土地利用覆被变化的重庆城市生态系统服务价值研究

本文以井冈山2005-2012年土地利用数据为基础,应用谢高地和costanza的生态系统服务价值评估法,研究分析该区域土地利用变化与生态系统服务价值的变化关系。研究表明,2005-2012年井冈山林地、农田面积逐年递减,其它土地类型面积递增,而井冈山生态服务总价值从2005年882520.12万元降至2012年864907万元,减少了18613.12万元。研究区域的生态系统服务价值呈下降超趋势,林地、农田面积的减少是研究区生态系统服务价值下降的主要因素。

本文以大庆市为研究区,依据2001年和2009年的土地利用数据,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,定量研究了土地利用变化引起的生态系统服务价值变化量。结果表明:2001～2009年间,研究区林地和城乡居民点及工矿用地面积增加,其余土地利用类型面积均有减少,其中林地的面积变化量最大。土地利用变化引起了研究区生态环境的变化,对生态系统服务价值也产生了一定的影响,大庆市9年间生态系统服务价值增加了41170.55万元,各单项服务功能价值中,其生态系统所提供的水源涵养、废物处理和食物生产等3项生态服务功能下降,其余6项生态系统服务功能均有不同程度的升高;从不同土地利用类型的生态服务功能看,湿地和水域的生态服务功能较强,只有林地的生态系统服务价值是增加的。

土地是各种陆地生态系统的载体,土地利用是人类生存与发展不可缺少的活动,是人与自然交叉最为密切的环节,土地利用/覆盖的变化必然影响生态系统的结构和功能。在constanza生态系统服务价值理论基础上,结合谢高地等对中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表,计算了1996~2005年间广州市生态系统服务价值的变化。由于建设用地和养殖水面对耕地及其他农用地面积的占用,以及水域生态价值系数较高,使得广州市10年间的生态系统服务价值(esv)变化不大,增加了1.08亿元,但人均占有量(ave(esv)却下降了30.11%。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。耕地面积的变化主要影响广州市的粮食安全问题,而水域的变化则对生态系统服务价值变化起放大作用。

基于mapgisk9,选取2004年、2009年和2014年3期landsat遥感影像为主要数据源,运用土地利用动态度模型、土地利用程度指数和costanza生态系统服务价值计算公式,研究了三亚市生态服务价值及其敏感性对土地利用变化的响应.研究表明2004~2014年三亚市土地利用变化的主要趋势是林地和耕地向建设用地和园地转化;三亚市2014年生态服务总价值较2004年减少了2.834亿元,变化率为-3.98%;人均生态系统服务价值同样为下降趋势.

文章在商洛市1999-2007年土地利用变更数据及第二次土地利用调查数据库的基础上,根据costanza的生态服务价值核算体系估算商洛市生态服务价值,运用gis软件并结合生态敏感度分区图对商洛市生态服务价值进行了空间分析,结果表明:1999-2007年,生态服务价值共增长了9.3亿元,商州区、洛南县属于生态服务价值增长滞后区,其余各县属于生态服务价值增长贡献区;商州区、丹凤县、洛南县三区县交界处应为重点生态建设区域;镇安县、商南县、山阳县生态建设意义重大。

随着我们对全球生态环境的重视程度不断提升,影响生态系统的因素也不断映入大众的眼帘,而土地利用变化会对生态系统产生非常突出的影响,不但会导致地表结构发生显著变化,同时也会对生态可持续发展有着明显的作用.而关于土地利用变化与生态系统服务二者间的关系也已经引起国际生态学、地理学方面的机构、专家重视.本文主要从土地利用变化及生态系统服务影响因素这两个方面入手,着重研究二者间的具体关系,希望能够我国的土地规划工作提供一些参考借鉴.

运用gis技术对山西繁峙县金方圆矿区土地复垦方案（2013—2028年）的土地利用数据进行处理,对研究区进行生态系统服务价值估算,分析了矿区土地利用类型变化及其所引起的生态系统服务价值的变化。结果表明,2013—2028年间土地利用类型变化较大,其他草地、采矿用地、其他林地和裸地呈减少趋势,有林地、灌木林地、人工牧草地呈增加趋势;土地利用类型变化主要是其他草地和采矿用地向人工牧草地、灌木林地和有林地转变,其中,以其他草地和采矿用地减少为主,人工牧草地呈平稳增加趋势;期间生态系统服务价值呈现先下降后升高的趋势,研究区内生态系统服务价值占比以林地和草地为主。矿区土地复垦方案的实施,驱使土地利用类型向着耕地、有林地和草地等生态系统服务价值系数较高的地类转变,不断提高矿区生态系统服务价值总量,对保障区域生态安全和生态系统可持续发展具有重要意义。

