生態系統服務價值與人類活動的時空關聯分析——以長江中游華陽河湖群地區為例

南 箔,楊子寒,畢 旭,付 奇,李 波

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生態系統服務價值與人類活動的時空關聯分析——以長江中游華陽河湖群地區為例

南 箔,楊子寒,畢 旭,付 奇,李 波*

(北京師范大學地理科學學部,北京 100875)

以1990、2002和2010年華陽河湖群地區LandSat TM影像為數據源,構建生態系統服務價值評估模型、生態系統服務價值流向損益模型和人類活動強度評估模型,應用雙變量空間自相關分析生態系統服務價值和人類活動強度的時空關聯特征.結果表明:1990~2010年生態系統服務價值持續減少,水域、濕地轉為耕地和建設用地是價值損失的主要原因.生態系統服務價值高值區在中部和東北部水域,湖濱價值量減少最嚴重,北部地區價值量增加,南部減少.人類活動強度低影響區位于水域,中高影響區和中影響區交錯分布于北部地區,高影響區集中在南部和西南部地區. 3個時期生態系統服務價值和人類活動強度均呈空間負相關,高-低聚集分布于南部和西南部,低-高聚集主要分布于水域.

生態系統服務價值；人類活動強度；時空關聯；華陽河湖群地區

地理要素在空間和時間上并不是獨立或隨機分布,而是存在著一定的時空關聯,形成了不同的時空格局[1].挖掘隱含在現象背后的時空關聯對揭示空間格局及其分異的內在形成機制有著重要作用[2-3].生態系統服務是生態系統形成及所維持的人類生存和發展必不可少的環境條件與效用[4-7],其價值量可作為區域生態環境保護和資源可持續利用的重要依據[7-11].人為開發強度及類型的空間差異是影響生態系統結構、功能、空間變化的重要驅動力之一[12-14].對人類活動強度進行定量分析,探討其與生態服務價值間的時空關聯特征,對協調人地關系,維護和保持生態系統服務具有重要作用[15-16].目前對人類活動的定量研究主要體現在人類活動強度對環境變化[14,17]和土地利用類型的影響[12,18-20]、人類活動強度在生態分類中的應用[21]、人類活動強度與景觀格局變化等方面[22-24].

長江中游的江(長江)—湖(沿岸湖泊)關系影響著整個長江流域洪水災害防治、水資源利用和水生態安全維護[25-26].一方面,由于人類不合理活動的加劇,長江中游多數湖泊喪失了原有的防洪、灌溉、提供產品等多種生態系統服務功能,出現了不同程度的生態退化[27-29];另一方面,三峽工程等上游控制性水利樞紐地運行使長江對各湖泊的頂托作用減弱拉空作用增強[30-31],導致長江中游環境穩定性變差.作為長江中游江湖關系的一個載體,自20世紀50年代起,華陽河湖群出現了湖泊建閘、湖泊資源濫用、湖泊污染等問題[32-33],不僅嚴重損害了湖泊的生態功能,同時也給長江中游地區江湖關系的健康發展帶來挑戰.

當前對長江中下游湖泊地區生態系統服務的研究較多[28,34-35].但對太湖、洞庭湖、鄱陽湖等以外的湖泊研究較少.同時現有研究多集中在土地利用變化對生態系統服務價值的影響機制方面[36],研究或停留在靜態快照式階段,忽視了生態系統服務價值內在的動態性和復雜性,或只分析生態系統服務價值單因素的集聚模式[37],對人類活動強度同生態系統服務價值的時空關聯研究甚少,在此基礎上提出湖泊濕地生態功能調控優化的研究也為數不多.因此,本文以長江中游典型湖泊群——華陽河湖群地區為靶區,運用空間計量方法分析該地區生態系統服務價值與人類活動強度的時空關聯特征,旨在揭示華陽河湖群地區人類活動對生態系統服務價值空間異質性的機理,以期為長江中游典型湖泊群生態系統服務功能的提升,人地關系協調發展提供相關借鑒.

1 材料與方法

1.1 研究區概況

華陽河湖群地區地處安徽省宿松縣東南(116°04′47′′~116°31′25′′E,29°52′50′′~38°08′47′′N),區域內包涵龍感湖、黃湖、大官湖、泊湖4個相互連通的湖泊及沿湖11個鄉鎮,總面積1670.98km2,占宿松縣總面積的70%(圖1).該地區地勢西北高、東南低,依次由丘陵、崗地、湖泊、平原階梯下降.中部水面遼闊,水流自西向東經華陽河流入長江.本區氣候屬北亞熱帶濕潤氣候,濕地生態系統具有較好的完整性.

