长江流域资源与环境 >> 2015, Vol. 24 >> Issue (09): 1591-1598.doi: 10.11870/cjlyzyyhj201509021

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城市化背景下喀斯特流域生态服务价值时空分异特征——以贵阳市南明河流域为例

吴松1,2, 安裕伦1,2, 马良瑞1   

  1. 1. 贵州师范大学地理与环境科学学院, 贵州 贵阳 550001;
    2. 贵州省山地资源与环境遥感应用重点实验室, 贵州 贵阳 550001
  • 收稿日期:2014-11-05 修回日期:2015-03-10 出版日期:2015-09-20
  • 作者简介:吴松(1989~),男,硕士研究生,主要研究方向为遥感与GIS.E-mail:wsfly1217@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(41161002);贵州省科技攻关项目:黔科合GY字(2006)3022;贵州省省长基金:黔省专合字(2011)46号;贵州省环保厅项目"全国生态环境十年变化(2000-2010)变化遥感调查与评估贵州专题"

Study on spatio-temporal variation in the value of ecosystem services for karst watershed under the background of urbanization

WU Song1,2, AN Yu-lun1,2, MA Liang-rui1   

  1. 1. School of Geographic and Environmental Sciences, Guizhou Normal University, Guiyang 550001, China;
    2. Guizhou Mountain Resources and Environmental Remote Sensing Application Laboratory, Guiyang 550001, China
  • Received:2014-11-05 Revised:2015-03-10 Online:2015-09-20
  • Contact: 安裕伦,E-mail:anyulun@126.com E-mail:anyulun@126.com

摘要: 以贵阳市南明河流域1990、2000和2013年遥感影像数据为基础,通过多尺度空间单元格及空间自相关分析,结合GIS空间分析技术,定量描述了南明河流域生态系统服务功能的时空分异特征,进一步揭示了喀斯特区域城市发展引起的生态服务价值变化。结果表明:1990~2013年,南明河流域生态服务价值增加6.87亿元,林地生态服务价值增加,而耕地、建设用地的变化造成生态服务价值的损失;流域生态服务价值存在较强空间聚集性,生态服务价值"热点"区主要分布在流域中下游,"冷点"区主要集中在流域中游;随着研究尺度的增加,流域生态服务价值的空间自相关性增强;流域生态服务价值对价值系数缺乏弹性,林地敏感性最高,对流域生态服务价值贡献最大,而城市化进程加快使得建设用地对总生态服务价值的影响程度增加。

关键词: 生态服务价值, 时空分异, 空间自相关, 敏感性指数

Abstract: Based on the remote sensing data of the Nanming River watershed in Guiyang City in 1990, 2000 and 2013, using multi-scale spatial analysis, we quantitativelyinvestigated the temporal and spatial characteristics of ecosystem service of the Nanming River watershed. Meanwhile, the changes of ecosystem service values caused by the urban development of Karst area were further revealed. The results showed that from 1990 to 2013, the value of ecosystem service in the Nanming River watershed increased by 687 million Yuan and the value of forest ecosystem service was also increased, while the change of the farmland and construction caused the loss of ecosystem service values. At the same time, a trend toward spatial clustering of ecosystem services values was enhanced: the "hot" areas were mainly concentrated in the middle and downstream areas of the watershed; while the "cold" areas were mainly concentrated in the middle reaches. In addition, the spatial autocorrelation of ecosystem services value showed significant scale effects: the value of spatial autocorrelation of ecosystem services gradually increased as the scale of the studies increased. The sensitivity analysis indicated that the values of ecosystem services in the study area were lacking of flexibility. The forest land area had the largest contribution to the values of the ecosystem services of the study area. With the accelerated urbanization, the influence of construction land to the total ecosystem services value was increased.

