基于2000年、2005年的土地利用数据,应用谢高地等人制定的中国陆地生态系统单位面积服务价值表,估算了阿鲁科尔沁旗土地利用格局变化引起的生态系统服务价值的改变。结果表明,从2000~2005年,阿鲁科尔沁旗土地利用结构变化幅度分别为,耕地增加13.39%,林地减少0.43%,草地减少2.29%,水域增加0.86%,湿地减少0.64%,城乡工矿居民用地增加12.02%,未利用土地减少0.25%。阿鲁科尔沁旗生态系统服务价值从2000年的12.87亿元减少到2005年的12.83亿元,净减少值为0.04亿元,减幅为0.31%。阿鲁科尔沁旗土地利用格局的变化,特别是耕地面积大幅度增加,草地面积减少是其生态服务系统价值下降主因。
We analyzed the effects of land use change on ecosystem service value in the Arhorchin Banner using the land use data of 2000 and 2005,and referring to the table of Chinese land ecosystem service value of unit area which was established by Xie Gaodi etc..The results indicated that from 2000 to 2005,the area of farmland increased 13.39%;the area of forestland decreased 0.43%;the area of grassland decreased 2.29%;the area of water increased 0.86%;the area of wetland decreased 0.64%;the land area of rural-urban,industrial mining and residents increased 12.02%,and the area of unused land decreased 0.25%.The total ecosystem service value in the Arhorchin Banner decreased from 12.87×108 yuan to 12.83×108 yuan during the period of 2000 to 2005,and there was a 0.31% net decrement of 0.04×108 yuan.The decrease of ecosystem service value was caused by the land use change,specifically the great increase of farmland and the decrease of grassland.
全 文 : 王南,张华.阿鲁科尔沁旗土地利用变化对生态服务价值的影响[J]. 生态科学,2011,30(4):406-410.
WANG Nan, ZHANG Hua. Effects of land use change on ecosystem service value in the Arhorchin Banner[J]. Ecological Science,
2011, 30(4): 406-410.
阿鲁科尔沁旗土地利用变化对生态服务价值的影响
王 南 1,张 华 1,2*
1. 辽宁师范大学自然地理与空间信息科学辽宁省重点实验室,大连 116029
2. 辽宁师范大学海洋经济与可持续发展研究中心,大连 116029
【摘要】基于 2000 年、2005 年的土地利用数据,应用谢高地等人制定的中国陆地生态系统单位面积服务价值表,估算了阿鲁
科尔沁旗土地利用格局变化引起的生态系统服务价值的改变。结果表明,从 2000~2005 年,阿鲁科尔沁旗土地利用结构变化幅
度分别为,耕地增加 13.39%,林地减少 0.43%,草地减少 2.29%,水域增加 0.86%,湿地减少 0.64%,城乡工矿居民用地增加
12.02%,未利用土地减少 0.25%。阿鲁科尔沁旗生态系统服务价值从 2000 年的 12.87 亿元减少到 2005 年的 12.83 亿元,净减少
值为 0.04 亿元,减幅为 0.31%。阿鲁科尔沁旗土地利用格局的变化,特别是耕地面积大幅度增加,草地面积减少是其生态服务
系统价值下降主因。
关键词:土地利用变化;生态系统服务;生态价值
doi:10.3969/j.issn. 1008-8873.2011.04.007 中图分类号:Q945.78 文献标识码:A 文章编号:1008-8873(2011)04-406-05
Effects of land use change on ecosystem service value in the Arhorchin Banner
WANG Nan1, ZHANG Hua1,2*
1. Liaoning Key Laboratory of Physical Geography and Geomatics,Liaoning Normal University,Dalian 116029,China
2. Center for Studies of Marine Economy and Sustainable Development,Liaoning Normal University,Dalian 116029,China
Abstract: We analyzed the effects of land use change on ecosystem service value in the Arhorchin Banner using the land use data
of 2000 and 2005, and referring to the table of Chinese land ecosystem service value of unit area which was established by Xie
Gaodi etc.. The results indicated that from 2000 to 2005, the area of farmland increased 13.39%; the area of forestland decreased
0.43%; the area of grassland decreased 2.29%; the area of water increased 0.86%; the area of wetland decreased 0.64%; the land
area of rural-urban, industrial mining and residents increased 12.02%, and the area of unused land decreased 0.25%. The total
ecosystem service value in the Arhorchin Banner decreased from 12.87×108 yuan to 12.83×108 yuan during the period of 2000 to
2005, and there was a 0.31% net decrement of 0.04×108 yuan. The decrease of ecosystem service value was caused by the land use
change, specifically the great increase of farmland and the decrease of grassland.
