鄱阳湖生态经济区生态系统服务价值预测与驱动力
|
摘要
鄱阳湖生态经济区是我国第一个上升到国家战略的生态经济区。利用鄱阳湖生态经济区2004、2008、2012、2016年的MODIS数据,获得4个对应期的土地利用/覆盖数据,参照修订的单位面积生态系统服务价值当量表与灰色GM(1,1)模型,预测了2016-2024年(间隔2 a)的生态系统服务价值数据,并对引起生态服系统务价值变化的驱动力进行了分析。结果表明,鄱阳湖生态经济区在2004-2016年间,草地、建设用地和未利用地面积增加,耕地、林地、水域面积减少,但2016-2024年的预测值变化率仅为-0.17%,表明该研究区生态系统服务价值即将进入一个相对稳定的状态;驱动力分析表明,人为综合干扰在空间分布上以中等影响强度干扰为主,城镇化率是区域总生态系统服务价值降低的首要驱动力,其次分别为非农业人口、人口密度、第一产业GDP、第二产业GDP、固定资产投资额、总GDP及第三产业GDP。建议加强土地利用规划与调控,控制城镇化建设用地扩展,调整产业结构、降低污染,促进鄱阳湖生态经济区总生态系统服务价值的提升。
The Poyang Lake Eco-economic Zone is China' s first ecological economic zone raised to the national strategy.Based on the MODIS data of 2004,2008,2012,and 2016 for the Poyang Lake Eco-economic Zone,the land use/cover of the four corresponding periods were obtained. Ecosystem services value data for 2-year intervals from 2016 to 2024 were predicted according to the revised table of ecosystem services equivalent values per unit area and the grey GM( 1,1) model.The driving forces for the change in ecosystem services values were analyzed. The results revealed that from 2004 to 2016,the area of grassland,construction land and unused land increased; the outcome of arable land,forest land and water area turned out to be opposite. While with the ecosystem services value predictive change rate being only-0.17% from 2016 and2024,it indicated that the regional ecosystem services value would be relatively stable. With reference to the analysis of driving forces,we found that human activities interference remained moderate level in spatial distribution. The urbanizationrate was the first driving force that decreased regional total ecosystem services values,followed by the non-agricultural population,population density,the primary industry GDP,the secondary industry GDP,fixed assets investment,total GDP,and the tertiary industry GDP. Strengthening on land use planning and regulation, the expansion of urban construction land control,the industrial structure adjustment,and pollution reduction will promote the improvement in total ecosystem services values of the Poyang Lake Eco-economic Zone.
The Poyang Lake Eco-economic Zone is China' s first ecological economic zone raised to the national strategy.Based on the MODIS data of 2004,2008,2012,and 2016 for the Poyang Lake Eco-economic Zone,the land use/cover of the four corresponding periods were obtained. Ecosystem services value data for 2-year intervals from 2016 to 2024 were predicted according to the revised table of ecosystem services equivalent values per unit area and the grey GM( 1,1) model.The driving forces for the change in ecosystem services values were analyzed. The results revealed that from 2004 to 2016,the area of grassland,construction land and unused land increased; the outcome of arable land,forest land and water area turned out to be opposite. While with the ecosystem services value predictive change rate being only-0.17% from 2016 and2024,it indicated that the regional ecosystem services value would be relatively stable. With reference to the analysis of driving forces,we found that human activities interference remained moderate level in spatial distribution. The urbanizationrate was the first driving force that decreased regional total ecosystem services values,followed by the non-agricultural population,population density,the primary industry GDP,the secondary industry GDP,fixed assets investment,total GDP,and the tertiary industry GDP. Strengthening on land use planning and regulation, the expansion of urban construction land control,the industrial structure adjustment,and pollution reduction will promote the improvement in total ecosystem services values of the Poyang Lake Eco-economic Zone.
引文
[1]李文华.生态系统服务功能价值评估的理论、方法与应用.北京:中国人民大学出版社,2008.
[2]Costanza R,d'Arge R,de Groot R,Farber S,Grasso M,Hannon B,Limburg K,Naeem S,O'Neill R V,Paruelo J,Raskin R G,Sutton P,van den Belt M.The value of the world's ecosystem services and natural capital.Nature,1997,387(6630):253-260.
[3]欧阳志云,王效科,苗鸿.中国陆地生态系统服务功能及其生态经济价值的初步研究.生态学报,1999,19(5):607-613.
[4]谢高地,鲁春霞,冷允法,郑度,李双成.青藏高原生态资产的价值评估.自然资源学报,2003,18(2):189-196.
