杭州湾南岸湿地景观生态系统服务价值变化及其驱动力研究

摘要

杭州湾湿地资源丰富，河流、湖泊、水库、养殖水面、滩涂等湿地类型多样，分布广泛。同时，该区域土地资源短缺、经济发展迅速、人地矛盾突出。本文将通过20世纪70年代以来杭州湾地区遥感资料，分析湿地景观格局动态演化特征及其驱动力，并评价湿地景观的生态系统服务价值变化，为湿地保护提供理论依据。
　　 论文的研究内容包括：
　　 (1)利用研究区1976年、1990年和2005年的Landsat MSS和LandsatTM影像，在遥感影像预处理的基础上，建立了湿地景观分类系统。运用GIS空间分析方法刻画了各类湿地景观的转化过程，并通过景观格局指数计算，分析了景观水平和景观类型水平的格局特征。
　　 (2)以生态学和经济学理论为基础，基于1976年、1990年和2005年三期的遥感数据分析杭州湾湿地不同景观生态系统服务价值的变化。
　　 (3)从气候、水文等自然因素以及人口、经济发展和政策等社会因素，定性、定量分析了研究区近15年来湿地景观变化的驱动力。
　　 论文的主要结论如下：
　　 (1)通过对景观水平和景观斑块类型水平格局指数的分析可知，近30年的发展，研究区土地利用类型发生了显著的变化，而研究区内景观格局结构的变化趋势一定程度上体现了经济发展与土地利用的方式。1976-1990年间，研究区内整体景观格局多样性、景观破碎程度均有较大程度的提高，景观结构趋于复杂；1990-2005年间，研究区内景观格局多样性、均匀化和破碎化程度变化不大，而城乡聚落面积显著增加，表明整体生态环境保护形势不容乐观。
　　 景观类型转移分析结果表明1976-1990年这个阶段研究区自然湿地面积减少，主要流向是城乡聚落和水田景观，而几乎所有湿地类型均有向城乡聚落转变的迹象。1990-2005年这个阶段城乡聚落面积大幅增加，增加来源主要是水田和旱地。
　　 (2)近30年间研究区森林面积、河流湿地面积和库塘面积分别增加了26.31％、35.55％、224.93％，农田面积、湖泊湿地和海岸湿地面积分别减少了14.09％、60.87％、26.55％。城乡工矿面积的扩张以及湖泊湿地和海岸湿地的减少导致了研究区总生态系统服务价值的下降，但由于森林面积、河流湿地面积和库塘面积的增加一定程度了弥补了总生态系统服务价值的显著下降。研究区生态系统服务价值从1976年的60.3亿元减少到2005年的55.75亿元，减少率为7.55％，净减少4.55亿元。前15年生态系统服务价值每年减少0.21％，而后15年生态系统服务价值每年减少0.3％，说明近15年研究区生态环境破坏日趋严重。
　　 提高森林覆盖率、保护河流湿地面积以及防止城乡工矿面积的无序扩张可以作为杭州湾湿地提高生态系统服务价值的主要手段。本文对杭州湾湿地生态系统服务价值的评估只是初步的探讨与尝试，有待于对湿地认知水平和评估方法的进一步提高和完善，正如Costanza所说关于全球生态环境价值的估算只是初步尝试，还存在诸多不足如自然资本和经济价值的假设。
　　 (3)从自然因素看，研究区1990-2005年主要城市的气温是逐渐升高的。1990-2005年，研究区平均气温波动较为剧烈，在其他因素不变的情况下，势必会加速蒸发过程，引起自然湿地的水量减少，促其面积减小。1990-2005年主要城市年降水量波动较大，总体上看年均降水量减少了近200mm，降水量的减少使沼泽、滩涂等湿地被开发利用，结果显示研究区自然湿地面积减少趋势与平均降水量减少趋势一致。
　　 从社会经济因素看，非农人口的迅速增加趋势与自然湿地的减少趋势相对应，说明城市化导致的非农人口的增加是造成自然湿地减少的重要原因。经济的快速发展导致了建设用地的大幅扩张，根据湿地类型转移矩阵结果显示，大量的自然湿地与半自然湿地流向建设用地，表明经济发展过程中的建设用地扩张是以自然湿地消失为代价的。土地管理、耕地保护、湿地保护等法律法规的实施对湿地保护起了一定的积极作用。
　　 从定量分析结果表明经济发展因子的系数为负值，值为-1.581，即经济发展对自然湿地减少的作用巨大。人口因子的系数为正值，值为0.387，说明农业人口减少与自然湿地减少呈现正相关，即非农人口增加与自然湿地减少呈现负相关，人口变化对湿地减少的影响也相当巨大。