土地利用总体规划的县域生态系统服务价值变化预测研究——以河北省昌黎县为例

以河北省昌黎县为例,将生态系统服务价值评估引入到土地利用总体规划及评价中。对研究区的土地利用总体规划进行分析,在地类归并、转换的基础上,对应中国陆地生态系统单位面积生态系统服务价值,计算昌黎县在规划基期和末期两个时点的生态系统服务价值总量。由计算结果可知,昌黎县生态系统服务价值在规划期内呈上升趋势,共增加7174.64万元,即若严格落实规划,该县生态环境到规划期末将显著改善。分析其原因,主要是规划期内耕地、水体、自然保留地的减少和林地、园地的增加。     

生态系统服务功能评估在土地利用总体规划环境影响评价中的应用——以黑龙江省大庆市为例

环境影响评价在土地利用规划中的应用研究已经广泛开展,将生态系统服务功能价值核算应用到环境影响评价中,对大庆市1996—2010年土地利用总体规划进行环境影响评价。结果表明:研究期内,大庆市土地利用类型中未利用地和牧草地面积净减少;湿地、林地和居民及建筑用地面积净增加,其中湿地增加最多;大庆市生态系统服务总价值从1996年373.71×108元增加到2010年的787.07×108元,在规划期内净增加了413.35×108元,单项功能服务价值全部在增加,其中废物处理、气候调节和水源涵养增幅最大,这主要是由气候调节作用强的林地增加和水源涵养系数最高的水域增加共同引起的。人均生态服务价值也保持增长的趋势,增长的变化率为83.61%,说明该规划对大庆市生态环境状况的改善起到了促进作用,有利于生态环境保护目标的实现。     

基于土地利用变化的生态系统服务功能价值流向及损益评估

土地利用与土地覆被变化对生态系统服务功能价值具有重要的影响.文章以锡林郭勒草原国家级自然保护区为例,利用1987年、2000年和2005年的遥感影像数据,通过建立土地利用转移矩阵,计算了研究区1987～2005年的生态系统服务功能价值流向及损益情况.结果表明:(1)1987～2005年之间,研究区服务价值的损失量较大,其中草地的服务价值损失了近3亿元.(2)草地覆盖度的变化、草地沙化以及开垦是草地服务价值下降的主要原因.(3)湖泊和沼泽面积的减少,也是这一时期的一个显著特征,是研究区生态系统服务功能价值下降的重要原因之一.(4)研究区生态系统服务功能价值与土地利用变化有很大的相关性.     

高度城镇化地区土地生态系统服务价值及其 镇域空间演变 ——以苏州为例

土地利用方式的快速转变深刻影响着生态系统服务 的能力和质量,高度城镇化地区镇域空间尤为突出。以TM/ ETM数据为基础,借助当量因子法和空间自相关方法,基于 镇域尺度分析1995—2015年5个时段苏州土地生态系统服务 价值格局及其演化规律。结果表明：1)耕地、林地、草地、 湿地大幅减少,水域、未利用地面积显著增加,水域居于主体 控制地位,水域、耕地主导用地发生变化;2)生态系统服务 价值总量减幅仅为1%,水域增加有效缓冲了损耗;3)水源涵 养和废物处理价值约占总价值的80%,单项生态系统服务价 值单一且明显衰退;4)镇域空间整体具有不断加强的集聚特 征,局部低值贫瘠区、退化区的“一核两片”和高值核心区、 保育区的“一环一带”格局基本稳定,中心城区-昆山沿线及 周边具有加剧衰退的迹象,过渡区、退化区范围不断强化。基 于时空演化特征提出了分区、分类的管控对策,以期为生态规 划、国土空间规划提供科学依据和参考。     

长江中游经济带土地利用转型时空格局及其生态服务功能影响

通过构建和运用修正的数量和空间分析模型,揭示长江中游经济带土地利用转型空间格局及地域类型;运用生态系统服务价值评估法和空间自相关分析法,分析长江中游经济带生态服务价值损益并探测其冷热点。结果表明:(1)2000—2010年,土地利用转型显著,农田转移面积和份额最大,变化速度最快,建设用地新增面积和份额最大,新增速度最快。(2)2000—2010年,生态系统服务价值不断降低且减少速率不断增加,后5年的减少量远大于前5年。其中,森林、农田和水域对生态服务价值的贡献最大。(3)Moran's I指数值为正且呈现上升趋势,生态服务价值冷热点呈"E"状集聚分布。(4)2000—2005年,生态服务价值增长的热点与减少的冷点呈斑块状分布;2005—2010年呈"Y"状分布。应按照区域资源禀赋条件、生态环境容量和主体功能定位,促进土地利用方式创新,更好推进长江经济带生态文明建设。     

