澜沧县景观格局变化及其生态系统服务价值评价

顾泽贤, 赵筱青, 高翔宇, 谢鹏飞

澜沧县景观格局变化及其生态系统服务价值评价

顾泽贤, 赵筱青*, 高翔宇, 谢鹏飞

云南大学资源环境与地球科学学院, 昆明 650091

近10年来由于澜沧县退耕还林工程的实施以及人工园林的大规模引种, 使整体的景观格局发生改变, 相应的生态系统服务价值也发生了改变。以澜沧县为研究区, 基于2000年、2005 年、2010 年三期TM影像的解译结果, 对研究区2000年—2010年景观格局指数变化进行分析, 研究景观格局演变规律。并运用生态系统服务价值估算方法, 分析景观格局演变对研究区生态系统服务价值影响。结果表明: (1)澜沧县十年间有林地、人工园林、水域和乡镇用地面积增加, 水田、旱地、灌木林、荒草地面积减少; 同类型斑块集中程度上升, 破碎化程度减少, 景观分布朝着不均匀的方向发展, 景观异质性逐渐降低; (2)澜沧县生态系统服务价值量呈增长趋势, 生态系统服务主要为调节服务, 原材料生产、气体调节、气候调节、水文调节和提供美学景观等生态系统服务改善较大; 从空间变化来看, 中部、北部和南部区域生态系统服务价值明显增加, 仅东部区域有所减少; (3)生态系统服务价值与斑块密度、形状指数、分离度、香浓多样性指数、香浓均匀度指数呈负相关, 与最大形状指数、蔓延度、聚集度均呈现正相关。研究说明自然景观被干扰并不意味着生态服务功能的退化, 生态价值估算不仅要分析时间变化, 还要考虑空间的变化。同时, 政策导向和经济发展是研究区生态环境改善的主要驱动力。

景观格局变化; 生态系统服务价值; 澜沧县; 相关性分析

1 前言

生态系统服务是通过生态系统的功能直接或间接得到的产品和服务, 是由自然资本的能流、物流、信息流构成的生态系统服务和非自然资本结合在一起所产生的人类福利[1]。国内外科学界对生态系统服务的大规模研究始于1997年[2], 随着联合国千年生态系统评估(MA)在2005年完成[3], 越来越多的学者开始思考和规划生态系统服务未来研究任务和发展方向[4–6]。近年来国内也有许多学者针对森林、草地、农田和湿地等典型生态系统服务功能进行了研究[7–8], 但是这些研究主要集中于景观面积变化对生态系统服务价值的影响, 较少研究景观格局变化对生态系统服务价值影响, 景观格局作为土地利用时空变化研究的重要分析手段[9], 景观格局变化对景观中的能量流动、物质循环及生物多样性等都具有重要影响[10]。

澜沧县是传统的农业县, 农业在国民经济中占主要地位。但由于山区、半山区面积占总面积的98.8%, 农业经济历来结构单一, 以种植业为主, 其中主要又是种植粮食作物, 传统的耕地开垦没有科学的指导, 存在许多不合理的土地利用, 部分耕地不仅产量低下, 还易诱发水土流失灾害, 不利于澜沧县生态环境的平衡和稳定。近年来, 随着退耕还林工程的实施, 以及人工园林的快速发展, 使得澜沧县整体的景观格局发生了较大改变。论文运用遥感技术提取澜沧县景观信息, 釆用景观格局分析方法和生态系统服务价值理论, 对十年间澜沧县景观格局演变及生态系统服务价值的变化进行分析, 探讨人类活动干扰下澜沧县景观格局变化与生态系统服务价值之间的关系。澜沧县位于澜沧江一湄公河流域, 由于河流系统的连通性和河水的流动性, 打破了国际边界的固定格局, 流域上游的开发对下游的环境影响问题具有跨国性[11]。因此, 开展澜沧县景观格局变化及其生态系统服务价值评价, 不仅有助于理解区域景观格局变化对生态系统的演变规律,还有利于保护澜沧江—湄公河流域的生态系统。

