长江大保护5年来流域土地利用和生态系统服务变化

王德旺; 何萍; 徐杰; 王佳文

doi:10.12153/j.issn.1674-991X.20210687

长江大保护5年来流域土地利用和生态系统服务变化

doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210687

国家环境保护区域生态过程与功能评估重点实验室, 中国环境科学研究院

基金项目: 生态环境破坏调查评估及监管项目（22110401001001）

详细信息

作者简介:
王德旺（1986—），男，硕士，主要从事流域生态保护修复研究，wangdw@craes.org.cn

通讯作者:
何萍（1968—），女，研究员，博士，主要从事流域生态保护修复研究，heping@craes.org.cn

中图分类号: X524
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出版历程
- 收稿日期: 2021-11-15
- 网络出版日期: 2022-04-02

Changes of land use and ecosystem service in the Yangtze River Basin after five years' general protection

State Environmental Protection Key Laboratory of Regional Eco-process and Function Assessment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences

摘要

摘要: 2016年我国开始实施长江大保护战略，防护林建设、港口码头整治、岸线复绿等一系列生态保护修复措施得以落实。以2010年、2015年、2020年3期遥感解译的土地利用数据为基础，对比分析前5年（2010—2015年）和后5年（2015—2020年）长江流域土地利用和生态系统服务变化，以及河湖滨岸缓冲带土地利用和港口码头分布变化，以考察长江大保护的成效。结果表明：1）2015—2020年，长江经济带6大城市群、重要保护区域及主要河湖缓冲区的土地利用转化主要表现为耕地和林草地转为建设用地。与前5年相比，长江流域生态系统综合动态度、生态用地变化指数和开发干扰指数都在下降，土地利用变幅与动态度都趋于平缓。2）2015—2020年，主要河湖缓冲区（0~5 km）的林草地、耕地和未利用地面积减少，湿地和建设用地面积增加。与前5年相比，河湖滨岸带港口码头总数量和总面积都由明显增加转为有所减少。3）2015—2020年，长江流域生长季植被覆盖度呈上升趋势。与前5年相比，高等级植被覆盖度面积持续增加，较低、中等和较高等级面积都持续减少。4）2015—2020年，生态用地面积与质量基本稳定。与前5年相比，生态系统服务综合当量由略有升高到保持稳定，变化趋于平缓。
- 长江大保护 /
- 土地利用 /
- 综合动态度 /
- 生态系统服务
Abstract: China began to implement the great protection strategy of the Yangtze River in 2016, and a series of measures for ecological protection and restoration such as shelter forest construction, port and wharf regulation and shoreline restoration had been carried out. Based on the land use data interpreted by remote sensing in 2010, 2015 and 2020, the changes of land use and ecosystem service in the Yangtze River Basin (YRB) were compared and analyzed. The changes of land use and the distribution of ports and wharfs on the coastal buffer zone of rivers and lakes were also analyzed to jointly reflect the effectiveness of the general protection of the Yangtze River. The results showed that: 1) From 2015 to 2020, the conversion of land use was mainly cultivated land, forest and grassland to construction land in the six urban agglomerations, important protected areas and the buffer zones of key rivers and lakes of the Yangtze River Economic Belt. Compared with the previous five years, comprehensive dynamic degree of ecosystem, ecological land use change index and the development interference index in the YRB were declining, and the change amplitude and dynamics of land use were becoming gentle. 2) From 2015 to 2020, the total area of forest, grassland, cultivated land and unused land decreased, while that of wetland and construction land increased in the buffer zone of key rivers and lakes (0-5 km). Compared with the previous five years, the change of total number and area of port and wharf in riparian zone had converted from obvious increase to decrease. 3) From 2015 to 2020, the vegetation coverage of the growing season showed an upward trend in the YRB. Compared with the previous five years, the area of high-level vegetation coverage steadily increased, and lower, medium and higher levels steadily reduced. 4) From 2015 to 2020, the area and quality of ecological land were basically stable. Compared with the previous five years, the change of comprehensive equivalent of ecosystem service had converted from slight increase to be stable, and tends to be gentle.
- Great Protection of the Yangtze River /
- land use /
- comprehensive dynamics /
- ecosystem service

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图 1 2020年长江流域土地利用类型空间分布

Figure 1. Spatial distribution of land use types in the YRB in 2020

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图 2 长江流域土地利用变幅与动态度

Figure 2. Range and dynamic degree of land use changes in the YRB

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图 3 2015—2020年长江流域土地利用主要转化区域

Figure 3. Key transformed areas of land use in the YRB from 2015 to 2020

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图 4 长江流域重要保护区域建设用地扩张变化及主要来源

Figure 4. Expansion changes and main sources of construction land in important protected areas of the YRB

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图 5 长江流域生长季植被覆盖度变化

Figure 5. Changes of vegetation coverage in growing season in the YRB

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图 6 2020年长江流域植被覆盖度空间分布

Figure 6. Spatial distribution of vegetation coverage in the YRB in 2020

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图 7 长江流域生长季植被覆盖度空间变化

Figure 7. Spatial variation of vegetation coverage of growing season in the YRB

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图 8 长江流域生态系统服务综合当量变化

Figure 8. Changes of comprehensive equivalent for ecosystem service in the YRB

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表 1 NDVI_soil和NDVI_veg在本研究的取值

