轻度土壤侵蚀面积先增大后减小,总体面积变化不大;中度侵蚀面积先减小,后显著增大,总体呈增大趋势;重度侵蚀面积先增大,后显著减小,总体呈减小趋势。(4)1990-2000年,实验区生态环境状况明显变差;2000-2007年,生态环境状况显著变好;1990年到2007年生态环境状况略微变好,总体上先明显变差,后显著变好。     

我国北方农牧交错带西段退耕对土壤保持功能影响研究

退耕还林（草）等生态工程对区域用地结构及生态系统服务功能产生了重要影响。本研究基于RUSLE模型,并辅以遥感监测与GIS空间分析方法,对北方农牧交错带西段2000-2015年退耕状况及其引起的土壤保持功能变化分3个时段（2000-2005年、2005-2010年及2010-2015年）进行了探究。结果表明：北方农牧交错带西段地区2000-2015年耕地面积净减少1663.83 km²,以转为林地、草地、建设用地为主,其中耕地转林、草地净减少面积为1113.64 km²,草地和未利用地是新增耕地的主要来源;15年间土壤保持功能提升显著,退耕还林（草）工程的实施使土壤保持量增加了56.50×10⁴ t,2005-2010年由退耕所带来的土壤保持增加量在3段时期中最高;不同坡度等级的生态退耕引起的土壤保持增加量差别较大,总体随着坡度升高呈下降趋势,但在25°以上的陡坡耕地由退耕还林（草）带来的土壤保持效益又有所升高。研究对于评估北方农牧交错带西段地区实施退耕还林（草）等工程的生态效益具有重要意义,并能为区域生态保护与修复工程的建设规划提供科学依据。     

基于Google Earth Engine平台的三江源地区生态环境质量动态监测与分析

三江源是中国陆地生态系统最脆弱和敏感的区域之一,一旦遭到破坏则不可逆转。受三江源地区多云等不利气象条件的影响,很难获取大范围尺度上季相一致的、无云的Landsat遥感影像。本文利用Google Earth Engine平台,对1990-2015年的相同季节的3766景Landsat影像进行像元级融合并重构最小云量影像集,借助GEE的并行云端计算,快速得到了能够反映生态环境质量的遥感生态指数（RSEI）,对三江源地区的生态环境质量进行了评价与监测。三江源时空变化与差异分析表明：1990-2000年生态环境质量呈快速下降状态,RSEI平均值从0.588下降到了0.505,生态环境质量变化以轻度恶化为主;2000-2015年生态环境质量下降速度变缓,并于2015年呈现变好态势,生态环境质量变化以不变为主,且轻度恶化面积大幅减少;该地区的生态环境状况呈现出空间分异,自西向东,生态状况变差。基于GEE平台在三江源地区的实验结果表明,GEE可以作为大区域范围的生态环境质量评价与监测的计算平台。     

基于InVEST模型的杭州市生态系统服务评估

以杭州市为研究区,分析了杭州市2000-2010年生态系统服务变化及其空间分布特征.综合多种地理空间数据和属性数据,采用InVEST模型及基于地表热辐射的计算方法,对研究区碳储量、产水量以及区域气候调节3种生态系统服务进行定量评估;根据生态系统服务的城乡差异因素,将杭州市划分为城镇、郊区、乡村三级,运用GIS技术对生态...     

退耕还林对牡丹江区域生态环境脆弱性的影响研究

从脆弱生态系统的特征入手,选取景观分离度、分维数倒数、破碎度3个反映景观稳定性及抗干扰能力的景观格局指数,并结合土壤侵蚀强度构成区域生态环境脆弱性的敏感因子,针对研究区地形,以景观生态适宜度作为生态系统自我恢复能力的表征,构建了牡丹江区域生态环境脆弱度评价模型。评价结果表明:（1）退耕还林前后景观类型脆弱度均表现为旱田>建设用地>水田>林地>未利用土地>水域>沼泽>草地;（2）研究区生态脆弱度表现为以脆弱度高值区为中心呈环状向四周递减的趋势,脆弱度高值区面积比重由退耕前的21.57%减小到退耕后的17.11%,脆弱度低值区面积比重由退耕前的63.14%增加到退耕后的67.66%;（3）生态脆弱度高值区域主要分布在200~400m的海拔高度,0~8°的坡度范围内,且退耕后面积比例呈下降趋势,而低值区域则分布在>300m海拔高度的各个坡度范围内,且退耕后面积比例呈上升态势。研究结果符合研究区实际状况。概言之,退耕还林缓和了研究区生态脆弱度状况,促进了生态环境质量向良好方向发展。     

