【摘要】：土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)價(jià)是目前國(guó)際上生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)界研究的熱點(diǎn)。國(guó)外對(duì)土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的評(píng)價(jià)，絕大部分都是沿用Costanza等關(guān)于全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的估算方法，國(guó)內(nèi)主要還是采用謝高地等的中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價(jià)值表對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)。我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的特殊發(fā)展階段，生態(tài)環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾日益凸現(xiàn)。由于受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和社會(huì)文明程度等條件的限制，土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)價(jià)的研究相對(duì)滯后，主要存在如下問(wèn)題：對(duì)土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的評(píng)估處于靜態(tài)評(píng)估階段，忽略了不同歷史時(shí)期和不同生態(tài)資源稀缺程度下人們對(duì)生態(tài)資產(chǎn)的支付意愿不同；評(píng)估模型未考慮建設(shè)用地的服務(wù)價(jià)值，一般都假設(shè)為零；主要分析某個(gè)時(shí)間段某個(gè)區(qū)域或某種類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值總量，而對(duì)空間分異特征的研究較薄弱；對(duì)土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值變化內(nèi)在機(jī)制，尤其是在人類活動(dòng)（如城鎮(zhèn)化過(guò)程）對(duì)土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響機(jī)制的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。鑒于此，本文在借鑒國(guó)際、國(guó)內(nèi)相關(guān)研究成果基礎(chǔ)上，以海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)中心城市—福州市為研究對(duì)象，借助福州市歷年土地利用變更數(shù)據(jù)以及1985年和2007年兩期SPOT5遙感影像圖等數(shù)據(jù)源，運(yùn)用改進(jìn)的土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估模型對(duì)福州市的土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行核算，在此基礎(chǔ)上，分析了福州市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的時(shí)空變異特征規(guī)律，探討了土地生態(tài)系統(tǒng)與城市化系統(tǒng)之間的耦合關(guān)系。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下： （1）根據(jù)Costanza等人以及謝高地等人的研究成果，結(jié)合福州市的實(shí)際情況，并運(yùn)用防治和替代成本法估算城市建設(shè)用地對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響價(jià)值，修正土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)靜態(tài)總價(jià)值。在此基礎(chǔ)上，對(duì)研究區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值變化情況進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明：1985年、1996年、2007年土地利用程度綜合指數(shù)逐漸增大，分別為2.14、2.19和2.21，而土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值卻逐漸降低，1985年為8748708.78萬(wàn)元，1996年為7456746.33萬(wàn)元，2007年為7438150.86萬(wàn)元。在各種土地生態(tài)系統(tǒng)類型中，歷年林地生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的服務(wù)價(jià)值均最大，約占總價(jià)值的71.21%~84.04%，且比例呈逐年增加的趨勢(shì)。在各項(xiàng)服務(wù)功能中，土壤形成與保護(hù)、氣體調(diào)節(jié)和水源涵養(yǎng)產(chǎn)生的價(jià)值最大，三者合計(jì)約占總價(jià)值的46%。 （2）在總結(jié)了土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值估算方法的基礎(chǔ)上，對(duì)估算方法的修正進(jìn)展進(jìn)行了較系統(tǒng)的分析，，指出評(píng)估模型必須考慮空間異質(zhì)性、社會(huì)發(fā)展階段和資源稀缺性等因素。結(jié)合福州市“山多地少”的實(shí)際情況，以耕地和林地兩者的生物量來(lái)修正區(qū)域差異對(duì)土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響，構(gòu)建了空間異質(zhì)系數(shù)，以恩格爾系數(shù)和城鎮(zhèn)化率共同構(gòu)建了社會(huì)發(fā)展系數(shù)，以人口密度構(gòu)建了資源稀缺系數(shù)，從而構(gòu)建了土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值動(dòng)態(tài)估算模型�；诟倪M(jìn)的動(dòng)態(tài)估算模型，以福州市為例，估算出2009年土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的靜態(tài)價(jià)值為389.48×108元，相當(dāng)于當(dāng)年GDP的14.77%；土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的動(dòng)態(tài)價(jià)值為270.32×108元，相當(dāng)于當(dāng)年GDP的10.25%；福州市單位面積土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能動(dòng)態(tài)價(jià)值的空間分布為：市區(qū)＞福清市＞閩侯縣＞平潭縣＞長(zhǎng)樂(lè)市＞連江縣＞閩清縣＞永泰縣=羅源縣；而人均土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能動(dòng)態(tài)價(jià)值的空間分布為：永泰縣＞閩清縣=閩侯縣＞羅源縣＞福清市＞連江縣＞市區(qū)＞平潭縣＞長(zhǎng)樂(lè)市。