长江经济带土地利用变化及其生态系统响应

采用1990、2000、2010及2018年四期长江经济带土地利用类型遥感影像解译数据,在ArcGIS10.7和GeoDa1.6等软件的支撑下,利用谢高地等构建的生态系统服务价值化方法,测算研究区土地生态系统服务价值,再运用空间自相关分析法,研究长江经济带土地生态系统服务价值的空间相关性及内部异质特征。结果表明:①长江经济带林地、水田、旱地、草地及未利用地面积持续减少,湿地及建设用地面积持续增加,河流湖泊面积先减少后大幅度增加,导致长江经济带土地生态系统服务价值总体上呈先减少后增加态势。②水田、旱地、草地及林地生态系统服务价值在整个研究区间内均呈逐步减少态势,是土地生态系统服务价值减少的根本原因;湿地生态系统服务价值在整个研究区间内呈稳步增加态势,河流湖泊生态系统服务价值在2010年之后大幅度增长,是土地生态系统服务价值由减少转变为增加的主要原因。③研究期内长江经济带土地生态系统服务价值分布具有较为显著的空间正相关性,且呈逐渐增强态势。④研究期内长江经济带土地生态系统服务价值的空间分布格局变化明显,其中高—高集聚区由四川省逐渐扩展到云南省,区域数量逐渐增加;低—低集聚区主要由浙江省转移到江苏省;低—高集聚区和高—低集聚区变化不明显。     

黑龙江省县域土地利用格局优化研究

土地利用格局优化对改善区域生态环境和实现土地可持续利用具有重要意义。文章以黑龙江省产粮大县——巴彦县为研究区,运用3S技术,采用Matlab编程,建立土地利用格局元胞自动机优化模型,对2020年研究区土地利用格局进行优化。结果表明:1经本文改进的元胞自动机模型具有较好的土地利用格局优化能力。2土地利用格局优化后,研究区耕地和草地面积减少,林地和建设用地面积增加;从格局变化的环境效应角度出发,耕地面积应控制性的减少,其他用地类型面积适当增加,特别是林地面积亟待大幅提升。3经优化,研究区林地和草地较为集中,建设用地空间分布较为分散,耕地的空间分布大致和现状保持一致;土地利用格局变化的敏感地区主要位于西北部地区和东北部地区;林地、草地、建设用地的变化均直接与耕地的变化相关,土地利用格局的变化具有显著的区域分异特征。     

基于土地利用变化的洱海流域生态系统服务价值评估与变化分析

基于土地利用数据,分析了2010—2015年洱海流域土地利用演变特征、生态系统服务价值变化特征以及人类活动对生态系统格局及服务价值变化的影响。结果表明:(1)洱海流域土地利用类型主要由生态用地向非生态用地转移,其中城镇扩张明显,而生态用地面积有所减少。(2)洱海流域主要生态系统服务类型为调节服务,生态系统服务总价值由2010年的656.03亿元增加至2015年的709.40亿元,增长率为8.14%。(3)洱海流域生态系统格局及服务价值变化主要驱动因素为生态建设工程、城镇扩张和农业开发等人类活动,其中对生态系统及其价值变化的正向影响(54.01%)大于负面影响(45.99%)。     

巢湖流域土地利用/覆盖变化态势及生态系统服务价值时空变化研究

以巢湖流域为研究案例区,利用1991～2001年的土地利用详查和变更调查数据为主要数据源,分析了巢湖流域土地利用/覆盖变化的数量和流向特征以及引起的生态系统服务价值动态特征。结果显示:巢湖流域近10年来土地利用整体特征并未发生重大改变,以耕地和水域为主,耕地面积减少最多,建设用地占用是巢湖流域耕地减少的主要原因。流域利用与土地覆盖类型在流向转移过程中,主要集中在耕地与其他地类的相互转化上。巢湖流域生态系统服务价值以2002年为界,大体分为两个阶段,水域和林地生态系统服务价值在变化过程中起决定性作用。除了巢湖市以外,其他地市生态系统总服务价值与该地市面积之间成统一关系。肥东县和无为县的生态系统服务价值变化最大,巢湖市2001年之前变化不明显。     

基于土地利用转型的生态服务交叉敏感性分析——以雄安新区为例

以雄安新区为研究区,将1998年、2008年、2017年3期遥感影像作为数据源,结合土地利用转移矩阵及转型特征信号识别方法,揭示土地利用转型特征,并应用生态系统服务价值测算修正模型及交叉敏感性系数模型,探讨雄安新区生态系统服务价值对土地利用转型的敏感程度。结果表明:(1)雄安新区地类转移主要发生在耕地向建设用地和水域的转移。(2)土地利用转型特征信号主要表现在水域、林地与耕地之间的转移。(3)生态系统服务价值逐年缩小,地均ESV低值区的变化率普遍偏高,其空间分布呈反向趋势。(4)水域、湿地、耕地和建设用地向其他地类转型对ESV的影响均较为敏感。研究结果可为如何在科学管理土地利用的同时实现生态服务功能的延续和提升提供借鉴。     

