土地利用景观格局变化的服务功能响应研究——以大清河水系阜平流域为例

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2018.02.017

摘要/Abstract

摘要：

以河北省大清河水系阜平流域为研究对象,利用景观格局指数分析法、服务功能价值量评价法及相关分析等方法,研究了1985—2015年该区域土地利用景观格局及生态系统服务价值变化规律,分析了服务功能与土地利用景观格局之间的相互关系,探讨了生态服务功能对土地利用景观格局变化的响应过程。结果表明:1)研究区近30年城市、林业、农业、水域景观呈增加趋势,荒漠、草地景观呈减少趋势。总体上表现为斑块数量减少,平均斑块面积增大,各景观类型连通性增强,景观结构愈加稳定。2)研究区生态服务总价值在2000年最高(58.08亿元),2000年之前呈增加趋势,2000年之后呈减少趋势。林地服务价值贡献率最大,其次为农田和草地;单项服务价值中维持生物多样性与保持土壤服务贡献率最大,其次为气体调节和气候调节。3)生态系统总服务价值与斑块密度、景观形状指数、面积加权平均形状指标、面积加权平均分维数、平均斑块面积、聚集度均有较强的相关性。

关键词: 土地利用景观格局, 生态系统服务价值, 大清河阜平流域, 动态变化监测, 遥感

Abstract:

We,taking Fuping watershed of the Daqing River as a research object,investigated the changes of landscape pattern and ecosystem services over a period of time from 1985 to 2015,and analyzed the relationship between them.The results show that the landscape pattern of the study area changed significantly during the investigation period,the urban landscape,forest landscape,agricultural landscape and water landscape area changed positively,and the unused land landscape and grassland landscape changed negatively.The mean patch area increased,the connectivity of each landscape type is better,and the landscape structure became more stable.The value of ecosystem services in the study area increased before 2000,and decreased after 2000,the forest land made the greatest contribution to the total ecosystem value of the study area,followed by cultivated land and grassland.In the value of single service,the contribution rate of soil conservation was the largest,followed by biodiversity maintenance,air regulation and climate regulation.There is a good correlation between ecosystem services and patch density,landscape shape index,mean patch area,area weighted mean shape index,area weighted mean fractal dimension and aggregation degree at the landscape level.

Key words: landscape pattern, ecosystem services value, Fuping watershed of the Daqing River, monitoring of dynamic changes, remote sensing

中图分类号:

Q148
F301.24

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图/表 10

图1

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表2

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参考文献 21

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一级类型	二级类型	林地	草地	农田	水域	荒漠	城镇
供给服务	食物生产	203.49	265.15	616.64	326.82	12.33	0.00
供给服务	原材料生产	1837.58	221.99	240.49	215.82	24.67	0.00
调节服务	气体调节	2663.88	924.96	443.98	314.49	37.00	0.00
	气候调节	2509.72	961.96	598.14	1270.27	80.16	0.00
	水文调节	2522.05	937.29	474.81	11574.30	43.16	-4630.95
	废物处理	1060.62	813.96	857.13	9157.08	160.33	-1516.93
支持服务	保持土壤	2478.89	1381.27	906.46	252.82	104.83	104.83
支持服务	维持生物多样性	2781.04	1153.11	628.97	2115.07	246.66	246.66
文化服务	提供美学景观	1282.61	536.48	104.83	2737.87	147.99	147.99

景观类型	1985年	1990年	1995年	2000年	2005年	2010年	2015年
林业景观	941.51	1024.36	1088.71	1784.97	1647.62	1885.21	1795.10
草地景观	2162.45	2060.80	853.23	1099.51	1255.39	1059.08	974.79
农业景观	2317.15	2649.82	3847.77	4106.33	3453.46	3205.63	3911.13
水域景观	70.38	70.22	115.49	91.13	73.73	68.62	74.99
城市景观	510.26	775.13	684.08	682.18	977.53	995.12	1222.41
荒漠景观	2367.76	1789.17	1780.23	605.38	861.59	1155.83	391.07

景观指数	1985年	1990年	1995年	2000年	2005年	2010年	2015年
斑块密度/(个/100hm²)	14.47	12.91	13.60	18.54	21.03	22.40	11.51
最大斑块指数/%	9.41	9.59	12.91	34.45	20.92	12.49	15.75
平均斑块面积/hm²	6.91	7.75	7.35	5.39	4.75	4.46	8.69
景观形状指数	200.80	170.92	179.26	194.29	225.25	231.36	152.97
面积加权的平均形状指标	27.13	26.71	18.92	40.46	36.74	16.20	29.47
面积加权的平均分维数	1.29	1.29	1.27	1.30	1.29	1.25	1.29
蔓延度指数	42.83	43.69	45.99	46.58	41.66	40.33	48.67
散布于并列指数	71.15	75.82	77.06	80.61	76.98	82.03	79.05
连接度指数	99.55	99.61	99.41	99.72	99.63	99.10	99.69
聚集度	86.93	88.89	88.34	87.35	85.32	84.92	90.06
香农多样性指数	1.52	1.54	1.45	1.39	1.50	1.53	1.40

年份	林地	草地	农田	水域	荒漠	城镇	总价值
1985	16.33	15.56	11.29	1.97	2.03	-2.88	44.29
1990	17.76	14.83	12.91	1.96	1.53	-4.38	44.62
1995	18.88	6.14	18.74	3.23	1.53	-3.86	44.65
2000	30.95	7.91	20.00	2.55	0.52	-3.85	58.08
2005	28.57	9.03	16.82	2.06	0.74	-5.52	51.71
2010	32.69	7.62	15.62	1.92	0.99	-5.62	53.22
2015	31.13	7.01	19.05	2.10	0.34	-6.90	52.72

相关性	林地	草地	农田	水域	荒漠	城镇
Pearson相关系数	0.929^**	-0.574	0.656	-0.095	-0.878^**	0.453
显著性(双侧)	0.002	0.178	0.11	0.84	0.009	0.308