国土资源遥感, 2019, 31(3): 132-139 doi: 10.6046/gtzyyg.2019.03.17

技术应用

黄土高原土地利用变化对生态系统服务价值的影响

张瑜1,2, 赵晓丽,1, 左丽君1, 张增祥1, 徐进勇1

1. 中国科学院遥感与数字地球研究所,北京 100101

2. 中国科学院大学,北京 100049

The impact of land use change on ecosystem services value in Loess Plateau

ZHANG Yu1,2, ZHAO Xiaoli,1, ZUO Lijun1, ZHANG Zengxiang1, XU Jinyong1

1. Institute of Remote Sensing and Digital Earth, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101,China

2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

通讯作者: 赵晓丽(1963-),女,研究员,研究方向为资源环境遥感应用。Email:zhaoxl@radi.ac.cn

责任编辑: 张仙

收稿日期: 2018-04-23   修回日期: 2018-09-27   网络出版日期: 2019-09-15

基金资助: 国家水体污染控制与治理科技重大专项资助.  2017ZX07101001

Received: 2018-04-23   Revised: 2018-09-27   Online: 2019-09-15

作者简介 About authors

张瑜(1992-),女,硕士研究生,研究方向为资源环境遥感应用。Email:zhangyu@radi.ac.cn.。 。

摘要

深入研究黄土高原生态系统服务价值的时空变化过程、揭示该区域生态环境演变规律,对黄土高原生态环境治理和保护具有重要意义。首先,选取基于生态系统服务价值动态评估模型进行黄土高原生态系统服务价值评估; 然后,引入生态系统服务价值变率指数和环境经济协调指数评估黄土高原土地利用变化对生态系统服务价值的影响程度以及生态环境质量与社会经济发展的协调关系。结果表明,2000—2010年间,黄土高原的生态系统服务价值增加了48%,这主要得益于黄土高原综合治理使得区域植被覆盖度提高,生态系统服务功能相应增强; 草地变化导致的生态系统服务价值变率最大,为13.45; 监测期间,黄土高原的环境经济协调度指数为0.115 3,处于低度协调水平。本研究可为黄土高原生态环境治理和保护成效评估提供科学依据。

关键词: 生态系统服务价值评估 ; 土地利用变化 ; 时空演变分析 ; 环境经济协调分析 ; 遥感与GIS

Abstract

In-depth study of the spatial-temporal change process of the ecosystem service value in Loess Plateau reveals the evolution of the ecological environment in the region, which is of great significance to the improvement and protection of the ecological environment in Loess Plateau. In this paper, based on comprehensively considering the spatial heterogeneity and temporal evolution of ecosystem service, the authors selected the Loess Plateau ecosystem service value dynamic evaluation model to assess the ecosystem service value in Loess Plateau. The ecosystem service value variability index was used to assess the impact of land use change on ecosystem service value and the environmental economy coordination degree index(CDEE) was used to evaluate the coordinating relationship between eco-environmental quality and social and economic development in Loess Plateau. The results show that, from 2000 to 2010, the ecosystem service value of Loess Plateau increased by 48%. This is mainly due to the desertification control in the Loess Plateau which had led to an increase in regional vegetation coverage and a corresponding increase in ecosystem services. The ecosystem service value change rate in grassland was the highest (13.45). The CDEE was 0.115 3 in Loess Plateau from 2000 to 2010, which was at a low level of coordination. This study can provide a scientific basis for ecological environment governance and evaluation of protection effectiveness in the Loess Plateau.

Keywords: ecosystem service value evaluation ; land use change ; dynamic evaluation of ecosystem service value ; environmental economic coordination analysis ; RS and GIS

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本文引用格式

张瑜, 赵晓丽, 左丽君, 张增祥, 徐进勇. 黄土高原土地利用变化对生态系统服务价值的影响. 国土资源遥感[J], 2019, 31(3): 132-139 doi:10.6046/gtzyyg.2019.03.17

ZHANG Yu, ZHAO Xiaoli, ZUO Lijun, ZHANG Zengxiang, XU Jinyong. The impact of land use change on ecosystem services value in Loess Plateau. REMOTE SENSING FOR LAND & RESOURCES[J], 2019, 31(3): 132-139 doi:10.6046/gtzyyg.2019.03.17

0 引言

黄土高原自然地理条件复杂,在自然因素和人类活动的综合作用下,水资源短缺、水土流失及土地荒漠化等生态问题逐步加剧[1]。为保护黄土高原的生态环境,我国实施了一系列生态工程,改变了区域土地利用方式[2,3],导致生态环境发生了巨大变化[4]。生态系统的变化反过来又会影响人类社会的发展,这种反馈在生态环境脆弱区和社会发展水平较高区十分显著,如姚小英等[5]基于1971—2010年间甘肃玉米主产区降水及产量进行研究,结果表明甘肃地区处于不同等级的干旱风险状态,陇东黄土高原地区玉米种植受干旱影响最大。不合理的土地利用方式造成的严重后果又将敦促人类对土地利用进行管理,使其朝合理的方向改变[6]。在研究期内,如果生态系统服务价值下降,表明研究区的土地利用方式不合理,应对土地利用方式进行调整以提升区域的生态环境质量; 相反的,合理的土地利用方式会有利于区域生态环境质量的提升,进而促进区域的可持续发展。生态系统服务功能和土地利用是一个矛盾体,彼此相互联系、相互制约[7]。因此,研究生态系统服务价值的变化对于土地利用方式合理规划与区域环境保护有着重要的意义。