Key words: land use change; ecosystem service; ecological value
收稿日期:2010-11-30 收稿,2010-12-29 接受
基金项目:教育部人文社会科学研究规划基金项目(编号:07JA790043)
作者简介:王南(1986—),女,辽宁沈阳人,硕士研究生。E-mail:nanlanweiyu@163.com
*通讯作者:张华,女,山东东明人,博士,教授,主要从事恢复生态研究。E-mail: zhanghua0323@sina.com
第 30 卷 第 4 期 生 态 科 学 30(4): 406-410
2011 年 7 月 Ecological Science Jul. 2011
万方数据
1 前言 (Introduction)
土地是陆地自然生态系统的载体,是人类赖以
生存和发展的最基本的自然资源[1]。土地资源利用是
指人类为了生存和发展,对土地资源所采取投入和产
出的开发、经营、管理与保持等措施,反映了人类活
动与自然环境要素之间的相互关系,是人类与自然交
叉最为密切的环节[2]。土地利用是土地覆被变化最直
接的驱动因子。土地利用覆被变化对生态服务价值即
生态系统与生态过程所形成并维持的人类赖以生存
的自然环境条件与效用有重大的影响[3]。目前,土地
利用与生态系统服务功能的研究主要集中于森林、草
地、水域、城市绿地等生态系统过程、生态服务功能
及其生态经济价值的评价等方面[4-8],相对而言,有
关土地利用与沙地生态系统服务功能的研究还不够
深入。基于此,本文以地处科尔沁沙地主体区域的阿
鲁科尔沁旗为研究区,利用阿鲁科尔沁旗 2000 年、
2005 年的土地利用数据,估算阿鲁科尔沁旗
2000~2005 年间土地利用格局变化引起的生态系统服
务价值的改变,以阿鲁科尔沁旗土地利用结构的调整
及其生态系统服务功能的恢复和提高提供科学依据。
2阿鲁科尔沁旗概况(Arhorchin banner profiles)
阿鲁科尔沁旗位于内蒙古自治区中部,赤峰市东
北 阿 鲁 科 尔 沁 旗 部 。 地 理 位 置 在 北 纬
43°21′43″~45°24′20″,东经 119°02′15″~121°01′。东邻
内蒙古扎鲁特旗,南与哲里木盟开鲁县和赤峰市翁牛
特旗交界,西与赤峰市巴林右旗、巴林左旗毗邻,北
与内蒙古锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗接壤。阿旗地处大
兴安岭南段山地东麓,地质构造系新华夏构造带东
段、西拉沐沦河构造带北侧。地貌地势表现为山峦起
伏、丘陵广布、平川狭长,总体为北西高、东南低,
海拔最高 1 540 m,最低 261 m,平均海拔 430 m,是
大兴安岭中山山地向科尔沁沙地过渡带。年均气温
5.5 ℃,年日照时数 2 760~3 030 小时,极端最高气温
40.6 ℃,极端最低气温-32.7 ℃,年平均积温 2 900~3
400 ℃,年均降雨量 300~400 mm,无霜期 95~140 d,
属典型的大陆型气候。
3研究方法(Research methods)
3.1土地利用数据与归类
研究区 2000 年的土地利用数据来源于中国科学
院资源环境数据库中的全国 1:10万土地利用数据库,
该数据为土地资源的二级分类(25 类),应用时将其
合并为耕地、林地、草地、水域、湿地、城乡工矿居
民用地和未利用土地 7 个类型。2005 年的土地利用
图形数据以研究区 2005 年秋季相的 11 景 Landsat
ETM(TM)影像为数据源,在 Mapinfo 中将研究区
各旗县 2000 年的土地利用矢量数据叠加在分类影像
图上目视解译而来。
3.2土地资源动态度计算
土地利用类型动态度(K)[9]指的是某研究区一
定时间范围内某种土地利用类型的数量变化情况。
100
1
TU
UU
K
a
ab
式中 Ua、Ub分别研究初期及研究末期某种土地
利用类型的数量;T 为研究时段,当 T 的时段设定为
年时,K 值就是该研究区某种土地利用类型的年变化
率。
3.3生态系统服务价值计算
采用谢高地等[10]人制定的中国陆地生态系统单
位面积生态服务价值表(表 1)来计算阿鲁科尔沁旗
不同土地利用类型的气体调节、气候调节、水源涵养、
土壤形成与保护、废物处理、生物多样性支持、食物
生产、原材料生产、休闲娱乐共 9 种生态服务功能的
经济价值。
生态系统服务价值的计算公式为:
i
i j
ij APV
6
1
9
1
式中 V 为研究区生态系统服务总价值(元);Pij
为单位面积上土地利用类型 i 的第 j 种生态服务价值
(元·(hm2·a)-1);Ai为研究区内土地利用类型 i 的分布
面积(hm2)。
4结果与分析(Results and analysis)
4.1土地利用变化及分析
从阿鲁科尔沁旗 2000~2005 年的土地利用类型
