怒江州土地利用模拟及生态系统服务价值评估——基于PLUS模型的多情景分析

[目的]为测度怒江州土地利用及生态系统服务价值。[方法]文章借助斑块生成土地利用变化模拟模型（Patch-generating Land Use Simulation Model,PLUS）及当量因子法计算3种情景下土地利用变化的生态系统服务价值（Ecosystem Services Values,ESV）,选取2013年和2019年两期遥感数据及2013—2019年NPP和粮食产量、播种面积以及粮食价格数据进行2025年土地利用变化模拟并对其生态系统服务价值进行评估。[结果]（1）采用PLUS模型对2025年怒江州土地利用变化类型模拟的效果较好,其总体精度为82.3%,FOM值为0.26,说明模型具有普适性;（2） 2019年自然情景下的ESV为764.18亿元,2025年自然发展、生态保护及耕地保护情景的ESV分别为759.42亿元、764.16亿元和762.80亿元;（3）生态价值敏感度小于1,表明怒江州ESV对生态系数缺乏弹性,结果可信;（4）在生态价值变化度中,林地和水域变化度大于1,说明林地和水域面积变化对怒江州ESV的影响大。[结论]怒江州土地利用变化度小,生态系统服务价...     

城市生态系统服务价值评估方法体系探索——以江苏省徐州市为例

文章以江苏省徐州市为例,探讨基于土地覆盖变化的城市生态系统服务价值评估时空比较、方法体系改进与完善。研究目的:(1)用货币化体现"绿水青山就是金山银山"理念的城市生态系统服务价值;(2)基于城市生态系统服务价值评估方法系列改进,提出包括资产核算指标体系在内的多种方法融合评估体系的构建与完善。研究得出:(1)徐州市研究区按生态功能强度调整后的生态服务价值2005年为19.33亿元,2015年为29.27亿元,2005～2015年增长51.42%;(2)按Meta回归分析的人口与经济增长因素调整后的2015年评估生态服务总价值为57.32亿元,而人口与经济增长因素2005～2015年的增长值为28.05亿元,其中森林22.60亿元、湿地0.53亿元、河湖水域4.92亿元。文章在论述了城市人工生态、自然生态相互交融的人工生态系统服务价值评估特点的基础上,揭示了土地覆盖的时空变化与价值评估之间的内在关联与发展规律。在丰富、拓展城市生态系统服务价值评估理论的同时,为城市生态系统服务价值评估及方法体系提供科学依据,突出了评估方法的改进与体系创新。文章最后提出推进评估规范化、科学化,以及完善基于生态系统服务价值分级分类评估的环境资产考核制度与相关政策建议。     

基于CA-Markov的江汉平原生态系统服务价值动态模拟*——以湖北省潜江市为例

[目的]江汉平原为典型快速城市化区域,文章以地处江汉平原腹地的潜江市为例,研究其土地利用及生态环境发展趋势,旨在指导土地利用规划及生态经济协调发展,为类似区域提供参考。[方法]以1995—2015年5期土地利用矢量图为基础数据,采用修正的生态服务价值当量系数计算各年份生态系统服务价值(Ecosystem Services Value,ESV),绘制空间分布图,分析其时空变化特征。并采用CA-Markov模型对2035年土地利用空间格局进行模拟,分析2015—2035年ESV变化趋势。[结果]2000年前后城镇化速度差异明显,总体上生态用地在不断减少,潜江市土地利用方式有待转型;1995—2015年,潜江市ESV变化呈现"急速增加—锐减—恢复增加"的模式,水域面积变动是ESV变化的根本原因;面积起伏不大的耕地对生态系统稳定十分重要,但林地、湿地、草地生态服务价值占比都有减小的趋势,表明生态环境发展并不乐观;1995—2015年ESV空间分布发生了显著变化,高值区逐渐以返湾湖为中心集聚分布,并存在向南扩大态势,低值区呈条带状分布于中心城区;敏感性指数计算结果表明计算结果较为科学; CA-Markov模型模拟结果表明, 2015—2035年,生态用地数量增加,土地利用结构趋于优化,但耕地大幅减少,ESV由47.31亿元下降至46.66亿元,减幅为1.37%。[结论]以潜江市为代表的区域生态环境发展不容乐观,政府应加强对水资源、耕地的保护,推行环境友好型土地利用方式,推动生态文明建设。     

