安徽省废弃矿区土地复垦的生态系统服务功能多情景模拟

本文以废弃矿区土地复垦的生态系统服务功能为研究对象,基于土地适宜性评价理论建立了废弃矿区土地复垦的多情景模拟方法,将废弃矿区土地复垦划分为不进行复垦、以耕地复垦为主、以耕地及林地综合方式复垦、以林地复垦为主等4种情景,并以安徽省废弃矿区土地复垦为例证测算这4种不同复垦方式的生态系统服务功能价值。研究结果表明,这4种情景下的生态系统服务功能净效益值分别为5.21亿元、309.16亿元、311.59亿元、343.69亿元,说明废弃矿区土地复垦不同情景对应的生态系统服务功能净效益存在较大差异,复垦后土地的生态效益均优于不复垦的生态效益,且以林地为主要复垦方式获得的生态效益最佳;复垦后土地生态系统服务功能净效益值均为正,说明复垦产生的生态价值高于其投入成本。     

土地整理区域生态系统服务价值损益规律研究

论文以湖北省南水北调汉江沿线土地开发整理重大工程2010-2011年规划实施的57个土地整理项目为例,考虑公众支付意愿对单位面积生态系统服务价值进行修正,测算研究区土地利用变化带来的生态系统服务价值变化,并基于Mann-Kendall检验法分析生态系统服务价值损益与项目建设规模增减的趋势关系.研究结果表明:①研究区域内土地整理的实施会造成生态系统服务价值损失,平均下降值394元/(hm2·a);②采用土地利用优势度指数、土地利用均匀度指数等指标可以较好地拟和生态系统服务价值变化趋势;③当土地整理项目建设规模小于2 000hm2时,生态系统服务价值损益随建设规模的增加而减少,平均幅度是754元/(hm2·a);当建设规模大于2 000hm2时,生态系统服务价值损益呈下降趋势,平均下降幅度是754元/(hm2·a);当建设规模介于2 000～3 000hm2之间时,生态系统服务价值损益呈上升趋势,平均上升幅度是895元/(hm2·a);当建设规模大于3000hm2时,生态系统服务价值损益上升幅度变缓,平均为378元/(hm2·a).     

伊犁新垦区土地利用变化及其对生态系统服务价值的影响

本文运用GIS和遥感技术,分析了1985年～2008年间,新疆伊犁河谷新垦区的土地利用变化情况,并利用Costanza提出的生态系统服务价值评估思路,分析了20多年来,新垦区由土地利用变化引起的生态系统服务价值在时间、空间和结构上的变化。结论如下：①1985年～2008年间,研究区耕地不断增加,但草地有退化为盐碱地或沙地的倾向;②研究区的生态系统服务价值减少了6.19％。在新垦区今后的农业开发中,一方面,应考虑生物多样性保护和水源涵养功能,防止过度开发引起的草场沙化、湖泊与湿地萎缩、土壤侵蚀加重及农田土壤盐渍化等生态问题。另一方面,应通过种植结构的优化和调整,提升整个区域的生态系统服务功能;③敏感性分析的结果表明,生态系统服务价值对生态价值系数的敏感性指数均小于1。这说明研究区内的生态系统服务价值缺乏弹性,基于谢高地价值系数的生态系统服务功能价值核算结果在本区域内有较高的可信度。     

基于区域碳平衡的土地利用结构调整——以河北省曲周县为例

土地利用,覆被变化对陆地生态系统碳汇有着直接的影响,土地利用结构调整是碳减排的最有效措施之一。本文基于耗能总量、土地利用现状数据和通过样点实验法所获取的相关系数,估算了曲周县碳源和碳汇量,并对区域碳平衡进行了定量分析。运用GIS叠加分析法对现状地类的碳汇适宜性进行了评价,将现状地类的碳汇适宜性分成单宜性、双宜性、多宜性和不宜四种。进而以碳平衡为目标,并考虑到社会经济和生态环境因素,进行土地利用结构调整。结果表明：2009年曲周县生态系统处于碳失衡;耕地、建设用地和其他土地是主要的调整地类,园地和林地是主要的调整方向;通过土地利用结构调整,可以使生态系统基本达到碳平衡。研究结果对于其他类似地区制定碳减排措施具有参考价值。     