[5]许妍,高俊峰,黄佳聪.太湖湿地生态系统服务功能价值评估.长江流域资源与环境,2010,19(6):646-652.
[6]李屹峰,罗跃初,刘纲,欧阳志云,郑华.土地利用变化对生态系统服务功能的影响——以密云水库流域为例.生态学报,2013,33(3):726-736.
[7]田甜,韩春兰,王英杰,王秋兵.沈阳市土地生态系统服务价值变化研究.土壤通报,2016,47(3):573-579.
[8]肖翔,李扬帆,朱晓东.基于土地利用驱动力的马尔科夫模型及其应用.土壤,2011,43(5):822-827.
[9]国家发展改革委.国家发展改革委关于印发鄱阳湖生态经济区规划的通知.江西省人民政府公报,2010(4):5-26.
[10]雷慧敏.鄱阳湖生态经济区城镇化与区域生态风险耦合关系研究[D].南昌:东华理工大学,2016.
[11]李登科,郭铌,何慧娟.陕北长城沿线风沙区植被指数变化及其与气候的关系.生态学报,2007,27(11):4620-4629.
[12]刘思峰.灰色系统理论及其应用(第五版).北京:科学出版社,2010.
[13]茆长宝,陈勇.土地利用及其生态服务价值演变的驱动力与预测研究——以江苏省为例.水土保持研究,2010,17(4):269-275.
[14]李正,王军,白中科,郭义强,余莉.贵州省土地利用及其生态系统服务价值与灰色预测.地理科学进展,2012,31(5):577-583.
[15]谢高地,甄霖,鲁春霞,肖玉,陈操.一个基于专家知识的生态系统服务价值化方法.自然资源学报,2008,23(5):911-919.
[16]谢高地,张彩霞,张雷明,陈文辉,李士美.基于单位面积价值当量因子的生态系统服务价值化方法改进.自然资源学报,2015,30(8):1243-1254.
[17]赵志刚.区域农业资源评价与设计.北京:科学技术文献出版社,2015.
[18]葛全胜,赵名茶,郑景云,方修琦.中国陆地表层系统分区初探.地理学报,2002,57(5):515-522.
[19]Yang Z P,Gao J X,Zhou C P,Shi P L,Zhao L,Shen W S,Ouyang H.Spatio-temporal changes of NDVI and its relation with climatic variables in the source regions of the Yangtze and Yellow rivers.Journal of Geographical Sciences,2011,21(6):979-993.
[20]赵志刚,王凯荣,谢小立.江西省农业可持续发展的生态安全评价.生态与农村环境学报,2012,28(3):225-230.
[21]段彦博,雷雅凯,吴宝军,彭丹丹,田国行.郑州市绿地系统生态服务价值评价及动态研究.生态科学,2016,35(2):81-88.
[22]殷莎,赵永华,韩磊,王耀斌,蔡健.秦岭森林生态系统服务价值的时空演变.应用生态学报,2016,27(12):3777-3786.
[23]崔丽娟,庞丙亮,李伟,马牧源,孙宝娣,张亚琼.扎龙湿地生态系统服务价值评价.生态学报,2016,36(3):828-836.
[24]姜翠红,李广泳,程滔,陈占涛,张浩然.青海湖流域生态服务价值时空格局变化及其影响因子研究.资源科学,2016,38(8):1572-1584.
[25]岳东霞,杜军,巩杰,降同昌,张佳静,郭建军,熊友才.民勤绿洲农田生态系统服务价值变化及其影响因子的回归分析.生态学报,2011,31(9):2567-2575.
[26]吴海珍,阿如旱,郭田保,孙紫英.基于RS和GIS的内蒙古多伦县土地利用变化对生态服务价值的影响.地理科学,2011,31(1):110-116.
[27]李涛,甘德欣,杨知建,王宽,齐增湘,李晖,陈希.土地利用变化影响下洞庭湖地区生态系统服务价值的时空演变.应用生态学报,2016,27(12):3787-3796.
[28]李超,杜哲,陈亚恒,张利,许皞.环京津地区土地生态服务价值时空分异特征.土壤通报,2015,46(1):42-47.
[29]周锐,苏海龙,王新军,李月辉,胡远满,许博涵.基于CLUE-S模型和Markov模型的城镇土地利用变化模拟预测——以江苏省常熟市辛庄镇为例.资源科学,2011,33(12):2262-2270.
