基于遙感的艾比湖流域近20年生態(tài)服務(wù)價(jià)值對(duì)土地利用變化的響應(yīng)

王 爽, 丁建麗, 王 璐, 牛增懿

(1.新疆大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 烏魯木齊 830046; 2.綠洲生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 烏魯木齊 830046)

基于遙感的艾比湖流域近20年生態(tài)服務(wù)價(jià)值對(duì)土地利用變化的響應(yīng)

王 爽1,2, 丁建麗1,2, 王 璐1,2, 牛增懿1,2

(1.新疆大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 烏魯木齊 830046; 2.綠洲生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 烏魯木齊 830046)

新疆艾比湖為我國(guó)西部的國(guó)門湖泊，是準(zhǔn)噶爾盆地西南部邊緣最低洼地及水鹽匯集中心，探究艾比湖流域的土地利用變化及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的時(shí)空變化特征對(duì)于我國(guó)西北部地區(qū)環(huán)境策略的合理制定有重要的意義。以艾比湖流域?yàn)檠芯繀^(qū)，以1990—2011年的五期Landsat-TM系列多光譜遙感影像為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，采用Costanza生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值計(jì)算公式，參照謝高地等的中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)單位面積價(jià)值，并結(jié)合敏感度分析，探討了艾比湖流域1990—2011年土地利用和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化特征。結(jié)果表明：1990—2011年間，艾比湖流域土地利用處于發(fā)展階段，土地利用程度呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)；研究期內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總體呈上升趨勢(shì)，從161.69億元增加到163.99億元，增加了2.3億元；林地、草地、水域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的主體部分，占整個(gè)系統(tǒng)的84.19%以上；艾比湖流域總體生態(tài)環(huán)境質(zhì)量則呈現(xiàn)出惡化的趨勢(shì)；雖然流域各類具有高生態(tài)價(jià)值的土地利用類型面積的擴(kuò)大有利于整個(gè)流域生態(tài)質(zhì)量的改善，但其整體生態(tài)環(huán)境仍然比較脆弱,還有待提高。

遙感; 艾比湖流域; 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值; 土地利用

新疆艾比湖為我國(guó)西部的國(guó)門湖泊，是準(zhǔn)噶爾盆地西南邊緣最低洼地和水鹽匯集的中心，也是新疆最大的咸水湖[1]。該流域集荒漠化和綠洲化過(guò)程為一體，是指征準(zhǔn)噶爾盆地生態(tài)環(huán)境變化最為關(guān)鍵的地區(qū)[2-3]。其生態(tài)環(huán)境問(wèn)題成為繼塔里木河下游綠色走廊衰敗之后新疆的第二大生態(tài)熱點(diǎn)，同時(shí)它又危及到亞歐大陸橋、312國(guó)道、北疆電網(wǎng)等重要基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)資源的建設(shè)開發(fā)與暢通[4]。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、過(guò)程和功能直接或間接得到的生命支持產(chǎn)品和服務(wù)[5]。它包括自然生態(tài)系統(tǒng)及所屬物種支撐和維持人類生存的條件和過(guò)程，以及人類直接或間接從生態(tài)系統(tǒng)中獲得的利益[6]。隨著對(duì)自然認(rèn)識(shí)的逐步深入，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對(duì)人類可持續(xù)發(fā)展的重要性已得到廣泛認(rèn)同，其價(jià)值的評(píng)估也成為目前生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。土地利用/覆被(LUCC)的變化是自然和人為因素綜合作用的結(jié)果，是人地系統(tǒng)耦合作用的產(chǎn)物，LUCC能通過(guò)改變生態(tài)系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)維持及其服務(wù)功能起到?jīng)Q定性的作用[5,7]。此外，由LUCC所導(dǎo)致的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化也可以作為一個(gè)反映LUCC環(huán)境效應(yīng)的重要量化指標(biāo)，進(jìn)一步豐富了LUCC綜合生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的定量研究。因此，研究LUCC背景下的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在不同類型和不同空間尺度開展的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估研究已取得了一系列研究成果[8-10]，例如對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的理論、評(píng)價(jià)和估算等。但是，縱觀國(guó)內(nèi)已開展的干旱區(qū)流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值研究，其研究范圍主要集中在和田河、石羊河、塔里木河等流域[11]，而對(duì)生態(tài)環(huán)境脆弱的艾比湖流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值研究相對(duì)缺乏，這對(duì)艾比湖流域水土資源開發(fā)利用和生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)管理是極為不利的。