基于碳平衡的区域土地利用结构优化——以吉林省通榆县为例

土地利用/覆被变化对陆地生态系统碳循环有着显著影响.基于实地采集的土样测试数据和1989年、2000年、2004年8月份的陆地卫星TM遥感影像数据,采用生态系统类型法对吉林省通榆县旱田、水田、林地、草地、水域、城镇用地、沙地、盐碱地、湿地等11种陆地生态系统有机碳储量进行了估算,分析了土地利用/覆被变化对碳储量的影响;并采用线性规划方法优化土地利用结构,以实现土地利用结构变化下的陆地生态系统的碳平衡.结果表明,在以草地退化、土地沙化和盐碱化为主要特征的土地利用变化中,1989年～2000年研究区陆地生态系统的有机碳储量减少387.70×104t,2000年以后进行的退耕还林、退耕还草等生态建设使有机碳储量增加69.70×104t.应用线性规划模型获得的土地利用方案可以满足研究区对各类土地的需求,并预测2020年有机碳储量可达到4729.70×104t.     

长三角地区土地利用功能权衡的空间特征及其影响机制

经济发达区资源环境优化配置与国土空间质量提升是可持续发展领域关注的热点问题。科学认知不同类型土地利用功能间权衡关系及其空间特征、形成机制,有效调控和管理多种土地利用功能,是实现区域可持续发展目标的重要途径。本文以长三角地区为例,构建土地利用功能分类框架与评价指标体系,集成多源遥感、土地利用和社会经济统计等数据,利用InVEST、RUSLE以及均方根误差、地理探测器等模型方法,基于县域尺度定量评估区域各项土地利用功能,重点分析不同功能间权衡关系及其空间特征、影响机制,划定土地利用功能分区,探寻差别化土地利用功能调控路径。研究发现：①长三角地区农业生产功能与非农生产、生活保障2项功能权衡高值区主要分布在上海、苏州、无锡等沿江平原区,生态服务功能与农业生产、非农生产、生活保障3项功能权衡高值区主要分布在浙江和安徽两省的西南部等山地丘陵区;②土地垦殖率和年平均降水量、坡度等自然环境条件对农业生产功能影响较大,城镇化率是非农生产、生活保障2项功能的最主要影响因子,自然环境条件和土地利用结构均对生态服务功能具有较高影响;③长三角地区可划分为弱功能区、单一功能区、双功能共生区、多功能共生区4种类型分区,不同分区土地利用功能特征差异明显,据此提出差异化分区调控策略。本文结论有助于强化对土地科学研究领域的认知,支撑国土空间规划与管理决策。     

全球变化研究的中国东北样带(NECT)分析及模拟

中国东北样带（ＮＥＣＴ）已被列为 ＩＧＢＰ全球变化陆地样带之一。文章给出对样带的梯度分析及在全球变化图景下的预测。ＮＥＣＴ将在生物地球化学循环，生态系统结构、功能与动态，生物多样性，土地利用与土地覆盖，高分辨率遥感数据的应用与动态模型等方面进行强度研究，并将成为我国全球变化研究的前沿阵地。     

江苏省土地利用变化对陆地生态系统碳储量的影响

土地利用变化是影响陆地生态系统碳储量变化的重要驱动因素,目前相关研究主要集中在土地利用变化对单一生态系统的影响,如土壤生态系统、森林生态系统、农地、草地生态系统等,本文以江苏省为研究区域,综合考虑了整个生态系统来探讨土地利用变化对碳储量的影响。文中涉及到的数据包括土地利用数据、土壤数据、植被数据。利用ArcGIS9.3分析1985到2005年江苏省土地利用变化,根据不同的方法,分别计算了江苏省不同土地利用类型的土壤碳储量和植被碳储量,并分析其对土地利用变化的影响,主要结论如下：①江苏省陆地生态系统总碳储量为975.72Tg,其中土壤碳储量为922.03Tg,占有机碳总储量的94.5%,土壤平均碳密度为9.41kg/m2,植被碳储量为53.69Tg,占有机碳总储量的5.5%,植被平均碳密度为1.791kg/m2;②1985-2005年江苏省陆地生态系统有机碳储量共减少9.73Tg,其中土壤有机碳储量减少7.54Tg,植被有机碳储量减少2.19Tg,土地利用变化造成了有机碳的释放,释放量占江苏省陆地生态系统有机碳储量的1%;③建设占用耕地是引起碳储量变化的主要原因,但总体而言,人类土地利用活动对江苏省陆地生态系统总碳储量平衡的扰动并不大;④应通过加强耕地保护、增加碳汇和土地利用结构优化等方式来降低人为活动对自然碳过程的影响。     

