洞庭湖区土地生态系统的服务价值时空变化

采用5期遥感影像数据,在ArcGIS等软件支撑下,运用当量因子法、空间自相关分析法,估算洞庭湖区土地生态系统服务价值,探究其时空变化。结果表明：① 1995—2015年洞庭湖区林地面积持续减少,未利用地面积稳步增加,林地与未利用地面积的增减主导着区域土地利用变化。② 1995—2015年洞庭湖区土地生态系统服务总价值经历1995—2000年的陡增后不断下降,近20年来累计减少21.64亿元,减少幅度为1.06%,林地面积减少是洞庭湖区土地生态系统服务总价值减少的根本原因。③ 从土地生态系统服务价值结构变化来看,1995—2015年洞庭湖区除废物处理价值有小幅增加外,其他各项生态服务价值均有不同程度的下降,但生态环境保育始终是洞庭湖区土地生态系统的主要功能。④ 1995—2015年洞庭湖区土地生态系统服务价值分布的空间自相关性较为显著,格局变化较明显,高值区、低值区趋于集中,高-高类型区在西部的沅江流域常德段有所减少,向东部的汨罗江流域快速扩展,低-低类型区集中在北部、南部、西部的城镇相对密集区并沿城镇发展轴逐步扩张凝结成带片状。     

三江源国家公园生态系统服务时空变化及权衡-协同关系

本文基于“当量因子法”、空间自相关及相关系数等方法,定量分析了1990—2015年三江源国家公园生态系统服务的时空变化及生态系统服务间的权衡与协同关系。结果表明：① 1990—2015年,三江源国家公园生态系统服务价值呈不断上升趋势,从研究初期的542.37亿元增加至研究末期的834.70亿元,增长292.33亿元,增幅53.90%,每一阶段平均增长率为9.01%;长江源园区与黄河源园区生态系统服务价值占比情况与三江源国家公园整体情况一致,水域的生态系统服务价值最高,其次为草地、湿地,其中草地与水域提供了各园区90%以上的生态服务;澜沧江源园区的生态系统服务占比则为草地（70.58%）、湿地（23.58%）、水域（3.38%）。② 空间上,长江源园区及澜沧江源园区的生态系统服务价值呈东南高西北低的特征;黄河源园区则呈现西高东低特征。③ 相关分析表明,协同关系是三江源国家公园生态系统服务之间的主导关系,但各生态系统服务之间的相关程度各异。④ 数量方面,4类典型生态服务之间的权衡与协同关系的Moran′s I指数与相关性系数表现一致;空间分析方面,生态系统服务之间权衡与协同关系的异质性显著。     

疏勒河流域生态系统服务供需空间匹配特征

生态系统服务与人类可持续发展紧密相连,研究区域生态系统服务供需特征,了解其空间匹配状况是实现生态资源有效配置和推动区域生态安全的重要前提。基于多源数据,在InVEST模型、ArcGIS和GeoDA软件的支撑下,分析疏勒河流域产水服务、固碳服务、食物服务供需特征和空间匹配状况。结果表明：（1）除产水服务外,疏勒河流域其他各项生态系统服务供给均大于需求,但不同区域和生态系统服务间存在差异。（2）疏勒河流域综合服务供需比为0.063,不同生态系统服务的供需比由高到低依此为：固碳服务（0.1854）、食物服务（0.0078）和产水服务（-0.0043）。（3）产水服务和固碳服务空间匹配类型都主要以低高型空间错位和高低型空间错位为主,食物服务空间匹配类型主要以低低型空间匹配为主,其中产水服务的空间匹配错位现象最严重。     