众多学者对生态系统服务功能已经开展了大量的研究,价值评估方法日益完善。1997年,Costanza等[8]构建了全球的生态系统服务价值评估法; 随后谢高地等[9]据此构建了中国大陆的生态系统服务价值当量法。然而这些价值评估方法是针对全球和国家等大尺度的,在应用于区域生态系统服务价值评估时,由于空间差异较大,评估结果的准确性有待提高。此外,国内大多数研究,在借鉴谢高地的价值当量表时,对于不同时序往往采用相同的价值当量[10,11]。这种静态评价方法未能考虑由于时间变化导致服务价值发生的变化,因此有必要构建基于时空尺度的生态系统服务价值动态评估模型,更客观地阐明不同区域、不同时序下的生态系统服务价值。

本文综合考虑生态系统服务价值的空间异质性和时间演化性,选取黄土高原生态系统服务价值动态评估模型[12],开展黄土高原2000年和2010年生态系统服务价值评估与时空特征分析。结合黄土高原2000—2010年间的土地利用变化,通过生态系统服务价值变率指数分析土地利用变化对生态系统服务价值的影响。最后选取环境经济协调度指数(environmental economic coordination degree,CDEE)分析黄土高原不同区域的环境变化与社会经济发展之间的关系,评估黄土高原环境与经济协调发展状况,以期为黄土高原生态环境治理和保护成效评估提供科学依据。

1 研究区概况与数据源

1.1 研究区概况

黄土高原位于N33°41'~41°16',E100°52'~114°33'之间,跨青海省、甘肃省、宁夏回族自治区、陕西省、内蒙古自治区、山西省及河南省7个省区,总面积约62.4万km2,四周高山环绕,南至秦岭,北达阴山,西以日月山、贺兰山为界,东到太行山。该区位于我国第二级地形阶梯上,由东南向西北地势逐渐升高,以六盘山和吕梁山为界将黄土高原划分为东、中、西3个部分。东部海拔为500~1 000 m,中部海拔为1 000~2 000 m,西部海拔升至2 000~3 000 m。黄土高原地貌以黄土塬、梁、峁为主,地貌破碎且沟壑众多[13]。全区年均气温在3.6~14.3 ℃之间,由东南向西北跨暖温带半湿润区、暖温带半干旱区、中温带半干旱区[14]; 水资源匮乏且区域分布不均,年降水为150~750 mm,降水季节性差异大,7—8月多发暴雨,冬季枯水期长。土地覆盖类型以草地和农田为主,湿地水体面积小(图1)。黄土高原生态环境问题严重,主要表现为自然灾害频繁、水资源短缺、土地荒漠化及土壤侵蚀等[15]

图1

图1   黄土高原生态系统空间分布

Fig.1   Distribution of the ecosystems in Loess Plateau


1.2 数据源及其预处理

本文采用的数据包括土地利用、土地覆盖专题数据和社会经济数据2大类。

土地利用、土地覆盖专题数据是中国科学院遥感与数字地球研究所等单位利用遥感监测方法分别构建的1:10万比例尺长时间序列中国土地利用变化数据库和1:25万比例尺长时间序列中国土地覆盖数据[16,17]。在此基础上,利用地理信息系统技术构建了黄土高原地区2000—2010年间土地利用变化一级分类的100 m×100 m栅格数据、2000年和2010年土地覆盖一级分类的1 km×1 km栅格数据以及2010年黄土高原生态系统空间分布,如图1所示。土地覆盖数据用于计算生态系统服务价值,土地利用变化数据用于分析黄土高原土地利用变化对生态系统服务价值的影响。

社会经济数据包括国内生产总值(gross domestic product,GDP)、三大粮食产量、种植面积比例及单位面积净利润等。GDP来自研究区内各省区统计年鉴,用于环境经济协调度分析; 后3项来自全国农产品成本收益资料汇编,用于生态系统服务价值计算。

2 研究方法

2.1 生态系统服务价值变率

在社会经济发展过程中,人们频繁改变土地利用方式,使得区域生态系统内部结构和外部形态发生变化,进而影响生态系统服务价值。通过构建生态系统服务价值变率(ecosystem service value change rate,CR)[18,19],研究土地利用变化对生态系统服务价值的影响,计算公式为

CR=(ESVn-ESVm)/ESVm(An-Am)/Am ,

式中: ESVmESVn分别为研究区某一类土地利用调整前后的生态系统服务价值; AmAn分别为研究区某一类土地利用调整前后的面积,m=1,2,…,6,n=1,2,…,6。