晋江市土地利用变化对生态系统服务价值的影响

以晋江市为研究区,依据2005年,2010年和2015年3期土地利用数据,从生态系统服务功能角度,运用Costanza的方法,结合谢高地修正的我国生态服务价值当量因子表,分析了晋江市土地利用变化与生态服务价值的响应关系。结果表明:2005-2015年,晋江市的城镇用地显著扩张,而耕地和林地却急剧减少,土地利用的生态系统服务价值总体呈逐年下降趋势。通过分析晋江市土地利用变化对生态服务价值的影响可以为科学合理利用土地,保障人口、资源、环境的可持续发展提供决策支持。敏感性分析表明,生态服务价值对生态服务价值系数的变化是缺乏弹性的,因此结果是可信的。在编制土地利用规划时应将生态服务价值考虑其中,尤其是应注重保护湿地、水域、林地等生态服务价值系数高的土地利用类型,以期实现晋江市的可持续发展。     

中国土地生态系统服务当量因子空间修正及价值评估

研究目的:基于生态系统服务功能的地区差异,构建空间异质评估模型,并分析中国2000—2015年土地利用及生态服务价值变化规律。研究方法:数理统计和地理信息技术空间分析法。研究结果:(1)构建了中国地级层面空间异质评估模型;(2)自2000年以来草地和耕地面积减少最多,分别减少2.05×10~4 km~2和1.45×10~4 km~2,建设用地增长最多,增长4.94×10~4 km~2;(3)2015年中国生态系统服务价值为29.12万亿元,其中林地贡献最多,其次为草地和水域;15年间总价值先增后减,共增长7.42亿元;空间分布总体上从东南向西北逐渐降低。研究结论:空间异质生态服务价值评估模型能够为中国土地生态评估和保护提供更客观的参考。     

中国西部生态脆弱区生态系统服务价值评估研究进展

针对中国生态系统服务功能价值存在系统化、层次化总结不够的问题,对西部生态脆弱区研究中应用生态系统服务价值评估方法的进展、前景与难点进行梳理总结。结果表明:西部生态脆弱区生态系统服务功能价值评估研究多采用参数借用评估模型,原因在于该类评估模型具有数据精度限制和模型简单易用的特点;对生态系统服务功能价值变化主导因素的研究趋于具体化,而县域小尺度的生态系统服务功能价值评估成为研究趋势;就时空差异性和生态系统异质性的表征状况而言,遥感定量测量模型更适用于西部生态脆弱区生态服务功能价值评估。     

青海湖流域主要生态系统服务价值驱动分析

通过定量分析生态系统服务价值的变化和气候、GDP、个人储蓄和城市化水平等社会经济驱动因子之间的相关性和敏感性,以识别影响青海湖生态环境的主要影响因素,调控和管理青海湖区域生态保护。研究方法:生态系统服务估值,MATLAB.7.0多元线性回归分析,敏感性分析。研究结果:(1)2000～2008年青海湖流域的湿地和草地生态系统服务价值分别下降11.16%、13.23%,主要是受到GDP和气候暖干化的影响,但对GDP变化并不敏感,对城市化和气温变化极为敏感;(2)2000～2008年青海湖流域农地的生态系统服务下降了57.93%,主要受气候暖干化和城市化的驱动所致,同时对城市化和气温变化极为敏感。研究结论:青海湖流域生态环境恶化是气候变化和经济社会发展的长期综合作用结果,青海湖流域尤其是天峻县的经济发展应该以实施生态保护战略为主导。     

基于“消费-产出”生态足迹模型的长江经济带生态补偿量化研究

基于“消费-产出”生态足迹模型和生态系统服务价值模型,利用修正后的当量因子测算了2005年、2010年、2015年和2020年长江经济带各省市生态系统服务价值;引入生态补偿优先级和生态补偿系数,构建了生态补偿量化模型,计算并确定了长江经济带各省市生态补偿优先顺序及横向补偿额度。结果表明：研究期内长江经济带11个省市消费生态足迹呈平稳增长态势,产出生态足迹总体呈波动增长趋势;各省市之间生态系统服务价值存在着较大的不平衡,上游4个省市是典型的生态输出区,下游省市为典型的生态输入区;长江经济带生态可持续性较强的省市主要集中在中上游地区,整体呈现西高东低的态势;11个省市支出与获得生态补偿的总额总为正值,总体获得生态补偿额小于支出生态补偿额。     

