犍为县土地利用/覆被及生态系统服务价值变化研究

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随着人类活动的不断深入,土地利用/覆被引起的生态环境变化日益剧烈,人地矛盾日趋严峻。深刻认识土地利用/覆被变化的规律、特点和过程,明确生态系统服务价值对覆被变化的响应,对于指导人们的生产生活、促进调整和优化土地利用政策、加强生态环境保护具有重要的学术价值和现实意义。论文以四川盆地典型丘陵地区犍为县为研究区域,利用该县1990年、2002年和2013年的遥感影像数据,通过几何校正、辐射定标、大气校正、图像增强和图像裁剪等程序,完成对遥感影像的预处理。按照土地利用/覆被分类原则,建立分类体系和图像解译标志,将该县的土地利用覆被类型分为耕地、林地、草地、水域、城乡居民及交通工矿用地、未利用地6类。借助监督分类和非监督分类结合的方法,实现了对研究区三期遥感影像数据的解译,得到犍为县3期土地利用/覆被类型图,获取了研究区土地利用/覆被的客观变化数据。在ENVI5.0、ARCGIS 9.3等现代地理信息技术的支撑下,利用土地利用动态度、信息熵、土地利用程度、转移矩阵、重心迁移等模型,对犍为县1990年~2013年的土地利用/覆被类型的时空演变特征进行了分析。然后,根据犍为县实际情况制定犍为县生态系统服务价值当量因子表,利用生态系统服务价值评估模型,实现对犍为县的生态系统服务价值定量的评估计算,并对犍为县城镇与工业发展区、农业产业发展区和生态产业发展区等三大土地利用综合功能区的生态系统服务价值空间变化的差异性进行了分析。最后,通过对犍为县土地利用与生态系统服务价值相关系数和生态系统服务变差贡献率的计算,分析了生态系统服务价值对于土地利用变化的响应特征,提出犍为县土地利用优化策略。研究结果如下:犍为县土地利用/覆被时空变化特征明显。从发展时序上看,犍为县土地利用/覆被转换频繁,耕地减少、林地增加是变化的主要表现。犍为县1990年~2013年耕地面积共减少8813.68公顷,林地面积增加6951.05公顷,林地所占比重由39.12%上升到44.20%,城乡居民及交通工矿用地面积24年间共增加2158.75公顷,占土地总面积比重由5.07%上升至6.64%。从空间变化上看,犍为县近24年的耕地和林地的重心迁移变化特征较为明显,耕地重心主要向农业产业发展区中心方向迁移,林地重心主要向生态产业发展区移动。城乡居民及交通工矿用地重心主要在县城附近短距离移动,上述趋势的出现与犍为县产业结构的调整和土地利用结构的优化配置过程基本一致,与犍为县土地利用综合功能区的主体功能作用的发挥相吻合。生态系统服务价值有所提高,空间变化明显。研究时期内,犍为县生态服务价值有所提高,林地面积的不断增加,成为生态系统服务价值呈现逐渐增加的态势的主要原因。空间上看,犍为县三大功能区生态系统服务价值在不同时期均有不同幅度的变化,位于西南部的生态产业发展区的服务价值高值增长最快,该区域在全县的生态屏障作用越来越明显,这与该区域保障生态安全的土地利用主体功能紧密相关。生态系统服务价值对土地利用/覆被变化有明显响应。林地生态系统是影响犍为县生态系统服务价值最重要的因素。耕地对生态系统服务价值的贡献率在各时段均为负,研究后期较前期下降约10%,林地对生态系统服务价值的贡献率在各时段均为正,林地变化与犍为县生态系统服务价值变化保持一致,且是生态系统服务价值变化最重要的贡献因子。提高城镇工业发展区的土地节约集约利用水平,加强农业产业发展区的基本农田建设,稳定农业生产地位,巩固林地的生态保障功能,发挥生态产业发展区的生态保障功能,是保障犍为县土地高效、持续利用的主要方向。
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