湖北省生态系统服务协同权衡时空差异及归因分析

快速城镇化进程导致生态系统服务功能日益下降,如何促进城市扩张和生态保护的协调、可持续发展成为热点话题。现有研究多采用相关性指标测度单期生态系统服务间协同权衡特征,较少兼顾动态关系识别与作用强度测定。以湖北省为例,测定2010、2020年两期产水、食物供给、生境质量和土壤保持4项生态系统服务,构建动态权衡协同度(DESTI)量化2010～2020年间生态系统服务变化量的权衡/协同关系的强度及方向,引入最优参数地理探测器识别自然与社会因子对其驱动机制。结果表明：(1)2010～2020年,除生境质量外,食物供给、土壤保持和产水3项生态系统服务功能均呈递增态势;(2)4项生态系统服务间动态协同权衡的强度和方向在空间上存在显著差异;(3)动态协同权衡度受自然因素(日照时数、降雨)和土地利用类型的驱动作用明显,自然经济交互作用也增强了协同权衡的空间差异。研究全方位明晰了区域动态协同权衡的空间特征、作用强度与驱动机制,提出的管控措施有助于区域生态经济的协同发展。     

湖库水源地流域生态系统服务权衡与多目标优化——以天目湖流域为例

协调各生态系统服务的权衡关系是进行生态系统有效管理、实现可持续发展的关键。采用模型评估法和价值评估法等评估了天目湖流域2019年水源涵养、水质净化、土壤保持、固碳和供给等五项重要生态系统服务,分析了各服务之间的权衡协同关系,采用多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)对水质净化服务和供给服务进行优化。结果表明：(1)天目湖流域水源涵养、水质净化、土壤保持和固碳服务呈现“南高-北低”的空间分布特征,与植被覆盖度存在明显的正相关性;而供给服务的高值主要分布在流域中部和河流沿岸,与茶园和耕地分布密切相关。(2)水源涵养、水质净化、土壤保持和固碳服务两两之间表现为协同关系,供给服务与其他服务之间均呈现为权衡关系,其中与水质净化之间的权衡关系最强,表现为流域内最为突出的矛盾关系。(3) NSGA-Ⅱ算法为研究区生态系统服务优化提供了4种方案,可以在不同程度上化解流域内水质优化和经济产出之间的矛盾关系,为天目湖流域乃至其他湖库型水源地流域面向供水安全的生态系统可持续管理提供了新的思路和方法。     

经济快速发展地区土地利用结构的时空演变——以苏锡常地区为例

利用1996～2007年苏锡常地区土地利用变更数据,从土地利用变化幅度、动态度、变化强度、相对变化率及景观生态学角度,对区域土地利用结构的动态变化及区域差异进行分析。研究结果表明：近十多年来,由于区域经济快速发展,工业用地扩展迅猛,城镇加速蔓延,从而导致区内耕地面积锐减,居民点及工矿用地、交通用地所占比例则逐年上升,交通用地的变化幅度及动态度最大;各用地类型的变化强度在此期间呈一定波动,除牧草地外,交通用地历年的变化强度之和最大,其次为园地、居民点及工矿用地、水利设施用地、耕地、其他农用地、林地、未利用地;区域土地利用结构逐渐向均衡状态发展,用地结构的均质性逐渐增强,地区土地利用结构渐趋稳定;各市耕地、居民点及工矿用地、其他农用地的变化幅度及相对变化率差别不大,而园地、林地、牧草地、交通用地、水利设施用地及未利用地的变化幅度及相对变化率区域差异较大,且三市园地、牧草地及未利用地的变化方向不一致。     

经济快速发展地区土地利用结构的时空演变——以苏锡常地区为例

利用1996～2007年苏锡常地区土地利用变更数据，从土地利用变化幅度、动态度、变化强度、相对变化率及景观生态学角度，对区域土地利用结构的动态变化及区域差异进行分析。研究结果表明：近十多年来，由于区域经济快速发展，工业用地扩展迅猛，城镇加速蔓延，从而导致区内耕地面积锐减，居民点及工矿用地、交通用地所占比例则逐年上升，交通用地的变化幅度及动态度最大；各用地类型的变化强度在此期间呈一定波动，除牧草地外，交通用地历年的变化强度之和最大，其次为园地、居民点及工矿用地、水利设施用地、耕地、其他农用地、林地、未利用地；区域土地利用结构逐渐向均衡状态发展，用地结构的均质性逐渐增强，地区土地利用结构渐趋稳定；各市耕地、居民点及工矿用地、其他农用地的变化幅度及相对变化率差别不大，而园地、林地、牧草地、交通用地、水利设施用地及未利用地的变化幅度及相对变化率区域差异较大，且三市园地、牧草地及未利用地的变化方向不一致。     