Table 1. Values of NDVI_soil and NDVI_veg in this study

参数	2010年	2015年	2020年
NDVI_soil	0.56	0.54	0.54
NDVI_veg	0.86	0.90	0.90

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表 2 生态系统服务相对当量比较

Table 2. Comparison of relative equivalence of ecosystem service

生态系统类型	Costanza生态服务单价^[17]	TEEB生态服务单价^[18]	谢高地生态服务价值当量^[19]	Brown能值密度^[20]	InVEST模型生境质量^[21]	相对当量
林地	3.28	2.60	3.56	3.00	2.93	3.56
草地	2.52	2.48	1.48	2.43	2.00	1.48
湿地	160.71	22.16	6.93		2.33	6.93
河流湖泊	92.37	3.68	5.74	3.58	3.33	5.74
耕地	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00
建设用地		0.20		0.45	0.00	0.00
未利用地			0.18		0.00	0.18

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表 3 长江流域土地利用结构面积及占比

Table 3. Land use structure and area proportion in the YRB

土地利用类型	面积/km²			占比/%
土地利用类型	2010年	2015年	2020年	2010年	2015年	2020年
耕地	4.91×10⁵	4.80×10⁵	4.78×10⁵	27.54	26.90	26.78
林地	7.29×10⁵	7.35×10⁵	7.35×10⁵	40.86	41.21	41.23
草地	4.15×10⁵	4.13×10⁵	4.11×10⁵	23.29	23.15	23.04
湿地	5.50×10⁴	5.72×10⁴	5.79×10⁴	3.09	3.21	3.24
建设用地	3.54×10⁴	5.06×10⁴	5.36×10⁴	1.98	2.84	3.01
未利用地	5.78×10⁴	4.80×10⁴	4.81×10⁴	3.24	2.69	2.70

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表 4 2015—2020年土地利用主要转化方式的发生区域

Table 4. Occurrence regions of the main transformation modes of land use from 2015 to 2020

二级流域	发生区域	编号	转化方式
金沙江（石鼓以上）	甘孜州乡城县西北	1	林草地-建设用地
岷沱江	成都市区府河周边	2	耕地-建设用地
金沙江（石鼓以下）	昭通市昭阳区	3	林草地-建设用地
	金沙江（凉山州—昆明市）沿岸	4	林草地-湿地
	滇池西部和东部	5	耕地-建设用地
	滇池西部和东部	5	林草地-建设用地
乌江	乌江源三岔河左岸	6	林草地-湿地
	乌江上游的贵阳市	7	耕地-建设用地
	乌江上游的贵阳市	7	林草地-建设用地
洞庭湖	长沙市区湘江沿岸	8	耕地-建设用地
长江干流（湖口以下）	合肥市区西南部	9	耕地-建设用地
长江干流（湖口以下）	滁州市区乌衣河左岸	10	耕地-建设用地
太湖	上海市中心城区周边及沿海区域	11	耕地-建设用地

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表 5 长江流域主要河湖缓冲区土地利用面积变化

Table 5. Changes of land use in the buffer zones of key rivers and lakes in the YRB km²

土地利用类型	时段	缓冲区宽度/km
土地利用类型	时段	0~1	1~3	3~5
建设用地	2010—2015年	912.84	1 924.43	1 484.93
建设用地	2015—2020年	198.98	396.40	355.40
湿地	2010—2015年	448.86	−5.87	15.18
湿地	2015—2020年	281.39	−67.33	−78.45
林草地	2010—2015年	−407.22	−245.84	75.49
林草地	2015—2020年	−215.75	−81.11	−93.85
未利用地	2010—2015年	−36.75	−248.93	−378.16
未利用地	2015—2020年	16.39	12.62	−13.74
耕地	2010—2015年	−917.73	−1 423.79	−1 197.44
耕地	2015—2020年	−281.17	−260.70	−170.09

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表 6 长江流域河湖滨岸带港口码头变化

Table 6. Changes of ports and wharfs on the river and lake coastal zone of the YRB

岸线类别	河湖名称	港口码头面积/km²			港口码头数量/个
岸线类别	河湖名称	2010年	2015年	2020年	2010年	2015年	2020年
长江干流	金沙江	0.20	0.57	0.20	12	20	12
	长江（宜宾—宜昌）	1.03	4.17	2.54	43	116	76
	长江（宜昌—湖口）	4.98	10.58	7.18	122	270	154
	长江（湖口—入海口）	36.95	69.37	49.09	683	891	775
主要支流	岷沱江	0.02	0.19	0.02	1	5	1
	嘉陵江	0.00	0.00	0.00	1	1	1
	乌江	0.23	0.20	0.19	26	25	24
	汉江	2.75	2.91	2.76	47	47	48
重点湖泊	洞庭湖	1.07	2.38	1.13	42	105	46
	鄱阳湖	0.50	3.18	0.83	14	20	17
	太湖	22.63	51.27	53.10	1 031	1 346	1 345
总计		70.36	144.81	117.04	2 022	2 846	2 499

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表 7 长江流域植被覆盖度分等级面积、占比与变化率

Table 7. Graded area, proportion and change rate of vegetation coverage in the YRB

等级	面积/km²			2020年面积占比/%	变化率/%
等级	2010年	2015年	2020年	2020年面积占比/%	2010—2015年	2015—2020年
低（0~0.2）	2.13×10⁵	2.36×10⁵	2.30×10⁵	17.61	11.04	−2.68
较低（0.2~0.4）	8.67×10⁴	6.63×10⁴	6.42×10⁴	4.92	−23.49	−3.26
中等（0.4~0.6）	1.73×10⁵	1.31×10⁵	1.25×10⁵	9.54	−24.49	−4.62
较高（0.6~0.8）	3.31×10⁵	2.75×10⁵	2.45×10⁵	18.75	−16.91	−11.10
高（0.8~1.0）	4.88×10⁵	5.95×10⁵	6.42×10⁵	49.18	21.84	7.92

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