’98 洪水对鄱阳湖区生态系统服务的影响研究

1998年长江流域性洪涝灾害驱使鄱阳湖区开始实施退田还湖工程,对湖区土地利用产生了重大的影响,进而影响了各项生态系统服务功能。本文对1998年流域性特大洪涝灾害对鄱阳湖区土地利用及生态系统服务功能的影响进行了研究。研究结果表明：在此次特大洪涝灾害的驱动下,鄱阳湖区土地利用结构产生了重大变化。其中,耕地面积减少了2.2%,为201.5km2,水域面积增加5.5%,为206.0km2。洪涝灾害发生后,研究区的生态系统服务功能整体提升了8.5%,其中湖泊面积的增加提高了湿地的水源涵养、洪水调蓄以及提供生物栖息地功能,湖泊对整体提升贡献率为92.4%;而水田、旱地等生态系统服务功能有所降低。湖区整体水源涵养、废物处理、生物多样性和娱乐文化功能分别提升了8.2%,6.6%,2.1%与6.5%,而食物生产和原材料生产功能分别降低了1.8%与0.4%。此外,对鄱阳湖洪水调蓄功能价值的计算表明,鄱阳湖区洪水调蓄功能也有所提升。     

土地生态系统服务功能价值动态估算模型的改进与应用——以福州市为例

土地生态系统服务功能价值评估是当前生态经济学和环境经济学的研究热点和焦点.本文在总结土地生态系统服务功能价值估算方法的基础上,指出评估模型必须考虑空间异质性、社会发展阶段和资源稀缺性等因素.结合福州市“山多地少”的实际情况,以耕地和林地两者的生物量来修正区域差异对土地生态系统服务价值的影响,构建了空间异质系数,以恩格尔系数和城镇化率共同构建了社会发展系数,以人口密度构建了资源稀缺系数,从而建立了土地生态系统服务功能动态价值估算模型.并以福州市为例,分别估算出2009年土地生态系统服务功能的静态价值为389.48亿元,动态价值为270.32亿元,分别相当于当年GDP的14.77％和10.25％;福州市单位面积土地生态系统服务功能动态价值的空间分布为:市区＞福清市＞闽侯县＞平潭县＞长乐市＞连江县＞闽清县＞永泰县=罗源县;而人均土地生态系统服务功能动态价值的空间分布为:永泰县＞闽清县=闽侯县＞罗源县＞福清市＞连江县＞市区＞平潭县＞长乐市.改进后的动态估算模型计算结果更符合福州市各县(市)区的实际,可为区域土地生态系统保护和经济发展综合决策提供更加及时、准确的有益信息,对区域的生态环境建设和保护具有重要的现实意义.     

基于灰色模型预测的矿区生态系统服务价值变化研究——以山西省平朔露天矿区为例

露天煤矿开采对区域景观格局、生态过程、生物生境等造成巨大影响,导致矿区生态系统服务功能和价值发生变化。该文以山西省平朔露天煤矿1987年、1996年、2005年和2010年遥感影像数据及矿区未来复垦计划和产业转型规划的相关资料为基础,利用生态系统服务经济价值评估方法,分析了1987-2010年煤炭开采对矿区生态系统的食物生产等生产服务价值和土壤形成与保护、水源涵养、生物多样性维持、气候调节等支持与调节服务价值的影响,并使用在缓冲算子调节下改进的灰色系统GM(1,1)模型预测2010-2020年矿区在产业转型背景下生态系统服务价值的变化。结果表明:受煤矿开采的影响,平朔矿区原地貌土地被大量损毁,导致了矿区生态系统结构受损和生态系统服务价值下降。1987-2010年,平朔矿区5项生态系统服务总价值由9 206.15万元下降到6 688.14万元,年均下降1.19%,其中1987-1996年、1996-2005年、2005-2010年3个阶段生态系统服务价值下降速率分别为15.22%、9.22%、5.61%;预测2010-2020年间,受土地复垦和产业转型升级的影响,矿区生态系统服务价值下降速度趋于缓慢,至2020年矿区5项生态系统服务总价值为6 429.81万元,年均下降0.39%。在露天煤矿开采的不同阶段,应注重通过保护性的矿产开采,科学的地貌重塑、土壤重构、植被重建等技术及生态产业的大力发展来调控矿区生态系统组成、结构和功能,从而提高矿区各项生态系统服务价值。     

