基于CA-Markov模型的土地生态安全格局模拟——以十堰市郧阳区为例

基于郧阳区2015年土地利用数据,通过计算生态系统服务价值,借助该价值构建生态安全格局,以生态安全格局为影响因素,利用CA-Markov模型进行了不同情境下土地利用格局模拟。结果表明:ESP保护情景下,林地、耕地、建设用地、水域得到了有效的保护,并且保护程度依次降低,增加的面积分别为46.35、28.7、15.44、5.96,无生态保护情景下,其他土地和园地的面积高于ESP保护情景下的面积。从生态系统服务价值方面,水域、风景设施用地、园地、林地的ESV有提升,提升强度依次降低,分别为3.03、1.99、1.11、0.8亿元,剩余3种地类的ESV略有降低,总体来看ESV由53.94亿元上升到56.06亿元,区域生态系统服务价值得到了提高。     

北京市生态系统服务价值时间变化和区域差异分析

以北京市1992和2007年遥感图像和统计数据为依据,分析了北京市土地利用结构的变化,对不同时期生态系统服务价值进行了动态评估,并依据各区生态系统服务价值对北京市生态系统服务进行分区规划.结果表明：北京市土地利用发生了很大变化,1992年以林地和农田为最主要的利用方式,2007年林地、草地、农田、建设用地所占比重都比较突出,显现了大都市各种用地较均衡的局面;研究期内总的生态系统服务价值由528.27亿元降至485.04亿元,其中农田的变化量最大,生态系统服务价值减少66.2亿元,变化率达49.74%,林地生态系统服务价值随森林覆盖率的提高增加29.36亿元,由于水域单位面积生态系统服务价值很高,其面积减少不大,但生态系统服务价值减少了9.27亿元,草地面积增加较大,其生态价值呈增长趋势;依据各区各类型生态系统服务价值,将北京市划分为水源涵养区、生态屏障区和生态涵养区、城市未来发展区、首都功能核心区和城市功能拓展区5类,为宏观控制土地利用提供依据,便于实现各功能分区的差别化管理.     

陕西千渭之会国家湿地公园土地利用变化及其评价

利用卫星影像图、造林设计图和实地调查数据,转移概率矩阵、生态系统服务价值系数等参数,研究了2011-2014年陕西千渭之会国家湿地公园土地利用及其生态服务功能价值变化情况,结果为耕地主要转化为林地,转移概率达87.47%;39.82%的草地和21.20%的建设用地转化为水域;未利用地的转化率也比较高,分别有11.35%、24.39%、43.05%、16.46%的未利用地转化为林地、草地、水域和建设用地;水域面积占总面积的60%左右,对维持湿地生态系统的稳定起着重要的作用;湿地公园生态系统服务价值从2011年的2262.97万元增加到2014年的2710.70万元,净增447.73万元。     

乡村土地开发对森林生态系统服务功能的影响

根据马家河乡2005年和2010年的土地开发利用数据,采用Costanza提出的生态系统服务功能价值(ESV)计算方法,对其不同利用类型土地的森林生态系统服务功能及森林生态系统单项服务功能的价值进行评估。结果表明:马家河乡土地利用类型变化中,以林地、居住及建设用地等类型变化为主。其中,林地面积减少的最多,其所占国土总面积的比例减少幅度达到11.94%;其次为耕地面积,减少了3.02%;果园、草地水域的面积基本保持不变;而居住及建设用地增幅最大,达到了8.14%。马家河乡土地的森林生态系统的服务功能价值以林地价值减少最多,达到664.5元;果园价值减少459.77元;耕地价值减少188.97元;草地价值减少了64.39元;水域、居住及建设用地和未利用地的价值有不同程度的上升。马家河乡森林生态系统单项服务功能价值中除了森林游憩保健服务功能的价值有所上升,其余各项服务功能的价值均有不同程度地下降。     

