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基于LUCC的承德市域生态系统服务价值演变分析与优化研究

邵明 李雄 刘志成 张云路 成超男

邵明, 李雄, 刘志成, 张云路, 成超男. 基于LUCC的承德市域生态系统服务价值演变分析与优化研究[J]. 北京林业大学学报, 2021, 43(3): 106-116. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190480
引用本文: 邵明, 李雄, 刘志成, 张云路, 成超男. 基于LUCC的承德市域生态系统服务价值演变分析与优化研究[J]. 北京林业大学学报, 2021, 43(3): 106-116. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190480
Shao Ming, Li Xiong, Liu Zhicheng, Zhang Yunlu, Cheng Chaonan. Evolution analysis and optimization research of ecosystem service value in Chengde City, Hebei Province of northern China based on land use/land cover change (LUCC)[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2021, 43(3): 106-116. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190480
Citation: Shao Ming, Li Xiong, Liu Zhicheng, Zhang Yunlu, Cheng Chaonan. Evolution analysis and optimization research of ecosystem service value in Chengde City, Hebei Province of northern China based on land use/land cover change (LUCC)[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2021, 43(3): 106-116. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190480

基于LUCC的承德市域生态系统服务价值演变分析与优化研究

doi: 10.12171/j.1000-1522.20190480
基金项目: 国家重点研发计划项目(2019YFD1100402),国家自然科学基金项目(31670704)
详细信息
    作者简介:

    邵明,博士生。主要研究方向:风景园林规划设计与理论。Email:965934550@qq.com 地址:100083北京市海淀区清华东路35号北京林业大学园林学院

    责任作者:

    刘志成,教授,博士生导师。主要研究方向:风景园林规划设计与理论。Email:780256337@qq.com 地址:同上

  • 中图分类号: X171.1;S718.5

Evolution analysis and optimization research of ecosystem service value in Chengde City, Hebei Province of northern China based on land use/land cover change (LUCC)

  • 摘要:   目的  城市市域范围绿色空间生态系统服务价值的量化评估是国土空间规划中重要的工作基础,在价值测度的基础上对其进行演变预测,更有助于规划者了解并衡量城市市域范围内现有生态存量与未来发展趋势和潜在问题,从而预先进行规划回应。  方法  为明确承德市域土地空间利用演变对区域生态系统服务价值的影响,结合RS与GIS技术,对承德市市域范围内土地利用/覆被变化(Land Use/Land Cover Change, LUCC)演变特征进行分析,同时利用单位面积价值当量因子法对承德市域范围生态系统服务价值进行测算,在此基础上运用CA-MARKOV模型预测2026年承德市域土地利用演变趋势和生态空间存量和生态系统服务价值变化情况。  结果  承德市域生态系统服务价值总体呈现明显下降趋势。1980—2018年间(1980、1990、2000、2010、2018年,共5期)承德市域生态系统服务价值总量分别为1 038.51亿、1 035.93亿、1 036.09亿、1 009.71亿、999.36亿元。同时,模拟结果显示,2026年承德市域预测服务价值仍将处于下降趋势,价值降幅约为9.97亿元。  结论  承德市域生态系统服务价值空间维度呈现明显斑块状分布,核心服务功能集中在西北部和南部林地区域,时间维度出现显著功能缩减,核心缩减区域集中在各市县已建成区边缘区域。本研究从空间分布、时间演变和发展预测等多方面总结了承德市域生态系统服务功能演变和空间变化规律,从而为承德市域后续国土空间发展规划和管控策略的拟定提供依据。

     

  • 图  1  承德市域各年份土地解译分类结果

    Figure  1.  Land interpretation classification results of Chengde City in different years

    图  2  承德市域各年份土地转移结果

    Figure  2.  Land use transfer results of Chengde City in different years

    图  3  承德市域各年份生态系统服务功能价值空间分布和价值增减空间落位图

    Figure  3.  Spatial distribution of ecosystem service function value and spatial fluctuation of Chengde City in different years

    图  4  承德市域2018—2026年生态系统服务功能价值空间分布和价值增减空间落位图

    Figure  4.  Spatial distribution of ecosystem service function value and spatial fluctuation of Chengde City from 2018 to 2026

    表  1  承德市生态系统单位面积生态服务价值系数表          元/(hm2·a)

    Table  1.   Coefficient of ecosystem service value per unit area in Chengde City      CNY/(ha·year)

    生态系统服务
    Ecosystem service
    田地
    Farmland
    林地
    Forestland
    草地
    Grassland
    水域
    Water area
    已建成区
    Built-up area
    未利用地
    Unused area
    供给服务
    Supply service
    食物生产 Food production 1 371.43 452.57 589.72 726.86 0.00 27.43
    原材料生产 Raw material production 534.86 4 086.86 493.72 480.00 0.00 54.86
    调节服务
    Regulating service
    气体调节 Gas conditioning 987.43 5 924.58 2 057.15 699.43 0.00 82.29
    气候调节 Climate regulation 1 330.29 5 581.72 2 139.43 2 825.15 0.00 178.29
    水文调节 Hydrological adjusting 1 056.00 5 609.15 2 084.57 25 741.76 −20 393.18 96.00
    废物处理 Waste disposal 1 906.29 2 358.86 1 810.29 20 365.75 −8 941.73 356.57
    支持服务
    Support service
    保持土壤 Soil conservation 2 016.00 5 513.15 3 072.00 562.29 0.00 233.14
    维持生物多样性 Maintaining biodiversity 1 398.86 6 185.15 2 564.58 4 704.01 0.00 548.57
    文化服务
    Cultural service
    提供美学景观 Landscape aesthetics 233.14 2 852.58 1 193.14 6 089.15 0.00 329.14
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    表  2  承德市域各年份土地解译分类结果表