生态系统服务价值空间变化研究——以伊金霍洛旗为例

研究目的:采用生态系统服务功能理论解决土地利用中生态效益的量化问题,从空间上显示生态效益变化的趋势。研究方法:生态系统服务功能价值理论、环境经济学方法、USLE模型、风蚀流失量统计模型。研究结果:研究区伊金霍洛旗1990年与2000年相比生态价值减少约2.1亿元,与经济增长呈相反方向,但是空间分析表明该地区大范围内生态系统服务价值增加,局部地区减少严重。研究结论:生态系统服务价值空间变化更有助于把握生态与经济的平衡点,是土地利用空间布局的有效辅助手段。     

基于生态服务价值的天门土地利用总体规划环境影响评价研究

本研究基于生态系统服务价值理论对天门市2006~2020年土地利用总体规划方案进行环境影响评价。鉴于谢高地等建立的我国生态系统服务功能价值评估体系不适于中小尺度的区域研究,本文根据天门市实际情况修正各土地生态系统单位面积生态服务价值系数,采用Costanza生态系统服务价值计算公式结合ARCGIS 9.3技术得出2005~2020年天门市生态系统服务价值的变化:生态服务总价值量增加7.75亿元;生态服务价值结构变化较小,食物生产、气体调节和保持土壤这三项价值有所减少;空间分布变化主要表现为中心城区城镇生态系统的扩大和周围工矿生态系统的减少。评价结果对天门市生态环境建设具有重要的现实意义。     

基于格网尺度的南昌市土地利用变化及生态系统服务价值时空相关性分析

研究目的：基于格网尺度,探究南昌市土地利用变化对生态系统服务价值的影响及其空间格局的动态演化,为生态文明背景下的国土空间治理提供依据。研究方法：多样性指数、生态价值评估模型、空间自相关方法。研究结果：（1）近10年南昌市建设用地增加最多,耕地数量减少最大;建设用地呈“一江两岸双中心分布”;耕地主要集中在南昌市北部鄱阳湖平原以及境内河湖平原上;各种地类在快速城市化时期演变较为复杂。（2）在1km×1km格网尺度下, ESV总值先增加后减少,整体从353.91亿元降至351.79亿元,表明南昌市生态环境进一步优化潜力巨大;其中水资源供给占南昌市生态系统服务价值的28.26%。（3）在空间上,各地类ESV表现为正相关性和聚集分布,ESV较低值区范围最广;总体表现为高高、低低集聚,局部呈现高低、低高集聚,自然资源禀赋与人类活动是其主要驱动因素。研究结论：在国土空间规划管控中应当强调生态溢出价值的“集中连片式”保护模式,“组团式”生态治理模式,“廊道式”集约化开发利用模式。     

京津冀城市群地区土地生态状况评估

研究目的:开展区域尺度土地生态状况的科学评估,服务于国家生态文明建设、城市群协同发展和土地资源规划与管理。研究方法:以第二次全国土地调查年度数据、遥感数据和气象、土壤等数据为基础,从生态系统结构、生态质量和生态系统服务3个方面构建评估框架,并采用AHP和CRITIC法确定因子权重,定量评估2015年京津冀城市群地区土地生态状况。研究结果:2015年,研究区的土地生态状况具有西部、北部较优,东部、南部较低的地理梯度分异,产水服务与干扰度指数、碳贮存服务间存在一定的权衡关系,而碳贮存服务、净初级生产力和源生境连通性是研究区土地生态状况的主要障碍因子。研究结论:当前或未来的土地利用管理中应综合权衡城市扩张、粮食安全和生态维护,针对土地生态状况的区域差异、生态因子间的冲突关系及主要的限制类型确定相应的土地持续利用与生态维持、恢复方式。     

京津冀地区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

[目的]文章旨在研究京津冀地区各城市生态系统服务价值的时空差异,为京津冀地区土地利用与生态环境保护提供参考。[方法]计算土地利用动态度和土地利用强度指数,构建生态系统服务价值模型,分析生态系统服务价值对土地利用强度的敏感性。[结果](1)2000~2015年期间,北京市以林地和建设用地为主,天津市以耕地和建设用地为主,河北省以耕地和林地为主;(2)京津冀地区生态系统服务价值从2000年的4 498.05亿元增加到2005年的4 655.65亿元,2015年下降到4 547.64亿元,其中,天津市、唐山市、沧州市和廊坊市的生态系统服务价值下降幅度较大,分别为7.16%、15.8%、7.62%和14.73%;(3)土地利用强度的变化对城市的生态系统服务价值影响较小,生态系统能够适应目前土地利用的变化。[结论]应该根据京津冀地区城市特点,制定差异化政策,优化土地利用结构,实现土地资源的可持续利用。     

