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。     

平原湖区钉螺分异规律及孳生环境特征研究——以湖北公安县为例

以血吸虫病典型流行区湖北省公安县为研究区,以行政村为基本研究单元,通过空间自相关和分组分析方法探究公安县钉螺空间分异规律,进而运用逐步回归、地理加权回归和地理探测器模型探讨公安县钉螺分布影响因素及其交互作用。结果如下：（1）公安县钉螺密度具有较强的空间集聚特性,形成2个较大的热点集聚区;综合考虑公安县钉螺密度水平和空间连接性,将公安县划分为高、中、低3个钉螺密度区。（2）人口密度、水网密度、水田比例、春季NDVI和秋季NDVI是公安县村级尺度钉螺密度主要影响因素,其影响效应具有空间异质性。（3）从整个研究区来看,两因子交互作用均产生非线性增强（NE）,即两因子交互作用于钉螺密度时要比单因子具有更大的影响力。从钉螺密度类型分区来看,高、中钉螺密度区各因子之间的交互作用类型有双因子增强型（BE）和非线性增强型（NE）;而低钉螺密度区各因子交互作用均产生非线性增强作用。研究结果可为江汉平原乃至全省钉螺及血吸虫病防控工作提供决策支持。     

引入城市扩张干扰效应的生态服务价值化方法改进

城市扩张在规模上对自然环境空间造成挤压,在结构上加剧生境破碎化程度,且对其邻域的生态用地有负面影响,测算城市扩张引起的生态服务价值变化应考虑其干扰效应。以南昌市为研究区,首先测算生态服务价值变化,在此基础上,考虑不同建设用地类型的不同干扰效应,测算引入城市扩张干扰效应改进的生态服务价值,深入对比分析南昌市1995～2005年和2005～2015年间改进前后生态服务价值变化的差异。研究结果表明:(1)南昌市各城市扩张斑块的干扰强度总体较高。2005～2015年间的城市扩张干扰效应明显比1995～2005年间的城市扩张干扰效应高,城市扩张的生态成本在增加;(2)城市扩张斑块干扰效应的空间分布差异明显,周围的耕地、林地和水域面积比例较大的城市扩张斑块的干扰效应较高;(3)基于改进方法评估的城市扩张引起的生态服务价值变化大于改进前方法评估的生态服务价值变化,不同的邻域组成,不同来源类型的城市扩张斑块的生态服务价值变化差异明显。研究结果有助于科学合理度量城市扩张引起的生态系统服务价值变化,并为城市扩张生态成本的测算提供科学的支撑。     

中国农村产业融合发展示范园的空间分布特征及影响因素

农村产业融合发展示范园是推进产业融合的重要载体，具有凝聚与整合功能。选取316个中国农村产业融合发展示范园为研究单元，运用空间分析法、地理探测器模型探讨其空间分布特征及影响因素。结果表明：(1)中国农村产业融合发展示范园多位于华东地区，在空间上呈凝聚分布；整体上呈现“小集聚、大分散”的密度分布特征和“网格维度差异显著、空间结构复杂”的分形特征；(2)农林牧渔业总产值、产加销一体化合作社个数、农产品加工业主营业务收入等7个因子对中国农村产业融合发展示范园个数具有显著正向影响；(3)农林牧渔业总产值、产加销一体化合作社个数等7个因子对农村产业融合发展示范园分布的影响具有空间差异且存在双因子增强型交互作用，其中休闲农业与乡村旅游示范县个数对其他因素的增强作用最为明显。     

