地理研究  2018 , 37 (9): 1692-1703 https://doi.org/10.11821/dlyj201809003

洞庭湖专栏

土地利用生态服务价值与经济发展的协调及空间分异——以西洞庭湖区为例

陈端吕12, 陈哲夫12, 彭保发12

1. 湖南文理学院资源环境与旅游学院,常德 415000
2. 洞庭湖生态经济区建设与发展湖南省协同创新中心,常德 415000

Spatial differentiation and coupling effect between land ecosystem services value and economic development: A case study of West Dongting Lake area

CHEN Duanlyu12, CHEN Zhefu12, PENG Baofa12

1. Hunan University of Arts and Science, Changde 415000, Hunan, China
2. Provincial Cooperative Innovation Center of Dongting Lake Eco-economic Zone Construction and Development, Changde 415000, Hunan, China

收稿日期: 2018-03-1

修回日期:  2018-06-29

网络出版日期:  2018-10-22

版权声明:  2018 《地理研究》编辑部 《地理研究》编辑部

基金资助:  国家自然科学基金项目(414711114)湖南省哲学社会科学基金项目(17JD62)

作者简介:

作者简介:陈端吕(1965- ),男,湖南隆回人,博士,教授,研究方向为GIS与景观地理学。E-mail:

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摘要

土地利用生态服务价值体现了土地通过集约利用与空间优化所发挥生态效益的大小,可在一定程度上反映土地利用与与经济发展的协调关系。以西洞庭湖区为研究对象,在ArcGIS软件支持下,通过评价与分析生态服务价值变化,分析生态经济协调发展水平及其空间差异,探讨土地利用生态服务价值与区域经济发展的互动响应与耦合协调关系。研究表明:① 2000年以来西洞庭湖区土地利用生态服务价值呈下降趋势,2000年西洞庭湖区生态服务价值为1292.13×106元·a-1,2011年为953.03×106元·a-1,损失339.10×106元。② 从整个研究区来看,整个研究阶段处于低度冲突的县有6个,分别为常德市辖区、安乡县、汉寿县、澧县、临澧县、津市市,只有桃源县处于潜在危机状态。从数量上看,整个区域内大多为冲突状态,区域在经济发展中存在的潜在危机较大。③ 从空间分异来看,2008年与2011年土地利用生态经济协调度基本上为低度冲突状态,需采取生态服务供给恢复与重建措施,控制生态服务消费需求的过快增长。整个区域只有桃源县与汉寿县由不协调转换为协调状态,主要原因是森林覆盖率相对较高,林地类型面积大,水土保持与水源涵养生态服务功能较强,提高了生态服务价值。

关键词: 生态服务价值 ; 耦合效应 ; 空间分异 ; 土地利用 ; 西洞庭湖区

Abstract

The ecosystem service value, which is an effective tool to measure the ecosystem services, to a certain extent, reflects the relation between land use and social economic system by changing the value of regional ecosystem services. Spatial analysis of West Dongting Lake region based on massive vector and raster data were made with the aid of ArcGIS 10. Eco-economic regulation mechanism was studied by constructing the ecological economic coordination index and analyzing the characters of spatial differentiation of eco-economic harmony degrees between land the ecosystem service and economic development. The results are shown as follows: (1) The ecosystem service value of West Dongting Lake area decreased from 1292.13×106 yuan in 2000 to 953.03×106 yuan in 2011, a reduction of 339.10×106 yuan. (2) In the whole study area except Taoyuan, 6 counties have low intensity conflict in the whole research period, which are Changde, Anxiang, Hanshou, Lixian, Linli and Jinshi. All this shows that there are conflicts and the potential crisis between the economic and social development. (3) In terms of spatial differentiation, the ecological economic coordination of land use from 2000 to 2008 and 2008 to 2011 is basically a state of low intensity conflict, and that from 2008 to 2011 was a potential crisis in space. It is necessary to take measures in ecological service recovery and reconstruction and control the rapid growth of the consumption demand of ecological services.

Keywords: ecosystem services value ; coupling effect ; spatial differentiation ; land use ; West Dongting Lake area

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陈端吕, 陈哲夫, 彭保发. 土地利用生态服务价值与经济发展的协调及空间分异——以西洞庭湖区为例[J]. 地理研究, 2018, 37(9): 1692-1703 https://doi.org/10.11821/dlyj201809003

CHEN Duanlyu, CHEN Zhefu, PENG Baofa. Spatial differentiation and coupling effect between land ecosystem services value and economic development: A case study of West Dongting Lake area[J]. Geographical Research, 2018, 37(9): 1692-1703 https://doi.org/10.11821/dlyj201809003

1 引言

随着人类对土地开发利用程度的不断加强,土地利用与生态安全的协调发展关系日益成为土地科学关注的焦点。生态服务价值(ecosystem service value,ESV)是衡量人类获取生态系统服务能力与生态效益大小的指标[1],将生态服务价值用于人类土地利用活动中,能够保证土地资源的集约利用开发与科学管理[2,3,4]。人类生产活动通过改变土地利用结构与生态服务价值而影响区域经济发展。土地资源利用约束下的经济发展与生态环境的协调是区域可持续发展的重要途径,通过分析土地利用生态服务价值与区域经济发展的互动响应关系及空间优化,对调整土地利用结构、提高土地配置效率与生态服务价值具有重大影响,是实现区域经济发展与生态环境协调优化的现实选择。

自Costanza等[5]提出全球生态服务功能价值的货币化评估以来,在概念内涵、形成与维持的生态过程机理、评估方法等方面有了一定的成果[6],已扩展到人类活动的多个领 域[7]。目前,土地利用的生态服务价值研究,大多数集中在土地利用类型生态服务价值的定量化测算、变化动态、空间格局与敏感性响应[8,9,10,11,12,13,14]。生态服务价值可在一定程度上反映土地利用与生态系统相互作用、相互影响、协同演变的作用过程及与经济发展之间密切的互动关系[15],通过土地利用生态服务功能,揭示其对区域经济发展的影响。在生态经济协调关系中,区域经济发展与生态系统服务已引起学术界的广泛关注[16,17],认识到生态服务的过度消耗,导致生态环境恶化,制约区域经济发展。但从国内现有研究来看,土地利用与社会经济关系体现了复杂性,大多局限于单因素的单向研究,缺少生态经济服务与区域经济耦合分析,特别是其耦合协调特征的空间分异规律有待于进一步探讨。

因此,基于耦合协调视角,以西洞庭湖区为研究对象,通过定量评价与分析土地利用生态服务价值变化,探讨土地利用生态服务与区域经济发展的协调发展水平及其空间差异,研究土地开发利用与经济发展的交互影响机理与演变规律,可为土地资源的合理配置、生态环境优化与区域协调发展提供依据。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究区概况

西洞庭湖区位于湖南省北部常德市境内(图1),洞庭湖区域的西部,总面积为142.2万hm2,辖安乡县、汉寿县、澧县、临澧县、桃源县、津市市等县(市)及常德市辖区。地貌以平原类型为主,山、丘、岗、湖兼有,水系发育,河网密布。气候夏暑冬寒,四季分明,日照热量充足。降雨较多,多年平均年降水量为1348.3 mm,暴雨天数多,易形成洪涝灾害。该区域土壤肥沃,区位优越,土地集约利用潜力较大。近年来,洞庭湖区生态经济建设已上升到国家战略,生态环境问题引起了社会各界的广泛关注,如何合理珍惜利用土地资源,促进区域生态环境与经济协调发展,已成为专家学者共同关注的焦点。

图1   西洞庭湖区位置与范围

Fig. 1   Location and range of West Dongting Lake area

2.2 指标选取与数据来源

按照全国土地利用现状分类标准,对常德市土地利用类型进行划分,然后运用ArcGIS软件进行图斑矢量化,构建西洞庭湖区土地利用类型空间分布现状图,见图2

图2   2000年、2008年、2011年西洞庭湖区土地利用类型空间分布格局

Fig. 2   The status of land use of West Dongting Lake area in 2000, 2008 and 2011

GDP是衡量经济发展的重要宏观指标,GDP总量增长体现了区域发展的综合实力。2000年、2008年、2011年西洞庭湖区GDP总量分别约为493.61亿元、1068.02亿元与1799.77亿元。2000-2011年间,西洞庭湖区GDP增加了1306.16亿元,增长率达到72.57%,其中,2000-2008年GDP增加了574.41亿元,2008-2011年GDP增加了731.75亿元。研究期内,GDP增长率超过整个区域平均水平的县(区)是常德市辖区、安乡县、汉寿县、澧县、津市市。各县(区)中3个年份GDP总量排列都为最前的为常德市辖区,为279.97亿元、606.42亿元、1026.87亿元,分别占全区域的56.72%、56.78%与57.06%,总量增长也较快。GDP空间统计栅格数据来源于全国GDP空间分布公里1 km网格数据,为了提高下一步生态与经济协调度的空间分析精度,结合《常德市统计年鉴》,利用ArcGIS软件进行栅格重采样为500 m×500 m,见图3