镇江市土地利用景观格局分析

以镇江市土地利用现状数据为研究对象,基于景观格局指数和GIS空间分析方法,对镇江市土地利用景观总体格局特征及空间分异规律进行了初步地分析与探讨。结果表明：镇江市最大优势景观类型为耕地,占土地总面积的50%左右,其次为建设用地和水域用地,林地也是镇江市较为重要的景观类型;土地利用景观格局存在显著的东西空间分异特征,在地形起伏较大的镇西丘陵区,景观的多样性和均匀度较高,而景观优势度及集聚度则相对较低;在人类活动影响较大的镇东平原区,景观呈现较低的多样性和均匀度,而景观优势度及集聚度却较高;景观破碎化程度在镇江中东部地区较高,表明人类开发活动与景观破碎化呈显著的正相关性规律。     

基于土地利用变化的滨海土地生态服务价值损益分析

以河北省东南部黄骅市为研究区,利用遥感、气象数据和外业调查数据,采用植被净第一生产力进行生态服务价值估算及损益分析。结果表明:1990~2011年黄骅市耕地、盐碱地和湿地面积明显减少,建设用地、盐田、其他土地、园地、草地和水域面积持续增加;2011年单位面积生态服务价值湿地最大,为15.63 CNY/m~2·a,建设用地最小,为2.83 CNY/m~2·a;生态系统服务总价值21年间持续减少,共减少了3.01亿元;生态服务价值构成中,各功能价值量仅水源涵养价值先增加后减少,其他功能价值持续减少;基于生态服务价值损益情况,划分了四个生态服务价值类型区:生态价值持续增加区、生态价值持续减少区、先增后减区和先减后增区。研究成果为合理划定土地利用分区及土地整治项目区提供参考,为区域生态保护提供指导。     

多情景下模拟城市群土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以长株潭城市群为例

模拟城市群土地利用变化对生态系统服务价值的影响,对城市群土地利用规划和生态系统服务保护具有重要意义。以处于快速城市化进程中的长株潭城市群为研究对象,综合运用未来用地模拟模型和生态系统服务价值计算方法,模拟了基准、耕地保护及生态保护3种情景下长株潭城市群土地利用变化对生态系统服务价值的影响。结果表明:①1995—2015年期间,城市群的建设用地面积呈增加趋势,其他土地利用类型呈减少趋势,导致生态系统服务价值呈下降趋势,其中影响生态系统服务价值的因素以可达性和地形等为主。②在基准情景、耕地保护情景和生态保护情景3种不同情景下,2030年城市群的土地利用变化均表现为建设用地规模的增长幅度较大,分别增加218 km~2、167 km~2和212 km~2,长沙县、株洲县和湘潭县将成为建设用地扩张的集聚区。③2030年基准情景下各单项生态系统服务价值均下降较明显,但耕地保护情景和生态保护情景作为基准情景的补充和优化,能够提升生态系统服务价值。     

基于三维景观格局指数的张家界市土地利用格局时空演化

在RS和GIS技术的支持下,基于三维景观方法选取面积/密度、边缘/形状、多样性3个方面的景观格局指数对典型山区张家界市1995—2015年的土地覆盖及其景观格局时空演化特征进行了分析。结果表明:20年来,研究区土地利用景观要素类型发生了明显变化,表现为耕地、草地面积大幅度减少,林地和建设用地面积大幅度增加,水域面积先增加后减少;耕地的主要去向是建设用地、林地和水域,林地增加的来源主要是草地和耕地。研究区景观格局20年来的总体变化情况是多样性指数先下降后升高,破碎度先减少后增加,景观异质性先降低后升高。同时,本研究显示,利用传统二维景观指数在进行定量描述该区景观格局变化时,低估了景观要素平均斑块面积,而三维景观格局指数由于引入了地形特征,对研究区景观格局及其动态变化反映则相对精确。     

