河北省生态系统服务价值时空变化格局分析

河北省的功能定位是"京津冀生态环境支撑区",定量评估生态系统服务功能与价值,掌握时空变化特征,既有利于指导生态环境保护工作实践,也对实现社会经济和生态保护协同发展目标意义重大。采用生态系统服务价值当量因子法,分析了土地利用变化影响下河北省生态系统服务价值的时空变化特征,探讨了不同生态系统服务功能之间的权衡与协同关系。结果表明:2000—2015年河北省ESV呈持续减少趋势,15年间共减少了300. 56亿元(8. 5%)。其中,水域的ESV及相关的水资源供给和水文调节功能价值减少最为显著。河北省ESV在空间上呈现北高南低的分布格局,ESV较高的西北部地区得益于林地和草地的生态服务价值,ESV中等的东部沿海城市主要依靠海河水域湿地的服务价值,ESV较低的南部和中部地区则主要来源于耕地的服务价值。从四大类服务功能之间的关系看,调节服务与供给服务、支持服务均具有显著权衡关系,而供给服务与支持服务之间存在显著协同关系。     

河南省生态系统服务价值的时空变化研究

基于河南省2000年、2010年、2018年土地利用数据,测算分析了各年的生态系统服务价值(ESV)总量及构成情况,并基于格网尺度,运用GIS空间分析工具探索了河南省ESV的空间格局及演化特征。结果表明：(1)2000—2018年,河南省生态系统服务价值减少了3.754×10⁸元,在豫西及豫南地区保持稳定,在人类活动密集的豫中及豫东地区变化显著;(2)生态系统贡献上,耕地生态系统的贡献最大,单项生态系统服务价值中,保持土壤价值最大;(3)河南省生态系统服务价值呈现出明显的尺度效应,5 km×5 km的格网尺度下莫兰指数最大,以此尺度分析发现,河南省ESV空间差异明显,受水系影响,呈现出自豫西、豫南林地区向豫东耕地区递减的条带状分布格局。高-高集聚区集中分布在豫西大部分地区、豫南部分地区及豫北沿省界呈条带状分布地区。     

2001-2014年乌审旗生态系统服务变化分析

生态系统服务是指生态系统形成和所维持的人类赖以生存和发展的环境条件与效用。选择内蒙古典型草原地带沙地区乌审旗为研究区,选取反映生态系统供给、调节和支持服务的牲畜头数、粮食产量、水源涵养、土壤保持和净初级生产力5个服务指标,使用InVEST模型和多种模型,测算该地区2001-2014年生态系统服务的时空变化特征。研究发现:除水源涵养服务减少外,乌审旗生态系统服务从2001-2014年呈增加趋势;且不同生态系统服务指标间存在着不同权衡与协同的关系,净初级生产力服务与土壤保持服务和水源涵养服务间分别存在着协同与权衡的关系,供给服务和净初级生产力之间存在着条件权衡关系。     

生态系统服务权衡研究的实践应用进展及趋势

在详述相关研究方向与方法的基础上, 归纳整理生态系统服务在实践中的应用方向与价值。生态系统服务权衡主要包括4类——供给数理权衡、供给需求权衡、利益主体权衡和时间空间权衡, 相关的量化方法涉及客观和主观测度。这4类权衡已应用于目标设定、核心区划定、生态补偿和公众参与等不同的规划管理实践中。本文提出一个生态系统服务权衡研究的规划实践应用框架, 并从数据共享、方法简化、过程交叉、尺度精细以及定量与定性结合等层面展望未来, 以期使生态系统服务权衡研究更加切实地指导实践。     

贵州省生态系统服务价值对土地整治的响应研究

目的:对喀斯特地区不同类型不同区域土地整治所引起的生态系统服务价值变化规律进行研究。方法:采用谢高地生态系统服务价值当量法测算典型案例在实施土地整治前后生态系统服务价值及其变化,分析生态系统服务价值对土地整治类型和区域的响应规律。结果:(1)生态系统服务价值对4类土地整治项目的响应差异较为显著,农村建设用地整理较高,其次为农用地整理与土地复垦,宜耕后备土地资源开发最低。(2)各类土地整治对生态系统服务价值影响存在地区差异。(3)单位建设规模生态系统服务价值和投资生态系统服务价值系数2个指标在地区和类型间存在差异,农用地整理和土地复垦的2个指标地区差异不显著,而宜耕后备土地资源开发和农村建设用地整理的2个指标地区差异显著。结论:生态系统服务价值法在土地整治生态效益评价中具有广阔的应用前景。     

重庆市石柱县生态系统服务功能时空格局研究

[目的]对三峡库区具有典型山地特征的重庆市石柱县生态系统服务功能进行定量评估,分析石柱县生态系统服务功能变化的时空特征.[方法]以2000,2005,2010及2015年这4期石柱县的遥感影像为基础,采用植被净初级生产力及归一化植被指数数据对生态系统服务价值评估模型进行修订.[结果]1)2015年石柱县生态系统服务功能...     

