土地利用变化对太平池湿地区域生态系统服务价值的影响

以农安县太平池湿地区域为研究对象,利用1989年、2000年和2014年遥感影像对土地利用变化特征及其与生态环境演变的响应关系进行分析,在此基础上对研究区生态系统服务价值进行评估.通过分析生态系统服务价值流向,不同土地利用类型生态系统服务价值和单项生态系统服务价值对生态系统服务总价值所产生的影响,研究土地利用变化与生态系统服务价值间的关系.结果表明:1989~2014年间农安县太平池湿地区域土地利用变化程度较大,耕地、居民用地、盐碱地和湿地面积呈增长趋势,水域、草地和林地面积呈递减趋势,耕地和草地面积变化最为剧烈,分别为68.42km2和-92.20km2.土地利用变化同时受到自然因素和人为因素的影响,其中,影响土地利用变化的主要驱动因素为人口因素.耕地和水域对研究区生态系统服务价值贡献最大,占总生态系统服务价值的比例分别为45%以上和20%以上.研究区单项生态系统服务价值大部分处于递减状态,水源涵养功能价值减少最多,为2 178.12万元.由于土地利用类型转化处于不平衡状态,研究区生态系统服务价值在1989~2014年间整体价值流向为负.湿地作为重要的生态系统类型,其生态系统服务价值受人类活动下土地利用变化的影响较大,因此,本研究对土地利用变化对湿地生态系统服务价值所产生影响的情况进行评估,研究结果对区域生态安全的评价具有重要意义.     

漓江流域土地利用时空变化对生态系统服务价值的影响

基于３Ｓ技术,根据漓江流域２０００-２０１６年土地利用数据对土地利用变化进行分析,利用中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表,结合漓江流域的生物量因子进行系数修正,对漓江流域１７年间生态系统服务价值的时空变化进行了研究。结果表明：研究期间漓江流域建设用地明显增加,年均增加１５.６３％,林地呈微弱增加后减少的趋势,耕地和水域面积逐年减少,年均分别减少０.２５％和０.５１％;漓江流域生态系统服务总价值呈减少趋势,从２０００年的９２.４８亿元减少到２０１６年的８８亿元,建设用地的增加是区域生态系统服务价值减少的最主要原因;生态系统服务价值的极低区域出现增加趋势,且主要出现在城市扩张的区域,中值及低值区域逐渐被极低区域所替代,部分极高值区域出现减少趋势。城镇及旅游业发展是土地利用变化的主要驱动因素。     

矿区土地生态风险时空分异研究

以徐州市贾汪矿区1983,1993,2003和2013年4期遥感影像为数据源,利用层次分析法等确定不同土地利用类型的生态风险强度,构建土地生态风险指数,借助空间相关分析、地统计分析对区域生态风险的时空分异进行分析.结果表明:4期土地生态风险全局空间相关系数均为正值,表明矿区土地生态风险表现出较强的空间集聚特征;矿区生态风险从中生态风险、较高生态风险向低生态风险和高生态风险转移,即生态风险格局朝两极发展;生态风险的时空变化较明显,采煤塌陷区生态风险由于矿区土地复垦的实施,生态风险有所降低,城区东部、北部由于城市空间扩展,景观破碎化程度较高,成为高生态风险区;东部作为粮食主产区受城市化和复垦项目的影响较小,生态风险一直处于较低状态.因此,在矿区土地复垦项目实施过程中通过区域生态风险的变化对土地利用结构进行调整,使矿区土地复垦的生态效益和社会效益达到最大化.     

武陵山区地形起伏度特征及其与土地利用的变化关系

以武陵山区为研究区,基于航天飞机雷达地形测绘计划的数字高程模型数据,采用邻域分析方法和均值变点分析方法判识地形起伏度最佳邻域统计单元,绘制武陵山区地形起伏度分级图。在此基础上结合研究区1990年和2015年土地利用数据,探讨了土地利用在不同地形起伏单元上的分布和变化特征。研究表明:武陵山区以小起伏山地和中起伏山地为主;耕地和林地是研究区的主要土地利用类型,在过去近30年间,耕地、草地、未利用地的面积呈减少趋势,林地、水域和建筑用地面积在研究时段呈增加态势;研究区各土地利用类型主要集中在小起伏山地和中起伏山地;研究时段内耕地和草地在各地形起伏单元均呈减少趋势,林地、建筑用地和水域呈现增加趋势;中起伏山地区域耕地和草地面积减少,林地、水域和建筑用地面积增加,小起伏山地上耕地、林地和草地面积减少,水域和建筑用地面积增加。     

