基于生态服务价值理论的焉耆盆地生态安全研究

【摘要】生态环境是人类生存和发展的摇篮,是经济发展和社会进步的基础。随着人类活动的加剧,生态环境受到了严重影响和破坏。以此,生态安全已成为本世界人类面临的继续研究的重要问题。焉耆盆地近30年生态系统发生了很大变化,生态服务功能也随着发生改变,生态服务功能的变化也影响了人类的生活和社会发展。本论文将生态系统服务功能理论引入到生态足迹模型中,参考最近的其他研究者对模型中主要参数改进的计算方法,分析不同土地利用/覆被类型各生态服务功能价值的变化,并分析研究区生态系统服务价值和生态足迹的时空变化特征。然后用生态压力指数对研究区生态安全进行评价,预测了各区域未来20年的生态安全状况。研究结果对维护焉耆盆地绿洲生态安全具有一定的参考作用。主要结论如下：(1)利用遥感信息源,辅以其它相关的专题信息以及野外调查,建立土地利用类型遥感解译标志,获取焉耆盆地1990年、2000年、2005年和2011年四个时期土地利用数据。并结合中国西部生态与环境科学数据中心提供的1985年和1996年焉耆盆地土地利用/覆被数据,分析了焉耆盆地1985—2011年的土地利用/覆被类型变化。结果显示：1985—2011年间,焉耆盆地各土地利用/覆被类型发生了明显的变化,其中湿地、耕地和建设用地增加,未利用地、盐碱地、草地和林地面积呈减少趋势,水域和沙地面积变化不大。在研究期间,草地向耕地转移流向最大,主要因为人口增加和经济快速发展占用草地。(2)根据研究区自然环境特点,对生态系统服务价值定量评估方法进行改进,建立了焉耆盆地生态系统服务价值综合评估模型。进而根据此模型,计算出不同时期各生态系统类型的服务价值和研究区生态系统服务总价值及其变化,以及不同生态系统服务项目的单价及其空间迁移变化。结果表明：1985—2011年间,焉耆盆地生态系统服务总价值由751160万元增至1022570万元,呈先增加后又减少的趋势。1985—2011年间净增加量为271410万元,年均增加量为10438.9万元。其中1985—1990年,1990-1996年和1996—2000年这三个时段研究区总生态系统服务价值增加,这15年增加了307150万元,年均增加量为20476.7万元；2000—2005年和2005—2011年这两个时段,其总价值减少,11年内共损失35740万元,年均损失为3249.1万元。由于前三个阶段的生态系统服务价值增加量比后两个时段的损失量大,研究区生态系统服务总价值仍然处于增加状态,生态系统的服务功能是不断提高的。(3)研究区各类生态系统服务价值量大小与研究区内各生态系统类型土地面积变化有关。研究期间,在九类生态系统中水域面积的生态服务价值对研究区生态系统服务总价值的贡献最大(达43.8%以上),其次是湿地面积(达16.1%以上)。虽然两者的面积占研究区总土地利用面积的比例为27%以下,但其提供的生态服务价值却占研究区生态系统服务总价值量的59.9%以上；而未利用地和耕地面积占研究区总土地利用面积的比例为49%以上,但其提供的生态服务价值占研究区生态系统服务总价值的比例为21%以下。(4)本文引用在生态系统服务功能理论基础上改进的生态足迹模型,计算了焉耆盆地1985—2011年生态足迹(需求)和生态容量(供给)。1985—2011年间,焉耆盆地人均生态足迹(需求)呈现逐渐增加趋势,且从1985年的0.5587hm2/人增加到2011年的4.0892hm2/人,年均增幅为6.91%。焉耆盆地人均生态足迹主要组成部分的人均化石燃料用地与人均草地生态足迹之和占人均生态足迹的70%以上,且该比例有进一步增加趋势。(5)焉耆盆地各县生态足迹的区域差异性较大。其大小顺序为：和静县>焉耆县>和硕县>博湖县,和静县的人均生态足迹变化在0.5640—5.0529hm2/人范围内。这与和静县和焉耆县作为研究区的经济中心,资源消耗大和生活水平高于其他县是相吻合。焉耆盆地各县的各土地类型生态足迹的空间差异性较大,其中各类型土地生态足迹最大的是和静县,最低是博湖县。(6)焉耆盆地1985—2011年人均生态容量总体呈现小幅度降低趋势；焉耆盆地人均生态容量组成不平,主要组成部分为水域生态容量、草地生态容量和耕地生态容量,三者之和占该年生态容量总量的比例均在97%以上。其主要原因是由研究区范围内的土地资源所决定的。研究区内各县的人均生态容量呈现与焉耆盆地生态容量相似的在微小波动中逐渐减少的规律。从人均生态容量的大小上看,博湖县的人均生态容量高于其他三县。其次是焉耆县。焉耆盆地各县的各类型生态容量存在区域差距。除林地和未利用地外,其余类型的土地人均生态容量中,和静县最低,其次是焉耆县。(7)在1985–2011年焉耆盆地生态压力指数总体上呈上升趋势,从1985年的-0.8559上升到2011年的0.4622,其中2005-2011年上升速度加快。焉耆盆地安全表征状态在1985-1996年为很安全,2011年为稍不安全。焉耆盆地内各县生态安全指标值变化有明显的区域差异性。从空间上看,各县的生态压力指数大小顺序为：和静县>和硕县>焉耆县>博湖县。说明博湖县生态安全级别最高,和静县最低。和静县的生态压力指数高于焉耆盆地平均水平,其他县的均低于平均水平,说明和静县是安全程度最低的地方。
【作者】祖皮艳木·买买提；
【导师】海米提·依米提；
【作者基本信息】新疆大学，自然地理学，2014，博士
【关键词】土地利用/覆被；生态系统服务价值；生态足迹；生态安全；焉耆盆地；

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