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[期刊] 中国土地科学
[作者]
肖建英 戴津津 方昕然 李龙 陈龙高
研究目的:分析2000—2020年徐州市生态系统服务价值变化规律,模拟多情景下徐州市2030年生态系统服务价值,为资源型城市转型发展提供参考。研究方法:当量因子法与PLUS模型。研究结果:(1)徐州市土地利用类型以耕地和建设用地为主,2000—2020年耕地面积持续下降,湿地与水体面积先减后增。(2)2000—2020年徐州市生态系统服务价值先减后增。(3)在三种情景模拟中,生态系统服务价值均出现损失,调节服务价值损失最大,耕地、草地面积减少是生态系统服务价值减少的重要原因。城镇发展情景下,建设用地侵占其他地类速度加快,生态系统服务价值下降趋势最为明显。生态保护情景下,生态系统服务价值损失量最少。研究结论:资源型城市在未来发展中应均衡经济发展与生态保护,同时加强规划引领,促进资源型城市绿色转型发展。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
李安林 周艳 唐丽毅 牛乐德 潘媚
[目的]为测度怒江州土地利用及生态系统服务价值。[方法]文章借助斑块生成土地利用变化模拟模型(Patch-generating Land Use Simulation Model, PLUS)及当量因子法计算3种情景下土地利用变化的生态系统服务价值(Ecosystem Services Values,ESV),选取2013和2019年两期遥感数据及2013-2019年NPP和粮食产量、播种面积以及粮食价格数据进行2025年土地利用变化模拟并对其生态系统服务价值进行评估。[结果]采用PLUS模型对怒江州2025年土地利用变化类型模拟的效果较好,其总体精度为82.3%,FOM值为0.26,说明模型具有普适性;2019年自然情景下的ESV为764.18亿元,2025年自然发展、生态保护及耕地保护情景的ESV分别为759.42、764.16以及762.80亿元;生态价值敏感度小于1,表明怒江州ESV对生态系数缺乏弹性,结果可信;在生态价值变化度中,林地和水域变化度大于1,说明林地和水域面积变化对怒江州ESV的影响大。[结论]怒江州土地利用变化度小,生态系统服务价值总量高。
[期刊] 现代城市研究
[作者]
王文静 段忠诚 韩宝龙
城市扩张与生态保护矛盾突出,在规划层面统筹考虑城市生态系统服务功能的优化,成为解决该矛盾的关键。本研究构建了基于生态系统服务功能的阻力面模型,并在徐州市2020年建设用地扩张模拟中,将其与传统的CA-Markov土地扩张预测模型比较。发现在面向生态系统服务的阻力面模型中,其建设用地扩张侵占较少的生态用地,且建设用地的破碎化程度低,连接度高,建设用地呈现内嵌式和连片式扩展,阻力面模型可以获得更好的生态系统服务功能保持效果。
[期刊] 资源科学
[作者]
徐海斌 肖长江 刘雅雯 邓诗琪 李鑫
【目的】规划弹性空间作为国土空间管制的创新性方式,对提高空间规划科学性与有效性、减轻不确定因素的扰动冲击有重要意义,本文旨在探究不确定条件下的土地利用布局弹性空间划定。【方法】本文以徐州市为例,先运用区间优化模型求取各类用地数量弹性区间,然后以区间上、下限对应的面积作为数量需求导入PLUS模型分别模拟各类用地的空间布局,将各地类两次模拟布局差异部分划为弹性空间。【结果】结果表明:(1)各用地数量弹性区间大小存在差异,其中对未来不确定性承纳贡献较大的土地类型为农村居民点、耕地、水域、城镇工矿用地,而较小的是草地、未利用地。(2)各类用地弹性空间分布有一定规律性,其中耕地弹性空间集中于城镇、农村周边土地利用变化热点区,园地、林地弹性空间集中于河流沿岸、低山丘陵等适宜生长区,城镇工矿、农村居民点用地弹性空间主要分布在城乡原用地外缘。(3)基于各土地利用类型弹性空间,按规划分区归并土地类型,同时按适宜度标准处理弹性空间冲突部分,得到不同空间规划分区的弹性空间,其中农业生产区、生态保护区、城镇建设区与乡村发展区的弹性空间面积占总面积比例分别为1.74%、0.20%、1.09%与3.31%。【结论】土地利用空间可能冲突的概率分布是弹性空间划定前提,应从不确定性视角划定土地利用布局的弹性空间,本文提出的基于区间优化与PLUS模型的弹性空间划定方法具有可行性,可为规划决策提供支持。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