沙漠生态系统服务价值评估——以乌兰布和沙漠为例

本研究基于RUSLE和InVEST模型核算研究区生态系统服务土壤保持量、水源涵养量等实物量,综合运用影子工程法、替代成本法、市场价格法等生态经济学方法,定量评估乌兰布和沙漠1990-2018年食物与原材料供给、植被固碳释氧、水源涵养等12项生态系统服务价值及其动态。结果表明：1990-2018年研究区生态系统服务价值呈先下降后上升的趋势,2018年价值量最高,达139.62亿元,其中调节服务和支持服务对总服务价值贡献最大,占90%以上;各土地利用类型对总价值的贡献率从1990年到2018年变化显著,流动沙丘贡献率由79.65%降至26.04%,固定沙丘贡献率由2.31%增加至39.75%,且价值流动增加;研究期间调节服务、支持服务占比逐期下降,供给服务和文化服务价值占比逐期上升;支持服务与其他服务间呈权衡关系。通过本研究为沙漠生态系统资源合理利用及区域社会可持续发展提供科学依据。     

地铁沿线地下水壅高规律及其对极端降雨事件的响应

地下水保护是济南市地铁规划建设的关键环节之一,由于地铁工程构筑物对地下水渗流的阻挡作用可能引发地下水壅高,因此亟需定性、定量地探究地铁工程建设目标区域的地下水壅高风险,并针对愈加频发的极端降雨事件,关注其对壅水现象的影响。对此,研究主要针对济南地铁4号线典型区段所处研究区,基于传统网格剖分方法优化建模流程,构建包含地铁工程构筑物的三维地质体结构,以建立地下水非稳定流数值模型,分析地铁沿线地下水壅高规律及成因,并设计极端降雨事件以模拟地下水壅高的响应。研究结果表明：(1) 济南西部平原区地铁工程引发的地下水壅高现象具有空间分布规律,其规律性主要受控于地铁走向-地下水流向夹角、含水层厚度,地铁-地下水流向夹角为关键主控因素;(2) 极端降雨情景下地铁沿线各区域间的壅高幅度差异有所增大,而壅高现象的空间规律与正常降雨情况下保持一致。越接近研究南侧山区地下水补给带,极端降雨事件影响越大,整体上短期极端降雨事件对地下水壅高并无较大影响。研究成果可为济南市地下水保护提供切实可靠资料,亦将为地下工程扰动地下水流场这一过程对极端降雨事件的响应形成突破性认识。     

1996—2015年粤港澳大湾区生态系统服务对景观格局变化的响应

以粤港澳大湾区(简称"湾区")为研究区,利用1996—2015年土地覆被数据和数字高程数据,采用生态系统服务价值当量估算法、景观指数分析、空间自相关分析等方法,分析1996—2015年湾区景观格局的时空演变规律,定量评估湾区的生态系统服务价值,探讨湾区的生态系统服务价值对土地利用景观格局变化的响应.结果表明:(1)湾区景观以耕地、林地为主,20年间湿地、建设用地面积大幅度增加,增长幅度分别为29.88%、150.06%;(2)湾区的生态系统服务价值(Ecological Service Values,ESV)在1996—2015年间呈持续增长趋势,在2005—2010年间增长速率较高,20年间共增长123.13亿元;(3)湾区的ESV变化冷热点分布区的土地利用转移规律性较强,冷点分布区的土地利用变化多为草地转建设用地或湿地增加,而热点分布区的土地利用变化多为草地转为湿地或水域,且二者空间分布相关性高;(4)湾区的ESV与AREA_MN、DIVISION的敏感性程度较高,说明景观类型越丰富、分割程度越低,越有利于提升景观整体的生态系统服务价值;(5)湾区的ESV强度与...     