本文以艾比湖流域?yàn)檠芯繀^(qū)，以1990年、1996年、2001年、2006年和2011年的5期Landsat-TM遙感影像為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，分析該流域近20 a的土地利用變化過(guò)程，并估算其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，利用敏感性指數(shù)、單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)功能和綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值分析該流域在土地利用變化及其影響下的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的時(shí)空變化特征，從而為該流域合理地利用土地資源、維護(hù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

艾比湖是新疆第二大湖泊，同時(shí)也是新疆最大的封閉式咸水湖，位于43°38′—45°52N′和79°53′—85°02′E，總面積5.06萬(wàn)km2。據(jù)《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒2012》，到2011年全流域人口約120萬(wàn)人。艾比湖流域?qū)贉貛Ц珊敌源箨憵夂?，干旱少雨、蒸發(fā)量大、日照充足，特別是特殊的地形地貌相匹配，風(fēng)多沙大，沙塵暴和浮塵活動(dòng)頻繁是該地區(qū)的顯著特點(diǎn)[12]。特殊的地理位置以及地形地貌特征和氣候條件，使其形成了石漠、礫漠、沙漠、土漠、鹽漠、沼澤、鹽湖等多種荒漠地類，植被也依次形成了旱生、超旱生、沙生、鹽生、水生等多種類型[13]，主要植物類型有胡楊(Populuseuphratica)、梭梭(Haloxylonammodendron)、蘆葦(Phragmitesaustralis)和檉柳(Tamarixramosissima)等。流域內(nèi)主要土地利用類型包括耕地、林地、草地、水域、濕地、沙地、鹽堿地等。由于近代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)加劇，艾比湖湖水補(bǔ)給河流下游多斷流，湖面面積減少，直接威脅了該流域農(nóng)牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)源及處理

本研究遙感影像數(shù)據(jù)選用1990年、1996年、2001年、2006年和2011年生成的5期Landsat-TM系列多光譜影像，像元大小為30 m×30 m。首先利用艾比湖流域2011年1∶100 000的地形圖對(duì)2011年的遙感影像進(jìn)行幾何校正，接著以2011年的影像為基準(zhǔn)，分別校正其余的4幅遙感影像。1990年、1996年、2001年和2006年影像的RMS誤差均在0.5個(gè)像元以內(nèi)。待幾何校正后，分別對(duì)影像完成大氣輻射校正、幾何精校正及邊界裁定、圖像增強(qiáng)等處理工作。在綜合考慮遙感影像數(shù)據(jù)的光譜特征和紋理信息的基礎(chǔ)上，結(jié)合干旱區(qū)流域的特點(diǎn)，參照國(guó)家通用土地分類系統(tǒng)以及實(shí)際情況[14]，應(yīng)用支持向量機(jī)分類方法(Support Vector Machine，SVM)對(duì)研究區(qū)的土地利用類型進(jìn)行劃分。劃分為5個(gè)一級(jí)類型：耕地、林地、草地、水域、和未利用地，為了便于土地利用變化的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的分析，根據(jù)艾比湖流域土地利用現(xiàn)狀和土地資源特點(diǎn)，在25個(gè)二級(jí)分類的基礎(chǔ)上重新劃分，將研究區(qū)土地利用類型劃分為耕地、林地、草地、水域、濕地、沙地、鹽堿地和未利用地8個(gè)類型。

2.2 土地利用變化動(dòng)態(tài)指標(biāo)

利用單一土地利用類型的凈變化速度來(lái)描述艾比湖流域各土地利用類型的動(dòng)態(tài)變化。凈變化速度表達(dá)區(qū)域一定時(shí)間內(nèi)某一土地利用/覆被類型的數(shù)量的速度變化[15-16]，其模型表達(dá)式為：

(1)

式中：K——在研究時(shí)段內(nèi)某一土地利用類型的動(dòng)態(tài)度；Ub，Ua——研究末期和初期的某一土地利用類型數(shù)量；T——研究的時(shí)間跨度，將T的時(shí)段設(shè)定為年時(shí)，K值就代表該研究區(qū)單一土地利用類型的年變化率。

2.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估方法

Costanza等[5]提出的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)價(jià)方法，是在全球尺度上進(jìn)行的，在某些數(shù)據(jù)上存在較大偏差，爭(zhēng)議較大[17-19]。謝高地等[20]針對(duì)其不足，根據(jù)中國(guó)的實(shí)際情況，制定了中國(guó)不同陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值表。本文在其研究基礎(chǔ)之上，充分參考近年來(lái)國(guó)內(nèi)外專家、學(xué)者對(duì)于干旱區(qū)湖泊流域地區(qū)所開展的相關(guān)研究[21-24]，結(jié)合艾比湖流域的實(shí)際情況，制定艾比湖流域不同生態(tài)系統(tǒng)單位面積的生態(tài)服務(wù)價(jià)值系數(shù)表(表1)。由于研究區(qū)的未利用地中大部分是濕地、沙地、鹽堿地和其他未利用地，因而研究將居民點(diǎn)、交通用地以及工礦用地等建設(shè)用地的生態(tài)價(jià)值不予考慮，并將其值域設(shè)為零[25]。研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的模型為：