李依汶 林涛 周文强 杨伶
[目的]文章旨在揭示不同情景下洞庭湖流域生态系统服务价值(Ecosystem Service Value, ESV)的演变特征,探究不同生态系统服务功能的权衡/协同关系,以期为该流域可持续发展提供科学参考。[方法]利用PLUS模型(Patch-Generating Land Use Simulation Model)和当量因子法,模拟评估2030年不同土地利用情景下洞庭湖流域ESV的时空演替特征,并结合权衡协同度模型分析各生态系统服务功能间的权衡/协同关系。[结果]自然演化、生态保护、经济发展和规划发展情景下的ESV分别为12 972亿元、13 054亿元、12 913亿元和12 940亿元,其中自然演化与生态保护情景下ESV较2020年有所增加,而经济发展和规划发展情景有所缩减;不同情景下ESV高值区集聚在洞庭湖区的低洼地带,低值区主要位于长株潭城市群和湘中地区;并且自然演化、生态保护和经济发展情景下各生态服务系统功能间的权衡/协同关系大致相同,而规划发展情景则与2020年相一致。[结论]规划发展情景兼顾生态保护与经济发展的土地利用需求特征,符合未来洞庭湖流域生态与经济高质量协同发展目标。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
黄贞斌 李红波
探究多情景下的武汉城市圈土地利用及生态系统服务价值(ESV)动态变化特征及规律,对区域土地利用规划调整和生态系统保护具有重要意义。基于1990、2000、2010和2020年土地利用数据,揭示了武汉城市圈土地利用和ESV时空演变趋势;运用CA-Markov模型模拟了趋势继承、耕地保护、生态保护、耕地与生态兼顾4种情景下武汉城市圈的土地利用情况,分析了ESV结构变化趋势和空间流动特征。结果表明:(1) 1990~2020年,武汉城市圈土地利用变化呈现显著的阶段特征,总体上表现为耕地大幅度转入建设用地和水域,导致耕地锐减1 868 km~2,林地和水域有较大幅度转向建设用地,导致建设用地持续增长1 569.93 km~2;ESV呈不断下降趋势,降幅达1.66%,武汉市区、仙桃市和潜江市等地区ESV波动较大;(2)趋势继承、耕地保护情景下ESV损失量较高,分别为1.17和0.81亿元,主要受到林地、水域减少的影响;生态保护情景次之,耕地的减少是其ESV减少的主要原因;耕地与生态兼顾情景下由于水域、林地扩张导致ESV以武汉市为中心向四周辐射式增长;(3) ESV空间流动变化幅度较小,整体表现为由东部、南部的周边高ESV城市向中心区域流入,蕲春县、罗田县和赤壁市等城市是主要的ESV流出地。
[期刊] 资源科学
[作者]
万伦来 王祎茉 任雪萍
本文以废弃矿区土地复垦的生态系统服务功能为研究对象,基于土地适宜性评价理论建立了废弃矿区土地复垦的多情景模拟方法,将废弃矿区土地复垦划分为不进行复垦、以耕地复垦为主、以耕地及林地综合方式复垦、以林地复垦为主等4种情景,并以安徽省废弃矿区土地复垦为例证测算这4种不同复垦方式的生态系统服务功能价值。研究结果表明,这4种情景下的生态系统服务功能净效益值分别为5.21亿元、309.16亿元、311.59亿元、343.69亿元,说明废弃矿区土地复垦不同情景对应的生态系统服务功能净效益存在较大差异,复垦后土地的生态效益均优于不复垦的生态效益,且以林地为主要复垦方式获得的生态效益最佳;复垦后土地生态系统服务...