基于空间分析的贵州省森林生态系统服务功能的价值评估

森林生态系统服务功能价值评估对促进林业可持续发展具有重要意义。利用遥感数据与GIS空间统计分析方法,分析贵州省2015年森林生态系统服务功能价值及空间分布特征。结果表明:1)贵州省森林生态系统服务功能价值量高达6 167亿元,各功能价值量排名为固碳释氧、生物多样性保护、净化大气环境、涵养水源、固土保肥、游憩、积累营养物质;2)生态系统服务功能价值量在市域水平上的空间分布呈现出北部遵义最高,东南部黔东南、黔南较高,中西部较低,西部六盘水市最低的分布态势,这一特征与当地地势条件与人类活动强度相关;3)黔东南、黔南自治州等部分地区应进一步依托森林生态系统服务功能价值较高的优势,大力发展林业绿色产业,走兴林富民道路;加强面向生态系统服务功能的林业大数据系统建设,为完善生态文明体制机制提供数据支撑。     

诱发山地公路地质灾害的极端降雨事件辨识模型

以1998 ～ 2009年重庆市国省干线公路1 695个历史地质灾害点(含滑坡灾害点771个,崩塌灾害点924个)和分布区域内35个气象观测站的实测降雨数据为基本资料,分析了降雨与地质灾害的时空相关性、原始累积降雨量与地质灾害发生频数的相关性,结果显示两者关系密切,地质灾害的发生相对于降雨具有一定的时间滞后性,滑坡、崩塌地质灾害的发生受当日降雨量的影响,更大程度上受控于前期累积降雨量,滑坡、崩塌灾害分别与灾变前8天、前6天的降雨情况最相关;根据相关性分析结果,利用统计回归方法对诱发地质灾害的有效降雨量计算模型做了改进,认为有效降雨量计算的权重是天数和降雨强度的函数,推导了诱发山地公路地质灾害的极端降雨时间判别模型,并例证了该模型在常规地质灾害预警中的应用方法.     

我国乡村生态体育公园建设及优化对生态系统服务价值的影响

为探究生态体育公园建设与优化对生态环境的影响,以我国典型乡村生态体育公园贵州安顺秀水生态体育公园为例,基于不同时期高精度遥感影像数据,利用生态系统服务价值系数法、ArcGIS软件的热点冷点分析法和空间分析工具以及景观生态理论与方法,分析乡村型生态体育公园建设及优化对生态系统服务价值的影响.结果表明:秀水生态体育公园建设...     

长株潭城市群生态系统服务供需时空分异分析

以长株潭城市群为研究区,基于2000—2018年的土地利用数据,选取生境质量、食物供给、碳储量三项生态系统服务,综合运用InVEST模型、空间自相关方法来量化分析县域尺度上城市群生态系统服务供需的时空演变特征及平衡关系。结果表明:1)2000—2018年城市群生态系统服务供给整体下降3.6%,其中12个县市区的供给呈现小幅增长,11个县市区供给出现减少,总供给量呈持续下降趋势。空间分布呈现“中间低、四周高”的特点,低供给区、较低供给区分布在长沙、株洲市区,较高供给区与高供给区在空间上的变化较大。2)2000—2018年城市群生态系统服务总需求增长201.2%,总体呈现增长态势,其中宁乡县、浏阳市和炎陵县的需求具有“先减小后增长”的特点。在空间上具有明显的空间差异,表现为三市市区的需求较为集中,而外围县市区的生态系统服务需求较小。3)2000—2018年城市群大多数县市区生态系统服务供需关系趋向恶化,尤其是高盈余地区数量明显减少。2000年,高盈余区有宁乡县、韶山市、湘潭县和炎陵县,至2018年,仅炎陵县是高盈余状态。     

福州市生态系统服务价值对土地利用变化的响应研究

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.     

洪泽湖周边地区生态系统服务价值对土地利用变化的响应

以洪泽湖周边地区(包括淮安市淮阴区、洪泽县、盱眙县,宿迁市宿城区、泗洪县及泗阳县)1996、2005年的土地数据为基础,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,评估了洪泽湖周边地区1996—2005年土地利用变化对区域生态系统服务价值的影响.结果表明研究期内洪泽湖周边地区土地利用变化显著,并造成生态系统服务价值减少691·06×106元,水域和草地减少是生态系统服务价值下降的主要原因.因此,今后应控制减少占用水域、草地的行为,以提高生态系统的服务能力.     

