基于生态系统服务价值的土地利用结构优化研究

西北大学硕士学位论文基于生态系统服务价值的土地利用结构优化研究姓名：张晶申请学位级别：硕士专业：环境科学指导教师：曹明明20080617基于生态系统服务价值的土地利用结构优化研究作者：张晶学位授予单位：西北大学相似文献(10条)1.期刊论文刘兆顺.李淑杰.LIUZhao-shun.LIShu-jie基于生态系统服务价值的土地利用结构优化——以重庆万州为例-长江流域资源与环境2009,18(7)基于中国陆地生态系统服务功能价值研究成果,以及重庆市万州区牛态环境建设与经济社会发展水平,对不同土地利用类型单位面积生态服务价值进行修正,形成万州区土地利用结构优化灰色线性规划模型中决策变量的生态经济参数.计算结果表明:(1)规划期内万州区耕地面积略有减少,建设用地面积有所增加,林地面积有较大幅度增加,大规模增加湿地面积提高土地牛态功能价值则难以实现;(2)地质灾害与水土流失综合治理、草地生态系统修复以及适当增加园地面积,能够提高万州区土地生态功能价值;(3)万州区土地生态经济理论价值为118.88亿元/a,修正价值为106.44亿元/a,均高于现状值96.53亿元/a,土地生态修复与建设的生态经济效益可观;(4)基于生态系统服务价值的土地利用结构优化,能够满足社会经济发展对土地的需求并同步实现生态经济效益的最优,为解决土地利用规划中的关键技术问题提供新的方法.2.学位论文陈蔷基于生态系统服务价值的土地利用结构优化研究——以武汉市蔡甸区为例2009随着城镇化、工业化的兴起，土地利用的供需矛盾日益突出，土地的生态效应日益减弱。如何在国民经济各产业、各部门之间合理分配有限的土地资源，如何寻求既符合区域特点，又能在土地利用效率最大化的约束下达到最佳或最满意的土地利用决策方案，促进土地资源的集约、高效、持续利用，成为现代土地科学特别是土地利用科学迫切需要解决的课题。本文结合生态系统服务价值及土地利用结构优化的国内外研究进展，通过了解蔡甸区地理位置、自然环境条件和土地资源利用状况，掌握蔡甸区土地资源的利用情况和存在的问题，分析蔡甸区历年生态系统服务价值变化，运用相关性分析以及通径分析方法对生态系统服务价值变化的影响因素进行分析，运用灰色预测模型对蔡甸区生态系统服务价值变化趋势进行预测，通过灰色线性规划的方法，以实现生态服务价值最大为目标函数，以生态建设和经济建设为约束条件，对蔡甸区土地利用结构进行优化配置，并计算其生态系统服务价值。从中得到主要结果如下：1)蔡甸区1998-2005年土地利用数量变化的总体趋势是：耕地、草地持续减少，林地、交通运输用地、水域及水利用地呈持续增加趋势；土地利用结构总体变化不大：林地、城镇工矿用地、耕地所占比例变化较明显。林地、水域及水利用地所占比例呈持续上升趋势，耕地、草地所占比例呈持续下降趋势。2)1998-2005年蔡甸区土地利用总体生态系统服务价值变化趋势为：1998-2000年逐年减少，2001年后持续增加。其中耕地，草地的生态系统服务价值呈持续下降趋势，林地，交通用地和水域及水利设施用地的生态系统服务价值逐年增加。与1998-2005年蔡甸区GDP比较发现，1998-2000年，ESV逐年递减而GDP年增长率分别为11.97％和11.53％，为这八年中年增长率较高的年份，说明在这三年间，蔡甸区经济的快速增长部分是以牺牲环境为代价的。2001年-2005年蔡甸区GDP和ESV均逐年增加，说明这五年来，蔡甸区的发展基本是可持续的，土地利用不仅取得较高的经济效益，同时也使该地区的生态环境得到了一定程度的改善。3)通过相关性分析、通径分析，发现蔡甸区生态系统服务价值持续增加的主要原因是林地以及水域面积的不断增加。因此，而提高生态服务价值的途径主要是增加林地面积、水域面积等，严格控制建设用地面积，合理充分开发未利用土地。4)构建了基于生态服务价值的灰色线性规划模型，以生态服务价值最大化为目标函数，设置了8个变量，制定了11个约束条件。