面向生态系统服务的水土资源优化配置研究——以郑州市为例

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1、学校代码10459学号200911022081521003密级博士学位论文面向生态系统服务的水土资源优化配置研究—以郑州市为例作者姓名：郭艳导师姓名：张成才学科门类：工学专业名称：水利信息技术完成时间：2016年5月AdissertationsubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofdoctorTheResearchofEcosystemService-orientedOptimalAllocationofLandandWaterResources-ACaseStudyofZhengzhouCityB

2、y：yanGuoSupervisor:：Prof.ChengcaiZhangWaterConservationInformationTechnologyCollegeofWaterConservancyandEnvironmentalEngineeringMay，2016学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果，。除文中己经注明引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集。＞。体，均己在文中｛＾１明确方式标明本声

3、明的法律责任由本人承担学位论文作者：日期；年／月曰学位论文使用授权声明。本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学根据郑州大学有关保留，、使用学位论文的规定同意学校保留或向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州＞、大学可，可［！＾将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索＾采用影印缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时一，第署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此

4、规定。学位论文作者：曰期；年月含曰少／摘要摘要人类活动是引起生态环境变化的主要因素之一，水土资源利用和生态环境的和谐共生是人类一直追求的重要目标。随着城镇化水平的不断提高，人口的急剧增长以及水土资源开发利用强度明显增强，加剧了生态系统服务功能的不断下降与人类对生态系统服务功能需求的持续增加的矛盾，生态环境系统面临着前所未有的考验，优化水土资源结构成为生态环境保护和经济发展共生的有效途径。我国水土资源优化配置研究相对水资源优化配置和土地资源优化配置起步较晚，但在近十几年的发展过程中也取得了丰硕的成果，对于指导我国农业生产，维持国家粮食安

5、全具有重要意义。然而，以农业生产格局为优化目的的水土资源配置已经逐渐不适应经济的快速发展，在积极推进生态文明建设的同时，研究生态建设与经济发展协调下的水土资源优化配置成为许多学者关注的一个热点问题。本文依据生态系统服务价值理论、可持续发展理论和资源配置理论，在分析水土资源利用、水土资源空间匹配格局和生态系统服务价值三者关系的基础上建立面向生态系统服务的水土资源优化配置模型，并以郑州市为例进行研究，取得主要结论如下：1.探明了水土资源利用和生态系统服务价值的响应关系。郑州市生态系统服务总价值从2003年的464797.50万元增加到2012年的70

6、5633.57万元，总体呈波浪式上升趋势；各单一生态系统服务类型价值均呈横“S”型波动变化，但在各时点表现出不同的变化趋势，其中支持服务功能最高，调节服务功能最低，说明支付意愿和支付能力与生态系统服务价值呈正向相关。增加建设用地的评估，有利于全面分析土地利用变化对区域生态系统服务价值的影响。通过相关性分析和通径分析，园地、水域和林地对生态系统服务价值起促进性作用，城镇工矿和交通用地对生态系统服务价值起限制性作用，耕地、滩涂、未利用土地和农村居民点用地对生态系统服务价值的影响作用相对较小。利用灰色关联法分析用水结构变化的驱动因素，表明用地面积对农业

7、用水和生态环境用水影响较大，且直接影响区域生态系统服务价值，对工业用水和生活用水影响较小，I摘要但是随着城镇化的发展对生态系统服务价值的变化也有一定影响。2.明确了水土资源空间匹配格局和生态系统服务价值变化的关联性。郑州市水土资源匹配水平从2003年的0.6142降低到2012年的0.5746，期间经历了一个先提高后降低的过程。结合信息熵可知，2003-2007年，经济处于发展的初期，用水的需求逐步明显，集约节约利用的意识逐渐加强，耕地和生态环境用地均衡度没有显著变化，农业用水和生态环境用水均衡度增强，使得水土资源匹配程度明显提高。随着经济发展水

8、平的不断提高，耕地和生态用地的均衡度略有下降，农业用水和生态环境用水变化显著，不合理的利用方式造成生态系统出现功能性紊乱，匹配水平呈现逐