基于生态服务价值的武陵山区生态系统敏感性评价——以松桃县为例

为分析土地利用演变对区域生态系统服务价值的影响过程,探究了生态系统敏感性的主要影响因子。从生态系统敏感性评价的角度,以贵州省松桃县2010~2015年土地利用变化特征为例,融合遥感影像解译和空间分析技术,计算出县域各乡镇生态系统服务价值,并采用生态敏感性指数评价了松桃县生态系统敏感性空间特征。研究结果表明:(1)2010~2015年由于建设用地增加,林地、耕地面积下降,导致松桃县生态系统服务价值整体呈下降趋势,其价值量由2010年的5022.01×10~4元下降至2015年的5000.08×10~4元,下降幅度达38.43×10~4元。(2)县域生态价值量集中于森林覆盖广的寨英镇、乌罗镇、盘信镇3个乡镇,三者价值量分别为4.12×104元、3.83×10~4元、3.06×104元,占全县价值量的21.97%。(3)植被覆盖率越高,生态服务价值密度越大,则生态服务价值的敏感性就越低。且林地面积对整个生态系统服务价值量起决定性作用(相关系数为0.99)。因此,及与生态服务价值的生态敏感性评价即可实现定量化的敏感性评价过程,也为区域绿色GDP核算提供参考依据。     

旅游发展典型区域土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以桂林阳朔县为例

为研究旅游发展典型区域——阳朔县的土地利用变化对当地生态系统服务价值的影响,利用该县1999、2005和2010年以及土地规划中规划年末2020年的土地利用动态数据为基础,参考Costanza等提出的生态系统服务价值系数和中国陆地生态系统单位面积服务价值表,估算土地利用变化对生态系统服务价值的损益,并分析旅游产业发展对生态系统的影响。研究结果表明,1999年~2005年阳朔县耕地面积缩减980 hm2,林地、水域和湿地都不同程度的增加,而未利用土地减少了约5 262.9 hm2;2005年~2010年间各类型的土地面积都有所增加,林地增速最快,共增加了16 257.7 hm2左右,而未利用土地缩减了约42 915 hm2;1999年至规划年末2020年耕地有小幅缩减,未利用土地缩减幅度最大,而林地、水域和湿地面积持续增加。整个研究期内,阳朔坚持旅游强县的发展战略,未利用土地面积大幅缩减并转化为林地、水域用地等以改善生态环境。1999年阳朔县生态系统服务价值为1067.37×106元,2005年小幅上升,到2010年已达到1 487.29×106元,而1999年至规划年末2020年生态系统服务价值增加了1 002.88×106元,由此可见,阳朔县生态系统服务价值在逐年增加且增幅也在加快。阳朔县以生态旅游、山水休闲旅游和农业旅游为主导的旅游产品发展策略为保护当地的生态环境提供了有力的保障,促进了当地生态系统服务价值的不断提升。     

以林地为主的土地利用类型对生态系统服务功能影响研究——以长沙市岳麓区莲花镇为例

土地利用结构的改变对生态系统服务功能影响深远。参照前人提出的陆地生态系统价值当量因子表并结合研究区实际情况,计算出研究区2005~2013年生态系统服务价值VESV。结果表明:莲花镇生态系统服务价值构成中,林地占主要部分,达到75%以上,其次是水域。研究区总VESV由2005年的45.73×107元减少到2013年的44.81×107元,林地面积的减少以及建设用地面积的增加是生态系统服务价值减少的主要原因;对开展"综合土地整理"项目的五村进行分析,结果表明大华村和立马村的单位面积ESV较高,说明两村生态效益较高,土地利用规划更加合理;桐木村的单位面积ESV最小,在今后的发展中应增加林地面积,保护耕地,减少未利用地向建设用地转变。研究期内各土地利用类型的敏感性指数均小于1,说明研究结果可信。     