耕地多功能权衡与协同关系研究——以上海市青浦区为例

为识别耕地各功能的关联程度及在不同空间上的相关关系,基于土地利用变更调查数据和统计年鉴等数据,利用冷热点分析和偏相关分析等方法对上海市青浦区耕地的生产功能、生态功能和景观功能进行空间定量化分析并划分五类功能区,识别各分区及整个区域的空间关联。结果表明:(1)耕地各功能空间分布差异显著,东部各功能状况较好,北部较差。(2)生产功能主导区主要分布在东北部,生态功能的主导区分布在东南部,景观功能主导区分布在西南部和北部,各功能的低值区集中在西北部,无显著功能区集中在淀山湖周围。(3)在整个区域内,生产-生态功能,生产-景观功能呈协同关系,生态-景观功能呈权衡关系,相关关系与各功能主导区具有差别。结论:耕地各功能之间存在显著的权衡与协同关系,并在不同功能主导区有一定差异。通过分析耕地多功能的空间分布差异和相关性能够有针对性的进行分区保护,从而实现耕地的可持续利用。     

生态系统服务功能视角下建设用地扩张对生境网络的影响#br# ——以苏锡常地区白鹭栖息地为例

从生态系统服务功能视角分析建设用地扩张对生境网络的影响,对目标物种及生物多样性保护具有重要现实意义。以快速城市化苏锡常地区为研究区域,对建设用地扩张变化采用地类分析和生态系统服务功能货币化的方法,探讨了建设用地扩张、生境网络及生态系统服务功能三者之间的关系。结果表明：(1）建设用地扩张对生境网络用地总生态系统服务功能价值的影响高于建设用地扩张直接导致的地类变化对区域总生态系统服务功能价值的影响;(2）就生境网络用地而言,建设用地扩张会导致迁移廊道和生境斑块总生态系统服务功能价值降低,建设用地扩张对迁移廊道生态系统服务功能价值的影响高于对生境斑块的影响,且迁移廊道的生态系统服务功能更具多元化;(3）建设用地扩张直接导致基于白鹭生存需求的生境用地生态系统服务价值的减小,且减小幅度大于研究区总生态系统服务价值变化情况;建设用地扩张导致生境用地某些生态过程缺失,间接影响了物种迁移、基因交流,进而影响到网络功能。该研究为建设用地扩张方向及利用强度,区域生物多样性保护及维护生态系统健康提供了依据。 关键词： 建设用地扩张;生态系统服务功能;生境网络;快速城市化地区     

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。     

产业集聚向心力和扩散离心力的变化过程——以改革开放以来苏锡常地区制造业聚散为例

整合新经济地理学、现代经济地理学强调的地方化因素,构建了一个包含初始因素、增强因素和扩散因素在内的非均质空间产业集聚的分析框架,采用历史归纳分析方法,深入剖析了影响苏锡常地区制造业集聚、扩散的向心力和离心力及其变化过程。认为,自然条件和地理区位优势、历史积累的地方化因素、接近外部市场是苏锡常地区产业集聚初始向心力;地方政府的作用、集群和网络效应成为外资快速集聚的增强因素;环境污染和生态环境的恶化、要素价格上涨、区域开发重点转移导致向心力和离心力的微妙变化,导致近年来苏锡常地区部分产业呈现扩散趋势,并使得苏锡常地区制造业步入产业升级重要阶段     

基于生态系统服务价值的土地利用结构优化——以重庆万州为例

基于中国陆地生态系统服务功能价值研究成果,以及重庆市万州区生态环境建设与经济社会发展水平,对不同土地利用类型单位面积生态服务价值进行修正,形成万州区土地利用结构优化灰色线性规划模型中决策变量的生态经济参数。计算结果表明：（1）规划期内万州区耕地面积略有减少,建设用地面积有所增加,林地面积有较大幅度增加,大规模增加湿地面积提高土地生态功能价值则难以实现;（2）地质灾害与水土流失综合治理、草地生态系统修复以及适当增加园地面积,能够提高万州区土地生态功能价值;（3）万州区土地生态经济理论价值为11888亿元/a,修正价值为10644亿元/a,均高于现状值9653亿元/a,土地生态修复与建设的生态经济效益可观;（4）基于生态系统服务价值的土地利用结构优化,能够满足社会经济发展对土地的需求并同步实现生态经济效益的最优,为解决土地利用规划中的关键技术问题提供新的方法。     