城市绿色空间格局时空演变及其生态系统服务评价的研究进展与展望

科学合理的城市绿色空间格局是城市可持续发展的物质空间保障,对其时空演变和影响因素进行研究,可揭示城市绿色空间在城市化进程中各要素与演变过程的复杂关系,以确保城市生态系统服务功能的正常发挥。在生态文明建设背景下,城市绿色空间将在多尺度国土空间规划中发挥积极作用,然而城市绿色空间规划与国土空间规划如何衔接却有待商榷。因此,论文在梳理城市绿色空间概念界定和发展历程的基础上,一方面讨论城市绿色空间格局的时空评价、驱动因子、情景模拟及优化策略的研究进展;另一方面总结生态系统服务在城市绿色空间格局评价中的应用进展。通过归纳以上研究内容,提出国土空间规划体系中有关城市绿色空间格局的评价及优化框架,以期为新时代背景下的城市绿色空间规划提供参考。     

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。     

黄土高原社会-生态系统恢复力时空变化特征与影响因素分析

社会-生态系统恢复力理论为可持续发展研究提供了新视角。从社会、经济、生态三大子系统,脆弱性和适应能力两大要素着手,建立社会-生态系统恢复力评价指标体系,采用集对分析法测度黄土高原2000—2018年各子系统及社会-生态系统恢复力,利用探索性空间数据分析法进行时空演变格局分析,并甄别社会-生态系统恢复力的主要影响因素。结果表明：（1） 2000—2018年社会-生态系统恢复力由0.522增强至0.721。社会恢复力由0.548增强至0.629后减弱至0.525;经济恢复力由0.401持续增强至0.850;生态恢复力由0.725减弱至0.607后增强至0.734,子系统恢复力演化趋势均不协同,经济系统与社会-生态系统恢复力演化趋势协同。经济系统恢复力的增强对于社会-生态系统恢复力增强具有显著促进作用。（2） 社会-生态系统恢复力出现显著空间集聚趋势,较高地区除省会城市和包头等能源富集区外,关中平原地区始终呈现高-高（H-H）集聚格局,其余地区恢复力普遍相对偏低。（3） 2000年以来黄土高原地区社会-生态系统恢复力生态维度障碍度始终高于社会和经济维度,不同地区指标层首要影响因素为人均GDP。     

黄土高原植被覆盖变化对生态系统服务影响及其阈值

黄土高原是退耕还林工程的核心区域,是中国生态恢复成效最显著的区域。明确黄土高原植被恢复对生态系统服务的影响,识别植被影响的阈值效应,是学术研究和管理实践共同的需求。然而,目前相关研究仍存在研究空缺,特别是在区域尺度对生态系统服务随植被变化阈值进行识别的研究较少。本文选择植被覆盖度（FVC）为指标表征2000—2015年黄土高原植被恢复情况,以土壤保持服务、产水服务和碳固定服务为指标表征研究区生态系统服务情况,对二者的时空变化及交互作用进行分析,评估植被覆盖变化对生态系统服务的影响,并对影响的阈值进行定量识别。结果显示：① 2000—2015年黄土高原植被显著恢复;生态系统服务变化差异明显,碳固定服务明显增强,土壤保持服务得到一定改善,产水服务较为稳定。② 植被覆盖变化与生态系统服务变化的相关程度存在差异,植被覆盖与碳固定服务的关联性最强,其次为土壤保持服务。③ 植被覆盖增加能够促进区域生态系统服务总体提升,但促进作用存在阈值效应。植被覆盖影响的阈值在林地区、林地—草地区、草地区和草地—沙漠区分别为44%、32%、34%和34%,超过上述阈值,植被覆盖增加的促进作用趋于减弱。     

