全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 33 卷 第 10 期摇 摇 2013 年 5 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
福建长汀水土保持专题
福建省长汀县水土流失区的时空变化研究———“福建长汀水土保持冶专题序言 徐涵秋 (2945)………………
福建省长汀县河田盆地区近 35 年来地表裸土变化的遥感时空分析 徐涵秋 (2946)……………………………
福建省长汀县河田水土流失区植被覆盖度变化及其热环境效应 徐涵秋,何摇 慧,黄绍霖 (2954)……………
红壤侵蚀地马尾松林恢复后土壤有机碳库动态 何圣嘉,谢锦升,曾宏达,等 (2964)……………………………
基于 RUSLE的福建省长汀县河田盆地区土壤侵蚀定量研究 杨冉冉,徐涵秋,林摇 娜,等 (2974)……………
南方红壤水土流失区土地利用动态变化———以长汀河田盆地区为例 林摇 娜,徐涵秋,何摇 慧 (2983)………
亚热带地区马尾松林碳储量的遥感估算———以长汀河田盆地为例 黄绍霖,徐涵秋,林摇 娜,等 (2992)………
南方红壤侵蚀区土壤肥力质量的突变———以福建省长汀县为例 陈志强,陈志彪 (3002)………………………
前沿理论与学科综述
土壤有机质转化及 CO2 释放的温度效应研究进展 沈征涛,施摇 斌,王宝军,等 (3011)………………………
湖泊蓝藻水华发生机理研究进展 马健荣,邓建明,秦伯强,等 (3020)……………………………………………
个体与基础生态
岩溶区不同植被下土壤水溶解无机碳含量及其稳定碳同位素组成特征
梁摇 轩,汪智军,袁道先,等 (3031)
…………………………………………
……………………………………………………………………………
黄脊雷蓖蝗越冬卵的滞育发育特性 朱道弘,陈艳艳,赵摇 琴 (3039)……………………………………………
香港巨牡蛎与长牡蛎种间配子兼容性 张跃环,王昭萍,闫喜武,等 (3047)………………………………………
种群、群落和生态系统
西藏珠穆朗玛峰国家级自然保护区鸟类群落结构与多样性 王摇 斌,彭波涌,李晶晶,等 (3056)………………
采伐对长白山阔叶红松林生态系统碳密度的影响 齐摇 麟,于大炮,周旺明,等 (3065)…………………………
胶州湾近岸浅水区鱼类群落结构及多样性 徐宾铎,曾慧慧,薛摇 莹,等 (3074)…………………………………
黄河口盐地碱蓬湿地土壤鄄植物系统重金属污染评价 王耀平,白军红,肖摇 蓉,等 (3083)……………………
不同起始状态对草原群落恢复演替的影响 杨摇 晨,王摇 炜,汪诗平,等 (3092)…………………………………
施肥梯度对高寒草甸群落结构、功能和土壤质量的影响 王长庭,王根绪,刘摇 伟,等 (3103)…………………
高寒退化草地狼毒种群株丛间格局控制机理 高福元,赵成章 (3114)……………………………………………
藏东南色季拉山西坡土壤有机碳库研究 马和平,郭其强,刘合满,等 (3122)……………………………………
灵石山不同海拔米槠林优势种叶片 啄13C值与叶属性因子的相关性 王英姿 (3129)……………………………
西门岛人工秋茄林恢复对大型底栖生物的影响 黄摇 丽,陈少波,仇建标,等 (3138)……………………………
喀斯特峰丛洼地土壤剖面微生物特性对植被和坡位的响应 冯书珍,苏以荣,秦新民,等 (3148)………………
青藏高原高寒草甸植被特征与温度、水分因子关系 徐满厚,薛摇 娴 (3158)……………………………………
景观、区域和全球生态
近 60 年挠力河流域生态系统服务价值时空变化 赵摇 亮,刘吉平,田学智 (3169)………………………………
基于系统动力学的雏菊世界模型气候控制敏感性分析 陈海滨,唐海萍 (3177)…………………………………
资源与产业生态
主要气候因子对麦棉两熟棉花产量的影响 韩迎春,王国平,范正义,等 (3185)…………………………………
低覆盖度行带式固沙林对土壤及植被的修复效应 姜丽娜,杨文斌,卢摇 琦,等 (3192)…………………………
不同土地利用方式土下岩溶溶蚀速率及影响因素 蓝家程,傅瓦利,彭景涛,等 (3205)…………………………
农地保护的外部效益测算———选择实验法在武汉市的应用 陈摇 竹,鞠登平,张安录 (3213)…………………
研究简报
温度、投饵频次对白色霞水母无性繁殖与螅状体生长的影响 孙摇 明,董摇 婧,柴摇 雨,等 (3222)……………
内蒙古达赉湖西岸地区大鵟巢穴特征和巢址选择 张洪海,王摇 明,陈摇 磊,等 (3233)…………………………
