长三角快速城市化地区土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以嘉兴市为例

基于浙江省嘉兴市1979~2012年的土地利用数据,评估了各种土地利用类型的生态系统服务价值,分析了30多年来嘉兴市土地生态系统服务价值的动态变化及其对土地利用变化和景观格局变化的响应。结果表明:(1)1979~2012年,嘉兴市建设用地面积变化最大,增加了136.6%,相应的耕地面积减少了15.5%。(2)1979~2012年,嘉兴市景观破碎度指数从0.6531上升到0.8762,随着城市化进程的加剧,耕地景观破碎度指数不断增加、聚集度指数减小。(3)1979~2012年,嘉兴市的总生态系统服务价值减少了14.7%,2000~2012年嘉兴市总的生态系统服务价值减少尤为显著,生态系统各单项服务价值整体也呈现下降趋势,耕地为嘉兴市提供的生态系统服务占嘉兴市总生态系统服务的70%以上。(4)运用相关分析方法对嘉兴市土地利用类型和景观格局对土地生态系统服务价值的影响分析表明,耕地和水域与生态服务价值呈正相关,而建设用地和未利用地与生态服务价值呈负相关;景观多样性指数(SHDI)和耕地破碎度指数与生态系统服务总价值呈显著负相关关系。     

生态系统服务功能价值评估方法综述

本文在回顾生态系统服务功能价值分类和评估方法的基础上,得出目前我国的生态系统服务功能价值评估方法正处于从学习、模仿向渐进成熟阶段过渡,通过对生态系统服务功能的价值评估方法的对比分析,得出生态系统功能价值评估方法选择应根据先直接市场法、再替代市场法、最后模拟市场法的基本原则进行.     

渤海海域生态系统服务功能价值评估

客观评估海洋生态系统服务功能价值。对于生态环境保护以及海洋综合管理具有重要意义。以海洋生态系统服务功能分类为基础．构建了食品生产、提供基因资源、氧气生产和气候调节、废弃物处理、生物控制、休闲娱乐、科研文化、初级生产、物种多样性维持等九项服务功能价值的评估方法。以渤海为研究区域．对上述九项生态系统服务功能价值进行了定量评价。结果表明。渤海海域九项生态系统服务功能的价值为81703亿元．相当于近期环渤海地区生产总值的1．73倍．其中直接使用价值为12873亿元，间接使用价值68830亿元．间接使用价值远大于直接使用价值；渤海海域生态系统服务价值，以支持功能价值为主，占生态系统服务功能总价值的74．68％。此外．认为海洋生态系统服务功能分类和价值评价方法有待进一步完善．渤海海域生态系统服务功能价值的评估值与实际有偏差。     

兰州城市生态系统服务价值评估方法与结果比较

随着城市化的推进,加之生态环境脆弱,兰州市的生态系统服务功能出现衰退,正确地评价各生态系统的服务价值对兰州市的可持续发展有重要意义。本文在Costanza等评估方法的基础上,结合生态系统的自身价值与人的主观价值评估,加入支付意愿与生态系统服务稀缺性对其进行了探索性修正。并分别运用修正前后的方法计算了兰州市2005-2009年的生态系统服务价值,对比分析了两种方法得出的动态变化情况与成因。运用Costanza等的方法得出的结果显示:兰州市生态系统总服务价值5年内上升了0.24亿元,除林地外,其余各生态系统的服务价值均呈降低趋势。运用修正后的方法得出的结果是总服务价值5年内上升了28.73亿元,林地、耕地、草地的服务价值均呈现上升趋势,林地面积的增加导致其服务价值的上升,而耕地和草地服务价值的增加是由稀缺性引起的。耕地、林地、草地是构成区域生态系统服务的主要类型。研究表明:生态系统总服务价值的升降不能反映区域土地利用是否合理以及生态系统的发展方向。两种主要生态系统稀缺性的增加是导致兰州市生态系统总服务价值上升的主要原因,这反映了兰州市土地利用的不合理性以及生态系统的退化性转变。重点保护耕地和草地资源,在城市化进程中控制城镇用地的扩张,优化土地利用结构,保障后备土地资源的数量是兰州市可持续发展的前提。     