黄土丘陵区生态系统服务供需匹配研究——以兰州市为例

生态系统服务的持续供给是社会和自然可持续发展的基础,人类通过对生态系统服务的消费来满足需求和提高自身福祉。研究生态系统服务的供给和人类对生态系统服务的需求与消费,分析生态系统服务的供需特征与空间权衡关系,对区域生态系统的管理和资源的有效配置具有重要意义。以兰州市为例,利用全市2017年土地覆被、气象观测和统计年鉴等多源数据,应用InVEST模型、ArcGIS和GeoDA等空间分析工具,计算了研究区产水、食物供给、碳固持和土壤保持等4项服务的供给量及需求量,并对区域内生态系统服务的供需匹配状况进行了分析与评价。结果表明：① 兰州市各项生态系统服务的供给与需求空间异质性显著,各项服务总供给量均大于总需求量,且在不同区域与不同生态系统服务之间存在明显差异;② 兰州市综合生态系统服务供需比为0.039,不同生态系统服务供需匹配状况存在差异,产水服务（0.098）>碳固持服务（0.066）>食物供给服务（0.030）>土壤保持服务（0.001）,且城乡供需匹配差异显著;③ 兰州市生态系统服务供需空间匹配有“高高型空间匹配”、“低低型空间匹配”、“高低型空间错位”和“低高型空间错位”4种类型,且各项服务的主导空间匹配类型有所不同;④ 兰州市各项生态系统服务的供需平衡状况存在明显的协同作用,分别是“高高协同”与“低低协同”。     

黄河流域生态系统服务权衡协同关系时空异质性

探究流域生态系统服务的权衡协同关系及其尺度效应对合理制定生态环境政策和有效配置环境资源具有至关重要的意义。以黄河流域为研究对象,采用1990、1995、2000、2005、2010、2018年6期数据,采用InVEST和CASA模型评估产水量、碳储量、土壤保持量、生境质量和净初级生产力（NPP）5项生态系统服务,采用Spearman相关性分析黄河流域及其二级流域各项生态系统服务间的权衡关系。结果表明：全流域尺度上产水量与碳储量、生境质量呈权衡关系,其余各项服务间呈协同关系;产水量与碳储量、产水量与生境质量、碳储量与土壤保持量、碳储量与生境质量、碳储量与NPP、土壤保持量与生境质量之间的关系8个二级流域与黄河流域全域均保持一致。产水量与土壤保持量、产水量与NPP、土壤保持量与NPP以及生境质量与NPP的关系在二级流域间出现了差异。各生态系统服务整体表现出了明显的二级流域差异且显示地域规律性。多尺度评估生态系统服务间的权衡协同关系,可为制定黄河流域发展和生态保护双赢政策提供可靠参考。     

城市绿色基础设施生态系统服务供需关系及空间优化 ——以西安市为例

维持城市生态系统服务供需平衡是建设宜居城市、提高城市居民福祉的基础,同时对区域经济与可持续发展具有重要意义.以西安市建成区为例,基于2018年遥感数据、统计数据和实地调研等多源数据,构建粮食需求、水资源需求、固碳释氧、空气净化、高温调节、减弱噪声和休闲娱乐服务需求测算模型,并应用ArcGIS等分析工具,对研究区城市绿色...     

生态系统服务供给和需求研究进展

生态系统为人类供给产品与服务,人类对其产品与服务形成需求和消费,供需两者共同构成生态系统服务从自然生态系统流向人类社会系统的动态过程。对生态系统服务的供给和需求进行识别、度量、空间化及均衡分析是生态系统服务研究的重要组成部分,有助于生态系统有效管理以及自然资源合理配置,为生态系统服务付费和生态补偿提供理论支撑。本文基于国内外理论和案例研究成果,首先梳理生态系统服务供给和需求的含义,其次总结和对比从供需空间特征角度对生态系统服务的分类,并归纳生态系统供给和需求的空间化方法,最后从实际供给和潜在供给、实现需求和总量需求、供需数量和空间关系3个方面探讨生态系统服务供需均衡分析框架。     

