土地運用與生態系統服務效益評估范文

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本研究利用“3S”技術，以2000年、2005年、2011年為界限，利用Costanza等提出的生態系統服務價值估算的原理和方法，參考謝高地等建立的中國陸地生態系統單位面積服務價值表對中莊小流域進行土地利用格局和生態系統服務價值的動態變化進行研究分析，以期為區域生態環境建設和生態規劃提供參考依據。

研究區概況與研究方法

1研究區概況

研究區位于彭陽縣城東北21km處的中莊村，屬于典型的溫帶大陸性氣候，地貌類型屬黃土高原腹部梁峁丘陵地，年平均降水量433．6mm（22a）左右，分明顯的旱季和雨季，其中50％～75％的降水集中在6—9月。3—5月的降水量，只有全年降水量的10％～20％。年平均氣溫7．4℃，≥10℃的積溫為2200～2750℃，地面平均氣溫8～9℃，7月最高，平均為22～23℃；1月最低，平均為－8℃左右。

一般11月中下旬土壤結凍，至翌年3月初開始解凍。最大凍土深度一般超過100cm。日照時數為2200～2700h，日照百分率為50％～65％，一年之中，6月日照時數最多，9月日照時數最少。近10a的干燥度為1．40～3．04（可能蒸散量／降雨量），無霜期140～160d。主要氣象災害有干旱、霜凍、冰雹等。干旱是這一地區發生次數多、影響面廣、危害最嚴重的農業氣象災害。中莊村全村總面積17．62km2，390戶農戶、1838口人，人均收入為3651元。農田種植以糧食作物為主，主要有玉米、冬麥、豌豆、馬鈴薯等，油料作物主要以胡麻為主，飼料作物主要以紫花苜蓿為主。

2研究方法與數據分析

本研究以2000年、2005年、2010年為界限，搜集2005年、2011年研究區的2．5m遙感影像、土地利用規劃圖、森林資源現狀調查圖等資料，結合對2000年、2005年和2010年土地利用現狀的實地走訪調查，借助GIS等技術對區域進行土地利用分類，由于未利用土地和建設用地變化較小，所以將土地利用類型最后統計為4個大類（表1）。生態系統服務價值計算方法利用Costanza等提出的生態系統服務價值估算的原理和方法以及謝高地等中國生態系統單位面積生態服務價值進行計算統計。

結果與分析

1土地利用格局變化

經過統計計算，中莊小流域總土地面積1762hm2，林地、草地、農田、水域的面積共占區域總面積的94．3％。對中莊小流域不同時段土地利用類型進行統計分析（附圖4）結果顯示，2005年和2010年土地利用類型變化較小，2000年和2010年土地利用類型變化明顯，主要體現在林地和草地面積的增加和農田、水域面積的減少。林地由2000年的53hm2增加到2005年的291hm2再增加到2010年的294hm2；草地由2000年的399．9hm2增加到2005年的429．7hm2又略微減少到2010年的429．5hm2；農田由2000年的1196．9hm2減少到2005年的941．0hm2再減少至2010年的941．0hm2；水域由2000年的12．32hm2減少到2005年的0hm2增加至2010年的0hm2。

2000—2010年，研究區域土地利用類型發生了較大的變化。主要表現在農地比2000年減少了27．2％，且坡耕地大面積地減少，95％以上轉化為高標準水平梯田（梯田由2000年的153．87hm2增加到2005年的728．80hm2再增加到2010年的730．27hm2）；水域減少為0，水土保持工程措施的實施，減少了徑流，致使水庫干枯；林地比2000年增加了454．7％，草地比2000年增加了7．4％，主要是因為退耕還林草等工程的實施增加了灌木林、人工草地的面積。

2生態系統服務價值變化

根據表2中的數據可以看出，利用不同時期研究區域4種典型土地利用類型的面積，計算研究區域不同土地利用類型生態系統服務價值，結果見圖1。在2000—2010年，4種典型土地利用類型生態系統服務價值均發生了較大的改變，林地生態系統服務價值從2000年的66．5萬元／（hm2•a）增加到2005年的367．7萬元／（hm2•a）和2010年的371．7萬元／（hm2•a）；草地生態系統服務價值從2000年的209．6萬元／（hm2•a）分別增加到2010年的223．5萬元／（hm2•a）；農田生態系統服務價值從2000的424．7萬元／（hm2•a）下降到2010年的333．8萬元／（hm2•a）；水域生態系統服務價值從2000年的25．1萬元／（hm2•a）下降到2010年的0萬元／（hm2•a）。研究區域的總生態系統服務價值從2000年的725．8萬元／（hm2•a）分別增加到2005年的926．7萬元／（hm2•a）和2010年的929．1萬元／（hm2•a），分別增加了27．7％，28．0％。在綜合生態系統服務功能中除食物生產和廢物處理價值有所下降以外，其他各項生態系統服務功能都有所提高。由于各項生態系統服務價值變化主要與土地面積有直接的關系，食物生產價值主要由農田生態系統提供，因此，農田面積的減少必然使生態系統食物生產價值減少。廢物處理價值中以水域價值為最大，林地、草地和農田較為接近，水域和農田的減少必然致使廢物處理能力下降。

結論與詩論

（1）研究區域近

10a來土地利用變化表現為2000—2005年快速變化階段和2005—2010年穩定變化階段，整體表現為“兩減兩增”，即農田、水域面積的減少，草地、林地面積的增加。土地利用類型變化是人類活動對區域生態系統最直接的表現形式，近10a來，土地利用類型發生的較大變化，主要得益于退耕還林工程和國家“十五”、“十一五”項目的實施。退耕還林作為國家生態建設的重大工程，始于1999年，研究區域從2001年開始進行坡耕地造林種草和土地整理，區域土地利用格局發生了重大變化，2005年基本形成現在的土地利用格局，退耕還林進入建設成果鞏固階段。近10a來，研究區域林草間作林地面積的大量增加，對區域生態環境具有極大的影響，合理的造林措施、空間配置對區域生態環境的改善具有明顯的促進作用，不合理的造林措施、造林密度必然造成區域生態環境的惡性循環。研究區域梯田面積的增加對減少水土流失、提高降雨利用效率、提高土壤肥力、實現農業現代化、機械化生產具有重要意義，是一種較好的土地整理措施。

（2）研究區域近

10a生態系統服務價值明顯增加，主要得益于林地和草地面積的增加，不同土地利用類型生態系統服務價值與土地面積具有顯著的正相關關系。生態服務功能對人類社會的發展具有重要意義，對中莊小流域不同土地利用類型的生態系統服務價值計算結果顯示，農田、水域的生態系統服務價值減少和草地、林地的生態系統服務價值增加，研究結果與眾多研究相似，黃土丘陵區林地和草地面積的增加對區域生態系統服務價值的增加具有明顯的促進作用，不同土地利用類型生態系統服務價值隨土地利用面積的變化而發生相應的變化。

本研究中生態系統服務價值未考慮坡耕地梯田化、林草建設等措施對生物量影響造成的生態系統服務價值的變化，只是從整體上對近年來區域生態系統價值的變化進行了闡述。研究結果基本能反映區域生態系統變化狀況，但生態系統服務價值是眾多因子共同作用的結果，在今后的研究中需要結合區域實際才能更好反映區域生態系統服務價值。

作者：李娜董立國劉長寧李生寶單位：寧夏農林科學院荒漠化治理研究所寧夏遙感測繪勘查院