人类活动的影响导致土地利用/覆被变化(LUCC)正变得越来越频繁和广泛，并将通过改变生态系统服务价值(ESV)对人类福祉产生重大影响。本研究利用遥感影像和统计数据，研究了1975年到2018年新疆天山北坡经济带土地利用/覆被类型和ESV的时空变化特征。研究结果表明，在研究期内，研究区的土地用途/覆被类型变化显著。除草地和未利用地外，其余土地利用/覆被类型（包括耕地、林地、水体和建设用地）面积均呈增加趋势。同时，研究期内ESV的时空变化也很明显。由于草地和未利用地面积减少，导致总的ESV减少了4.00×108元，结果显示水体的ESV明显高于其他土地利用/覆被类型。最终，了解LUCC对ESV的影响以及不同土地利用/覆被类型与ESV之间的相互作用，将有助于完善现有土地利用政策，为制定新的生态脆弱区保护策略提供科学依据。随着“一带一路”倡议的实施，天山北坡经济带成为中亚地区重要的发展枢纽，也成为了丝绸之路经济带核心区的一部分，文章选择了位于中国新疆的天山北坡经济带为研究区域。文章使用了1975-2018年期间的土地利用/覆被数据和社会经济数据。其中，1975-2018年的社会经济数据来自新疆维吾尔自治区地方志编纂委员会，土地利用/覆盖数据来自1975年8月2日(Landsat MSS)、1990年7月20日(Landsat TM)、2005年7月12日(Landsat ETM+)和2018年7月15日(Landsat TM)拍摄的遥感影像图，并利用1:10万国家标准地形数据库对图像进行几何校正，将误差控制在0.5个像素以内。研究通过监督分类与视觉检查相结合，对所有图像进行分类，并以30 m的空间分辨率重新抽样。利用遥感影像图识别研究区域的土地利用/覆被类型，将其分为耕地、林地、草地、水体、建设用地和未利用土地。同时，查阅了当地的土地利用地图，并进行了实地调查，以确保分类的准确性。接着选取随机生成的100个样本点进行实地调查并进行修正，以验证实际土地利用分布。最终，确保每幅地图的整体准确率均高于85%，利用可获得真实地面数据的区域数据子集，估计遥感土地利用分类的准确率也大于85%。为了定量描述LUCC的动态变化，文章定义了K指数定量，在此基础上，为了捕捉给定区域在特定时期内的LUCC动态，使用了土地利用转移矩阵。为了量化ESV，该研究引入了ESV等值系数的概念，描述了在单位时间和单位面积内，每种生态系统服务功能对每种土地利用/覆被类型的ESV的货币价值，根据已有研究，将ESV等值系数设为每公顷自然作物生产的年产值，也就是实际作物生产年产值的七分之一，经过计算求得1975 - 2018年新疆全省作物平均实际年产值为3029.15元/(公顷•a)。在计算出天山北坡经济带不同土地利用/覆被类型下不同生态系统服务功能的ESV等值系数后，将各土地利用/覆被类型的面积与相应土地利用/覆被类型的ESV等值系数相乘，然后将所有土地利用/覆被类型的结果相加得到各生态系统服务功能的ESV (ESVj)，最后将各个ESVj进行加和得到总的ESV值。为了测试ESV等值系数变化的敏感性，使用公式计算交叉敏感系数（CSS）。经过对遥感影像图的解译和修正，得出了中国新疆天山北坡经济带的土地利用/覆被类型及其随时间变化规律。在研究区内，草地、耕地和未利用地是土地利用/覆被的主要类型，这三种土地利用/覆被类型占天山北坡经济带总面积的90%。在1975年到1990年间，耕地、林地、水体和建设用地面积增加，而草地和未利用地的比例呈现下降趋势，1990年到2005年，耕地、水体和建设用地面积增加，2005年往后到2018年，林地、草地、水体和未利用土地面积减少，耕地和建设用地面积增加。在所有土地利用/覆被类型中，建设用地面积在最近44年持续增加，变化最为明显。（图片来自原文）而土地利用转换矩阵显示，在研究期间，草地和未利用土地向其他的土地利用类型转变。其中，1975 - 2018年的林地扩张以草地转化为主，该现象很有可能是水土保持工程导致的；水体主要转化为草地和未利用地；建设用地面积增加，其中大部分来源于耕地，剩下的小部分来源于其他的土地利用/覆被类型。总体而言，在研究期间，由于耕地和未利用土地的转换，建设用地面积增加了3.29%，增幅第二大的是耕地(0.58%)，其次是水体(0.20%)和林地(0.12%)。