元谋干热河谷林地生态系统服务价值变化

[目的]以元谋县为研究区,基于生态学、RS和GIS理论和方法,研究干热河谷林地利用及生态系统服务价值的变化特征,以期丰富干热河谷林地生态研究,为区域生态环境调控提供理论依据。[方法]以2008年Landsat 7ETM及2016年Landsat 8 OLI 2期遥感影像、国家基础地理信息系统及ASTER GDEM数字高程模型为数据源,利用ENVI和ArcGIS软件对2期遥感影像进行解译,获取林地土地利用数据,分析林地的时空特征;调整林地生态系统服务当量因子系数,计算单位面积农田食物生产功能价值及单位面积林地生态系统服务价值系数,分析林地生态系统静态价值特征及其变化;以支付能力指数、支付意愿指数和环境能力指数为参数构建林地生态系统服务动态价值调整系数,分析林地生态系统服务动态价值特征及其变化。[结果]林地主要分布在研究区南部和东部的中高山,在西部、西南部和北部及东部边缘的中高山有少许分布,在河谷坝区有零星分布;2008—2016年林地面积增长了64.24 hm~2,变化幅度达到11.42%;有90.53 km~2的林地转为非林地,有154.77 km~2非林地转为林地。林地向草地转移了73.61 km~2,草地向林地转移123.11 km~2;2016年研究区林地生态系统服务静态价值为14.97亿元,较2008年的13.44亿元提高了1.53亿元。2016年林地在研究区生态系统总静态价值的比例为56.41%,较2008年的51.73%提高了4.68%;2008年和2016年林地生态系统服务动态价值分别为4.758亿元和9.027亿元,仅为同期林地生态系统服务静态价值的35.40%和60.30%。[结论]研究区林地面积迅速增长,林地与非林地相互转换频繁,林地净增长明显;林地面积的增长提升了生态系统服务的静态价值。林地的单项生态系统服务价值中,土壤形成与保护、气体调节和生物多样性保护的价值最大,食物生产的价值最小;林地生态系统服务动态价值虽然远低于静态价值,但其变化幅度明显高于静态价值。高生态系统服务价值的林地对社会和环境调节能力的增长更为敏感。     

宜宾市土地利用变化及其生态环境效应研究

在“双碳”目标和可持续发展背景下，探讨长江首城——宜宾市自实施退耕还林、天然林自然资源保护等生态工程以来土地利用格局的变化以及生态环境的响应，为该地区的国土空间规划和生态环境治理提供重要的科学依据。基于2000年、2010年、2020年3期遥感影像数据，以宜宾市域为研究范围，从土地利用动态度、生态环境质量及生态系统服务价值等方面综合分析了宜宾市土地利用变化及其生态环境效应，结果表明：（1）自2000年以来，宜宾市土地利用变化主要表现为草地、耕地面积减少，林地面积先增后减呈波动变化，建设用地、水体面积增加。建设用地和水体动态度最大且呈正向变化。（2）20年间生态系统服务价值从333.21亿元增至347.82亿元，增长了14.61亿元。（3）2000年、2010年、2020年生态环境质量指数分别为0.4065、0.4077、0.4078，研究区生态环境质量在维持着相对平衡的同时呈现出上升态势，但在区域内部改善与恶化并存。宜宾市长江生态第一城的建设任重而道远，未来应继续扎实推进岷江、向家坝库区等地的生态修复工作，着重提升区域生态系统服务能力，切实走好宜宾的生态、低碳发展之路。     

土地利用景观格局变化的服务功能响应研究——以大清河水系阜平流域为例

以河北省大清河水系阜平流域为研究对象,利用景观格局指数分析法、服务功能价值量评价法及相关分析等方法,研究了1985—2015年该区域土地利用景观格局及生态系统服务价值变化规律,分析了服务功能与土地利用景观格局之间的相互关系,探讨了生态服务功能对土地利用景观格局变化的响应过程。结果表明:1)研究区近30年城市、林业、农业、水域景观呈增加趋势,荒漠、草地景观呈减少趋势。总体上表现为斑块数量减少,平均斑块面积增大,各景观类型连通性增强,景观结构愈加稳定。2)研究区生态服务总价值在2000年最高(58.08亿元),2000年之前呈增加趋势,2000年之后呈减少趋势。林地服务价值贡献率最大,其次为农田和草地;单项服务价值中维持生物多样性与保持土壤服务贡献率最大,其次为气体调节和气候调节。3)生态系统总服务价值与斑块密度、景观形状指数、面积加权平均形状指标、面积加权平均分维数、平均斑块面积、聚集度均有较强的相关性。     

