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洞庭湖区土地生态系统的服务价值时空变化

本站小编 Free考研考试/2021-12-29
邓楚雄, 钟小龙, 谢炳庚, 万义良, 宋雄伟
湖南师范大学资源与环境科学学院,长沙 410081

Spatial and temporal changes of land ecosystem service value in Dongting Lake area in 1995-2015

DENGChuxiong, ZHONGXiaolong, XIEBinggeng, WANYiliang, SONGXiongwei
College of Resources and Environmental Sciences, Hunan Normal University, Changsha 410081, China
通讯作者:通讯作者：谢炳庚（1961-）,男,湖南长沙人,教授,博士生导师,研究方向为国土资源评价与管理。 E-mail：xbgyb@sina.com
收稿日期:2017-11-1
修回日期:2017-12-14
网络出版日期:2019-04-20
版权声明:2019《地理研究》编辑部《地理研究》编辑部 所有
基金资助:国家社会科学基金项目（16BJL063）
作者简介:
-->作者简介：邓楚雄（1974-）,男,湖南衡阳人,博士,教授,研究方向为资源评价与区域经济。 E-mail：dcxppd@163.com



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摘要
采用5期遥感影像数据,在ArcGIS等软件支撑下,运用当量因子法、空间自相关分析法,估算洞庭湖区土地生态系统服务价值,探究其时空变化。结果表明：① 1995—2015年洞庭湖区林地面积持续减少,未利用地面积稳步增加,林地与未利用地面积的增减主导着区域土地利用变化。② 1995—2015年洞庭湖区土地生态系统服务总价值经历1995—2000年的陡增后不断下降,近20年来累计减少21.64亿元,减少幅度为1.06%,林地面积减少是洞庭湖区土地生态系统服务总价值减少的根本原因。③ 从土地生态系统服务价值结构变化来看,1995—2015年洞庭湖区除废物处理价值有小幅增加外,其他各项生态服务价值均有不同程度的下降,但生态环境保育始终是洞庭湖区土地生态系统的主要功能。④ 1995—2015年洞庭湖区土地生态系统服务价值分布的空间自相关性较为显著,格局变化较明显,高值区、低值区趋于集中,高-高类型区在西部的沅江流域常德段有所减少,向东部的汨罗江流域快速扩展,低-低类型区集中在北部、南部、西部的城镇相对密集区并沿城镇发展轴逐步扩张凝结成带片状。

关键词：土地生态系统服务价值;时空变化;空间自相关;洞庭湖区
Abstract
Based on the 5 phases remote sensing image data of Dongting Lake area in 1995, 2000, 2005, 2010 and 2015, under the support of ArcGIS and Geoda software, this paper used the equivalent factor method, spatial autocorrelation analysis method to estimate the service value of land ecosystem in Dongting Lake area and explore the temporal and spatial changes of land ecosystem service value in the Dongting Lake. The results are shown as follows: (1) The forest area continued to decrease and unused land area increased steadily from 1995 to 2015, cultivated land area kept rising after a large scale reduction in 1995-2000, wetlands area and waters area decreased gradually after a mass increment in 1995-2000, grassland area fluctuated from 1995 to 2015; a great reduction of forest area and significant increment of unused land area dominated the land use changes in this area in recent 20 years. (2) The total service value of land ecosystem in the study area from 2000 to 2015 was declining after the steep increment in 1995-2000, and it decreased by 21.64×108 yuan, or 1.06%, in the past 20 years. The reduction of forest area was the fundamental reason for the decrease of total value of land ecosystem service in Dongting Lake area. The overall increment of wetlands area cut down the reduction margin of land ecosystem service total value. (3) In terms of the change of land ecological service value structure, the other individual ecological service value had been reduced in varying degrees apart from the slight increment of the waste treatment value, and the eco-environment conservation was always the main function of the Dongting Lake area. (4) The spatial autocorrelation of land ecosystem service value distribution was more significant in Dongting Lake area from 1995 to 2015, its high-value and low-value zones tended to be concentrated, and the agglomeration of spatial distribution of land ecosystem service value was enhancing. The spatial distribution pattern of land ecosystem service value changed obviously, the area of high-high value type zones had been reduced in the Yuanjiang River watershed of Changde, but was rapidly extending to Miluojiang River watershed, while low-low value type zones were mainly concentrated in highly concentrated town area in the north, south, west of the Dongting Lake area, and was expanding gradually to form a sheet along the town development axes and important traffic corridors.

Keywords：land ecosystem service value;spatio-temporal changes;spatial autocorrelation;Dongting Lake area

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邓楚雄, 钟小龙, 谢炳庚, 万义良, 宋雄伟. 洞庭湖区土地生态系统的服务价值时空变化[J]. 地理研究, 2019, 38(4): 844-855 https://doi.org/10.11821/dlyj020170999
DENG Chuxiong, ZHONG Xiaolong, XIE Binggeng, WAN Yiliang, SONG Xiongwei. Spatial and temporal changes of land ecosystem service value in Dongting Lake area in 1995-2015[J]. Geographical Research, 2019, 38(4): 844-855 https://doi.org/10.11821/dlyj020170999

1 引言

土地利用作为人类最基本的实践活动,通过改变地表覆被,影响生态系统的结构、过程与功能,进而引起区域生态系统服务价值（ecosystem service values,ESV）[1,2,3]的变化。随着城镇化加速推进,土地利用变化导致的生态环境问题日益突显,生态系统服务价值因此成为应用生态学、生态经济学、人文地理学等学科的研究重点[4,5,6,7,8]。洞庭湖是长江中下游地区最大的调蓄性湖泊,洞庭湖区是中国著名的“鱼米之乡”,湖区生态系统所蕴含巨大的生态效益、经济效益和社会效益,对维系长江中下游地区生态安全及区域经济社会可持续发展有着不可或缺的作用,因而洞庭湖区渐成热点研究区域,土地生态系统服务价值的相关研究成果不断涌现[9,10,11,12,13,14,15]。然而生态系统服务价值评估以湿地这一特定的生态系统居多,对全部土地利用类型生态系统服务价值估算的成果鲜见,不能客观量度洞庭湖区土地生态系统服务总价值。个别****对全部土地利用类型生态系统服务价值进行了估算,但因当量因子的重复修正导致洞庭湖区土地生态系统服务价值估算结果偏高;土地生态系统服务价值变化以时序变化分析为主,忽视了对空间格局分异的考量,且时间跨度较短,难以全面反映洞庭湖区土地生态系统服务价值时空变化趋势。长江流域自1998年特大洪水以来退田还湖、平垸行洪、移民建镇等政策实施、三峡水库蓄水运行及区域经济快速发展对洞庭湖区土地利用变化产生了深刻的影响[16,17,18,19]。为弥补以往研究的不足,本文以土地利用变化为背景,利用1995—2015年的5期遥感影像数据,在ArcGIS、Geoda等软件的支撑下,运用当量因子法和空间自相关分析法,估算全部土地利用类型生态系统服务价值,探究土地生态系统服务价值时空变化特征,以期能对洞庭湖区生态系统保护与经济社会协调发展提供客观依据。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究区概况