图3   2000年、2008年、2011年西洞庭湖区GDP空间统计

Fig. 3   Spatial distribution of GDP of West Dongting Lake area in 2000, 2008 and 2011

2.3 研究方法

2.3.1 生态服务价值评价方法 彭保发等[18]根据彭建等专家的研究方法[19]构建了常德市生态服务价值表,据此可计算西洞庭湖区生态服务总价值,用于该区域生态服务价值变化分析,计算公式为:

ESV=i=1mj=1nAjEij(i=1,2,,m;j=1,2,,n)(1)

式中:ESV代表区域生态系统功能价值;Ajj类土地类型面积(hm2);Eijj类土地类型的i类生态系统功能基准单价(元·hm-2·a-1),具体数值见参考文献[18]。

对于生态服务价值变化分析,采用生态服务价值动态度,反映了生态服务价值变化速度,其表达式为:

K=Ub-UaUa×1T×100%(2)

式中:K表达该地区一定时间范围内,生态服务价值数量变化情况;UaUb分别是某地区期初和期末生态服务价值数量;T为研究时段长。

2.3.2 土地利用的生态经济协调评价方法

协调状态评估方法——采用乔标等[20,21,22]构建的生态与经济协调度指数(EEH),用以表征经济发展与土地利用生态服务价值之间的协调关系,反映土地利用引起的生态环境变化与经济发展过程中耦合互动程度。EEH相关公式如下:

EEH=ESVprGDPpr

ESVpr=ESVpj-ESVpiESVpi,GDPpr=GDPpj-GDPpiGDPpi(3)

式中:ESVpr表示研究期内县域或栅格单元内生态服务价值变化率;GDPpr为相应单元GDP变化率;pipj分别为研究期的始、末年份。计算结果存在4种可能情况(表1)。从表1可知,对于EEH大于0,第1种情况是处于协调状态,而第4种情况处于不协调状态,必须注意其明确区分。以0.2为单位对EEHEEH< -1开始依次进行等级分类,分别为关系恶化(-∞,-1.0]、高度冲突(-1.0,-0.8]、较高冲突(-0.8,-0.6]、中度冲突(-0.6,-0.8]、较低冲突(-0.6,-0.8]、低度冲突(-0.2,0]、潜在危机(0,0.2]、低度协调(0.2,0.4]、较低协调(0.4,0.6]、中度协调(0.6,0.8]、较高协调(0.8,1.0]、高度协调(1.0,∞)等状态。

表1   土地利用过程中生态环境与经济发展协调度的标准划分[22]

Tab. 1   Division standard of coordination degree of ecological economic system

ESprGDPprEEH协调状态
第1种情况>0>0>0协调:土地利用过程中生态环境与经济发展协调,都有向好发展态势
第2种情况>0<0<0好转:土地利用过程中生态环境不断好转,但经济发展缓慢,有更大的提升空间
第3种情况<0>0<0失衡:单纯追求GDP增长,忽视土地合理利用与生态规划管理
第4种情况<0<0>0恶化:不合理的经济结构严重破坏了土地利用的可持续性,导致生态环境恶化,经济发展停滞不前

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3 结果分析

3.1 生态服务价值分析

根据生态服务价值表对2000年、2008年、2011年土地利用类型数据,运用ESV公式计算得出得到西洞庭湖区3个年度的栅格单元生态服务功能总价值空间分布(图4)以及各县域的单位面积的土地利用生态服务价值(表2)。

表2   2000年、2008年、2011年西洞庭湖区生态服务价值(106元·a-1

Tab. 2   Ecosystem services value of West Dongting Lake area in 2000, 2008 and 2011 (106 yuan·a-1)

年份常德市辖区安乡县汉寿县澧县临澧县桃源县津市市合计
2000284.62202.84248.76255.62145.40136.5418.351292.13
2008277.29206.52256.51262.48139.54135.2717.961018.28
2011276.19189.53264.82206.64133.33141.8916.82953.03

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图4   2000年、2008年、2011年西洞庭湖区土地利用生态服务价值空间分异

Fig. 4   Ecological services value of West Dongting Lake area in 2000, 2008 and 2011

表2可以看出,2000-2011年西洞庭湖区生态服务价值呈下降趋势,2000年生态服务价值为1292.13×106元·a-1,2008年为1018.28×106元·a-1,2011年下降到953.03×106元·a-1,区域内3个年度的土地利用生态服务价值的变化都是下降的。各县(区)中,汉寿县、桃源县的生态服务价值呈增长趋势。常德市辖区、安乡县、澧县、临澧县、津市市的生态服务价值呈负增长趋势。

表3可以看出,2000年至2011年期间未利用地有所减少,但生态用地变化幅度不大,导致生态服务价值总和有了些许下降。比较单位生态服务价值,水面最大,然后依次为林地、园地、其他农用地、牧草地、耕地、未利用地、建设用地。

表3   2000年、2008年、2011年西洞庭湖区面积与ESV对比(106元·a-1

Tab. 3   Contrast of ESV with acreage of West Dongting Lake area in 2000, 2008 and 2011 (106 yuan·a-1)

耕地园地牧草地林地水面其他农用地建设用地未利用地
2000年面积423532.0045607.60183.10425390.3082241.3085559.30122904.0065232.50
ESV401.7771.620.12483.28447.22191.56-340.9437.50
2008年面积415802.1045242.70324.00440693.5087142.8084670.50124057.5052717.00
ESV394.9470.380.12505.41428.35169.84-580.3829.63
2011年面积451887.5041965.9014445.20462700.4083765.9050715.00119368.9025801.00
ESV427.3358.3811.54518.14405.54134.10-614.0612.26

注:表中面积的单位为hm2

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图5可以看出,2000年至2008年的生态服务价值动态度变化幅度整体上基本呈现负增长,整个区域在空间分布上的变化幅度呈相近的趋势,而生态服务价值变化呈正增长的区域面积小,分布零碎。2008-2011年生态服务价值变化在空间上整体呈现出以城区为中心相对较高、而人工干扰少的地区相对较低的分布格局,山地丘陵地区生态服务价值上升最大,主要城镇化区域生态服务价值呈下降趋势,变化幅度较大的主要分布在人口密度大及城市建设力度大的区域,主要是城市化水平提高与建设用地大幅度增加所导致。表明生态服务价值变化受区域社会经济发展差异、土地利用变化类型与强度空间分异的影响,在区域分布上具有显著的空间异质性。生态服务价值变化与生态服务敏感性之间的关系表现为,某一时间段内生态服务价值增加或减少幅度越大,系统敏感性越强。

图5   2000-2008年、2008-2011年生态服务价值动态度空间分异

Fig. 5   Changes of ESV in West Dongting Lake area during 2000-2008 and 2008-2011

3.2 土地利用生态环境与经济发展的协调性评价

3.2.1 土地利用生态经济协调性分析 运用本文构建的生态与经济协调度模型,把西洞庭湖区分割为500 m×500 m的像元,对西洞庭湖区生态服务价值的变化率(ESVpr)与单元GDP变化率(GDPpr)进行计算,得出土地利用生态经济协调度空间分异(图6),评估经济发展与土地资源可持续利用的协调关系。

图6   2000-2008年、2008-2011年西洞庭湖区土地利用生态经济协调度空间分异

Fig. 6   Changes of EEH in West Dongting Lake area during 2000-2008 and 2008-2011

所有栅格单元2000-2008-2011年GDP基本处于增长状态。按照表2的生态经济协调度划分标准及图5中2000年至2008年的生态服务价值变化负向增长状况(ESVpr< 0),从图6a可以看出,2000年至2008年协调度范围基本上处于-0.2至+0.2之间,图中的红色表明了主要范围是-0.2 < EEH < 0,即2000-2008年土地利用生态经济协调度基本上为低度冲突状态,GDP发展对生态环境产生负影响,生态经济关系存在不协调趋势;处于0 < EEH ≤ 0.2范围(潜在危机)的生态经济协调单元比较少,分布零碎。根据图6b中2008年至2011年的生态经济协调空间分布情况,2008年至2011年生态经济协调度范围相对较宽,但主要为-0.2 < EEH ≤ 0.0(蓝色)及0.0 < EEH ≤ 0.2(绿色);根据生态服务价值正负变化状况的分布,在空间上表现为低度冲突与潜在危机状态,低度冲突状态(蓝色)占优势,表明生态服务价值的增长速度落后于经济增长,但经济发展正在承受越来越大的生态环境压力,生态环境尚无恶化,生态经济尚处于协调状态。

汇总西洞庭湖区的各县(市、区)情况,对西洞庭湖区各县(市、区)生态经济协调发展状况进行评估,得出各县(区)生态环境协调发展存在中度冲突、低度冲突与潜在危机3种状态(表4)。从整个研究区来看,研究期内西洞庭湖区EEH值为-0.03,其中2000-2008年EEH值为-0.03,2008-2011年EEH值为-0.07,均为低度冲突,说明西洞庭湖区生态环境与经济发展整体上处于不协调状态,表明了区域的土地利用生态服务价值有待进一步提高,必须进行土地资源的合理配置,强化土地可持续利用程度[23]