煤炭开采形成的碳源/碳汇分析——以徐州贾汪矿区为例

建立煤矿瓦斯碳源温室效应潜能及区域生态系统碳汇的计算模型;依据煤矿瓦斯涌出数据估算出我国开采吨煤瓦斯碳源温室效应潜能值及徐州贾汪矿区瓦斯碳源温室效应潜能值;结合土地利用数据对贾汪区1990—2010年期间煤炭开采形成的碳源/碳汇效应进行了研究,认为煤炭开采过程中瓦斯碳源温室效应明显,研究区植被-土壤碳汇量逐年降低,水域负碳汇量逐年增加,这两种变化趋势随煤矿产量减少仍持续存在.研究结果表明:1)煤矿瓦斯是研究区域的主要碳源之一,我国吨煤瓦斯碳源温室效应潜能值为108.11kg CO_2当量,研究期贾汪区瓦斯碳源温室效应潜能总值为CO_2当量126.79万t,是其同期植被-土壤碳汇总量187.49万t的67.66%;2)煤炭开采活动削弱了区域生态系统的碳汇能力,贾汪区2010年植被-碳汇能力比1990年下降了10.23%,而同期徐州整体植被碳汇能力相对稳定;3)煤炭开采活动影响区域生态类型,水域负碳汇影响大幅度增强,贾汪区水域负碳汇量以3.51%的速度逐年递增,累计增幅达73.79%,而同期徐州水域负碳汇则整体减少;4)水域面积和建设面积在开采期单调增加,在大量煤矿闭矿后碳汇衰减趋势并未减弱,水域负碳汇量仍然呈上升趋势.在1990—2000年的贾汪区煤矿扩产阶段及2000—2010年的煤矿陆续闭矿阶段,贾汪区年植被-土壤碳汇量分别减少4.10%和6.39%,年水域负碳汇量分别增加55.33%和11.89%.     

地表反照率和植被覆盖度对矿区热环境的影响

为分析由于矿产资源的高强度开采导致地表原有植被遭到破坏,使得地表反照率发生改变进而对矿区地表热环境造成的影响。以河北省迁安市马兰庄铁矿为例,利用Landsat遥感影像可见光波段基于统计模型法反演地表反照率,基于NDVI-DFI的像元三分模型反演植被覆盖度,对热红外波段基于辐射传输方程法反演地表温度,借助叠加分析法、相关分析法和回归分析法,定量化和可视化探究了地表热环境时空异质性对光合植被覆盖度和地表反照率变化的响应规律。结果表明:研究区地表热环境空间分布呈现明显的异质性和规律性,高温区主要分布于北部沙河山采场、中部柳河峪排土场和南部未复垦的白马山排土场,中温区主要位于高温区边缘以及其他裸露地表,低温区主要位于北部已复垦尾矿库和已复垦排土场以及境内绿地和水体;光合植被覆盖度和地表反照率的时空变化,导致研究区夏季午间地表热环境异质性较大,3期影像下垫面地表温度均值排序为:矿区采场裸岩>排土场矿渣>复垦植被>水体;光合植被覆盖度和地表温度的回归分析结果表明二者在0.01水平（双侧）呈线性负相关关系（p<0.01）,说明光合植被覆盖度的增加对地表热环境具有降温效应,决定系数R²分别为0.63、0.55、0.65,由回归系数可知,2000年、2008年和2018年,光合植被覆盖度每增加10%,会使地表温度相应下降0.66、0.74、1.09 ℃;地表反照率和地表温度的回归分析结果表明二者在0.01水平（双侧）呈线性正相关关系（p<0.01）,说明地表反照率的增加对地表热环境具有增温效应,决定系数R²分别为0.35、0.40、0.48,由回归系数可知,2000年、2008年和2018年,地表反照率每增加10%,会使地表温度相应上升1.09、1.36、1.76 ℃。研究结果将对矿区地表热环境异质性的评估和优化提供定量参考依据。     