洞庭湖为中国第二大淡水湖泊,位于湖南省北部,长江荆江河段以南,是长江中下游重要的调蓄性湖泊与生态功能区,跨湘、鄂两省,主要由东洞庭湖、西洞庭湖和南洞庭湖三部分构成。洞庭湖区以洞庭湖为中心,向周边依次过渡为冲积平原、岗台地及低丘浅山,为一碟形盆地,行政区划上,包括湖南省岳阳、常德、益阳三市的大部分地区及长沙市的望城区,此外还涉及湖北省的松滋、公安、石首等县市。洞庭湖区是典型的水流沼泽、河网平原地貌景观,海拔在30~50 m之间,属北亚热带季风湿润气候区,年平均气温17℃,年平均降雨量1302 mm,四季分明,降水充沛。区内水、土、气、生物资源丰富,水热条件匹配好,农业综合生产能力强,为中国著名的“鱼米之乡”。本文研究区域为洞庭湖区的湖南部分,涉及21个县市区,土地面积3.15万km2。

2.2 数据来源及处理

本文所需的数据主要为遥感数据与非遥感数据。遥感数据为美国NASA陆地卫星采集的覆盖洞庭湖区的1995年、2000年、2005年的Landsat TM、2010年的ETM+及2015年的OLI遥感影像,分辨率为30 m×30 m,选取的5期遥感影像云量均在10%以内,并在ENVI 5.1软件中进行辐射校正和几何校正。非遥感数据主要包括由湖南省国土资源厅提供的洞庭湖区各县市区的1 ∶100000地形图和1 ∶100000土地利用现状图、中国寒区旱区科学数据中心提供的1 ∶400万植被图、湖南省民政厅提供的行政区划图、湖南省统计局提供的社会经济统计资料等。根据中国《土地利用现状分类标准（GB21010-2007）》和洞庭湖区的土地利用特点,结合已有研究成果[20,21,22,23,24],利用ENVI 5.1软件进行监督分类,将洞庭湖区划分为林地、耕地、草地、湿地、水域、未利用地（含建设用地,下同）6大土地利用类型,生成洞庭湖区5期土地覆盖图形数据（图1）。采用Google Earth高分辨率遥感影像、野外考察GPS样点及土地利用现状图,对分类结果进行精度验证,结果显示5期遥感影像分类的Kappa系数均在87%以上,能很好地满足研究要求。
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图1各年份洞庭湖区土地利用类型
-->Fig. 1Land use types of Dongting Lake area in each year
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2.3 研究方法

2.3.1 生态系统服务价值测算 自Daily提出生态系统服务价值以来,国内外****开始重视并以不同的时空尺度不断地开展相关实证研究[25,26,27]。为估算中国区域的生态系统服务价值,谢高地对中国多位生态学领域的专家进行问卷调查,修订了Costanza的成果,制定出了中国生态系统服务价值当量因子表[28]。生态系统服务价值当量因子是指某类生态系统某种服务价值的相对贡献大小,一个当量因子等于每年每公顷耕地所产粮食的市场价值1/7[22]。为使研究结果更切合实际,本文粮食单产水平采用2015年洞庭湖区平均粮食单产水平,粮食价格采用2015年全国中晚籼稻最低收购价格（洞庭湖区主要粮食作物为中晚籼稻）。经测算,2015年洞庭湖区平均粮食单产水平为8257.72 kg/hm2,2015年全国中晚籼稻最低收购价格为2.76元/kg,所以洞庭湖区生态系统服务价值的一个当量因子为3255.90元/hm2。根据谢高地的当量因子表[28]及洞庭湖区的当量因子值,可获得洞庭湖区各土地利用类型的生态系统服务价值系数（表1）,进而计算出洞庭湖区土地生态系统服务价值。计算公式为：
Tab. 1
表1
表1洞庭湖区各类土地生态系统服务价值系数 单位：元·hm-2·a-1
Tab. 1Ecosystem service value coefficients of each land use type in Dongting Lake area
生态系统服务功能林地草地耕地湿地水域未利用地
气体交换11395.652604.721627.955860.620.000.00
气候调节8790.932930.312897.7555675.891497.710.00
水源涵养10418.882604.721953.5450466.4566355.2497.68
土壤形成与保护12698.016349.014753.615567.5932.5665.12
废物处理4265.234265.235339.6859192.2659192.2632.56
生物多样性保护10614.233548.932311.698139.758107.191107.01
食物生产325.59976.773255.90976.77325.5932.56
原材料8465.34162.80325.59227.9132.560.00
娱乐休闲4167.55130.2432.5618070.2514130.6132.56
合计71141.4223572.7222498.27204177.49149673.721367.48


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ESV=∑(Ak×VCk)（1）
ESVf=∑(Ak×VCfk)（2）
式中：ESV为土地生态系统服务价值;Ak是第k种土地利用类型的面积;VCk是第k种土地利用类型的生态系统服务价值系数（元/hm2）;ESVf是土地生态系统第f项服务价值;VCfk是第k种土地利用类型的第f项服务价值系数。
2.3.2 空间自相关分析 空间自相关分析是用于测度具有某种属性的空间分布与其临近区域是否存在相关性及相关程度的方法,能直观地表达某种空间现象的关联性与差异性[29]。
（1）全局空间自相关
全局空间自相关通过计算Moran's I指数来揭示整个洞庭湖区ESV空间相关性的总体趋势。Moran's I指数的取值范围为[-1, 1],Moran's I指数大于0表示空间正相关,值越大,正相关性越显著,空间集聚性越强;Moran's I指数等于0表示空间不相关,空间单元分布随机;Moran's I指数小于0表示空间负相关,值越小,负相关性越显著,空间差异性越大。计算公式为：
Moran's??I=n∑i=1n∑j≠1nwij(xi-x?)(xj-x?)(∑i=1n∑j=1nwij)∑i=1n(xi-x?)2（3）
式中：n为空间单元的数量;xi、xj分别为第i、j个空间单元的ESV值; x?为ESV的平均值;wij为空间权重矩阵。
（2）局部空间自相关
局部空间自相关通过计算局部Moran's Ii指数（LISA）来反映洞庭湖区ESV空间相关性的局部特征。Moran's Ii指数大于0,表示空间单元的ESV值高-高或低-低集聚;Moran's Ii指数小于0表示空间单元的ESV值高-低或低-高集聚。
Moran's??Ii=xi-x?mo∑wijxj-x?（4）
式中：xi、xj、 x?、wij的含义同上; m0=∑(xi-x?)2n。