因此，考虑到建设用地和耕地面积的增加，研究区植被恢复对土壤水分的需求可能会越来越大。经过计算，在6种土地利用/覆被类型中，草地是ESV的主要贡献者。研究期内，研究区域的总ESV在研究期间总体呈下降趋势，虽然2005年草原ESV略有上升，但是在2005 - 2018年，由于草地大规模转为耕地和建设用地，草原ESV呈现下降趋势；水体对总ESV的贡献位居第二，并且在整个研究期间，水体占总ESV的比例逐渐增加；除此之外，耕地、林地和建设用地的ESV年平均变化率均大于零，说明这些土地利用/覆被类型的ESV随着时间的推移而增加。其中建设用地的ESV一直为负，但是其ESV增加率最大；未利用地的ESV年平均变化率均小于零，表明未利用地的ESV总体上有所降低。在整个研究期间，土地利用/覆被类型对ESV的影响不同，其中，耕地的ESV年平均变化率最大。（图片来自原文）利用1975 - 2018年各生态系统服务功能与相应土地利用/覆被类型的ESV等值系数计算各生态系统服务类型的ESV，在研究期内，总ESV下降了4.00×108元。通过计算，调节服务的价值最高，占总ESV的52.03%，其次是支持服务(37.22%)、供给服务(6.84%)和文化服务(3.91%)。在1975 - 2018年，研究区调节服务和支持服务分别减少了1.20×109元和1.00×108元；而文化服务和供给服务分别增长了1.00×108元和8.00×108元。从1975年到2018年，研究区废弃物处理占ESV总量的比例最大，其次是土壤保持，原料生产、景观美学和粮食生产对总ESV的贡献最低。气候调节的ESV波动较大，增加了2.37%，由于耕地面积的增加使得粮食生产ESV也增加了0.14%，废弃物处理使ESV降低0.33%，其次是水文调节和生物多样性保护。（图片来自原文）为了明确ESV的空间格局，利用自然间隙将ESV的空间模式分为五个层次:生态环境风险最低(I)、生态环境风险低(II)、生态环境风险中等(III)、生态环境风险高(IV)、生态环境风险最高(V)。生态环境风险高和最高水平的区域主要出现在建设用地和水体，而生态环境风险低和最低水平的区域主要出现在林地、草地和耕地。生态环境风险最低（I）和生态环境风险高（IV）面积比例变化显著。生态环境风险主要受城市化和土地利用/土地覆盖变化的影响，而天山北坡经济带是生态敏感区，处于生态环境风险较高的区域。研究时期内，生态环境风险最低（I）的区域和生态环境风险低（II）的区域面积减少，同时，生态环境风险高（IV）区域面积增加。本研究发现，在经济发展和城市化的影响下，生态环境风险高的区域面积随着时间的推移迅速增加，而生态环境风险低的区域则面积下降。（图片来自原文）最后，该研究计算了受研究区域土地利用变化驱动的ESV动态的CSS，CSS代表了天山北坡经济带六种土地利用/覆被类型之间所有可能的转换。由于两种土地利用/覆被类型之间的净转换面积是对称的，因此只对单向CSS进行分析。研究区土地利用/覆被类型转变最明显的是林地向未利用地的转变，其次是耕地、林地和草地向水体的转变，这些变化对整个ESV的影响最大。（图片来自原文）该研究利用遥感影像和多项统计资料，分析了天山北坡经济带土地利用/土地覆盖变化(LUCC)和ESV特征，因此，该研究成果可用于促进天山北坡经济带的可持续发展，特别是在土地管理—生态系统服务一体化方面。引用：Sun C, Ma Y, Gong L. Response of ecosystem service value to land use/cover change in the northern slope economic belt of the Tianshan Mountains, Xinjiang, China. Journal of Arid Land, 2021, 13(10): 1026-1040.单击“阅读原文”进行查看，或输入原文下载链接：https://pan.baidu.com/s/1pdDYaRrQfR9EToqtFGFJ-g?pwd=88ia 提取码: 88ia。—END— 欢迎关注学研录细心 用心 恒心声明：资料源于网络，仅供学习，禁止商用，如有侵权联系我们立即删除。