极端降雨对黄土沟壑区隧洞施工力学效应影响分析

黄土地区输水隧洞的建设中,降雨入渗极大影响着输水隧洞围岩稳定性。本文利用非饱和渗流理论和数值模拟方法研究了极端降雨条件入渗与黄土沟壑区隧洞的开挖扰动耦合影响下围岩的变形和渗流场演变规律,通过Plaxis3D模型对降雨入渗下新奥法施工过程中围岩力学特性、初期支护过程进行流固耦合分析。结果显示,降雨等级越高,围岩孔隙水压力变化幅度越大,对围岩的稳定性越不利;降雨入渗与开挖扰动会加速土层中渗流场和应力场的重分布过程;基于沟道的汇水特性,隧洞围岩含水率在最初5~10 d呈台阶式增长,拱顶、拱腰和拱趾处的最大变形为17.8 mm、28.2 mm、24.6 mm,最大剪切应力为175.3 kPa、182.5 kPa、150.6 kPa,降雨结束约15~20 d围岩变形速率逐渐减小收敛至特定值,但围岩的应力持续增加,为避免围岩发生塑性变形,故可在15~20 d进行二次衬砌支护。本次研究结果可对极端降雨期黄土沟壑地区隧洞施工安全控制提供参考。     

贵阳市景观格局对生态系统服务价值的影响

探明贵阳市景观格局与生态系统服务价值在空间上的相关性分布特征,旨在为山地城市生态环境建设和生态规划提供保护措施。本研究对2000、2010、2020年3期土地利用数据进行景观分类,采用景观格局指数、当量因子法和地理加权回归模型,探讨景观格局与生态系统服务价值的时空演变及响应关系。结果表明：1)2000—2020年以森林为主的景观面积增加,增长量为2 627 km²,建设用地扩张占据农田,整体景观趋于破碎化且多样性减弱。2)贵阳市ESV呈增加趋势,变化率为38.91%,贵阳市开阳县、乌当区和息烽县ESV高值区增加,中值区逐渐向南聚集,低值区向外扩张。林地是ESV总增量的主要贡献者。3)在高价值景观类型区,破碎化程度越低和景观多样性越高可促进ESV增长。建设用地集中区破碎化程度越高且景观多样性越低导致ESV减小。4)研究认为应根据贵阳市不同区县的生态环境特征,因地制宜优化贵阳市景观格局,促进生态系统服务价值持续增长。     

极端气温对贵州省生态系统服务的影响

基于气象逐日观测数据,选择极端高温和低温典型发生年份,利用InVEST模型和Spearman相关性分析法分析了极端气温对贵州省生态系统服务的影响.结果表明:极端高温和低温影响下贵州省产水分别呈现下降和增加趋势,水质净化分别呈现增加和下降趋势,土壤保持均呈下降趋势.极端高温影响下产水、土壤保持和水质净化变化的空间格局较为接近,而极端低温影响下3种服务变化的空间格局差异突出.极端气温影响下降水量、蒸发量及降水侵蚀力变化是贵州省生态系统服务变化的重要原因.     

顺义地区生态系统服务功能价值的时空变化

生态系统的空间异质性对生态系统的运行过程和服务功能具有重要影响.该文分析了区域生态系统特征和景观格局对服务功能的影响,对肖玉等提出的服务功能价值评价方法进行改进,然后再利用顺义地区3个时期的土地利用/覆被数据,评价了区域生态系统服务功能价值的时空变化.结果表明:1991年、1999年、2005年研究区域的生态系统服务功能价值分别是16.9亿元·a-1、13.9亿元·a-1和9.7亿元·a-1.服务功能价值显著下降的原因:一是土地利用/覆被格局改变造成自然生态系统面积减少;二是自然生态系统退化造成单位面积生态系统提供的服务功能价值的降低.     

江苏省耕地多功能利用权衡/协同关系研究

为揭示江苏省县域耕地生产、社会、生态功能的竞争力空间格局、空间关联特征及权衡/协同关系,构建多组态指标体系定量识别耕地多功能,探析江苏省县域耕地多功能空间竞合优劣状态,借助空间自相关和相关系数法定量测算江苏省55个县域耕地多功能的权衡/协同关系.结果表明:(1)生产功能空间上呈"中间高两头低"斑块状特征,社会功能苏南-苏中-苏北高低相间分布,生态功能空间上有依山傍水之势,集中于环洪泽湖、沿江北岸、沿海等地区;(2)江苏省耕地生产、社会、生态3种功能具有正相关类型(HH、LL)数量多,呈"组团"式特征;负相关类型(HL、LH)数量少,呈"散布"状分布规律;(3)生产功能与生态功能呈现了权衡态势,权衡关系表现较强烈,社会功能与生态功能变化趋势类似于生产功能与生态功能,权衡关系没有生产功能与生态功能强烈.研究认为,未来应控制耕地的生产功能与社会功能对耕地生态功能的影响,保护生态环境并以提升生产质量为导向协调优化发展路径.