1960—2016年黄土高原干旱和热浪时空变化特征

基于1960—2016年黄土高原49个气象台站日最高气温和月降水数据,论文利用百分位高温阈值和标准化降水指标对黄土高原干旱和热浪时空变化特征进行了分析,识别并探讨了干旱和热浪同时发生事件的演变规律。结果表明：① 黄土高原热浪频次整体呈增加趋势,日高温热浪增加趋势最大,增速达到0.29次/a,1995年之后增加趋势更为明显,显著增加区域集中在山西东北部、青海省东部和甘肃中南部;② 1960—2016年黄土高原旱涝指数呈下降趋势,即表现为由涝转旱,20世纪90年代初为旱涝变化的转折点,年旱涝指数下降趋势显著区占整个研究区的62%,其中黄土高原沟壑区南部、陕北南部、山西南部、甘肃东部干旱趋势较为明显;③ 干旱和热浪同时发生事件总体呈现增加趋势,增速为0.66次/10 a,其中1960—1979年呈下降趋势,降速为-0.26次/a,1980—2002年呈增加趋势,2003年之后变化趋势较为平稳;空间上,山西东部、陕北南部和甘肃东南部发生频次较高,并且显著增加区主要位于山西东北部、甘肃中东部和宁夏北部。     

Traffic accessibility and the coupling degree of ecosystem services supply and demand in the middle reaches of the Yangtze River urban agglomeration,China

Journal of Geographical Sciences - The spatial relationships between traffic accessibility and supply and demand (S&D) of ecosystem services (ESs) are essential for the formulation of...     

中国粮食供需的区域格局研究

粮食安全问题在世界范围内一直被高度关注。本文主要以中国333个地级市为基本研究单元,在粮食供需现状分析的基础上,借助GIS和Geoda空间分析工具,从区域的空间差异和时空变化两个角度,建立粮食供需模型,研究中国粮食供需的结构特征和空间分布规律。结果表明：① 2012年中国粮食供需结构为净余粮,仅有约52%的地级市能通过粮食生产保障基本粮食需求。② 粮食供需的空间分布具有区域差异性,基本呈现西缺粮东余粮,南缺粮北余粮的特点;③ 在省域和地级市两种空间单元尺度上,粮食供需有一定的规律,表现出明显相关性,呈集聚状态。④ 2008-2012年,中国的净余粮量增加,高余粮和高缺粮是主要的变化类型,其中高余粮区对余粮量增长的贡献率达到75.24%。     

黄土高原地区人口收缩格局与驱动力分析

基于2005年和2015年人口数据,运用收缩指数、地统计分析和地理探测器等方法,研究不同地理尺度下黄土高原地区人口收缩现象与地域分异格局,揭示黄土高原地区人口收缩驱动力差异及机理.结果 表明:(1)黄土高原地区县级与地级行政单元下人口收缩比例均较高,单一地理尺度识别人口收缩存在偏差.(2)黄土高原地区的人口收缩现象在区...     

黄土高原地区农村贫困空间演化及偏远特征

以县级行政区为研究单元,基于统计数据和时间距离数据,采用全局自相关、分组分析等方法探讨2010—2015年黄土高原地区农村贫困的时空格局分异,并运用区位偏远度模型对农村贫困水平和类型的偏远特征进行评价.结果表明:(1)黄土高原地区的农村贫困深度比贫困广度问题更为严峻,贫困类型以"双低"和"低广度高深度"型为主,农村贫困...     

生态建设15年黄土高原生态足迹时空变化

作为典型生态脆弱区和重点土壤保持功能区,黄土高原自20世纪80年代以来进行了一系列重大生态工程建设,力图改善脆弱的生态环境。这些重点工程在短期内是否从根本上改善了其生态安全状况是亟待理解的一个科学问题。基于生态足迹思想与方法,定量分析了1995年、2000年和2010年三个阶段15年间黄土高原生态足迹和承载力的时空变化。结果表明：① 1995-2010年15年间黄土高原承载力小于生态足迹,总体上处于生态赤字状态。② 黄土高原人均承载力呈现明显的空间异质性,1995-2010年高值区在中北部,其他区域为低值区,由东向西递减;人均生态足迹自东南向西北递增。③ 生态压力指数从1995年的1.059上升到2000年1.165,增幅较小,2010年上升为2.181,高原整体上处于生态赤字状态。