表4   2000-2008年、2008-2011年及2000-2011年西洞庭湖区土地利用生态经济协调度

Tab. 4   Changes of EEH in West Dongting Lake area during 2000-2008, 2008-2011 and 2000-2011

年度类别常德市辖区安乡县汉寿县澧县临澧县桃源县津市市
2000-2008年ESpr-0.03-0.03-0.11-0.030.04-0.030.01
GDPpr1.171.421.351.050.901.001.65
EEH-0.02-0.02-0.08-0.030.04-0.030.01
生态经济协调水平低度冲突低度冲突低度危机低度危机潜在危机低度冲突潜在危机
2008-2011年ESpr-0.01-0.080.03-0.21-0.040.05-0.06
GDPpr0.710.720.670.800.410.610.83
EEH-0.01-0.110.05-0.27-0.110.08-0.08
生态经济协调水平低度冲突低度冲突潜在危机中度冲突低度冲突潜在危机低度冲突
2000-2011年ESpr-0.03-0.11-0.08-0.24-0.010.02-0.06
GDPpr2.703.162.932.671.692.213.84
EEH-0.01-0.03-0.03-0.10-0.000.01-0.02
生态经济协调水平低度冲突低度冲突低度冲突低度冲突低度冲突潜在危机低度冲突

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整个研究阶段处于低度冲突的县有6个,分别为常德市辖区、安乡县、汉寿县、澧县、临澧县、津市市;只有桃源县处于潜在危机状态。从数量上看,整个区域内低度冲突状态的县域多,说明区域在经济社会发展中与土地利用的协调度不高。就其发展阶段而言,各县(区)在协调发展转换上呈现4种形式,即始终保持低度冲突、由低度冲突向中度冲突转换、潜在危机向低度冲突转换、低度冲突向潜在危机转换(图7)。其中始终保持低度冲突水平的有常德市辖区、安乡县,表明在经济社会发展过程中,区域生态经济发展与生态环境保护处于不协调状态;潜在危机向转换中度冲突为澧县,生态服务价值减小幅度相对大,导致产生冲突有逐渐增加的趋势;由低度冲突向潜在危机转换有汉寿县、桃源县,该区域森林资源相对丰富的县区,在发展过程中走循环产业发展道路,实现经济与生态的良性互动,逐步转向经济与生态协调发展,表明在区域经济发展过程中,以提升土地生态价值为目标,注重土地的合理利用与经济发展的协调;由潜在危机向低度冲突转换为临澧县、津市市,研究表明城镇化速度较快的地区为建设大量占用耕地,在经济增长的同时不注重土地利用结构的合理配置,从而降低了生态服务价值。

图7   2008年前后期比较的生态经济协调转换形式

Fig. 7   Coordinated transformation form in West Dongting Lake area during 2000-2011

3.2.2 土地利用生态服务价值对经济、社会变化的响应 2000-2011年间,西洞庭湖区GDP增加了1306.16亿元,增长率为72.57%。生态服务价值减少了117.64×106元。EEH为-0.03,土地利用生态经济发展总体上已不协调,说明在区域经济发展过程中,对于土地合理利用对生态环境产生影响的问题没有得到足够的重视。由于林地生态服务价值17509.30元/hm2·a-1、水面24476.40元/hm2·a-1、建设用地-20670.80元/hm2·a-1,西洞庭湖区水源涵养增幅最大,变化率达12.3%,林地生态服务价值增加对生态植被覆盖度会产生较大影响,提高了水土保持服务功能。而城市化对建设用地的需求增大从而使生态服务价值呈负向影响,可通过产业结构调整使土地资源达到合理利用,从而尽可能地提高生态服务价值的市场化利用效率,优化产业结构保护当地生态环境,是实现土地利用生态经济持续发展的重要环节。

4 结论

土地利用与经济发展紧密相关。通过西洞庭湖区2000年、2008年和2011年3个年度土地利用类型数据计算出土地利用生态服务价值,应用生态经济协调度评估模型,探讨研究区土地资源的可持续利用与区域经济发展的协调发展水平。结果表明:

(1)土地利用生态服务价值总体上呈现负增长,2000-2011年西洞庭湖区生态服务价值呈下降趋势,2000年西洞庭湖区生态服务价值为1292.13×106元·a-1,2011年为953.03×106元·a-1,损失339.10×106元,表明了西洞庭湖区土地利用数量、结构与空间配置有待于优化。

(2)从整个研究区来看,研究期内西洞庭湖区均为低度冲突,表明由于土地利用问题,导致了西洞庭湖区生态环境与经济发展整体上处于不协调状态。就各县而言,整个研究阶段处于低度冲突的县有6个,分别为常德市辖区、安乡县、汉寿县、澧县、临澧县、津市市;只有桃源县处于潜在危机状态。从数量上看,整个区域内冲突的县相对较多,表明土地利用对区域经济发展存在负向影响,同时也说明了经济发展过程导致了不合理的土地资源利用。

(3)生态服务价值空间分布受土地利用结构与空间格局变化的影响,具有显著空间异质性。2000年至2008年整体呈低度冲突状态,协调单元比较少,分布零碎,需采取生态服务供给恢复与重建措施,控制生态服务消费需求的过快增长。整个区域只有桃源县与汉寿县由不协调转换为协调状态,主要原因是森林覆盖率相对较高,林地类型面积大,水土保持与水源涵养生态服务功能较强,提高了生态服务价值。

The authors have declared that no competing interests exist.


参考文献

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https://doi.org/10.11821/yj2012020011      URL      [本文引用: 1]      摘要

本文在分析生态系统脆弱性概念与评价方法基础上,以土地利用变化引起的生态系统服务价值改变为影响力指标,以社会经济发展程度表征社会经济适应能力指标,构建区域土地利用变化对生态系统脆弱性影响评价和和空间表达方法,将生态系统脆弱性研究拓展到人类(社会)—自然(生态、环境)耦合系统的综合分析与评价,以广州市花都区为例,从花都区、乡镇两个空间尺度上进行了评价。结果表明:(1)在1980~1990年、1990~2000年和2000~2005年三个时间段,耕地面积的变化对该区生态系统服务功能影响最为显著;(2)1990~2000年和2000~2005年间,研究区社会经济适应性指数保持为正,两期平均值分别为0.391和0.374;(3)从研究区1990~2000年和2000~2005年两期脆弱性空间分布来看,虽然适应能力的提高在一定程度上缓解了土地利用变化对生态系统的负向影响,但总体呈现脆弱趋势,且脆弱性严重的乡镇数在时间尺度上呈现增加趋势。

[Dou Yue, Dai Erfu, Wu Shaohong.

Assessment on vulnerability of ecosystems to land use change: A case study of Huadu district, Guangzhou city

. Geographical Research, 2012, 31(2): 311-322.]

https://doi.org/10.11821/yj2012020011      URL      [本文引用: 1]      摘要

本文在分析生态系统脆弱性概念与评价方法基础上,以土地利用变化引起的生态系统服务价值改变为影响力指标,以社会经济发展程度表征社会经济适应能力指标,构建区域土地利用变化对生态系统脆弱性影响评价和和空间表达方法,将生态系统脆弱性研究拓展到人类(社会)—自然(生态、环境)耦合系统的综合分析与评价,以广州市花都区为例,从花都区、乡镇两个空间尺度上进行了评价。结果表明:(1)在1980~1990年、1990~2000年和2000~2005年三个时间段,耕地面积的变化对该区生态系统服务功能影响最为显著;(2)1990~2000年和2000~2005年间,研究区社会经济适应性指数保持为正,两期平均值分别为0.391和0.374;(3)从研究区1990~2000年和2000~2005年两期脆弱性空间分布来看,虽然适应能力的提高在一定程度上缓解了土地利用变化对生态系统的负向影响,但总体呈现脆弱趋势,且脆弱性严重的乡镇数在时间尺度上呈现增加趋势。
[4] 李边疆, 王万茂.

区域土地利用与生态环境耦合关系的系统分析

. 干旱区地理, 2008, 31(1): 142-148.

URL      [本文引用: 1]      摘要

区域土地利用与生态环境之间存在复杂的、非线性、动态耦合关系,这种耦合关系可以看作是二者 以土地自然生态系统为公共界面耦合而成的具有鲜明耗散结构特征的复合系统,其内部存在明显的熵值平衡机制,演化轨迹也呈V型。在对二者耦合关系实质进行系 统把握的基础上,归纳了二者关系存在四大基本特征,并运用灰色关联分析与系统动力学两种方法为二者关系的研究设计了两种思路,最后就区域土地利用与生态环 境耦合关系的调控方向进行探讨。

[Li Bianjiang, Wang Wanmao.

Coupling relationship between regional land use and eco-environment

. Arid Land Geography, 2008, 31(1): 142-148.]