基于生态系统服务重要性的粤港澳大湾区生态安全格局构建

构建区域的生态安全格局是实现区域生态保护及自然资源精准供给的重要途径。以粤港澳大湾区为例,分析2015年研究区NPP、产水量、土壤保持和生境质量4种生态系统服务的物质量和空间格局,以生态系统服务的重要性综合分区识别生态源地,并采用最小累积阻力模型提取生态廊道,从而构建粤港澳大湾区的生态安全格局。研究表明:(1)2015年粤港澳大湾区的NPP、土壤保持和生境质量的服务水平呈现出东西部高、中部低的空间格局,而产水量则出现中部高、东部与西部较低的空间分布,各项生态系统服务的呈现出较强的空间异质性。(2)粤港澳大湾区生态源地面积共17 631.35 km~2,占总面积的31.43%,主要分布于粤港澳大湾区西北部、西南部和东部的林地和耕地中。(3)粤港澳大湾区的生态廊道总长度为1 523.90 km,从东部向西北部和西南部延伸;生态安全分区具有由四周的高水平逐渐过渡到中心的低水平的结构特征。基于生态系统服务重要性的方法,对粤港澳大湾区的生态安全格局进行构建具有较强的适用性,并且对合理利用、分配自然资源以及区域的国土空间规划具有重要意义。     

基于GEE的淮南市土地利用变化对生态系统服务价值的影响

以淮南市为研究区,基于谷歌地球引擎(GEE)云平台获取的土地利用数据和修正的当量因子表,分析2010—2018年淮南市生态系统服务价值(ESV)的时空变化,以期探究淮南市煤炭开采对ESV的影响,为淮南市可持续发展提供决策依据。结果表明:2010—2018年,淮南市的耕地面积减少,建设用地和水域面积增加,其他土地利用类型变化幅度较小;淮南市ESV呈增长趋势,由2010年的98.37亿元增长到了2018年的119.64亿元;基于1 km×1 km的格网尺度对淮南市ESV进行分析发现:淮南市ESV低值区面积减少,较低、中等、较高、高等级的面积均呈上升趋势;各土地利用类型价值系数的敏感性指数均小于1,说明研究结果具有可靠性;淮南市ESV与累计原煤产量有较高的相关性,两者相关系数R2为0.8546。     

基于自然和社会要素影响的清江流域生态系统服务研究

清江流域生态系统作为湖北西南山区重要的生态屏障,对山地城镇的发展具有重要意义。为反映清江流域生态系统服务价值的空间异质性,运用加权求和法、层次分析法和区位熵法分析并归因。结果表明:(1)清江流域生态风险源分布在人口密集的中下游流域,受洪涝、干旱、塌荒等地质灾害影响较大,应降低灾害风险对生态系统造成的影响;(2)研究区生态环境与经济分布不协调,其中恩施市等经济发展水平与植被覆盖率较高,巴东县等经济发展水平与植被覆盖率最低;(3)研究区总生态系统服务价值为3.96×106万元,流域内生态系统服务价值分布与土地面积表现为不协调。研究结果为政府决策者在实施可持续发展战略提供科学合理的依据。     

2002—2017年厦门市景观格局与 热环境的时空耦合关系

基于2002、2007、2012、2017年4期Landsat遥感影像，应用景观生态学和统计分析相结合的方法，探讨了厦门景观格局对热环境的影响作用及其变化规律。结果表明，2002—2017年，厦门市相对地表温度(Relative Land Surface Temperature，RLST)呈上升趋势，城区的热岛效应逐步凸显；RLST较高的区域多为耕地、建设用地，RLST较低的区域多为绿地、水体；在类型层面，绿地的景观类型比例、最大斑块指数、聚集度指数、平均斑块面积、形状指数与相对地表温度呈负相关，斑块密度、边缘密度与RLST呈正相关。耕地、建设用地的景观指数与RLST均呈正相关；在景观层面，景观分割指数、形状指数、斑块密度、边缘密度、香浓均匀度指数与RLST呈正相关；景观优势度大、聚集度高的景观类型，如耕地、绿地、建设用地对RLST影响显著。随着城区的扩张与耕地的减少，建设用地景观格局对RLST的影响逐渐加强，而耕地景观格局对RLST的影响不断减弱；景观层面的景观格局对RLST的影响作用与不同景观类型总体的结构组分及空间构型有关。随着景观结构趋于复杂，景观层面的景观格局对RLST的影响逐渐增强。     

成都市中心城区绿色空间格局演变与 道路网络耦合分析

路网密度的提升会导致斑块破碎、栖息地减少等 现象。以成都市中心城区为研究对象,基于遥感影像获取 1995、2005、2015年的绿色空间数据,运用形态学空间 分析等方法明确了绿色空间格局演变特征及划分出绿地斑块 等级,同时针对包含高速公路在内的5种道路类型分别按照 100、500、1 000、2 000m的宽度建立缓冲区,分析出不 同道路类型在不同缓冲区下绿地斑块级别、面积和破碎化指数 的变化情况,总结了绿色空间破碎化与道路网络耦合的图谱关 系。1)土地利用变化以绿色空间面积转化为建设用地为主, 1995—2005年绿地斑块破碎呈穿孔状,2005—2015年进一 步向东北和西南向破碎。2)不同缓冲区范围内斑块级别呈低级 别斑块数量增加、整体面积占比小、高级别斑块数量增加、面 积下降明显的特点,同时绿地斑块面积有减小趋势,高速公路 对斑块面积的影响最大。各道路类型均呈缓冲区宽度越大对斑 块影响越弱的规律。3)1995—2015年,不同道路类型的破碎 化强弱不同,总体上景观结构进一步多样化,斑块破碎化现象 明显加剧,斑块形状呈单一化发展趋势,不同道路类型两侧的 绿地斑块形状复杂程度趋于相同。4)1995—2005年,斑块图 谱类型以零散为主,还包括中空、切割、分散类型;2005— 2015年,斑块图谱类型进一步演化,零散型增加明显。研究 结果能为道路网络规划和生态空间保护提供依据。     