格网尺度下湖南省生态服务价值时空演变研究

[目的]评估近20年土地利用变化与生态服务价值时空变化特征,以期为湖南省国土空间规划编制和生态保护开发方面提供相关依据.[方法]基于中国陆地生态系统单位当量因子表,通过价值系数修正,利用探索性空间统计分析方法在格网尺度下考察湖南省土地利用情况与生态服务价值动态变化特征.[结果]林地是湖南省最主要的自然生态系统,其面积不断萎缩,减幅不断扩大;建设用地面积持续迅猛增加,近20年来增长了1.39％;2000年—2020年,研究区生态服务价值不断递减,且减幅逐渐扩大,共下降了134.35亿元;湖南省ESV明显存在东西部高、中间低的空间分异特征,生态服务价值增益较大的地区与水域分布较为吻合,而损耗较大的区域和建设用地、未利用地等地类分布具有空间一致性;近20年各时期生态服务价值及其变化均呈现较强的空间集聚性,且集聚程度总体上不断递增.[结论]如何在经济飞速发展的同时在地域层面落实生态文明战略、推动生态文明建设,是湖南省进行国土空间规划编制时需要重点解决的难题.     

合肥市土地利用变化及生态环境效应研究

基于合肥市Landsat TM遥感影像,采用土地利用动态度、生态系统服务价值、生态贡献率等方法开展研究。在2005～2015年间,合肥市耕地、林地、草地、水域湿地、建设用地和未利用地年变化率分别为-6.6%、-3.3%、-0.7%、4.0%、24.3%、-0.7%,合肥市生态系统服务价值共减少1.27亿元。合肥市各土地利用类型动态变化存在差异,耕地、林地、草地、未利用地面积减少,水域湿地和建设用地面积呈增长态势,土地利用总体处于发展阶段,生态系统服务价值减少,生态环境受到轻微不利影响。     

图们江跨国界地区生态系统服务价值研究

以2000年和2010年遥感影像解译数据为基础,对生态系统服务价值因子表及单位面积旱田食物生产公式进行区域修订,比较分析了图们江跨国界地区(中国、朝鲜、俄罗斯)10年土地利用及生态系统服务价值变化.结果表明:中国一侧的林地、水田面积有所减少,草地、旱田、水体、未利用地面积有所增加,生态系统服务价值(ESV)下降了5.26%;朝鲜一侧的各生态系统面积都有不同程度的增加,ESV上升了21.8%;俄罗斯一侧的森林、未利用地面积有所增加,其他生态系统面积则减少,ESV上升率为5.66%.     

近40年安徽省生境质量时空变化特征

生境质量是生态环境质量综合评价的重要指标,分析区域生境质量时空变化格局,对于维持生态系统服务、构建与维护区域生态安全格局、促进区域经济持续发展具有重要作用。文中以安徽省为研究区,基于InVEST模型分析安徽省1980—2020年生境质量时空变化。结果表明：1) 1980—2020年安徽省生境质量时空分布格局整体不变,呈下降趋势。生境质量转换类型数目先减少后增加,变化面积从最大到最小再扩大,转化趋势由优化转向恶化。生境退化度低度和中度面积占比较大,空间分布格局呈现“南低北中”的分布模式,高度退化区镶嵌其中。2)安徽省海拔主要处于-163～113 km,较低等级生境质量占主要位置,年际变化呈下降趋势。平坡为研究区主要坡度范围,生境质量坡度圈层分布与海拔圈层分布相似。3)水域各距离圈层生境等级的面积占比分布相似,以较低等级为主,高级其次,随着与水域距离的增加,单位生境质量先升高后降低,在6～9 km圈层整体生境质量达到最高。4) 1980—2020年安徽省县级行政区划生境质量分布格局基本不变,从南到北生境质量逐渐降低,104个县级行政区中有15个区县生境质量等级产生变化,皆为下降趋势,主要分...     