CR能够表示某一土地利用类型的面积变化对其生态系统服务价值的重要性。CR>1,表示该类土地利用方式的变化对生态系统服务价值的影响明显,值越大,影响越大; CR<1,表示该类土地利用方式的变化对生态系统服务价值的影响较弱[20,21]

2.2 环境经济协调分析

环境与经济的协调发展是指环境子系统与经济子系统各自组成要素之间相互配合,形成互利共生的关系,二者协调发展,从而促进区域的整体利益不断得到提升[22]。协调度是衡量系统或要素之间发展状况的量化指标。根据生态环境与经济协调发展的关系,构建CDEE[23,24,25]。CDEE指的是在研究阶段,单位面积生态系统服务价值变化率ESVpr与单位面积GDP变化率GDPpr的比值,即

CDEE=ESVprGDPpr ,
ESVpr=ESVpn-ESVpmESVpm ,
GDPpr=GDPpn-GDPpmGDPpm ,

式中: ESVpmESVpn分别为研究阶段始、末年份的单位面积生态系统服务价值; GDPpmGDPpn分别为研究阶段始、末年份的单位面积GDP。CDEE值越大,表明研究区生态系统服务功能变化与经济发展协调度越高,具体可分为以下4种情况: ① CDEE1,表示该区域生态经济发展水平为高度协调,即生态系统服务价值增速不低于经济发展增速; ② 0<CDEE1,为低度协调,表示该区域生态系统服务价值增速低于经济发展增速,但生态系统服务的价值没有降低; ③ -1<CDEE0,表示该区域的生态系统服务价值在降低,社会经济发展已经对生态环境有所破坏,二者不协调,生态环境与经济发展产生冲突; ④ CDEE-1,表示该区域的生态系统服务价值已经明显下降,生态经济发展水平极度不协调,经济发展已经对生态环境造成了严重的破坏,区域经济发展不可持续。

黄土高原整体的CDEE计算方法为: 首先,以各省区占黄土高原面积比例为权重,计算黄土高原单位面积GDP变化率; 然后,结合生态系统服务价值变化率,计算黄土高原整体的CDEE。

2.3 生态系统服务价值估算技术路线

本文技术路线为: 首先,采用黄土高原生态系统服务价值评估模型,计算2000年和2010年黄土高原生态系统服务价值,并分析其随时间和空间的变化特征; 然后,分析2000—2010年间黄土高原土地利用变化的时空特征,在此基础上评估土地利用变化对生态系统服务价值的影响; 最后,采用CDEE分析2000—2010间年黄土高原生态系统服务价值变化与经济发展之间的协调关系。

3 结果与分析

3.1 黄土高原生态系统服务价值评估

2000年黄土高原的生态系统服务价值如表1所示。各生态系统服务价值总共为6 333.91亿元。生态系统服务价值由大到小依次为草地、森林、农田、湿地水体、荒漠和聚落。其中,草地生态系统和森林生态系统为黄土高原提供了约71%的生态系统服务价值,荒漠仅提供约0.1%的服务价值,聚落提供的生态系统服务价值为负值。从提高黄土高原的生态系统服务功能角度,保护和提升森林和草地的服务功能、荒漠治理、控制城镇化过程中聚落的扩张速度是有效的环境保护措施。按照服务功能的价值由大到小依次为保持土壤、维持生物多样性、水文调节、气候调节、废物处理、食物生产、提供美学景观、原材料生产和气体调节。保持土壤服务价值居首位,其中森林生态系统和草地生态系统提供了约79%的保持土壤服务价值,因此,促进荒漠向草地、林地的转化,利用植被的固土能力减少荒漠的土壤流失是黄土高原水土流失治理的关键; 气体调节服务价值相对最低,只占总服务价值的2%左右,主要是由于气体调节需依赖于湿地,而黄土高原的湿地面积仅约52 km2,不足总面积的1%。

表1   2000年黄土高原生态系统服务价值

Tab.1  Ecosystem service value of Loess Plateau in 2000 (亿元)

服务功能森林草地农田湿地水体荒漠聚落总计
食物生产75.13268.67187.694.6500536.14
原材料生产220.5441.518.770.780.190281.78
气体调节52.5163.3524.48.083.29-10.6141.03
气候调节250.43249.01187.6977.212.330766.67
水文调节190.6541.524.4601.370-7.16850.76
废物处理143.80349.4931.9179.380.19-1.72603.05
保持土壤715.75526.42319.078.38001 569.62
维持生物多样性306.98786.35187.6914.631.3601 297.01
提供美学景观145.4178.6411.2641.340.3910.81287.85
合计2 101.202 404.93992.88835.827.75-8.676 333.91