ESV=∑Ak·VCk

(2)

ESVf=∑Ak·VCk

(3)

式中：ESV——生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值；Ak——為研究區(qū)第k種土地利用類型的分布面積；VCk——生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值指數(shù)，即單位面積的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值；ESVf——單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值；k——單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)；f——土地利用類型。

表1 艾比湖流域不同土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù) 元/(hm2·a)

2.4 敏感性分析方法

本文參照相關(guān)的研究成果[26]，選用經(jīng)濟(jì)學(xué)中常用的彈性系數(shù)概念來(lái)計(jì)算價(jià)值指數(shù)VC的敏感性指數(shù)CS，以確定生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值隨著時(shí)間的變化情況對(duì)價(jià)值系數(shù)的依賴程度。文中將各類土地利用類型的價(jià)值指數(shù)VC分別調(diào)整50%，以衡量生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值對(duì)價(jià)值指數(shù)VS的敏感程度。如果CS>1，表明生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值相對(duì)于VC是富有彈性的；如果CS<1，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值則是缺乏彈性。CS值越大，就表明生態(tài)服務(wù)價(jià)值指數(shù)的準(zhǔn)確性越關(guān)鍵。敏感性指數(shù)的計(jì)算公式如下：

式中：ESV——估算的總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值；VC——生態(tài)價(jià)值系數(shù)；i，j——初始狀態(tài)總價(jià)值和生態(tài)價(jià)值系數(shù)調(diào)整以后的總價(jià)值；k——各土地利用類型。

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用變化過(guò)程分析

對(duì)比1990年、1996年、2001年、2006年和2011年5期的遙感影像，通過(guò)統(tǒng)計(jì)得出1990—2011年近20 a來(lái)艾比湖流域土地利用變化(表2)。結(jié)果表明，耕地面積增加17.96萬(wàn)hm2，年變化速度最大為11.04%，林地面積增加1.98萬(wàn)hm2，年變化速度最小為1.79%。鹽堿地面積增加3.09萬(wàn)hm2，年變化速度達(dá)4.08%；沙地面積增加了1.44萬(wàn)hm2，年變化速度為2.47%；草地面積減少7.05萬(wàn)hm2，年變化速度達(dá)-2.99%；水域面積減少1.87萬(wàn)hm2，年變化速度為-2.32%；濕地面積減少0.44萬(wàn)hm2，年變化速度為-0.87%；其他未利用地面積減少15.12萬(wàn)hm2，年變化速度為-5.5%。

表2 1990-2011年艾比湖流域土地利用類型面積變化

從表2可看出，1990—2011年間艾比湖流域土地利用變化總體的趨勢(shì)為耕地、鹽堿地、沙地和林地的面積增加，草地、水域、濕地和未利用地的面積減少。近20 a來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增加，流域耕地面積呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢(shì)；與此同時(shí)，伴隨著耕地面積的增大，農(nóng)業(yè)用水量也在增加，但在水資源總量沒(méi)有增加的情況下，湖泊、河流的面積必然會(huì)減少，因而在1990—2011年間，研究區(qū)內(nèi)的博爾塔拉河、精河、奎屯河以及艾比湖水面面積有所波動(dòng)，但總體呈下降的趨勢(shì)，20 a間共減少了2.32萬(wàn)hm2；特別近20 a來(lái)，隨著流域內(nèi)耕地面積擴(kuò)大及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快，對(duì)水資源的需求量日益增加，致使注入艾比湖的主要河流水量迅速減少或斷流，艾比湖水面急劇萎縮，因而造成當(dāng)?shù)刂脖簧姝h(huán)境惡化，草地面積持續(xù)減小，最終導(dǎo)致土壤鹽堿化的面積不斷增加，而土壤鹽堿化的程度不斷加重，又加劇了當(dāng)?shù)氐耐恋厣衬?，這是艾比湖流域鹽漬地面積和沙地面積持續(xù)增加的主要原因。