红外相机技术在鼠类密度估算中的应用 章书声,鲍毅新,王艳妮,等 (3241)……………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*304*zh*P* ￥ 90郾 00*1510*33*
室室室室室室室室室室室室室室
2013鄄05
封面图说: 色季拉山的长苞冷杉和高山杜鹃林———色季拉山高海拔处的植被主要有长苞冷杉、林芝云杉和高山杜鹃等,再高海
拔地区则分布有高山灌丛、草甸等。 长苞冷杉为我国特有种,属松科常绿乔木,分布于西藏东南部高山地带。 树高
可达 40m,树皮暗褐色,针叶较短;其球果圆柱形,直立。 长苞冷杉的形态独特,与分布区内多种冷杉有密切的亲缘
关系,和云杉、杜鹃的分布也彼此交叠。 随着色季拉山体海拔的升高,区域气候对于山地土壤从黄壤至棕色森林土、
直至高山草甸土的完整发育,以及对森林生态系统类型的形成都产生直接而深刻的影响。
彩图及图说提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 33 卷第 10 期
2013 年 5 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 33,No. 10
May,2013
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家自然科学基金项目(41071037); 教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET鄄12); 吉林师范大学研究生创新科研计划项目(201111)
收稿日期:2012鄄02鄄21; 摇 摇 修订日期:2012鄄08鄄20
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: liujpjl@ 163. com
DOI: 10. 5846 / stxb201202210236
赵亮,刘吉平,田学智.近 60 年挠力河流域生态系统服务价值时空变化.生态学报,2013,33(10):3169鄄3176.
Zhao L, Liu J P, Tian X Z. The temporal and spatial variation of the value of ecosystem services of the Naoli River Basin ecosystem during the last 60 years.
Acta Ecologica Sinica,2013,33(10):3169鄄3176.
近 60 年挠力河流域生态系统服务价值时空变化
赵摇 亮,刘吉平*,田学智
(吉林师范大学旅游与地理科学学院, 四平摇 136000)
摘要:根据 1950—2005 年挠力河流域土地利用数据,利用中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表,对近 60 年挠力河
流域生态系统服务价值的时空变化进行研究。 结果表明,自 1950 年至 2005 年,挠力河流域生态系统服务价值逐渐减少,由
749郾 84亿元降低至 308. 82 亿元,损失约 58. 82% ;价值空间格局由以高价值区为主导的状态逐渐转化为以低价值区为主导的
状态,且价值质心由北向南发生转移;挠力河流域生态系统服务价值的全局自相关指数逐渐减小,高鄄高自相关类型沿河流主干
道逐渐萎缩,且呈现破碎化趋势,低鄄低自相关类型呈先减少后增加的“V冶趋势,呈现不显著连片化趋势。 人为垦殖活动是该流
域生态系统服务价值时空动态变化的主要驱动因素。
关键词:生态系统服务价值;时空动态变化;GIS;挠力河流域
The temporal and spatial variation of the value of ecosystem services of the Naoli
River Basin ecosystem during the last 60 years
ZHAO Liang, LIU Jiping*, TIAN Xuezhi
College of Tourist and Geoscience, Jilin Normal University, Siping 136000, China
Abstract: The term “ ecosystem services冶 refers to products such as water and ecological processes such as the natural
filtering of water which the natural environment provides to mankind in the form of changed conditions in ecosystems.
