Page 373 - 《环境工程技术学报》2023年第1期

第 1 期 李文芳等：喀斯特山区土地利用变化对生态系统服务价值的影响 · 369 ·

（ecosystem services value，ESV） [9-11] 。在全球环境变 平缓，地形起伏较大（ 图 1）。气候属亚热带季风气
化背景下 [12] ，土地利用与生态系统服务之间的联系 候，四季分明、雨热同期，年均气温 为 13.6 ℃，年均
愈发紧密，量化土地利用对生态系统服务的响应机 降水量 为 1 148.2 mm，降水量充足，宜人的气候适合
制对于优化国土空间格局 [13] 、实现自然资源可持续 于农作物的生长，使之成为贵州省传统农业大县之
[14]
利用 、认识生态环境变化趋势 [15 ] 具有重要意义。 一。瓮安县总面积 为 1 974 km²，县内岩溶发育典型，
关于 ES V 评估的研究已较为丰富，Costanza 喀斯特面积占土地总面积 的 92.04%，石漠化面积分
等 [16 ] 对全球 的 ES 进行了量化评估，这为后来的研 布较广，占土地总面积 的 32.20%，系列生态环境问题
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究奠定了基础。国内学者谢高地等 [17 ] 在前人的基础 突出。

上核算青藏高原生态资产价值，针对中国不同陆地
生态系统制定 了 ES 当量表， 使 ES 的核算逐步成
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为国内生态领域的研究热点。王宁等 [18-20] 利用当量
因子法对区 域 ES 展开了研究，但这些研究多基于
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一段时间内 对 ES 进行静态表达，难以揭示其动态
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变化，于是随着土地利用 与 ES 研究的不断深入，结
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合多种模型实现数据可视化的演变分析逐渐成为一
种趋势。如左玲丽等 [21 ] 利 用 CA-Markov模型预测分
析了岷江上游土地利用 与 ES 时空演变趋势；嵇航
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宇等 [22 ] 利用灰 色 GM（1，1）模型预测了长沙市土地
利用 和 ES 的变化趋势。以上研究为探究土地利用
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和 ES 的响应机理提供了参考，但尺度上多关注于
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城镇 [23-24] 、流域 [25 ] 等，对生态环境脆弱的贵州喀斯特 图 1 研究区行政区划及高程
山区却鲜见报道，且对喀斯特山区 [26-27 ] 的土地利用 Fig.1 The administrative division and elevation of the study area

与 ES 的可视化表达和演变特征研究仍不明晰。 1.2 数据来源
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瓮安县作为典型的喀斯特山区，生态环境特殊， 遥感影像来源于美国国家地质勘探局网站
存在着土地利用不合理、水土流失严重、石漠化面 （https://www.usgs.gov/），空间分辨率 为 30 m×30 m。
积广泛等问题，生态系统功能频频遭受破坏 [28-29] 。为 综合考虑研究区影像质量、云量、植被生长季等因
保证喀斯特山区的生态安全、实现生态系统恢复、 素，选取 了 200 年 9 月 2 日、201 年 5 月 1 日、
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促进区域可持续发展，我国采取了一系列恢复工程 201 年 8 月 1 日 3 期数据，经过大气校正、辐射定
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并取得了显著成效 [30-31] 。在这一背景下，喀斯特山区 标等步骤，结合高清影像进行人工目视解译后得到
土地利用 与 ES 演变趋势备受关注。 瓮安县土地利用数据， 期数据解译总体精度均在
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因此，笔者以瓮安县为例，基 于 2001—201 年 85 % 以上，Kapp 指数 在 80 % 以上。依据《全国遥感
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土地利用数据，根据研究区实际情况改 进 ES 当量 监测土地利用/覆盖分类体系》，将研究区土地利用类
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表，运用土地利用变化动态度、转移矩阵、土地利用 型分为林地、耕地、草地、建设用地、水域、未利用
程度、敏感性分析、CA-Marko 模型等方法，旨在分 地 6 类（ 图 2）。农产品价格等社会经济数据通过查
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析和预测瓮安县的土地利用演化过程，探究瓮安县 阅 2001—201 年《瓮安年鉴》《黔南年鉴》获得。
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ES 的时空演变特征，揭示土地利用变化对喀斯特 1.3 研究方法
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山 区 ES 的影响机理，以期为喀斯特山区土地资源
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1.3.1 土地利用动态度
配置与生态环境建设提供科学参考。
土地利用动态度对于预测土地利用变化趋势和
1 材料与方法 分析区域差异具有重要作用 [32] 。单一土地利用动态
度是指某一土地利用类型在单位时间内的面积变化
1.1 研究区概况
情况，公式如下：
瓮安县（107°07′E～107°42′E，26°53′N～27°29′N） 1
K = U b −U a × ×100% （1）
隶属于贵州省黔南布依族苗族自治州，地处长江流 U a T
域，系乌江、沅江水系，乌江横贯北部，主要河流有瓮 式中：U 为研究初期某种土地利用类型面积，hm²；
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安河、清水河等。瓮安县地势东南高、西北低、中部 U 为研究末期某种土地利用类型面积，hm²； 为研
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