上海市土地利用变化对生态系统服务价值的影响研究

面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,建设生态文明是当前改善生态环境的迫切需要。研究土地利用变化对地区生态系统服务价值的影响,能够为土地资源的可持续利用与生态环境保护建设提供科学依据。本文以上海市（陆域）为研究对象,基于2010—2020年土地利用变更数据,采用当量因子法和GIS空间分析技术,分析上海市2010、2020年两期的土地利用变化特征与生态系统服务价值时空变化的关系。结果表明：（1）2010—2020年,上海市土地利用格局变化明显,除草地和林地的面积增长外,其他各类用地面积均有不同程度的减少,其中水域面积减少最多,林地面积增加最多。（2）2010—2020年间上海市生态系统服务价值减少52.65亿元,主要是因为水域面积减少所致。（3）在500 m×500 m格网尺度下,上海市生态系统服务价值在空间上总体表现为高高、低低集聚,局部呈现高低、低高集聚的特点,人类活动是其主要驱动因素。     

对忻州市土地利用生态系统服务价值估算

本研究以山西省忻州市为例,详细分析了2008年土地利用生态系统的类型,参照谢高地等的研究,对全市生态系统服务价值进行估算。结果表明,忻州市生态系统服务总价值为3048234.68万元,是全市经济总产值的96%,其中,林地价值最大,占总价值的48.62%,其次为草地,占总价值的21.65%。通过价值估算,以期为改变全市土地利用格局、缓解人地矛盾、促进人与自然和谐发展提供科学依据。     

汉阴县生态系统服务价值变化研究

在分析1997-2007年土地利用的数量、结构和程度变化特点的基础上,参考Costanza、谢高地等人的研究成果,结合汉阴的实际情况,估算出研究区各年度生态系统服务价值并分析变化特点及其原因,结果可以看出汉阴县生态系统服务价值与经济的发展呈正相关.     

图们江流域土地利用变化对生态系统服务价值的影响

应用遥感和GIS技术,以1992年和2006年两期Landsat TM影像解译数据为基础,分析图们江流域14 a土地利用变化情况,并计算由此导致的生态系统服务价值变化。结果表明：14 a间,图们江流域土地利用发生显著的变化;旱田、水田和建筑用地增加;林地、草地、水域、湿地和未利用土地在减少;ESV由1992年的472.43×10⁸元减少到2006年的446.39×10⁸元,年均递减率达0.39%; 生态系统单项服务功能价值中,食物生产呈增加趋势,增加0.24×10⁸元,主要由耕地面积增加,以及气候调节、水源涵养、生物多样性保护等其余功能均呈减少趋势所致。因此,应须采取有效措施,维护该区生态环境健康发展。     

1990—2018年长沙市土地利用变化对生态系统服务价值的影响

评估生态系统服务价值(Ecosystem Service Values,ESV)有利于衡量生态系统服务供给潜力和生态效益的大小,对城市生态规划与土地利用管控起到重要的支撑作用。选择长沙市为研究区域,基于1990、2000、2010和2018年4期土地利用现状遥感监测数据集,利用ArcGIS软件和经本地化校正的当量因子法,分析1990—2018年间的土地利用变化特征,并探讨土地利用变化对ESV的影响。结果表明: ①1990—2018年长沙市土地利用变化轨迹以耕地→林地互相转化以及建设用地对耕地、林地的侵占为主; ②1990—2018年长沙市的ESV共减少53.17×10⁸ 元,降幅3.59%,除水域外各类ESV均呈下降趋势,林地和耕地服务价值减少最明显; ③在各单项服务功能中,水文调节的价值最大,其次是气候调节,两者之和占总价值的54%; ④“退耕还林”“退田还湖”“兴工强市”等政策引起的土地利用变化势必对ESV造成影响,城市快速扩张、土地开发会导致ESV不断下降。综合分析认为,在调整研究区土地利用结构、优化土地配置时应充分重视水域、林地等生态系统服务价值较高的土地利用类型,减缓ESV的下降趋势。     

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 hm^2,其次是未利用土地,减少285 765 hm^2;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。     