Key words: ecosystem services value, spatial-temporal heterogeneity, spatial autocorrelation analysis, cofficient of sensitivity

中图分类号: 

  • F301
[1] DAILY G C. Nature's services: Societal dependence on natural ecosystems[M]. Washington: Island Press, 1997: 1-373.
[2] 胡和兵,刘红玉,郝晓峰,等.城市化对流域生态系统服务价值空间异质性的影响——以南京市九乡河流域为例[J].自然资源学报,2011,26(10):1715-1724.
[3] COSTANZA R, D'ARGE R, DE GROOT R, et al. The value of the world's ecosystem services and natural capital[J]. Nature, 1997, 387(6630): 253-260.
[4] 张明阳,王克林,刘会玉,等.喀斯特生态系统服务价值时空分异及其与环境因子的关系[J].中国生态农业学报,2010,18(1):189-197.
[5] 欧阳志云,王如松,赵景柱.生态系统服务功能及其生态经济价值评价[J].应用生态学报,1999,10(5):635-640.
[6] 陈仲新,张新时.中国生态系统效益的价值[J].科学通报,2000,45(1):17-22.
[7] 曾 杰,李江风,姚小薇.武汉城市圈生态系统服务价值时空变化特征[J].应用生态学报,2014,25(3):883-891.
[8] 董家华,舒廷飞,谢 慧,等.城市建设用地生态服务功能价值计算与应用[J].同济大学学报(自然科学版),2007,35(5):636-640.
[9] 宗跃光,徐宏彦,汤艳冰,等.城市生态系统服务功能的价值结构分析[J].城市环境与城市生态,1999,12(4):19-22.
[10] KIM D-S, MIZUNO K, KOBAYASHI S. Analysis of urbanization characteristics causing farmland loss in a rapid growth area using GIS and RS[J]. Paddy and Water Environment, 2003, 1(4): 189-199.
[11] 彭 建,蔡运龙,王秀春.基于景观生态学的喀斯特生态脆弱区土地利用/覆被变化评价——以贵州猫跳河流域为例[J].中国岩溶,2007,26(2):137-143.
[12] 张明阳,王克林,刘会玉,等.桂西北典型喀斯特区生态服务价值的环境响应及其空间尺度特征[J].生态学报,2011,31(14):3947-3955.
[13] 谢高地,甄 琳,鲁春霞,等.一个基于专家知识的生态系统服务价值化方法[J].自然资源学报,2008,23(5):911-919.
[14] 李文杰,张时煌,王辉民.基于GIS和遥感技术的生态系统服务价值评估研究进展[J].应用生态学报,2011,22(12):3358-3364.
[15] 谢高地,肖 玉,鲁春霞.生态系统服务研究:进展、局限和基本范式[J].植物生态学报,2006,30(2):191-199.
[16] 李名勇.基于高程约束的区域LUCC及其生态效应研究[D].福州:福建师范大学硕士学位论文,2011.
[17] 李金昌.生态价值论[M].重庆:重庆大学出版社,1999.
[18] 周 妍.基于土地利用变化的生态系统服务价值研究——以晋城市为例[D].北京:中国地质大学(北京)硕士学位论文,2014.
[19] 董家华,舒廷飞,谢 慧,等.城市建设用地生态服务功能价值计算与应用[J].同济大学学报(自然科学版),2007,35(5):636-640.
[20] 马 骏,马 朋,李昌晓,等.基于土地利用的三峡库区(重庆段)生态系统服务价值时空变化[J].林业科学,2014,50(5):17-26.
[21] 谢花林,刘黎明,李 波,等.土地利用变化的多尺度空间自相关分析——以内蒙古翁牛特旗为例[J].地理学报,2006,61(4):389-400.
[22] 许倍慎,周 勇,徐 理,等.湖北省潜江市生态系统服务功能价值空间特征.生态学报,2011,31(24):7379-7387.
[23] 胡和兵,刘玉红,郝敬峰,等.城市化流域生态系统服务价值时空分异特征及其对土地利用程度的响应[J].生态学报,2013,33(8):2565-2576.
[1] 范垚, 杨庆媛, 马寅华, 罗明. 重庆市农用地整治项目时空分异特征研究[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(09): 1347-1357.
[2] 赵安, 张文馨, 柳庆, 马玉宽, 段后浪, 商伊迪. 湖沼型血吸虫病疫区钉螺空间自相关的样点尺寸效应[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(08): 1209-1217.
[3] 刘俊, 李云云, 林楚, 王家庆, 乔治, 葛全胜. 长江旅游带旅游资源空间格局研究[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(07): 1009-1015.