基于土地利用的草原生态系统服务价值评估

以锡林郭勒草原自然保护区为例,采用谢高地等人的草地生态系统服务功能价值评估方法,利用2005年的研究区专题绘图仪(TM)遥感影像数据和单位面积平均产草量数据,评估草原生态系统服务功能价值,并计算出研究区不同土地利用类型的气体调节、气候调节、水源涵养、土壤形成与保护、废物处理、生物多样性保护、食物生产、原材料生产、文化娱乐等9种生态服务功能的经济价值。得出结论:(1)2005年研究区生态系统总服务价值为63.41亿元;(2)草地服务价值占到研究区总服务价值的80%,其平均单位面积服务价值高于耕地和荒漠;(3)生态系统各种服务功能的价值差别较大,间接使用价值是直接使用价值的16倍。     

基于LUCC的南昌市生态资产价值演变及生态经济协调性研究

生态资产是经济社会发展过程中复合生态系统功能的价值表征,也是判断土地利用结构合理性的重要依据。论文通过GIS地理空间方法解析南昌市2008年、2013年、2018年的Landsat TM影像获得土地利用数据,利用相关模型分析南昌市土地利用幅度、速度、强度和生态资产价值的变化情况,并测算生态环境与经济发展的协调水平。结果表明:南昌市土地利用类型以耕地为主;生态资产价值主要源于耕地、林地和水域,但草地质量的下降、林地面积的缩减和建设用地的快速扩张使得生态资产价值下降了2.45%;并且生态环境与经济发展协调水平较低,生态环境在经济发展过程中承受了较大压力,从而提出要合理调整土地利用结构、注重生态经济协同发展,并建立绿色长远发展的生态保护屏障等政策建议。     

淮河流域生态系统服务价值对土地利用变化的响应——以江苏省淮安市淮阴区为例

以淮河流域下游淮安市淮阴区为例,采用Costanza生态系统服务价值计算公式,参照谢高地的生态系统服务单价,评估了淮阴区1996～2008年土地利用变化对区域生态系统服务价值的影响。研究表明,研究期内淮阴区总的生态系统服务价值减少了47.83×10^6元,土地生态风险指数增加了0.0030。这反映了该地区生态系统为人类提供各种服务能力有所下降,土地生态安全总体上呈现出恶化的趋势。     

小城镇发展中节约用地问题的研究

小城镇发展与耕地保护是一对不易克服的矛盾。兼顾两者的途径就是走一条土地节约型小城镇发展之路。本文以此为主题．分析了我国小城镇发展中的土地问题，指出地方保护主义、制度、技术等因素是阻碍节地型小城镇发展的主要原因和难点所在。在此基础上，进一步提出了解决上述矛盾的对策和建议。     

Ecosystem services value of wetland in Suzhou Taihu Lake

Based on a comprehensive analysis on various classifications of natural resource values,this paper summarizes an ecological services system of constructed wetland（CW） ecosystems for the accounting of ecological economic value.With the research,the wetland ecosystem services can be classified into six categories,that is waste treatment,food and material production,water supply,gas regulations,disturbance and water regulations,habitat and refuge provision.For decision making in terms of environmental economics for wetland construction,ecosystem services value for the wetland in Suzhou Taihu Lake National Tourist and Holiday Resort is accounted for 7,088,769 USD/yr through Environmental Economics Analysis.Ecosystem services value of waste treatment is 825,000 USD/yr,that of food and material production is 1,430 USD/yr,that of water supply is 4,752,000 USD/yr,that of gas regulation is 2,251USD/yr,that of disturbance and water regulations is 1,3721 USD/yr,and that of habitat and refuge provision value is 1,494,367 USD/yr.The ecosystem services values of a pilot constructed wetland in Suzhou are compared with those of other wetlands as a mean and of a typical human-interfered wetland in Wenzhou of China.Results show that in both finite and infinite time horizons considered,the wetland in Suzhou Taihu Lake National Tourist and Holiday Resort has the largest services value.This paper analyzes all the probability that may weaken the value of the Suzhou Taihu Wetland in order to provide some advices for the wetland protection.