基于GEP的资源枯竭型城市生态用地时空演变及其效应研究 ——以徐州市贾汪区为例

来源 :中国矿业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:andyvssammi
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资源枯竭型城市作为矿产资源开发输出地,在为经济发展做出巨大贡献的同时,亦对自身的生态环境造成诸多负面影响。我国在生态文明建设与高质量发展的背景下,已进入提供更多优质生态产品以满足人民对美好生态环境需要的攻坚期。因此,基于生态产品价值的资源枯竭型城市生态用地演变及生态效应研究具有重要意义。鉴于此,本文按照“时空分析-效应测算-因素探究”的研究思路,以资源枯竭型城市徐州市贾汪区为例,构建生态用地演变及生态效应研究框架,采用转移矩阵、影子工程法、替代成本法和地理加权回归等方法,借助ENVI、Arc GIS及Geoda等工具,耦合多时相遥感影像、气象数据和土壤数据等多元数据,在研究贾汪区生态用地时空演变情况的基础上,构建价值核算模型测算生态系统生产总值(Gross Ecosystem Product,GEP),揭示生态产品价值量演化特征,从而把握贾汪区生态效应规律,并探究生态效应的影响因素。研究结论如下:(1)生态用地时空演变分析发现:贾汪区的生态用地结构在时序变化及空间格局上具有一定的规律性和显著差异性。首先,贾汪区的生态用地类型结构较为稳定,耕地是贾汪区最主要的生态用地类型,占生态用地总面积的70%以上,林地、草地和水域面积占比较小。其次,1995-2020年间生态用地集聚和随机的格网分布格局总体趋于稳定,林草地主要分布在茱萸山街道、江庄镇、青山泉镇、汴塘镇和大泉街道,耕地主要分布在塔山镇、江庄镇、青山泉镇、紫庄镇和汴塘镇,水域则分布在塔山镇、大吴街道、紫庄镇和潘安湖街道。最后,时序变化上,2005-2015年生态用地大幅增加,2015-2020年生态用地大幅减少;空间格局上,以不老河为界,西北部的生态用地变化程度明显强于东南部地区,生态用地变化较为剧烈的区域集中分布在潘安湖街道、徐州工业园区、茱萸山街道等地,生态用地稳定区域主要分布在紫庄镇、塔山镇和大吴街道等地。(2)生态系统生产总值测算表明:贾汪区生态效应明显增加,生态系统生产总值呈增长趋势,分布上有明显的空间分异特征。首先,1995-2020年贾汪区GEP呈持续的上升趋势,由88.64亿元增长至163.42亿元,增长幅度先增大后减小,固碳释氧和气候调节是研究区最主要的价值量来源,水质净化价值量最小。其次,三大服务类别中,调节服务功能价值量最大,是贾汪区生态系统提供的核心服务。产品供给价值量由8.60亿元增长至53.47亿元;调节服务的价值量由79.22亿元增长至91.36亿元,期间最高达到108.38亿元;文化服务的价值量由0.75亿元增长至18.59亿元,增长区间主要集中在2010-2020年。最后,乡镇单元的GEP整体呈现上升态势,其中塔山镇、紫庄镇和汴塘镇的GEP较高,年最高值达25.24亿元;老矿街道GEP最小,年最小值为3.02亿元;潘安湖街道和徐州工业园区分别为GEP增加幅度最大和最小的行政单元;老矿街道、茱萸山街道和潘安湖街道是GEP变动的主要热点区域。(3)生态效应影响因素分析显示:贾汪区的生态系统生产价值受到自然地理和社会经济等多种因素影响,不同影响因素间共同作用能够促进贾汪区生态系统的可持续健康发展。首先,生态用地单位面积价值量排序为水域>林地>草地>耕地,林地、耕地和水域的单位价值量呈增加趋势,水域的单位面积价值增长量最大;GEP大小排序基本为耕地>水域>林地>草地,耕地的GEP最大,除2015年以外,草地的GEP最小,水域GEP增长幅度最大,增长幅度172.60%,林地GEP较为稳定,价值量增加6.79亿元,增长幅度为36.27%。其次,影响生态系统调节服务的因素中,自然地理因素多表现为正向效应,即随着海拔、坡度和年均气温的增加,生态系统调节服务价值随之升高,而社会经济因素中的人类活动强度和GDP对生态系统调节服务价值的影响整体表现为负向效应。最后,贾汪区2010年以后,生态效应得到显著发展,城市生态保护及修复治理的成效明显,至2015年,经济和生态都处于较高的增长水平,至2020年,经济发展仍保持良好的态势,生态效应增长速度有所减缓,但仍保持增长趋势。
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