基于生态服务价值变化的云南省生态公益林建设成效评估

利用云南省森林资源连续清查2002年以及2012年数据,按照森林生态系统服务功能价值评估方法,对云南省生态公益林的森林生态系统服务功能价值进行估算,通过生态服务功能价值的变化,评估云南省生态公益林10年建设成效。评估结果,云南省生态公益林森林生态系统服务功能总价值由2002年的3 666.00亿元增加到2012年的5 321.82亿元,增加1 655.82亿元;单位面积价值由2002年的6.07万元/hm~2增加到2012年的7.90万元/hm~2,每公顷提升1.83万元。表明云南省生态公益林10年建设成效显著,森林生态系统服务功能有了明显提升,生物多样性保护价值显著,水土保持功能突出,净化空气质量贡献大。     

江口县土地利用格局时空变化特征分析

采用土地资源利用动态度等相关模型对江口县土地利用数据进行了特征分析,结果表明:2009~2015年城镇村及工矿用地、交通运输用地呈现逐年增加态势,耕地、草地、林地、园地、水域及水利设施用地减少,土地利用由耕地、林地、园地、草地、水域及水利设施用地向交通运输用地、城镇村及工矿用地转化。为了保持生态系统可持续性,提出了要对耕地、园地、草地、林地、水域及水利设施用地实施保护,加大对未利用地开发利用力度,以满足建设发展的需要。     

仓山区土地利用变化对生态服务价值的影响

采用福州市仓山区2000年、2010年土地利用数据,运用GIS方法提取了10年间的仓山区土地利用动态变化数据。采用中国陆地生态系统的服务价值测算方法对仓山区土地利用数据进行了分析处理,测算了仓山区土地利用变化引起的生态系统服务价值变化。结果表明:2000~2010年,仓山区生态系统服务价值呈明显的下降趋势,这与土地利用变化密切相关。提出了控制建设用地的扩张,保护水域、林地、耕地和园地等生态价值系数高的土地利用类型的建议,以提升仓山区生态系统服务功能。     

基于遥感与GIS的临淄区土地利用变化与生态环境效应研究

根据临淄区2008年、2012年和2018年三期土地利用数据,利用地理信息软件对2008-2018年这10年间临淄区的土地利用变化和生态环境效应进行了计算分析。结果表明:研究区2008~2018年主要土地利用类型为耕地和建设用地。10年间,草地和建设用地的面积增加,耕地、林地、水域和其他用地的面积减小,耕地减少的面积最大,建设用地增加的面积最多。草地增加的面积主要来自耕地和林地,建设用地主要来自耕地;耕地和水域为生态高敏感类型,林地为中敏感,草地低敏感,建设用地和其他用地不敏感。2008~2018年期间的土地利用类型变化导致临淄区中高风险、较高风险和低风险区域的面积不断增加,而中风险和低风险的面积不断减少,临淄区区域总体生态风险增加;10年间,生态环境质量指数逐年下降,2008~2012年,耕地转换为建设用地是生态环境质量恶化的主要因子,耕地转换为草地是生态环境质量改善的主要因子;2012~2018年,草地转换为建设用地是生态环境质量恶化的主要因子,建设用地转换为耕地是生态环境质量改善的主要因子。     

杭州市森林资源价值核算

以杭州市2021年森林资源动态监测数据为研究基础,依据《森林生态系统服务功能评估规范》,运用年金资本化法、重置成本法、收益现值法、市场倒算法、分布式测算法、市场价值替代法、文年评估法等方法综合核算杭州市森林资源价值,包括林地林木资源、森林生态价值服务、森林文化价值。结果表明：(1)杭州市2021年森林资源资产总价值1 915.58亿元,其中林地林木价值699.23亿元,占36.50%,林木价值687.88亿元,林地价值11.35亿元。在林木价值占比中,乔木林>经济林>竹林。在林地价值占比中,乔木林地>竹林地>其他林地。(2)森林生态服务价值827.54亿元,占森林资源总价值的43.20%,森林生态系统服务价值内部构成排序为：涵养水源价值>生物多样性保护价值>固碳释氧价值>保育土壤价值>净化大气环境价值>森林防护价值。(3)森林文化价值388.81亿元,占比20.30%。     