山东省生态系统服务价值量及均衡度的空间分异规律

研究了山东省生态系统服务价值量与均衡度及其相互关系,揭示了生态系统服务价值的空间分异规律和集聚特征。基于生态系统服务价值评估理论,运用地理信息系统(GIS)、回归分析、空间自相关分析等技术方法,依据价值量和均衡度划分山东省生态系统服务的主要类型。结果显示,全省生态系统服务价值总量为9 897.09×108元/a,其中最高的市级单元为东营市,最低的为枣庄市;最高的县级单元为济宁市微山县,最低的为青岛市市南区。全省生态系统服务价值的地均量为6.27×10~4元/(hm~2·a),人均量为9 823.03元/(人·a),均衡度为0.488。从空间分布上来看,生态系统服务高价值量-高均衡度的I类区主要分布于鲁东丘陵区和鲁中南山地区,高价值量-低均衡度的II类区集中分布于鲁北滨海区和微山湖区,低价值量-低均衡度的III类区主要分布在鲁西平原区,低价值量-高均衡度的IV类区主要分布在山地丘陵向平原过渡的区域。全省生态系统服务价值均衡度全域莫兰指数Moran’s I=0.656,呈显著的空间正相关特征,与回归分析研究结果基本一致。研究结论:(1)均衡度在一定程度上弥补了生态系统服务价值评估对其内部构成的研究不足,较为理想地刻画出区域内土地生态系统服务的多样性和均衡性,在一定程度上反映出区域土地生态系统组合的优劣特征。(2)与生态系统服务价值总量相比,其地均量和人均量能够合理避免单元总面积对研究结果的影响,更客观地衡量区域生态系统服务价值的总体水平。(3)生态系统服务的价值量和均衡度共同揭示了山东省生态系统服务的"四类""六区"和"三环"的分布特征。     

长江上游鲢幼鱼空间分布特征及其关键环境因子判别

鲢(Hypophthalmichthys molitrix)是长江重要的中上层经济鱼类，为了解长江上游鲢幼鱼空间分布变化与环境因子之间的关系。根据2019年9月至2020年1月在长江上游至三峡库区开展的渔业资源调查和水文环境数据，并利用广义可加模型(GAM)筛选影响其分布特征的主要环境因子。结果显示，长江上游鲢幼鱼资源密度具有显著的空间分布差异，主要分布于三峡库区丰都江段；影响鲢幼鱼资源密度分布的主要环境因子为流速、浮游生物密度、离坝距离和水温，其中流速偏差解释率最大为57.7%。随着流速增大，鲢幼鱼资源密度整体呈现降低的趋势，集中分布于0.10～0.55 m/s流速范围内；浮游生物密度和离坝距离与鲢资源密度具有显著的线性关系，即随着浮游生物密度增加和距离大坝越远，其鲢幼鱼资源密度呈现上升趋势；随着水温的升高，鲢幼鱼资源密度整体呈现缓慢上升的趋势，集中分布在18℃～21.5℃水温范围内。本研究揭示了长江上游流速、浮游生物密度、离坝距离和水温变化对鲢幼鱼空间分布特征的影响。在长江十年禁渔背景下，应加强缓流生境库区和干支流汇合处的生境保护，为鲢种群资源量恢复构建重要栖息地。     

青藏高原东缘典型流域生态系统服务的地形梯度效应——以岷江上游为例

山地生态系统受地形因素影响在垂向上呈现出明显的空间分异特征,厘清山地生态系统服务的空间分异特征是区域土地利用和生态系统管理的基础。以青藏高原东缘典型流域岷江上游为研究区,将2000、2005、2010年土地利用数据及DEM数据作为数据源,运用地形位指数、相对变化率和敏感性系数,研究土地利用变化下的生态系统服务价值的地形梯度效应。结果表明:(1)岷江上游土地利用类型以林地和草地为主,约占总面积的60%和30%;2000~2010年,1~4级地形位上除未利用地外的其他土地利用类型分布指数变化较为明显,林地和耕地不断降低,草地、水域和建设用地不断升高。(2)研究期内岷江上游生态系统服务价值总量和各类型生态系统服务的价值随地形位的升高均呈倒V形变化;2000~2010年,研究区1~12级地形位上生态系统服务价值呈增加趋势,13~20级地形位上呈减小趋势。(3)2000~2010年,各地形位上生态系统服务价值变化趋势与研究区一致;除1级地形位上生态系统服务价值变化幅度略高于研究区外,2~20级地形位上的变化幅度与研究区基本一致。(4)研究区各土地利用类型的单位面积生态系统服务价值敏感性系数均小于1,单位面积生态系统服务价值的变化缺乏弹性,研究结果可信;2000~2010年各地形位上水域、草地和荒漠敏感性系数不断上升,林地和耕地敏感性系数不断下降。通过对土地利用变化驱动下的生态系统服务价值的地形梯度效应进行定量测度,明晰了生态系统服务价值随地形梯度变化所呈现的空间分异规律及其变化特征,为保护区域生态系统,合理利用土地资源提供理论依据。     

