宁安市土地利用变化及其对生态系统服务价值的影响研究

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土地利用变化/土地覆盖变化(LUCC)是全球变化的重要原因和驱动因子之一,其过程直接影响着生态系统的结构和功能,由此导致区域生态系统服务价值的变化,这种影响在受人类生产活动干预比较大的中国东北和西北地区显得尤为突出,从区域生态安全和可持续发展的角度,研究土地利用/覆盖变化背景下的生态系统服务价值变化具有重要意义。本文以黑龙江省宁安市为研究区,通过对1991-2010年研究区土地利用/覆盖变化情况的分析,随着社会经济的快速发展,研究区土地利用类型发生了一定变化,生态系统服务价值也随之发生变化。以1991年和2010年两期TM遥感影像为主要信息源,利用遥感与地理信息系统相结合的方法,提取研究区土地利用/覆盖信息,得到了研究区两个时相土地利用类型变化的基础数据信息。据此进行土地利用类型的变化幅度、变化速度、土地利用程度、以及土地利用变化驱动力等分析。参照谢高地等学者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,对土地利用变化引起的安市生态系统服务总价值和各单项服务功能价值进行估算。引入敏感度系数来分析生态系统服务价值对价值系数的依赖程度,引入灰色关联度来分析各用地类型对生态系统服务的关联度。研究表明:(1)1991-2010年研究区土地利用变化呈现耕地、建设用地增加,林地、草地、水域和其它用地减少的“2增4减”趋势,1991年林地分布最广,占总面积的64.46%,其次为耕地,占22.78%。2010年宁安市耕地比例增加到30.17%,林地比例减少到60.63%。由此可知,宁安市以农业和林业为主,城镇化水平不高,基础设施相对滞后。近20年来,由于林地、草地和水域大规模开垦,使本区景观发生较大变化,加大了当地生态环境的潜在危害。土地利用结构呈单一化发展趋势,在土地利用程度上其土地利用整体处于发展期。(2)研究区生态系统服务功能经济价值在20年间呈下降趋势,生态系统单项服务功能价值也呈下降趋势,形成了与土地利用结构变化对应的格局,土地利用覆盖变化导致生态系统服务价值损失5.56亿元,减少了3.42%,生态系统服务价值的减少主要来源于林地、草地和水域面积的减少,林地和草地的减少主要开发为耕地和建设用地。结果显示,宁安市土地利用加剧,并影响土地利用结构朝单一化方向发展,从而降低了其用地类型的多样性。(3)敏感性分析表明,生态系统服务价值对价值系数缺乏弹性,研究结果可信。在各地类中,林地的敏感度系数最大,其次是耕地和水域,水域占地面价虽小,但其生态系统服务功能强大,产生了相当多的价值,故其敏感度值较高。减少生态系统服务价值系数较高的林地、水域等土地利用类型,势必会造成生态系统服务价值不断下降,而宁安市生态系统相对脆弱,林地、水域等生态系统对人类活动的干扰尤为敏感,因此,在调整研究区土地结构时要充分考虑土地利用的生态效益,减缓生态系统服务价值的下降趋势。(4)分析显示,林地、耕地和水域这三类用地对生态系统服务的关联度较高,排名前三位,建设用地、草地和其它用地的关联度最小。(5)研究期间,宁安市的社会经济得到较快发展,然而生态服务却变化不大,随着人口的增加,人均生态服务价值总体呈线性减少,人均生态福利从1991年的37120.92元/人降到2010年的32773元/人,共降低了12.4%。
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