[期刊] 地域研究与开发
[作者]
张新生 韩永虎 韩轶伟
在PLUS模型中纳入POI驱动因子并利用LASSO回归进行驱动体系筛选与精度验证,设定自然发展、经济保护与生态保护3种情景,利用筛选后的驱动因子模拟2030年各情景下陕南地区的土地利用格局,利用InVEST模型分析2000—2020年陕南地区碳储量的时空分异特征,探讨不同发展情景下土地利用变化对陕南地区碳储量的影响。结果表明:(1)2000—2020年,陕南地区的建设用地面积由23 648.49 hm~2增长到78 000.21 hm~2,侵占了耕地、林地和草地的生存空间,使其分别减少了39 415.05 hm~2,8 787.51 hm~2与17 476.56 hm~2,2030年3种发展情景下的建设用地均保持扩张的趋势。(2)在PLUS模型中加入POI驱动因子且利用LASSO算法筛选驱动因子有效提升了模型的精度与运行效率,模型的Kappa系数和OA系数分别提高了2.53%和0.20%,更精准地模拟了建设用地的分布情况。(3)2000—2020年陕南地区碳储量总量呈下降趋势,由2.188 7×10~9 t下降至2.177 5×10~9 t。2030年经济保护情景与自然发展情景的碳储量总量均小于2020年,生态保护情景下的碳储量总量最高,达到了2.183 0×10~9 t。(4)生态保护情景更有利于陕南地区的可持续发展策略,以陕南地区平均碳密度分区分布为基础,可为陕南地区分区发展与区域碳收支平衡提供参考,对未来不同情景下土地利用对区域碳储量的影响和双碳背景下的国土空间规划具有借鉴意义。
[期刊] 经济地理
[作者]
欧阳晓 贺清云 朱翔
模拟城市群土地利用变化对生态系统服务价值的影响,对城市群土地利用规划和生态系统服务保护具有重要意义。以处于快速城市化进程中的长株潭城市群为研究对象,综合运用未来用地模拟模型和生态系统服务价值计算方法,模拟了基准、耕地保护及生态保护3种情景下长株潭城市群土地利用变化对生态系统服务价值的影响。结果表明:①1995—2015年期间,城市群的建设用地面积呈增加趋势,其他土地利用类型呈减少趋势,导致生态系统服务价值呈下降趋势,其中影响生态系统服务价值的因素以可达性和地形等为主。②在基准情景、耕地保护情景和生态保护情景3种不同情景下,2030年城市群的土地利用变化均表现为建设用地规模的增长幅度较大,分别增加218 km~2、167 km~2和212 km~2,长沙县、株洲县和湘潭县将成为建设用地扩张的集聚区。③2030年基准情景下各单项生态系统服务价值均下降较明显,但耕地保护情景和生态保护情景作为基准情景的补充和优化,能够提升生态系统服务价值。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
罗琳 谢红彬 关钊 魏平
矿业城市生态转型过程中,城市绿色空间格局变化使得生态系统服务随之改变。以典型矿业城市—徐州为研究区域,基于遥感影像提取2000、2010及2020年绿色空间信息,利用景观格局指数法探究绿色空间格局演变,对食物供给、碳储存、土壤保持及生境质量四项生态系统服务进行评估,进而探究生态转型过程中生态系统服务的权衡及协同关系。结果表明:(1)2000~2020年徐州绿色空间占研究区总面积比重超过70%,但总体呈递减态势。一方面快速城市化导致大量绿色空间转为建设用地;另一方面城市生态建设及废弃矿区生态修复使中心城区、贾汪建成区及采煤塌陷区等部分非绿色空间转为绿色空间。(2)徐州市城市绿色空间景观异质性降低,破碎化程度有一定缓解。景观形态逐渐规整并具有较好连通性。(3)受绿色空间格局变化影响,徐州市绿色空间的食物供给量持续提升,土壤保持量先降后升,碳储量与生境质量持续下降。生态系统服务水平空间上呈“四周高、中间低”特征。(4)徐州市生态系统供给服务(食物供给)与调节服务(碳储存、土壤保持)、供给服务与支持服务(生境质量)之间呈现此消彼长的权衡关系,而调节服务(碳储存、土壤保持)和支持服务(生境质量)之间存在相互增益的协同效应。