基于生态系统服务的闽江流域生态补偿阈值研究

研究目的：流域是自然地理和经济发展的复合型区域,科学划分补偿载体与合理补偿阈值可为流域生态补偿与生态保护修复提供科学依据。研究方法：InVEST 模型,市场价值法,影子工程法,生态补偿优先级与补偿阈值测算模型。研究结果：（1）2000—2015年闽江流域拥有较高的生态系统服务,总体上生态系统服务上游＞中游＞下游,且自生态补偿实施以来总体呈增长趋势,水源供给服务最为明显;（2）2015年生态系统服务价值为2 788.27亿元,其中水源供给服务价值占比达61.91%,水质净化服务价值仅占0.16%,按生境质量调整后生态系统服务价值为2 827.05亿元;（3）根据生态与社会经济状况确定浦城县、武夷山市、光泽县、松溪县、建阳市、顺昌县、建瓯市、政和县、连城县、宁化县、清流县、建宁县、明溪县、泰宁县、将乐县为受偿区,其他区域为补偿支付区;（4）依据区域生态系统服务价值与损失的机会成本,确定受偿区2015年补偿阈值介于8.48亿～105.56亿元之间。研究结论：闽江流域作为中国东南沿海的重点生态功能区,上游对生态补偿迫切程度整体较下游区域更强烈,探索有差异且合理的生态补偿阈值有助于实现区域经济—社会—生态协同发展。     

经济发达区土地利用变化与生态服务价值损益研究——以浙江省慈溪市为例

研究目的:以浙江省慈溪市1999—2005年的土地利用详查及更新调查数据,研究该地区土地利用变化及其所引起的生态系统服务价值的变化。研究方法:土地利用类型动态度法、土地利用程度综合指数法、生态系统服务价值当量计算法。研究结果:研究区1999—2005年园地、林地、建设用地呈增加趋势,耕地基本不变,水利设施用地和未利用地呈减少趋势;土地利用程度指数逐年上升;生态系统服务价值却随当地经济的发展逐渐下降。研究结论:今后的土地利用规划一定要严格控制建设用地扩张,提高用地效率,保证经济稳步增长和生态环境质量不断提高。     

县级土地利用变化与生态系统服务价值研究——以湖北省江陵县为例

研究土地利用变化对区域生态系统服务价值的影响,可以为区域生态环境的保护和恢复提供科学依据;利用江陵县土地利用变更调查数据和相关统计资料,应用Costanza生态系统服务价值计算公式,采用谢高地等人的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表进行计算;结果表明:1996～2004年研究区耕地、园地、林地和未利用地在减少,其中耕地减少最多,达342.06hm2;水域、建设用地和牧草地在增加,水域增加最多,迭596.31hm2;ESV总体呈增长趋势,由1996年的165660.4万元增加到2004年的168170万元,水域面积增加较多是生态系统服务价值增加的主要原因;江陵县的人均GDP与生态系统服务价值有较显著的线性正相关关系,说明研究区社会经济的发展并没有以牺牲环境为代价;今后应保持这种和谐的经济发展方式,取得社会、经济、环境效应的和谐统一.     

关键驱动力作用下的新疆生态系统服务时空格局分析

[目的]恶劣的生态环境和有限的资源驱动着新疆特殊生态系统服务的形成,人类又通过对生态系统服务的消费来满足和提高自身福祉,需要研究其时空变化并辨识主要驱动因素,支持区域可持续发展。[方法]文章构建了融合不同土地利用类型生态系统服务的价值量排序及服务功能强度矩阵的生态系统服务评估体系,并耦合3种关键驱动因子以评估各个因子的驱动强度,实现对生态系统服务热点与冷点变化的驱动及迁移分析。[结果]2000—2010年全疆生态系统服务总体增加,这一时期生态系统服务的热点区大部分转变为2010—2015年的冷点区,且15年来生态系统服务总体呈现小幅下降趋势。3个时期北疆和南疆人为干扰强度均呈增加趋势,由其驱动的生态系统服务则相应减小;南疆地区植被覆盖范围极其有限,故对生态系统服务驱动强度低;降水在北疆和南疆都能够产生高生态系统服务,但降水量的不稳定性能够使生态系统服务产生较大波动。相比于南疆地区,北疆生态系统在外界干扰下能够体现出更强的抗性和整体性,从而实现相对高效的生态系统服务输出。[结论]对关键驱动因子作用下的生态系统服务进行时空变化分析,有助于理解当地生态系统产生变化的原因,从而为当地生态环境保护提供参考。     