基于碳平衡的区域土地利用结构优化

土地利用/覆被变化对陆地生态系统碳循环有着显著影响。基于实地采集的土样测试数据和1989年、2000年、2004年8月份的陆地卫星TM遥感影像数据,采用生态系统类型法对吉林省通榆县旱田、水田、林地、草地、水域、城镇用地、沙地、盐碱地、湿地等11种陆地生态系统有机碳储量进行了估算,分析了土地利用/覆被变化对碳储量的影响;并采用线性规划方法优化土地利用结构,以实现土地利用结构变化下的陆地生态系统的碳平衡。结果表明,在以草地退化、土地沙化和盐碱化为主要特征的土地利用变化中,1989年~2000年研究区陆地生态系统的有机碳储量减少387.70×10⁴t,2000年以后进行的退耕还林、退耕还草等生态建设使有机碳储量增加69.70×10⁴t。应用线性规划模型获得的土地利用方案可以满足研究区对各类土地的需求,并预测2020年有机碳储量可达到4729.70×10⁴t。     

基于自然生态约束的滨湖城市土地利用分区

为了协调区域土地利用与生态环境建设,本文在借鉴已有各种区划方法的基础上,将自然生态条件和资源环境状况作为区域土地利用的约束条件,提出了基于自然生态约束的滨湖城市土地利用分区方法,并讨论了评价单元的划分、指标选择与处理等技术。以无锡市区为例,通过生态服务功能和生态敏感性两方面评价,将研究区域划分为高、较高、中等和低四级自然生态约束类型区,并提出各类型分区的土地利用布局导向和管制措施,为滨湖城市土地资源优化配置提供科学依据。     

公主岭市土地利用变化的生态效应研究

不同的景观结构组成和空间配置具有不同的生态效应，因此土地利用/土地覆被变化会影响生物多样性和生态系统功能的发挥。本文选取1975年Landsat/MSS影像数据和1986年、1996年和2000年Landsat/TM标准假彩色合成影像作为基本信息源，借助GIS空间分析和地统计分析功能，从景观生态学角度提出了景观生态指数来反映LUCC变化所带来的生态效应。研究发现，近30年来公主岭市土地利用/土地覆被变化显著。1975年～1986年间各类土地利用类型的变化尤为明显，到1996年～2000年间土地利用变化的速度明显减慢。从土地资源分布重心可以看出，土地利用分布空间变化主要是由耕地的变化引起的。景观生态指数计算结果表明，公主岭市1975年～1986年间由于土地利用/土地覆被变化造成的生态风险不断增加，随后逐渐减小，这种变化与该地区土地利用类型的变化，特别是耕地、林地和草地的变化趋势呈高度相关，说明该地区土地利用/土地覆被变化对生物多样性及生态安全具有重要影响。     

半干旱区土地利用变化及其驱动力与土地可持续利用——基于内蒙古自治区伊金霍洛旗的案例分析

在半干旱区,气候干旱是荒漠化发生的自然背景条件,而不合理的土地利用则加速了荒漠化。20世纪70年代中期以前,由于过度开垦和放牧,伊金霍洛旗的荒漠化发展得非常严重。自1976年以来,通过生态退耕,调整土地利用结构,改变放牧为圈养,增加灌溉、化肥等农业投入等,抑制了荒漠化,土地利用走向可持续。恢复以林草为主的土地利用结构是半干旱区土地可持续利用的基础,而在人口超过农业所能够支撑的能力时,必须发展工业化和城市化,创造非农就业机会,使得农民可以离开土地谋生,减轻人口对土地的压力,才可能实现生态退耕和土地利用结构调整。伊金霍洛旗正是因为由煤炭开采带来的工业化和城市化,使得许多农民离开土地,进行生态退耕,才得以恢复与重建稳定的可以抵御荒漠化的生态系统。单位面积土地承载更多人口的工业化和城市化是保证该区以林草覆盖为主的土地利用结构,防止荒漠化的必由之路。在这个地区搞建设用地占补平衡是不适宜的。     

南四湖湿地土地利用格局演变与生态效应

以南四湖湿地为研究区,选取1980-2012年间的5期遥感、土地利用等数据,在RS、GIS技术支持下,运用土地利用动态度模型和马尔科夫模型(Markov)分析研究区1980-2012年土地利用格局变化情况,采用生态系统服务价值评价方法,分析土地利用格局变化引起的生态效应。结果表明:①1980-2012年南四湖土地利用动态度分析得出:1980-2012年南四湖地区总体的土地利用变化速度较为缓慢,其中1990-2000年南四湖综合土地利用动态度最大,变化速率最快为1.84%;南四湖地区各土地利用类型动态度变化最快的是滩涂沼泽和未利用地;②1980-2012年南四湖土地利用格局结构变化特点是:其他农用地增加幅度为223.65%,主要是由于水产养殖业蓬勃发展,农业产业结构发生变化;建设用地面积增加较大,主要受城市化的影响;其他用地面积减少,转化为耕地和其他农用地;③1980-2012年南四湖湿地地区生态服务价值不断减少,负向贡献率大于正向贡献率,滩涂沼泽和水域面积减少是引起南四湖湿地地区生态价值减少最关键的因素。     