[期刊] 生态经济
[作者]
刘希朝 李效顺 韩晓彤 魏旭晨
论文以徐州市为例,基于最小阻力模型诊断其景观安全格局。研究结果表明:(1)单一格局诊断显示,在自然景观、生物多样性和地质灾害格局中,低安全等级面积占比最高,分别为43.79%、51.31%、38.20%;水土资源和风景文化格局中,较低安全占比最高,分别为42.33%、33.29%;低安全区集中在生态源敏感地带,生态价值高,容易受到破坏。(2)综合格局测算显示,在综合景观安全格局中,较低安全等级面积最多,占比为45.83%,高安全等级面积最少,占比为0.39%;低安全区域应禁止开发并优先考虑划为生态红线,较低和中等安全区域应以保护为主,较高和高安全区域应做到开发与保护并重。(3)两种格局对比发现,综合安全格局中低安全与高安全等级的规模下降,是单一格局叠加累积的结果,因此具有更全面的参考价值。研究结果能够为徐州市和其他资源型城市的生态用地保护提供参考。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
王旭 马伯文 李丹 陈昆仑 姚华松
改革开放以来,中国经济在飞速发展的同时,生态环境问题日益严峻。为保障国家和地区的生态安全,对未来生态空间进行模拟预测十分必要。在长江大保护和长江经济带绿色发展背景下,以湖北省为研究区,利用FLUS模型基于湖北省2010年、2015年土地利用数据及包含自然和人文因素的15种驱动因子数据,对2035年的湖北省生态空间进行模拟预测。结果表明:利用2010年土地利用现状模拟出的2015年湖北省土地利用变化情况,总体精度达到0.976,Kappa系数达到0.961,模拟精度较高。设置的生产空间优先、生活空间优先、生态空间优先以及综合空间优化4种不同情景,基本满足未来湖北省不同发展导向的需求。从地貌单元角度来看,在不同情景下,湖北省生态空间主要分布于湖北省边陲四大山区,中部江汉平原生态空间零星分布。从数量规模上来看,不同情景下各个用地类型数量规模差异较为明显,生产空间优先情景下耕地面积增加1216 km~2,生活空间优先情景下城镇用地规模增加5959 km~2,生态空间优先情景下生态空间用地增长722 km~2,综合空间优化情景下生态空间用地规模变化更趋于平缓。从生态空间变化分布来看,四大山区的生态空间变化不大,但中部江汉平原生态空间变化较为明显,其中从行政区划上来看,变化范围主要分布于武汉城市圈、襄阳市、宜昌市中西部地区及随州市中部地区。总而言之,FLUS模型对于湖北省生态空间模拟的适用性较好,多情景模拟结果可为湖北省未来国土空间规划及未来生态空间管控提供多角度、多方向的政策决策参考。
关键词:
生态空间 模拟预测 FLUS模型 湖北省
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
牟燕 冯飞
