土地整治对农田生态系统服务的影响——以江苏省为例

摘要

土地整治是以政府为主导来改变农田利用条件的手段，通过耕地数量的增加、耕地质量的提升，解决人地矛盾和保障粮食安全。农田生态系统是为人类提供农副产品的人工生态系统。随着社会经济的发展，人类对农田生态系统的需求不断扩大。不仅提供粮食生产，还需要提供环境、生态、文化等服务。近20年中国城市化水平不断提高，对区域农田生态系统产生了巨大的压力。土地整治有助于提升农田生态系统服务，应对快速城市化的生态环境效应。但先前研究重点关注耕地数量的维持、质量的提高以及政策效应，极少关注土地整治对农田生态系统服务的影响及其适应性机制，这对促进快速城市化地区农田生态系统服务的供需平衡具有重要意义。本文以江苏省为研究对象，基于土地整治项目、农业生产资料等数据，采用空间分析、统计分析、数学模型、实验分析等方法，研究了江苏省土地整治的空间分布特征，定量评估了江苏省农田生态系统食物供给、大气调节、净化环境、社会保障、文化休闲和化肥污染等6种服务的价值并分析了其时空分布特征，分析了江苏省土地整治对农田生态系统服务的影响，并探讨了土地整治对农田生态系统服务的调控机制。主要结论如下： （1）江苏省土地整治15年时间里在空间分布上表现为西北—东南方向，且整体向北偏移。其中，总建设规模、新增耕地数量和新增耕地率高值集中于苏中和苏北，单位面积投资资金高值则集中于苏南。 （2）江苏省农田生态系统服务总价值从2000年至2015年的提高了34.89%，主要是由于食物供给、大气调节和文化休闲价值的增加。同时，社会保障服务价值减少了103.01亿元。除文化休闲服务外，其余的农田生态系统服务空间分布均表现为从北向南递减。 （3）土地整治对农田生态系统总价值变化和食物供给服务价值变化具有直接的影响，对其他服务价值具有间接的影响。 （4）从构建的土地整治对农田生态系统服务影响的数学关系模型来看，土地整治对农田生态系统食物供给服务和总价值的影响程度具有类似的空间分布，表现为对苏南地区的影响程度明显低于苏北地区。 （5）土地整治对农田生态系统服务的调控是可以通过改变农田生态系统功能来实现。其中，土地整治改变景观格局和土壤、水要素是土地整治影响农田生态系统服务最直接的调控过程。

目录

声明

致谢

变量注释表

1 绪论

1.1研究背景与意义

1.1.1研究背景

1.1.2研究意义

1.2 研究综述

1.2.1土地整治研究进展

1.2.2农田生态系统服务研究进展

1.2.3土地整治对农田生态系统服务的影响研究

1.2.4研究评述

1.3研究目标与内容

1.3.1研究目标

1.3.2研究内容

1.4研究方法和技术路线

1.4.1研究方法

1.4.2技术路线图

2 江苏省土地整治及其空间分布特征

2.1江苏省社会经济发展概况

（1）自然地理

（2）土地资源

（3）社会经济

2.2土地整治发展状况

2.3土地整治的空间分布特征

2.3.1 研究方法

2.3.2 结果分析

2.4本章小结

3 江苏省农田生态系统服务的时空特征变化

3.1农田生态系统服务价值测算方法

3.2 江苏省农田生态系统服务的时间变化特征

3.2.1江苏省农田生态系统不同服务价值的变化

3.2.2江苏省农田生态系统服务组成变化

3.2.3江苏省农田生态系统服务价值及组成变化

3.3 江苏省农田生态系统服务的空间变化特征

3.3.1江苏省单位面积农田生态系统服务价值变化

3.3.2江苏省农田生态系统服务空间分布特征

3.4本章小结

4 土地整治对农田生态系统服务的影响研究

4.1 评估土地整治影响农田生态系统服务的技术步骤

4.2 土地整治影响农田生态系统服务的评估方法

4.2.1土地整治与农田生态系统服务关联性分析

4.2.2土地整治对农田生态系统服务影响程度的评估模型

4.3土地整治影响农田生态系统服务的结果分析

4.3.1土地整治与农田生态系统服务价值变化的Pearson相关性

4.3.2不同农田生态系统服务价值变化的多元回归分析

4.3.3土地整治影响农田生态系统服务变化的结果分析

4.4本章小结

5 土地整治对农田生态系统服务的调控机制研究

5.1 土地整治对农田生态系统服务的调控机制

5.2材料与方法

5.2.1研究区概况

5.2.2研究方法

5.3土地整治对农田景观格局的影响

5.3.1景观结构变化分析

5.3.2景观格局变化分析

5.4土地整治对农业生产的影响

5.4.1土壤性状变化分析

5.4.2水稻生长态势变化

5.4.3水质变化分析

5.5本章小结

6 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 展望与不足

参考文献

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