3 结果分析

3.1 洞庭湖区土地利用类型变化

根据洞庭湖区的遥感解译分类数据（表2）,分析其土地利用类型变化。从变化规模来看,1995—2015年洞庭湖区林地面积减少最大,减少560.53 km2,未利用地面积增加最多,增加485.28 km2,湿地面积增加较大,增加68.41 km2,其他土地利用类型面积增减较少;从变化率来看,1995—2015年洞庭湖区未利用地变化幅度最大,增长率高达64.64%,草地、湿地、林地变化幅度较大,变化率分别为-8.17%、4.69%、-4.59%,水域和耕地变化幅度不明显;从阶段性变化来看,林地面积呈现出不同规模持续减少的态势,未利用地面积稳步增长,耕地面积与湿地、水域面积表现为相反的变化趋势,耕地面积于1995—2000年大规模减少后不断攀升,湿地和水域面积经过1995—2000年大规模增加后逐步下降,草地面积波浪式交互增减。1998年特大洪水后退田还湖、平垸行洪、移民建镇等生态环境建设和三峡水库蓄水运行、耕地“占补平衡”制度趋严下土地整治开发及城镇化加速推进等是洞庭湖区土地利用产生上述变化的主要原因。
Tab. 2
表2
表21995—2015年洞庭湖区土地利用类型变化
Tab. 2Land use type changes in Dongting Lake area from 1995 to 2015
土地利用类型林地草地耕地湿地水域未利用地
面积(km2)1995年12204.19376.9612865.231459.243837.02750.70
2000年11888.79334.3212634.381765.264065.92804.67
2005年11834.02434.1612685.431669.213982.50888.02
2010年11754.85446.9012771.701587.523913.931018.44
2015年11643.66346.1612875.441527.653864.451235.98
面积变化1995-2000年(km2)-315.4-42.64-230.85306.02228.9053.97
1995-2000年(%)-2.58-11.31-1.7920.975.977.19
2000-2005年(km2)-54.7799.8451.05-96.05-83.4283.35
2000-2005年(%)-0.4629.860.40-5.44-2.0510.36
2005-2010年(km2)-79.1712.7486.27-81.69-68.57130.42
2005-2010年(%)-0.672.930.68-4.89-1.7214.69
2010-2015年(km2)-111.19-100.74103.74-59.87-49.48217.54
2010-2015年(%)-0.95-22.540.81-3.77-1.2621.36
1995-2015年(km2)-560.53-30.8010.2168.4127.43485.28
1995-2015年(%)-4.59-8.170.084.690.7164.64


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3.2 洞庭湖地区土地生态系统服务价值时序变化

3.2.1 总价值时序变化 1995—2015年洞庭湖区土地生态系统服务总价值经历了前增后减的变化过程,由1995年的2039.83亿元增加到2000年的2108.01亿元,增加了68.18亿元,增加率为3.34%,之后阶段性减少到2015年的2018.19亿元,近20年来累计减少21.64亿元,减少率为1.06%（表3）。湿地、水域的生态服务价值与土地生态系统服务总价值变化过程相似,但由于1995—2000年生态服务价值的增加量大于2000—2015年的减少量,且生态服务价值系数大,因而1995—2015年湿地、水域的生态服务价值分别增加了13.97亿元和4.11亿元。1995—2015年草地、耕地面积变化不大,且其生态服务价值系数较小,未利用地面积增加大,但其生态服务价值系数小,因此这三种土地利用类型面积变化对洞庭湖区土地生态系统服务总价值变化影响小。林地面积大规模减少,加之生态服务价值系数较大,林地的生态服务价值不断减少,由1995年的868.22亿元减少到2015年的828.35亿元,累计减少39.88亿元,林地面积变化是洞庭湖区土地生态系统服务总价值减少的根本原因。
Tab. 3
表3
表31995—2015年洞庭湖区各类土地生态系统服务价值变化
Tab. 3Ecosystem service value changes of each land use type of Dongting Lake area from 1995 to 2015
土地利用类型林地草地耕地湿地水域未利用地总计
ESV(亿元)1995年868.228.89289.45297.94574.301.032039.83
2000年845.797.88284.25360.43608.561.102108.01
2005年841.8910.23285.40340.82596.081.212075.63
2010年836.2610.53287.34324.14585.811.392045.47
2015年828.358.16289.68311.91578.411.692018.19
ESV变化1995-2000年(亿元)-22.44-1.01-5.1962.4834.260.0768.18
1995-2000年(%)-2.58-11.31-1.7920.975.977.193.34
2000-2005年(亿元)-3.902.351.15-19.61-12.490.11-32.38
2000-2005年(%)-0.4629.860.40-5.44-2.0510.36-1.54
2005-2010年(亿元)-5.630.301.94-16.68-10.260.18-30.16
2005-2010年(%)-0.672.930.68-4.89-1.7214.69-1.45
2010-2015年(亿元)-7.91-2.372.33-12.22-7.410.30-27.28
2010-2015年(%)-0.95-22.540.81-3.77-1.2621.36-1.33
1995-2015年(亿元)-39.88-0.730.2313.974.110.66-21.64
1995-2015年(%)-4.59-8.170.084.690.7164.64-1.06


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3.2.2 单项服务价值时序变化 1995—2015年洞庭湖区土地生态系统单项服务价值变化中,除废物处理价值有小幅（0.74%）增加外,其他各项生态服务价值均有不同程度的减少,其中原材料、气体交换、土壤形成与保护、生物多样性保护价值减少幅度相对较大,分别减少了4.38%、3.57%、3.02%、2.31%（表4）。阶段性变化中,1995—2015年洞庭湖区气体交换、土壤形成与保护、原材料价值逐步减少,气候调节、水源涵养、废物处理、生物多样性保护、娱乐休闲价值经过1995—2000年增加后连续减少,食物生产价值于1995—2000年减少后逐渐增加。土壤形成与保护、气体交换、原材料、生物多样性保护价值减少驱使洞庭湖区土地生态系统服务总价值降低,废物处理价值不减反而增加得益于湿地和水域面积的总体增长。
Tab. 4
表4
表41995—2015年洞庭湖区土地生态系统单项服务价值变化
Tab. 4Changes of individual service value of land ecosystem in Dongting Lake area from 1995 to 2015
生态系统
服务功能		气体
交换		气候
调节		水源
涵养		土壤形成与保护废物
处理		生物多样
性保护		食物
生产		原材料娱乐
休闲		合计
ESVf
(亿元)		1995年169.55232.66481.59226.82435.88204.4348.93108.02131.942039.83
2000年167.26246.48508.38223.16464.78204.8148.41105.35139.382108.01
2005年166.42240.96497.80222.81454.63203.3348.54104.89136.262075.63
2010年165.21235.90488.51221.84445.92201.6648.71104.23133.492045.47
2015年163.50231.52481.01219.97439.10199.7148.84103.29131.242018.19
ESVf变化1995-2000年(亿元)-2.2913.8126.79-3.6628.910.37-0.52-2.677.4468.18
1995-2000年(%)-1.355.945.56-1.616.630.18-1.06-2.485.643.34
2000-2005年(亿元)-0.84-5.51-10.59-0.35-10.16-1.470.13-0.46-3.13-32.38
2000-2005年(%)-0.50-2.24-2.08-0.16-2.19-0.720.26-0.43-2.24-1.54
2005-2010年(亿元)-1.21-5.06-9.28-0.96-8.71-1.670.17-0.66-2.77-30.16
2005-2010年(%)-0.73-2.10-1.86-0.43-1.92-0.820.35-0.63-2.03-1.45
2010-2015年(亿元)-1.71-4.38-7.50-1.88-6.82-1.950.14-0.94-2.25-27.28
2010-2015年(%)-1.04-1.86-1.54-0.85-1.53-0.960.28-0.90-1.68-1.33
1995-2015年(亿元)-6.05-1.14-0.58-6.853.22-4.72-0.09-4.73-0.70-21.64
1995-2015年(%)-3.57-0.49-0.12-3.020.74-2.31-0.18-4.38-0.53-1.06


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从土地生态系统服务价值的构成来看,洞庭湖区各年期各单项生态服务价值占土地生态系统服务总价值的比例由大到小依次为：水源涵养、废物处理、气候调节、土壤形成与保护、生物多样性保护、气体交换、娱乐休闲、原材料、食物生产。洞庭湖区水源涵养和废物处理功能最具优势地位,两者价值分别占到各年期土地生态系统服务总价值的20%以上;气候调节、土壤形成与保护、生物多样性保护、气体交换功能较为重要,四者价值之和基本保持在各年期土地生态系统服务总价值的40%左右;食物生产价值比例最低,不到各年期土地生态系统服务总价值的3%。水源涵养、废物处理、气候调节、土壤形成与保护、生物多样性保护、气体交换六者价值之和分别占到各年期土地生态系统服务总价值的85%以上,生态环境保育始终是洞庭湖区土地生态系统的主要功能。