[30]Verburg P H,Soepboer W,Veldkamp W,Limpiada R,Espaldon R,Mastura S S A.Modeling the spatial dynamics of regional land use:the CLUE-S model.Environmental Management,2002,30(3):391-405.
[31]戴声佩,张勃.基于CLUE-S模型的黑河中游土地利用情景模拟研究——以张掖市甘州区为例.自然资源学报,2013,28(2):336-348.
[32]黎夏,叶嘉安.基于神经网络的元胞自动机及模拟复杂土地利用系统.地理研究,2005,24(1):19-27.
[33]罗罡辉,吴次芳.建设用地需求预测方法研究.中国土地科学,2004,18(6):14-17.
[34]李恒哲,李超,陈召亚,郭年冬,许皞,王树涛.基于分区的环京津土地生态服务价值及灰色预测.水土保持研究,2016,23(1):221-227.
[35]王龙,徐刚,刘敏.基于信息熵和GM(1,1)的上海市城市生态系统演化分析与灰色预测.环境科学学报,2016,36(6):2262-2271.
[36]李钊,安放舟,张永福,张景路.喀什市生态系统服务价值对土地利用变化的响应及预测.水土保持通报,2015,35(5):274-278.
[37]严恩萍,林辉,王广兴,夏朝宗.1990—2011年三峡库区生态系统服务价值演变及驱动力.生态学报,2014,34(20):5962-5973.
[38]江西省人民政府.江西省生态公益林补偿资金管理办法.江西省人民政府公报,2009(16):13-17.
[39]江西省人民政府.江西省人民政府关于印发江西省主体功能区规划的通知.江西省人民政府公报,2013(5):4-34.
[40]江西省人民政府.江西省人民政府关于印发江西省流域生态补偿办法(试行)的通知.江西省人民政府公报,2015(19):19-22.
[41]国家正式批复《江西省生态文明先行示范区建设实施方案》.江西日报,2014-11-21(1)[2016-10-08].http://epaper.jxnews.com.cn/jxrb/html/2014-11/21/content_275255.htm.
[2]Costanza R,d'Arge R,de Groot R,Farber S,Grasso M,Hannon B,Limburg K,Naeem S,O'Neill R V,Paruelo J,Raskin R G,Sutton P,van den Belt M.The value of the world's ecosystem services and natural capital.Nature,1997,387(6630):253-260.
[3]欧阳志云,王效科,苗鸿.中国陆地生态系统服务功能及其生态经济价值的初步研究.生态学报,1999,19(5):607-613.
[4]谢高地,鲁春霞,冷允法,郑度,李双成.青藏高原生态资产的价值评估.自然资源学报,2003,18(2):189-196.
[5]许妍,高俊峰,黄佳聪.太湖湿地生态系统服务功能价值评估.长江流域资源与环境,2010,19(6):646-652.
[6]李屹峰,罗跃初,刘纲,欧阳志云,郑华.土地利用变化对生态系统服务功能的影响——以密云水库流域为例.生态学报,2013,33(3):726-736.
[7]田甜,韩春兰,王英杰,王秋兵.沈阳市土地生态系统服务价值变化研究.土壤通报,2016,47(3):573-579.
[8]肖翔,李扬帆,朱晓东.基于土地利用驱动力的马尔科夫模型及其应用.土壤,2011,43(5):822-827.
[9]国家发展改革委.国家发展改革委关于印发鄱阳湖生态经济区规划的通知.江西省人民政府公报,2010(4):5-26.
[10]雷慧敏.鄱阳湖生态经济区城镇化与区域生态风险耦合关系研究[D].南昌:东华理工大学,2016.
[11]李登科,郭铌,何慧娟.陕北长城沿线风沙区植被指数变化及其与气候的关系.生态学报,2007,27(11):4620-4629.
[12]刘思峰.灰色系统理论及其应用(第五版).北京:科学出版社,2010.
[13]茆长宝,陈勇.土地利用及其生态服务价值演变的驱动力与预测研究——以江苏省为例.水土保持研究,2010,17(4):269-275.
[14]李正,王军,白中科,郭义强,余莉.贵州省土地利用及其生态系统服务价值与灰色预测.地理科学进展,2012,31(5):577-583.
[15]谢高地,甄霖,鲁春霞,肖玉,陈操.一个基于专家知识的生态系统服务价值化方法.自然资源学报,2008,23(5):911-919.
[16]谢高地,张彩霞,张雷明,陈文辉,李士美.基于单位面积价值当量因子的生态系统服务价值化方法改进.自然资源学报,2015,30(8):1243-1254.
