地理科学 ›› 2016, Vol. 36 ›› Issue (8): 1197-1204.doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2016.08.010
收稿日期:
2015-11-24
修回日期:
2016-02-29
出版日期:
2016-08-20
发布日期:
2016-08-20
作者简介:
作者简介:李晓炜(1983-),女,山东德州人,助研,博士,主要从事生态系统服务评估研究。E-mail:
基金资助:
Xiaowei Li1(), Xiyong Hou1(
), Xianghong Di2, Hongfan Su1
Received:
2015-11-24
Revised:
2016-02-29
Online:
2016-08-20
Published:
2016-08-20
Supported by:
摘要:
以莱州湾海岸带为研究区,基于2000年、2005年、2010年和2014年多时相土地利用数据,应用生态系统服务价值评估,逐层剖析土地利用变化对生态系统服务失衡特征的影响。结果表明:莱州湾海岸带供水与空气组分调节服务呈负值,2000~2014年,生态系统服务总价值丧失43%(147亿美元/a),生态系统服务多样性降低甚至丧失,呈向海性,围填海造成162亿美元生态损失。土地利用变化方式是造成生态失衡的主因,主要包括:交通工矿、盐田、养殖及城镇扩张,滩涂、河口湿地、耕地被侵占。滩涂和河口湿地减少,导致废物处理、栖息地、基因多样性、干扰调节、侵蚀防护服务丧失严重,交通工矿和城镇扩张,引起供水服务负效应加剧。
中图分类号:
李晓炜, 侯西勇, 邸向红, 苏红帆. 从生态系统服务角度探究土地利用变化引起的生态失衡——以莱州湾海岸带为例[J]. 地理科学, 2016, 36(8): 1197-1204.
Xiaowei Li, Xiyong Hou, Xianghong Di, Hongfan Su. Effects of Land Use Change on Imbalance in Ecosystem Services:A Case Study of Laizhou Bay Coastal Zone[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA, 2016, 36(8): 1197-1204.
表2
各类土地利用生态系统服务的类型多样性及价值单价[美元/(hm2?a),2014年物价水平]"
LU | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
11** | 86 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
12** | 86 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
21* | 341 | 218 | 207 | 0 | 0 | 0 | 0 | 174 | 0 | 0 | 8 | 6 |
22* | 171 | 109 | 103 | 0 | 0 | 0 | 0 | 87 | 0 | 0 | 4 | 3 |
23* | 59 | 0 | 194 | 0 | 0 | 37 | 0 | 8 | 0 | 0 | 0 | 15 |
24* | 341 | 218 | 207 | 0 | 0 | 0 | 0 | 174 | 0 | 0 | 8 | 6 |
31* | 1361 | 69 | 61 | 0 | 1 | 0 | 0 | 46 | 0 | 0 | 86 | 50 |
32* | 680 | 34 | 30 | 0 | 1 | 0 | 0 | 23 | 0 | 0 | 43 | 25 |
33* | 272 | 14 | 12 | 0 | 0 | 0 | 0 | 9 | 0 | 0 | 17 | 10 |
41*** | 0 | -13843 | 0 | 0 | 0 | 0 | -539 | 0 | 0 | 0 | -632 | 0 |
42*** | 0 | -13843 | 0 | 0 | 0 | 0 | -539 | 0 | 0 | 0 | -632 | 0 |
43*** | 0 | -61976 | 0 | 0 | 0 | 0 | -2834 | 0 | 0 | 0 | -5919 | 0 |
51* | 121 | 2064 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 214 | 0 |
52* | 121 | 2064 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 214 | 0 |
53* | 121 | 2064 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 214 | 0 |
54* | 701 | 466 | 485 | 0 | 113 | 130 | 0 | 557 | 3409 | 6401 | 3442 | 2977 |
61* | 1269 | 1390 | 409 | 11 | 344 | 0 | 0 | 74 | 6110 | 0 | 185109 | 4486 |
62* | 2722 | 0 | 14 | 0 | 0 | 0 | 0 | 547 | 0 | 0 | 0 | 28964 |
63* | 1269 | 1390 | 409 | 11 | 344 | 0 | 0 | 74 | 6110 | 0 | 185109 | 4486 |
64* | 2722 | 0 | 14 | 0 | 0 | 0 | 0 | 547 | 0 | 0 | 0 | 28964 |
65* | 106 | 0 | 9 | 0 | 0 | 0 | 0 | 74 | 0 | 0 | 0 | 0 |