Ecosystem services supply important materials and natural processes necessary for human survival and these services are
critical in our attempts to achieve sustainable development. Research related to the value of these dynamic ecological
services provides research data and refined information to land managers who can apply research results to the rational
allocation of resources. The Naoli River Basin is located in the Sanjiang Plain in Heilongjiang Province, China. It is the
largest watershed in the Sanjiang Plain and is one of the most typical areas representing the natural ecosystem of the
Sanjiang Plain. In the last 60 years, human activities and natural changes in the Naoli River Basin have resulted in a loss of
much of the original ecosystem, caused additional serious damage to the Valley忆s ecosystems, and even impacted the natural
environment of the Sanjiang Plain. We studied the temporal and spatial variation of the value of ecosystem services provided
by the Naoli River Basin ecosystem during the last 60 years. This research was based on land use data and measurements of
ecological services provided by Chinese terrestrial ecosystems. The spatial data on ecological services was from the Naoli
River Basin and had been collected between the year of 1950 and 2005. This type of data is helpful during the analysis of
spatial variability and local ecosystem characteristics, and provides a scientific basis for the protection of Sanjiang Plain忆s
biodiversity and supports efforts to maintain a functioning ecosystem. The results show the value of ecosystem services
provided by the Naoli River Basin ecosystem gradually declined from the year of 1950 to 2005, from RMB 74. 984 billion to
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RMB 30. 882 billion, a loss of about 58. 82% , which implies the Basin now provides fewer products and services such as
clean water and water filtration. However, the rate of decline and overall loss of value is easing. The spatial pattern of the
monetary value of ecosystem services changes gradually. Areas providing ecosystem services of high value, or about 41. 1%
of the total area, once dominated the spatial map, but now areas providing ecosystem services of low value, or about 39. 2%
of the total area, dominate the landscape. Also, the value centroid shifted from north to south by about 11. 1 km. The
spatial autocorrelation during the last 60 years in the Naoli River Basin for areas providing valuable ecosystem services
gradually fell from 0. 7882 to 0. 6633. The type of area with high鄄high autocorrelation gradually shrank, was located
primarily along the main road which follows the river, and tends to be fragmented. The type of area with low鄄low
autocorrelation followed a "V" trend, in terms of the number of hectares covered, in that this type of area first decreased
and later increased in terms of the number of hectares covered, and areas of low value showed no significant trend in
remaining contiguous. The value of ecosystem services provided by of different land use types are quite different, with