通过优化模型求解得出，严格实行人口政策、耕地需求量较少、经济发展最好的情况下，生态服务价值最高，即最接近预测值。关键词：土地利用结构优化，生态系统服务价值，武汉市蔡甸区3.期刊论文刘艳芳.明冬萍.杨建宇基于生态绿当量的土地利用结构优化-武汉大学学报(信息科学版)2002,27(5)应用系统思想和生态学原理,探讨了土地利用结构优化的生态标准,并将其作为衡量生态合理与否的指标.在充分考虑挖掘其他具有绿当量用地(主要是耕地与草地)的生态服务价值的基础上,引入森林与耕地、草地之间基于绿量相当的面积换算关系,定量测算出该类用地的生态绿当量.建立了区域土地利用结构优化的多尺度控制过程模式及生态优化的数学模型,并构建了区域土地利用结构多目标线性规划模型.以海南省琼海市为例进行了生态优化实例分析.4.学位论文杜诚程基于TM影像的武汉市土地利用生态服务价值研究2008生态系统服务(EcosystemServices)是指人类直接或间接从生态系统得到的利益，主要包括向经济社会系统输入有用物质和能量、接受和转化来自经济社会系统的废弃物，以及直接向人类社会成员提供服务(如人们普遍享用洁净空气、水等舒适性资源)。由于传统商品市场对某些重要生态系统服务价值的低估与忽略，数百万年以来自然生态环境作为免费的资源，无偿地向我们供应着各种关乎人类社会存在与发展的产品和服务。然而正因为这样的无偿性，自然环境被人类愈演愈烈的掠夺行为所破坏。在人类自身生存环境受到严重威胁的今天，很多生态学家与经济学家将目光转向对生态系统服务进行估价上，并在过去的数十年中发展出了多种方法以完成这项工作，研究的对象遍布世界各地。本文以湖北省武汉市为研究区。1987-2005年间，研究区的快速城市化进程使区内土地利用/覆盖类型发生了很大的变化，并对生态环境产生了极大的影响。本文以地理学、生态学、生态经济学的有关理论为基础，在3S技术的支持下，对1987年、1994年和2005年武汉市土地利用变化情况进行了分析，在此基础上，通过Costanza等人的生态系统服务价值计算公式对武汉市三个时点的土地利用结构所产生的生态系统服务价值进行了估算，进而分析区内生态系统服务价值的时空变化。首先，在对研究区1987年、1994年、2005年三个时点的LANDSATTM影像进行分析、解译的基础上，得到了研究区三个时点的土地利用基础数据信息。对这些数据进行了土地利用结构比重状况、土地利用动态度、土地利用程度变化等分析。结果表明，1987年-2005年间，研究区的土地利用及其变化特征主要呈现为：1987-2005年，区内主要用地类型为建设用地、耕地和水域；土地利用的总体变化趋势为，建设用地的大量增加，林地、草地、耕地呈减少趋势，湿地、水域面积变化不大；整个研究时段中，土地利用变化及相互转化程度比较剧烈，随着城市化进程，土地综合利用程度越来越高。其次，本文应用了替代成本法、影子工程法等对武汉市建设用地单位面积生态服务价值进行了估算。这一部分内容为本文的重点和难点之一，主要从水源涵养、废物处理、气体调节和食物生产这四个方面来考虑建设用地对生态环境的负影响。估算得出，武汉市建设用地水源涵养、废物处理、气体调节和食物生产价值分别为-17094.80元/公顷·a、-5320.60元/公顷·a、-744.69元/公顷·a、-1298.00元，公顷·a。并结合谢高地等人的“中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表”，得到武汉市各用地类型的单位面积生态服务价值。第三，基于上述数据，通过Costanza生态服务价值计算公式，对研究区生态系统服务价值进行了估价。估算结果显示，1987年、1994年、2005年区内生态系统服务价值约为28.41亿元、27.06亿元、21.27亿元。2005年生态系统服务价值比1994年减少5.79亿元，相当于1994年生态系统服务价值的21.40％：1994年比1987年减少1.35亿元，相当于1987年生态系统服务价值的4.75％；整个研究时段中，区内生态系统服务价值下降25.13％。