[17]赵志刚.区域农业资源评价与设计.北京:科学技术文献出版社,2015.
[18]葛全胜,赵名茶,郑景云,方修琦.中国陆地表层系统分区初探.地理学报,2002,57(5):515-522.
[19]Yang Z P,Gao J X,Zhou C P,Shi P L,Zhao L,Shen W S,Ouyang H.Spatio-temporal changes of NDVI and its relation with climatic variables in the source regions of the Yangtze and Yellow rivers.Journal of Geographical Sciences,2011,21(6):979-993.
[20]赵志刚,王凯荣,谢小立.江西省农业可持续发展的生态安全评价.生态与农村环境学报,2012,28(3):225-230.
[21]段彦博,雷雅凯,吴宝军,彭丹丹,田国行.郑州市绿地系统生态服务价值评价及动态研究.生态科学,2016,35(2):81-88.
[22]殷莎,赵永华,韩磊,王耀斌,蔡健.秦岭森林生态系统服务价值的时空演变.应用生态学报,2016,27(12):3777-3786.
[23]崔丽娟,庞丙亮,李伟,马牧源,孙宝娣,张亚琼.扎龙湿地生态系统服务价值评价.生态学报,2016,36(3):828-836.
[24]姜翠红,李广泳,程滔,陈占涛,张浩然.青海湖流域生态服务价值时空格局变化及其影响因子研究.资源科学,2016,38(8):1572-1584.
[25]岳东霞,杜军,巩杰,降同昌,张佳静,郭建军,熊友才.民勤绿洲农田生态系统服务价值变化及其影响因子的回归分析.生态学报,2011,31(9):2567-2575.
[26]吴海珍,阿如旱,郭田保,孙紫英.基于RS和GIS的内蒙古多伦县土地利用变化对生态服务价值的影响.地理科学,2011,31(1):110-116.
[27]李涛,甘德欣,杨知建,王宽,齐增湘,李晖,陈希.土地利用变化影响下洞庭湖地区生态系统服务价值的时空演变.应用生态学报,2016,27(12):3787-3796.
[28]李超,杜哲,陈亚恒,张利,许皞.环京津地区土地生态服务价值时空分异特征.土壤通报,2015,46(1):42-47.
[29]周锐,苏海龙,王新军,李月辉,胡远满,许博涵.基于CLUE-S模型和Markov模型的城镇土地利用变化模拟预测——以江苏省常熟市辛庄镇为例.资源科学,2011,33(12):2262-2270.
[30]Verburg P H,Soepboer W,Veldkamp W,Limpiada R,Espaldon R,Mastura S S A.Modeling the spatial dynamics of regional land use:the CLUE-S model.Environmental Management,2002,30(3):391-405.
[31]戴声佩,张勃.基于CLUE-S模型的黑河中游土地利用情景模拟研究——以张掖市甘州区为例.自然资源学报,2013,28(2):336-348.
[32]黎夏,叶嘉安.基于神经网络的元胞自动机及模拟复杂土地利用系统.地理研究,2005,24(1):19-27.
[33]罗罡辉,吴次芳.建设用地需求预测方法研究.中国土地科学,2004,18(6):14-17.
[34]李恒哲,李超,陈召亚,郭年冬,许皞,王树涛.基于分区的环京津土地生态服务价值及灰色预测.水土保持研究,2016,23(1):221-227.
[35]王龙,徐刚,刘敏.基于信息熵和GM(1,1)的上海市城市生态系统演化分析与灰色预测.环境科学学报,2016,36(6):2262-2271.
[36]李钊,安放舟,张永福,张景路.喀什市生态系统服务价值对土地利用变化的响应及预测.水土保持通报,2015,35(5):274-278.
[37]严恩萍,林辉,王广兴,夏朝宗.1990—2011年三峡库区生态系统服务价值演变及驱动力.生态学报,2014,34(20):5962-5973.
[38]江西省人民政府.江西省生态公益林补偿资金管理办法.江西省人民政府公报,2009(16):13-17.
[39]江西省人民政府.江西省人民政府关于印发江西省主体功能区规划的通知.江西省人民政府公报,2013(5):4-34.
[40]江西省人民政府.江西省人民政府关于印发江西省流域生态补偿办法(试行)的通知.江西省人民政府公报,2015(19):19-22.
[41]国家正式批复《江西省生态文明先行示范区建设实施方案》.江西日报,2014-11-21(1)[2016-10-08].http://epaper.jxnews.com.cn/jxrb/html/2014-11/21/content_275255.htm.