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。     

典型流域土地利用/覆被变化预测及景观生态效应分析——以太湖上游西苕溪流域为例

以太湖上游西苕溪流域为研究区,基于1985和2002年土地利用空间数据,结合土地利用变化的驱动因子,运用马尔科夫模型和CLUE S模型,模拟了研究区2020年土地利用的空间格局;在此基础上,通过对斑块类型和景观水平上格局指数的变化分析, 揭示研究区未来土地利用/覆被变化及其景观生态效应。结果表明： 按照1985～2002年土地利用变化的发展趋势,未来研究区土地利用变化主要表现为建设用地面积大幅度增加,耕地、林地面积减小,研究区未来景观格局指数将发生较大的变化。在景观尺度上,斑块数量、边缘密度、多样性指数、均匀度指数、分维数等指标都呈增加趋势,而斑块平均面积减小,表现出景观结构破碎化、斑块形状复杂化、景观向多样性和均匀化发展的特点;而从斑块类型水平上看,各景观类型之间的景观格局指数变化差异较大,反映了生态系统的复杂性.     

长江上游重点生态功能区生态系统服务福祉效应与层级差异研究

长江上游重点生态功能区作为国家“两屏三带”生态安全战略重要空间载体，生态脆弱敏感与经济社会滞后交织，理清生态系统服务与多要素多层级福祉的关系对人地系统协调发展、推进我国生态文明建设具有重要的理论与实践意义。以四川省重点生态功能区为例，基于人类福祉框架识别2000年以来居民福祉水平变化，通过相关分析和面板分位数回归模型探讨不同类型生态系统服务的福祉效应与层级差异。结果表明：(1)重点生态功能区居民福祉显著提升，2000～2018年福祉指数增幅达79.99%,但仍以中低福祉层级为主，东西部差异明显，收入福祉偏低是限制福祉水平整体提升的关键；(2)人均生态系统服务价值(PESV)与居民福祉呈负相关性，其中与教育福祉负向关联最强；(3)生态系统服务福祉效应具有层级异质性，随福祉层级递增PESV负效应趋于弱化，耕地和林地是影响居民福祉的关键生态系统，边际效应方向相反，高福祉层敏感性更强；(4)二三产业比重、城镇化率、人均固定资产投资是重要非生态驱动因子，在不同福祉层级均施加显著正向影响，对低福祉层正向边际贡献更大。     

江苏省养老服务业区域差异、空间集聚及驱动因素研究

推动养老服务业区域协调发展是实现养老服务业高质量发展的基础。运用综合指标评价法、泰尔指数及ESDA等方法,对2005～2015年江苏省县域养老服务业时空演变格局和空间关联性进行分析,并采用空间计量模型探讨其驱动因素。结果表明:(1)江苏省养老服务业发展水平总体较低且不均衡,呈现"南高北低"的显著差异;(2)区域差异呈"扩大-缩小-扩大-缩小"的"M"字型演变趋势,区域内差异大于区域间差异;(3)江苏省不同县域间养老服务业空间关联性显著为正,出现了发展水平相似县域相邻分布的空间集聚效应,空间集聚格局呈现稳态的南北差异;(4)人口老龄化、经济发展水平、城镇化水平、市场力量、产业结构、养老保障水平以及政府政策等多种因素对江苏省养老服务业发展格局和区域差异产生了不同程度的影响。     