汉江流域生态系统服务权衡与协同关系演变

汉江流域是我国南水北调工程的水源地,也是国家重要的生态功能区,定量分析其生态系统服务关系对协调区域发展与保护环境有重要意义。综合利用RS与GIS技术对该区域2000～2015年的土壤保持、碳储量与食物供给服务进行空间制图,并基于空间采样法对3种生态系统服务间的权衡与协同关系进行研究。结果表明:(1)在2000～2015年,汉江流域土壤保持量在波动中下降,高值区位于汉江上游林地、草地交叉分布区域,低值区位于汉江中下游林地、耕地等单一聚集地类区;碳储量年际变化较小,其高低值分布与土壤保持量基本相同;食物供给量增长迅速,高值区位于中下游的平原区,低值区位于上游的山地和盆地区。(2)在权衡与协同分析中,碳储量与食物供给、土壤保持与食物供给之间以权衡关系为主,而碳储量与土壤保持以协同关系为主,各生态系统间权衡与协同关系存在空间异质性。(3)空间热点制图显示,2000～2015年0类服务热点区占比减少,主要地类为草地;1类服务热点区占比最大且呈增加趋势,主要地类为耕地,生态服务类型以食物供给为主;2类服务热点区有所减少,多分布在上游林地区域,服务类型为碳储存和土壤保持;3类服务热点区占比很少。该研究结果对揭示生态系统服务之间的区域差异有重要作用。     

城市生态用地时空动态及其相关驱动力——以武汉市为例

城市生态用地是维持城市生态安全和可持续发展的重要屏障,研究其动态变化特征及相关驱动力,将为城市规划和生态环境保护决策提供依据。该文以武汉城区为实证区,采用1990、2002、2014年等3期Landsat遥感影像为数据源,采用土地利用变化矩阵量化数量变化,景观格局指数量化空间格局变化,生态服务价值系数和InVEST模型量化质量变化,利用二元逻辑回归模型和梯度分析法量化相关驱动力。研究结果表明:武汉市生态用地总面积持续下降,累计减少239.55 km~2,其中水域为主要转出地类;生境质量下降24%;生态用地斑块破碎度提高,"孤岛化"现象逐渐显现;坡度、建设用地的最小距离、建设用地增长、GDP增长和道路密度是驱动生态用地变化的主要因素,随着城市向三环线外扩张,三环线以外的生态用地面临较高的生态转化风险。     

基于土地利用的三峡库区生态系统服务价值时空格局分析

生态服务价值评估是对生态功能的一种经济性量化评价。以三峡库区为研究区,结合净初级生产力(NPP)、土地利用/土地覆盖变化(LUCC)、遥感(RS)、气候、国家统计数据和GIS技术,采用替代花费法、影子工程法、碳税法、市场价值法和水量平衡法对三峡库区蓄水前后4个时期(2000、2005、2010和2015年)的生态系统服务价值进行量化评估,分析库区生态系统服务价值时空变异格局。结果显示:(1)从2000年到2015年,三峡库区生态服务总价值增加了269.37亿元,增长率为15.32%。(2)其中林地生态系统贡献较高,占48.14%,耕地次之,占44.04%。(3)林地生态系统服务价值随其面积的增长而增加。耕地生态系统面积减少了4.64%,但生态系统服务总价值却增加了14.54%,耕地存在不合理利用的现象。草地生态系统面积减少了16.57%,生态系统服务总价值减少了5.01%,应加强对草地生态系统的保护。总之,三峡工程的实施在整个研究区尺度上对库区生态系统服务功能的影响是利大于弊。在未来的发展中,应合理规划土地利用,制定区域发展和环境保护计划,确保三峡库区生态环境的改善和可持续发展。     

农村生态资源的生态服务价值评估及时空特征分析

利用Costanza的生态系统服务功能价值核算方法,以省(市)为核算单元,对1989-2007年间中国农村生态资源的生态服务价值进行评估,并分析我国农村生态服务价值的时空分异特征.研究结果表明:①)1989-2007年间中国农村生态资源的生态服务价值呈现先增长后下降的趋势,1996年以后农村生态资源退化较为严重,主要是由耕地和草地的生态服务功能下降造成的农村生态价值中林地和草地所提供的生态价值所占的比重较高,其比重都在40%左右;②农村资源生态服务价值较多的省份主要分布在西部地区,不同地区农村生态服务价值的内部构成差异也很大;③中国农村生态资源的退化普遍存在,农村资源退化不仅分布在生态脆弱的西部地区,并且已经蔓延到部分中部和东部地区,其中江苏、浙江、山东、北京、天津、河北、辽宁、河南、广东等省市主要表现为耕地退化型;福建、江西、湖南、广西、云南等省市主要表现为林地退化型;贵州、西藏、甘肃等省市主要表现为草地退化型,因此,不同区域应实行差别化的管理措施.     