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从时间上来看,2000—2010年间,黄土高原生态系统服务价值增加了约3 056.56亿元,增幅高达48%(表2)。其中,增量最大的是草地生态系统,增加了1 158.71亿元,主要源于黄土高原草地面积最大且草地质量有所提升,草地生态系统服务价值增加明显; 其次是森林生态系统,服务价值的大量增加一方面得益于森林单位面积的服务价值高,另一方面是林地面积有较大的增加; 湿地水体位居第三,湿地水体的单位面积服务价值最大,加上研究阶段湿地水体的面积有所增加,因此服务价值相应增加; 农田生态系统位居第四,农田面积大、机械化耕种、农药化肥的使用是农田生态系统服务价值增加的主要原因; 荒漠的服务价值略有增加,主要是社会发展系数增加使得服务价值计算的基数变大; 聚落的服务价值明显下降,原因是聚落的服务价值为负值且黄土高原聚落的面积明显增加。

表2   2000—2010年间黄土高原生态系统服务价值变化

Tab.2  Ecosystem service value change in Loess Plateau from 2000 to 2010 (亿元)

服务功能森林草地农田湿地水体荒漠聚落总计
食物生产34.07129.4572.333.1800239.03
原材料生产100.0120.007.230.540.170127.95
气体调节23.8130.529.405.532.86-29.2242.90
气候调节113.57119.9872.3352.852.010360.74
水文调节86.4620.009.40411.640-10.02517.48
废物处理65.20168.3912.2954.340.17-1.85298.55
保持土壤324.57253.63122.975.7400706.92
维持生物多样性139.21378.8772.3310.021.170601.61
提供美学景观65.9437.884.3428.300.3324.58161.38
合计952.851158.71382.65572.146.72-16.513056.56
变化率45.3%48.2%38.5%68.5%86.7%190%48.3%

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从空间上来看,黄土高原生态系统服务价值总体趋势东南高、西北低(图2),原因是东南部的水热条件更适宜植被生长。由于湿地水体的单位面积生态系统服务价值最大,生态系统服务价值最高的区域分布在河流水系地区,主要包括黄河河段、汾河、泾河及渭河; 其次是黄土高原东南部,因为对应区域土地覆盖类型基本为森林,森林的生态系统服务功能强,因此东南部的生态系统服务价值相应较高; 生态系统服务价值较低的区域分布在黄土高原西部、西北部和黄土高原的甘肃地区,由于这些区域荒漠面积较大,荒漠的生态系统服务价值低; 生态系统服务价值最低的区域与聚落分布基本一致,聚落的生态系统服务价值为负值,故而对应区域的生态系统服务价值最低。

图2

图2   2000年和2010年黄土高原生态系统服务价值

Fig.2   Ecosystem service value of Loess Plateau in 2000 and 2010


3.2 生态系统服务价值对土地利用变化的响应分析

3.2.1 黄土高原区土地利用变化的时空特征

2000年,黄土高原土地覆盖类型构成中,草地比例最大,占41.9%; 农田次之,占33.1%; 森林比例居中,占14.7%; 再次是荒漠,占6.4%; 聚落和湿地水体比例最小,分别只有2.4%和1.5%。可见,草地和农田是黄土高原土地覆盖类型的主体。表3为2000—2010年间黄土高原土地利用变化转移矩阵。由表3可知,2000—2010年间,黄土高原土地利用变化面积约为15 376.51 km2,约占黄土高原总面积的2.5%。耕地的转入和转出面积分别为2 222.26 km2和7 358.54 km2,其中流失耕地主要转出为草地、城乡工矿/居民用地以及林地,新增耕地主要由草地转入; 林地净增加面积为2 708.95 km2,主要来源是耕地和草地,表明黄土高原退耕还林政策落实良好,部分草地逐渐向森林过渡; 草地面积净减少1 360.92 km2,草地主要转出为未利用土地、耕地和林地; 水域面积净增加306.73 km2,得益于河道的治理疏通; 城乡工矿/居民用地面积大幅增加,增加2 784.79 km2,主要是占用耕地和草地; 未利用土地面积净增加696.73 km2,主要是沙地增加,表明黄土高原土地沙漠化在研究阶段尚十分严重。

表3   2000—2010年间黄土高原土地利用变化转移矩阵

Tab.3  land use change transfer matrix in Loess Plateau from 2000 to 2010(km2)

耕地林地草地水域城乡工矿/
居民用地
未利用土地合计
耕地01 795.402 774.13566.211 814.85407.957 358.54
林地88.080162.5151.56174.3230.47506.94
草地1 458.601 325.910331.11679.051 562.875 357.54
水域422.7929.66227.26037.9956.56774.26
城乡工矿/居民用地1.833.647.355.290018.11
未利用土地250.9661.28824.83126.8296.6901 361.12
合计2 222.263 215.893 996.621 080.992 802.902 057.8515 376.51

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黄土高原土地利用变化的主要类型有8种: 耕地转草地、耕地转城乡工矿/居民用地、耕地转林地、草地转未利用土地、草地转林地、草地转耕地、未利用土地转草地以及草地转城乡工矿/居民用地,占总变化面积的80%。

