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在人类活动、气候变化的影响下,生态系统服务功能受到严重挑战与威胁。而土地利用作为人类改造自然环境的最直接方式,改变了区域的生态环境功能和效益。因此,探究土地利用及气候变化对生态系统服务价值的影响具有重要的理论意义和实践价值。
本文选择河北省丰宁县为研究区域,综合遥感和GIS技术,以区域生态系统服务价值的变化为主线,在定量分析丰宁县土地利用变化基础上,采用物质量和价值量相结合的方法,建立基于遥感的生态系统服务价值评估模型,研究2001-2009年丰宁县生态系统服务功能及其价值的动态特征。并进一步探讨现有土地利用变化格局下,生态系统服务价值的变化;定量区分近十年来影响研究区生态系统服务价值改变的主要驱动因子。主要研究成果如下:
(1)丰宁县2001-2009年土地利用变化特征为:土地结构变化明显,林地、建设用地面积逐渐增加,未利用地、灌丛和水体面积逐渐减小,耕地和草地呈波动变化。动态度指数分异明显,土地利用程度指数维持在224上下浮动,表明研究区的土地利用发展程度相对较高。土地利用类型转化较快,尤其表现为灌丛和草地之间的互相转换,灌丛向林地转化趋势明显。
(2)2001、2006和2009年丰宁县生态系统服务总价值分别为1972531.25万元、2029150.00万元和1555543.75万元。对于不同的生态系统,价值量存在年际变化,但其单位面积价值量的排序规律趋于一致:林地>灌丛>耕地>草地>其他用地。生态服务功能构成中,各项生态服务功能价值占总价值的比重排序是:保育土壤价值>涵养水源价值>光合同碳价值>光合释氧价值>生产有机物质价值>营养物质积累价值。丰宁县生态系统服务单位价值的空间分布很不均衡,它与土地覆被类型的地带性有很人关系,生态服务单位价值量总体空间分布呈现由城乡建设用地向外推移的过程中不断增加的趋势。丰宁县各个乡镇由于地理位置、海拔差异、土地开发程度等原因的不同,生态系统服务价值层次不齐。
(3)为了了解土地利用和气候变化对生态系统服务价值的影响力,按照本文提出的方案分析发现:2001-2009年间,丰宁县降水年际波动明显,降水集中在夏季,气温在波动中不断上升,增温趋势明显。近三十年里,丰宁县气候因子对生态系统服务价值的贡献率明显高于土地利用变化,土地利用和气候变化的平均贡献率分别为16.05%和83.96%。说明在全球气候变化的大背景下,气候变化是目前驱动生态系统服务价值变化的主要因子,它对生态系统结构和功能的影响远远超过了人类在改造自然过程中带来的影响。