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喀斯特山区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

李文芳 任晓冬 刘弋菱 王霄念 肖杰

李文芳,任晓冬,刘弋菱,等.喀斯特山区土地利用变化对生态系统服务价值的影响[J].环境工程技术学报,2023,13(1):368-376 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210502
引用本文: 李文芳,任晓冬,刘弋菱,等.喀斯特山区土地利用变化对生态系统服务价值的影响[J].环境工程技术学报,2023,13(1):368-376 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210502
LI W F,REN X D,LIU Y L,et al.The impact of land use change on ecosystem service value in karst mountain area[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2023,13(1):368-376 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210502
Citation: LI W F,REN X D,LIU Y L,et al.The impact of land use change on ecosystem service value in karst mountain area[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2023,13(1):368-376 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210502

喀斯特山区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210502
基金项目: 国家重点研发计划项目(2016YFC0502607-03)
详细信息
    作者简介:

    李文芳(1996—),女,硕士研究生,主要从事喀斯特生态建设与区域经济研究,1634389890@qq.com

    通讯作者:

    任晓冬(1965—),男,教授,博士,主要从事自然保护与社区发展研究,renxi-aodong@hotmail.com

  • 中图分类号: X171.1

The impact of land use change on ecosystem service value in karst mountain area

  • 摘要:

    研究土地利用变化与生态系统服务价值(ESV)的演变对优化喀斯特脆弱山区的土地资源配置和推进生态恢复具有重要意义。以贵州省瓮安县为例,利用2001年、2011年、2019年3期遥感影像数据,通过CA-Markov模型预测2027年土地利用格局,定量分析研究区2001—2027年土地利用和ESV的时空演变趋势。结果表明:瓮安县土地利用类型以林地和耕地为主,耕地向林地的转移较为剧烈,林地和建设用地面积持续增加,建设用地和水域的动态度最大;ESV总体呈上升趋势,耕地向林地转移是ESV增加的主要贡献项,ESV增加区域主要发生在瓮安县西部和东北部地区,未来ESV低值区仍分布在中部城镇地区;服务类型产生的ESV主要以土壤形成与保护服务为主,其次为水源涵养服务和生物多样性保护;林地和耕地是引起研究区ESV变化的敏感因子,研究区ESV对改进的价值系数缺乏弹性。研究期内瓮安县土地利用结构变化显著,生态系统服务价值明显提升。

     

  • 图  1  研究区行政区划及高程

    Figure  1.  The administrative division and elevation of the study area

    图  2  2001—2019年研究区土地利用类型

    Figure  2.  Land use types in the study area from 2001 to 2019

    图  3  瓮安县土地利用空间格局

    Figure  3.  Spatial pattern of land use in Weng'an County

    图  4  瓮安县土地利用转移

    Figure  4.  Land use transfer map in Weng'an County

    图  5  瓮安县2001—2027年ESV空间分布

    Figure  5.  Spatial distribution map of ESV in Weng'an County from 2001 to 2027

    图  6  瓮安县2001—2027年基于服务类型的ESV变化

    注:图中数字为ESV,单位为亿元。

    Figure  6.  Changes of ESV based on service types in Weng'an County from 2001 to 2027

    表  1  瓮安县土地利用类型ESV当量因子

    Table  1.   ESV coefficient of land use types in Weng'an County 元/hm2 

    服务类型森林草地耕地水域未利用地
    气体调节4 506.191 029.99643.740.000.00
    气候调节3 476.211 158.741 145.86592.240.00
    水源涵养4 119.951 029.99772.4926 238.9138.62
    土壤形成与保护5 021.192 510.591 879.7312.8725.75
    废物处理1 686.601 686.602 111.4723 406.4512.87
    生物多样性保护4 197.201 403.36914.113 205.83437.74
    食物生产128.75386.251 287.48128.7512.87
    原材料3 347.4664.37128.7512.870.00
    娱乐文化4 506.191 029.99643.740.000.00
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    表  2  瓮安县2001—2027年各土地利用类型面积

    Table  2.   Area of various land use types in Weng'an County, 2001-2027 hm2 

    年份草地耕地建设用地林地水域未利用地
    20016 070.05108 194.042 293.6578 806.79710.01433.98
    20115 623.8383 534.944 919.7699 102.692 619.27708.03
    20194 058.8961 332.077 904.22119 704.483 187.38321.47
    20274 562.6555 566.808 937.04123 826.823 194.09421.13
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    表  3  瓮安县2001—2027年土地利用动态度

    Table  3.   Dynamic degree of land use in Weng'an County from 2001 to 2027 % 

    时期草地耕地建设用地林地水域未利用地
    2001—2011年−0.74−2.2811.452.5826.896.31
    2011—2019年−3.48−3.327.582.602.71−6.82
    2019—2027年1.55−1.181.630.430.033.87
    2001—2027年−0.96−1.8711.142.2013.46−0.11
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    表  4  瓮安县2001—2027年不同土地利用类型ESV及占比

    Table  4.   ESV and proportion of different land use types in Weng'an County from 2001 to 2027

    土地
    利用
    类型
    ESV/亿元占比/%
    2001年2011年2019年2027年2001年2011年2019年2027年
    林地 22.170 27.879 33.675 34.834 67.624 74.565 81.344 82.750
    草地 0.566 0.524 0.378 0.425 1.726 1.402 0.914 1.010
    耕地 9.625 7.432 5.456 4.944 29.361 19.877 13.180 11.743
    水域 0.420 1.550 1.886 1.890 1.282 4.146 4.557 4.491
    未利
    用地
    0.002 0.004 0.002 0.002 0.007 0.010 0.004 0.005
    合计 32.783 37.389 41.398 42.096 100 100 100 100
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    表  5  瓮安县2001—2027年敏感性系数

    Table  5.   Sensitivity coefficient of Weng'an County from 2001 to 2027

    土地利用类型2001年2011年2019年2027年
    森林0.676 240.745 650.813 450.827 50
    草地0.017 260.014 020.009 140.010 10
    耕地0.293 610.198 770.131 800.117 43
    水体0.012 820.041 460.045 570.044 91
    未利用地0.000 070.000 100.000 040.000 05
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  • 收稿日期:  2021-09-13

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