natural and artificial factors leading to changes in the type of land use present on a particular parcel of land. Manmade
reclamation activities are the main driving factor for spatial and temporal dynamics seen in the value of ecosystem services
provided by this river basin.
Key Words: value of ecosystem services; temporal and spatial variation; GIS; Naoli River Basin
生态系统服务是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用[1]。 通
过经济价值指标量化不同生态系统的服务价值,使人们认识到自然生态体系与人类活动之间的关系,从而奠
定可持续利用与发展的基础[2]。 动态生态价值的研究为生态价值研究成果进一步在资源合理配置中的应用
提供了途径[3],随着研究问题的深入及技术手段的进步,生态系统服务价值的动态变化成为当前研究趋势之
一。 近些年,国内外学者基于遥感与 GIS技术对生态系统服务价值的动态变化进行了卓有成效的研究,例如
周德成、常守志、李晋昌等人[4鄄10]研究显示,生态系统服务价值的动态变化源于研究区不同土地利用面积的变
化[4,6,10];生态系统服务价值的增减绝大部分取决于湿地、水域和林地面积的消长[4鄄8];人为改变土地利用类
型是生态系统服务价值变化的主要原因[6,9]。 众多研究表明,生态系统服务价值的变化趋势研究能科学直观
的反映区域生态系统环境的变化状况,但研究内容偏向总体价值评价,不能反映研究区空间变异及内部差异
性变化。
近 60 年来,三江平原挠力河流域在人为垦荒活动的作用下,原始生态系统遭到大面积破坏,生态系统服
务价值呈明显阶段性下降趋势,对该流域乃至三江平原的生态环境造成严重损害[11]。 本文以挠力河流域为
典型研究区,对该流域 1950—2005 年生态系统服务价值的时空变化进行区域内差异分析,为保护三江平原生
物多样性和维持生态系统功能等方面提供科学依据。
1摇 研究区域
挠力河流域地处黑龙江省三江平原腹地(图 1),地理位置为 131毅31忆—134毅10忆 E,45毅43忆—47毅35忆 N,流域
总面积为 22542. 88 km2,占整个三江平原面积近 1 / 4,是三江平原最大的流域,目前拥有挠力河和宝清七星河
两处国家级自然保护区,是三江平原重要的淡水湿地分布区,行政区划包括宝清县、友谊县全部,富锦县、饶河
县、双鸭山市、七台河市、集贤县部分。
挠力河是乌苏里江的一级支流,发源于完达山脉,自西南流向东北,河道弯曲狭长,有利于沼泽湿地的发
育与形成。 挠力河流域开发历史较早、垦荒活动阶段性强、土地利用类型多样、流域水系格局较为完整,是选
择该流域作为研究三江平原生态系统服务价值变化典型区的重要原因之一。
2摇 数据来源与研究方法
2. 1摇 土地利用数据获取
挠力河流域 1950 年和 1965 年的土地利用图,以 1965 年地形图件(1颐20 万)作为底图,参照其他相关历史
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图 1摇 挠力河流域地理位置示意图
Fig. 1摇 Location of the Naoli River Basin
资料汇编制作;1976 年的土地利用图,根据 1976 年编
制的 1颐20 万荒地调查图和 1972 年 MSS数据进行编制;
1983 年的土地利用图,根据 1983 年三江平原 1颐20 万湿
地植被图制作;1993 年、2005 年的土地利用图,根据
1993 年和 2005 年的 TM遥感数据进行解译和编制。 在
此基础上,按统一标准对各个时期土地利用类型进行分
类,作为研究挠力河流域近 60 年来生态系统服务价值
时空变化的基础。
2. 2摇 研究方法
2. 2. 1摇 生态系统服务价值计算
Costanza等人[1]于 1997 年在 Nature 杂志发表的研
究成果中,运用经济学原理定量分析生态系统服务价
值,该方法使生态系统服务价值评估得以量化实现,将
生态系统服务研究推向生态经济学研究的应用领域。 但由于 Costanza 等人对某些生态系统价值估计存在偏
差,我国学者谢高地等[12]参考其可靠的部分,在对我国 200 位生态学者进行问卷调查的基础上,制定出中国
不同陆地生态系统单位面积生态服务价值表(表 1),并在我国青藏高原地区得以应用。 考虑到研究区的实际
状况,本文使用中国陆地生态系统服务单位面积价值作为统一量表,计算挠力河流域各时期的生态系统服务
价值。
表 1摇 中国不同陆地生态系统单位面积生态服务价值[12]
Table 1摇 Chinese ecosystem service value unit area of different ecosystem types
生态服务价值 Ecosystem service value / (元 / hm2)
森林
Forest
草地
Grassland
农田
Farmland
湿地
Wetland
水体
Water body
荒漠
Desert
气体调节 Gas regulation 3097 707. 9 442. 4 1592. 7 0 0
气候调节 Climate regulation 2389. 1 796. 4 787. 5 15130. 9 407 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 treatment 1159. 2 1159. 2 1451. 2 16086. 6 16086. 6 8. 8
生物多样性保护 Biodiversity conservation 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 material 2300. 6 44. 2 88. 5 61. 9 8. 8 0
娱乐文化 Entertainment culture 1132. 6 35. 4 8. 8 4910. 9 3840. 2 8. 8
总计 Total 19334 6406. 5 6114. 3 55489 40676. 4 371. 4
生态系统服务价值的计算公式为:
V =移
n
i = 1
P i 伊 Ai (1)
式中, V为研究区生态系统服务总价值,元; P i为单位面积上土地利用类型 i的生态系统服务总价值,元 / hm2;
Ai 为研究区内土地利用类型 i的分布面积,km2[1]。
本文为了研究生态系统服务价值的空间变化,利用 ArcGIS软件,生成挠力河流域 2 km伊2 km尺度的正方
形网格图,将正方形网格图与挠力河流域各时期土地利用图分别进行叠加,根据中国陆地生态系统单位面积
生态服务价值表统计每个正方形网格的生态系统服务价值。
2. 2. 2摇 质心椭圆模型
质心模型是区域生态系统服务价值动态变化的重要指数之一。 质心迁移的方向可以揭示生态系统服务
1713摇 10 期 摇 摇 摇 赵亮摇 等:近 60 年挠力河流域生态系统服务价值时空变化 摇
