小三江平原土地利用变化对生态系统服务价值的影响研究

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1、灌溉排水学报２０１４年８月第３３卷第４／５期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄＤｒａｉｎａｇｅ文章编号：１６７２－３３１７（２０１４）０４／０５－０２６１－０５小三江平原土地利用变化对生态系统＊服务价值的影响研究孙伯明，陈菁，吴鑫，陈丹，张园媛，郭龙珠（河海大学水利水电学院南方地区高效灌排与农业水土环境教育部重点实验室，南京２１００９８）摘要：以小三江平原１９８０、２０００和２０１０年ＴＭ影像数据为基础，构建了人类活动影响下生态系统单位面积生态价值量当表，探讨了土地利用变化及由其引起的生态系统服务价值的变化。结果表明，旱田、水田和建设用地面积

2、呈逐年递增趋势，林地、草地和湿地面积呈逐年递减趋势，草地和湿地面积的变化率均达７０％以上；研究期内生态系统服务价值总值总体呈下降趋势，２０００年和２０１０年生态服务总价值较１９８０年分别减少了１４．９１％和２２．９７％；除粮食生产以外，各单项服务功能生态价值均呈逐年递减趋势。为保障生态系统和经济社会的可持续发展，小三江平原地区未来土地利用应尽可能恢复和增加林地以及湿地面积。关键词：生态系统服务价值；土地利用；湿地；小三江平原中图分类号：Ｆ３０１．２４；Ｘ１７１．１文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１３５２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｇｐｓ．２０１４．０４／０５．０５

3、７孙伯明，陈菁，吴鑫，等．小三江平原土地利用变化对生态系统服务价值的影响研究［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１４，３３（４／５）：２６１－２６５．生态系统的服务功能是指生态系统提供给人类生存所需要的生态产品和保障生活质量所需要的生态服［１］务功能。由于人类对生态系统服务价值的片面认识，自然资源开发利用时，只强调其直接经济价值，而忽视了其潜在的社会价值与生态环境价值，对生态系统服务造成了较大的损害，威胁了整个社会经济和生态环［２］境的可持续发展。土地利用变化是生态系统服务变化的核心驱动力，对生态系统维持其服务功能起决定［３］［４－５］性作用。目前，许多学者已研

4、究了土地利用变化对生态系统服务价值的影响，但大多只是通过构建自然条件下生态系统服务价值量当表进行定量评价，而没有考虑人类活动的影响。近几十年来，小三江平原土地利用发生了巨大的变化，造成了一系列生态环境问题，例如生物多样性减［５－６］少、水土流失、点面源污染等，对该地区生态系统和经济社会可持续发展造成了极大的困扰。为此，以土地利用数据为基础，通过构建人类活动影响下小三江平原生态系统单位面积服务价值表，对１９８０—２０１０年间由土地利用变化引起的相应生态系统服务价值变化情况进行定量分析，以期为小三江平原土地资源合理开发利用和维持生态环境可持续发展提供重要的

5、科学依据。１研究区概况小三江平原位于黑龙江省东北部，由黑龙江、松花江、乌苏里江共同冲积而形成的平原，地处北纬２，约占三江平原总面积的６０％，下辖佳４６°２０′４０″—４８°２７′４０″，东经１２９°１１′２０″—１３５°０５′２６″，面积６９０万ｈｍ木斯、双鸭山和鹤岗３个地级市及宝清、抚远、萝北等１５个县。该区地势西南高东北低，广阔的冲积平原和河流形成的阶地、河漫滩上分布着广泛的沼泽和沼泽化草甸，属于温带湿润、半湿润大陆性季风气候区，多年平均温度为１～３℃，多年平均降雨量为４５０～６５０ｍｍ，全区年际间降雨量变化较大，且年内分配极为不均，＊收稿日期：２

6、０１４－０３－２２基金项目：水利部公益性行业科研专项经费项目（２０１１０１０２２）；江苏高校优势学科建设工程资助项目；江苏省普通高校学术学位研究生科技创新计划项目作者简介：孙伯明（１９８８－），男，博士研究生，主要从事水土资源规划规划与生态经济方面研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｆｅｎｇｙｉｚｈｅｎ３４５＠１６３．ｃｏｍ２６１大部分集中在６—９月，流域内多年年均陆面蒸散量为３００～５００ｍｍ，年均水面蒸发量达５５０～８４０ｍｍ。该区大部分河流具有沼泽性的特点，纵比降较小，河槽弯曲系数相对较大，一般在１．０～３．０之间。研究区主要有５类土壤，分别为黑土、棕壤、白浆土

7、、草甸土和沼泽土。２研究方法２．１土地利用数据来源和处理以松辽流域水土保持检测中心的１∶１０万土地利用数据库为基础，通过Ａｒｃｇｉｓ１０．０读取１９８０、２０００和２０１０年３个时期的ＴＭ遥感影象数据。通常将土地利用类型划分为７类：农田（包括水田和旱田）、林地、湿［３－４］地、草地、水域、建设用地（居民、城镇和工矿用地等）和荒漠。但水田和旱田的各项生态服务存在较大差异，故将土地利用类型划分为８类：旱田、水田、林地、湿地、草地、水域、建设用地（居民、城镇和工矿用地等）和荒漠。２．２土地利用变化率土地利用类型变化率是指某研究区一定时间范围内某种土地利用类型

8、的数量变化情况，其表达式为：Ｕｂ－Ｕａ１Ｃ＝××１００％（１）ＵａＴ式中：Ｃ为某土地利用类型变