图1 研究区区位图Fig. 1 Study site location

2 研究区和数据

2.1研究区概况

澜沧拉祜族自治县位于云南省西南部, 因东临澜沧江而出名, 为普洱市下辖县, 是历史上有名的“普洱茶"之乡, 地处东经99°29′—100°35′、北纬22°31′—26°16′(图1)。全县现辖20个乡(镇), 居住着拉祜、佤、哈尼、彝、傣、布朗等28个少数民族。2010年全县总人口为49.41万人, 农业人口45.25万人, 全县GDP达129866万元, 农业总产值75823万元。澜沧县地处横断山脉怒山山系南段, 地势西北高、东南低, “五山六水”纵横交错。境内最高海拔2516 m, 最低海拔580 m, 海拔高差达到1936 m。由于地形地貌复杂, 海拔高差悬殊, 立体气候明显。气候属亚热带山地季风气候, 雨量充沛, 日照充足,冬无严寒, 夏无酷暑, 干雨季分明。丰厚的热区资源, 使澜沧成为盛产稻谷、玉米、小麦等粮食作物和茶叶、橡胶、咖啡、桉树等热区作物的沃土。在拥有丰富森林资源的同时, 澜沧县仍存在不合理的耕地利用, 作为云南省退耕还林工程重点县, 澜沧县在2002—2008年间已累计完成退耕还林工程任务2.41万 hm2(退耕地任务量占云南省第一), 生态林和经济林快速发展, 退耕还林、荒山荒地造林取得良好进展。

2.2数据处理

澜沧县社会经济数据, 主要来自中华人民共和国国家统计局网站和澜沧县统计年鉴等资料。以澜沧县2000年、2005年和2010年三期分辨率为30 m·30 m的Landsat TM卫星图像(卫星图像来自中国科学院计算机网络信息中心·科学数据中心)为数据源, 根据土地利用现状分类标准(GB/T2010—2007), 结合研究区特点与研究目的, 将研究区土地利用类型分为人工园林(橡胶林、桉树林和茶园)、旱地、水田、有林地(包括常绿阔叶林和针叶林)、灌木林、建设用地、草地和水域8类。受遥感影像分辨率的限制, 在实地考察的基础上, 参考了澜沧县林相图、土地利用总体规划中的基期年土地利用图、Google earth 软件等数据构建了澜沧县土地利用遥感解译标志, 采用决策树分类方法对澜沧县土地利用进行解译, 在具体采用决策树分类方法时, 先将旱地、水田、水域、建设用地、草地等易判别的地类解译后掩膜输出, 再依次将有林地、灌木林、人工园林解译输出,最后将各地类合并(图2), 来提高解译的精度。2000年、2005年、2010年三期遥感解译结果精度检验: 各类用地样本的模板精度均超过85%(采用特征空间分类原则), 符合分类要求。建立的三期NPP遥感数据来自于美国蒙大拿大学森林学院NTSG工作组提供的MOD17A3—NPP数据(基于BIOME-BGC模型计算, 分辨率为1 km·1 km)。

图2 2000、2005和2010年澜沧县土地利用类型分布Fig. 2 Land use type distribution at Lancang County (2000, 2005 and 2010)

3 研究方法

3.1景观格局指数选取

结合澜沧县自然环境和区位条件, 根据研究区域特征, 共剔选了8个景观格局指数, 分别是: 斑块密度、最大斑块指数、形状指数、分离度、聚集度、蔓延度、Shannon多样性指数和Shannon均匀度指数[12–15],具体见表1。

3.2生态系统服务价值的评估

3.2.1 生态系统分类

根据解译结果以及澜沧县现状, 将普洱市澜沧县的生态系统分为耕地生态系统(水田和旱地), 林地生态系统(有林地和灌木林地, 其中有林地主要为常绿阔叶林和针叶林), 人工园林生态系统(茶园、橡胶林和桉树林), 草地生态系统(荒草地), 水域生态系统(湖泊水面和水库水面), 乡镇生态系统(建制镇、村庄和采矿用地)6大类。

