基于生态服务功能的土地利用空间变异特征研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
41201100
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
23.0万
负责人：
胡喜生
依托单位：
福建农林大学
学科分类：
D0105.景观地理和综合自然地理
结题年份：
2015
批准年份：
2012
项目状态：
已结题
起止时间：
2013-01-01 至2015-12-31

项目参与者：
陈灿；周沿海；陈兰；游巍斌；郑国海；郑端生；
关键词：
半变异函数尺度土地利用结构均衡指数生态服务功能

项目摘要

Combining theory analysis and expert consulting method,and from the view of space,time and density, it will build coefficient of spatial heterogeneity, coefficient of social development and coefficient of resource scarcity to modify the evaluation model of ecological service value, which was put forward by Costanza. Then, combining with system theory and information theory,taking typical south-east urban as study case, it will use land ecological service value index in stead of using land area index to calcuate land use structure equilibrium index of every grid in different scale. At last, by using "3S" technology, landscape ecological theory and geostatistics theory, the semivar iogram functions of land use structure equilibrium index will be fitted under different scales conditions. Based on the Functions, the features of land use space variation and their scale effects will be analized. And the optimization design scheme of land use will be put forward. This project not only helps to enhance the level of integrated study in geography, and helps to improve the research depth and breadth of the ecological service function.

采用理论分析和咨询专家相结合的方法，分别构建空间异质系数、社会发展系数、资源稀缺系数对Costanza等的生态服务功能价值计算模式进行空间、时间和密度的修正, 提出了生态服务功能价值动态评估模型；在此基础上，结合系统论和信息论的思想，以典型的东南沿海城市为例，首次提出应用土地生态服务功能价值指标替代土地面积指标，计算不同尺度下各网格内的土地利用结构均衡指数；应用"3S"技术、景观生态学理论和地统计学理论，进一步拟合不同尺度下土地利用结构均衡指数半变异函数，对研究区土地利用空间变异特征及其尺度效应进行分析，并提出土地利用优化设计方案。本项目的开展不仅有助于提升地理学综合研究的水平，同时有利于提高生态服务功能研究的深度和广度。

结项摘要

1. 项目背景和科学意义 . 从生态服务功能研究的发展趋势看，将会超越单纯静态价值评估的阶段，向着更加重视生态服务的区域差异性和跨越空间尺度的关联等方向演进。这一变化趋势说明生态服务功能研究需要多学科甚至是跨学科的研究范式。目前，生态服务功能研究以生态学为主要学科支撑和关系型研究范式居主导地位。随着研究的深入，生态服务功能的时空异质性表征等问题，都迫切需要地理学等学科参与才能得到圆满解决[4]。因此，地理学深度参与生态服务功能的研究具有十分重要的意义。地理学作为一门研究地球表层的科学，其研究对象是地球表层地理环境的结构、演化过程、区域分异及人类对地理环境的利用和适应，其方法论的精髓在于把握区域的差异性及区域之间的相互依赖性。因此，从地理学视角研究生态服务功能，应当以空间异质性和区域差异作为切入点。本项目将生态服务功能与土地空间结构融于一体，研究基于生态服务功能的土地利用空间变异特征及其尺度效应，不仅有助于提升地理学综合研究的水平，同时有利于提高生态服务功能研究的深度和广度。.2. 主要研究内容.2.1 土地生态系统服务功能价值动态估算模型的改进与应用——以福州市为例.2.2 基于生态系统服务价值的土地利用结构优化分析.2.3 土地利用结构的空间异质性特征分析.2.4 土地生态系统服务与城市化的耦合关系分析.2.5 不同干扰强度下土地利用变化对生态服务功能价值的影响分析.2.6 闽江流域上游地区林地变化的驱动力因素分析.3. 重要结果.3.1 提出土地生态服务功能价值动态估算的改进模型.3.2 揭示了福州市土地利用结构的空间异质性特征.3.3 探索了土地生态系统服务与城市化的耦合关系.3.4 揭示了土地利用变化对生态服务功能的干扰效应.3.5 揭示了闽江流域上游地区林地变化的驱动力因素.3.6 提出了基于生态服务功能的土地利用结构优化策略.3.7 揭示不同土地利用结构对生态服务强度影响的空间异质性特征.4. 关键数据.4.1 以本项目为依托在国内外核心期刊上发表了7篇高水平学术论文，其中3篇被SCI收录，1篇被EI收录;.4.2 福州市2009 年土地生态系统服务功能的静态价值为389.48亿元，动态价值为270.32亿元。其中，林地对福州市土地生态系统服务价值的贡献最大，水域次之，两者价值之和约占总价值的87%~92%。