URL      [本文引用: 1]      摘要

区域土地利用与生态环境之间存在复杂的、非线性、动态耦合关系,这种耦合关系可以看作是二者 以土地自然生态系统为公共界面耦合而成的具有鲜明耗散结构特征的复合系统,其内部存在明显的熵值平衡机制,演化轨迹也呈V型。在对二者耦合关系实质进行系 统把握的基础上,归纳了二者关系存在四大基本特征,并运用灰色关联分析与系统动力学两种方法为二者关系的研究设计了两种思路,最后就区域土地利用与生态环 境耦合关系的调控方向进行探讨。
[5] Costanza Robert.

The value of ecosystem services

. Ecological Economics, 1998, 25(1): 1-2.

https://doi.org/10.1016/S0921-8009(98)00007-X      URL      [本文引用: 1]      摘要

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[6] 彭保发, 郑俞, 刘宇.

耦合生态服务的区域生态安全格局研究框架

. 地理科学, 2018, 38(3): 361-367.

URL      [本文引用: 1]      摘要

在深入阐明生态系统服务与区域生态安全格局之间内在联系的基础上,根据人类社会与生态系统之间以生态服务流为纽带形成的反馈机制,提出基于驱动(Driver)-压力(Pressure)-状态(State)-影响(Impact)-响应(Response)区域生态安全格局研究框架。该框架有助于深入理解区域生态安全维持和区域生态安全问题形成的机制,拓展区域生态安全评估、生态安全格局维持和提升的视野。当前,耦合生态服务的区域生态安全格局研究有3个关键的前沿议题:(1)生态服务需求和生态服务供给的空间耦合及其对人类活动的响应;(2)维持生态系统服务流网络结构完整性和稳定性的人类活动阈值;(3)耦合人类生态服务供给和需求的区域生态安全评估模型。

[Peng Baofa, Zheng Yu, Liu Yu.

Coupling ecosystem services and regional ecological security pattern

. Scientia Geographica Sinica, 2018, 38(3): 361-367.]

URL      [本文引用: 1]      摘要

在深入阐明生态系统服务与区域生态安全格局之间内在联系的基础上,根据人类社会与生态系统之间以生态服务流为纽带形成的反馈机制,提出基于驱动(Driver)-压力(Pressure)-状态(State)-影响(Impact)-响应(Response)区域生态安全格局研究框架。该框架有助于深入理解区域生态安全维持和区域生态安全问题形成的机制,拓展区域生态安全评估、生态安全格局维持和提升的视野。当前,耦合生态服务的区域生态安全格局研究有3个关键的前沿议题:(1)生态服务需求和生态服务供给的空间耦合及其对人类活动的响应;(2)维持生态系统服务流网络结构完整性和稳定性的人类活动阈值;(3)耦合人类生态服务供给和需求的区域生态安全评估模型。
[7] 王大尚, 郑华, 欧阳志云.

生态系统服务供给、消费与人类福祉的关系

. 应用生态学报, 2013, 24(6): 1747-1753.

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

生态系统服务的持续供给是区域可持续发展的基础,人类通过对生态系统服务的消费来满足和提高自身福祉.科学认识生态系统服务供给、消费与人类福祉之间的关系,对于协调生态系统服务保育与人类福祉提高的关系具有重要意义.本文对生态系统服务供给的多样性、复杂性、区域性特点和生态系统服务消费的差异性、不可或缺性特征,以及人类福祉的多维性、地域性、评价指标多样性分别进行了综述,分析了生态系统服务供给与消费之间的不确定性关系和多尺度关联特征,阐述了生态系统服务与人类福祉之间相互反馈和非同步性关系.最后,围绕生态系统服务供给、消费与人类福祉的关系,提出了有待进一步研究的问题.

[Wang Dashang, Zheng Hua, Ouyang Zhiyun.

Ecosystem services supply and consumption and their relationships with human well-being

. Chinese Journal of Applied Ecology, 2013, 24(6): 1747-1753.]

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

生态系统服务的持续供给是区域可持续发展的基础,人类通过对生态系统服务的消费来满足和提高自身福祉.科学认识生态系统服务供给、消费与人类福祉之间的关系,对于协调生态系统服务保育与人类福祉提高的关系具有重要意义.本文对生态系统服务供给的多样性、复杂性、区域性特点和生态系统服务消费的差异性、不可或缺性特征,以及人类福祉的多维性、地域性、评价指标多样性分别进行了综述,分析了生态系统服务供给与消费之间的不确定性关系和多尺度关联特征,阐述了生态系统服务与人类福祉之间相互反馈和非同步性关系.最后,围绕生态系统服务供给、消费与人类福祉的关系,提出了有待进一步研究的问题.
[8] 徐丽芬, 许学工, 罗涛, .

基于土地利用的生态系统服务价值当量修订方法: 以渤海湾沿岸为例

. 地理研究, 2012, 31(10): 1775-1784.

https://doi.org/10.11821/yj2012100004      URL      [本文引用: 1]      摘要

谢高地等的生态服务功能当量研究成果,在国内被广为应用。鉴于当前许多研究中直接引用而忽视区域差异的现象,本文旨在探索一套精度较高的基于当量的生态系统服务功能评价方法,进而应用于今后大、中尺度多时间序列的评价。修订方法可总结为:(1)以农田为基准的地区修订,采用研究区农田粮食单位面积产量与全国农田粮食单位面积产量的比值作为地区修订系数,将"中国生态系统单位面积生态服务价值当量表"修订为"研究区生态系统单位面积生态服务价值当量表",考虑到森林生态系统的复杂性,用生物量对森林生态系统的服务价值作进一步的修订;(2)基于植被覆盖度的单元格修订,采用NDVI数据,计算植被覆盖度系数,对农田、林地、草地生态系统进行逐单元格修订。实现生态服务功能评价从全国—地区—单元格逐级降尺度的修订,以保证生态服务价值当量在不同尺度下的可比性,亦能充分显示出生态服务价值的空间异质性。最后以渤海湾沿岸为例,采用该方法对研究区生态服务功能及其变化进行了相对评估,并采用敏感性指数方法进行了检验。本方法较适用于生态服务功能的时间序列对比分析,可以检测出区域内部生态服务功能的强度差异和时空变化。

[Xu Lifen, Xu Xuegong, Luo Tao, et al.

Services based on land use: A case study of Bohai Rim

. Geographical Research, 2012, 31(10): 1775-1784.]

https://doi.org/10.11821/yj2012100004      URL      [本文引用: 1]      摘要

谢高地等的生态服务功能当量研究成果,在国内被广为应用。鉴于当前许多研究中直接引用而忽视区域差异的现象,本文旨在探索一套精度较高的基于当量的生态系统服务功能评价方法,进而应用于今后大、中尺度多时间序列的评价。修订方法可总结为:(1)以农田为基准的地区修订,采用研究区农田粮食单位面积产量与全国农田粮食单位面积产量的比值作为地区修订系数,将"中国生态系统单位面积生态服务价值当量表"修订为"研究区生态系统单位面积生态服务价值当量表",考虑到森林生态系统的复杂性,用生物量对森林生态系统的服务价值作进一步的修订;(2)基于植被覆盖度的单元格修订,采用NDVI数据,计算植被覆盖度系数,对农田、林地、草地生态系统进行逐单元格修订。实现生态服务功能评价从全国—地区—单元格逐级降尺度的修订,以保证生态服务价值当量在不同尺度下的可比性,亦能充分显示出生态服务价值的空间异质性。最后以渤海湾沿岸为例,采用该方法对研究区生态服务功能及其变化进行了相对评估,并采用敏感性指数方法进行了检验。本方法较适用于生态服务功能的时间序列对比分析,可以检测出区域内部生态服务功能的强度差异和时空变化。
[9] 刘永强, 廖柳文, 龙花楼.

土地利用转型的生态系统服务价值效应分析: 以湖南省为例

. 地理研究, 2015, 34(4): 691-700.

https://doi.org/10.11821/dlyj201504008      URL      [本文引用: 1]      摘要

以1995年、2000年、 2005年和2010年四期Landsat TM影像解译数据和社会经济数据为基础,借助Arc GIS分析手段,探讨了期间湖南省的土地利用转型情况。借鉴全球生态系统服务价值的最新研究成果,结合中国实际情况对生态系统服务价值系数进行了修订,进 而对湖南省土地利用转型导致的生态系统服务价值变化进行了测度和分析。结果表明:1995-2010年,湖南省土地利用发生明显变化,主要表现为城乡建设 用地增加及耕地和草地面积的减少;1995-2000年,湖南省生态系统服务价值略有提升,由8807.8亿元变为8829.5亿元,增加0.25%。但 自2000年以后,生态系统服务价值持续下降,由2000年的8829.5亿元降至2010年的8770.9亿元,下降0.66%。最后,提出保障湖南省 生态系统服务功能的土地利用优化配置建议。

[Liu Yongqiang, Liao Liuwen, Long Hualou, et al.