[4] 吴连霞, 赵媛, 管卫华. 江苏省人口城乡结构差异的多尺度研究[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(01): 25-38.
[5] 任平, 洪步庭, 周介铭. 基于空间自相关模型的农村居民点时空演变格局与特征研究[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(12): 1993-2002.
[6] 管卫华, 彭鑫, 张惠, 魏也华. 不同空间尺度的江苏省区域经济差异研究[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(12): 2003-2011.
[7] 陈肖飞, 姚士谋, 张落成. 1990年以来长江三角洲耕地资源变化及驱动因子研究[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(09): 1521-1527.
[8] 姚飞, 陈龙乾, 张宇, 吴沛瑶, 张红梅, 王秉义. 巢湖水陆交错带生态服务价值梯度分析[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(09): 1568-1576.
[9] 刘超琼, 彭开丽, 陈红蕾. 安徽省土地利用变化下的生态敏感性时空规律[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(09): 1584-1590.
[10] 尹占娥, 田娜, 殷杰, 迟潇潇. 基于遥感的上海市湿地资源与生态服务价值研究[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(06): 925-930.
[11] 刘乙淼, 陈艳梅, 胡引翠. 长江流域土壤保持能力时空特征[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(06): 971-977.
[12] 张孝宇, 张安录. 武汉市耕地非农化的空间自相关分析[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(05): 781-788.
[13] 罗 君, 白永平. 嘉陵江流域经济空间分异研究[J]. 长江流域资源与环境, 2010, 19(04): 364-.
[14] 徐丽华 岳文泽. null[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(3): 222-228.
[15] 王 茜, 张增祥, 易 玲, 谭文彬, 王长友. 南京城市扩展的遥感研究[J]. 长江流域资源与环境, 2007, 16(5): 554-554.
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[1] 李 娜,许有鹏, 陈 爽. 苏州城市化进程对降雨特征影响分析[J]. 长江流域资源与环境, 2006, 15(3): 335 -339 .
[2] 孙维侠, 赵永存, 黄 标, 廖菁菁, 王志刚, 王洪杰. 长三角典型地区土壤环境中Se的空间变异特征及其与人类健康的关系[J]. 长江流域资源与环境, 2008, 17(1): 113 .
[3] 胡大伟,卞新民,许 泉. 基于ANN的土壤重金属分布和污染评价研究[J]. 长江流域资源与环境, 2006, 15(4): 475 -479 .
[4] 张洁| 张志斌| 孙欣欣. 云南省矿产资源开发利用中的主要环境问题[J]. 长江流域资源与环境, 2006, 15(Sup1): 61 -65 .
[5] 时连强,李九发,应 铭,左书华,徐海根. 长江口没冒沙演变过程及其对水库工程的响应[J]. 长江流域资源与环境, 2006, 15(4): 458 -464 .
[6] 邹小兵,曾 婷,TRINA MACKIE,肖尚友,夏之宁. 嘉陵江下游江段春季浮游藻类特征及污染现状[J]. 长江流域资源与环境, 2008, 17(4): 612 .
[7] 张代钧,许丹宇,任宏洋,曹海彬,郑 敏,刘惠强. 长江三峡水库水污染控制若干问题[J]. 长江流域资源与环境, 2005, 14(5): 605 -610 .
[8] 黄 峰 魏 浪 李 磊 朱 伟. 乌江干流中上游水电梯级开发水温累积效应[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(4): 337 .
[9] 胡鸿兴, 张岩岩, 何伟, 田蓉, 钟鑫, 韩世松, 李思思, 王俊杰陈文方, 杨阳, 陈侈, 邓晗, 文英, 崔雅婷, 李茜,  王璇, 彭菁菁, 高鑫, 唐义. 神农架大九湖泥炭藓沼泽湿地对镉(Ⅱ)、铜(Ⅱ)、铅(Ⅱ)、锌(Ⅱ)的净化模拟[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(11): 1050 .
[10] 王肇磊, 贺新枝. 晚清时期湖北自然灾害的治理及其经验教训[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(11): 1080 .