71# | 0 | 0 | 7872 | 0 | 0 | 0 | 0 | 207 | 0 | 0 | 8179 | 4 |
72## | 11413 | 0 | 4434 | 0 | 0 | 0 | 1110 | 571 | 0 | 0 | 236 | 0 |
81### | 3 | 0 | 6 | 0 | 0 | 0 | 9 | 20 | 0 | 11 | 41 | 27 |
LU | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 总计 | 类型多样性 |
11** | 0 | 22 | 38 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 147 | 3 |
12** | 0 | 22 | 38 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 147 | 3 |
21* | 106 | 0 | 268 | 0 | 984 | 0 | 1129 | 0 | 0 | 1 | 3442 | 11 |
22* | 53 | 0 | 134 | 0 | 492 | 0 | 565 | 0 | 0 | 1 | 1721 | 11 |
23* | 0 | 35 | 0 | 1453 | 3 | 0 | 8 | 0 | 0 | 0 | 1813 | 9 |
24* | 106 | 0 | 268 | 0 | 984 | 0 | 1129 | 0 | 0 | 1 | 3442 | 11 |
31* | 0 | 0 | 0 | 0 | 1386 | 191 | 30 | 0 | 0 | 0 | 3279 | 10 |
32* | 0 | 0 | 0 | 0 | 693 | 95 | 15 | 0 | 0 | 0 | 1640 | 10 |
33* | 0 | 0 | 0 | 0 | 277 | 38 | 6 | 0 | 0 | 0 | 656 | 10 |
41*** | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -15014 | -3 |
42*** | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -15014 | -3 |
43*** | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -70729 | -3 |
51* | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2473 | 0 | 0 | 0 | 4872 | 4 |
52* | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2473 | 0 | 0 | 0 | 4872 | 4 |
53* | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2473 | 0 | 0 | 0 | 4872 | 4 |
54* | 1956 | 0 | 1082 | 1469 | 1334 | 1475 | 2524 | 799 | 0 | 0 | 29322 | 17 |
61* | 51 | 0 | 0 | 12158 | 7410 | 0 | 2504 | 0 | 0 | 0 | 221323 | 13 |
62* | 0 | 0 | 0 | 222 | 206 | 0 | 292 | 0 | 24 | 25 | 33015 | 9 |
63* | 51 | 0 | 0 | 12158 | 7410 | 0 | 2504 | 0 | 0 | 0 | 221323 | 13 |
64* | 0 | 0 | 0 | 222 | 206 | 0 | 292 | 0 | 24 | 25 | 33015 | 9 |
65* | 0 | 0 | 0 | 0 | 6 | 0 | 364 | 0 | 0 | 0 | 559 | 5 |
71# | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 16263 | 4 |
72## | 0 | 0 | 0 | 0 | 223 | 0 | 0 | 0 | 491 | 0 | 18479 | 7 |
81### | 0 | 0 | 0 | 0 | 63 | 0 | 38 | 0 | 0 | 0 | 218 | 9 |
表3
2000~2014年莱州湾生态系统服务价值变化向海梯度分析(106美元)"
离海岸距离(km) | 减少量 (106$) | 增加量 (106$) | 滨海湿地丧失 (106$) | 转为城镇用地 (106$) | 转为农村居民点 (106$) | 转为交通工矿 (106$) | 转为未利用地 (106$) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
10 | -15197 | 5273 | -13783 | -253 | -119 | -2295 | -3871 |
20 | -4292 | 614 | -3103 | -272 | -67 | -1080 | -44 |
30 | -609 | 198 | -3 | -85 | -66 | -326 | -3 |
40 | -179 | 32 | 0 | -72 | -40 | -25 | -1 |
50 | -290 | 51 | 0 | -132 | -36 | -105 | 0 |
60 | -281 | 24 | 0 | -101 | -44 | -120 | 0 |
表4
莱州湾土地利用转化引起生态系统服务变化转移矩阵2000~2014年(106美元/a, 2014年物价水平)"