黑龙江省巴彦县土地利用类型变化特征及其空间格局分异

以黑龙江省巴彦县为研究区,以1976—2011年间12期遥感影像为数据源像,运用景观生态学理论,在RS、GIS技术支持下,对研究区1976—2011年各种用地类型的数量变化、结构变化、组合方式变化特征及空间格局特征进行研究,以揭示研究区土地利用变化规律。结果表明:1研究区土地利用类型组合方式以旱地和林地为主,其中旱地面积最大,占总面积的50%以上。1976—2011年,土地利用类型变化特征主要表现为建设用地和其他用地面积减少,从而导致旱地面积大幅度增加;林地面积明显增多,主要由旱地转入;牧草地面积减少,其转出主要为旱地、建设用地和其他用地;建设用地、其他用地、水域和园地面积逐渐减少,水田面积增多。21976—2011年,研究区景观分离度、景观多样性和景观形状均呈下降趋势,1976—1988年、1988—2000年、2000—2011年3个时间段内,研究区土地利用格局分布的集散程度呈现出"集中—分散—集中"的变化特征;格局整体稳定性呈"稳定—不稳定—稳定"的复合稳定性特征;格局形状呈"简化—复杂—简化"的变化特征。31976—2011年,研究区土地利用类型变化在空间上呈现出明显的分异特征,土地利用类型变化最频繁的区域主要集中在研究区南部的富江乡和松花江乡,东部的洼兴镇与西部的西集镇和红光乡。     

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。     

湘江流域景观格局变化及生态服务价值响应

以湘江流域地区为例,通过景观指数和生态服务价值当量估算的方法,运用Arc GIS9.0软件与Fragstats3.3软件,提取出湘江流域地区1980、2000、2010年景观类型图,定量分析了湘江流域30年间的景观格局变化特征;并通过定量化得出的湘江流域景观类型单位面积生态价值表,计算出1980—2010年湘江流域不同类型景观的生态系统服务价值。结果表明:130年里,受人类活动影响,水田与林地景观面积大幅度减少,从而导致30年间区域的生态系统服务总价值呈下降趋势。2水田与林地斑块数目增加,破碎度增大。旱地景观破碎度下降。其中,水域变化最显著。湘江流域景观整体破碎度增加,优势斑块的连通性下降,景观优势类别对景观整体的控制作用减弱。3湘江流域总体的生态系统服务总价值呈下降趋势;2000年后,生态系统服务功能的较前20年衰退更快,这将给湘江流域地区带来一定的资源和环境问题。研究认为,需加强规划布局管理,合理配置景观资源,实现湘江流域的经济与生态环境的协调发展。     

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 km²、167 km²和212 km²,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。     

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。     

长江经济带市域土地资源承载力时空分异与影响因素探析

土地资源承载力时空分异及其影响因素探讨可为制定差别化的国土空间优化策略提供一定依据。文章以长江经济带作为典型研究案例,以市域作为研究尺度,从土地资源经济承载力、社会承载力及生态承载力维度构建评价指标体系,运用熵权TOPSIS法测算2000—2018年长江经济带市域土地资源承载力水平;综合空间自相关模型、地理探测器模型等方法探讨长江经济带市域土地资源承载力时空分异特征与影响因素。结果表明：(1)2000年以来长江经济带市域土地资源承载力表现为一定的提升态势,且土地资源承载力水平区域差异表现为下游>中游>上游。(2)全局上,研究期间长江经济带市域土地资源承载力呈现出正的空间相关性特征;局部上表现为“小集聚大分散”空间分异格局,H-H型主要集聚在上海及苏南地区,并不断向杭绍甬空间演化,而L-L型主要集聚在川西高原区及滇西南地区。(3)交互探测结果显示,人均GDP、城市化率及二三产产值比重是影响长江经济带市域土地资源承载力空间分异的主导因子,且与其他因子交互驱动力强于单因子作用,交互作用类型以双因子增强为主。     

长江源区和黄河源区生态系统功能变化的对比研究

文章根据长江源区和黄河源区1986年和2000年的TM遥感影像解译数据,选取基于货币量的价值量评价法,应用Oostanza生态系统服务价值算法,分析了长江、黄河源区区域生态功能价值的动态变化.结果表明:1986～2000年长江源区、黄河源区的生态系统功能总体呈下降趋势,生态系统服务价值分别减少199亿元和30亿元,长江源区的生态系统功能缺失明显高于黄河源区;从功能分析.长江源区的气候调节功能、黄河源区的水源涵养功能变化最为显著;从结构分析,草地、湿地、水域是生态系统服务价值的主要构成,长江源区和黄河源区生态系统功能变化的主要驱动力存在根本差异.     