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价值在空间上的变化轨迹。 如果价值格局在空间各方位上均衡发展,则其质心基本不变;若在某一方向上增
减比较明显,则其质心发生明显偏移[13]。 本文通过挠力河流域的生态系统服务价值质心的偏移情况来反映
价值在空间分布上的动态变化趋势。
计算公式如下:
X t =
移
n
i = 1
C ti 伊 X( )i
移
n
i = 1
C ti
摇 摇 摇 摇 Yt =
移
n
i = 1
C ti 伊 Y( )i
移
n
i = 1
C ti
(2)
式中, X t , Yt分别表示第 t年挠力河流域生态系统服务价值质心的坐标; C ti表示第 t年第 i个网格的生态系统
服务价值; X i , X i 分别表示第 i个网格的地理坐标。
当质心在空间上的相反方向均匀消长时,其质心基本不变或变化不明显。 因此,运用 ArcGIS 软件中的方
向性分布分析工具(标准椭圆)来反映生态系统服务价值的空间分布的方向性差异。 根据椭圆可以概括价值
的空间分布状态,且识别方向的趋势。 长轴为生态系统服务价值较高的方向,短轴为生态系统服务价值较低
的方向。
2. 2. 3摇 空间自相关
空间自相关分析是检验具有空间位置的某要素的观测值是否显著地与其相邻空间点上的观测值相关联。
空间自相关性使用全局和局部两种指标来度量,全局指标用于探测整个研究区域的空间模式,使用单一的值
来反映该区域的自相关程度;局部指标计算每一个空间单元与邻近单元就某一属性的相关程度[14]。 表示空
间自相关的指标和方法很多,其中最常用的是 Moran忆s I 指数。 本文使用 GeoDa 软件,分别计算挠力河流域
1950—2005 年 6 个时期的全局自相关和局部自相关,并进行检验。
3摇 结果与分析
3. 1摇 挠力河流域生态系统服务价值的时间动态变化
根据挠力河流域网格图生态服务价值的数值特点,参照数据变化的拐点值,按极低(0—244. 6伊104 元)、
低(244. 6伊104—500伊104 元)、中(500 伊104—800伊104 元)、高(800 伊104—1600伊104 元)、极高(1600 伊104—
2300伊104 元)5 个等级划分。 实践表明,如此划分可以很好地反映各个时期生态服务价值空间分布和 60a 间
价值阶段性变异的情况。 基于 ArcGIS软件,生成 1950—2005 年 6 个时期的挠力河流域生态系统服务价值格
局图(图 2)。
1950—2005 年间,挠力河流域生态系统服务价值发生了明显的变化,总价值呈递减趋势(图 3),由 1950
年的 749. 84 亿元降低至 2005 年的 308. 82 亿元,损失约 58. 82% 。 生态系统服务价值极高区与极低区变化最
为明显,生态系统服务价值极高区以挠力河主河道为主线逐时期萎缩,其中 1950—1965 年萎缩最为严重,而
1976—2005 年减少速度趋于缓和,总体呈破碎化过程;极低区在近 60 年的时间内,逐时期扩大,呈连片化过
程(图 2)。 挠力河流域生态系统服务价值在近 60 年的时间内,由以生态系统服务价值极高区为主导的状态
(约占总面积 41. 1% ),逐渐转化为以极低区为主导的空间格局(约占总面积 39. 2% )。
3. 2摇 挠力河流域生态系统服务价值的空间格局变化
3. 2. 1摇 生态系统服务价值质心转移
1950—2005 年挠力河流域生态系统服务价值质心(图 4)总体由北向南移动 11. 1 km,表明流域北部的开
垦活动相对于南部更加强烈。 挠力河流域生态系统服务价值标准椭圆空间分布的方向性差异由河流走向决
定,以挠力河主河道为主线分布,价值标准椭圆长轴为东北—西南方向,生态系统服务价值较高;西北—东南
短轴方向价值较低。
1950—1976 年期间,虽然生态系统服务总价值变化较大,但这段时期,挠力河流域还处于垦荒中前期,分
布于河流周边的平原易垦区域依然存在,是该时期垦荒活动的主要区域,各个方向开垦规模较为平衡,价值标
准椭圆变化相对较为稳定,价值质心略向东偏移 2. 14 km。 1983—2005 年时期价值空间变化较为明显,出现
2713 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
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图 2摇 不同时期挠力河流域生态系统服务价值空间分布图
Fig. 2摇 Spatial distribution maps of ecosystem services value at different times in Naoli River Basin
图 3摇 不同时期挠力河流域生态系统服务价值的变化
摇 Fig. 3摇 Dynamic changes of ecosystem services value at different
times in Naoli River Basin
南北方向上的波动,但价值质心明显向南迁移,由 1976
年向南迁移约 9. 8 km至 2005 年的状态。 根据李玉凤、
刘红玉的研究成果[15],根据海拔 100 m 等高线将挠力
河流域划分为平原和山地,得出湿地、草地主要分布于
中部与北部的平原区域,而林地则主要分布于南部和西
部的山地区域,使得平原区易开垦的湿地、林地和草地
成为中前期开荒的首要选择;而分布于山地及周边不易
开垦的湿地、林地和草地成为中后期垦荒的主要对象。
3. 2. 2摇 生态系统服务价值空间自相关的动态变化
由图 5 可知,近 60 年挠力河流域单位面积生态系
统服务价值的全局空间自相关指数全部大于 0,且数值
比较高(都在 0. 65 以上),这说明挠力河流域单位面积
生态系统服务价值相似(高高或低低)的地区在空间上集中分布。 Moran忆s I 指数与空间位置有关,反映数据
在空间上的集聚或分散程度。 挠力河流域单位面积生态系统服务价值全局 Moran忆s I 指数 60a 间呈总体下降
趋势,由 1950 年的 0. 7882 降至 2005 年的 0. 6633,说明这种集聚的趋势略有减弱。
由于全局 Moran忆s I指数只反映研究区总体的区域单元值的相似性程度,而不反映研究区内区域间的关
系,因此需要用局部自相关分析来探测挠力河流域内部单元间的相关关系,输出结果如图 6。
由图 6 可知,自 1950 年至 2005 年,挠力河流域单位生态系统服务价值高鄄高自相关类型呈明显的逐渐减
少趋势,且破碎化显著;低鄄低自相关类型呈先减少后增加的“V冶趋势,显现不显著连片化趋势;而无空间自相
关有逐渐增加趋势。 从空间分布上来看,主要分为 3 个阶段,在 1950 年,生态系统服务单位价值高鄄高自相关
类型在整个流域处主导地位,且集中分布于挠力河中上游;低鄄低自相关类型,分布较为广阔,主要分布流域周
3713摇 10 期 摇 摇 摇 赵亮摇 等:近 60 年挠力河流域生态系统服务价值时空变化 摇
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边区域,与高鄄高类型共同构成该时期的绝对主体。 1965—1983 年时期,高鄄高、低鄄低自相关类型较为平稳,无