改進(jìn)后的動(dòng)態(tài)估算模型計(jì)算結(jié)果更符合福州市各縣（市）區(qū)的實(shí)際，可為區(qū)域土地生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合決策提供更加及時(shí)、準(zhǔn)確的有益信息，對(duì)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境建設(shè)和保護(hù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 （3）應(yīng)用目前評(píng)價(jià)非使用價(jià)值較成熟的條件價(jià)值法(CVM)，首先對(duì)該方法可能存在的偏差進(jìn)行分析并提出處理措施，在此基礎(chǔ)上，以福州市中心城區(qū)公園綠地和內(nèi)河生態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象,采用實(shí)地調(diào)研的方式，運(yùn)用支付意愿問(wèn)卷調(diào)查的形式，結(jié)合數(shù)據(jù)相關(guān)分析和回歸分析的方法，分析了公園綠地和內(nèi)河生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的支付意愿及其影響因素。共發(fā)放支付卡式CVM問(wèn)卷1000份，回收有效問(wèn)卷836份，獲得支付意愿的分布形態(tài)和規(guī)律。結(jié)果表明：福州市中心城區(qū)公園綠地和內(nèi)河生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能總價(jià)值為21431.39×10~4元·a-1，占中心城區(qū)2009年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值515097.98×104元·a-1的4.2%，其值不可忽視；通過(guò)多元統(tǒng)計(jì)分析得到在公園綠地和內(nèi)河生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)計(jì)劃調(diào)研中，受訪者的支付意愿主要受到收入水平、職業(yè)、到公園（內(nèi)河）距離等因素的影響。進(jìn)一步對(duì)“問(wèn)卷內(nèi)容依賴性”的問(wèn)題進(jìn)行考察，結(jié)果表明“部分—整體效應(yīng)”和“嵌入性效應(yīng)”在本研究案例中存在，而“順序效應(yīng)”不存在，同時(shí)在本研究中存在“均等效應(yīng)”新現(xiàn)象。 （4）運(yùn)用分室理論對(duì)未來(lái)30a福州市在不同干擾程度下土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值變化進(jìn)行了模擬分析。結(jié)果表明：在1985~2007年期間，福州市土地利用景觀結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變化，其中發(fā)生變化的土地利用景觀面積為46578.45hm~2，占福州市土地利用景觀總面積的4%；不同干擾程度下土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值變化模擬結(jié)果表明了福州市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值隨著干擾強(qiáng)度的增大而降低，從而提出了城市化快速進(jìn)程下土地利用對(duì)策。 （5）根據(jù)1993、2004、2009三個(gè)時(shí)期福州市各種土地利用類型的面積以及前文所提供的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，分別計(jì)算了福州市9個(gè)縣市（區(qū)）的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。結(jié)果表明：①福州市各縣市（區(qū)）的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值存在較大的差異，其中永泰縣、閩候縣和福清市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值位居前三，而市區(qū)、長(zhǎng)樂(lè)市和平潭縣的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值位居倒三；從單位面積服務(wù)價(jià)值來(lái)看，平潭縣、連江縣和福清市等沿海區(qū)域較高，而永泰縣、閩清縣和羅源縣等山區(qū)城市較低。②根據(jù)福州市各縣市（區(qū)）用地利用結(jié)構(gòu)將福州市生態(tài)功能劃分為3個(gè)區(qū)：人工調(diào)控生態(tài)區(qū)、半自然半人工恢復(fù)生態(tài)區(qū)和自然調(diào)控生態(tài)區(qū)。 （6）根據(jù)“力矩平衡點(diǎn)”法計(jì)算得到福州市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值分布重心，結(jié)果表明：福州市不同類型土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的重心均分布在福州市的行政中心和地理中心附近�？們r(jià)值重心從1993年至2004年有由東向西、由南向北移動(dòng)的趨勢(shì)；從2004年至2009年有由西向東的趨勢(shì)，而在南北方向變化不大。 （7）由于以土地利用面積指標(biāo)計(jì)算結(jié)構(gòu)信息熵忽略了不同土地利用類型功能（生態(tài)功能）的差異，可能導(dǎo)致結(jié)果的偏差。本文以土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值指標(biāo)替代面積指標(biāo)計(jì)算土地利用結(jié)構(gòu)信息熵，結(jié)果表明：福州市各縣市（區(qū)）土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能結(jié)構(gòu)信息熵由大到小依次為：長(zhǎng)樂(lè)市＞福清市＞連江縣＞平潭縣＞閩候縣＞市區(qū)＞羅源縣＞閩清縣＞永泰縣；福州市各土地利用類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)空間結(jié)構(gòu)信息熵值由大到小依次為未利用土地＞草地＞耕地＞建設(shè)用地＞林地＞水域＞園地；通過(guò)Pearson相關(guān)分析表明林地、水域、草地和建設(shè)用地等土地利用類型是影響福州市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能結(jié)構(gòu)信息熵的主要因素。采用逐步多元回歸分析法進(jìn)行城鎮(zhèn)化對(duì)功能結(jié)構(gòu)信息熵的影響因素分析表明：人口密度、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入和第三產(chǎn)業(yè)占GDP百分比是最顯著的3個(gè)影響因子。 （8）基于改進(jìn)的土地空間分布洛倫茲曲線，繪制福州市不同時(shí)期的各類型土地生態(tài)服務(wù)功能空間結(jié)構(gòu)、不同利用強(qiáng)度土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能空間和生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)等的洛倫茲曲線，結(jié)果表明： ①水域和建設(shè)用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能空間分布較不均衡，而其它類型土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能空間分布均處于相對(duì)合理及以上狀態(tài)；各類型土地生態(tài)服務(wù)功能的人均指標(biāo)空間分布洛倫茲曲線曲率均較高，只有均林地和園地的人均生態(tài)服務(wù)功能空間分布處于“警戒線”以內(nèi)，而耕地、草地、未利用土地、建設(shè)用地和水域的人均生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值空間分布均處于“差距偏大”或以上狀態(tài)。②不同利用強(qiáng)度土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能空間分布洛倫茲曲線及基尼系數(shù)結(jié)果表明：土地利用強(qiáng)度2的生態(tài)服務(wù)功能空間分布洛倫茲曲線均幾乎接近絕對(duì)均勻線，空間分布均衡且穩(wěn)定；土地利用強(qiáng)度3的生態(tài)服務(wù)功能空間分布處于“絕對(duì)平均”狀態(tài)；土地利用強(qiáng)度1的空間分布處于“比較平均”狀態(tài)；而土地利用強(qiáng)度4的生態(tài)服務(wù)功能空間分布在“警戒線”左右徘徊。③以福州市2009年各縣（市）區(qū)GDP占全市GDP的累計(jì)百分比為橫軸，以2009年各縣（市）區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值占全市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值的累計(jì)百分比為縱軸，繪制洛倫茲曲線。結(jié)果表明洛倫茲曲線曲率較大，遠(yuǎn)離絕對(duì)平均線，基尼系數(shù)為0.613，集中系數(shù)為1.480，生態(tài)經(jīng)濟(jì)對(duì)比處于高度不協(xié)調(diào)狀態(tài)。 （9）運(yùn)用STIRPAT模型研究福州市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值變化的驅(qū)動(dòng)力因素。結(jié)果表明：STIRPAT模型能較好地?cái)M合土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)間的關(guān)系，反映人口、富裕度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和城市化率等對(duì)服務(wù)功能價(jià)值變化的影響；影響土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值（尤其對(duì)人均服務(wù)功能價(jià)值）的最主要因素是人口的增長(zhǎng)。 （10）利用回歸分析探討了土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與人口、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展之間的關(guān)系，結(jié)果表明：福州市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與人口、城鎮(zhèn)化率、GDP以及人均GDP之間存在著較好的線性正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R均大于0.580，福州市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與城鎮(zhèn)化率的線性相關(guān)度＞與GDP的相關(guān)度＞與人均GDP的相關(guān)度＞與人口的相關(guān)度；而福州市人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與人口、城鎮(zhèn)化率、GDP以及人均GDP之間存在著較好的線性負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R均大于0.879，且福州市人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與人口的線性相關(guān)度＞與GDP的相關(guān)度＞與人均GDP的相關(guān)度＞與城鎮(zhèn)化率的相關(guān)度。 （11）將研究期分為2000-2009年、2000-2004年和2005-2009年3個(gè)時(shí)間段，分別計(jì)算3個(gè)時(shí)間段的生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)度，結(jié)果表明：當(dāng)以單位面積作為計(jì)算指標(biāo)衡量時(shí)，2000-2009年、2000-2004年和2005-2009年3個(gè)時(shí)間段的生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)度EEH值分別為0.006、-0.0003和0.014，表明研究區(qū)處于生態(tài)經(jīng)濟(jì)輕度協(xié)調(diào)狀態(tài)，其中前期處于輕度沖突狀態(tài)，而后期處于輕度協(xié)調(diào)狀態(tài)；當(dāng)以人均作為計(jì)算指標(biāo)衡量時(shí)，2000-2009年、2000-2004年和2005-2009年3個(gè)時(shí)間段的生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)度EEH值分別為-0.104、-0.057和-0.155，表明研究區(qū)處于生態(tài)經(jīng)濟(jì)輕度沖突狀態(tài)，且后期比前期沖突更加嚴(yán)重。連江縣和平潭縣的生態(tài)經(jīng)濟(jì)處于中度協(xié)調(diào)水平；市區(qū)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)處于輕度沖突水平；其他縣市（區(qū)）的生態(tài)經(jīng)濟(jì)均處在輕度協(xié)調(diào)的邊緣。 （12）采用6種序參量上下限確定方案分別計(jì)算研究區(qū)的耦合度和耦合協(xié)調(diào)度值，并以其平均值代表研究區(qū)的耦合度和耦合協(xié)調(diào)度最終值。結(jié)果表明：福州市歷年的耦合度數(shù)值均較大，介于0.65~1之間，只有2000年處于磨合階段，而后進(jìn)入高水平的耦合階段；耦合協(xié)調(diào)度和動(dòng)態(tài)耦合模型的計(jì)算結(jié)果與耦合度計(jì)算結(jié)果基本一致。
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：F301;F299.27;X171

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 孫宇;縣域土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能時(shí)空演變特征及其與城鎮(zhèn)化耦合關(guān)系[D];南京大學(xué);2013年

2 賀佩琳;欽州市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與城市化耦合關(guān)系分析[D];廣西師范學(xué)院;2013年

本文編號(hào)：2633701