及面积变化动态度看(表 2),全研究区草地和耕地
4 期 王南,等:阿鲁科尔沁旗土地利用变化对生态服务价值的影响 407
万方数据
表 1 中国不同陆地生态系统单位面积生态服务价值(元·(hm2·a)-1)
Table 1 Chinese ecosystem service value of unit area in different land ecosystem(yuan·(hm2·a)-1)
服务类型
Service types
森林
Forest
草地
Grassland
农田
Farmland
湿地
Wetland
水体
Water
荒漠
Desert
气体调节 Gas adjustment 3097.0 707.9 44.2 1592.7 0.0 0.0
气候调节 Climate adjustment 2389.1 796.4 787.5 15130.9 407.0 0.0
水源涵养 Water conservation 2831.5 707.9 530.9 13715.2 18033.2 26.5
土壤形成与保护 Soil formation and protection 3450.9 1725.5 1291.9 1513.1 8.8 17.7
废物处理 Waste disposal 1159.2 1159.2 1451.2 16086.6 16086.6 8.8
生物多样性保护 Biodiversity protection 2884.6 964.5 628.2 2212.2 2203.3 300.8
食物生产 Food production 88.5 265.5 884.9 265.5 88.5 8.8
原材料 Raw materials 2300.6 44.2 88.5 61.9 8.8 0.0
娱乐文化 Entertainment culture 1132.6 35.4 8.8 4910.9 3840.2 8.8
合计 total 19334.0 6406.5 6114.3 55489.0 40676.4 371.4
表 2 阿鲁科尔沁旗 2000~2005 年土地利用类型面积变化和动态度
Table 2 Changes in area of different land use types and dynamic degrees of Arhorchin banner from 2000 to 2005
土地类型
Land type
2000 2005 面积变化(hm2)
Area
change(hm2)
变化率(%)
Rate(%)
动态度
Dynamic
degrees
面积(hm2)
Area(hm2)
比例(%)
Proportion(%)
面积(hm2)
Area(hm2)
比例(%)
Proportion(%)
耕地
Cultivated land
19615.47 15.15 21260.74 16.42 1645.28 12.39 2.49
林地
Woodland
19341.02 14.93 19258.42 14.87 -82.61 -0.43 -0.09
草地
Grassland
74388.06 57.44 72681.01 56.12 -1707.05 -2.29 -0.46
水域
Water
1533.11 1.18 1546.26 1.19 13.15 0.86 0.17
湿地
Wetland
4523.93 3.49 4494.76 3.47 -29.16 -0.64 -0.13
城乡用地
Urban and rural
land-use
1514.91 1.17 1696.99 1.31 182.08 12.02 2.40
未利用地
Unused land
8589.47 6.63 8567.82 6.62 -21.65 -0.25 -0.05
及林地所占比例较高,土地利用以农、牧业为主。6
年间,阿鲁科尔沁旗耕地面积增加,水域扩大,城乡
用地增多,其余土地类型面积减少。其中耕地面积增
加了 1 645.28 hm2,增幅为 12.39%,年变化率为
2.49%;林地面积减少了 82.61 hm2,减幅为 0.43%,
年变化率为 0.09% ;草地面积减少了 1 707.05 hm2,
减少较多,减幅为 2.29%,年变化率为 0.46%;水域
面积增加了 1 533.11 hm2,增幅为 0.86%,年变化率
为 0.17%;湿地面积减少了 29.16 hm2,减幅为 0.64%,
年变化率为 0.13%;城乡用地面积增加了 182.08 hm2,
408 生 态 科 学 Ecological Science 30 卷
万方数据
增幅为 12.02%,年变化率为 2.40%;未利用地面积
减少了 21.65 hm2,减幅为 0.25,年变化率为 0.05%。
4.2生态服务系统价值变化