基于生态适宜性评价的耕地生态系统服务价值变化研究 ——以山东省章丘市为例

生态系统服务价值评估是当前生态经济学和环境经济学的研究热点和焦点.耕地生态适宜性评价是对影响耕地各种条件的综合评估,其结果能从一定程度上反映耕地的质量状况.该文首先选取了影响章丘市耕地生态适宜性的因子,在对研究区域进行生态适宜性评价的基础上,以生态适宜性综合指数为修正因子对耕地生态系统服务价值进行修正,使得耕地生态系统服务价值因为其生态适宜性的不同产生了区别.研究发现,章丘市的耕地生态系统服务价值从南往北逐步减少,耕地适宜性综合指数能较好的修正耕地的生态系统服务价值.     

江西省农村土地利用变化及生态系统服务价值研究

[目的]土地利用变化及生态系统服务价值研究一直是土地资源评价与管理方面的热点研究问题,通过对江西省土地利用变化和生态系统价值进行研究,为江西省土地规划和资源的可持续利用提供理论依据。[方法]文章基于文献查阅的方法,利用多样性指数模型、土地利用动态度和生态系统服务价值模型,结合2009~2016年江西省农村土地利用的现状及变化,分析了其生态系统服务价值及相应变化。[结果]近年来,江西省农村土地利用程度高、多样性指数中等且呈先下降后上升的趋势。土地利用类型的面积与该土地利用类型的生态系统服务价值呈同向变化的关系。通过对土地利用类型的ESV值进行分析,发现农村土地利用的生态系统服务功能价值总体在减少;对单项生态系统价值分析,水源涵养在江西省农村土地生态系统服务中占有最重要的地位。[结论]2009~2016年江西省农村土地利用结构都发生了变化,生态系统服务总价值出现了降低趋势,各单项生态系统服务功能价值也在减少,土地利用结构对生态系统功能价值具有决定作用。因此,政府应该合理利用土地,保护生态系统,协调好环境与经济发展的关系。     

基于生态系统服务价值的生态足迹计算与分析以玛纳斯河流域为例

目的 传统生态足迹模型忽视了生态系统功能的多样性,难以追踪生态服务价值的流动规律,从生态系统服务角度展开生态足迹研究,以期为生态足迹模型的改进提供思路和参考。方法 文章基于生态足迹和生态系统服务价值两大理论,构建了基于生态系统服务价值的生态足迹模型,并以生态脆弱区——玛纳斯河流域为靶区进行了分析。结果 玛纳斯河流域均衡因子和产量因子均存在年际变化,前者的多年平均值中水域（16.87）＞林地（4.62）＞能源用地（1.39）＞草地（1.37）＞耕地=建设用地（1.07）＞未利用地（0.30）,后者的多年平均值中耕地=建设用地（1.42）＞水域（1.31）＞林地（1.04）＞草地（0.95）＞未利用地（0.45）;玛纳斯河流域生态足迹呈明显的不均衡增长,生态赤字不断扩大,流域生态足迹增速达0.48×10⁶hm²/年,生态承载力在均值3.68×10⁶hm²附近波动,生态赤字年均增速为-0.47×10⁶hm²/年,其中草地和能源用地占比高、增速快,贡献了流域近85%的生态足迹;当量因子对流域的测算结果较为关键,敏感性指数结果显示生态足迹和生态承载力的CS值分别为0和1,生态赤字的CS值由1.78降至0.26,除草地生态赤字的CS值在2010年、2015年和2018年＜1外,其余地类始终≥1。结论 与传统生态足迹模型相比,基于生态系统服务价值的生态足迹模型具有强调生态系统服务功能的多样性、生态承载力核算内容更加丰富准确、模型参数本地化增强了普适性等优势。研究结果可为玛纳斯河流域的生态建设提供依据,同时有助于完善生态足迹的相关研究。