海岛型城市土地利用结构和生态系统服务功能演化遥感监测和评价

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生态系统服务功能是生态系统与生态过程中所形成的维持人类生存以及自然生态的效应,是人类生存和社会可持续发展的基础。海岛地理位置特殊,生态系统脆弱,对人类的干扰高度敏感。舟山市是浙江唯一的海岛型设区市,行政范围内海岛众多,海岸线长,也是中国首个以海洋经济为发展特色的国家级新区。近年来随着新型城市化发展战略和海洋经济大开发的快速推进,舟山市正处于城市土地开发利用及围海造地快速发展阶段,导致土地利用发生了显著变化,极大改变了海岛及周围海域生态系统的土地利用结构和其生态系统服务功能,给海岛生态环境造成严重威胁。本研究综合利用遥感信息技术,结合地形、土壤、气象和社会经济数据,分析舟山市陆域和外岛围海造地土地利用变化过程,从生态系统多样性维持、土壤保持、水文调节、碳固定和产品供给等方面系统评价舟山市生态系统服务功能状况和变化规律,揭示生态系统服务功能对生态稳定和社会经济发展的支持作用,以及人类活动与生态系统相互作用的演变过程。研究主要结论如下:(1)由于围海造地带来的陆地扩张,舟山市研究区域监测面积(岛内陆域和外岛围垦区域)从2000年的1271.82平方千米增至1376.23平方千米。47.58%的围垦区域用于城镇建设,23.67%变成水体用于水产养殖。(2)研究区域内土地利用类型主要以森林为主,其次为农田和城镇。十年间,森林和农田面积减少,城镇面积大幅增加,农田和森林向城镇转移的面积分别占各自转出面积的80.27%和50.58%。(3) 舟山市产品供给功能最为突出,其次是土壤保持功能、碳固定功能和生物多样性维持功能,水文调节功能最弱。十年间产品供给功能提升显著;土壤保持功能和碳固定功能都有所增强;水文调节功能基本保持稳定;生物多样性维持功能略有下降。(4)碳固定功能、水文调节功能和土壤保持功能正相关显著,协同作用明显。生态系统多样性维持功能与以上三个服务功能呈现负相关,主要由于岛屿的自身属性以及与土地利用类型以“森林-农田-城镇”做辐射分布有关。(5)农田和森林面积对生态系统服务功能面积影响较大,特别是森林面积。碳固定功能、水文调节功能和土壤保持功能均与森林和农田面积呈现显著正相关。
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