阿鲁科尔沁旗2000年和2005年的生态系统服务
总价值及其变化如表 3 所示。2005 年阿鲁科尔沁旗
生态系统服务总价值中草地的生态价值所占比例最
高,达到 37%左右,其次为林地,约占 29%。耕地
的生态价值比例为 9%左右,湿地的面积不到 4%,
但其生态价值比例接近 20%。面积不到 2%的水域生
态价值比例接近 5%,未利用地的生态价值最小,仅
为总价值的 0.25%。
2000 年阿鲁科尔沁旗生态系统服务价值总额为
12.87×10
8元,2005 年为 12.83×108元。6 年间,阿鲁
科尔沁旗生态系统服务价值减少了 0.04×108元,减幅
为 0.31%。其中各种土地类型生态服务价值的变化幅
度与土地利用类型面积的变化幅度相同。
5结论(Conclusion)
阿鲁科尔沁旗的土地利用结构以农、牧业为主,
用 于 农 业 的 耕 地 面 积 占 总 景 观 面 积 的
15.15%~16.42%,用于牧业的草地占 57.44%~56.12%。
2000~2005 年间,阿鲁科尔沁旗土地利用结构变化幅
度分别为,耕地增加 13.39%,林地减少 0.43%,草
地减少 2.29%,水域增加 0.86%,湿地减少 0.64%,
城乡工矿居民用地增加 12.02%,未利用土地减少
0.25%。
2000~2005 年间,阿鲁科尔沁旗生态服务价值变
化看:阿鲁科尔沁旗生态系统服务价值由 12.87×108
元减至 12.83×108元,减少了 0.04×108元,减幅为
0.31%。生态系统服务价值的减少是由草地、林地转
化为耕地后使得草地、林地面积减少、耕地面积增大
所致。片面的牺牲生态环境为代价可换得一时的直接
经济利益,而注重环境的治理则可获取生态、经济双
赢的效果。变更生产方式,严格控制土地利用的不合
理转移,有步骤的实施退耕还林还草生态工程,有效
治理沙荒地,充分利用北方农牧交错带丰富的光能资
源和生物资源,人为地延长食物链,增加增值环节,
表 3 阿鲁科尔沁旗 2000~2005 年生态系统服务价值变化
Table 3 Changes in ecosystem service value of Arhorchin banner from 2000 to 2005
土地类型
Land type
2000 2005
生态价值变
化 (108元)
Ecological
value change
(108 yuan)
变化率(%)
Rate (%)
年变化率(%)
Annual
variations(%)
生态价值
(108元·a-1)
Ecological
value
(108 yuan·a-1)
比例(%)
Proportion(%)
生态价值
(108元·a-1)
Ecological
value
108 yuan·a-1)
比例(%)
Proportion(%)
耕地
Cultivated
land
1.20 9.32 1.30 10.13 0.10 8.39 1.68
林地
Woodland
3.74 29.05 3.72 29.01 -0.02 -0.43 -0.09
草地
Grassland
4.77 37.03 4.66 36.28 -0.11 -2.29 -0.46
水域
Water
0.62 4.85 0.63 4.90 0.01 0.86 0.17
湿地
Wetland
2.51 19.54 2.49 19.43 -0.02 -0.64 -0.13
未利用地
Unused
land
0.03 0.25 0.03 0.25 0.00 -0.25 -0.05
4 期 王南,等:阿鲁科尔沁旗土地利用变化对生态服务价值的影响 409
万方数据
是提高阿鲁科尔沁旗的生态系统服务功能的有效途
径。
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410 生 态 科 学 Ecological Science 30 卷
万方数据
阿鲁科尔沁旗土地利用变化对生态服务价值的影响
作者: 王南, 张华, WANG Nan, ZHANG Hua
作者单位: 王南,WANG Nan(辽宁师范大学自然地理与空间信息科学辽宁省重点实验室,大连,116029), 张华,ZHANG
Hua(辽宁师范大学自然地理与空间信息科学辽宁省重点实验室,大连116029;辽宁师范大学海洋经济与可持续
发展研究中心,大连116029)
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGICAL SCIENCE
年,卷(期): 2011,30(4)
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本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_stkx201104007.aspx