吉林省西部土地利用变化对生态系统服务价值的影响

以1993年和2003年两期Landsat TM/ETM影像解译数据为基础,分析吉林省西部地区10年来的土地利用/土地覆被变化,并计算由此导致的生态系统服务价值(ESV)变化.结果表明:10年来,研究区水田、林地、未利用土地和建筑用地面积大幅增加,草地、湿地、水域和旱田面积大幅减少;ESV由1993年的988.45亿元减少到2003年的921.12亿元,年均递减率达0.68%;生态系统单项服务功能价值中,气体调节、土壤形成与保护、食物生产、原材料等服务价值在增加,气候调节、水源涵养、娱乐休闲、废物处理、生物多样性保护等服务价值在减少.     

基于RS、GIS土地利用及其生态服务价值变化的研究

以遥感影像资料为依据,运用Costanza的生态服务价值计算方法,在RS和GIS的支持下分析1996～2000年哈尔滨市阿城区土地利用及其生态服务价值的时空变化特征.结果表明:土地利用类型以耕地为主,1996年面积比例为54.38％,2000年为54.55％;耕地、林地、草地、水域、建设用地均有较高的保留率,分别为99.68％、99.26％、99.34％、97.24％、97.73％;未利用地的保留率较低,为64.67％;生态服务价值2000年较1996年增加了9.6×106元,生态环境改善,草地、耕地、林地向水域的转移是生态价值增加的主要原因;生态环境增值区域,耕地到水域的转化贡献率最大,为15.96％;生态环境减值区域,林地转化为耕地的贡献率最大,为36.81％.     

无锡土地利用变化及生态系统服务价值研究

选取江苏省无锡市作为研究区域,探索从2000年到2014年,无锡土地利用状况及生态系统服务价值的变化。对无锡市的发展状况进行评估并对未来的城市发展做出相应的分析。结果表明,无锡市土地大多数是从其他土地类型转变为建设用地;在水域、耕地、林地这3种土地利用类型中,仅有林地有少幅增加;建设用地是变化量最大的土地利用类型,也是最快的类型,可见无锡的城市化进程在这14年中迅猛发展;而在生态系统服务价值方面,无锡的生态系统服务价值也是逐年递增的,但总体变化幅度不大。     

矿区土地生态评价及空间分异研究

针对矿区土地生态系统的结构、功能与问题,以沛县矿区为例,从自然条件、景观结构、干扰程度和生态效益4个方面构建评价指标体系,综合评价矿区土地生态质量,并定量分析矿区土地生态质量空间分异特征.结果表明:土地生态质量总体趋势以农业为主的南部地区好于以工矿建设为主的北部,呈现由工矿和城市为核心向四周辐射递增的格局;生态质量较好的区域占总面积的36.06%,生态质量较差的区域占24.05%;大规模煤炭开采和城镇化建设是影响矿区生态状况的主要原因.进一步对矿区土地生态质量空间进行自相关分析可知,其自相关性为0.537 7,表明矿区土地生态质量表现出较强的空间集聚特征;在空间分布上"高值区"和"低值区"聚集特征明显,并存在一定数量的空间"异常点",为矿区土地综合治理与生态修复提供了一定的数据支撑与理论依据.     

锡林浩特市胜利矿区近30a植被覆盖度变化研究

为研究内蒙古锡林浩特市胜利矿区近30 a植被覆盖度变化情况及其影响因素,采用Sen斜率估计和M-K检验法分析NDVI变化趋势;基于像元尺度分析植被变化,研究其空间差异性;通过转移矩阵研究植被覆盖度稳定性、降雨和地形因子对植被覆盖度的影响程度。结果表明:(1)近30 a胜利矿区NDVI均值呈缓慢下降趋势;(2)植被损伤区面积占研究区总面积的23. 02%,分布于矿业景观和城镇建设景观;植被恢复区面积占研究区总面积的3. 11%,分布于人工草场与湿地;(3)植被覆盖度不稳定,易发生转移;(4)排土场高程和坡度与植被覆盖度呈显著负相关,坡向与植被覆盖度关系不显著。     

基于RS和GIS的滁州市土地利用与景观格局变化

人类社会经济的发展对土地利用和景观格局会产生重要的影响。以2000年、2005年、2010年和2015年4期TM遥感影像数据为基础,借助RS和GIS技术对滁州市土地利用与景观格局的变化进行分析。研究结果表明:滁州市土地类型主要为耕地、林地、居民用地和水域,草地和未利用地面积相对较小。2000—2015滁州市土地利用变化表现为耕地面积减少,林地、居民用地和水域面积增加,草地和未利用地面积相对稳定。变化过程主要是耕地转化为居民用地和林地。景观格局分析表明滁州市景观的斑块密度、形状指数、香农多样性指数和均匀度指数不断增加,景观的破碎化程度提高,异质性增强。滁州市土地利用和景观格局变化有不断加剧的趋势,城市化和退耕还林是滁州市土地利用和景观格局变化的主要因素。     