3.2 生態(tài)服務(wù)價(jià)值的動(dòng)態(tài)變化

水域、林地、草地、耕地等土地類型的生態(tài)價(jià)值系數(shù)較高，這類用地的變化將極大地影響流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化。根據(jù)艾比湖流域不同土地利用/覆被類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)，計(jì)算1990—2011年流域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值及其變化(表3)。由表3可得到，1990年、1996年、2001年、2006年和2011年艾比湖流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值分別為161.69億元，164.99億元，166.18億元，166.32億元和163.99億元，呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)。從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的總體構(gòu)成來(lái)看，林地、草地、水域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值占整個(gè)系統(tǒng)的84.19%以上，是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的主體。1990—2011年間，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增加了6.44億元，年均增加幅度為0.29%，平均每年增加2.3億元。在1990—2006年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)持續(xù)增加。在這時(shí)段，耕地和林地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值均在增加，其中耕地一直在持續(xù)增加，從1990年的19.90億元增加到2006年的27.73億元，期間林地、草地和水域的價(jià)值都有所波動(dòng)，但由于2006年流域的生態(tài)環(huán)境略有所改善，林地價(jià)值有大幅增加；而在2006—2011年這一時(shí)段，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值呈現(xiàn)出減少的趨勢(shì)，這主要是由于林地、草地和水域的價(jià)值均大幅減小。其中水域的價(jià)值減小幅度最大，損失達(dá)2.21億元，這與流域水資源的過(guò)分利用和開發(fā)有著很大關(guān)系。

3.3 生態(tài)系統(tǒng)單項(xiàng)服務(wù)價(jià)值的動(dòng)態(tài)變化

1990—2011年艾比湖流域生態(tài)系統(tǒng)單項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值(ESVf)總體的變化趨勢(shì)(表4)為:食物生產(chǎn)、原材料生產(chǎn)、氣候調(diào)節(jié)、氣體調(diào)節(jié)和保持土壤都有增加，其中食物生產(chǎn)的增幅最大，這主要是由于耕地面積增加導(dǎo)致食物生產(chǎn)價(jià)值升高；水源涵養(yǎng)、廢物處理和提供美學(xué)景觀均有減少，其中水源涵養(yǎng)的減少最大，這主要是由于水源涵養(yǎng)價(jià)值系數(shù)的水域面積減小引起的。從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分析，水源涵養(yǎng)、廢物處理、保持土壤和維持生物多樣性的價(jià)值貢獻(xiàn)率都比較大，貢獻(xiàn)率大于71.75%；而提供食物生產(chǎn)、原材料生產(chǎn)和美學(xué)景觀的價(jià)值貢獻(xiàn)率較最小。這充分說(shuō)明艾比湖流域的服務(wù)性功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于生產(chǎn)性功能。

表3 1990-2011年艾比湖流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值及其變化

表4 艾比湖流域1990-2011年單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值

3.4 敏感度分析

根據(jù)CS計(jì)算公式，本文把生態(tài)價(jià)值系數(shù)分別上下調(diào)整了50%，計(jì)算價(jià)值系數(shù)調(diào)整后的艾比湖流域1990年、1996年、2001年、2006年和2011年各土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，并估算敏感性指數(shù)(圖1)。結(jié)果表明流域所有土地利用類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)的敏感性指數(shù)(CS)均小于1，各地類的敏感性指數(shù)由高到低依次為水域、林地、草地、耕地和未利用地。其中，1990年水域的敏感性指數(shù)最高為0.40，2011年未利用地的敏感性指數(shù)最低為0.018 3。在1990—2011年耕地的敏感性指數(shù)呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，林地的敏感性指數(shù)雖有所波動(dòng)但總體仍呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，草地和水域敏感性指數(shù)呈減少趨勢(shì)，這表明耕地和林地的生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值系數(shù)變化會(huì)對(duì)艾比湖流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值產(chǎn)生放大作用，而草地和水域生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值系數(shù)變化對(duì)艾比湖流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值產(chǎn)生縮小的作用。未利用地的敏感性指數(shù)最小，位于0～0.02之間，這說(shuō)明未利用地生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值系數(shù)變化對(duì)艾比湖流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值的變化影響不大。敏感性分析表明，流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值對(duì)VC是缺乏彈性的，即使價(jià)值系數(shù)具有一定不確定性，但是流域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的計(jì)算仍然是穩(wěn)定的，這進(jìn)一步證明研究結(jié)果是真實(shí)可信的。

圖1 1990-2011艾比湖流域敏感性指數(shù)

4 結(jié)論與討論

本文以1990—2011年的5期Landsat-TM系列多光譜遙感影像為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，分析了艾比湖流域土地利用變化情況，應(yīng)用謝高地等[20]提出的中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值系數(shù)，估算了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化，引入彈性系數(shù)概念對(duì)生態(tài)價(jià)值的敏感性指數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。

