土地利用景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的關(guān)聯(lián)分析及優(yōu)化研究——以杭州灣南岸區(qū)域?yàn)槔?pdf

1、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是人類賴以生存和發(fā)展的環(huán)境條件和效用，人類通過從生態(tài)系統(tǒng)獲取收益以不斷地滿足和提高自身福祉。然而隨著人口急劇增加，工業(yè)化和城市化加速，人類活動(dòng)對自然生態(tài)系統(tǒng)造成了巨大損害，出現(xiàn)的一系列生態(tài)問題已成為人類在現(xiàn)代化進(jìn)程中必須面對的世界性難題。改革開放以來，我國在社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面取得了巨大成就，但同時(shí)面臨著生態(tài)資源約束趨緊，環(huán)境污染嚴(yán)重，生態(tài)系統(tǒng)退化等一系列矛盾，已成為國家可持續(xù)發(fā)展的重大瓶頸。土地可持續(xù)利用的本質(zhì)目的是實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)與

2、經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。因此，通過研究土地利用景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，有助于理解兩者之間的關(guān)聯(lián)機(jī)制，并為促進(jìn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)的理論支撐，為政策制定者提供合理有效的決策依據(jù)。
　　本文以土地利用景觀格局為研究切入點(diǎn)，采用景觀格局指數(shù)法對所選研究區(qū)的土地利用景觀格局進(jìn)行分析;采用直接市場法與替代市場法對區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行評估;采用相關(guān)分析，灰色關(guān)聯(lián)分析和冗余分析(RDA)對兩者之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系做定量分

3、析;通過構(gòu)建“土地利用景觀格局——生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值”綜合分析框架，促進(jìn)理解兩者之間的傳導(dǎo)和作用機(jī)制，并提出相應(yīng)的優(yōu)化策略。本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)以遙感影像數(shù)據(jù)作為源數(shù)據(jù)，從土地利用景觀類型的數(shù)量結(jié)構(gòu)和景觀格局的空間配置兩方面對研究區(qū)內(nèi)的景觀格局演變進(jìn)行分析。采用土地轉(zhuǎn)移矩陣、土地利用動(dòng)態(tài)度等方法分析土地利用景觀要素的結(jié)構(gòu)特征;采用景觀格局指數(shù)法，選取景觀水平和斑塊類型水平上的兩組指數(shù)對景觀格局進(jìn)行分析。研究表明:

4、研究區(qū)在21年間內(nèi)發(fā)生了較為劇烈的城市化現(xiàn)象，城市景觀主要來自于農(nóng)業(yè)景觀的轉(zhuǎn)入，同時(shí)有一定規(guī)模的建設(shè)景觀和林業(yè)景觀復(fù)墾為農(nóng)業(yè)景觀。景觀水平上的景觀格局呈現(xiàn)破碎度加劇、豐富度多元化、斑塊形狀復(fù)雜化、斑塊團(tuán)聚程度下降且分散化的趨勢。農(nóng)業(yè)和建設(shè)景觀呈破碎化加劇，前者斑塊形狀區(qū)域規(guī)則，后者趨于不規(guī)則;建設(shè)和水體鄰近度下降，農(nóng)業(yè)鄰近度穩(wěn)中有升，林業(yè)鄰近度處于波動(dòng)狀態(tài);水體、林業(yè)和建設(shè)景觀的斑塊分散度上升，農(nóng)業(yè)景觀呈下降。
　　(2)對研究區(qū)

5、內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行分類，并對1993-2013年間的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)生產(chǎn)總值進(jìn)行核算。首先核算生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù)的功能量，其次采用直接市場法和替代市場法確定各類產(chǎn)品和服務(wù)的價(jià)格，最后對各類型的服務(wù)價(jià)值進(jìn)行匯總。研究表明:供給服務(wù)和調(diào)節(jié)服務(wù)為研究區(qū)內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的主要貢獻(xiàn);區(qū)域內(nèi)總價(jià)值、單位面積服務(wù)價(jià)值、供給服務(wù)價(jià)值和文化服務(wù)價(jià)值總體呈上升趨勢，調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值保持穩(wěn)定;各類服務(wù)價(jià)值在空間上滿足由中心城區(qū)向外圍區(qū)縣逐漸增加的特征。

6、　　(3)采用相關(guān)分析、灰色關(guān)聯(lián)分析和冗余分析(RDA)對景觀指數(shù)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行分析。研究表明:景觀指數(shù)間有著廣泛而復(fù)雜的聯(lián)系，存在著一定的相關(guān)性;各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間存在著非線性復(fù)雜關(guān)系，且具有權(quán)衡/協(xié)同作用;景觀豐富度、破碎度和分散度的提高有利于提升整體服務(wù)價(jià)值;林業(yè)景觀分散度、農(nóng)業(yè)和水體景觀破碎度是關(guān)鍵性指標(biāo)，林業(yè)、建設(shè)和水體斑塊形狀的復(fù)雜度也是重要指標(biāo)，與多種類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值有較大關(guān)聯(lián)度;林業(yè)景觀格局的不同指標(biāo)對生態(tài)

7、系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化起關(guān)鍵性作用;各景觀指數(shù)對各類型服務(wù)價(jià)值的作用機(jī)制有較大差異，供給服務(wù)、氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、廢物處理、防護(hù)功能和文化服務(wù)價(jià)值這一組價(jià)值與水源涵養(yǎng)和土壤保持服務(wù)價(jià)值之間存在權(quán)衡作用。
　　(4)通過構(gòu)建土地利用景觀格局——生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值綜合分析框架，對兩者的影響和反饋機(jī)制進(jìn)行探討。研究表明，土地利用景觀格局與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值之間存在著非線性的復(fù)雜動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)關(guān)系;土地利用系統(tǒng)對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的空間異質(zhì)性、多樣性和穩(wěn)

8、定性產(chǎn)生影響;生態(tài)系統(tǒng)對土地利用景觀格局的反饋表現(xiàn)在環(huán)境影響、經(jīng)濟(jì)影響、社會(huì)影響和服務(wù)價(jià)值供給/需求異質(zhì)性影響。
　　(5)以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值提升為目標(biāo)，提出土地利用工程優(yōu)化和景觀格局空間配置優(yōu)化策略。土地利用工程優(yōu)化通過改變土地利用結(jié)構(gòu)和性狀來提高并優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給和質(zhì)量;對景觀格局斑塊、廊道和基質(zhì)的調(diào)整可以促進(jìn)景觀格局的空間配置的優(yōu)化，從而提升景觀連通性，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)、能量和信息流的交換，提高相應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。