Effects of land use transitions on ecosystem services value: A case study of Hunan province

. Geographical Research, 2015, 34(4): 691-700.]

https://doi.org/10.11821/dlyj201504008      URL      [本文引用: 1]      摘要

以1995年、2000年、 2005年和2010年四期Landsat TM影像解译数据和社会经济数据为基础,借助Arc GIS分析手段,探讨了期间湖南省的土地利用转型情况。借鉴全球生态系统服务价值的最新研究成果,结合中国实际情况对生态系统服务价值系数进行了修订,进 而对湖南省土地利用转型导致的生态系统服务价值变化进行了测度和分析。结果表明:1995-2010年,湖南省土地利用发生明显变化,主要表现为城乡建设 用地增加及耕地和草地面积的减少;1995-2000年,湖南省生态系统服务价值略有提升,由8807.8亿元变为8829.5亿元,增加0.25%。但 自2000年以后,生态系统服务价值持续下降,由2000年的8829.5亿元降至2010年的8770.9亿元,下降0.66%。最后,提出保障湖南省 生态系统服务功能的土地利用优化配置建议。
[10] 岳书平, 张树文, 闫业超.

东北样带土地利用变化对生态服务价值的影响

. 地理学报, 2007, 62(8): 879-886.

https://doi.org/10.3321/j.issn:0375-5444.2007.08.010      URL      [本文引用: 1]      摘要

根据中国东北样带上不同的土地利用组合类型,分别选取抚松县、磐石市、公主岭市、通辽市及林西县作为典型区,运用GIS和遥感技术分析近30年来不同类型区土地利用变化对生态系统服务价值的影响。本文选取基于货币量的价值量评价法,参考Costanza等人的研究成果,结合研究区的实际情况,运用中国陆地生态系统服务单位面积价值的平均值来分析研究区的生态系统服务价值变化情况。研究结果表明,1976-2000年间东北样带土地利用类型变化很大,土地利用程度均呈加大趋势,耕地、林地和草地的ESV均有较大变动,不同类型区单位面积的ESV差别也很大,其基本分布规律为林区农林交错区牧区农牧交错区农区。敏感性分析结果表明,研究区内ESV对生态服务功能价值指数是缺乏弹性的,研究结果是可信的。

[Yue Shuping, Zhang Shuwen, Yan Yechao.

Impacts of land use change on ecosystem services value in the Northeast China Transect (NECT)

. Acta Geographica Sinica, 2007, 62(8): 879-886.]

https://doi.org/10.3321/j.issn:0375-5444.2007.08.010      URL      [本文引用: 1]      摘要

根据中国东北样带上不同的土地利用组合类型,分别选取抚松县、磐石市、公主岭市、通辽市及林西县作为典型区,运用GIS和遥感技术分析近30年来不同类型区土地利用变化对生态系统服务价值的影响。本文选取基于货币量的价值量评价法,参考Costanza等人的研究成果,结合研究区的实际情况,运用中国陆地生态系统服务单位面积价值的平均值来分析研究区的生态系统服务价值变化情况。研究结果表明,1976-2000年间东北样带土地利用类型变化很大,土地利用程度均呈加大趋势,耕地、林地和草地的ESV均有较大变动,不同类型区单位面积的ESV差别也很大,其基本分布规律为林区农林交错区牧区农牧交错区农区。敏感性分析结果表明,研究区内ESV对生态服务功能价值指数是缺乏弹性的,研究结果是可信的。
[11] 李梦桃, 周忠学.

西安市城市景观的正负生态系统服务测算及空间格局

. 地理学报, 2016, 71(7): 1215-1230.

https://doi.org/10.11821/dlxb201607010      URL      [本文引用: 1]      摘要

综合测评城市景观的复合(正负)生态系统服务功能和评价不同城市景观类型的生态系统服务贡献,对优化、调控在城市化影响下的景观转换和城市生态环境建设等具有重要的科学意义。运用景观生态学理论与生态系统服务理论,基于研究区的TM遥感影像和Erdas、Arc GIS 10.1软件对西安市建成区2013年城市景观的复合生态系统服务进行测算和空间分析。结果表明:(1)西安城市景观产生的负向生态系统服务价值远高于正向生态系统服务价值,净生态系统服务达-12.71×10~8元;在城市化过程中,随着自然景观向半人工景观、人工景观的转变,导致景观生态系统服务的价值急剧下降,负向生态系统服务占主导,87.81%的土地复合生态系统服务为负值,仅有12.19%的土地复合生态系统服务为正值,以建筑用地为主体的城市景观体系必然会导致生态系统服务的下降。(2)西安市城市景观的总正向生态系统服务空间分布差异明显,整体呈现为研究区中心值低于四周,沿行道绿地、公园绿地等景观形成格网状、斑块状分布的高值区;总负向生态系统服务整体上呈现中心值高于四周,高值区较集聚,自然景观和半人工景观是维系城市正向生态系统服务的主要景观类型。(3)城市景观的空间分布基本上决定了复合生态系统服务的空间大格局,西安市各城市景观类型的空间组合与镶嵌状况,使得生态系统服务正负值呈斑块状、棋盘状交错分布的格局。愈向城市外围,复合生态系统服务价值越高;城中林地、绿地和水域分布的地方是复合生态系统服务价值网状高值区。

[Li Mengtao, Zhou Zhongxue.

Positive and negative ecosystem services evaluation and its spatial pattern analysis on urban landscape: A case study of Xi'an city

. Acta Geographica Sinica, 2016, 71(7): 1215-1230.]

https://doi.org/10.11821/dlxb201607010      URL      [本文引用: 1]      摘要

综合测评城市景观的复合(正负)生态系统服务功能和评价不同城市景观类型的生态系统服务贡献,对优化、调控在城市化影响下的景观转换和城市生态环境建设等具有重要的科学意义。运用景观生态学理论与生态系统服务理论,基于研究区的TM遥感影像和Erdas、Arc GIS 10.1软件对西安市建成区2013年城市景观的复合生态系统服务进行测算和空间分析。结果表明:(1)西安城市景观产生的负向生态系统服务价值远高于正向生态系统服务价值,净生态系统服务达-12.71×10~8元;在城市化过程中,随着自然景观向半人工景观、人工景观的转变,导致景观生态系统服务的价值急剧下降,负向生态系统服务占主导,87.81%的土地复合生态系统服务为负值,仅有12.19%的土地复合生态系统服务为正值,以建筑用地为主体的城市景观体系必然会导致生态系统服务的下降。(2)西安市城市景观的总正向生态系统服务空间分布差异明显,整体呈现为研究区中心值低于四周,沿行道绿地、公园绿地等景观形成格网状、斑块状分布的高值区;总负向生态系统服务整体上呈现中心值高于四周,高值区较集聚,自然景观和半人工景观是维系城市正向生态系统服务的主要景观类型。(3)城市景观的空间分布基本上决定了复合生态系统服务的空间大格局,西安市各城市景观类型的空间组合与镶嵌状况,使得生态系统服务正负值呈斑块状、棋盘状交错分布的格局。愈向城市外围,复合生态系统服务价值越高;城中林地、绿地和水域分布的地方是复合生态系统服务价值网状高值区。
[12] 满苏尔·沙比提, 娜斯曼·那斯尔丁, 阿尔斯朗·马木提.

托木尔峰国家级自然保护区土地利用/覆被生态服务价值变化分析

. 地理研究, 2016, 35(11): 2116-2124.

https://doi.org/10.11821/dlyj201611009      URL      [本文引用: 1]      摘要

参照中国陆地生态系统服务价值当量,结合研究区不同土地利用/覆被类型的生物生产量,研究各土地利用/覆被类型的生态服务价值变化.结果表明:①1989-2014年,冰川面积增长27.63%,草地增长35.69%,水体减少55.43%,荒地减少13.81%,林地减少9.87%;1989-2002年的区域综合动态度为0.72%,2002-2014年的为0.62%.②保护区的生态服务价值为52.31x108元/a,突出了保护区重要的生态地位.在保护区11项生态服务功能中,水文调节和水资源供给生态服务功能价值最高,食物和原料生产生态服务功能价值较低.③1989-2014年生态服务总价值量降低31.49%,其中冰川和草地的总价值量持续增长27.63%和35.70%,水体和荒地的持续减少55.43%和13.81%,林地的先减22.13%,后增15.75%.在价值构成比例上,1989年水体占主要地位,2014年冰川占主要地位.

[Mansur Sabit, Nasima Nasirdin, Arslan Mamut.