表1 景观格局的评价指标及含义Tab. 1 The evaluation index of the landscape pattern and its meaning

3.2.2 生态系统服务价值的评估方法

国内学者谢高地等参考Constanza的研究, 制定了符合我国实际情况的“中国陆地生态系统服务价值当量因子表”[16]。由于谢高地等制定的当量表中缺少人工园林这一项, 故文中将人工园林取值为森林与农田的平均值, 研究区未利用地主要是荒草地,因此作为草地生态系统, 取值为天然草地与裸地的平均值。根据谢高地等的研究, 1个生态服务价值当量因子的经济价值量相当于当年研究区平均粮食单产市场价值的1/7, 根据公式(1)可以计算出澜沧县单位面积农田生态系统提供食物生产服务的经济价值为761.47元·hm-2, 并得到澜沧县六大类生态系统服务价值。为消除各年间农作物价格波动对总价值量的影响, 选取澜沧县2000年主要2种农作物(稻谷和玉米)的播种面积、产量以及农作物的平均价格作为基础数据。

式中: En为澜沧县单位面积农田生态系统提供食物生产服务功能的经济价值(元·hm-2); i为作物种类; pi为i种农作物价格(元·kg-1); qi为i种粮食作物单产(kg·hm-2); mi为i种粮食作物面积(hm2); M为n种粮食作物总面积(hm2)。

Costanza、谢高地的研究成果, 在运用时需要考虑到生态系统的时空异质性, 不同区域的生态系统服务功能大小不同, 因此, 需要进一步修订。生态系统的生态服务功能大小跟该生态系统的生物量有密切关系, 一般来说, 生物量越大, 生态服务功能越强。假定生态服务功能强度与生物量成线性关系,采用基于生物量的调整因子来调整生态系统价值系数(公式2)[16]。对于林地而言, 植被净第一性生产力(NPP)是生态系统中物质与能量运转基础, 直接反映在植物群落在自然环境条件下的生产能力[17], NPP能较好地反映澜沧县有林地和灌木林的生产力,通过公式(3)进行动态调整, 其他地类均赋值为0, 即不对其进行动态调整; 澜沧县的耕地多为坡地和梯田, 需要根据生物量修订公式(4)对澜沧县的水田与旱地进行修正[18]。最终得到澜沧县的生态系统服务价值系数修订表(表2)。

式中: Pij为订正后的单位面积生态系统的生态服务价值, i=1, 2, … 9, 分别代表食物生产、原材料生产等不同类型的生态系统服务价值; j=1, 2, …8, 分别代表不同生态系统类型; Vij为表中生态系统服务价值基准单价; Pk第k类生态系统服务的生物量修订因子(k=1,2,3,4); NPPk代表第k类植被的净初级生产力值(t·hm-2·a-1), k=1, 2); NPPmean代表所有类型植被的净初级生产力的平均值(t·hm-2·a-1); bk为耕地第k类单位面积粮食产量(kg·hm-2, k=3,4); B为澜沧县单位面积粮食产量(kg·hm-2)。

用Costanza等[2]的生态系统服务价值公式, 算出澜沧县生态系统服务价值。公式为:式中: ESV为区域生态系统服务总价值(元); Ak为第k种景观类型的面积(hm2); VCk为第k种景观类型的价值系数(元·hm−2·a−1); ESVf为生态系统的单项服务功能价值(元); VCfk为单项服务功能价值系数(元·hm−2·a−1)。

表2 澜沧县生态系统单位面积生态服务价值 (元·hm−2·a−1)Tab. 2 Ecosystem services value unit area of Lancang County (yuan·hm−2·a−1)

2.3敏感性指数计算方法

为确认生态系统类型对于各景观类型的代表性和所得价值系数(单位面积经济价值量)的准确性,本研究采用敏感性指数(CS)[21]来衡量价值系数的准确性。其计算方法是将各土地覆盖类型的价值系数分别增加或减少50%, 分析总生态系统服务总价值的弹性系数的变化情况; 如果CS＞1, 表明对于生态价值系数, 估算的生态系统服务价值是富有弹性的,相应地准确度较低; 如果CS＜1, 生态系统价值被认为是缺乏弹性的, 表明生态价值系数的准确性高,生态系统服务价值估算越准确。计算公式如下:

式中: ESV为估算的总生态系统服务价值; VC为生态价值系数; ESVj和ESVi代表初始总价值和生态价值系数调整以后的总价值; K为代表各景观类型。

4 结果与分析

4.1景观格局变化分析

4.1.1 景观面积变化分析

澜沧县的基质景观是有林地, 三个时段占总面积的比例分别为54.29%、60.47%和59.37%。10年间景观面积发生了很大变化, 有林地、人工园林、乡镇用地和水域面积增加, 其中人工园林面积增长最块, 动态度为31.81%; 旱地、灌木林、荒草地和水田面积减少, 其中荒草地面积减少最快, 动态度为–3.84%。从变化的绝对量看, 有林地的面积变化最大, 增加了44343.13 hm2, 其次为人工园林, 增加了32131.62 hm2(表3)。

结合澜沧县景观转移矩阵分析(表4), 2000—2005年, 澜沧县主要的地类变化为有林地面积显著增加, 旱地、灌木林和荒草地面积显著减少, 说明澜沧县的退耕还林、荒山造林等生态环境保护工程取得良好进展; 从2005年起, 澜沧县以经济发展为目的的发展战略使人工园林进入迅速发展阶段, 2005—2010年, 人工园林面积显著增加, 占用了有林地、灌木林和荒草地。总体而言, 澜沧县有林地与人工园林面积均表现为增加, 并且有林地增长量更大,这两类景观的增加均占用了荒草地, 不仅提高了土地利用率, 还改善了区域生态环境。

4.1.2 景观指数分析

2000—2010年间澜沧县斑块密度从8.98减至6.56, 最大斑块指数从26.05增至30.83, 表明景观破碎化程度减少, 有林地和人工园林对整个景观格局的影响程度越来越大; 多样性指数由1.24减至1.22,表明景观在人为干扰下, 向单一化方向发展, 区域内景观的复杂程度减少; 均匀度指数由0.60减至0.59, 表明各景观从分散向集中发展。蔓延度指数由59.04上升至61.42, 分离度指数由0.92减少至0.88,聚集度指数从70.97增至75.76, 形状指数从137.38减至115.06, 表明不同斑块类型的聚集程度增加,空间分布逐渐趋向集中, 景观的异质性略有减弱。总之, 在人类活动的影响下, 10年间澜沧县景观异质性逐渐降低, 同类型斑块集中程度上升, 破碎化程度减少, 景观分布向不均匀的方向发展(表5)。

表3 澜沧县景观面积及其变化Tab. 3 Landscape area of Lancang county and its change

表4 澜沧县景观转移矩阵 (hm2)Tab. 4 The transfer matrix of the landscape of Lancang County (hm2)

表5 2000—2010年澜沧县土地利用景观指数变化Tab. 5 Lancang County landscape index of land use changes in 2000-2010

4.2生态服务价值变化

4.2.1 生态服务价值时间变化

2000年—2010年间澜沧县生态服务价值量呈增加的趋势, 2000年为149.41×108元, 2005年为157.97×108元, 2010年为158.20×108元, 10年间增加了8.79×108元, 增长率为5.88%(表6)。澜沧县最突出的服务功能是调节服务, 其次是支持服务和供给服务功能, 文化服务功能最弱(图3)。10年间, 调节服务、支持服务和文化服务价值呈增加趋势, 供给服务价值先增后减。

从二级类型生态系统服务价值来看(表6), 原材料生产、气体调节、气候调节、水文调节和提供美学景观的价值增量均达到6.00% 以上, 体现了生态林改善空气质量、保持水土资源以及生态环境改善等效用。由于退耕还林工程的开展, 前五年食物生产的生态价值呈现负增长; 随着人工园林的发展, 原材料生产后五年呈现负增长。从总体来看, 2000—2005年研究区生态服务价值增量达5.73%, 说明该区域生态环境建设颇具成效, 2005—2010年研究区生态服务价值增量明显减小, 但总体呈现正值,研究区人工园林的发展主要占用荒草地和旱地, 具有一定的生态效益。同时, 价值上升速度与景观指数中最大斑块指数、蔓延度与聚集度保持一致, 说明大面积、集中化的有林地产生, 破碎化程度的减少可有效提高区域生态服务功能。