3.3 洞庭湖地区土地生态系统服务价值空间变化

3.3.1 全局空间自相关变化 为测度洞庭湖区土地生态系统服务价值空间相关性变化的总体趋势,利用ArcGIS软件以5 km×5 km的网格为基本单元,生成洞庭湖区5期土地生态系统服务价值空间分布格局图,并以此在GeoDA软件中计算出不同年期土地生态系统服务价值空间分布的全局Moran's I指数。结果显示,各年期土地生态系统服务价值空间分布的全局Moran's I指数均大于0,且均在0.63以上,说明洞庭湖区土地生态系统服务价值分布总体呈较显著的空间正相关,高值区趋于集聚,低值区趋于相邻,与洞庭湖区以湖泊湿地为中心向东、南、西随着地形地貌变化依次过渡为耕地、林地的土地利用基本分布格局相吻合;全局Moran's I指数由1995年的0.6320上升至2000年的0.6491,之后从2005年的0.6451攀升到2015年的0.7012,增长态势较为明显,这表明1998年特大洪水、三峡水库蓄水运行等大事件后土地利用布局的调整促使着洞庭湖区土地生态系统服务价值空间分布的集聚性不断增强。
3.3.2 局部空间自相关变化 由于全局空间自相关分析不能全面反映区域内部土地生态系统服务价值的空间自相关性,为进一步揭示洞庭湖区土地生态系统服务价值局部空间自相关变化特征,本文同样以5 km×5 km的网格为基本单元,应用GeoDA软件计算出局部Moran's Ii指数,结合洞庭湖区土地生态系统服务价值Moran散点图与LISA集聚图对其进行分析。
Moran散点图是通过二维图示表达某一数值的标准化向量与它的空间滞后向量之间的相关关系来研究局部空间的不稳定性。从图2可以看出,洞庭湖区土地生态系统服务价值散点主要分布在第一、第三象限,5期Moran散点图中一、三象限散点数之和占每期散点总数的75%以上,第二象限较少,第四象限几乎没有,说明洞庭湖区土地生态服务价值具有较显著的局部空间正自相关,土地生态服务价值相近的网格在空间上集聚分布。第一象限的点最为离散,说明土地生态系统服务价值高值区各网格间的服务价值差别较大;第三象限的点集中度最高,表明土地生态系统服务价值低值区各网格间的服务价值差距较小。就总的变化趋势而言,尽管1998年特大洪水后的生态环境建设与三峡水库蓄水运行等对洞庭湖区土地生态系统服务价值的空间分布起到了一定的聚散作用,但第一、第二、第三象限的点越来越集聚,意味着生态经济发展过程中,土地利用布局的优化促使了洞庭湖区土地生态系统服务价值的局部均质性不断增强。
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图2各年份洞庭湖区土地生态服务价值Moran散点图
-->Fig. 2Moran scatter of land ecosystem service value of Dongting Lake area in each year
-->

LISA是用来测度空间单元某种属性与相邻空间单元相互联系及其程度的指标[30],通常以LISA集聚图来表现。对比土地利用类型图（图1）与土地生态系统服务价值LISA集聚图（图3）可以发现,洞庭湖区土地生态系统服务价值高值区主要集中在东洞庭湖、南洞庭湖、西洞庭湖、大通湖等水域及周边湿地,土地生态系统服务价值低值区主要分布在北部、南部、西部的城镇化水平较高且建设用地相对集中的县市区。1995—2015年,土地生态系统服务价值空间分布格局发生了较为明显的变化。受城镇化的影响,沅江流域常德段土地生态系统服务价值的高-高类型区不断减少;因汨罗江国家湿地公园的建设保护,洞庭湖区土地生态系统服务价值的高-高类型区向东延展;随着城镇化水平的快速推进、非农产业的集群化发展,东北部的岳阳市辖区、临湘市、岳阳县,东南部的望城区、汨罗市、湘阴县,西部的常德市辖区、临澧县、津市、澧县土地生态系统服务价值的低-低类型区沿城镇发展轴与重要交通走廊逐步扩张并凝结成带片状。土地生态系统服务价值的低-高、高-低类型区异动不大。
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图3各年份洞庭湖区土地生态系统服务价值LISA集聚图
-->Fig. 3The LISA cluster graph of land ecosystem service value of Dongting Lake area in each year
-->

4 结论与讨论

本文以洞庭湖区1995年、2000年、2005年、2010年、2015年的5期遥感影像解译分类数据为基础,采用谢高地等****的当量因子法、空间自相关分析法对洞庭湖区1995—2015年的土地生态系统服务价值时空变化进行分析。得到如下主要结论：
（1）在退田还湖、三峡水库蓄水运行、城镇化快速推进、耕地“占补平衡”等一系列因素的综合作用下,1995—2015年洞庭湖区林地面积持续减少,未利用地面积稳步增加,耕地面积于1995—2000年大规模减少后不断攀升,湿地和水域面积经过1995—2000年大规模增加后逐步下降,草地面积波浪式交互增减。近20年来,洞庭湖区林地和未利用地面积变化最大,林地减少560.53 km2,未利用地增加485.28 km2,湿地面积有一定规模的增长,其他土地利用类型面积变化较少。
（2）1995—2015年洞庭湖区土地生态系统服务总价值经历1995—2000年的陡增后不断下降,近20年累计减少21.64亿元,减少幅度为1.06%;土地生态系统单项服务价值除废物处理价值有小幅增加外,其他各项生态服务价值均有不同程度的减少。生态系统服务价值系数较大的林地面积大规模缩减及土地利用结构变化引起的土壤形成与保护、气体交换、原材料、生物多样性保护价值减少共同驱使洞庭湖区土地生态系统服务总价值降低,废物处理价值不减反而增加得益于湿地和水域面积的总体扩张。洞庭湖区水源涵养和废物处理功能最为突出,气候调节、土壤形成与保护、生物多样性保护、气体交换功能较为重要,六者价值之和分别占到各年期土地生态系统服务总价值的85%以上,生态环境保育始终是洞庭湖区土地生态系统的主要功能。
（3）1995—2015年洞庭湖区各年期土地生态系统服务价值空间分布的全局Moran's I指数均在0.63以上,并总体呈现上升的态势,高值区、低值区趋于集中,土地生态系统服务价值分布的空间正自相关较为显著,集聚性增强。洞庭湖区土地生态系统服务价值空间分布格局变化较明显,高值区主要集中在东洞庭湖、南洞庭湖、西洞庭湖、大通湖等水域及周边湿地,高-高类型区在西部的沅江流域常德段有所减少,但以湖泊水体为中心向东部的汨罗江流域快速扩展,低值区主要分布在北部、南部、西部的城镇化水平较高且建设用地相对集中的县市区,低-低类型区沿城镇发展轴与重要交通走廊逐步扩张并凝结成带片状。水域湿地保护力度加大、城镇化快速推进促使着洞庭湖区土地生态系统服务价值空间集聚性增强及分布格局变化。
与洞庭湖区已有研究成果比,本文计算出的土地生态系统价值与其他****的结果存在一定的差别,但其变化趋势基本一致。究其原因为：一方面是研究方法不同。本文采用谢高地的“当量因子法”并且根据洞庭湖区的实际情况对当量因子进行修正来估算洞庭湖区的土地生态系统服务价值,而李景保等****采用传统的货币方法对洞庭湖区土地生态系统服务价值进行估算[10,12,14],且两者对土地生态服务功能类型的划分有所不同,因此估算结果有出入。另一方面是洞庭湖区的土地面积及当量因子修正系数的差异。采用的洞庭湖区的范围包括岳阳、常德、益阳三市大部分县级行政单元及长沙市的望城区等21个县市区,土地面积约3.15万km2,与百度百科提供的范围、面积基本吻合;当量因子根据2015年的洞庭湖区平均粮食单产水平及全国中晚籼稻最低收购价格进行修正,符合洞庭湖区的实际情况。而李涛等采用的洞庭湖区范围多出了平江县、桃江县,少了桃源县与望城区,土地面积约为4.53万km2 [9],比本文采用的土地面积大了1.38万km2;当量因子修正系数根据谢高地ESV的区域修正系数（湖南省为1.95）与洞庭湖区的平均粮食产量、全国平均粮食价格的乘积得到,当量因子修正时区域修正系数与洞庭湖区的平均粮食产量重复（两者取其一即可）,计算出的当量因子修正系数相对较高,土地面积大,加之当量因子修正系数高,因而得到的土地生态系统服务价值高于本文的计算结果。如剔除土地面积大与当量因子修正系数高的影响,两者结果大致相近（以2010年计算结果对比）。与其他研究成果类似,本文采用一级分类标准对洞庭湖区的土地利用进行分类,没有进一步细分土地利用类型,并将建设用地纳入未利用地中进行土地生态系统服务价值计算,估算结果略显粗糙,故细化土地利用类型,提高估算结果的精准性,是进一步研究的重要工作。
The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子