基于人类需求的生态系统服务分类

生态系统服务研究是当前生态学与生态经济学研究的热点,尤其是生态系统服务的分类研究是其中的重点和难点。本文从人类需求的角度出发,结合生态功能属性的不同,建立了基于人类需求的生态系统服务分类体系。这种分类体系将生态系统服务分为3类12项,即物质产品、生态安全维护功能和景观文化承载功能3类。其中物质产品是指生态系统利用大气、水等组分以及光合作用等生态过程,将太阳能转化为有机质(生物量),从而为人类生产生活所提供的基本物质;生态安全维护功能是指生态系统通过一系列生态过程维护大气环境、水环境、土壤环境以及生物资源等生态安全的作用;景观文化承载功能是指生态系统因其独特的组成或结构作为美学景观、历史文化、科研教育等的载体功能。这种分类体系相对比较简单,易于理解与接受,同时有助于开展基于人类需求差异的生态系统服务时空动态变化与供需平衡研究。     

丹江口库区生态系统服务价值与人类活动时空关联分析

良好的生态系统和协调的人地关系对丹江口库区水质的保证以及南水北调中线的顺利运行具有重要意义.以中国南水北调中线工程水源地丹江口库区为研究对象,以1991、2000、2010、2018年四期遥感影像为数据源,利用基于样本的面向对象分类方法解译获得四期土地利用数据,基于土地利用数据构建生态系统服务价值评估模型、生态系统服务价值流向损益模型、人类活动强度指数评估模型,并利用双变量空间自相关方法分析生态系统服务价值和人类活动强度的时空关联特征.研究结果表明:1991～2018年间,丹江口库区建设用地、水库河流和林地总体呈增长趋势,耕地、灌草地、内陆坑塘、湿地和未利用地总体呈减少趋势.生态系统服务价值呈现波动变化趋势,总体增加了43.93×108元,价值量的亏损主要来自于林地转化为耕地和建设用地,灌草地转化为耕地,价值量的增益主要来自于耕地转化为林地和水库河流.人类活动以低影响强度为主,中高影响强度在库区东部成片式分布,高影响强度区域呈零星块状分布且一直呈增加趋势.丹江口库区生态系统服务价值与人类活动强度存在显著的负相关关系,且呈现先增强后减弱的变化趋势.     

用效益转移法评估生态系统服务价值：研究进展、挑战及展望

与传统的对特定的生态系统服务价值开展独立的实证研究相比,用效益转移法更快速并节省成本,现在国外对效益转移法的研究已相当广泛,可为其进一步用于国内的生态系统服务价值评估及相关政策提供重要借鉴。因此,深入研究效益转移法的定义、分类与选择原则,国内外用其评估生态系统服务价值的研究进展,效益转移法准确性的挑战及转移误差的来源与控制。除此,效益转移法今后的研究重点主要有3方面：(1)扩大效益转移法在生态系统服务价值评估等领域的应用及建立在线估值数据库。(2)深入研究如何从理论和实证上减小转移误差这一国际难题。(3)加强对生态系统服务价值评估的独立实证研究并在研究中提供尽量全面的生物物理特征数据,以更好地服务于生态保护及相关政策。     

土地利用生态服务价值指标体系评估结果比较研究

生态系统服务价值评估越来越受到学术界关注。针对当前生态服务价值评估方法、指标体系和评估效果较多的实践,通过文献归纳,对国内外土地利用生态服务价值评价方法、指标体系及其系数进行了梳理、分类和评价,将指标体系分为Costanza和谢高地两大类,并将谢高地指标体系分为价值当量、价值系数和区域修正。以辽宁省2005、2010年土地利用数据为案例,运用Costanza价值系数、谢高地两个版本价值当量、两个版本价值系数的区域修正,分别核算了案例区生态系统服务价值及变化,并比较评价结果。研究得出Costanza价值系数应用于中国实践时评估结果显得偏低,谢高地2002版的价值当量和2002版的价值系数区域修正结果最接近平均值,相对较为可取,2007版的价值系数区域修正评估结果也较为接近均值但略低,2007版的价值当量评估结果总体偏高。研究结果有利于指导土地利用生态服务价值评估指标体系选取。     