土地利用变化对延安市生态服务价值的影响

利用延安市2001-2007年土地利用基础数据,计算土地利用动态度,并在Costanza生态系统服务价值理论基础上,结合谢高地等的中国生态系统生态服务价值当量因子表,计算出延安不同生态系统单位面积生态服务价值。并依此尝试计算延安市2001年至2007年延安市生态系统服务价值量。研究发现,2007延安市的生态系统服务价值将达到424.28亿元,比2001年增加28.79亿元,增长率为7.28%;各种土地利用方式的生态系统服务价值的敏感性指数(CS)均小于1,表明其对生态系统的价值变化是缺乏弹性的。     

近30年巢湖流域土地利用变化及其驱动力研究

土地利用与覆被变化（LUCC）是全球变化的重要内容和主要表现之一,LUCC研究已成为全球变化研究的前沿和热点问题。基于多时相的TM影像数据,从流域尺度研究了巢湖流域的土地利用变化,分析探讨了土地利用变化的社会经济驱动力。研究结果表明,1979～2008年间巢湖流域的土地利用发生了比较明显的变化,主要表现在耕地锐减和建设用地激增;经济发展、城镇化、工业化、人口增加是造成巢湖流域土地利用变化的主要驱动力。     

岩溶石漠化地区生态系统服务价值评价

为建立针对于岩溶区生态服务价值的评价方法,进而为国家石漠化综合治理工程效益评价提供数据参考,在大量阅读国内外关于岩溶区生态服务价值文献的基础上,以金沙县为例,构建了岩溶地区生态服务价值评估体系,并以林地生态系统、耕地生态系统、草地生态系统和未利用地生态系统为研究对象,选取生产有机质、固碳释氧、保持水土和景观游憩文化4个主导功能来估算区域的生态服务价值。研究结果显示:金沙县2005年到2010年4大生态系统总服务价值平均每平方公里减少1.62万元,总减少量3 607万元（占全县2010年GDP的0.42 %）。其中生产有机质服务功能减少3 232万元,固碳释氧功能减少2 325万元,保持水土功能增加1 615万元,景观游憩文化功能增加335万元。      

黄河流域生态系统服务价值变化评估及生态地质调查建议

黄河流域是中国重要的生态屏障,生态系统服务功能十分重要。基于ArcGIS、Google Earth Engine等平台,以黄河流经市域生成流域范围,对2000—2015年间黄河流域生态系统服务价值的变化进行评估,揭示生态系统服务功能的强弱及生态系统的稳定性状况,提出生态地质调查工作建议,为黄河流域国土空间优化、生态环境保护和高质量发展提供重要依据。评估结果表明,黄河流域生态系统服务以水文调节、气候调节、土壤保持调节服务为主,空间分布上呈"南高北低、上下游低、中游高"的空间特征。15年间,黄河流域生态系统总服务价值增长了33.4%,呈现"上游玉树-阿坝一带山区明显减少、中游黄土高原区显著增加、下游轻微降低"的空间格局特点,但总体上生态环境与经济发展处于低度协调状态,下游生态系统服务供给与需求之间存在空间不匹配问题。建议动态评估流域生态系统承载能力,聚焦关键过程、关键区域、关键要素,部署生态地质调查工作,提升生态系统服务价值,优化流域国土空间结构。     

基于土地利用变化的喀斯特地区生态服务价值损益估算——以广西都安瑶族自治县为例

以广西都安瑶族自治县1988年、1999 年TM 影像数据以及2005 年SPOT2 /4影像数据为基础,应用谢高地等关于生态系统服务价值的测算方法,分析了研究区域土地利用变化及其所引起的生态系统服务价值的变化情况。分析结果表明, 17年间研究区域土地利用的变化损害了该区域生态系统的生态服务功能,使生态系统服务价值损失了约0. 91亿元,说明土地利用变化影响了该地的生态系统服务功能的发挥,建议都安县调整土地利用结构,加大生态建设比重。      