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生态系统服务价值是生态保护、生态功能区划、自然资产核算和生态补偿决策的依据和基础,并且生态系统服务功能呈现出与生态结构和生态功能密切相关的时空动态变化特征,但目前国内尚缺乏统一和完整的生态系统服务价值的动态评估方法。研究基于文献调研、专家知识、统计资料和遥感监测等数据源,通过模型运算和地理信息空间分析等方法,对单位面积价值当量因子静态评估方法进行了改进和发展,构建了基于单位面积价值当量因子法的中国陆地生态系统服务价值的动态评估方法,实现了对全国14种生态系统类型及其11类生态服务功能价值在时间(月尺度)和空间(省域尺度)上的动态综合评估。初步的应用与评估结果表明,2010年我国不同类型生态系统服务的总价值量为38.1×1012元,总体变化趋势为从东南向西北逐渐降低,年内变化多表现为以7月为最高,1月和12月最低。总体而言,尽管还需要进一步地改进和完善,论文构建的评价体系为我国生态系统服务价值的时空动态评估提供了一个相对全面的综合评估方案,从而为我国自然资产评估、生态补偿等方面提供更为全面的科学依据与决策支持。
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<p>对洞庭湖地区多年遥感影像进行解译,结合其经济发展统计数据,在地理信息系统技术支持下,估算各土地利用类型的生态价值系数,并运用空间自相关、高地聚类及热点分析等空间地统计分析方法,探究洞庭湖地区生态系统服务价值(ESV)的时空变化特征.结果表明: 2000&mdash;2013年间,洞庭湖地区的ESV小幅上升,由3868.39亿元上升至3886.62亿元,湿地面积的增加是ESV上升的主要原因;洞庭湖地区的ESV高值区与低值区相互溶解渗透,次高值区对高值及低值区呈包围态势;洞庭湖地区的ESV及其动态演化表现出明显的空间自相关与高低值聚集现象,但其自相关与聚集程度趋于减弱;研究期间洞庭湖地区的ESV热点区重心主要向西稍偏北方向移动,其轨迹大体上呈 &ldquo;S&rdquo;型态势,迁移速度缓慢但具有明显的阶段性,经历了 &ldquo;剧烈&mdash;缓慢&mdash;剧烈&rdquo;的变化阶段.</p>
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<div >通过实地调查与测定,获取相关数据,运用货币方法分别估算三峡水库蓄水前(1996年)后(2010年)洞庭湖湿地生态系统服务价值.结果表明: 三峡水库蓄水后,湿地生态系统服务总价值由1996年的156.69&times;10<sup>8</sup>元增加到2010年的177.11&times;10<sup>8</sup>元;1996年湿地主要服务价值量排位为:调蓄洪水＞蓄水供水＞大气调节＞科研教育,2010年湿地主要服务价值量排位变为旅游休闲＞交通航运＞大气调节＞蓄水供水;在洞庭湖湿地生态系统服务总价值量中,与水体关联的直接价值量由1996年的110.85&times;10<sup>8</sup>元减少到2010年的27.47&times;10<sup>8</sup>元,减少了75.2%;尽管物质产品生产与供给方面的直接价值比重有所增加,但生态环境调节与维护、文化社会方面的间接价值却保持在总价值量的80%左右;除气候因素外,三峡水库蓄水、长江入湖水沙减少也是导致洞庭湖湿地生态系统服务价值变化的症结所在.</div><div >&nbsp;</div>
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<div >通过实地调查与测定,获取相关数据,运用货币方法分别估算三峡水库蓄水前(1996年)后(2010年)洞庭湖湿地生态系统服务价值.结果表明: 三峡水库蓄水后,湿地生态系统服务总价值由1996年的156.69&times;10<sup>8</sup>元增加到2010年的177.11&times;10<sup>8</sup>元;1996年湿地主要服务价值量排位为:调蓄洪水＞蓄水供水＞大气调节＞科研教育,2010年湿地主要服务价值量排位变为旅游休闲＞交通航运＞大气调节＞蓄水供水;在洞庭湖湿地生态系统服务总价值量中,与水体关联的直接价值量由1996年的110.85&times;10<sup>8</sup>元减少到2010年的27.47&times;10<sup>8</sup>元,减少了75.2%;尽管物质产品生产与供给方面的直接价值比重有所增加,但生态环境调节与维护、文化社会方面的间接价值却保持在总价值量的80%左右;除气候因素外,三峡水库蓄水、长江入湖水沙减少也是导致洞庭湖湿地生态系统服务价值变化的症结所在.</div><div >&nbsp;</div>
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洞庭湖区有长江中下游地区最大的调蓄性湖泊(洞庭湖)和亚洲最大的内陆湿地,维系着长江流域中下游地区的生态安全,而且也影响着区域经济社会可持续发展。科学地评价洞庭湖区生态系统服务功能,对保护和修复洞庭湖湿地生态系统,协调经济发展和环境保护之间的关系具有重要意义。本文在获得大量数据的基础上,采用市场价值法、防护费用法、机会成本法、影子工程法、消费剩余、条件价值法,对洞庭湖区湿地生态系统18项服务功能价值进行评估。结果表明,2010年洞庭湖区服务功能总价值1733634&#x000D7;10<sup>4</sup>元。其中,社会服务功能价值(895759&#x000D7;10<sup>4</sup>元)&#x0003E;调节、支持功能价值(765662&#x000D7;10<sup>4</sup>元)&#x0003E;供给功能价值(102213&#x000D7;10<sup>4</sup>元),分别占服务总价值的51.67%,42.43%和5.90%。若以其产品可进入经济市场与否来划分,具有市场价格的服务的经济价值(985863&#x000D7;10<sup>4</sup>元),没有进入市场交易的间接服务的生态价值(747771&#x000D7;10<sup>4</sup>元),它们之间比约为1&#x02236;0.76。本研究结果可为环洞庭湖生态经济区的建设与开发的对策制定提供参考的依据。
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洞庭湖区有长江中下游地区最大的调蓄性湖泊(洞庭湖)和亚洲最大的内陆湿地,维系着长江流域中下游地区的生态安全,而且也影响着区域经济社会可持续发展。科学地评价洞庭湖区生态系统服务功能,对保护和修复洞庭湖湿地生态系统,协调经济发展和环境保护之间的关系具有重要意义。本文在获得大量数据的基础上,采用市场价值法、防护费用法、机会成本法、影子工程法、消费剩余、条件价值法,对洞庭湖区湿地生态系统18项服务功能价值进行评估。结果表明,2010年洞庭湖区服务功能总价值1733634&#x000D7;10<sup>4</sup>元。其中,社会服务功能价值(895759&#x000D7;10<sup>4</sup>元)&#x0003E;调节、支持功能价值(765662&#x000D7;10<sup>4</sup>元)&#x0003E;供给功能价值(102213&#x000D7;10<sup>4</sup>元),分别占服务总价值的51.67%,42.43%和5.90%。若以其产品可进入经济市场与否来划分,具有市场价格的服务的经济价值(985863&#x000D7;10<sup>4</sup>元),没有进入市场交易的间接服务的生态价值(747771&#x000D7;10<sup>4</sup>元),它们之间比约为1&#x02236;0.76。本研究结果可为环洞庭湖生态经济区的建设与开发的对策制定提供参考的依据。