土地利用/覆被变化通过改变生态系统的结构与功能,进而对生态系统服务的供应产生影响。以厦门市为研究区域,引入土地利用强度指数,分析当地土地利用/覆被变化过程;将研究区划分为农田、森林和湿地三个生态系统,参考已有研究成果,构建生态系统服务价值评估模型,探讨区域整体服务价值的演变过程;并通过土地系统和生态系统二者的耦合变化关系探讨土地利用/覆被变化对生态系统服务的影响过程。结果表明:近20年来,厦门市生态系统服务价值总量随土地利用强度的增强呈现逐年增加的趋势,由1987年的34.8亿元增加到2007年的39.0亿元,供给服务和调节服务是最主要的生态系统服务类型;土地利用强度的变化与供给服务和文化服务呈现正相关关系,而与调节服务和支持服务呈现负相关关系。

运用生态服务价值理论,从生态系统服务价值变化角度,计算了河北省新乐市土地利用变化对生态系统服务价值的影响。研究发现,2010～2020年,新乐市耕地、园地、林地面积增加,水域和其他未利用地面积减少。按照土地利用总体规划,2020年新乐市的生态系统服务价值为5.300亿元,将比2009年减少0.945亿元。新乐市土地利用方式的变化将会对区域生态环境带来负面影响,需要采取相应措施积极应对。

东营市是新兴的石油资源城市,土地利用/覆被变化剧烈且具有独特的区域特征。探讨该地区的土地利用变化及其对生态系统服务价值的影响有着重要的现实意义。为此,基于rs和gis技术,利用costanza提出的生态系统服务价值评估方法,研究了东营市1986—2008年间的土地利用变化及其引起的生态系统服务价值动态变化。研究结果表明:(1)耕地是东营市主要的土地利用类型,面积有所减少;未利用地和次生盐碱地所占比重较大,居民点及工矿用地大幅增加,油田生产建设和生态环境保护矛盾非常突出。(2)生态系统服务价值减少了6.68%。2008年东营市提供的生态服务仍然以维护原材料、气体调节、食物生产、气候等为主,而废物处理、水源涵养、生物多样性保护、土壤形成与保护和娱乐文化功能是比较弱的。今后应维护生物多样性保护和水源涵养功能,防止土壤盐渍化,提升区域生态系统服务功能;(3)生态系统服务价值对生态价值系数的敏感性指数均小于1,说明研究区内的生态系统服务价值缺乏弹性,研究结果是可信的。

根据福州市3期(1988年、1999年和2008年)遥感影像解译数据,采用costanza生态系统服务价值计算公式,并参照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,分析了福州市土地利用变动及其对生态系统服务价值的影响.结果表明:1988~2008年福州市建设用地急剧扩展,耕地、林地和未利用地面积相应缩减,导致生态系统服务价值不断下降.福州市1988年、1999年和2008年的的生态系统服务价值分别为16.60亿元、16.69亿元和15.60亿元,从1988~2008年间减少了1.01亿元.敏感性分析表明,福州市生态系统服务价值相对于生态价值系数来说是缺乏弹性的,说明研究可信.

应用遥感和gis技术,在获取松嫩平原三期土地利用动态数据的基础上,分析了该地区土地利用变化与成因及其所引起的生态价值的变化。结果表明,从1986年到2000年,松嫩平原草地、水域和湿地面积大量减少,耕地、城镇用地和未利用地面积在增加。该地区总生态价值从1986年的34926.10×106美元减少到2000年的31744.54×106美元,减少率为9.11%,净损失值为3181.56×106美元。1995-2000年的5年时间里,生态系统服务价值降低的趋势得到一定程度的缓和。对生态价值变化的空间区域分析表明,黑龙江省部分生态价值损失不大,而吉林省部分,特别是吉林西部环境脆弱带生态价值损失较多。

土地利用变化对区域生态系统维持其服务功能起决定性作用,对由土地利用变化引起的生态系统服务价值变化进行研究,可以为区域生态环境的保护和经济的发展提供科学依据,以使环境保护和经济的发展能够达到和谐的统一。现利用罗甸县1996～2006的土地利用变更数据,采用谢高地等(2007)计算生态系统服务价值的方法对贵州省罗甸县1996～2006年的生态系统服务价值进行了估算,并对因为土地利用变化引起的生态系统服务总价值和结构的变化进行了分析,得出罗甸县生态系统服务价值呈下降趋势,与经济的发展呈负相关关系,因此建议罗甸县在发展经济的同时,也要采取积极的生态保护措施,使环境改善和经济发展同时进行。

基于2000年、2008年和2013年3期土地矢量数据,根据土地利用结构分析其动态变化;针对城乡接合部特点,考虑建设用地生态负效应,对单位面积生态系统服务价值（ecosystemservicevalue,esv）系数进行修正;采用costanza等计算方法,估算各土地类型的esv并分析其时空变化特征;采用相关分析法,探讨了城乡接合部土地利用类型变化与esv之间的关联特征。结果表明：耕地面积快速减少,建设用地比重上升;esv总体呈下降趋势,降幅达16.10%,各单项生态服务功能价值也有不同程度减少;各镇空间变化存在明显差异,总体上是离中心城区越近变化越显著;esv与耕地、林地、草地、建设用地在0.01水平上显著相关,与草地、耕地、林地、水域、未利用地面积呈正相关并且相关系数为降序排列,与建设用地面积呈负相关。