3.2.2 黄土高原土地利用变化对生态系统服务价值变化的影响

将2000—2010年黄土高原生态系统服务价值变化图(图3(a))与2000—2010年黄土高原土地利用变化主要类型图(图3(b))叠加分析,发现耕地转城乡工矿/居民用地、草地转未利用土地、草地转耕地、以及草地转城乡工矿/居民用地区域,使对应的生态系统服务价值呈现不同程度的下降,其中草地转城乡工矿/居民用地生态系统服务价值下降程度最大; 耕地转草地、耕地转林地、草地转林地以及未利用土地转草地区域的生态系统服务价值表现为不同程度的增加,其中耕地转林地生态系统服务价值上升最显著。

图3

图3   2000—2010年黄土高原生态系统服务价值变化及土地利用变化主要类型

Fig.3   Ecosystem service value change and major types of land use change in Loess Plateau from 2000 to 2010


2000—2010年间,黄土高原6类土地利用类型的CR均大于1(图4),表明黄土高原各土地利用类型变化均会对生态系统服务价值产生重要影响。

图4

图4   黄土高原CR空间分布

Fig.4   Spatial distribution of CR in Loess Plateau


图4,CR最高的是草地,达13.45,草地面积变化率为3.6%,其生态系统服务价值变化率为48.2%。由于黄土高原独特的地理条件,草地作为其最主要的土地覆盖类型,在维持黄土高原生态系统方面有着十分重要的作用。林地变化导致其CR位居第二,林地生态系统的服务价值高,在水土保持、风沙防治、维持生物多样性等多个方面发挥着重要作用。城乡工矿/居民用地和未利用土地对应的CR并列第三,这2类生态系统的服务功能差,因此在发展社会经济的同时应注意生态环境的保护,同时加大土地荒漠化治理力度。耕地单位面积的生态系统服务价值较低,其CR位居第五,黄土高原耕地面积大,减少的耕地主要转为单位面积服务价值较高的林地和草地。水域的CR最低,但仍对黄土高原生态系统服务价值有重要影响。

3.3 环境经济协调分析

经计算,2000—2010年间,黄土高原的CDEE为0.115 3,环境经济协调水平为低度协调,表明黄土高原的生态系统服务价值以及GDP均表现为增加,但是生态系统服务价值的增速低于GDP的增速。黄土高原各省区的环境状况以及经济发展水平存在差异,各省区的环境经济协调度略有区别(表4)。

表4   2000—2010年间黄土高原CDEE

Tab.4  Environmental economic coordination index in Loess Plateau from 2000 to 2010

区域宁夏回族自治区内蒙古自治区青海河南陕西山西甘肃
CDEE0.169 60.142 60.130 90.116 60.116 50.078 90.061 0

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根据表4,CDEE最高的是宁夏回族自治区,一方面是由于黄河由南至北横贯宁夏,合理灌溉使得农田生态系统服务价值增加,加上草地质量的改善,使其生态系统服务价值增速较大; 另一方面是由于该地区经济发展相对于其余6省区较缓,大幅增加的生态系统服务价值使得其CDEE相对较高。内蒙古自治区的CDEE仅次于宁夏,内蒙古自治区草地质量改善,加上荒漠治理效益逐渐显露,生态系统服务价值增加明显; 另一方面该地区社会经济快速发展,GDP变化率高于生态系统服务价值变化率。

4 结论与讨论

通过构建时空修正的生态系统服务价值评估模型,对黄土高原生态系统服务价值进行评估,进而分析土地利用变化对生态系统服务价值影响以及环境与经济的协调度,研究得到以下结论:

1)2000年和2010年黄土高原生态系统服务价值分别为6 333.91亿元和9 390.46亿元,增幅达48%。草地生态系统服务价值增量位居榜首,增加了158.71亿元,主要源于黄土高原草地面积最大且草地质量有所提升,草地生态系统服务价值增加明显。

2)2000—2010年间,黄土高原6类土地利用类型的CR均大于1,表明黄土高原各土地利用类型变化均会对生态系统服务价值产生重要影响。CR最高的是草地,为13.45。结合黄土高原2000—2010年间土地利用变化主要类型分析可知,导致草地面积减少的主要原因是草地转为林地、未利用土地以及耕地。草地转林地,区域的生态系统服务功能增强,有利于黄土高原生态环境建设; 部分草地退化转为沙地,表明黄土高原土地荒漠化治理任务尚十分艰巨; 在草地转为耕地时,应注意维持区域生态系统的稳定。

3)黄土高原在2000—2010年间的CDEE为0.115 3,处于低度协调水平,表明黄土高原生态系统服务价值的增速低于GDP的增速,但经济发展没有使得生态系统服务价值降低。CDEE最高的是宁夏回族自治区,一方面是因为农田生态效益增加明显,加上草地质量的改善,使其生态系统服务价值增速较大; 另一方面是因为该地区经济发展相对于其余6省较缓,大幅增加的生态系统服务价值使得其CDEE相对较高。

本文在研究黄土高原土地利用变化对生态系统服务价值影响时,并未进行定量分析,在后续工作中,希望能构建生态系统服务价值对土地利用变化的响应模型,开展土地利用变化与生态系统服务价值变化之间的定量分析; 另一方面,随着国家一系列重大工程的实施,黄土高原生态环境会受到重要影响,后续工作可以尝试重点分析重大生态工程的环境效益。

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Ecological and socioeconomic effects of China’s policies for ecosystem services

[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2008,105(28):9477-9482.