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<p>从景观类型组成、斑块特征和景观异质性3 个方面分析景观格局特征的基础上，运用主成份分析，根据格局指标对保持结构与功能的能力，建立景观稳定性综合评价模型，对土地利用景观稳定性评价。结果表明，①对于土地利用景观格局，林地和耕地是常德市主要的景观类型，构成了区域的景观优势，是调控土地利用格局稳定性的主要组成部分。土地利用景观整体格局中耕地占优势，斑块相对均匀，对景观总体空间格局影响较大，其他农用地、牧草地、未利用地、居民点工矿用地居次。从总体来看，景观多样性复杂，优势度和均匀度明显，具有较高异质性；② 通过区域土地利用稳定性的分析评价，常德市土地利用景观稳定性整体上具有明显差异。桃源县有最高的景观稳定性，然后依次为石门、澧县、鼎城、临澧、汉寿5 县（区）。武陵区土地利用景观稳定性最低，主要是景观结构方面的斑块多样性低，景观类型单一。</p>
[Peng Baofa, Chen Duanlyu, Li Wenjun, et al.Stability of landscape pattern of land use: A case study of Changde
. Scientia Geographica Sinica, 2013, 33(12): 1484-1488.]Magsci [本文引用: 1]摘要
<p>从景观类型组成、斑块特征和景观异质性3 个方面分析景观格局特征的基础上，运用主成份分析，根据格局指标对保持结构与功能的能力，建立景观稳定性综合评价模型，对土地利用景观稳定性评价。结果表明，①对于土地利用景观格局，林地和耕地是常德市主要的景观类型，构成了区域的景观优势，是调控土地利用格局稳定性的主要组成部分。土地利用景观整体格局中耕地占优势，斑块相对均匀，对景观总体空间格局影响较大，其他农用地、牧草地、未利用地、居民点工矿用地居次。从总体来看，景观多样性复杂，优势度和均匀度明显，具有较高异质性；② 通过区域土地利用稳定性的分析评价，常德市土地利用景观稳定性整体上具有明显差异。桃源县有最高的景观稳定性，然后依次为石门、澧县、鼎城、临澧、汉寿5 县（区）。武陵区土地利用景观稳定性最低，主要是景观结构方面的斑块多样性低，景观类型单一。</p>
[17]杨利, 谢炳庚, 秦建新, 等. 三峡建坝前后洞庭湖区湿地景观格局变化
. 自然资源学报, 2013, 28(12): 2068-2080.https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2013.12.005Magsci [本文引用: 1]摘要
根据洞庭湖区1987—2008 年的6 期遥感影像数据资料，利用景观格局指数及转移矩阵模型等方法重点分析了三峡工程建坝前后洞庭湖区湿地景观格局的变化特征，以及对洞庭湖区湿地演变的主要影响。结果表明：①整体景观破碎化程度增大，景观异质性减小，景观形状趋于复杂化；②水体的破碎化程度增加，斑块间的结合度降低；泥沙滩地的破碎化程度先加大后降低，最大斑块面积有所增大；苔草滩地和芦苇滩地的破碎化程度先后经历了增大→减小→增大的过程；防护林滩地的破碎化程度由减小到增大到再增大；耕地（水田、旱地）破碎化程度在逐渐增大；建设用地斑块数增加最多；林地的结构相对稳定；③三峡工程运行使洞庭湖区湿地的水沙和泥沙淤积发生变化，导致湿地呈正向演替，自然湿地面积减少。
[Yang Li, Xie Binggeng, Qin Jianxin, et al.Changes in Dongting Lake wetland landscape pattern related to pre-and post-construction of the Three Gorges dam
. Journal of Natural Resources, 2013, 28(12): 2068-2080.]https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2013.12.005Magsci [本文引用: 1]摘要
根据洞庭湖区1987—2008 年的6 期遥感影像数据资料，利用景观格局指数及转移矩阵模型等方法重点分析了三峡工程建坝前后洞庭湖区湿地景观格局的变化特征，以及对洞庭湖区湿地演变的主要影响。结果表明：①整体景观破碎化程度增大，景观异质性减小，景观形状趋于复杂化；②水体的破碎化程度增加，斑块间的结合度降低；泥沙滩地的破碎化程度先加大后降低，最大斑块面积有所增大；苔草滩地和芦苇滩地的破碎化程度先后经历了增大→减小→增大的过程；防护林滩地的破碎化程度由减小到增大到再增大；耕地（水田、旱地）破碎化程度在逐渐增大；建设用地斑块数增加最多；林地的结构相对稳定；③三峡工程运行使洞庭湖区湿地的水沙和泥沙淤积发生变化，导致湿地呈正向演替，自然湿地面积减少。
[18]毛德华, 胡光伟, 刘慧杰, 等. 基于能值分析的洞庭湖区退田还湖生态补偿标准
. 应用生态学报, 2014, 25(2): 525-532.Magsci [本文引用: 1]摘要
<div >基于能值分析理论，对1999&mdash;2010年洞庭湖区退田还湖的各项主要生态服务价值的能值及其货币价值进行计算，确立了根据每年生态服务功能能值总量相对于退田还湖生态恢复起始年份的增量来确定生态补偿标准的计算方法，分析了1999&mdash;2010年的生态补偿标准和补偿范围.结果表明： 1999&mdash;2010年，洞庭湖区退田还湖年补偿标准在40.31～86.48元&middot;m<sup>-2</sup>，均值为57.33元&middot;m<sup>-2</sup>；生态补偿标准呈逐年增加趋势，这反映了退田还湖生态恢复工程的成效逐渐显现.研究区生态补偿标准2005年以后呈现出稳步快速增长的态势，这主要是湖南省集约型经济发展的结果，进一步说明随着经济社会的发展，自然生态资源价值将日益凸显.能值分析应用于生态补偿标准能反映补偿标准的动态变化，解决了物质流、能量流与经济流对接困难的问题，克服了以往环境经济学方法主观随意性较大的弊端，研究表明了能值分析的可行性与先进性.</div><div >&nbsp;</div>
[Mao Dehua, Hu Guangwei, Liu Huijie, et al.Ecological compensation standard in Dongting Lake region of returning cropland to lake based on emergy analysis
. Chinese Journal of Applied Ecology, 2014, 25(2): 525-532.]Magsci [本文引用: 1]摘要
<div >基于能值分析理论，对1999&mdash;2010年洞庭湖区退田还湖的各项主要生态服务价值的能值及其货币价值进行计算，确立了根据每年生态服务功能能值总量相对于退田还湖生态恢复起始年份的增量来确定生态补偿标准的计算方法，分析了1999&mdash;2010年的生态补偿标准和补偿范围.结果表明： 1999&mdash;2010年，洞庭湖区退田还湖年补偿标准在40.31～86.48元&middot;m<sup>-2</sup>，均值为57.33元&middot;m<sup>-2</sup>；生态补偿标准呈逐年增加趋势，这反映了退田还湖生态恢复工程的成效逐渐显现.研究区生态补偿标准2005年以后呈现出稳步快速增长的态势，这主要是湖南省集约型经济发展的结果，进一步说明随着经济社会的发展，自然生态资源价值将日益凸显.能值分析应用于生态补偿标准能反映补偿标准的动态变化，解决了物质流、能量流与经济流对接困难的问题，克服了以往环境经济学方法主观随意性较大的弊端，研究表明了能值分析的可行性与先进性.</div><div >&nbsp;</div>
[19]潘明麒, 于秀波. 不同时段洞庭湖区土地利用/覆被变化及退田还湖的影响
. 中国人口·资源与环境, 2010, 20(9): 140-145. [本文引用: 1]

