甲积峪小流域生态系统服务演变规律研究

【摘要】区域生态系统服务演变规律研究,对其生态规划与政策制定以及区域的生态环境建设和经济发展具有重要意义。因此,深入了解流域、流域内各功能部分与各要素的生态系统服务演变规律,及其与流域内海拔、河流、居民区各影响因素之间的关系,对流域生态治理具有重要的现实意义。甲积峪属于黄土高原地区典型小流域,是泾河的—级支流。本文选择甲积峪小流域作为研究对象,首先通过遥感影像解译与现场调查,得到三期(1998、2006和2012年)的土地利用分布；然后采用生态系统服务价值评估方法计算不同时期、经过不同治理措施综合治理后的生态系统服务价值。在此基础上,从时间与空间角度,分析其与河流、海拔、居民地三个要素间的关系,进而分析小流域生态系统服务价值的空间分布规律及其变化特征。主要研究结果如下：1、三期土地利用变化分析结果表明,甲积峪小流域上游海拔较高,距离居民地较远,侧重于就地退耕还林还草；中下游沟壑较深,侧重于在沟壑里种植林地(乔木林和经济林)、人工草,在沟壑间的地块进行坡改梯等措施；下游则侧重于发展经济林和园地等。从坡度上看,在所有发生转移的土地利用类型中,转移为园地的主要分布在坡度小于15°的区域；转移为林地(乔木林和经济林)、草地(荒草地和人工草地)和梯田的在25°以下区域,以15-25°为主。25-35°区域,主要是坡耕地转移为荒草地、荒草地转移为林地(乔木林和经济林)；35°以上区域,主要是坡耕地转移为荒草地。2、三期生态系统服务价值评估结果表明,1998年为990.05万元,2006年为1059.12万元,2012年为1300.13万元。生态系统服务价值随着时间的推移明显增加,相比1998年,2006年增加了6.98%,2012年增加了31.32%。从不同土地利用类型的生态系统服务价值来看,单位面积价值由高到低依次是园地、乔木林、经济林、人工草地、梯田、荒草地、坡耕地、工矿用地、道路、居民地。其中园地2.22万元/hm2,道路和居民地均为0.04万元/hm2。1998年生态系统服务价值由高到低依次是坡耕地、梯田、乔木林、荒草地、园地、人工草地、居民地、工矿用地、道路,最大值是坡耕地345.33万元,最小值道路0.40万元；2006年生态系统服务价值由高到低依次是荒草地、梯田、乔木林、坡耕地、园地、经济林、人工草地、居民地、工矿用地、道路,最大值是荒草地284.01万元,最小值道路0.40万元；2012年生态系统服务价值由高到低依次是梯田、乔木林、荒草地、经济林、人工草地、园地、坡耕地、居民地、工矿用地、道路；最大值是梯田363.32万元,最小值是道路0.40万元。三期的生态系统服务价值与面积变化一致,梯田、乔木林、经济林、人工草地、工矿用地一直增大；园地先增大后保持不变,而坡耕地持续减小,荒草地先增大后减小；道路和居民地基本保持不变。从生态系统服务类型来看,生态系统服务价值由高到低排序,1998年依次是产品供给、保持土壤、维持营养物质循环、固碳释氧、净化环境、涵养水源。2006年保持土壤价值升到首位,产品供给价值降为第2位；固碳释氧升为第3位,维持营养物质循环降为第4位。2012年,净化环境价值升为第4位,维持营养物质循环降为第5位。3、2012年生态系统服务价值空间分布规律分析表明,中游的生态系统服务价值最高,为788.05万元：上游的居中,为272.02万元；下游的最低,为240.06万元。海拔梯度、河流缓冲区梯度、居民地缓冲区梯度分析表明,海拔越高,单位面积生态系统服务价值越高,最高值在1400-1500m区间,为0.55万元/hm2,之后随着海拔的升高先下降再升高；距离河流越远,单位面积生态系统服务价值越高,最高值在距离河流最远端的900-1000m区间,为1.37万元/hm2；距离居民地越远,单位面积生态系统服务价值先增高,然后略有下降,最高值在居民地缓冲区的第2梯度300-600m区间,为0.54万元/hm2。4、不同时期生态系统服务价值动态变化规律分析表明,随着时间推移,生态系统服务价值变化的区域占42.23%。其中变小的区域最少,仅占1.22%,主要是荒草地改为工矿用地；增大的区域约占41.01%,主要是坡耕地改为草地(荒草地和人工草地)、梯田,荒草地改为林地(乔木林和经济林),裸土地改为工矿用地。不同时期海拔梯度、河流缓冲区梯度、居民地缓冲区梯度的分析表明,随着海拔升高,面积先增大后减小,但距离河流、居民地越远,面积都越小,生态系统服务价值与面积变化的趋势基本一致。单位面积生态系统服务价值在海拔缓冲区第6梯度即1800m以上的区间,以及河流梯度上(除1998年河流缓冲区800m以上区间)与面积变化的趋势相反；在居民地缓冲区梯度上,单位面积生态系统服务价值与面积变化趋势基本一致。
【作者】赵帅；
【导师】刘峰；
【作者基本信息】西南大学，植物营养学，2014，硕士
【关键词】小流域；生态系统服务；演变规律；

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