本文關(guān)鍵詞：湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值時空分異及驅(qū)動因素研究

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【摘要】：黨的十八大將“生態(tài)文明建設(shè)”提升到國家建設(shè)和發(fā)展總布局的高度。由過去的經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會建設(shè)“四位一體”,變成現(xiàn)在的“五位一體”,將生態(tài)文明列入其中。在“新常態(tài)”下,我國目前的環(huán)境承載能力已經(jīng)達(dá)到或者接近上限,因此必須在未來的發(fā)展中推動形成綠色低碳循環(huán)發(fā)展的新模式�？茖W(xué)地評估土地生態(tài)服務(wù)價值并探索其時空分異及驅(qū)動因素的規(guī)律,不僅可為區(qū)域土地利用規(guī)劃管理決策及生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展提供支撐,也可為實現(xiàn)生態(tài)補償和綠色GDP考核提供參考依據(jù)。湖北省境內(nèi)長江、漢江貫穿而過,其間湖泊密布,水網(wǎng)縱橫,素有“千湖之省”、“魚米之鄉(xiāng)”的美譽,是我國重要的商品糧棉油生產(chǎn)基地和最大淡水產(chǎn)品生產(chǎn)基地。同時也是舉世矚目的長江三峽水利樞紐工程所在地和南水北調(diào)中線工程核心水源區(qū),生態(tài)地位非常重要。對湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值進(jìn)行評估并掌握其時空分異及驅(qū)動因素的規(guī)律,可為本地區(qū)優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)布局,協(xié)調(diào)社會經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系提供科學(xué)支撐。論文以湖北省為研究區(qū)域,以2000年、2005年、2008年土地利用數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),首先分別從主導(dǎo)土地利用變化類型和生態(tài)功能分區(qū)兩個方面對研究區(qū)域的土地利用變化情況進(jìn)行梳理,探索其中規(guī)律；然后對湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值進(jìn)行評估,并基于植被覆蓋度對評估結(jié)果進(jìn)行修訂。在此基礎(chǔ)上,分析研究期間土地生態(tài)服務(wù)價值的時空分異特征,揭示土地利用和植被覆蓋度變化對土地生態(tài)服務(wù)價值影響的規(guī)律,并以生態(tài)功能區(qū)為單元對區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平進(jìn)行評估。最后,利用地理加權(quán)回歸模型對湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值的驅(qū)動因素進(jìn)行回歸建模,揭示其影響程度的時空分異規(guī)律,探討現(xiàn)象背后所蘊含的實際意義,并在此基礎(chǔ)上提出湖北省未來發(fā)展的對策建議。研究得到如下結(jié)論：(1)2000～2008年期間,湖北省土地利用變化總體特征為：耕地、林地、草地面積減少；水域和建設(shè)用地大幅增加；從分時段來看,表現(xiàn)為耕地、水域分別經(jīng)歷了2005年之前的大幅減少和增加后逐漸趨于緩和,但建設(shè)用地卻一直加速增長,林地、草地則一直穩(wěn)定的小幅減少。(2)以10km×10km網(wǎng)格為單元,通過主導(dǎo)土地利用類型變化分析得到湖北省土地利用變化的主要特征為：建設(shè)用地、水域的大范圍擴張以及鄂西地區(qū)的大量耕地轉(zhuǎn)林地。建設(shè)用地擴張主要集中在中東部各地級市周邊,這其中又以武漢市的建設(shè)用地擴張最為顯著；水域的擴張則主要集中于長江流域沿線平原地區(qū)和襄陽崗地,而其中以江漢平原(武漢城市圈部分)的水域擴張最為顯著。從分時間段來看,耕地轉(zhuǎn)林地和水域的大幅增長主要發(fā)生在2000～2005年這個時間段,這主要是受到98年洪水過后政府出臺的大規(guī)模生態(tài)恢復(fù)工程的影響；2005～2008年間建設(shè)用地才開始呈現(xiàn)出全面增長的態(tài)勢,而這個時期的水域和林地的增長則開始明顯放緩。(3)以湖北省生態(tài)功能區(qū)為單元考察各區(qū)域土地利用變化的典型特征,研究表明：鄂西地區(qū)由于三峽工程的蓄水,三峽地區(qū)的林地減少和水域的增長均較為顯著,兩者之間是一種共軛關(guān)系；清江流域和十堰地區(qū)在2005年之后快速發(fā)展,其建設(shè)用地的增長和耕地的減少也相輔相成；大巴山地區(qū)的地類變化幅度則相對較小。鄂中地區(qū)在98洪水過后退田還湖工程得到有力推行,但持續(xù)性不強,表現(xiàn)為江漢平原地區(qū)水域面積大幅增長主要發(fā)生在2005年之前；2005年之后,各地區(qū)尤其是大洪山和桐柏山等區(qū)域建設(shè)用地開始出現(xiàn)全面增長態(tài)勢,水域增長則明顯放緩。鄂東地區(qū)由于武漢城市圈發(fā)展速度快,是地類變化最集中的區(qū)域,而位于南北兩側(cè)的山區(qū)變化則相對較小。