[Pan Mingqi, Yu Xiubo.Land use/cover change and effects of "Returning Farmland to Lake" during different periods in Dongting Lake area.
China Population, Resources and Environment, 2010, 20(9): 140-145.] [本文引用: 1]
[20]涂小松, 龙花楼. 2000-2010年鄱阳湖地区生态系统服务价值空间格局及其动态演化
. 资源科学, 2015, 37(12): 2451-2460.Magsci [本文引用: 1]摘要
鄱阳湖地区是中国重要生态功能区和世界基金会划定的全球重要生态区。本文基于土地覆被遥感解译数据及其他辅助数据,运用基于专家知识的生态系统服务价值评估模型及相关分维、空间统计等分析方法,分析鄱阳湖地区2000-2010年生态系统服务价值空间格局及其动态演化。结果表明：①鄱阳湖地区生态系统服务价值总量较高,但价值净损失趋于加速,2000-2005年价值净损失1.10亿元,2005-2010年净损失2.47亿元;②生态系统服务价值空间格局的等级差异明显,中等价值单元分布均匀,高值单元分布集中,低值和较高值单元随机分布;③生态系统服务价值及其动态演化的空间自相关与高低值聚集现象明显,但其相关性与聚集程度趋于弱化;④&#x0201c;退耕还林&#x0201d;政策的实施促使生态系统服务价值增值并形成若干增值热点区,城市扩张与土地开发导致生态系统服务价值损失,并形成沿交通干线和水土资源富集区分布的价值损失冷点区。
[Tu Xiaosong, Long Hualou.Spatial patterns and dynamic evolution of ecosystem service values in Poyang Lake region from 2000 to 2010
. Resources Sience, 2015, 37(12): 2451-2460.]Magsci [本文引用: 1]摘要
鄱阳湖地区是中国重要生态功能区和世界基金会划定的全球重要生态区。本文基于土地覆被遥感解译数据及其他辅助数据,运用基于专家知识的生态系统服务价值评估模型及相关分维、空间统计等分析方法,分析鄱阳湖地区2000-2010年生态系统服务价值空间格局及其动态演化。结果表明：①鄱阳湖地区生态系统服务价值总量较高,但价值净损失趋于加速,2000-2005年价值净损失1.10亿元,2005-2010年净损失2.47亿元;②生态系统服务价值空间格局的等级差异明显,中等价值单元分布均匀,高值单元分布集中,低值和较高值单元随机分布;③生态系统服务价值及其动态演化的空间自相关与高低值聚集现象明显,但其相关性与聚集程度趋于弱化;④&#x0201c;退耕还林&#x0201d;政策的实施促使生态系统服务价值增值并形成若干增值热点区,城市扩张与土地开发导致生态系统服务价值损失,并形成沿交通干线和水土资源富集区分布的价值损失冷点区。
[21]张兴榆, 黄贤金, 赵小风. 江苏省沿海地区土地利用变化的生态系统服务价值核算
. 水土保持研究, 2015, 22(1): 252-256. [本文引用: 1]