    Table  2.   Land interpretation classification results of Chengde City in different years

    年份
    Year
    项目
    Item
    田地
    Farmland
    林地
    Forestland
    草地
    Grassland
    水域
    Water area
    已建成区
    Built-up area
    未利用地
    Unused area
    1980 面积 Area/km2 8 012.85 19 673.35 10 523.76 506.48 267.08 477.60
    1990 面积 Area/km2 8 018.99 19 596.15 10 589.15 500.45 278.78 477.60
    增长 Growth/km2 6.14 −77.20 65.39 −6.02 11.70 0.00
    增幅 Growth rate/% 0.08 −0.39 0.62 −1.19 4.38 0.00
    2000 面积 Area/km2 8 025.68 19 621.92 10 558.16 497.74 286.63 470.99
    增长 Growth/km2 6.69 25.77 −30.99 −2.72 7.85 −6.61
    增幅 Growth rate/% 0.08 0.13 −0.29 −0.54 2.82 −1.38
    2010 面积 Area/km2 7 764.18 19 208.06 11 063.70 479.11 763.01 183.05
    增长 Growth/km2 −261.50 −413.86 505.54 −18.62 476.38 −287.94
    增幅 Growth rate/% −3.26 −2.11 4.79 −3.74 166.20 −61.13
    2018 面积 Area/km2 7 784.20 19 153.97 10 950.01 454.35 937.27 181.30
    增长 Growth/km2 20.02 −54.08 −113.69 −24.76 174.26 −1.75
    增幅 Growth rate/% 0.26 −0.28 −1.03 −5.17 22.84 −0.96
    1980—2018 总增长 Total growth/km2 −228.64 −519.38 426.25 −52.12 670.19 −296.30
    总增幅 Total growth rate/% −2.85 −2.64 4.05 −10.29 250.94 −62.04
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    表  3  承德市域各年份不同用地类型服务价值变化表

    Table  3.   Change table of ecosystem services value of different land types in varied years

    年份
    Year
    生态系统
    Ecosystem
    田地
    Farmland
    林地
    Forestland
    草地
    Grassland
    水域
    Water area
    已建成区
    Built-up area
    未利用地
    Unused area
    总计
    Total
    1980 服务价值/万元 Service value/104 CNY 868 135.99 7 586 955.87 1 684 286.03 314 999.70 −78 346.99 9 104.39 10 385 134.99
    1990 服务价值/万元 Service value/104 CNY 868 801.41 7 557 183.00 1 694 751.31 311 252.87 −81 778.44 9 104.36 10 359 314.51
    1980—1990 价值增长/万元 Value growth/104 CNY 665.42 −29 772.86 10 465.28 −3 746.84 −3 431.45 −0.03 −25 820.48
    价值增幅 Value growth rate/% 0.08 −0.39 0.62 −1.19 −4.38 0.00 −0.25
    2000 服务价值/万元 Service value/104 CNY 869 526.61 7 567 121.65 1 689 790.94 309 563.48 −84 081.82 8 978.41 10 360 899.28
    1990—2000 价值增长/万元 Value growth/104 CNY 725.20 9 938.65 −4 960.37 −1 689.39 −2 303.38 −125.95 1 584.77
    价值增幅 Value growth rate/% 0.08 0.13 −0.29 −0.54 −2.82 −1.38 0.02
    2010 服务价值/万元 Service value/104 CNY 841 194.80 7 407 516.86 1 770 700.73 297 980.09 −223 828.70 3 489.51 10 097 053.28
    2000—2010 价值增长/万元 Value growth/104 CNY −28 331.81 −159 604.79 80 909.79 −11 583.39 −139 746.88 −5 488.90 −263 845.99
    价值增幅 Value growth rate/% −3.26 −2.11 4.79 −3.74 −166.20 −61.13 −2.55
    2018 服务价值/万元 Service value/104 CNY 843 364.24 7 386 659.29 1 752 505.36 282 582.56 −274 947.41 3 456.10 9 993 620.14
    2010—2018 价值增长/万元 Value growth/104 CNY 2 169.44 −20 857.57 −18 195.37 −15 397.53 −51 118.71 −33.41 −103 433.15
    价值增幅 Value growth rate/% 0.26 −0.28 −1.03 −5.17 −22.84 −0.96 −1.02
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    表  4  承德市域2010—2018年土地转移概率矩阵

    Table  4.   Probability matrix of land transfer in Chengde City from 2010 to 2018

    土地利用类型 Land use type田地 Farmland林地 Forestland草地 Grassland水域 Water area已建成区 Built-up area未利用地 Unused area
    田地 Farmland 98.772 3% 0.214 1% 0.049 6% 0.035 5% 0.928 5% 0.000 0%
    林地 Forestland 0.146 4% 99.460 1% 0.153 9% 0.008 8% 0.230 8% 0.000 0%
    草地 Grassland 0.554 6% 0.270 9% 98.628 5% 0.007 8% 0.538 1% 0.000 1%
    水域 Water area 1.771 2% 0.058 0% 0.071 1% 93.677 7% 3.944 4% 0.477 7%
    已建成区 Built-up area 2.029 2% 0.360 0% 0.372 8% 0.029 2% 97.208 7% 0.000 0%
    未利用地 Unused area 1.036 6% 0.000 0% 0.794 3% 0.000 0% 0.384 0% 97.785 1%
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-12-30
  • 修回日期:  2020-08-11
  • 网络出版日期:  2021-03-11
  • 刊出日期:  2021-04-16

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