[本文引用: 1]

姚小英, 吴丽, 田广旭 , .

甘肃旱作区玉米近40年干旱影响评估

[J]. 干旱区资源与环境, 2015,29(5):192-196.

[本文引用: 1]

Yao X Y, Wu L, Tian G X , et al.

Drought assessment of droughty corn in Gansu Province in recent 40 years

[J]. Journal of Arid Land Resources and Environment, 2015,29(5):192-196.

[本文引用: 1]

王刚 .

土地利用变化与生态系统服务价值研究——以重庆市为例

[D]. 重庆:西南大学, 2012.

[本文引用: 1]

Wang G .

Study on Land Use Change and Ecosystem Service Value:Taking Chongqing as an Example

[D]. Chongqing:Southwest University, 2012.

[本文引用: 1]

杨雪婷, 张林, 陈建叶 , .

生态系统服务价值在土地整理中的应用

[J]. 国土资源科技管理, 2008,25(4):86-90.

[本文引用: 1]

Yang X T, Zhang L, Chen J Y , et al.

Application of ecosystem service value in land consolidation

[J]. Scientific and Technological Management of Land and Resources, 2008,25(4):86-90.

[本文引用: 1]

Costanza R , D’Arge R,Groot R D ,et al.

The value of the world’s ecosystem services and natural capital

[J]. Ecological Economics, 1998,25(1):3-15.

[本文引用: 1]

谢高地, 鲁春霞, 冷允法 , .

青藏高原生态资产的价值评估

[J]. 自然资源学报, 2003,18(2):189-196.

DOI:10.3321/j.issn:1000-3037.2003.02.010      URL     Magsci     [本文引用: 1]

论文根据一系列1∶1000000自然资源专题图,把青藏高原生态资产划分为森林、草地、农田、湿地、水面、荒漠6个一级类型,应用GIS技术进行了数据处理与统计分析,编制了青藏高原1∶4000000自然资产图。生态资产价值评估以Costanza等人(1997)对全球生态系统服务价值评估的部分成果为参考,同时综合了对我国专业人士进行的生态问卷调查结果,建立了中国陆地生态系统单位面积服务价值表。以此表为基础,通过生物量等因子的校正,对青藏高原不同生态资产的服务价值进行了估算,结果表明,青藏高原生态系统每年的生态服务价值为9363.9&times;10<sup>8</sup>元/年,占全国生态系统每年服务价值的17.68%,全球的0.61%。在青藏高原生态系统每年提供的生态服务价值中,土壤形成与保护价值最高,占19.3%;其次是废物处理价值,占16.8%;水源涵养价值占16.5%,生物多样性维持的价值占16%。高原不同生态系统类型中,森林生态系统和草地生态系统对青藏高原生态系统总服务价值的贡献最大,贡献率分别为31.3%和48.3%。

Xie G D, Lu C X, Leng Y F , et al.

Ecological assets valuation of the Tibetan Plateau

[J]. Journal of Natural Resources, 2003,18(2):189-196.

Magsci     [本文引用: 1]

蔡邦成, 陆根法, 陈小骏 .

生态系统服务价值评估在南京市土地利用评价中的运用

[J]. 环境保护科学, 2007,33(4):104-106.

[本文引用: 1]

Cai B C, Lu G F, Chen X J .

Application of evaluation of ecosystem services’ value in land use assessment of Nanjing

[J]. Environmental Protection Science, 2007,33(4):104-106.

[本文引用: 1]

朱泽生, 孙玲 .

东台市滩涂生态系统服务价值研究

[J]. 应用生态学报, 2006,17(5):878-882.

DOI:      Magsci     [本文引用: 1]

<FONT face=Verdana>采用卫星遥感技术以及Costanza等的生态系统服务价值评价方法对江苏省东台市滩涂生态服务系统的面积和服务功能价值变化进行研究.结果表明,在1984~2003年的19年间,<BR>东台市滩涂各类生态系统的总面积从108.54 km<SUP>2</SUP>自然淤积增加到171.31 km<SUP>2</SUP>,增加了<BR>57.83%,其中自然生态系统的总面积从60.82 km<SUP>2</SUP>减少到21.64 km<SUP>2</SUP>,下降64.42%;<BR>人为生态系统的总面积从47.72 km<SUP>2</SUP>上升到195.23 km<SUP>2</SUP>,增加了309.12%.同期,各类<BR>滩涂生态系统每年提供的服务总价值上升了76.96%,其中自然生态系统的服务价值从56.26×10<SUP>4</SUP>美元减少到17.19×10<SUP>4</SUP>美元,下降69.45%;人为生态系统的服务价值从40.55×10<SUP>4</SUP>美元上升到154.13×10<SUP>4</SUP>美元,增加了280.10%.在滩涂生态系统中,自然生态系统面积逐年减少,人为生态系统面积逐年增加,说明东台市滩涂生态系统逐年退化,其自然生态系统服务功能价值的下降与生态系统的退化和面积减少有关.</FONT>

Zhu Z S, Sun L .