Analysis on the change of land use/cover ecological service value in Tomur National Nature Reserve

. Geographical Research, 2016, 35(11): 2116-2124.]

https://doi.org/10.11821/dlyj201611009      URL      [本文引用: 1]      摘要

参照中国陆地生态系统服务价值当量,结合研究区不同土地利用/覆被类型的生物生产量,研究各土地利用/覆被类型的生态服务价值变化.结果表明:①1989-2014年,冰川面积增长27.63%,草地增长35.69%,水体减少55.43%,荒地减少13.81%,林地减少9.87%;1989-2002年的区域综合动态度为0.72%,2002-2014年的为0.62%.②保护区的生态服务价值为52.31x108元/a,突出了保护区重要的生态地位.在保护区11项生态服务功能中,水文调节和水资源供给生态服务功能价值最高,食物和原料生产生态服务功能价值较低.③1989-2014年生态服务总价值量降低31.49%,其中冰川和草地的总价值量持续增长27.63%和35.70%,水体和荒地的持续减少55.43%和13.81%,林地的先减22.13%,后增15.75%.在价值构成比例上,1989年水体占主要地位,2014年冰川占主要地位.
[13] 胡喜生, 洪伟, 吴承祯.

福州市土地生态系统服务与城市化耦合度分析

. 地理科学, 2013, 33(10): 1216-1223.

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

在构建土地生态系统服务和城市化2个子系统指标体系的基础上,采用价值系数法核算福州市各种土地生态服务的价值,并提出采用匀滑技术来弥补城市化系统个别指标数据片断的缺失,最后,利用协同学思想构建2个子系统之间的耦合度模型,探讨了不同序参量上、下限的选择对系统耦合关系的影响,并对福州市的土地生态系统服务与城市化之间的耦合关系进行了测定和互动关系分析。研究结果表明:①序参量上、下限值的选择对土地生态系统服务与城市化系统的耦合度具有一定的影响,但对区域时间序列总体变化趋势的影响不大。②福州市土地生态系统服务与城市化的交互耦合在2000年处于磨合阶段,而后进入高水平的耦合阶段,且两者的耦合协调度值处于0.36~0.82之间,除了2000年处于低度协调,2000年以后均处于中度协调及以上水平。③动态耦合模型与容量耦合函数模型两者计算得到的耦合度变化规律高度一致。

[Hu Xisheng, Hong Wei, Wu Chengzhen.

Coupling degrees of land ecosystem services and urbanization of Fuzhou city

. Scientia Geographica Sinica, 2013, 33(10): 1216-1223.]

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

在构建土地生态系统服务和城市化2个子系统指标体系的基础上,采用价值系数法核算福州市各种土地生态服务的价值,并提出采用匀滑技术来弥补城市化系统个别指标数据片断的缺失,最后,利用协同学思想构建2个子系统之间的耦合度模型,探讨了不同序参量上、下限的选择对系统耦合关系的影响,并对福州市的土地生态系统服务与城市化之间的耦合关系进行了测定和互动关系分析。研究结果表明:①序参量上、下限值的选择对土地生态系统服务与城市化系统的耦合度具有一定的影响,但对区域时间序列总体变化趋势的影响不大。②福州市土地生态系统服务与城市化的交互耦合在2000年处于磨合阶段,而后进入高水平的耦合阶段,且两者的耦合协调度值处于0.36~0.82之间,除了2000年处于低度协调,2000年以后均处于中度协调及以上水平。③动态耦合模型与容量耦合函数模型两者计算得到的耦合度变化规律高度一致。
[14] 李晓文, 方创琳, 黄金川, .

西北干旱区城市土地利用变化及其区域生态环境效应: 以甘河西地区为例

. 第四纪研究, 2003, 23(3): 280-290.

https://doi.org/10.3321/j.issn:1001-7410.2003.03.006      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

Based on the data of land use/land cover in Hexi region, Gansu Province, the process of land use transformation and associated contribution to the regional eco-environment in Hexi region were measured and quantified spatial-explicitly, the main results and findings include that: 1) the general quality of regional eco-environment has maintained relative stabilization in the past 15 years. However, the trends of both improvement and degradation in eco-environment were coexist, and displayed their spatial heterogeneity in county-level; 2) the transformation among grassland, woodland and cultivated land acted as the key contributors to the changes in regional eco-environment, while the contribution from the urban land use transformations were insignificant in general; 3) the growth of urban land use was rather slow, indicating that the process of urbanization was generally in active in Hexi region. The urban land use transformation occurred more frequently in Jinchang, Jiayuguan, Zhangye and Wuwei, showing the more active process of urbanization in those region; 4) in county level, the impacts of urban land use transformation on the regional eco-environment exhibited the following regional heterogeneity, i.e., the urban land use transformation improved the eco-environment quality where the quality of eco-environment is inferior originally, and reduced the quality of eco-environment in the area with high quality in eco-environment formerly; 5) among those urban land use transformation, the impact of city and industry land use transformation on eco-environmental quality presented the same trends as that of general urban land use, while the transformation associated with township residential land use exhibited the strong impacts on regional eco-environment both positively and adversely; 6) the growing and shrinking of urban land use both show the two-edged effects (i.e., positive and negative) on regional eco-environment in Hexi Region, the growing of urban land use showed similar trends as the general urban land use in its effects on regional eco-environment, while the shirking of urban land use behaved adversely, i.e., they may continuously undermine the eco-environment where the eco-environmental quality is formerly inferior, and enhance the eco-environment where the eco-environmental quality is high originally.

[Li Xiaowen, Fang Chuanglin, Huang Jinchuan, et al.

The urban land use transformations and associated effects on eco-environment in northwest China arid region: A case study in Hexi region, Gansu province

. Quaternary Sciences. 2003, 23(3): 280-290.]

https://doi.org/10.3321/j.issn:1001-7410.2003.03.006      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

Based on the data of land use/land cover in Hexi region, Gansu Province, the process of land use transformation and associated contribution to the regional eco-environment in Hexi region were measured and quantified spatial-explicitly, the main results and findings include that: 1) the general quality of regional eco-environment has maintained relative stabilization in the past 15 years. However, the trends of both improvement and degradation in eco-environment were coexist, and displayed their spatial heterogeneity in county-level; 2) the transformation among grassland, woodland and cultivated land acted as the key contributors to the changes in regional eco-environment, while the contribution from the urban land use transformations were insignificant in general; 3) the growth of urban land use was rather slow, indicating that the process of urbanization was generally in active in Hexi region. The urban land use transformation occurred more frequently in Jinchang, Jiayuguan, Zhangye and Wuwei, showing the more active process of urbanization in those region; 4) in county level, the impacts of urban land use transformation on the regional eco-environment exhibited the following regional heterogeneity, i.e., the urban land use transformation improved the eco-environment quality where the quality of eco-environment is inferior originally, and reduced the quality of eco-environment in the area with high quality in eco-environment formerly; 5) among those urban land use transformation, the impact of city and industry land use transformation on eco-environmental quality presented the same trends as that of general urban land use, while the transformation associated with township residential land use exhibited the strong impacts on regional eco-environment both positively and adversely; 6) the growing and shrinking of urban land use both show the two-edged effects (i.e., positive and negative) on regional eco-environment in Hexi Region, the growing of urban land use showed similar trends as the general urban land use in its effects on regional eco-environment, while the shirking of urban land use behaved adversely, i.e., they may continuously undermine the eco-environment where the eco-environmental quality is formerly inferior, and enhance the eco-environment where the eco-environmental quality is high originally.
[15] 周忠学, 任志远.

陕北土地利用变化与经济发展耦合关系研究

. 干旱区资源与环境, 2010, 24(7): 58-62.

[本文引用: 1]     

[Zhou Zhongxue, Ren Zhiyuan.

Coupling relationships between land use change and economic development in northern Shaanxi province

. Journal of Arid Land Resources and Environment, 2010, 24(7): 58-62.]

[本文引用: 1]     

[16] 马丽, 金凤君, 刘毅.

中国经济与环境污染耦合度格局及工业结构解析

. 地理学报, 2012, 67(10): 1299-1307.

https://doi.org/10.11821/xb201210001      URL      [本文引用: 1]      摘要

耦合是指两个或两个以上系统的相互作用与相互影响。由于从自然界提取资源并进行加工,最后并排放废弃物质到自然界,区域经济子系统和环境子系统通过各自元素的相互作用彼此影响形成经济环境耦合关系。本文运用耦合协调度模型,通过建立中国区域经济发展与环境污染耦合度评价指标体系,对中国350个地级单元的经济环境耦合度和协调度计算后进行空间格局分析。研究发现,中国经济环境系统整体上处于低耦合低协调状态,东部沿海地区的都市经济区和中部重要人口产业集聚区耦合度和协调度相对较高,远西部和东中部偏远地区的耦合度和协调度相对较低。根据各地级单元经济发展和环境污染耦合度和协调度可以将现有国土划分为经济环境和谐区、经济环境磨合区、经济环境拮抗区及经济环境低耦合区4个类型区。通过对4种类型区的工业结构分析后发现,不同类型区工业结构存在很大差异。经济环境和谐区工业以电子机械、设备制造等高端装备制造产业为主;经济环境磨合区工业主要以机械装备制造和部分污染性的冶金、化工、电力产业为主;经济环境拮抗区工业则以钢铁、石化、煤炭、建材、发电等污染性行业为主,是中国污染性行业最集中的地区,也是未来环境质量面临最大风险的地区;经济环境低耦合区工业则以初级产品加工和生产为主。

[Ma Li, Jin Fengjun, Liu Yi.