基于RS和GIS的黑河中游生态服务价值对土地利用变化的影响

以黑河中游为研究区,采用Costanza生态系统服务价值计算公式,和修正后的生态系统服务单位面积价值,探讨了该地区生态系统服务价值的变化特征。结果表明,低覆盖草地、沙地、耕地是黑河中游主要土地利用类型,2000~2010年黑河中游面积变化最大的是水体。研究期内生态系统服务价值总体有所上升,从35.99亿元增加到39.14亿元,增加了3.15亿元;水体和耕地对研究区总体服务功能变化的贡献率最大。黑河中游的服务价值主要体现在水分调节、食物生产和气体调节上,而营养循环、水分调节变化幅度最大。     

人工园林大面积种植区西盟县生态环境综合效应测评

为了探讨桉树等人工园林大规模种植对生态环境的影响,选取滇西南的西盟县为研究区,以GIS和RS技术为平台,以NPP、土壤保持、生态盈余/赤字和生态系统服务价值四类反映生态效应功能的物质量为基础,以货币的形式测算生态环境综合效应价值量。结果表明:(1)2000—2015年15年间西盟县生态效应价值量下降了10.69亿元,其中植被NPP和土壤保持价值量增加,而生态盈余和生态系统服务价值的价值量下降,生态系统服务价值对研究区生态效应价值量的贡献最大,而植被NPP贡献最小。(2)西盟县生态效应价值量较高的区域主要集中在北部、中部林区以及东南地区,生态效应价值量最大的乡镇是中课乡,较小的乡镇是勐卡镇、力所乡。(3)从用地类型看,近15年来,天然林地的生态效应价值量最高,但是一直呈下降趋势,下降了10.02亿元,而橡胶林地的生态效应价值量增加最多,增加了4.31亿元。桉树林地、茶园、水田和旱地的生态效应价值量也逐年增加,而灌木林地、建设用地和水域的生态效应价值量逐年减少。(4)15年间对西盟县生态效应价值量贡献最大的是天然林地,占74%~81%,其次为水田和旱地,占15%~17%,其他用地类型的生态效应价值量相对较小。     

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。     

黄河下游地区新型城镇化与生态系统服务耦合分析

通过探究新型城镇化与生态系统服务耦合协调交互作用和空间关联度,对其时空耦合关系进行分析,以期为促进黄河下游地区人地协调、生态可持续发展和综合效益提升提供依据。以黄河下游166个县级行政单元为研究区,分别测算2005—2015年新型城镇化水平与生态系统服务价值,并运用耦合协调度及空间自相关模型对二者耦合协调度的时空关联格局进行分析,进而揭示其空间依赖性程度的分布规律。黄河下游地区新型城镇化水平整体呈持续上升趋势,总体为“东西高、中部低”的分布特征,地域差异明显;生态系统服务价值区域差异较为明显,表现为“东西高、中部低”的空间格局,整体呈上升态势;耦合协调度由失调阶段向过渡、磨合阶段逐步提升,具有较高的空间集聚性,但空间自相关性逐渐降低且存在一定规律,显著高—高区与显著低—低区空间聚集性较强,显著低—高区与显著高—低区数量较少。黄河下游地区新型城镇化与生态系统服务耦合关系显著。     

长江经济带茶叶生产空间格局演变

运用空间重心统计模型,对长江经济带茶区近30年茶叶生产空间演变格局进行分析并探讨其驱动力。研究表明:(1)1984—2014年间,长江经济带茶园面积、茶叶产量保持稳定增长的态势,但二者占全国份额呈逐渐减少趋势,茶园面积由1984年的占全国份额的77%下降到2014年的75%;茶叶产量由1984年占全国份额的82%下降到2014年的70%。(2)近30年来长江经济带茶叶生产地域空间格局变动大、地域分异明显。东部浙江、中部湖南等传统产茶大省对区域茶叶生产贡献逐渐减少,长江经济带茶叶生产业已形成东部浙江省,中部湖北省与西部云南、贵州、四川等5省为主导的地域分工格局。(3)30年来长江经济带茶区茶叶生产重心西移明显,并呈继续向西南方向移动的趋势。(4)长江经济带西部宜茶的自然禀赋为茶产业西移奠定了良好的基础,新技术及茶园标准化管理水平的提升对茶叶产量增长具有显著的推动作用。此外,国家茶产业扶持政策也为茶产业标准化、规模化、基地化进程提供了有力保障,西部地区相对较低的人力与土地成本客观上也推动了茶产业的西移。     

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。