图3 一级类型ESV及其变化Fig. 3 Ecosystem service value of first level and its changes

表6 生态系统服务价值及其变化Tab. 6 Ecosystem service value and its changes

4.2.2 生态服务价值空间变化

生态系统服务价值总量随着时间的推移呈增加趋势, 但总量的变化并不能反映空间上的变化, 因此, 从乡镇来分析空间上的变化。考虑到澜沧县各乡镇面积差异较大, 从单位面积/(hm2)生态系统服务价值角度来分析各乡镇的生态系统服务价值空间变化(表7)。糯福乡的生态系统服务价值最高, 2000—2010年的ESV(元·hm–2)均超过20000元·hm-2, 上允镇的生态系统服务价值最低, 在15000元·hm-2上下波动。把ESV(元·hm-2)变化分为三个类型, 即Ⅰ型为逐年增加,Ⅱ型为先增后减, 三型为先减后增, 则澜沧县有12个乡镇为Ⅰ型, 7个乡镇为Ⅱ型, 1个乡镇为Ⅲ型, 可见澜沧县大部分乡镇的生态环境得到了改善。

虽然有7个乡镇为Ⅱ型, 1个乡镇为Ⅲ型, 但从10年间各乡镇ESV(元·hm-2)变化空间分布来看, 澜沧县整体区域的生态环境得到了很大的改善。中部区域ESV(元·hm-2)的增加量均超过1000元·hm-2; 北部和东部区域增加量介于0—1000元·hm-2; 只有东部区域的糯扎渡镇有减少, 虽然减少量超过500元·hm-2,但是乡镇的ESV(元·hm-2)保持在18000元·hm-2, 比大部分乡镇高。2000—2010年, 澜沧县除了发展河乡ESV(元·hm-2)有减少趋势, 其余乡镇均为增长态势, 其中, 南岭乡、大山乡增加最多, 增加超过2000元·hm-2。2005—2010年, 糯福乡、糯扎渡镇、安康乡、竹塘乡、谦六乡、文东乡和上允镇等7个乡镇的ESV(元·hm-2)出现减少, 其中, 谦六乡和糯扎渡镇减少最多, 减少超过500元·hm-2, 其余乡镇均为增加(图4)。虽然有7个乡镇在后五年出现减少的现象, 但分析10年间变化可以发现, 只有糯扎渡镇有明显的减少趋势, 减少超过1000元·hm-2; 其余乡镇均为增加, 增加最多的乡镇为大山乡、东河乡、南岭乡和东回乡, 增加均超过2500元·hm-2。

4.2.3 敏感性指数分析

2000年至2010年, 景观类型的生态价值系数±50%时, 敏感性指数(CS)均小于1, 说明动态修正的生态系统价值系数适用于澜沧县。其中, 有林地的CS最高, 说明林地VC每增加1%, ESV增加74.70%—78.70%。证明澜沧县有林地价值在生态系统服务价值中的重要性(见表8)。

表7 各乡镇生态系统服务价值及其变化类型 (元·hm-2)Tab. 7 Ecosystem service value of each township and its changes (yuan·hm-2)

图4 澜沧县各乡镇ESV(元·hm-2)变化空间分布Fig. 4 ESV of each townships change in spatial distribution in Lancang County

表8 生态系统服务价值敏感性指数变化(2000—2010年)Tab. 8 Ecosystem services value sensitivity index change (2000-2010)