基于生态服务能力的土地利用景观空间绩效评价方法

什么是好的土地利用格局?长期以来土地利用学无法很好地回答该问题,其原因是土地利用景观格局评价不仅缺乏普适性的评价体系和评价方法,还缺乏稳定的价值导向和针对性。本文考虑格局与功能的关系,选取易获取的评价指标,构建"生态系统活力—生态系统组织—生态系统弹性—生态系统服务"评价指标体系。通过处理栖霞市1987、2015年两期遥感数据,运用平均归一化植被指数,景观格局指数、生态系统弹性系数、生态系统服务系数、空间邻近效应系数等对栖霞市的土地利用景观空间绩效状态进行时空量化分析。结果表明,1987—2015年间栖霞市生态系统活力和生态系统服务处于较高水平,生态系统弹性和生态系统组织水平下降;土地利用景观空间绩效综合指数平均值分别为0.67和0.61,表明研究期间栖霞市土地利用景观空间绩效水平呈稳中稍降的趋势,主要原因是城乡建设用地扩张以及农用地的开发。     

基于空间格局视角的武汉市土地生态系统服务价值研究

为区域生态环境质量提升和土地合理利用提供参考,以LandsatTM影像解译数据为基础,采用当量因子修正的生态系统服务价值评估模型、空间分析等方法,分析了武汉市1990～2016年4个时期土地生态系统服务价值变化特征及空间演变规律。结果表明:(1)武汉市生态系统服务价值呈先减少后增加态势,不同时期河流湖泊的生态系统服务价值始终最高,农田和坑塘湿地次之,这三类生态系统提供了武汉市85%以上的生态系统服务价值;(2)各乡镇生态系统服务总价值的空间分布特征表现为空间集聚,且相关性程度有递增的趋势;(3)各乡镇生态系统服务价值变化率的空间相关性在不断减弱,后期扩散效应显现;(4)中心城区生态系统服务价值空间分布不均衡的趋势在向郊区蔓延,乡镇的区位条件以及河流湖泊的占比与其地均生态系统服务价值的变化有密切的关系。研究显示,城市生态系统服务价值的空间分布受城市发展方向和土地利用结构影响较大,河流湖泊在改善城市生态环境方面具有重要作用。     

基于土地利用的石羊河流域生态服务价值

生态系统服务的价值评估研究是可持续发展评估研究的关键内容和焦点。在遥感和GIS技术支持下,本文分析了2000-2008年石羊河流域各市县土地利用及其变化。在此基础上,参考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,分析近10年来研究区土地利用变化对生态系统服务价值的影响及其变化情况。结果表明:在2000-2008年间,石羊河流域土地利用变化以耕地、未利用地和草地为主,主要体现在流域中下游地区。总趋势为林地、草地和未利用地的面积减少,耕地和建筑用地的面积显著增加。这一变化直接影响到生态服务价值的变化。就单位面积的生态服务价值而言,各市县差异非常明显,整个流域存在明显的自上而下的空间梯度分异。近10年间,流域中下游地区生态服务价值均呈现增加趋势,而上游山区呈较少趋势。这表明中下游地区受到强烈的外界干预,区内环境正朝着有利于生态环境恢复的方向转变,而上游山区生态环境则呈现有所恶化的趋势。     

太湖湿地生态系统服务功能价值评估

随着生物资源价值估算方法的日益成熟,生态系统的服务评估成为生态系统研究的热点。运用市场价值、影子工程、碳税法等方法对太湖湿地生态系统的物质生产功能、环境调节功能和文化社会功能等直接与间接价值进行评估。结果表明：太湖湿地生态系统具有巨大和多重服务价值,总价值为112.39×10⁸元。其中,生态环境调节与维护功能价值最大,占总服务价值的48.98%;其次是物质生产与供给功能,占29.1%;文化社会功能最小,占21.91%。通过对9项子功能进行评估得出,调蓄洪水的功能价值最大,约占26.23%,供水功能其次,约占24.56%,气候调节功能,约占18.23%,科研教育价值约占13.16%,植被资源生产功能价值最小,约占0.09%。此项研究首次定量评估了太湖湿地生态系统的服务功能价值,研究成果对于认识太湖湿地的价值,有针对性地保护太湖湿地具有现实意义。     