空间自相关成为又一主导类型,这一阶段较上一阶段,高鄄高、低鄄低自相关类型萎缩较为明显,且分别向中下
游、中上游相反方向转移。 1993—2005 年间,高鄄高自相关类型显著沿挠力河主河道分布,且出现破碎化趋势;
低鄄低自相关类型略为稳定。
摇 图 4摇 挠力河流域生态系统服务价值质心和标准椭圆的动态变化
Fig. 4摇 Change of ecosystem services value centroid and standard
deviation ellipse in Naoli River Basin
摇 图 5摇 挠力河流域不同时期生态系统服务价值全局自相关指数
Fig. 5摇 Global spatial autocorrelation index of ecosystem services
value at different times in Naoli River Basin
图 6摇 挠力河流域单位生态系统服务价值局部空间自相关格局的动态变化
Fig. 6摇 Ecosystem service value pattern of local spatial autocorrelation dynamics in Naoli River Basin
3. 3摇 挠力河流域生态系统服务价值变化的驱动力分析
挠力河流域位于温带湿润半湿润季风气候区,其自然条件的变化对该流域土地利用有着一定的影响,且
很大程度与人为作用共同起作用。 近 60 年,挠力河流域年平均气温升高约 1. 3益,温度的升高使该地区土壤
环境更加适宜耕种,加剧了人们对湿地、草地、林地的开垦,地表的长期裸露,又致使地表增温,形成恶性循环;
同时人为修建排水系统,使土壤中的含水量适宜农作物生长,这也使得地下水位下降、空气中湿度降低等等,
4713 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
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导致原始生态系统发生改变。
不同土地利用类型的生态系统服务价值存在差异,人为改变土地利用类型是近 60 年间挠力河流域生态
系统服务价值发生变化的主要原因。 根据 1950 年—2005 年 6 个时期各土地利用类型面积的统计,其中农
田、林地、草地、湿地的面积(图 7)之和占各个时期流域总面积的 93%以上,这 4 种土地利用类型是各个时期
生态系统服务价值组成的重要基础。 近 60 年以来,人类的垦殖活动使挠力河流域的湿地面积大幅度减少,耕
地大面积增加[16],开垦湿地是挠力河流域生态系统服务价值减少的主要驱动因素。
图 7摇 1950—2005 年挠力河流域不同土地利用类型面积
摇 Fig. 7摇 The area of different land use types of Naoli River Basin
from the year 1950 to 2005
建国以来,大量人口迁入三江平原。 由于挠力河流
域自然条件较优越,成为三江平原开发最早的流域。
1950 年至 1965 年,是该流域开荒规模最大的一次,湿
地面积减少 5790 km2,林地面积减少 590 km2,农田面
积增加 4158 km2,草地面积增加 3366 km2,湿地与林地
损失面积基本转化为草地和农田,挠力河流域生态系统
服务价值在这一时期损失 286. 09 亿元,至 1965 年总价
值仅为 463. 75 亿元。 1965 年后期至 1983 年,开荒规模
在原有的基础上有所扩大,林地面积稳定,湿地面积减
少 758 km2,农田面积增加 4137 km2,草地面积减少
3890 km2,由于湿地面积减速趋于缓和,农田面积基本
由草地转化所得,使得这一时期挠力河流域的生态系统服务价值变化较为平稳,至 1983 年总价值为 435. 42
亿元。 1983 年以后,湿地、草地、林地面积继续减少;1983—1993 年间,林地减少面积为近 60 年最大,减少
1411 km2,湿地面积减少 2200 km2,草地面积减少 701 km2,农田面积增加 3883 km2,生态系统服务价值损失
126. 6 亿元。 至 2005 年,挠力河流域的生态系统服务价值仅为 308. 82 亿元。
4摇 结论
(1)近 60 年挠力河流域生态系统服务总价值,由 1950 年的 749. 84 亿元降低至 2005 年的 308. 82 亿元,
损失约 58. 82% 。 生态系统服务价值极高值以挠力河主河道为主线逐时期萎缩,且由 1950 年以极高区为主
导的状态逐渐转化为 2005 年以极低区为主导的格局。
(2)1950—2005 年挠力河流域生态系统服务价值质心总体由北向南移动 11. 1 km,表明流域北部的开垦
活动相对于南部更加强烈;空间自相关分析表明,挠力河流域单位生态系统服务价值单元间差异有扩大化趋
势;高鄄高自相关类型呈明显的逐渐减少的趋势,且破碎化显著;低鄄低自相关类型呈先减少后增加的“V冶趋
势,显现不显著连片化趋势;而无空间自相关有逐渐增加趋势。
(3)土地利用类型的改变是该流域生态系统服务价值时空格局转变,价值质心向南转移的主要驱动
因素。
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6713 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 33,No. 10 May,2013(Semimonthly)
CONTENTS
Special Topics in Soil and Water Conservation of County Changting, Fujian Province
Spatiotemporal dynamics of the bare soil cover in the Hetian basinal area of County Changting, China, during the past 35 years
XU Hanqiu (2946)
……
……………………………………………………………………………………………………………………
Analysis of fractional vegetation cover change and its impact on thermal environment in the Hetian basinal area of County Chang鄄
ting,Fujian Province, China XU Hanqiu, HE Hui, HUANG Shaolin (2954)……………………………………………………
Dynamic of soil organic carbon pool after restoration of Pinus massoniana in eroded red soil area
HE Shengjia, XIE Jinsheng, ZENG Hongda, et al (2964)
……………………………………
…………………………………………………………………………
RUSLE鄄based quantitative study on the soil erosion of the Hetian basin area in County Changting, Fujian Province, China