【目的】土地利用/覆盖变化(LUCC)是影响区域生态系统服务价值的重要因素,结合可持续发展框架分析土地利用演变对生态系统服务价值(ESV)的影响,有助于对区域生态文明建设提供科学参考。【方法】利用北京市2010和2020年的土地利用现状图,通过Markov-CLUE-S耦合模型模拟出2030年3种发展情景下的土地利用格局,结合可持续发展目标15(SDG 15)指标讨论土地利用变化对ESV总量的影响。【结果】(1)2010-2020年北京市土地利用变化总体呈耕地、草地和水域面积缩减,林地和建筑用地扩张的格局。2020-2030年,自然发展情景(NIS)下各地类变化趋势较2010-2020年幅度有所减缓;生态保护情景(EPS)下林地和水域面积较2020年涨幅分别为4.96%和14.26%;耕地保护情景(CPS)下耕地缩减和城市扩张情况得到有效遏制;(2)2010年、2020年和2030年(NIS、EPS、CPS)的ESV总量分别为418.4×10~8、409.9×10~8、403.6×10~8、432.4×10~8和407.0×10~8元。对于各土地类型,林地、水域和耕地占ESV总量的90%以上,建筑用地侵占和水域恢复分别为ESV损失和增益的主要原因;(3)2020-2030年,北京市森林覆盖率呈增长变化。3种情景下退化土地比例大小为NIS>EPS>CPS,造成的ESV损失量为3.8×10~8、4.1×10~8和8.1×10~8元。【结论】水体、耕地和建筑用地是北京市土地利用变化的主要类型,三者间的转换也是ESV总量浮动的关键原因。在未来土地利用规划中,应综合考量生态保护和耕地保护措施,以期达到区域生态系统服务价值最大化和可持续发展目标实现。
[期刊] 城市发展研究
[作者]
吴翔华 唐德善 付光辉
以徐州市贾汪区为例,探讨了测算区域土地整理引起的生态系统服务价值(ESV0变化的方法,并通过敏感性指数(CS)分析了ESV对各地类转移面积(TA)变化的依赖程度。结果发现:(1)研究区土地整理增加耕地主要是通过填塘实现的;(2)ESV每年损失1334.18万元,若按农地使用30年计算,ESV总损失将达20985.61万元;(3)生态系统单项服务功能价值中的土壤形成与保护、食品生产等功能提高;水源涵养、废物处理和娱乐文化等功能降低;(4)敏感性分析显示,其他农用地、建设用地、未利用土地和其他土地转变为耕地时,ESV随转移面积TA的增加分别表现出同步减少、显著增加、略微增加、显著减少。因此,当大量...
[期刊] 林业经济
[作者]
汤姚楠 王佳 周伟奇
文章以江苏省徐州市为例,探讨基于土地覆盖变化的城市生态系统服务价值评估时空比较、方法体系改进与完善。研究目的:(1)用货币化体现"绿水青山就是金山银山"理念的城市生态系统服务价值;(2)基于城市生态系统服务价值评估方法系列改进,提出包括资产核算指标体系在内的多种方法融合评估体系的构建与完善。研究得出:(1)徐州市研究区按生态功能强度调整后的生态服务价值2005年为19.33亿元,2015年为29.27亿元,2005~2015年增长51.42%;(2)按Meta回归分析的人口与经济增长因素调整后的2015年评估生态服务总价值为57.32亿元,而人口与经济增长因素2005~2015年的增长值为28.05亿元,其中森林22.60亿元、湿地0.53亿元、河湖水域4.92亿元。文章在论述了城市人工生态、自然生态相互交融的人工生态系统服务价值评估特点的基础上,揭示了土地覆盖的时空变化与价值评估之间的内在关联与发展规律。在丰富、拓展城市生态系统服务价值评估理论的同时,为城市生态系统服务价值评估及方法体系提供科学依据,突出了评估方法的改进与体系创新。文章最后提出推进评估规范化、科学化,以及完善基于生态系统服务价值分级分类评估的环境资产考核制度与相关政策建议。
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