秦巴山区退耕还林(草)典型区域土地利用和土壤保持服务变化研究——以文县为例

以陇南市文县为研究区域,基于区域土地利用与土壤保持变化,分析了退耕还林(草)政策对区域土壤保持的影响。结果表明:(1)2000～2015年期间,耕地、林地、草地之间存在双向流转,其中,退耕还林还草区域多为山地旱地,山地旱地转为草地的面积占退耕还林还草面积的74.05%,山地旱地转为林地的面积占退耕还林还草面积的23.26%;(2)各地类的土壤保持服务能力存在明显差异,总体呈现出:林地草地耕地未利用地水域城乡、工矿、居民用地的特征;(3)2000～2015年文县的土壤保持服务有明显提升,物质量总量增加了9.38×10~6t,总价值增加了6.09亿元。根据此研究结果评价了退耕还林(草)工程实施对土壤保持服务的影响,显示退耕还林(草)工程有效提高了文县土壤保持服务的物质量和价值量,为今后进一步加强生态环境保护和制定土壤侵蚀治理方案提供了一定的科学依据。     

基于土地利用变化的福建省自然保护区生态系统服务价值研究

以福建省自然保护区为例,依据2000年、2005年和2010年福建省土地利用数据,利用ArcGIS软件分析各类型土地利用的面积及其变化特点,并参照谢高地的生态系统服务价值计算方法,分析了福建省自然保护区内土地利用变化与生态系统服务价值之间的关系。结果表明:(1)2000—2010年,土地利用发生了较大的变化,各类型之间转换比较频繁,且林地面积逐渐在减少,园地和建设用地面积逐渐在增加,其他土地类型面积先增加后减少;(2)2000—2010年,林地主要转变为园地和耕地,园地主要由林地和草地转换而来,林地为自然保护区最主要的土地利用类型;(3)2000—2010年,自然保护区生态系统服务价值逐渐减少,且土地利用变化与各类型的生态系统服务价值变化相对一致。     

崇明三岛森林生态系统服务价值动态评估

文章构建了河口平原人工林生态系统服务价值评估指标体系,估算了崇明三岛森林供给、调节和文化3大类共12项服务价值量,并分析了不同乡镇的总价值和单位面积价值。结果表明:2013年崇明森林生态服务总价值为46.61亿元,单位面积价值为18.09万元/(hm~2·a),人均价值为0.68万元;2015年总价值、单位面积价值和人均价值分别比2013年增长22.8%,17.5%和24.7%。生态服务价值以调节服务为主,2013年为32.97亿元,2015年比2013年增长20.2%。在调节服务中,调节气候、净化环境和涵养水源价值比例较高,合计超过70%,积累营养比例最低。乔木林中硬阔林价值最高,其次为杉,第三为软阔。2013年,长兴镇森林生态服务总价值最高(4.42亿元),东平林场单位面积价值最高(18.70万元/hm~2·a)。     

河南省湿地生态系统服务价值评估

以2015年为基准年,结合河南省2012年第二次湿地资源调查数据和其它相关资料,对河南省湿地8类生态系统的服务价值进行评估。结果表明,河南省湿地生态系统服务价值为2 337.19亿元。其中,间接价值为1 942.16亿元,直接价值为395.03亿元,单位面积生态系统服务价值为37.22万元/hm~2,为人类提供的巨大服务功能,通过此次评估可为全省湿地保护管理提供重要的决策依据。     

堰塘生态价值量化分析与工程应用

指出了随着经济发展所需建设用地的增加,区域生态安全受到严重威胁,大型工程项目的建设,使得土地利用类型发生变化,直接导致生态服务价值损失。堰塘作为成都平原独特的生态系统,不仅具有生产生活服务功能,更是在净化空气、小气候调节、水源涵养等方面具有重要贡献。基于Costanza提出的生态服务价值理论,以四川盆地为生态大区,对当量因子进行了修正,提出了一套适用于成都平原堰塘生态系统服务功能价值系数,并结合成都天府国际机场项目规划区域,进行了生态系统服务价值估算。结果表明:项目建设前后,堰塘生态系统总面积减少24.98hm2,生态系统服务价值损失高达370.62亿元。以该量化数据为依据,给出了生态补偿建议,为项目地绿地系统规划、边坡生态防护、人工湿地建设、生态建筑设计等提供了规划设计参数。此外,大尺度的生态服务价值核算理论,通过区域生态背景校正,与大型工程项目相结合,为工程项目生态建设提供了一种新的方法论。