YANG Ranran, XU Hanqiu, LIN Na, et al (2974)
…………
…………………………………………………………………………………
Land use changes in a reddish soil erosion region of Southern China: Hetian Basin, County Changting
LIN Na, XU Hanqiu, HE Hui (2983)
………………………………
………………………………………………………………………………………………
Remote鄄sensing estimate of the carbon storage of subtropical Pinus massoniana forest in the Hetian Basin of County Changting,
China HUANG Shaolin, XU Hanqiu, LIN Na, et al (2992)………………………………………………………………………
Mutation of soil fertility quality in the red eroded area of southern China:A case study in Changting County, Fujian Province
CHEN Zhiqiang, CHEN Zhibiao (3002)
………
……………………………………………………………………………………………
Frontiers and Comprehensive Review
The temperature dependence of soil organic matter decomposition and CO2 efflux: a review
SHEN Zhengtao,SHI Bin,WANG Baojun,et al (3011)
……………………………………………
……………………………………………………………………………
Progress and prospects on cyanobacteria bloom鄄forming mechanism in lakes
MA Jianrong, DENG Jianming, QIN Boqiang,et al (3020)
……………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Autecology & Fundamentals
Characteristics of concentrations and carbon isotope compositions of dissolved inorganic carbon in soil water under varying vegeta鄄
tionsin karst watershed LIANG Xuan, WANG Zhijun, YUAN Daoxian, et al (3031)……………………………………………
The traits of diapause development of overwinter eggs in Rammeacris kiangsu Tsai (Orthoptera: Arcypteridae)
ZHU Daohong, CHEN Yanyan, ZHAO Qin (3039)
………………………
…………………………………………………………………………………
Analysis of gamete compatibility between Crassostrea hongkongensis and C. gigas
ZHANG Yuehuan, WANG Zhaoping, YAN Xiwu, et al (3047)
………………………………………………………
……………………………………………………………………
Population, Community and Ecosystem
Avifaunal community structure and species diversity in the Mt. Qomolangma National Nature Reserve, Tibet, China
WANG Bin,PENG Boyong,LI Jingjing,et al (3056)
…………………
………………………………………………………………………………
Impact of logging on carbon density of broadleaved鄄Korean pine mixed forests on Changbai Mountains
QI Lin, YU Dapao, ZHOU Wangming,et al (3065)
………………………………
………………………………………………………………………………
Community structure and species diversity of fish assemblage in the coastal waters of Jiaozhou Bay
XU Binduo, ZENG Huihui, XUE Ying, et al (3074)
……………………………………
………………………………………………………………………………
Assessment of heavy metal contamination in the soil鄄plant system of the Suaeda salsa wetland in the Yellow River Estuary
WANG Yaoping, BAI Junhong, XIAO Rong, et al (3083)
…………
…………………………………………………………………………
The effects of different original state on grassland community restoration succession
YANG Chen, WANG Wei, WANG Shiping, et al (3092)
……………………………………………………
…………………………………………………………………………
Effects of fertilization gradients on plant community structure and soil characteristics in alpine meadow
WANG Changting, WANG Genxu, LIU Wei, et al (3103)
………………………………
…………………………………………………………………………
Pattern鄄controlling mechanics of different age classes of Stellera chamaejasme population in degraded alpine grassland
GAO Fuyuan,ZHAO Chengzhang (3114)
………………