4.3景观格局指数与生态系统服务价值的相关性分析

不同的景观指数对生态系统服务价值的影响是不一样的(表9)。总体来说, 总ESV与斑块密度、形状指数、分离度、香浓多样性指数、香浓均匀度指数呈负相关, 与最大斑块指数、蔓延度和聚集度均呈现强正相关。说明类型斑块面积小, 形状复杂、分布分散, 也就是说破碎化的增加, 会导致生态系统服务价值显著减少, 而优势类型斑块面积的增加,不同类型斑块的团聚能力增强, 以及类型斑块分布集中化, 集聚化的发展会导致生态系统服务价值增加, 澜沧县10年间破碎化程度明显减少, 总ESV有所增加, 应该继续保持。

表9 景观指数与生态系统服务价值相关性分析Tab. 9 correlation analysis between landscape index and ecosystem services value

4 讨论

4.1生态系统服务价值的动态修正

在本研究中, 生态系统服务价值的计算参照Constanza、谢高地等[2,15]的研究成果, 从全国尺度转为县域尺度时, 首先考虑到区域的经济水平和耕地的生产量, 根据公式(1)进行初步修订。澜沧县的退耕还林工程中“退耕”主要以旱地为主, 水田面积变化不大, 而且已有研究表明了水田与旱地的生态效益是不同的[22–24], 尤其是在山区县, 两者的功能差别更大[25]。如果把两者合并分析, 那么结果将不能很好地反映景观的变化以及对生态系统服务价值的影响, 因此本研究根据两者的生物量因子进行修订。同时, 通过景观变化可以发现, 林地中有林地与灌木林面积一增一减, 如果不对其进行区分, 亦不能很好的反映其生态效益变化, 已有学者对林地生态系统与NPP的相关性做了一定的研究[26–28], 目前的生态系统的服务功能价值计算体系与NPP基本呈线性相关, 因此本文基于NPP数据(基于BIOMEBGC模型), 从空间上提取有林地与灌木林的NPPmean进行修正。以往的研究大多关注一级景观, 一方面是因为遥感数据的精度限制, 另一方面是因为对生态服务价值的研究还不够深入。值得注意的是, 景观类型面积的变化和转移不仅仅局限于一级类型,对于林地、人工园林、荒草地、耕地而言, 其内部景观也是存在变化的, 如果能深入研究更小尺度上的变化机制, 就可以为生态系统服务价值的尺度转化提供依据, 让区域生态系统服务价值的修订更精确。另外, 生态系统服务不仅仅是针对某个县市的,其服务范围常常超越了行政区界线, 对周边地区乃至更大范围都起着不可忽视的作用, 怎么样衡量区域之间的互相影响, 还有待进一步研究。

4.2景观格局与生态系统服务价值的关系

王云[14]、赵志刚[29]研究了农业景观格局变化对ESV的影响, 王云以西安市为例, 认为都市农业景观主要以景观破碎化程度影响ESV, 破碎化程度和分离度对ESV存在强负相关, 最大斑块指数则显示为强正相关; 赵志刚以冀东平原滦县为例, 生态服务价值变化同农业景观格局演化之间紧密相关, 其中景观斑块面积、景观斑块种类、 斑块数量及破碎度等指数的变化都会引起区域生态服务价值变化。张明阳等[30]对桂西北典型喀斯特地区进行了研究,发现ESV与景观斑块面积、形状指数、斑块粘合度等景观格局指数紧密相关, 其中景观斑块面积、最大斑块指数、聚集度、蔓延度等与ESV呈线性正相关; 分离度与ESV呈曲线负相关。景观格局通常使用景观格局指数来描述, 用来分析对生态系统服务价值(ESV)的影响, 针对不同的区域与景观, 主要影响因子及其影响程度也是不同的, 因此, 根据研究区域选择适合的景观格局指数是很重要的。澜沧县受国家退耕还林政策的影响, 区域的生态环境得到很大改善, 最大斑块指数、蔓延度增加, 破碎化程度逐渐减少, 与ESV呈强正相关, 与分离度呈强负相关, 尽管后期受人工园林的影响, 蔓延度与最大斑块指数有小幅度下降, 但总体而言, 澜沧县生态环境仍处于良性发展阶段。