[Zhang Xingyu, Huang Xianjin, Zhao Xiaofeng.Calculation of ecology service value of land use change in Jiangsu coastal area
. Reaearch of Soil and Water Conservation, 2015, 22(1): 252-256.] [本文引用: 1]
[22]陈阳, 张建军, 杜国明, 等. 三江平原北部生态系统服务价值的时空演变
. 生态学报, 2015, 35(18): 6157-6164.https://doi.org/10.5846/stxb201401020014Magsci [本文引用: 2]摘要
以三江平原北部地区2市5县为研究区,采用生态系统服务价值评估方法对1954-2009年间三江平原北部地区生态系统服务价值进行估算,以期全面分析土地生态系统服务价值随时空变化的特点。结果表明:(1)1954-2009年间三江平原北部地区的不同土地利用类型面积变化显著,农田变化速度最快,其次为湿地,人口数量的增加及保证粮食增产是土地利用变化的主要驱动力。(2)1954-2009年三江平原北部地区生态系统服务价值总量逐渐减少,共减少779.51亿元。长期的土地垦殖是三江平原北部地区生态系统服务价值减少的主要驱动因素。(3)就各土地利用类型生态系统服务价值而言,55年间除农田生态系统和水域生态系统生态服务价值是增加外,其余各生态系统服务价值均在减少。湿地生态系统服务价值减少值最大,其次为林地生态系统服务价值。各项生态系统服务功能除与农田相关的食物生产在增加,其余也均呈减少趋势。(4)不同地区单位面积生态系统服务价值损失量也不相同,湿地、林地面积比重下降幅度大、且农田面积比重上升幅度大的区域,其单位面积生态系统服务价值损失量也较大。
[Chen Yang, Zhang Jianjun, Du Guoming, et al.Temporal and spatial changes in ecosystem service values in the northern sanjiang plain
. Acta Ecologica Sinica, 2015, 35(18): 6157-6164.]https://doi.org/10.5846/stxb201401020014Magsci [本文引用: 2]摘要
以三江平原北部地区2市5县为研究区,采用生态系统服务价值评估方法对1954-2009年间三江平原北部地区生态系统服务价值进行估算,以期全面分析土地生态系统服务价值随时空变化的特点。结果表明:(1)1954-2009年间三江平原北部地区的不同土地利用类型面积变化显著,农田变化速度最快,其次为湿地,人口数量的增加及保证粮食增产是土地利用变化的主要驱动力。(2)1954-2009年三江平原北部地区生态系统服务价值总量逐渐减少,共减少779.51亿元。长期的土地垦殖是三江平原北部地区生态系统服务价值减少的主要驱动因素。(3)就各土地利用类型生态系统服务价值而言,55年间除农田生态系统和水域生态系统生态服务价值是增加外,其余各生态系统服务价值均在减少。湿地生态系统服务价值减少值最大,其次为林地生态系统服务价值。各项生态系统服务功能除与农田相关的食物生产在增加,其余也均呈减少趋势。(4)不同地区单位面积生态系统服务价值损失量也不相同,湿地、林地面积比重下降幅度大、且农田面积比重上升幅度大的区域,其单位面积生态系统服务价值损失量也较大。
[23]刘桂林, 张落成, 张倩. 长三角地区土地利用时空变化对生态系统服务价值的影响
. 生态学报, 2014, 34(12): 3311-3319.https://doi.org/10.5846/stxb201306121679Magsci [本文引用: 1]摘要
基于1980-2010年的土地利用数据，估算了各种土地利用类型的生态系统服务价值，分析了长三角30年来生态系统服务价值的时空动态及其对土地利用变化的响应。结果表明，1980-2010年，长三角建设用地面积变化最大，为446.1%，未利用地、耕地、草原、林地、水域的变化分别为285.9%、-31.5%、-76.2%、-5.4%、42.9%；1980-2010年，长三角地区的总生态系统服务价值减少了4.40%，水源涵养、休闲娱乐、废物处理生态系统服务功能价值上升；生态系统服务价值极低区域的面积增加且分布于城市扩张区域，生态系统服务价值中等区域逐年下降且被生态系统服务价值低区域所替代，高生态系统服务价值区域处于增加的趋势而极高区域基本维持不变；常州、湖州、嘉兴、南京、泰州的生态系统服务价值逐年增加，而其他城市的则处于下降趋势。
[Liu Guilin, Zhang Luocheng, Zhang Qian.Spatial and temporal dynamics of land use and its influence on ecosystem service value in Yangtze River Delta
. Acta Ecologica Sinica, 2014, 34(12): 3311-3319.]https://doi.org/10.5846/stxb201306121679Magsci [本文引用: 1]摘要
基于1980-2010年的土地利用数据，估算了各种土地利用类型的生态系统服务价值，分析了长三角30年来生态系统服务价值的时空动态及其对土地利用变化的响应。结果表明，1980-2010年，长三角建设用地面积变化最大，为446.1%，未利用地、耕地、草原、林地、水域的变化分别为285.9%、-31.5%、-76.2%、-5.4%、42.9%；1980-2010年，长三角地区的总生态系统服务价值减少了4.40%，水源涵养、休闲娱乐、废物处理生态系统服务功能价值上升；生态系统服务价值极低区域的面积增加且分布于城市扩张区域，生态系统服务价值中等区域逐年下降且被生态系统服务价值低区域所替代，高生态系统服务价值区域处于增加的趋势而极高区域基本维持不变；常州、湖州、嘉兴、南京、泰州的生态系统服务价值逐年增加，而其他城市的则处于下降趋势。
[24]胡和兵, 刘红玉, 郝敬锋, 等. 城市化流域生态系统服务价值时空分异特征及其对土地利用程度的响应
. 生态学报, 2013, 33(8): 2565-2576.https://doi.org/10.5846/stxb201201100048Magsci [本文引用: 1]摘要
以南京市九乡河流域为研究区域,以2003与2009年2景QuickBird影像数据为基本信息源,应用空间自相关模型,结合GIS空间分析技术,定量探讨了城市化流域生态系统服务价值时空分异特征,以及土地利用程度对生态服务价值空间分异的影响。结果表明:2003-2009年,九乡河流域生态系统服务总价值减少了2.59%,而流域生态系统服务价值的空间聚集性增强;生态服务价值的高-高区域主要集中在流域上游,低-低区域主要集中在流域下游的仙林大学城一带;九乡河流域生态系统服务价值空间分异发生了明显变化,下游仙林大学城一带低-低分布区快速扩张,而高-高分布区仅在九乡河源头及下游的局部区域有所增加;流域生态服务价值空间自相关表现出明显的尺度效应,随着研究尺度增大,生态服务价值的空间自相关性逐渐增强;九乡河流域生态服务价值的空间分异及其变化主要是由土地开发利用引起,流域土地利用程度对生态服务价值存在明显的负效应。
[Hu Hebing, Liu Hongyu, Hao Jingfeng, et al.Spatio-temporal variation in the value of ecosystem services and its response to land use intensity in an urbanized watershed
. Acta Ecologica Sinica, 2013, 33(8): 2565-2576.]https://doi.org/10.5846/stxb201201100048Magsci [本文引用: 1]摘要
以南京市九乡河流域为研究区域,以2003与2009年2景QuickBird影像数据为基本信息源,应用空间自相关模型,结合GIS空间分析技术,定量探讨了城市化流域生态系统服务价值时空分异特征,以及土地利用程度对生态服务价值空间分异的影响。结果表明:2003-2009年,九乡河流域生态系统服务总价值减少了2.59%,而流域生态系统服务价值的空间聚集性增强;生态服务价值的高-高区域主要集中在流域上游,低-低区域主要集中在流域下游的仙林大学城一带;九乡河流域生态系统服务价值空间分异发生了明显变化,下游仙林大学城一带低-低分布区快速扩张,而高-高分布区仅在九乡河源头及下游的局部区域有所增加;流域生态服务价值空间自相关表现出明显的尺度效应,随着研究尺度增大,生态服务价值的空间自相关性逐渐增强;九乡河流域生态服务价值的空间分异及其变化主要是由土地开发利用引起,流域土地利用程度对生态服务价值存在明显的负效应。
[25]Li J C, Wang W L, Hu G Y, et al.Impacts of land use and cover changes on ecosystem service value in Zoige Plateau
. Acta Ecologica Sinica, 2011, 31(12): 3451-3459. [本文引用: 1]
[26]Liu J H, Gao J X.Measurement and dynamic change of ecosystem services value in the farming pastoral ecotone of northern China
. Journal of Mountain Science, 2008, 26(2): 145-153. [本文引用: 1]
[27]Costanza R, d'Arge R, de Groot R, et al. The value of the world's ecosystem services and natural capital
. Nature, 1997, 387(15): 253-260. [本文引用: 1]
[28]谢高地, 鲁春霞, 冷允法, 等. 青藏高原生态资产的价值评估
. 自然资源学报, 2003, 18(2): 189-196.https://doi.org/10.3321/j.issn:1000-3037.2003.02.010URLMagsci [本文引用: 2]摘要
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 Gaodi, Lu Chunxia, Leng Yunfa, et al.Ecological assets valuation of the Tibetan Plateau
. Journal of Natural Resources, 2003, 18(2): 189-196.]https://doi.org/10.3321/j.issn:1000-3037.2003.02.010URLMagsci [本文引用: 2]摘要
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%。
[29]贾占华, 谷国锋. 东北地区人口分布的时空演变特征及影响因素
. 经济地理, 2016, 36(12): 60-68. [本文引用: 1]

[Jia Zhanhua, Gu Guofeng.Temporal-spatial evolution characteristics and its influence factors about population distribution in northeast China
. Economic Geography, 2016, 36(12): 60-68.] [本文引用: 1]
[30]熊昌盛, 谭荣. 基于GIS和LSA的林地质量评价与保护分区
. 自然资源学报, 2016, 31(3): 457-467. [本文引用: 1]

[Xiong Changsheng, Tan Rong.Quality evaluation and protection zoning of forest land based on local spatial autocorrelation
. Journal of Natural Resources, 2016, 31(3): 457-467.] [本文引用: 1]
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