LUCC影响下湖南省生态系统服务价值时空演变

基于土地利用/覆被变化(LUCC)遥感解译数据,利用生态系统服务价值评估模型及GIS空间统计方法,探讨了湖南省1990~2015年间生态系统服务价值(ESV)时空格局及其动态演化。结果表明:湖南省生态系统服务价值总体呈下降趋势,其中减少最明显的是耕地、林地和草地系统价值。生态系统服务价值空间格局的等级差异明显,ESV高值区与低值区相互溶解渗透,总体上高值区与较高值区对低值区呈包围态势。高值和较高值区分布较均匀、低值与较低值区分布较集中,中等值区分布较为散乱,呈随机镶嵌结构分布格局。生态系统服务价值及其动态演化的空间自相关与高低值聚集现象明显,但其相关性与聚集程度趋于弱化。"退田还湖"、"退耕还林"、"绿色湖南"等政策的实施,促使研究区域的ESV增加并形成若干增值热点区,城镇化、城市扩张与土地开发导致生态系统服务价值损失,并形成城镇密集区、水土资源富集区分布的价值损失冷点区。     

基于生态系统服务功能价值评估的土地利用总体规划环境影响评价研究

随着全国性、地区性土地利用总体规划的制定与实施，探讨适台于土地利用总体规划环境影响评价的技术方法显得相当重要。在对生态系统服务功能价值评估研究进展进行评述的基础上。分析了生态系统服务功能价值评估在土地利用总体规划环境影响评价中应用的必要性．并结合实例对其应用方法进行了探讨．实例分析表明，生态系统服务功能价值评估在土地利用总体规划环评中的应用具有把土地利用的生态效益转化为简单易懂的货币形式．可为决策者提供直观的生态信息及生态系统服务功能价值。可作为一项量化指标。对土地利用总体规划目标及规划方案的生态效益进行综合评估，且核算简单。有助于节省规划环评的时间和资源等优势，本文还指出了进一步研究的方向。     

对我国生态系统服务研究局限性的思考及建议

自1997年生态系统服务的概念引入我国以来，我国学术界关于生态系统服务的研究呈现指数水平上升，但是研究的内容局限于不同区域和不同类型生态系统服务的价值化评估。评估结果的科学性和现实有效性受到质疑。本文结合我国目前的实际需求，我国生态系统服务研究的误区以及对千年生态系统评估（MA）研究成果的思考，认为目前和日后生态系统服务研究可以加强如下几个方面的研究：一是生态系统服务对人类福祉贡献的研究；二是生态系统服务功能退化现状的研究：三是生态系统服务退化原因和对策的研究。以丰富爱国生态系统服务研究的内窑。并为生态系统服务价值评估研究提供基础和补充。     

基于遥感技术的长江三角洲海岸带生态系统服务价值评估

长三角海岸带是长江三角洲与东海间的重要过渡性区域,基于联合国千年评估提出的生态系统服务框架,以生态学为原理、以遥感反演技术为手段、借助经济学方法,对2005年及2008年长三角海岸带的10项生态系统服务价值进行了评估。结果表明,长三角海岸带2005及2008年的生态系统服务总价值分别为1 235.92、1 493.04亿元,与长三角地区实际GDP对比得出,生态系统服务价值实际降低,海岸带生态环境退化;对于不同的生态系统来说,林地、耕地、湿地的生态系统服务价值较高,为增强生态系统可持续发展应重点加以保护;对于不同的生态系统服务功能来说,旅游娱乐服务、土壤保持、调节水源为价值量最大的3项服务,而调节空气质量、精神文化服务、养分循环为价值量最小的3项服务。     