(4)以2000～2008年湖北省土地利用柵格數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),引入生態(tài)系統(tǒng)類型當(dāng)量因子表對湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值進(jìn)行評估,并利用NDVI指數(shù),通過植被覆蓋度的時空差異性對評估結(jié)果進(jìn)行修訂,得到以10km×10km網(wǎng)格為單元的湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值。研究結(jié)果表明,湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值總體上呈現(xiàn)出“西高,中低,東中等”的分布形態(tài)。高等級區(qū)基本上集中在鄂西的大巴山地區(qū)和清江流域,低等級區(qū)則集中于沿江平原地區(qū)。(5)運用Moran'I指數(shù),對湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值的空間集聚性進(jìn)行分析,研究表明：湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值整體空間分布均具有顯著的集聚特征,其中在2000～2005年集聚性有微弱的降低,2005～2008年集聚性又有所回升,以2008年的集聚性最為顯著。生態(tài)服務(wù)價值的高值集聚區(qū)主要位于大巴山地區(qū)和清江流域這些高山地區(qū)；低值集聚區(qū)主要位于廣大的沿江平原地區(qū)和山地向平原過渡的低山丘陵地帶；而大巴山地區(qū)的房縣則是周邊高值集聚區(qū)中的一個低值異常點(L-H),江漢平原地區(qū)的lH漢湖水域和鄂東沿江平原的龍感湖兩片水域則是周邊低值區(qū)的高值異常點(H-L)。(6)以10km×10km網(wǎng)格為單元考察湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值在研究期間的時空分異特征,結(jié)果表明：湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值經(jīng)歷了一個先增后減的過程,但總體上仍有所提升。2000～2008年期間,土地生態(tài)服務(wù)價值減少的區(qū)域主要分布于地勢較低的平原地區(qū),而地勢較高的山區(qū)則普遍有所增長。從分時間段來看,2000-2005年期間,土地生態(tài)服務(wù)價值在湖北省絕大多數(shù)區(qū)域都是呈現(xiàn)增長趨勢,增長幅度較大的地區(qū)主要位于鄂西地區(qū)一北一南的十堰、恩施地區(qū)以及鄂東的桐柏和幕阜山地區(qū)。本時期土地生態(tài)服務(wù)價值呈現(xiàn)減少的區(qū)域范圍較小,主要位于鄂西靠近長江沿線的神農(nóng)架-興山-宜昌一線和鄂西南的長陽-五峰一線；另外一處則位于武漢市。2005～2008年期間,本時期土地生態(tài)服務(wù)價值的變化相比上個時期情況出現(xiàn)了反轉(zhuǎn)。其中,增加的區(qū)域成為了少數(shù),主要位于鄂西地區(qū)的清江流域；而減少的區(qū)域則遍布整個湖北省范圍,尤其以湖北省地形從第二階梯向第三階梯轉(zhuǎn)換的過渡地帶最為顯著。(7)湖北省各生態(tài)功能區(qū)土地生態(tài)服務(wù)功能變化的主要特征為：鄂西地區(qū)地均生態(tài)服務(wù)價值最高的區(qū)域是大巴山地區(qū),但生態(tài)服務(wù)價值增長幅度最大的則是十堰地區(qū)。只有清江流域地區(qū)的生態(tài)服務(wù)價值保持了一貫的大幅度增長,大巴山地區(qū)和三峽庫區(qū)在2005年之后出現(xiàn)了減少。鄂中地區(qū)除桐柏山地區(qū)生態(tài)服務(wù)價值增長幅度較大,其他地區(qū)均為低增長態(tài)勢,特別的,江漢平原(荊州地區(qū))的土地生態(tài)服務(wù)價值甚至出現(xiàn)了減少趨勢。鄂東地區(qū)與鄂中地區(qū)類似,也是經(jīng)歷了一個先增長后減少的過程,與之不同的是其增長幅度較鄂中地區(qū)較大,減少的幅度則較小,該區(qū)域土地生態(tài)服務(wù)價值在研究期間除武漢地區(qū)外也都保持了一定的增長。(8)引入生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)度指數(shù),考察湖北省各生態(tài)功能區(qū)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平,研究表明：湖北省生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)度除江漢平原荊州地區(qū)外,均保持一定的生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平。但從分時間段看,2005年之前所有區(qū)域均處于協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài),但2005年之后大多數(shù)地區(qū)則轉(zhuǎn)為了沖突狀態(tài)。生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)度水平較高的地區(qū)是鄂西地區(qū)的十堰和清江流域地區(qū),這兩個地區(qū)是唯一的在2005年前后均保持生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的地區(qū),而且也是較高增長下的協(xié)調(diào)發(fā)展水平：而大別山地區(qū)雖然生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)指數(shù)最高,但該地區(qū)是一種較低增長情況下的協(xié)調(diào)水平,并且2005年之后處于沖突狀態(tài)。武漢地區(qū)和大洪山地區(qū)由于生態(tài)服務(wù)價值的增長幅度極低而造成其處于極低的生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)度水平；同樣處于極低水平還有三峽庫區(qū),該地區(qū)則是由于地區(qū)經(jīng)濟(jì)的高速增長而導(dǎo)致。