5 结论

(1) 澜沧县的基质景观是有林地, 2000年—2010年, 有林地、人工园林、乡镇用地和水域面积增加; 旱地、灌木林、荒草地和水田面积减少。景观面积转移主要表现为旱地、灌木林和荒草地转为有林地, 有林地、灌木林、旱地和荒草地转为人工园林。10年间澜沧县景观异质性逐渐降低, 同类型斑块集中程度上升, 各景观类型面积差异增大, 破碎化程度减少, 景观分布向不均匀的方向发展。

(2) 澜沧县生态系统服务价值总体上呈现上升的趋势, 2000年为149.41·108元, 2005年为157.97·108元, 2010年为158.20×108元, 10年间增加了8.79·108元, 增长率为5.88%, 生态环境建设颇具成效, 其中原材料生产、气体调节、气候调节、水文调节和提供美学景观等生态系统服务改善较大;就空间变化而言, 中部区域ESV(元·hm-2)的增加量均超过1000元·hm-2, 北部和东部区域增加量介于0—1000元·hm-2, 只有东部区域的糯扎渡镇有减少。澜沧县以政策导向实施的退耕还林工程和以经济发展为目的的人工园林种植是生态环境改善的主要驱动力, 其中, 退耕还林工程带来的生态效益要远远大于人工园林。

(3) 生态系统服务价值与斑块密度、形状指数、分离度、香浓多样性指数、香浓均匀度指数呈负相关, 与最大形状指数、蔓延度、聚集度均呈现正相关。

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Change of landscape pattern and it’s evaluation of ecosystem services values in Lancang County

GU Zexian, ZHAO Xiaoqing*, Gao Xiangyu, XIE Pengfei
College of Resource Environment and Earth Science,Yunnan University,Kunming650091,China

Due to the implementation of the project of transforming farmland to forest and the introduction of large-scale plantations into Lancang County in the recent ten years, the landscape pattern has changed, resulting in a changed ecosystem accordingly. Taking Lancang County as the study area, this research analyzed the changes of the landscape pattern index from 2000 to 2010 and the evolution law of landscape pattern, based on the TM remote-sensing images interpretation obtained in 2000, 2005 and 2010. According to the estimation method of ecosystem service value, the effect of landscape pattern evolution on the ecosystem service value was analyzed. The results are as follows. (1) In 2000-2010, woodland, artificial garden, waters and construction land were increased, but paddy field, dry-lands, shrubs and waste grassland were decreased. Concentration of the same type of plaque was increased, fragmentation was reduced, landscape was distributed unevenly in the direction toward the development of landscape, and heterogeneity was decreased. (2) The ecosystem service values of Lancang County showed a rising trend, ecosystem services were mainly for regulating services, and raw materials production, gas regulation, climate regulation, hydrological adjustment & recreation were greatly improved. On the spatial scale, the ecosystem service values in central, northern and southern parts were increased significantly, but those in the eastern part of the region decreased. (3) Theecosystem service value was negatively correlated with patch density, landscape shape index, and landscape division index, Shannon's diversity index, Shannon's evenness index, and positively with largest patch index, contagion and aggregation index. Research showed that the natural landscape was interfered but did not mean that the ecological function was degraded. Evaluation of ecological value was not only required analyzing time change, but also considering the change of space. Meanwhile, policy guidance and economic development were the main driving for improvement of the ecological environment.

landscape change; ecosystem services value(ESV); Lancang County; correlation analysis

10.14108/j.cnki.1008-8873.2016.05.020

F301.24; X826

A

1008-8873(2016)05-143-11

2015-08-14;

2015-11-02

国家自然科学基金项目(41361020); 国家自然科学基金项目(40961031)

顾泽贤(1992—), 男, 云南怒江人, 硕士研究生, 主要从事生态环境与土地利用优化研究, E-mail: guzexian@sohu.com

*通信作者: 赵筱青, 女, 博士, 教授, 主要从事土地利用/覆被变化的生态环境效应与景观生态安全格局研究, E-mail: xqzhao@ynu.edu.com