分析土地利用变化数据,采用土地利用动态度,结合谢高地等的单位面积生态服务价值表,评估上轮规划实施期间道县土地利用变化引起的生态系统服务价值的变化。研究表明,区域土地利用变化对生态系统服务价值有重大影响,要加强研究优化土地利用结构的措施,确保经济发展的同时环境不恶化。

根据嘉陵江流域2000、2005和2015年3期土地利用遥感影像数据,将地理数学方法与gis相结合,研究了嘉陵江流域15年各种土地利用类型的面积变化、土地利用动态度等动态变化信息,并估算了各种土地利用类型的生态系统服务价值。结果表明,2000—2015年,嘉陵江流域耕地面积持续减少,而建设用地、草地、水域、林地和未利用地面积增加；嘉陵江流域生态系统服务价值由2000年的243109.36百万元减少到2015年的242805.95百万元；嘉陵江流域生态系统服务价值对价值系数缺乏弹性,反映耕地面积的变化对研究区生态系统服务价值的变化具有较大影响。

土地利用变化下区域生态系统服务价值动态变化研究,为区域土地利用规划、生态环境保护和生态恢复提供了科学依据。近17a来贵州省土地利用状况发生较大的变化,研究此条件下生态系统服务价值的变化,可为区域生态修复、治理、重建以及土地利用管理决策提供依据。本文对照中国陆地生态系统单位面积服务价值表,根据相应的土地利用类型划分,估算了贵州各土地利用类型生态价值系数;利用4个时期的土地利用数据,在计算结果的基础上分析了全省土地利用变化状况。结合土地利用变化数据和各土地利用类型生态价值系数,测算了全省各类生态系统服务价值量和全省总生态系统服务价值量。结果表明,全省近17a来总生态系统服务价值量稳步增加,主要得益于林地的增加,农田的增加对生态系统服务价值量的增加也起到了一定的作用。表明全省生态建设总体上取得了明显成效,生态环境恶化的状况有所好转。

运用景观生态学中的结构分析定量方法以及威弗-托马斯组合类型分析法对南京市1997-2007年的土地利用结构和区位进行分析,计算生态系统服务价值变化,并运用统计分析方法研究土地利用结构指数与生态系统服务价值之间的关系。研究结果表明:1997-2007年土地利用结构呈现多样化和均匀化,土地利用区位组合数由3增加到4,生态系统服务价值总体呈现增加的趋势,生态系统服务价值与土地利用结构呈线性关系。最后根据研究结论提出相关的政策建议。

根据1998～2007年龙山县土地利用变更数据,采用costanza生态系统服务价值计算方法和中国陆地生态系统单位面积服务价值表,研究了龙山县近十年来土地利用变化对生态系统服务价值的影响,通过定量分析的方法评价了土地利用变化引起的生态系统服务价值及其结构的时空变化,结果表明:龙山县土地利用类型的调整从宏观角度来看是可持续发展的,土地利用结构调整仍需优化,因此新一轮土地利用总体规划修编应严格调控土地利用结构和用途。

以呼和浩特市为研究对象，利用2000年、2004年2期tm遥感图像，对呼和浩特市土地利用时空变化及其生态系统服务价值进行了研究，结果表明：（1）土地利用转移矩阵体现各种土地利用类型的空间变化都较大，说明人类影响较大；（2）生态系统服务价值分析表明整体生态系统服务价值及各旗县的生态系统服务价值都有不同程度的增加，且山地、丘陵分布广泛的旗县增值程度要高于以平原分布为主的旗县。

根据德州市2006-2014年土地利用变化数据,运用土地利用动态度指标分析土地利用变化情况,基于陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表,结合德州市经济发展水平进行系数修正,对德州市2006-2014年间生态系统服务价值的时空变化进行分析.研究结果表明:德州市生态系统服务价值总体呈减少趋势,由2006年的460.92亿元减少至2014年的443.47亿元,价值变化率为-3.78％,林地和水域面积的减少是该区生态系统服务价值减少的主要原因;德州市各区县生态系统服务价值空间分异明显,其中齐河县生态系统服务价值最高,主要原因在于生态系统服务价值较高的林地和水域在齐河县广泛分布;德城区生态系统服务价值减少量最大,经济发展引起的土地利用结构变化是造成其服务价值大幅减少的主要原因;与生态系统服务总价值变化趋势相同,研究的时间跨度内德州市生态系统单项服务价值均呈现出不断减少的变化趋势.因此,在新一轮土地利用总体规划中,规划者应高度重视土地利用变化对生态系统服务价值的影响,优化调整土地利用结构,注重增加生态用地,稳步提升区域生态系统服务价值.

应用costanza生态系统服务价值计算公式和谢高地等的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表,对江西省赣州市全南县1996～2005年土地利用变更数据进行分析,评估了全南县生态系统服务价值的变化。结果表明:全南县土地利用的变化主要是生态退耕和农业结构调整的结果,其中林地对生态系统服务价值的贡献最大。