Spatial pattern and industrial sector structure analysis on the coupling and coordinating degree of regional economic development and environmental pollution in China

. Acta Geographica Sinica, 2012, 67(10): 1299-1307.]

https://doi.org/10.11821/xb201210001      URL      [本文引用: 1]      摘要

耦合是指两个或两个以上系统的相互作用与相互影响。由于从自然界提取资源并进行加工,最后并排放废弃物质到自然界,区域经济子系统和环境子系统通过各自元素的相互作用彼此影响形成经济环境耦合关系。本文运用耦合协调度模型,通过建立中国区域经济发展与环境污染耦合度评价指标体系,对中国350个地级单元的经济环境耦合度和协调度计算后进行空间格局分析。研究发现,中国经济环境系统整体上处于低耦合低协调状态,东部沿海地区的都市经济区和中部重要人口产业集聚区耦合度和协调度相对较高,远西部和东中部偏远地区的耦合度和协调度相对较低。根据各地级单元经济发展和环境污染耦合度和协调度可以将现有国土划分为经济环境和谐区、经济环境磨合区、经济环境拮抗区及经济环境低耦合区4个类型区。通过对4种类型区的工业结构分析后发现,不同类型区工业结构存在很大差异。经济环境和谐区工业以电子机械、设备制造等高端装备制造产业为主;经济环境磨合区工业主要以机械装备制造和部分污染性的冶金、化工、电力产业为主;经济环境拮抗区工业则以钢铁、石化、煤炭、建材、发电等污染性行业为主,是中国污染性行业最集中的地区,也是未来环境质量面临最大风险的地区;经济环境低耦合区工业则以初级产品加工和生产为主。
[17] 韩瑞玲, 佟连军, 朱绍华, .

基于ARMA模型的沈阳经济区经济与环境协调发展研究

. 地理科学, 2014, 34(1): 32-39.

Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>选择自回归移动平均模型(ARMA),对沈阳经济区2009~2015 年经济、环境指标进行了短期预测,并选择耦合协调度模型模拟了该区经济与环境协调发展的耦合作用关系。预测结果表明,ARMA模型预测误差相对较小,预测效果良好。沈阳经济区经济类指标总体呈现不断增长的趋势;各环境类指标,原正向指标(指标越大越好)均有不同程度增长,原负向指标(指标越小越好)则有不同程度的下降。但是沈阳经济区的经济与环境耦合度自2010 年开始呈现下降趋势,即仍然存在着经济发展与环境恶化之间的矛盾,说明经济发展与环境保护之间的矛盾总是处于由缓和向尖锐的循环发展过程。</p>

[Han Ruiling, Tong Lianjun, Zhu Shaohua, et al.

The coordinated development of economy and environment based on ARMA model in Shenyang Economic Zone

. Scientia Geographica Sinica, 2014, 34(1): 32-39.]

Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>选择自回归移动平均模型(ARMA),对沈阳经济区2009~2015 年经济、环境指标进行了短期预测,并选择耦合协调度模型模拟了该区经济与环境协调发展的耦合作用关系。预测结果表明,ARMA模型预测误差相对较小,预测效果良好。沈阳经济区经济类指标总体呈现不断增长的趋势;各环境类指标,原正向指标(指标越大越好)均有不同程度增长,原负向指标(指标越小越好)则有不同程度的下降。但是沈阳经济区的经济与环境耦合度自2010 年开始呈现下降趋势,即仍然存在着经济发展与环境恶化之间的矛盾,说明经济发展与环境保护之间的矛盾总是处于由缓和向尖锐的循环发展过程。</p>
[18] 彭保发, 陈端吕.

常德市土地覆被的生态服务价值空间变异分析

. 经济地理, 2012, 32(1): 141-145.

[本文引用: 2]     

[Peng Baofa, Chen Duanlyu.

Spatial differences on ecosystem value of land cover types in Changde city

. Economic Geography, 2012, 32(1): 141-145.]

[本文引用: 2]     

[19] 彭建, 王仰麟, 张源, .

滇西北生态脆弱区土地利用变化及其生态效应: 以云南省永胜县为例

. 地理学报, 2004, 59(4): 629-638.

[本文引用: 1]     

[Peng Jian, Wang Yanglin, Zhang Yuan, et al.

Land use change and its ecological effect in the ecotone of northwest of Yunnan province, China: A case study of Yongsheng county

. Acta Geographica Sinica, 2004, 59(4): 629-638.]

[本文引用: 1]     

[20] 乔标, 方创琳.

城市化与生态环境协调发展的动态耦合模型及其在干旱区的应用

. 生态学报, 2005, 25(11): 3003-3009.

Magsci      [本文引用: 1]      摘要

在分析城市化进程与生态环境状况之间交互胁迫、动态演进关系的基础上,借助于系统科学理论建立了城市化与生态环境协调发展的动态耦合模型。认为整个城市化过程就是城市化的各个层面与生态环境的综合协调、交互胁迫的耦合发展过程。在这一过程中,城市化与生态环境协调发展系统的演化周期将经历低级协调共生、协调发展、极限发展和螺旋式上升4个阶段,城市化与生态环境协调发展耦合过程的实质,就是系统各要素相互作用、相互制约,由低级协调共生向高级协调发展的螺旋式上升的过程。以河西走廊为例,对干旱区城市化与生态环境协调发展的动态耦合规律进行了实证分析,认为1985~2003年间,河西走廊城市化水平不断提高,生态环境状况曲折下降,生态环境对城市化的响应较为明显,但相对于城市化进程,生态环境的响应又有一定的滞后性。目前河西走廊处于城市化与生态环境的协调发展阶段,然而协调耦合度的增长很快,整个协调发展系统即将进入极限发展阶段,生态环境危机正在进入潜伏期。基于动态耦合模型所建立的协调耦合度,能够较好地反映城市化与生态环境的交互胁迫、动态耦合的演变情况。根据河西走廊耦合度的变化可知,在城市化发展的初期,往往是需要一定的生态破坏为代价的,然而随着城市化的发展,生态环境必将随城市化而好转。因此,正确认识城市化与生态环境交互胁迫的动态耦合规律,采取适当的城市化发展模式,对于促进河西走廊城市化与生态环境的协调发展具有重大意义。

[Qiao Biao, Fang Chuanglin.

The dynamic coupling model of the harmonious development between urbanization and eco-environment and its application in arid area

. Acta Ecologica Sinica, 2005, 25(11): 3003-3009.]

Magsci      [本文引用: 1]      摘要

在分析城市化进程与生态环境状况之间交互胁迫、动态演进关系的基础上,借助于系统科学理论建立了城市化与生态环境协调发展的动态耦合模型。认为整个城市化过程就是城市化的各个层面与生态环境的综合协调、交互胁迫的耦合发展过程。在这一过程中,城市化与生态环境协调发展系统的演化周期将经历低级协调共生、协调发展、极限发展和螺旋式上升4个阶段,城市化与生态环境协调发展耦合过程的实质,就是系统各要素相互作用、相互制约,由低级协调共生向高级协调发展的螺旋式上升的过程。以河西走廊为例,对干旱区城市化与生态环境协调发展的动态耦合规律进行了实证分析,认为1985~2003年间,河西走廊城市化水平不断提高,生态环境状况曲折下降,生态环境对城市化的响应较为明显,但相对于城市化进程,生态环境的响应又有一定的滞后性。目前河西走廊处于城市化与生态环境的协调发展阶段,然而协调耦合度的增长很快,整个协调发展系统即将进入极限发展阶段,生态环境危机正在进入潜伏期。基于动态耦合模型所建立的协调耦合度,能够较好地反映城市化与生态环境的交互胁迫、动态耦合的演变情况。根据河西走廊耦合度的变化可知,在城市化发展的初期,往往是需要一定的生态破坏为代价的,然而随着城市化的发展,生态环境必将随城市化而好转。因此,正确认识城市化与生态环境交互胁迫的动态耦合规律,采取适当的城市化发展模式,对于促进河西走廊城市化与生态环境的协调发展具有重大意义。
[21] 苏飞, 张平宇.

基于生态系统服务价值变化的环境与经济协调发展评价: 以大庆市为例

. 地理科学进展, 2009, 28(3): 471-477.

https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2009.03.022      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>环境与经济协调发展是实现可持续发展的重要途径,也是可持续发展的基本要求。生态系统提供的服务功能是实现可持续发展的基础,其价值变化与社会经济发展密切相关,是区域生态环境变化结果的综合化与定量化,可作为表征区域可持续发展水平的一个综合指标。本文以2001-2006年大庆市土地利用变更调查数据为基础,参照谢高地等制定的中国陆地生态系统单位面积服务价值系数及评估方法,结合研究区实际情况对估算方法进行了修正,对土地利用变化所引起的大庆市生态系统服务价值变化进行了估算,并通过构建环境经济协调度指数(CDEE)对研究区环境与经济协调发展水平及区域差异进行了评估。结果表明:(1)大庆市生态系统服务价值由2001年的182.47亿元下降到2006年的180.69亿元,损失率为0.98%;(2)研究区整体的环境经济发展属于低度冲突水平,处于不协调状态;(3)研究区西北部的环境经济协调度高于东南部,其中林甸、杜蒙和肇源三县处于低度协调水平,除萨尔图区外的其他市辖区以及肇州县处于低度冲突水平,萨尔图区则处于严重冲突水平。</p>

[Su Fei, Zhang Pingyu.