江漢平原(荊州地區(qū))則由于屬于唯一出現(xiàn)生態(tài)服務(wù)價值減少的區(qū)域而成為生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展沖突的地區(qū)。(9)通過構(gòu)建地理加權(quán)回歸模型,分析了湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值驅(qū)動因素的時空分異特征,探討了現(xiàn)象背后所蘊含的實際意義,研究結(jié)果表明：農(nóng)業(yè)對湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值的總體影響是負(fù)面的,尤其對山地向平原地區(qū)過渡的低丘緩坡地帶的負(fù)面影響程度最大。林業(yè)對湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值呈現(xiàn)整體性的正面影響,在對植被覆蓋度較高的山區(qū)其影響程度更為顯著。漁業(yè)對湖北省平原湖泊地區(qū)的土地生態(tài)服務(wù)價值起到了明顯的正面影響,而對其他地區(qū)則不顯著。第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對湖北省絕大多數(shù)地區(qū)的土地生態(tài)服務(wù)價值并沒有顯著影響,只是在鄂東地區(qū),尤其是武漢城市圈的東南部有著持續(xù)的正面影響。人口對湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值的影響總體呈現(xiàn)負(fù)面效應(yīng),并且對湖北省人口稠密的江漢平原、武漢城市圈以及宜荊荊地區(qū)的負(fù)面影響更大。城鎮(zhèn)化對湖北省大多數(shù)地區(qū),尤其是鄂西地區(qū)的土地生態(tài)服務(wù)價值的影響并不顯著,在一些相對發(fā)達(dá)的地區(qū),如武漢城市圈和江漢平原荊州地區(qū)反而呈現(xiàn)正面影響。海拔高度對湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值呈正面影響,并且在總體上呈現(xiàn)隨著海拔高度的增加其影響力越小。湖北省各個區(qū)域的土地生態(tài)服務(wù)價值并非距離城市越遠(yuǎn)越高,相反的在大多數(shù)地區(qū),尤其是在發(fā)達(dá)的武漢城市圈地區(qū)反而是越近越好。河流距離因素對湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值具有一定影響,然而結(jié)合實際發(fā)現(xiàn),造成相關(guān)現(xiàn)象最本質(zhì)的原因本質(zhì)上仍然是海拔高度因素。因此,河流距離因素對本省土地生態(tài)服務(wù)價值的影響實際上并非是決定性的。交通道路建設(shè)對生態(tài)敏感型地區(qū)的生態(tài)服務(wù)價值會產(chǎn)生明顯的負(fù)面影響。但同時在另一些地區(qū),交通道路建設(shè)也會帶來投資并促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展,從而加速地區(qū)產(chǎn)業(yè)升級并減輕區(qū)域資源環(huán)境的壓力,反而有利于生態(tài)環(huán)境的恢復(fù),提高生態(tài)服務(wù)價值。(10)最后,本文在上述研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,結(jié)合湖北省的土地利用現(xiàn)狀、城鎮(zhèn)體系和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異,分別從土地利用規(guī)劃布局和生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展兩個方面提出各個區(qū)域的差別化發(fā)展對策建議。
【關(guān)鍵詞】：土地利用變化 生態(tài)服務(wù)價值 時空分異 驅(qū)動因素 湖北省
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：F301
【目錄】：

• 作者簡介6-7
• 摘要7-10
• ABSTRACT10-17
• 第一章 緒論17-33
• §1.1 研究背景與意義17-20
• 1.1.1 研究背景17-18
• 1.1.2 研究意義18-20
• §1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及評述20-27
• 1.2.1 國外研究進(jìn)展20-23
• 1.2.2 國內(nèi)研究進(jìn)展23-26
• 1.2.3 以往研究存在的問題26-27
• 1.2.4 解決路徑27
• §1.3 研究目的、內(nèi)容及創(chuàng)新點27-30
• 1.3.1 研究目的27-28
• 1.3.2 研究內(nèi)容28-30
• 1.3.3 本研究可能的創(chuàng)新點30
• §1.4 研究思路及技術(shù)路線30-33
• 第二章 研究理論基礎(chǔ)33-47
• §2.1 生態(tài)服務(wù)價值基本概念33-36
• 2.1.1 生態(tài)系統(tǒng)33
• 2.1.2 生態(tài)系統(tǒng)功能及服務(wù)33-36
• 2.1.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的評估36
• §2.2 土地利用對土地生態(tài)服務(wù)功能的影響機制36-40
• 2.2.1 系統(tǒng)論36-37
• 2.2.2 土地生態(tài)系統(tǒng)37
• 2.2.3 土地生態(tài)服務(wù)價值37-38
