【摘要】：改革開放以來,伴隨著我國城市化的快速推進,城市規(guī)模迅速擴張,城市空間結構不斷重組,導致基本農(nóng)田大量流失,區(qū)域景觀和生態(tài)環(huán)境質量日益下降,造成了溫室效應、水土流失、水質污染以及生物多樣性銳減等問題,因而土地利用與覆被變化越來越引起各級政府和學者的廣泛關注。生態(tài)服務價值是生態(tài)系統(tǒng)的結構、過程和功能所直接或間接提供的生命支持產(chǎn)品和服務,在維系生命、支持系統(tǒng)和環(huán)境的動態(tài)平衡方面起著不可取代的重要作用,對促進經(jīng)濟、環(huán)境和社會的協(xié)調發(fā)展具有重要的作用。因而進行城市空間擴展格局演變的動態(tài)模擬及其生態(tài)服務價值的響應,對科學管理城市用地空間增長、實現(xiàn)城市生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展,具有重要的實踐意義與應用價值。本文以濟南市繞城高速以內作為研究區(qū),基于RS、GIS軟件平臺,獲取了研究區(qū)1989、1996、2004、2009年土地利用類型圖,分析了近20年來的土地利用與覆被變化特征,并采用SLEUTH城市擴展模型對近20年(1989-2009年)來的城市擴展進行了模擬與重建；在此基礎上根據(jù)不同生態(tài)服務功能保護強度設定基于現(xiàn)有發(fā)展趨勢、農(nóng)田適度保護、融合景觀生態(tài)戰(zhàn)略三種預測情景,對未來20年(2010-2029年)的城市空間擴展及土地利用覆被變化進行了情景預測,最后,參照中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務單位面積價值,結合生態(tài)服務價值敏感性分析,根據(jù)針對研究區(qū)生態(tài)服務評價建立的體系,分別針對過去20年及預測的未來20年土地覆被數(shù)據(jù)進行生態(tài)服務價值定量估算,分析生態(tài)服務價值的時空變化特征,探討不同發(fā)展情景下,城市空間擴展對未來城市生態(tài)服務功能的潛在影響,挖掘影響城市生態(tài)服務價值變化的驅動因素,以期為城市用地空間增長管理與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供科學依據(jù)與決策支持。研究結果表明：1)近20年來,隨著城鎮(zhèn)化的快速推進,研究區(qū)城市土地利用結構變化明顯,建設用地面積不斷增加,增加量為100.69 km2,年均增長率為2.91%；農(nóng)田和綠地的面積則呈減少趨勢,減少量分別為95.35 km2和8.47 km2,減少面積的87.98%被建設用地所取代,農(nóng)田是建設用地的最大轉入來源。2)在三種不同發(fā)展情景下,城市建設用地增長規(guī)模和速度差異較為顯著,情景I(按現(xiàn)有發(fā)展趨勢增長)情景II(農(nóng)田適度保護)情景Ⅲ(融合景觀生態(tài)戰(zhàn)略),表明將生態(tài)敏感性分析和生態(tài)網(wǎng)絡構建作為研究區(qū)的核心景觀生態(tài)戰(zhàn)略融入SLEUTH模型的排除圖層中,有效地控制了綠地與農(nóng)田被大量侵占的趨勢,使得城市建設用地增長更理性、更科學。3)生態(tài)服務價值的計算結果表明,近20年來研究區(qū)生態(tài)服務總價值持續(xù)下降,由1989年的￥248.65×106降至2009年的￥205.79×106；農(nóng)田和綠地對總服務價值變化的影響最大,分別占總減少量的51.34%和35.28%,在未來20年的三種預測情景中,情景Ⅲ(融合景觀生態(tài)戰(zhàn)略)對生態(tài)系統(tǒng)的保護效果最佳,能夠有效控制生態(tài)服務價值大幅減少的趨勢,有利于生態(tài)環(huán)境保護。本文旨在探求土地利用動態(tài)變化及其生態(tài)系統(tǒng)服務價值的響應,研究結論可為濟南市未來城市用地空間增長管理、城市規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、土地資源可持續(xù)利用和社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供決策支持。
[Abstract]:Since the reform and opening up, with the rapid urbanization of China, urban scale has expanded rapidly, urban spatial structure has been restructured, resulting in a large number of loss of basic farmland, regional landscape and ecological environment quality is declining, resulting in greenhouse effect, soil erosion, water pollution and biodiversity, and so on, land use and biodiversity. Eco-service value is the product and service of life support directly or indirectly provided by the structure, process and function of ecosystem. It plays an irreplaceable and important role in maintaining life, supporting system and dynamic balance of environment, and promoting economy, environment and society. Therefore, the dynamic simulation of urban spatial expansion pattern evolution and the response of its ecological service value have important practical significance and application value for scientific management of urban land use spatial growth and sustainable development of urban ecological environment. Based on RS and GIS software platform, the land use type maps of 1989, 1996, 2004 and 2009 were obtained, and the land use and cover change characteristics in the past 20 years were analyzed. The urban expansion in the past 20 years (1989-2009) was simulated and reconstructed by SLEUTH urban expansion model. Based on the current trend of development, farmland protection and landscape ecological strategy, the urban spatial expansion and land use change in the next 20 years (2010-2029) were forecasted. Finally, according to the land ecosystem service unit area value of China, combined with the sensitivity of ecological service value. Based on the evaluation system of ecological services in the study area, the ecological service value was estimated quantitatively according to the land cover data of the past 20 years and the future 20 years respectively. The temporal and spatial variation characteristics of ecological service value were analyzed, and the potential of urban spatial expansion for future urban ecological service function under different development scenarios was discussed. The results show that: 1) With the rapid development of urbanization in the past 20 years, the urban land use structure has changed significantly, and the area of construction land has been continuously changing. The increase was 100.69 km2, the average annual growth rate was 2.91%; the area of farmland and green land showed a decreasing trend, the decrease was 95.35 km2 and 8.47 km2, respectively. 87.98% of the reduced area was replaced by construction land. Farmland was the largest source of construction land transfer. 2) Under three different development scenarios, the growth scale and speed of urban construction land were increased. Scenario I, Scenario II, Scenario II, Scenario II I, Scenario II I, Scenario II I, Scenario II I, Scenario II, Scenario II I, Scenario II I, Scenario II, Scenario II, Scenario II, Scenario II I, Scenario II, Scenario II, Scenario II I, Scenario II, Scenario II I, Sc The results show that the total value of ecological services in the study area has declined continuously in the past 20 years, from 248.65 106 in 1989 to 205.79 106 in 2009. Farmland and green land have the greatest impact on the total value of services, accounting for 51.3% of the total decrease respectively. 4% and 35.28% of the three scenarios in the next 20 years, Scenario III (Integrated Landscape Ecology Strategy) has the best protection effect on the ecosystem, and can effectively control the trend of significant decrease in the value of ecological services, which is conducive to the protection of the ecological environment. The conclusion can provide decision support for future urban land use spatial growth management, urban planning, land use planning, sustainable use of land resources and social and economic sustainable development of Jinan.
【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TU984.115

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本文編號：2228251