……………………………………………………………………………………………
Soil organic carbon pool at the western side of the sygera mountains, southeast Tibet, China
MA Heping,GUO Qiqiang,LIU Heman,et al (3122)
…………………………………………
………………………………………………………………………………
Correlation between foliar 啄13C and foliar trait factors of dominant species in Castanopsis carlessii forests in Lingshishan National
Forest Park WANG Yingzi (3129)…………………………………………………………………………………………………
Influences of artificial Kandelia obovata mangrove forest rehabilitation on the macrobenthos in Ximen Island
HUANG Li, CHEN Shaobo, CHOU Jianbiao, et al (3138)
…………………………
…………………………………………………………………………
Responses of soil microbial properties in soil profile to typical vegetation pattern and slope in karst鄄cluster depression area
FENG Shuzhen, SU Yirong, QIN Xinmin, et al (3148)
…………
……………………………………………………………………………
Correlation among vegetation characteristics, temperature and moisture of alpine meadow in the Qinghai鄄Tibetan Plateau
XU Manhou, XUE Xian (3158)
……………
……………………………………………………………………………………………………
Landscape, Regional and Global Ecology
The temporal and spatial variation of the value of ecosystem services of the Naoli River Basin ecosystem during the last 60 years
ZHAO Liang, LIU Jiping, TIAN Xuezhi (3169)
……
……………………………………………………………………………………
Sensitivity analysis of climate control in the Daisyworld model based on system dynamics CHEN Haibin,TANG Haiping (3177)……
Resource and Industrial Ecology
Analysis of key climatic factors influencing on seed cotton yield in cotton鄄wheat double cropping
HAN Yingchun,WAN Guoping,FAN Zhengyi,et al (3185)
………………………………………
…………………………………………………………………………
The effect of low鄄covered sand鄄fixing forest belts on restoration of the soil and vegetation
JIANG Lina, YANG Wenbin, LU Qi,et al (3192)
………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Dissolution rate under soil in karst areas and the influencing factors of different land use patterns
LAN Jiacheng, FU Wali, PENG Jingtao, et al (3205)
……………………………………
……………………………………………………………………………
Measuring external benefits of agricultural land preservation: an application of choice experiment in Wuhan, China
CHEN Zhu, JU Dengping, ZHANG Anlu (3213)
…………………
……………………………………………………………………………………
Research Notes
Effect of temperature and feeding frequency on asexual reproduction and polyp growth of the scyphozoan Cyanea nozakii Kishinouye
SUN Ming, DONG Jing, CHAI Yu, LI Yulong (3222)……………………………………………………………………………
The research on Buteo hemilasius nest鄄site selection on the west bank of Dalai Lake in Dalai Lake Natural Reserve
ZHANG Honghai, WANG Ming, CHEN Lei,et al (3233)
…………………
…………………………………………………………………………
Estimating rodent density using infrared鄄triggered camera technology ZHANG Shusheng, BAO Yixin, WANG Yanni, et al (3241)…
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《生态学报》2013 年征订启事
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争鸣冶的方针,依靠和团结广大生态学科研工作者,探索自然奥秘,为生态学基础理论研究搭建交流平台,促
进生态学研究深入发展,为我国培养和造就生态学科研人才和知识创新服务、为国民经济建设和发展服务。
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迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、新方法、新技术介绍;新书评价和
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