第四，应用MAPGIS软件，对武汉市生态服务价值的空间分布以及空间变化情况作出了直观的表示，按服务价值大小将武汉市分为负值区、低值区、中值区和高值区；按服务价值变化剧烈程度划分为7个不同的等级。结果显示：该地区的生态服务价值变化并不均衡，中部外围地区由于城市发展、建设用地大量增加，生态系统服务价值急剧下降，东部、西部地区服务价值缓慢下降、部分地区有所增加。综合所有评价结果，本文对武汉市1987年至2005年的生态环境状况得出结论：由于人们对生态系统服务功能价值的认识不够，长期以来，人们重利用，轻建设，轻管理，使得生态系统环境趋于不断退化，服务功能降低。因此，今后的工作中一方面要加强对生态系统的研究与保育工作，维持一个可持续的生态环境，另一方面需要提高人为生产活动技术含量，减小在发展过程中对环境的破坏程度。对于研究区的十地利用决策来讲，量化的生态系统服务价值有利于在快速城市化进程中找到生态效益和经济效益之间的平衡点。在注重经济发展的同时兼顾生态效应，做剑经济和生态的“双赢”，而不是为了经济发展而对资源的一味消耗，只有综合考虑了生态和经济因素后的土地利用结构优化才是比较合理和全面的，对一个地区的可持续发展具有重要意义。5.会议论文赵云龙.秦向阳河北怀来县土地利用结构优化我国北方农牧交错带生态环境脆弱,土地资源的优化利用是实现该区域可持续发展的重要内容.本文以地处北方农牧交错带东南缘的河北怀来县为例,在对怀来县土地利用结构现状初步分析的基础上,运用线性多目标规划的方法,在常规用水(总量不超过现状用水量)、中等节水(节水10％)和高度节水(节水20％)三种情况下对土地利用结构进行优化.在三种不同的水分约束条件下,怀来县土地利用优化格局的生态系统服务价值、土地总产出及人均生态足迹供给都有不同程度的增长.比较而言,中等节水条件下的土地利用结构优化方案具有更强的可行性.6.学位论文白迎春基于生态服务价值的土地利用结构优化研究2007土地利用结构的优化是规划编制的核心，土地利用规划结构决定了未来土地利用的基本框架，它的合理与否将直接影响国民经济各部门的发展，从而影响社会的进步。本研究提出了一种基于生态服务价值的土地利用结构优化的定量化方法，不受布局影响，客观、科学、全面地从市域视角进行土地利用结构优化，是对土地利用规划中的结构优化方法的一次有益创新。同时，该方法在保证生态服务价值最优的前提下，对区域土地资源进行优化配置，实现社会、经济、环境的协调、可持续发展。这种定量描述的土地利用结构对于精确把握土地利用的生态效益，合理编制土地利用规划、促进土地资源生态安全、构建和谐社会等各方面都具有重要现实意义。另外，该优化方法主要采用灰色线性规划法对土地利用结构进行优化配置，这就使规划方案科学可靠且具动态性，解决了现阶段规划编制中主要采用的常规方法在控制指标刚性有余弹性不足方面的问题。本文通过对潍坊市进行实证研究发现，在各种现实社会经济条件约束下，潍坊市土地利用生态系统服务价值最优值为710亿元左右，远大于2005年潍坊市生态服务价值663.0亿元及2010年预测值656.04亿元，即说明无论哪种优化方案，所取得的生态效益都远远好于目前现状及其发展趋势。基于优化结果，提出潍坊市生态系统可持续发展的土地利用结构调整基本方针和对策，要大力挖潜宜农土地，切实保护耕地，增加林地和水域的面积，严格控制建设用地，以促使生态系统的良性循环、可持续发展。7.期刊论文于婧.聂艳.叶护平.YUJing.NIEYan.YEHu-ping湖北省生态绿当量的时空变异规律研究-国土资源科技管理2009,26(1)应用生态学原理,探讨了土地利用结构优化的牛态标准,并将其作为衡量生态合理与否的指标.通过建立森林生态功能绿当量模型,并充分挖掘其他具有绿当量用地(主要是耕地、园地与草地)的生态服务价值的基础上,引入森林与耕地、园地、草地之间基于绿量相当的面积换算关系,定量测算出区域生态绿当量,并将该值与以最佳森林覆盖率的生