耕地 | 林地 | 草地 | 城镇 用地 | 农村 居民点 | 独立工 矿交通 | 内陆 水体 | 滨海 湿地 | 盐田 | 养殖 | 未利 用地 | 总计 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
耕地 | 0 | 2.6 | 2.5 | -471.7 | -300.6 | -655.9 | 64.3 | 4.9 | 130.5 | 117.9 | 0 | -1105.5 |
林地 | -0.9 | 0.1 | -0.2 | -8.2 | -15.3 | -43.8 | 0.8 | 3 | 0 | 0.5 | 0 | -64 |
草地 | -86.5 | 0.2 | -8.5 | -36.8 | -37.5 | -435 | 37.4 | 1469.8 | 152 | 183.1 | -7.3 | 1230.8 |
城镇交通工矿等 | 60.7 | 5.9 | 108.8 | 277.2 | 8.8 | -5.4 | 198.2 | 178.7 | 359.4 | 124.5 | 37 | 1353.8 |
内陆水体 | -100.7 | -0.6 | -45.8 | -12.9 | -8.8 | -225.5 | -92.6 | 158.3 | 14.7 | 18.5 | -5.2 | -300.9 |
滩涂 | -39.3 | -20.3 | -1096.6 | -225.7 | -27.3 | -274.1 | -433.6 | -110.9 | -2989 | -226.9 | -3645.6 | -9089.4 |
河口水域 | 0 | 0 | -0.2 | 0 | 0 | 0 | -0.5 | 7.5 | 0 | 0 | -0.6 | 6.3 |
河口三角洲湿地 | -16.6 | 0 | -151.8 | 0 | 0 | -1202.3 | -1321.7 | -404.4 | -1770.8 | -2675.7 | -254.3 | -7797.6 |
沿海泻湖/瀉湖 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3.9 | 0 | 0 | 0 | 3.9 |
浅海水域 | 0 | 0 | 0.1 | -6.4 | -1.4 | -198.3 | 0.5 | 2026.4 | 0.1 | 17.2 | -2.3 | 1835.9 |
盐田 | -22 | 0 | -11.1 | -133.5 | -7.4 | -609.9 | -0.6 | 5.4 | 0 | 18.1 | -2.8 | -763.8 |
养殖 | -6.6 | -0.1 | -1.1 | -17.2 | -1.2 | -10.2 | 0.1 | 8.3 | -27.8 | 0 | -0.5 | -56.4 |
未利用地 | -0.8 | 0 | 2.2 | -20.9 | -1.8 | -336.3 | 16.9 | 191 | 87.3 | 58.2 | 0 | -4.2 |
总计 | -212.8 | -12.1 | -1201.6 | -656.1 | -392.6 | -3996.7 | -1530.9 | 3541.9 | -4043.7 | -2364.6 | -3881.7 | -14751 |
表5
莱州湾典型土地利用类型变化导致的二级生态系统服务价值变化量,2000~2014(106美元/a)"
二级生态系统服务 | 城镇用地 | 工矿交通用地 | 滩涂 | 河口三角洲湿地 | 其他LU类型 | 总计 |
---|---|---|---|---|---|---|
1.食物生产 | 0 | 0 | -39 | -37 | 330 | 254 |
2.供水 | -1064 | -1358 | -43 | -41 | 121 | -2384 |
3.原材料 | 0 | 0 | -13 | -12 | 492 | 468 |
4.遗传资源 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -1 |
5.医药资源 | 0 | 0 | -11 | -10 | -1 | -22 |
6.景观资源 | 0 | 0 | 0 | 0 | -1 | -1 |
7.空气组分调节 | -41 | -62 | 0 | 0 | 43 | -61 |
8.气候调节 | 0 | 0 | -2 | -2 | 24 | 19 |
9.干扰调节 | 0 | 0 | -189 | -179 | -24 | -392 |
10.水体调节 | 0 | 0 | 0 | 0 | -44 | -44 |
11.废物处理 | -49 | -130 | -5738 | -5430 | 345 | -11001 |
12.侵蚀防护(土壤保持持留) | 0 | 0 | -139 | -132 | 128 | -142 |
13.营养循环 | 0 | 0 | -2 | -2 | -14 | -17 |
14.授粉 | 0 | 0 | 0 | 0 | -1 | -1 |
15.生物防治 | 0 | 0 | 0 | 0 | -9 | -9 |
16.栖息地/避难所 | 0 | 0 | -377 | -357 | -9 | -743 |
17.基因多样性 | 0 | 0 | -230 | -217 | -77 | -524 |
18.美学 | 0 | 0 | 0 | 0 | -21 | -21 |
19.休闲娱乐 | 0 | 0 | -78 | -73 | 8 | -143 |
20.灵感 | 0 | 0 | 0 | 0 | -6 | -6 |
21.宗教价值 | 0 | 0 | 0 | 0 | 17 | 17 |
22.认知发展 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
总计 | -1154 | -1550 | -6860 | -6492 | 1304 | -14751 |
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