九龙江龙津溪流域景观格局及其生态系统服务价值动态模拟分析

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本研究选取的龙津溪是九龙江北溪在漳州境内继九龙江西溪后的第二大支流,其为九龙江流域距漳州、厦门两市用水取水口最近的小流域,对该取水点的水质有着较大的影响,区域生态安全意义重大。龙津溪流域受人类活动干扰明显,上地利用/覆被变化剧烈,因此,本文以龙津溪流域为目标区,小尺度地研究其土地利用/景观格局变化与生态系统服务价值的变化,为充实国内在这方面的科学数据、成果和区域经济的可持续发展提供事实和依据。本文通过对研究区1986年和2007年的两期遥感影像进行分析、解译,得到了研究区两个时点土地利用类型变化的基础数据信息。据此进行土地利用类型的变化幅度、变化速度、土地利用程度、生态景观格局的时空变化等分析,并且引入生态学概念和方法估算流域生态系统服务价值量,再结合CA-Markov模型预测结果,得到龙津溪流域上地利用/景观格局及其生态系统服务价值的分析结论如下。对生态景观数量结构的变化分析的结果表明,龙津溪流域在研究期内的主要土地利用类型都是林地和耕地,平均占流域总面积的87%,是研究区的主要基质。土地利用总体变化呈现“三增二减一稳定”的特征,即表现为,林地和耕地减少;建筑用地、果园和未利用地增加;水体面积变化稳定,总体保持动态平衡。研究期内土地利用类型变化幅度最大的是建筑用地的面积,平均年变化度为增加25.04%。研究区的土地利用程度相对较高,且有上升趋势,但土地利用率并没有得到很好提高,表现为未利用地面积的增加。对生态景观空间格局的变化分析的结果表明,研究期内龙津溪流域林地和耕地的斑块优势度一直都比较高,表现出明显的集中分布,连通性较好,斑块较大,但有一定的破碎度;建筑用地的连通性有变好的趋势;果园的连通性总体较好,但斑块优势度不高;水体斑块破碎,优势度小;未利用地的连通性差,斑块的优势度非常小。景观尺度水平的分析说明斑块聚集度总体是下降的,景观格局的均匀度是总体上升的。对生态系统服务价值变化的分析结果表明,研究区在1986-2007年生态系统服务总价值量呈连续下降趋势,原因在于单项生态系统服务价值系数较高的林地和水体的而积都是处于下降趋势。生态系统服务总价值量的下降趋势,反映了该地区生态系统为人类提供各种服务能力的退化,说明了龙津溪流域的土地利用类型的调整从宏观角度来看是不可持续的。对生态系统单项服务功能价值的变化分析结果表明,所有服务项目的价值量1986-2007年的二十一年间均呈总体下降趋势,这说明了该区生态系统功能的持续退化,建议优化流域土地利用/景观格局以促进地区经济健康友好发展。基于CA-Markov模型模拟预测龙津溪流域2028年土地利用变化,结果表明,建筑用地、果园、水体和未利用地的而积增加,而林地、耕地的面积下降。验证模拟精度的Kappa系数为0.7165,预测基本可信。
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