刚察县土地整治项目与生态系统服务价值研究

本文以青海省刚察县历年来实施的土地整治项目为研究对象,研究了土地整治活动引起的土地利用变化,根据生态系统服务价值的计算方法,对刚察县土地整治项目引起的生态系统变化进行定量分析。结果显示:经土地整治后,研究区其他草地面积明显减少,耕地面积大幅增加,交通运输用地及水域及水利设施用地面积有所增加;研究区生态系统服务价值增加了601.22万元。     

2000-2010年新疆陆地生态系统变化格局与分析

本文以Landsat TM/ETM+数据和HJ-1卫星CCD数据,系统分析了2000-2010年新疆地区陆地生态系统变化。10年间,新疆地区建设用地、农田和湿地生态系统迅速扩张,分别增加了30.5%、26.7%和10.2%;草地与灌丛生态系统则大量减少,分别减少了2.4%和5.1%;冰川积雪减少也较为明显,减少了1.6%;荒漠和森林生态系统变化较小。生态系统变化热点区域主要分布在传统绿洲区,尤其是天山南北麓的绿洲区。水利设施改善与灌溉节水技术进步,以及国家西部开发战略导致灌草地被大量开垦为农田,人口增长则是建设用地增加的主因;全球气候变暖使冰川积雪减少明显,20世纪60年代至今面积减少了16.7%~32.5%,导致山区湿地生态系统增加;国家生态环境保护工程则有效地遏制了林地与荒漠生态系统的恶化趋势。山地水源涵养区除了要严格控制森林砍伐外,还要严格禁止灌草的开垦,控制绿洲农田的增加和重视生态过渡带的保护,并加强全球气候变化对新疆水资源影响的研究,以制定相关对策。     

中国陆表水空间展布及动态变化分析

陆表水是维持人类生存的重要资源之一,而中国是水资源严重匮乏的国家之一。因此,掌握中国陆表水的空间分布及其变化状况对合理利用水资源、提高人们节约用水意识等具有重要作用。利用全球首套空间分辨率为30m的全球地表覆盖数据(Globe Land30))中的2000年和2010年两期数据,首先采用重分类的方法提取出我国2000年和2010年的内陆地区水体数据,再根据我国的主要流域和等降水量线数据,统计出各流域及各降水区域的水域面积、水域率数据,并对其动态变化进行分析。结果表明,我国水资源分布不均,呈现明显的南多北少、东多西少的态势。从2000到2010年,我国的陆表水水域面积趋于减少,其中以长江流域水域面积的减少最为明显。     

被误解的洞庭湖

2010年11月3日,武汉区域气候中心发布最新卫星监测显示,洞庭湖水体面积仅487平方公里,是丰水季节的五分之一,创造了自2000年开展卫星监测记录以来的11月同期最低的记录.     

基于改进Markov-CA模型的黄土高原土地利用多情景模拟

土地利用/覆被的时空变化研究能为区域生态环境恢复和生态系统集成管理提供科学支持.集成Logistic回归模型、改进的Markov与FLUS模型模拟黄土高原2020-2050年3种典型情景土地利用变化.发现各情景土地利用面积变化及空间置换转移主要集中在农用地、草地和城镇用地;历史趋势延续情景下农用地减少15 205 km...     

福州海岸带湿地分类与变化的遥感分析

本文利用1986年Landsat TM、1994年Landsat TM、2000年Landsat ETM+、2005年CBERS-02 CCD、2009年ALOS AVNIR-2共5个时期的多平台遥感数据,采用分层分类和决策知识规则等方法,对福州海岸带湿地资源进行提取和分类;并分析了1986-2009年23年间福州海岸带湿地的时空分布和演化规律。结果表明:福州海岸带湿地的变化主要集中在1994-2005年间,1994年前和2005年后湿地变化都比较小;1986-2009年间,福州海岸带湿地面积总体呈下降趋势;天然湿地面积一直在减少,主要转化为水产养殖区等人工湿地和建设用地等非湿地类型;人工湿地2000年前呈下降趋势,2000年以后面积增长较快,其中水产养殖区面积一直稳步增长,主要由非湿地、水稻田和天然湿地转化而来。福州海岸带湿地的变化与区域政策调整、经济利益驱动和人口增长等因素相关,特别是与区域政策调整密切相关。