Ecosystem services value of coastal tidal zone in Dongtai City of Jiangsu Province

[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2006,17(5):878-882.

Magsci     [本文引用: 1]

张瑜, 赵晓丽, 左丽君 , .

黄土高原生态系统服务价值动态评估与分析

[J]. 水土保持研究, 2018,25(3):170-176.

[本文引用: 1]

Zhang Y, Zhao X L, Zuo L J , et al.

Dynamic evaluation and analysis on ecosystem service value in Loess Plateau

[J]. Research of Soil and Water Conservation, 2018,25(3):170-176.

[本文引用: 1]

孙文义, 邵全琴, 刘纪远 .

黄土高原不同生态系统水土保持服务功能评价

[J]. 自然资源学报, 2014,29(3):365-376.

DOI:10.11849/zrzyxb.2014.03.001      URL     [本文引用: 1]

以土壤保持量为评估指标,应用修正通用土壤流失方程,评估了黄土高原水土保持生态系统服务功能,分析了近20 a来的黄土高原土壤保持量的空间分布及其动态变化,对于揭示全球气候变化背景下黄土高原林草植被建设的生态成效具有重要的科学价值和现实意义。结果表明:1990—2010年黄土高原平均单位面积土壤保持量为305 t·hm-2·a-1,年均土壤保持总量为190×108t。1990—2000年农田、草地和林地生态系统平均单位面积土壤保持量分别为249、285和640 t·hm-2·a-1,2000—2010年平均单位面积土壤保持量分别增加了14.6%、2.9%和7.4%。黄土高原草地和林地的土壤保持率分别为83%~88%和94%~97%。农田生态系统土壤保持量的空间分布特征表现为黄土丘陵沟壑区和黄土高塬沟壑区较大,农灌区和河谷平原区偏低;草地和林地生态系统土壤保持量的空间分布特征表现为沿东南向西北减少的变化趋势。与1990—2000年不同,2000—2010年农田、草地和林地生态系统土壤保持量的空间变化特征表现为较为明显的增长趋势,尤其是黄土丘陵沟壑区陕西榆林、延安地区和山西吕梁山区一带。

Sun W Y, Shao Q Q, Liu J Y .

Assessment of soil conservation function of the ecosystem services on the Loess Plateau

[J]. Journal of Natural Resources, 2014,29(3):365-376.

[本文引用: 1]

孟庆香 .

基于遥感、GIS和模型的黄土高原生态环境质量综合评价

[D]. 杨凌:西北农林科技大学, 2006.

[本文引用: 1]

Meng Q X .

Integrative Assessment of Eco-Environmental Quality on the Loess Plateau Based on Remote Sensing,GIS and Models

[D]. Yangling:Northwest A&F University, 2006.

[本文引用: 1]

王力, 李裕元, 李秧秧 .

黄土高原生态环境的恶化及其对策

[J]. 自然资源学报, 2004,19(2):263-271.

DOI:10.11849/zrzyxb.2004.02.018      Magsci     [本文引用: 1]

由于种种原因,黄土高原生态环境脆弱现象日益扩张,水土流失、沙漠化、干旱、沙尘暴等灾害频繁发生,生态环境的可持续性引起了科技工作者的关注。利用历史资料,从黄土高原2000a左右的自然灾害发生频率、森林植被的严重破坏、土壤侵蚀的不断加剧、人口的无限制增长以及近几十年来黄河的频繁断流等几个方面出发,说明了黄土高原生态环境在这些重要因素的影响下,表现出明显的不可持续性发展,并提出了相应的防治对策,包括加强人口控制、加快植被的恢复与重建、节约利用水资源以及提高利用效率等。该研究的目的并非消极悲观,而是正确认识黄土高原生态环境的演变历史,树立国民的环境忧患意识和可持续发展的思想,为实现黄土高原的生态安全和持续发展提供科学依据。

Wang L, Li Y Y, Li Y Y .

The eco-environment deterioration and its counter-measures in the Loess Plateau

[J]. Journal of Natural Resources, 2004,19(2):263-271.

Magsci     [本文引用: 1]

张増祥 . 中国土地覆盖遥感监测[M]. 北京: 星球地图出版社, 2010.

[本文引用: 1]

Zhang Z X. China Land Cover Remote Sensing Monitoring[M]. Beijing: Star Map Press, 2010.

[本文引用: 1]

张增祥, 赵晓丽 . 中国土地利用遥感监测[M]. 北京: 星球地图出版社, 2012.

[本文引用: 1]

Zhang Z X, Zhao X L. China Land Use Remote Sensing Monitoring[M]. Beijing: Star Map Press, 2012.

