区域生态系统服务功能价值评估与分析——以锡林郭勒盟中部区域为例

摘要

20世纪中后期，受到全球气候变化和人类经济活动的影响，区域生态系统的安全与稳定受到威胁，区域生态环境及其生态系统所提供的服务功能发生明显变化，通过遥感技术监测区域范围内的生态系统服务功能变化，能够对区域经济可持续发展和制定生态环境破坏补偿政策提供科学的依据。本文以锡林郭勒盟中部区域为研究对象，基于遥感定量评估模型和生态系统服务功能的价值体系，利用解译Landsat影像得到的土地利用覆盖数据、MODIS数据和气象数据，对研究区进行了区域生态系统服务功能定量评估。分别估算了研究区2000年、2005年和2011年的生态系统服务功能价值总量，并从生态系统单项服务功能、土地利用覆盖类型和行政区域的角度分别描述并分析了服务功能价值总量的变化特征，最后从人文因素的角度对区域生态系统服务功能价值量的变化进行了总结和分析。主要研究结果如下:
　　(1)2000-2011年期间，锡林郭勒盟中部地区土地覆盖发生较大变化，其中北部的锡林浩特市土地覆盖类型基本保持不变，中部的正蓝旗和南部的多伦县变化较大。总体上，林地、草地和建筑用地面积增加，耕地和裸地面积减少。林地面积增加的比例最大，由2000年的110.91km2增加到2011年的2110.24km2，增加了近20倍，11年间其单一土地利用动态度约为164％，是所有土地利用类型中最大的;其次是建设用地，2011年建设用地面积是2000年建设用地面积的5倍，11年间其单一土地利用动态度约为58％。2011的耕地面积相比2000年减少了大约3.54％;裸地呈较大下降趋势，约有一半的裸地转化为草地，草地、水域面积的比例变化较小。
　　(2)土地覆盖变化会导致生态系统植被空间格局发生改变，进而导致区域范围内植被覆盖度和植被净初级生产力的变化。2000-2011年研究区的植被覆盖度和植被净初级生产力均呈现出增加的趋势，锡林浩特市植被覆盖度由0.37增加为0.51，正蓝旗植被覆盖度由0.44增加为0.50，多伦县植被覆盖度由0.49增加为0.63，研究区植被覆盖度空间分布呈现出明显的空间差异，自南向北植被覆盖度依次变小。植被净初级生产力与植被覆盖度空间差异分布趋势大致相同。
　　(3)土地覆盖变化和植被空间格局的改变影响了区域生态系统服务功能的强弱。研究区3个年份的生态系统服务功能价值总量分别是109.63亿元、120.79亿元和127.70亿元，说明该地区的生态环境建设取得了较好的成绩。林地面积大幅增加，同时林地所能够产生的生态系统服务功能的价值量也增加了近13倍，而草地增加的面积较少，虽然草地生态系统提供的服务功能总价值量比重由2000年的87.50％下降为2011年的77.81％，但是其总价值量仍是增加的;耕地面积12年来减少迅速，其所能提供的生态系统服务功能总价值量下降了1.45亿元，但是耕地所能提供的服务功能价值量由2301.01元/hm2变为4173.29元/hm2;裸地呈下降趋势，草地、水域面积的比例变化较小。裸地虽然占全区面积的10％左右，但是其提供的总价值量比重不足3％。研究区土地利用变化对服务功能价值的影响说明，合理的土地利用方式有利于生态系统环境质量的提高。
　　(4)自2000年至2011年，研究区生态系统的各项服务功能中，服务功能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＞气体调节＞提供美学景观＞原材料生产＞食物生产。所有服务功能的价值量都是增加的，其中食物生产功能价值量占生态系统服务功能总价质量的比重是下降的，食物生产功能的价值量所占的比重最小。保持土壤和维持生物多样性的服务功能价值最高，这两项服务功能占据服务功能总价值的30％以上，因此该区域生态系统所提供的多种服务功能对区域生态环境的改善做出了巨大贡献。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究内容及技术路线

1．4 章节安排

2 研究区和数据源

2．1 研究区概况

2．2 数据源及预处理

2．3 本章小结

3 生态系统服务功能评估指标因子反演

3．1 土地利用类型遥感监测

3．2 植被覆盖度遥感反演

3．3 植被净初级生产力遥感反演

3．4 本章小结

4 生态系统服务功能价值量估算与分析

4．1 服务功能总价值量估算

4．2 基于单项服务功能的价值量变化分析

4．3 基于土地利用类型的服务功能价值量变化分析

4．4 土地利用动态度对研究区服务功能的影响

4．5 本章小结

5 结论和展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献

研究生期间学术论文发表情况

研究生期间参加科研项目情况