基于土地利用变化的天津市生态系统服务价值响应及驱动因子分析

生态系统服务价值评估是判断土地利用结构的合理性,实现土地结构优化、生态环境保护的重要依据。应用生态系统服务价值系数法,量化2002—2011年天津市土地利用变化及其引起的生态系统服务价值变化,分析总人口数、固定资产投资额、城镇化水平和第三产业产值4个驱动因素与生态系统服务价值变化之间的关联程度。研究表明:研究期间天津市的生态系统服务价值以水域为主,其波动对天津市生态系统服务价值影响较大;林地、建设用地对天津市生态系统服务价值变化的影响逐渐增强;城镇化水平因素对生态系统服务价值变化影响最为明显。在此基础上,提出相关对策建议。     

天山北坡不同景观区域土地利用与生态系统功能变化分析

本文以1989年、2000年两期土地利用／覆被数据为基础,对天山北坡山地、绿洲、荒漠3个带状区域的土地利用与生态系统服务功能价值变化及其空间差异做了对比分析。结果表明：①1989年到2000年,绿洲带土地利用变化强度明显高于山地带与荒漠带,草地处于3个区域土地利用变化的核心,山地带的耕地与林地、荒漠带的未利用土地、绿洲带的未利用土地与耕地是参与变化较多的类型;②草地在3个地带中一致减少,水域、建设用地、耕地一致增加,尤其是建设用地在山地带、绿洲带的增加幅度较大,林地在山地带、荒漠带增加,绿洲带减少,未利用土地则呈现出与林地相反的变化特征;③山地带、绿洲带、荒漠带生态系统系统服务功能都在增加,增幅分别为0．78％、2．44％、0．57％;研究区整体生态环境保持了相对稳定,但局部地区恶化,绿洲带受到了最强烈的扰动,山地带相对稳定,荒漠带扰动最轻。基于3个地带在整个区域承担的不同生态功能,不同区域的开发利用要采取不同的发展政策。     

土地利用碳排放及低碳优化研究进展与趋势展望

土地作为陆地生态系统的自然空间载体以及人类生产生活的社会经济载体,在不同利用方式下扮演着碳源/碳汇的角色。开展土地利用碳排放研究,制定土地利用低碳优化策略,对维持自然生态系统与社会经济系统平衡、引导社会经济的低碳转型与可持续发展、助力碳达峰与碳中和目标的实现具有重要意义。本文基于“理论-方法-实践”的范式,梳理了土地利用碳排放及低碳优化的研究脉络,从土地利用碳排放效应、土地利用碳排放核算方法、低碳目标导向的土地利用结构优化及其模式与政策4方面总结现有研究进展,并对未来研究趋势进行了展望。本文认为未来应围绕“从全生命周期视角出发构建土地利用低碳优化研究的系统框架、基于全域全要素管控设计低碳国土空间规划的实现路径、统筹‘规模-结构-布局-强度’以优化碳排放约束下的建设用地空间格局、以基于自然的解决方案为原则制定差别化的生态系统碳汇提升方案和耦合多元要素以探索土地利用低碳优化的多学科交叉应用”等方面展开研究,以期为编制低碳目标导向的国土空间规划和制定科学合理的低碳管理策略提供理论基础。     

黄河流域河源区土地利用变化及其影响研究综述

黄河流域河源区是国家生态屏障和“中华水塔”的重要组成部分,是生态保护优先的践行区。本文梳理了近40年来对黄河流域河源区土地利用格局和过程研究的相关文献,从土地利用现状、变化、效应及政策启示等方面进行了全面分析。研究发现：①黄河流域河源区土地利用格局相对稳定,草地面积占绝对优势。2000年是土地利用及其效应变化的重要转折点。2000年之前,草地、林地和湿地等生态用地减少,草地退化、沙化、土壤侵蚀等效应加剧。2000年之后,生态用地增加,植被指数增加,生态系统逐渐向良性方向转变,碳汇功能增强。②生态工程实施和气候变化使该区域土地利用及其效应极具复杂性。整体上土地退化面积有所减少,程度趋缓,草畜基本实现平衡。东部河湟谷地耕地面积减少,集约度提高,种植结构逐步优化;但局部恶化的态势依旧严峻,土壤侵蚀尤其高寒地带的冻融侵蚀加剧。建议应加强土地利用格局变化的影响因素、土地利用变化的生态效应以及生态保育区溢出价值与自然资产的评估研究,为黄河流域河源保护区可持续发展以供有力的科技支撑。