城市化背景下喀斯特流域生态服务价值时空分异特征——以贵阳市南明河流域为例

以贵阳市南明河流域1990、2000和2013年遥感影像数据为基础,通过多尺度空间单元格及空间自相关分析,结合GIS空间分析技术,定量描述了南明河流域生态系统服务功能的时空分异特征,进一步揭示了喀斯特区域城市发展引起的生态服务价值变化。结果表明:1990~2013年,南明河流域生态服务价值增加6.87亿元,林地生态服务价值增加,而耕地、建设用地的变化造成生态服务价值的损失;流域生态服务价值存在较强空间聚集性,生态服务价值"热点"区主要分布在流域中下游,"冷点"区主要集中在流域中游;随着研究尺度的增加,流域生态服务价值的空间自相关性增强;流域生态服务价值对价值系数缺乏弹性,林地敏感性最高,对流域生态服务价值贡献最大,而城市化进程加快使得建设用地对总生态服务价值的影响程度增加。     

基于土地利用变化的生态服务价值损益估算——以岷江上游地区为例

为了定量分析和比较区域生态服务功能及其价值变化,运用中国生态系统服务价值当量因子表和岷江上游流域单位面积农田生态系统提供的食物生产服务的经济价值,以及分析1986、1995和2000年三期TM遥感影像所得到的土地利用情况,对岷江上游地区不同年代的生态服务价值变化进行了估算和比较。并初步分析了生态服务价值变化的原因。1986~1995年,农田面积增加了60 801 hm2,比1986年增长了477%。林地面积减少了89 01217 hm2,占原来面积的497%。总的生态服务价值从1986年到2000年减少了1199×108元。主要是由于人口的增加和森林的砍伐,导致森林面积减少,转变为草地、农田等土地利用类型。通过1995年和2000年对比得出：自从1998年实施“天然林保护工程”政策以来,到2000年森林生态系统面积与1995年相差约4 16528 hm2,生态服务价值相差约79亿元,可见国家政策在保护生态系统服务功能上虽起到了一定的作用,但与1986年相比还相差甚远,天然林保护工程任重而道远。     

基于CVM调查法评估城市公共绿地服务价值 ——以西部省会城市为例

随着人口增长和城市化程度越来越高,作为城市土地利用类型之一的公共绿地往往最容易被改变性质和用途。开展城市公共绿地价值评估,是当前城市规划、绿地保护与建设中迫切需要解决的问题。通过梳理西部城市群中典型的甘青宁3个省会城市的公共绿地存在的主要问题,并采用CVM调查法评估城市公共绿地的服务价值。研究表明：兰州市城市公共绿地提供的生态服务总价值约为 3 324~3 761 万元之间,西宁、银川两市因城市规模相对较小,城市公共绿地提供的生态服务总价值较兰州市略低;分析社会因素对支付意愿的影响,得出职业、收入、性别等变量对支付意愿的正向影响作用较大;比较单位公共绿地面积的生态服务价值产出可以发现,兰州市单位公共绿地面积的生态服务价值产出最高约为1.57~1.77元/m²,兰州市城市公共绿地的生态服务价值产出效率较高。     

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     

基于Meta回归方法的中国城市森林生态系统服务功能价值再评估

在综合国内若干城市生态系统服务功能价值研究实例的基础上,构建了中国城市森林生态系统服务功能价值转移数据库和相应的Meta回归分析模型,对价值转移评估的影响因素进行了全面探讨,并对该模型的样本外价值转移的有效性进行了检验.研究结果表明:(1)中国城市森林生态系统服务功能的平均价值为5.868 万元/hm2·a,按照价值高低排序依次为:涵养水源＞固碳释氧＞保育土壤＞生物多样性保护＞净化大气环境＞森林游憩＞积累营养物质,且总体呈现出西部地区＞东部地区＞中部地区的区位分布特征;(2)城市森林生态系统服务功能的评估方法、类型因素,城市的区位、人口、经济因素和研究区面积因素都是影响城市森林生态系统服务功能价值变化的主要因素;(3)所构建的Meta价值转移模型的样本外价值转移的平均转移误差为18.54％,用于研究样本外价值转移估计的有效性较好.     

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。     

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。     

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。     

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。