国家重点生态功能区生态系统服务价值时空变化研究——以江西省大余县为例

研究国家重点生态功能区生态系统服务价值的时空变化可为生态政策制定提供指导。以江西省大余县为研究区,在5期土地利用覆盖数据的基础上,基于修正后的当量因子表估算该县生态系统服务价值,并在500m×500m格网下对生态系统服务价值进行空间重构,运用空间自相关方法研究其生态系统服务价值的空间集聚特征。结果表明：大余县生态系统服务价值总体上呈下降的态势,20年共减少1.49亿元;林地生态系统服务价值比重大,是主要的贡献者和敏感因素,在单项生态系统服务类型中水资源供给服务功能价值损失最大;生态系统服务价值在空间上呈现显著正相关,高高集聚区、低低聚集区分布广泛,前者分布于西部、北部和南部的山地丘陵区,后者分布于东部盆地。大余县建设用地急剧扩张,林地持续减少,应充分挖掘存量建设用地,推进城乡增减挂钩,严格保护生态公益林及水源涵养林等生态环境脆弱地区的林地,大力发展旅游业,引导国家重点生态功能区绿色发展。     

浙江省土地景观格局演变及其生态服务价值效应分析

开展土地利用景观格局演变及其生态系统服务价值效应研究,可明晰区域生态环境功能状况并促进生态系统健康发展。基于土地利用遥感影像解译数据,分析浙江省1995～2015年土地景观格局演变及其生态系统服务价值效应,并探究景观格局指数与生态服务价值间的相关性。结果表明:(1)20年间浙江省土地景观变化剧烈,耕地和林地面积减少,城镇村用地、水域与草地面积增加。建设用地动态度增幅达8.21%,耕地和林地变化度为负。林地和耕地向建设用地单向转移量最大,其次是耕林地二者间的转化。(2)土地斑块分散、聚合和连通状况变化多样,景观格局时空演变复杂化。耕地和草地破碎度高,建设用地优势度上升,以林地和耕地为主导的景观格局逐渐向城市景观转变。(3)生态服务总价值呈先增后减趋势,共损失103.18亿元。空间上ESV极高值和高值区面积减小,中值与低值区逐渐蔓延,生境质量浙西南优于浙北与东南沿海区域。(4)生态服务总值与最大斑块数、结合度和聚合度呈强正相关,与斑块数、平均邻近距离和香农多样性呈强负相关。据此建议:未来土地规划应重视景观格局空间配置对生态服务功能的影响,增强生态系统对环境变化的适应力和稳定性,优化区域三生用地结构,以促进经济—社会—生态环境的协调发展。     

日照市土地利用变化对生态环境的影响

日照是生物多样性的地区,生态环境较好,但近年来,随着工业化、城市化的发展,土地利用结构与布局发生了较大变化,土地生态环境总体上也在不断恶化。该文通过分析日照市不同土地利用类型的变化,探讨其对生态环境的影响,对日照市土地利用结构与布局调整具有指导意义。     

基于地形梯度的陕西省生态系统服务价值评估

为评估陕西省生态系统服务价值在地形梯度上的分布及变化趋势,利用2000、2010年土地利用DEM数据,定量探讨了陕西省生态系统服务价值的时序变化和空间分布特征,并对陕西省整体生态经济协调度进行分析.结果表明：2000-2010年,陕西省生态系统服务价值增加了10.92亿元,其中林地和草地生态系统服务价值分别增加21.40亿元和23.16亿元,耕地生态系统服务价值减少34.16亿元;在地形梯度上,生态系统服务价值呈中间高、南北低的分布特征,且主要集中于坡度为0°~14.6°,高程为1 067~1 380 m的地形梯度单元内.单项生态系统服务价值中,废料处理和食物生产生态系统服务价值因耕地减少而损失严重,共减少6.08亿元.生态经济协调度评估结果表明：区域生态经济的发展整体趋于不协调,建议在经济发展的同时加强对生态环境的保护力度.     