Value of Ecosystem Services in Conventional and Organic Rice Paddies： A Case Study in Wannian, Jiangxi, China

In the current study,the ecosystem services(ES)of conventional and organic rice paddies in Wannian,Jiangxi Province,China are investigated.First,the ES at the field level under organic and conventional paddies were investigated.Total economic value of ES in organic rice paddies was 30093.08yuan RMB/ha per year and that of conventional rice paddies was22 793.31 yuan RMB/ha per year.The total indirect value of ES was 14 813.7 yuan RMB/ha per year in organic rice paddies and12 424.56 yuan RMB/ha per year in conventional ones.There were significant differences between organic and conventional rice paddies for the economic values.Then,this economic information was used to extrapolate and to calculate the total and indirect value of ES from rice paddies in Wangnian.The total and indirect economic values of ES from conventional rice paddies in Wannian were6791 million and 3702 million yuan RMB per year respectively,and the total and indirect economic values of ES from organic rice paddies in Wannian were 1311 million and 646 million yuan RMB per year.If half the area had being converted to organic farming in Wannian,the total and indirect economic values of ES from conventional rice paddies were 3397 million and 1851 million yuan RMB per year,and the total and indirect economic values of ES from organic rice paddies were 5794 million and 2852 million yuan RMB per year.Finally,the total economic value of ES in rice paddies in Wannian was demonstrated through geographic information system techniques.     

喀斯特山区农村贫困测度与空间分异研究——以盘州市为例

以盘州市474村为研究对象,建立多维贫困评价模型对盘州市村域多维贫困进行测算,并结合GIS分析功能、地理探测器、逐步回归模型对其空间分异进行了深层次探究。结果表明:(1)盘州市自然资本维度、金融资本维度、人力资本维度和环境脆弱维度贫困村个数依次为45、101、201、17,其中人力资本维度贫困村占总行政村42.32%,空间呈聚集化分布;(2)盘州市43个行政村处于多维贫困,约占行政村总数9.1%,主要分布在盘州市北部地区与南部地区,中部地区呈现零散分布状态;(3)盘州市多维贫困空间异质性的主导因子是行政村到县的距离、路网密度、生态保护红线面积比重、起伏度,平均高程、村到乡镇的距离起次要作用,各驱动因子间交互作用对多维贫困空间异质性的影响大于单因子作用产生的影响。对盘州市多维贫困进行定量测度,并对其空间分异的驱动力进行探究,结果对石漠化地区脱贫政策制定,区域可持续发展具有重要意义。     

Analysis on Temporal and Spatial Changes and Driving Forces of Poverty-Stricken Areas in Hebei Province

1 INTRODUCTIONPoverty is a social phenomenon accompanying the processof human development (Shen Hong, 2000),it is also oneof the Three Ps problems (poverty, pollution andpopulation),alleviating and eliminating poverty has beenone of the major concerns in many countries. Since Chinesegovernment has implemented the anti-poverty programin a planned way in 1986, the number of impoverishedpopulation has decreased year by year, especially after theimplementation of National Seven-Year Anti-p…     

Analysis on Temporal and Spatial Changes and Driving Forces of Poverty-Stricken Areas in Hebei Province

Abstract

This paper takes poverty-stricken county as the basic unit, and selects net income per peasant to study the poverty status in Hebei Province during 1986–2000. Temporal and spatial changes of poverty-stricken areas are analyzed. The result shows that poverty-stricken areas in Hebei Province distributed concentratedly and the areas decreased during 1986–2000, the net income per peasant was on the rise with an increasing speed in off-poverty counties being slightly higher than that in poverty-stricken counties, but the growth rate was extremely unstable, rising slowly in off-poverty counties while dropping in poverty-stricken counties. The main driving forces that influenced temporal and spatial changes were economic development of the whole province, ecological environment quality, infrastructure conditions and radiation of the key city. On this basis, some anti-poverty countermeasures suitable to local conditions are proposed.