• 2.2.4 土地利用對土地生態(tài)服務(wù)功能的影響38-40
• §2.3 土地生態(tài)服務(wù)功能的驅(qū)動機制40-47
• 2.3.1 土地生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)40-41
• 2.3.2 土地經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)41-42
• 2.3.3 土地社會系統(tǒng)42-43
• 2.3.4 土地生態(tài)服務(wù)功能的驅(qū)動機制43-47
• 第三章 湖北省土地利用變化時空分異研究47-64
• §3.1 研究區(qū)域背景47-49
• 3.1.1 研究區(qū)域概況47-48
• 3.1.2 湖北省生態(tài)功能區(qū)的劃分48-49
• §3.2 湖北省土地利用變化時空分異特征49-62
• 3.2.1 數(shù)據(jù)來源及分析方法49-51
• 3.2.2 湖北省土地利用總體變化特征51
• 3.2.3 湖北省主導(dǎo)土地利用變化特征51-56
• 3.2.4 基于生態(tài)功能區(qū)的湖北省土地利用變化特征56-62
• §3.3 本章小結(jié)62-64
• 第四章 湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值評估及時空分異研究64-87
• §4.1 湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值評估64-67
• 4.1.1 生態(tài)服務(wù)價值評估方法64-66
• 4.1.2 基于植被覆蓋度的土地生態(tài)服務(wù)價值修訂66-67
• 4.1.3 湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值評估67
• §4.2 湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值時空分異67-80
• 4.2.1 湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值空間格局演變67-74
• 4.2.2 湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值變化時空分異特征74-80
• §4.3 湖北省生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平分析80-84
• 4.3.1 數(shù)據(jù)來源與研究方法80
• 4.3.2 湖北省各生態(tài)功能區(qū)生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平分析80-84
• §4.4 本章小結(jié)84-87
• 第五章 湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值驅(qū)動因素研究87-129
• §5.1 研究方法87-89
• 5.1.1 土地生態(tài)服務(wù)價值的空間非平穩(wěn)性87-88
• 5.1.2 地理加權(quán)回歸模型88-89
• §5.2 基于GWR的土地生態(tài)服務(wù)價值驅(qū)動因素建模89-97
• 5.2.1 湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值驅(qū)動機理89-90
• 5.2.2 數(shù)據(jù)制備90-94
• 5.2.3 自變量的遴選94-96
• 5.2.4 地理加權(quán)回歸建模96-97
• §5.3 湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值驅(qū)動因素時空分異特征97-127
• 5.3.1 農(nóng)業(yè)對生態(tài)服務(wù)價值影響的時空分異特征97-100
• 5.3.2 林業(yè)對生態(tài)服務(wù)價值影響的時空分異特征100-103
• 5.3.3 漁業(yè)對生態(tài)服務(wù)價值影響的時空分異特征103-106
• 5.3.4 第二產(chǎn)業(yè)對生態(tài)服務(wù)價值影響的時空分異特征106-109
• 5.3.5 人口對生態(tài)服務(wù)價值影響的時空分異特征109-112
• 5.3.6 城鎮(zhèn)化水平對生態(tài)服務(wù)價值影響的時空分異特征112-115
• 5.3.7 海拔高度對生態(tài)服務(wù)價值影響的時空分異特征115-118
• 5.3.8 城市距離對生態(tài)服務(wù)價值影響的時空分異特征118-121
• 5.3.9 河流距離對生態(tài)服務(wù)價值影響的時空分異特征121-124
• 5.3.10 道路距離對生態(tài)服務(wù)價值影響的時空分異特征124-127
• §5.4 本章小結(jié)127-129
• 第六章 研究結(jié)論與政策建議129-138
• §6.1 研究結(jié)論129-132
• 6.1.1 湖北省土地利用變化時空分異特征129-130
• 6.1.2 湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值變化時空分異特征130-131
• 6.1.3 湖北省土地生態(tài)服務(wù)價值驅(qū)動因素研究131-132
• §6.2 政策建議132-136
• 6.2.1 對湖北省土地利用規(guī)劃管理的建議133-135
• 6.2.2 對湖北省各區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的建議135-136
• §6.3 研究展望136-138
• 致謝138-139
• 參考文獻(xiàn)139-146

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本文編號：873850