研究表明通過(guò)對(duì)艾比湖流域的土地利用變化分析可得出，流域的土地利用現(xiàn)在正處于發(fā)展階段，總體依然處于粗放利用型和集約利用型之間。近20 a來(lái)，土地利用強(qiáng)度逐步增大，流域的土地利用正向著多樣化方向發(fā)展。其土地利用變化顯著，其中面積變化速度最大的是耕地，其次是鹽堿地，未利用地的面積大量減少，這也與該流域的實(shí)際經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況相一致。其生態(tài)服務(wù)總價(jià)值在1990年以來(lái)呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，到2011年總價(jià)值增加了2.3億元，其中耕地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值增幅最大，而草地和水域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值均有所減小。在整個(gè)研究時(shí)段內(nèi)，水源涵養(yǎng)、保持土壤以及廢物處理的貢獻(xiàn)率最大。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的減少主要是因?yàn)椴莸睾退蛎娣e的減少，因而耕地面積的增加，不能彌補(bǔ)草地和水域減少造成的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的減少。

敏感性指數(shù)表明，研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值對(duì)于生態(tài)價(jià)值系數(shù)是缺乏彈性的，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值系數(shù)的敏感程度均小于1，因此研究結(jié)果是可信的。

通過(guò)本研究可知，艾比湖流域生態(tài)環(huán)境變化存在著改善和惡化并存的情況。艾比湖流域總體生態(tài)環(huán)境質(zhì)量呈現(xiàn)出惡化的趨勢(shì)。草地、水域的縮減和耕地、鹽堿地、沙地規(guī)模的迅速擴(kuò)張是影響該區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化的主要因素，因此應(yīng)該重視林地、草地的保護(hù)，防治水域的退化, 要因地制宜，發(fā)展節(jié)水灌溉，有步驟有計(jì)劃地對(duì)產(chǎn)量低、土質(zhì)差等情況進(jìn)行改善，對(duì)無(wú)法提高耕地效益的耕地實(shí)施退耕還林還草，從而遏制生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善。

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ResponseofEcologicalServiceValuetoLandUseChangeinNearly20YearsinEbinurLakeRegionofXinjiangBasedonRemoteSensing

WANG Shuang1,2, DING Jian-li1,2, WANG Lu1,2, NIU Zeng-yi1,2

(1.CollegeofResourcesandEnvironmentScience,XinjiangUniversity,Urumqi830046,China; 2.KeyLaboratoryofOasisEcosystem,MinistryofEducation,XinjiangUniversity,Urumqi830046,China)

As the portal lake of Xinjiang, China, Ebinur Lake is the lowest wash and the center of water and soil in south-western Junggar basin. Its ecological environmental problems seriously threatened due to the land use and land cover change of Ebinur Lake to the sustainable development in the northern slope economic zone in China, even threatened the safety and smooth of the Asia—Europe continental bridge. It is significant for reasonable formulation of environmental policy of northwestern China to explore the land use and land cover change of Ebinur Lake and its temporal variation characteristics of ecosystem service value. This study took the typical Ebinur Lake for the study site. The temporal variation characteristics of ecosystem service values were studied by using five temporal Landsat-TM multispectral remote sensing images from 1990 to 2011 and the computational formula of Costanza ecosystem service value as well as the sensitivity analysis and Chinese land ecosystem service value per unit area created by Xie Gaodi. The conclusions are as follows: in 1990—2011, the land use of Ebinur Lake showed an increasing trend; the degree of land use presented the tendency of increase; during the research period, the ecosystem service values showed the general rose, which increased 230 million Yuan from 16.169 billion Yuan to 16.169 billion Yuan; woodland, grassland, water area ecosystem service values are the main part of the ecosystem services, accounting for more than 84.19% of the whole system; the overall ecological environment quality of Ebinur Lake is showing a worsening trend; although the expansion of basin for land use types with high ecological value area is helpful for the improvement of the quality of the whole river basin ecological, its overall ecological environment is still relatively weak and needs to be improved.

remote sensing; Ebinur Lake; ecosystem service value; land use

2013-10-30

：2013-12-16

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41130531,41261090,41161063);霍英東教育基金項(xiàng)目(121018);教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃(NCET-12-1075)

王爽(1989—),女,河南洛陽(yáng)人,碩士生,主要從事干旱區(qū)資源遙感研究。E-mail:tvxq928@163.com

丁建麗(1974—),男,山東成武人,博士,教授,主要從事干旱區(qū)資源遙感研究。E-mail:watarid@xju.edu.cn

F301.24;X171.1

：A

：1005-3409(2014)05-0144-06