松嫩平原西部生态脆弱区生态系统服务功能价值的变化

本文在遥感和地理信息系统技术支持下,以1986~2000年的1∶ 100 000 Landsat TM图像解译数据为基础,全面分析了1986~2000年该区土地利用/覆被的动态变化特征,运用Costanza等人对全球生态系统服务价值的计算方法,对松嫩平原西部生态脆弱区土地利用/土地覆被变化(LUCC)引起的生态环境质量变化进行了评估.计算结果表明:在1986~2000年间,由于土地利用面积的变化而使该地区的生态系统的生态价值减少,松嫩平原西部耕地和城乡建设用地有所增加,其他林地、草地、水域和未利用地的面积均减少.耕地面积增加的比例为9.80%、城乡建设用地增加0.66%;林地、草地、水域和未利用地面积减少的比例分别为1.10%、6.80%、1.20%和1.20%,15年的时间里松嫩平原西部生态脆弱区生态系统总价值减少7 000.15×104美元,相当于人民币57 891.24×104 元,使生态系统服务价值损失9.74%.     

典型断陷盆地流域生态系统服务价值时空差异研究

以典型断陷盆地——小江流域为研究对象,以1982年的TM影像、2003年的Landsat ETM+影像和2016年的Landsat OLI影像为数据源,结合云南省测绘局所提供的150 000的土地利用状况图,采用 Costanza 公式对生态系统服务价值进行评估,精细刻画出云南小江流域“盆—山”共存的地质分异结构下生态系统服务价值的时空变化特征。结果表明:（1）小江流域以农田生态系统为主,研究期内生态系统格局总体稳定,耕地、建设用地、林地和园地都有不同程度的增加,而未利用地面积减少,水域面积基本不变;（2）1982-2016年,研究区生态系统服务总价值呈上升趋势,1982、2003和2016年生态系统服务总价值分别为90.11×108元、105.65×108元和136.81×108元,耕地、林地、园地和水域的生态系统服务价值整体上升,而未利用地的生态系统服务价值减少;（3）整体上,小江流域南部和东部生态系统服务价值增加明显,而中部和西部地区生态系统服务价值呈阶段性变化或持续下降趋势,小江岩溶河谷区的生态系统服务价值最高,而沉积平坝区的生态系统服务价值密度最低,且为唯一一个衰退型生态系统服务功能区;（4）研究期内小江流域各项生态系统服务价值均呈上升趋势,调节服务居主导地位,且以气候调节服务价值最高。小江流域生态系统服务价值缺乏弹性,水域生态系统面积变化对研究区生态系统价值的变化具有放大作用。实施封山育林、退耕还林、小流域治理工程等石漠化综合治理工程可增加生态系统服务价值。      

杭州西湖生态系统服务价值评估

基于市场价格法、影子工程法、污染防治成本法、旅行费用法、成果参照法、等效益替代法和条件价值法等方法,对杭州西湖物质生产、涵养水源、水质净化、休闲旅游、文化科研教育、蒸腾吸热、栖息地、存在价值、选择价值和遗产价值等进行货币化评估。计算得杭州西湖生态系统服务总价值为7 357 624.7万元/a,是杭州市国民生产总值的10.5%。其中休闲旅游价值量最大(7 315 760.2万元/a),占生态系统服务总价值的99.431%,其次是蒸腾吸热价值(13 864.2万元/a),占0.188%。杭州西湖的生态系统服务功能主要是休闲旅游,其经济价值的核算有利于城市生态经济账户的构建,为城市的可持续发展提供科学参考。     

基于生态经济功能区划的玛纳斯河流域生态服务价值评价

利用遥感和GIS技术, 对玛纳斯河流域及不同生态经济功能区1958-2006年的土地利用变化进行了分析, 并借助Costanza评估模型探讨了研究区及不同生态经济功能区的生态服务价值变化特征.结果表明: 在1958-2006年期间, 流域生态服务价值从22 130.86×10⁶元下降到16 050.45×10⁶元, 净损失6 080.41×10⁶元.研究区各土地利用类型的生态服务价值系数接近于区域真实值, 结果可信.流域不同生态经济功能区的生态服务价值存在明显的时空变化; 基于不同生态经济功能区的生态经济特点和生态问题, 提出相应的生态恢复策略以提高流域总的生态服务价值, 对实现该区的可持续发展具有重要意义.