三峡库区建坝前后森林生态系统服务动态

基于六期Landsat TM/ETM+/OLI影像数据,利用生态系统服务功能评估规范及GIS空间统计方法,对三峡库区1990~2015年间森林生态系统服务价值动态变化进行分析。结果表明：三峡库区森林面积与森林覆盖率逐年增加,森林面积增长率71.04%,森林覆盖率由31.27%增加到53.48%。库区整体的森林类型结构比较稳定,表现为针叶林>混交林>灌木林>阔叶林。时间上,三峡库区森林生态系统服务价值呈上升趋势,具体表现为快-慢-快的增长特征。三峡库区单位面积森林生态系统服务价值在总体增长趋势下出现局部负增长趋势,各森林类型的单位面积价值与三峡库区整体的单位面积价值有着相同的变化趋势,均表现为增加-减少-增加的变化特征。三峡库区各类型服务价值的贡献表现为：涵养水源>固碳释氧>生物多样性保护>保育土壤>净化大气环境>积累营养物质>森林防护。空间上,1990~2015年,三峡库区森林生态系统服务价值的地域分布大致以巫溪至武隆一线为界,呈现出东南高、西北低的特征。1990~2015年三峡库区森林生态系统服务价值变化幅度呈现出“西增加快,东增趋缓”的格局特点。     

基于InVEST模型的岷江上游生态系统水源涵养量与价值评估

岷江上游是中国长江上游生态屏障的重要组成部分,更是成都平原的重要水源生命线,该文使用InVEST模型与影子工程法,对其生态系统水源涵养量与价值进行量化评估与空间制图,可为当地水源地保护与生态补偿机制的建立提供依据。结果表明:岷江上游小流域水源涵养量多年平均值为219.36 mm,总量为49.19亿m~3,价值为40.83亿元,并且存在明显的空间差异,高值区主要分布在汶川中南部,低值区多集中在松潘县与茂县境内。受评估方法的限制,不同学者对该流域的相关研究结果差异较大,可比性较差,但是岷江上游生态系统具有巨大的水源涵养价值。空间化评估结果可直观的反映水源涵养量与价值的空间差异,在流域生态补偿机制构建、补偿效益分析等方面具有重要应用价值。     

土地利用变化对生态系统服务的影响研究综述

土地利用/覆被变化是全球环境变化的重要组成部分和主要原因之一,不仅带来了地表结构的巨大变化,而且对生态系统服务也造成重要影响。土地利用变化和生态系统服务研究已成为国际上生态学和地理学等跨学科研究的热点之一。从土地利用变化和生态系统服务的概念及其影响因素分析入手,综述了土地利用面积变化、土地利用方式变化和土地利用空间格局变化等对生态系统服务的影响,归纳了土地利用变化对生态系统服务的影响研究的主要方法和模型,分析了相关研究的不足,并提出了加强生态系统服务动态评估方法和时空动态评估模型的研究、强化土地利用变化对生态系统服务影响的生态学机制研究和注重土地利用变化下生态系统服务评估结果的集成应用研究等建议,以期对我国的土地利用变化与生态系统服务评估研究提供科学参考。     

基于土地利用变化的四川省生态系统服务价值研究

认识和理解土地利用变化对生态系统服务价值的影响及相互作用关系具有重要意义。在分析国内外各种生态服务价值评价方法和对各类生态系统生态服务价值系数进行修正的基础上,采用生态系统服务价值评估模型、敏感性指数和价值变率模型,对各类生态系统的各项生态服务价值、土地利用变化对四川省生态系统服务价值的影响进行了计算和分析。结果表明：（1）四川省土地利用以林地和牧草地为主,1996~2006年耕地、未利用土地、牧草地和水域面积减少,林地、建设用地和园地面积呈增加趋势;（2）1996~2006年四川省生态系统服务价值由1996年的7 214588×108元上升到2006年的7 305018×108元,增加90431×108元,园地生态系统服务价值持续增加,而农田、牧草地、水域、未利用地则继续减少;（3）土地利用的生态服务价值区域差异显著,空间上呈现西多东少的分布格局,西部高山高原区和盆周山区的生态系统服务价值总量较大,成都平原和四川盆地丘陵区所提供的较少;（4）四川省生态系统服务价值缺乏弹性,价值变率反映林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