Assessment of coordinative development between economy and environment based on ecosystem service values change: A case of Daqing city

. Progress in Geography, 2009, 28(3): 471-477.]

https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2009.03.022      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>环境与经济协调发展是实现可持续发展的重要途径,也是可持续发展的基本要求。生态系统提供的服务功能是实现可持续发展的基础,其价值变化与社会经济发展密切相关,是区域生态环境变化结果的综合化与定量化,可作为表征区域可持续发展水平的一个综合指标。本文以2001-2006年大庆市土地利用变更调查数据为基础,参照谢高地等制定的中国陆地生态系统单位面积服务价值系数及评估方法,结合研究区实际情况对估算方法进行了修正,对土地利用变化所引起的大庆市生态系统服务价值变化进行了估算,并通过构建环境经济协调度指数(CDEE)对研究区环境与经济协调发展水平及区域差异进行了评估。结果表明:(1)大庆市生态系统服务价值由2001年的182.47亿元下降到2006年的180.69亿元,损失率为0.98%;(2)研究区整体的环境经济发展属于低度冲突水平,处于不协调状态;(3)研究区西北部的环境经济协调度高于东南部,其中林甸、杜蒙和肇源三县处于低度协调水平,除萨尔图区外的其他市辖区以及肇州县处于低度冲突水平,萨尔图区则处于严重冲突水平。</p>
[22] 王振波, 方创琳, 王婧.

1991年以来长三角快速城市化地区生态经济系统协调度评价及其空间演化模式

. 地理学报, 2011, 66(12): 1657-1668.

https://doi.org/10.11821/xb201112007      URL      [本文引用: 2]      摘要

Based on the Landsat TM remote sensed imageries in the periods of 1991, 2001 and 2008 Yangtze Delta Economic Region, and taking 90 counties in this region as basic units, this paper builds spatial data transformation models, i.e., the ESV and the EEH models. Spatial analysis of massive vector and raster data were done within the environment of ArcGIS 9.3. The ESV index and the EEH index reveal the relationship between economic development and eco-environment system of the Yangtze River Delta and its evolution . Furthermore, the function regionalization and the model modification were developed. The results are shown as follows. (1) Since 1991, the conversion of land-use type has been significant, and the city and town land has converted mainly from the paddy field, dry land, grass land, garden plot and other lands. (2) The ESV model shows that the eco-system tends to be degraded in the 9101 period of time, while in the 0801 period, the degradation trends are less significant. At the same time, it proves that the development pattern of the conversion of water body and paddy field to the city, town and dry land deteriorated the eco-system severely. (3) Since 1991, GDP in the central and southern parts is lower than that in the northern, and GDP growth rate in the central part for the 9101 period is higher than that in the northern, while in the 0108 period, it is higher than those in the central and southern parts. (4) According to EEH index, the paper divides Yangtze Delta Economic Region into 12 zones. The spatial characteristics of the EEH are: ecological conflict zone and ecological coordination zone are located in the center and fringe areas respectively, presenting a "core-fringe" structure in the "low to high" order, and in 9101 period eco-economic relationship tends to be concentrated on initial degradation, while in 0108, it converses to dispersed degradation and coordination. (5) Using the model of spatial data transformation, five types of eco-economic evolution are identified, namely, initial degradation zone, initial coordination zone, continuous degradation zone, reduced coordination zone and increased coordination zone. (6) Finally, the paper summarizes the spatial evolution patterns of the Yangtze Delta Region: the coexistence of the gradient mode and the core-fringe mode. The former consists of three horizontal belts in the northern, central and southern parts as the first grade gradient mode and of three N-S belts along the east, middle and west for the second grade gradient mode. The latter consists of seven groups, which are Suzhou-Wuxi-Changzhou group, Nanjing group, Shaoxing-Ningbo group, northern Jiangsu group, Taizhou group, Hangzhou group and Nantong group. Different modes correspond to different evolution patterns of the eco-economic system, which reflects a spatial differentiation trend of eco-economic relationship at a high level.

[Wang Zhenbo, Fang Chuanglin, Wang Jing.

Evaluation on the coordination of ecological and economic systems and associated spatial evolution patterns in the rapid urbanized Yangtze Delta Region since 1991

. Acta Geographica Sinica, 2011, 66(12): 1657-1668.]

https://doi.org/10.11821/xb201112007      URL      [本文引用: 2]      摘要

Based on the Landsat TM remote sensed imageries in the periods of 1991, 2001 and 2008 Yangtze Delta Economic Region, and taking 90 counties in this region as basic units, this paper builds spatial data transformation models, i.e., the ESV and the EEH models. Spatial analysis of massive vector and raster data were done within the environment of ArcGIS 9.3. The ESV index and the EEH index reveal the relationship between economic development and eco-environment system of the Yangtze River Delta and its evolution . Furthermore, the function regionalization and the model modification were developed. The results are shown as follows. (1) Since 1991, the conversion of land-use type has been significant, and the city and town land has converted mainly from the paddy field, dry land, grass land, garden plot and other lands. (2) The ESV model shows that the eco-system tends to be degraded in the 9101 period of time, while in the 0801 period, the degradation trends are less significant. At the same time, it proves that the development pattern of the conversion of water body and paddy field to the city, town and dry land deteriorated the eco-system severely. (3) Since 1991, GDP in the central and southern parts is lower than that in the northern, and GDP growth rate in the central part for the 9101 period is higher than that in the northern, while in the 0108 period, it is higher than those in the central and southern parts. (4) According to EEH index, the paper divides Yangtze Delta Economic Region into 12 zones. The spatial characteristics of the EEH are: ecological conflict zone and ecological coordination zone are located in the center and fringe areas respectively, presenting a "core-fringe" structure in the "low to high" order, and in 9101 period eco-economic relationship tends to be concentrated on initial degradation, while in 0108, it converses to dispersed degradation and coordination. (5) Using the model of spatial data transformation, five types of eco-economic evolution are identified, namely, initial degradation zone, initial coordination zone, continuous degradation zone, reduced coordination zone and increased coordination zone. (6) Finally, the paper summarizes the spatial evolution patterns of the Yangtze Delta Region: the coexistence of the gradient mode and the core-fringe mode. The former consists of three horizontal belts in the northern, central and southern parts as the first grade gradient mode and of three N-S belts along the east, middle and west for the second grade gradient mode. The latter consists of seven groups, which are Suzhou-Wuxi-Changzhou group, Nanjing group, Shaoxing-Ningbo group, northern Jiangsu group, Taizhou group, Hangzhou group and Nantong group. Different modes correspond to different evolution patterns of the eco-economic system, which reflects a spatial differentiation trend of eco-economic relationship at a high level.
[23] 王业侨.

海南省经济社会发展与土地利用相关分析

. 地域研究与开发, 2006, 25(3): 81-84.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1003-2363.2006.03.019      URL      [本文引用: 1]      摘要

土地作为区域经济社会发展的重要基础和物质保障,在区域社会经济发展中扮演着特殊重要的角色。合理的土地利用方式有利于促进区域经济持续、健康发展,反之则阻碍经济社会发展。海南建省以来经济社会快速发展。分析表明,海南省经济社会发展与土地利用之间存在着密切的关系。主要表现为,建设用地、未利用地、园地的变化与工业化、城市化进程中经济结构调整、区域开发政策具有显著相关性。同时,由于受泡沫经济的影响,建设用地规模表现出一定的波动性变化,房地产热之后主要经历了存量建设用地挖潜的过程。针对海南省土地利用中存在的主要问题,提出了保障区域经济社会协调发展的土地利用战略理念与对策。

[Wang Yeqiao.

Analysis of the relationship between social economic development and land use in Hainan province

. Areal Research and Development, 2006, 25(3): 81-84.]

https://doi.org/10.3969/j.issn.1003-2363.2006.03.019      URL      [本文引用: 1]      摘要

土地作为区域经济社会发展的重要基础和物质保障,在区域社会经济发展中扮演着特殊重要的角色。合理的土地利用方式有利于促进区域经济持续、健康发展,反之则阻碍经济社会发展。海南建省以来经济社会快速发展。分析表明,海南省经济社会发展与土地利用之间存在着密切的关系。主要表现为,建设用地、未利用地、园地的变化与工业化、城市化进程中经济结构调整、区域开发政策具有显著相关性。同时,由于受泡沫经济的影响,建设用地规模表现出一定的波动性变化,房地产热之后主要经历了存量建设用地挖潜的过程。针对海南省土地利用中存在的主要问题,提出了保障区域经济社会协调发展的土地利用战略理念与对策。

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