江淮丘陵土地利用景观格局变化分析与预测

以2000年、2005年、2010年和2015年4期TM遥感影像为基础数据,借助GIS技术和Markov模型对江淮丘陵地区滁州市南谯区的土地利用及景观格局变化进行分析与预测。研究结果表明:南谯区土地利用以耕地和林地为主,其次为居民用地和水域,草地面积最小。2000—2015年南谯区土地利用总体上表现为居民用地明显增加,耕地面积显著减小。但总体土地利用转化活跃程度呈下降趋势,土地利用结构趋于稳定。景观格局方面,南谯区景观破碎化程度增加,优势斑块呈现分散退化趋势,异质性增强。Markov模型预测表明未来南谯区居民用地增加速度远高于其它几类用地,同时耕地面积缩减严重,而林地小幅度增加,水域面积呈现先增后减趋势,草地面积总体保持稳定,反映南谯区未来土地利用的变化趋势。     

近14 年广西生态系统健康时空变化特征

基于活力-组织力-恢复力(VOR)模型构建广西生态系统健康评价体系, 对 2006-2019 年间的生态系统健康进行评价与分析。结果表明: 近14 年间研究区生态系统健康状况总体呈先下降后上升趋势, 生态状况为健康的区域消失殆尽, 但生态系统健康状况良好的地区环境有明显向好趋势, 所占面积比年均上升0. 7%, 而生态系统健康状况一般的区域面积占比呈轻微下降趋势, 年均下降 0. 39%。 空间分布上表现为研究区生态系统健康状况总体呈现北部生态系统健康状况要优于南部地区。研究区生态系统健康状况由最开始较大程度下降后小幅度上升,生态系统健康状况向良好趋势发展, 但环境问题仍应引起足够重视。     

基于ANP和指标权重敏感性分析的矿区生态安全评价

以山西省长治市潞安王庄矿区为研究对象,基于压力-状态-响应（PSR）模型框架建立了一套生态安全评价指标体系,对矿区这一典型的复合生态系统进行生态安全评价。根据指标体系的结构特点,采用网络层次分析法（ANP）确定指标权重,并对评价结果进行权重敏感性分析来确定影响矿区生态安全的敏感性因子。评价结果表明：（1）王庄矿区生态安全综合指数从2006年的0.512增加至2010年的0.644,总体呈逐年上升趋势,2009年以后生态安全状况处于较安全水平,矿区近几年所采取的响应政策对这种状况的改变起到了关键的作用;（2）生态安全综合指数对GDP增长率、废水循环利用率、人均绿化面积等9个指标表现出相对敏感性,主要是因为这些指标权重较大并且变化较为明显。矿区应当特别针对处于低水平的相对不敏感性指标和呈下降趋势的相对敏感性指标采取相应措施,以进一步改善矿区的生态安全状况。     

基于煤电资源开发的农牧交错区生态系统服务演变特征

针对煤电资源开发背景下北方农牧交错区生态系统退化的问题,以锡林郭勒盟为研究对象,使用RS,GIS技术,基于2011,2013与2015年遥感影像数据、土地利用变化数据和社会经济数据,采用生态系统服务价值评估方法和步进回归法,分析了区域生态系统服务在农业、牧业以及煤电资源多重影响下的演变规律及响应机理.结果表明:研究区土地利用变化剧烈,草地面积持续减少8.43%,且主要是草地向耕地(7 911km2)和建筑用地(3 722km2)转化,其他土地利用类型呈持续增长趋势;研究区生态系统服务总价值由2 171.52亿元持续下降至2 097.77亿元,主要由草地生态系统服务价值下降导致;研究区生态系统服务下降的主要驱动因子为煤电资源与农业资源的开发.为北方农牧交错区在农业、牧业、煤电资源开发综合决策提供了科学依据.