[本文引用: 1]

Abramovitz J N .

Putting a value on nature’s ‘free’services

[J]. World Watch, 1998,11(1):10-19.

[本文引用: 1]

Kreuter U P, Harris H G, Matlock M D , et al.

Change in ecosystem service values in the San Antonio area,Texas

[J]. Ecological Economics, 2001,39(3):333-346.

[本文引用: 1]

喻建华, 高中贵, 张露 , .

昆山市生态系统服务价值变化研究

[J]. 长江流域资源与环境, 2005,14(2):213-217.

Magsci     [本文引用: 1]

从城市生态系统健康的内涵出发,采用压力、状态、响应机制构建出城市生态系统健康指标体系框架;运用主成分分析确定出主要指标及权重;并针对目前此类研究中指标评价标准的不确定性问题,建立模糊优选评价模型,从时间纵向上判断城市生态系统的走势;利用所建立的评价方法,以上海城市生态系统为例,最终筛选出3大类25项敏感性评价指标体系进行评价。评价结果表明:从1996-2002年间,上海城市的生态系统健康指标由0.37缓慢上升至0.46,表明上海城市自然生态环境与社会、经济发展的协调性在逐渐加强,但健康改善的程度并不显著,部分指标有所恶化,与2005年城市规划目标值0.72相比,系统现阶段离社会期望值还有很大的差距。本研究为上海城市进一步的生态规划提供可靠的背景状况和研究依据。

Yu J H, Gao Z G, Zhang L , et al.

Change in ecosystem service value in Kunshan City

[J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2005,14(2):213-217.

Magsci     [本文引用: 1]

彭文甫, 周介铭, 杨存建 , .

基于土地利用变化的四川省生态系统服务价值研究

[J]. 长江流域资源与环境, 2014,23(7):1053-1062.

[本文引用: 1]

Peng W F, Zhou J M, Yang C J , et al.

Research on ecosystem service values based on land use change in Sichuan Province

[J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2014,23(7):1053-1062.

[本文引用: 1]

苏飞, 张平宇 .

基于生态系统服务价值变化的环境与经济协调发展评价——以大庆市为例

[J]. 地理科学进展, 2009,28(3):471-477.

DOI:10.11820/dlkxjz.2009.03.022      Magsci     [本文引用: 1]

<p>环境与经济协调发展是实现可持续发展的重要途径,也是可持续发展的基本要求。生态系统提供的服务功能是实现可持续发展的基础,其价值变化与社会经济发展密切相关,是区域生态环境变化结果的综合化与定量化,可作为表征区域可持续发展水平的一个综合指标。本文以2001-2006年大庆市土地利用变更调查数据为基础,参照谢高地等制定的中国陆地生态系统单位面积服务价值系数及评估方法,结合研究区实际情况对估算方法进行了修正,对土地利用变化所引起的大庆市生态系统服务价值变化进行了估算,并通过构建环境经济协调度指数(CDEE)对研究区环境与经济协调发展水平及区域差异进行了评估。结果表明:(1)大庆市生态系统服务价值由2001年的182.47亿元下降到2006年的180.69亿元,损失率为0.98%;(2)研究区整体的环境经济发展属于低度冲突水平,处于不协调状态;(3)研究区西北部的环境经济协调度高于东南部,其中林甸、杜蒙和肇源三县处于低度协调水平,除萨尔图区外的其他市辖区以及肇州县处于低度冲突水平,萨尔图区则处于严重冲突水平。</p>

Su F, Zhang P Y .

Assessment of coordinative development between economy and environment based on ecosystem service values change:A case of Daqing City

[J]. Progress in Geography, 2009,28(3):471-477.

Magsci     [本文引用: 1]

吴建寨, 李波, 张新时 .

生态系统服务价值变化在生态经济协调发展评价中的应用

[J]. 应用生态学报, 2007,18(11):2554-2558.

[本文引用: 1]

Wu J Z, Li B, Zhang X S .

Ecosystem service value and its application in evaluation of eco-economic harmonious development

[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2007,18(11):2554-2558.

[本文引用: 1]

熊宏涛, 郭枫, 王荣 , .

武汉城市圈生态经济协调发展程度评价

[J]. 华中师范大学学报(自然科学版), 2011,45(3):515-519.

[本文引用: 1]

Xiong H T, Guo F, Wang R , et al.

Assessment of coordinative development between economy and environment in Wuhan metropolitan area

[J]. Journal of Huazhong Normal University(Nature Sciences), 2011,45(3):515-519.

[本文引用: 1]

程钢 .

石河子垦区农业开发与绿洲生态演变研究——基于生态系统服务功能的分析

[D]. 石河子:石河子大学, 2013.

[本文引用: 1]

Cheng G .

Study on Agricultural Development and Oasis Ecosystem Evolution in Shihezi Reclamation Zone:Based on the Analysis About the Ecosystem Service Function

[D]. Shihezi:Shihezi University, 2013.

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