華陽河湖群地區有常住人口57.43萬人,人口密度約為352.7人/km2.以種植業和水產養殖為支柱產業,經濟總體實力不強.近年來該地區圍網養殖、亂圍濫墾、過量排污致使自然生態和水環境惡化趨勢明顯,湖泊濕地功能下降,生態資源嚴重不足,湖泊濕地保護的形式愈加嚴峻.

圖1 華陽河湖群地區行政區劃

1.2 數據來源與處理

獲取1990年11月4日、2002年10月30日和2010年11月15日,分辨率為30m、軌道編號為121/39的Landsat TM/ETM影像作為數據源.在ENVI5.1軟件支持下完成了對遙感影像的幾何校正、輻射校正和影像增強等預處理.參照我國土地利用分類系統及研究區實際情況,采用監督分類和目視解譯相結合的方法,將華陽河湖群地區劃分為耕地、林地、草地、建設用地、內陸灘涂、水庫坑塘、湖泊河流共7類土地利用類型,分別得到1990、2002、2010年土地利用分類結果.土地利用分類總精度和Kappa系數均高于0.85,滿足精度要求.

1.3 生態系統服務價值評估模型

本文采用當量因子法來構建華陽河湖群地區生態系統服務價值評估模型.以謝高地提出的中國生態系統單位面積生態服務價值當量[38-39]為評估基準,根據1個生態服務價值當量因子的經濟價值為當年全國平均糧食單產市場價值的1/7進行評估.為使研究結果更具區域特征,引入宿松縣1990~2010糧食產量對當量因子進行修正,得出華陽河湖群地區單個生態系統服務當量因子的經濟價值為1287.93元/hm2.用此值與各生態服務價值當量相乘,可獲得各生態系統功能服務價值系數,即單位面積生態系統的服務價值.在評估時,將耕地與農田生態系統對應,林地與森林生態系統對應,湖泊河流、水庫坑塘與水域生態系統對應,內陸灘涂與濕地生態系統對應[27,29,35],建設用地的生態系統服務價值取值為0[38],得到華陽河湖群地區各土地利用類型生態系統服務價值系數.評估模型如下:

ESV =SESV×VC(1)

ESV=SA×VC(2)

式中:ESV為生態系統服務價值;A為土地利用類型的面積;VC為土地利用類型的生態系統價值系數;ESV為生態系統第項服務功能價值;VC土地利用類型的第項服務功能價值系數.

1.4 生態系統服務價值流向損益模型

生態系統服務價值流向損益模型能夠深入生態系統服務價值內部揭示生態系統服務價值的空間轉移流動情況和數量變化方向,從而可以更加深入地反映生態系統服務價值的去向和來源[40].它可彌補傳統的生態系統服務價值分析模型僅可表現監測期內由各類用地面積變化引起的價值數值地變化,無法反映生態系統服務內部損益的缺陷.本文以土地利用轉移矩陣為基礎,應用生態系統服務損益模型,核算研究區生態系統服務價值損益情況.計算模型如下:

P= (VC-VC)×A(3)

式中:P為土地利用類型由類轉為類時的生態系統服務價值損益; VC、VC分別為地類和地類的生態系統服務價值系數; A為地類轉為地類的面積.

1.5 人類活動強度指數評估模型

假定各生態類型的生態系統服務價值的原始自然特性不斷降低,由于不同的生態類型擁有不同的人類開發利用強度,因此可以用生態類型的變化來表征人類的干擾[23].本文采用人類活動強度指數模型來描述研究區內生態系統服務價值總體受人類活動的影響,計算公式為:

式中: HAI為人類活動強度指數;為土地利用類型的數量;A為第種土地利用類型的面積;P為第種生態價值所反映的人類活動強度系數; TA為總面積.本文綜合利用Lohani清單法、Leopold矩陣法[41]及Delphi法[12,23]確定人類活動強度系數P[42].為減小誤差,最終取3者的平均值作為P,代入人類活動強度指數評估模型進行計算(表1).

表1 不同土地利用類型人類活動強度系數

1.6 雙變量空間自相關模型

空間自相關是反映一個區域單元上某種地理現象或某一屬性值與鄰近區域單元上同一現象或屬性值相關程度的重要指標[43],包括全局空間自相關和局部空間自相關,多采Moran’s和Local Moran’s指數來描述.Moran’s指數計算公式為:

式中:Y和Y分別表示單元和單元的屬性值;是空間單元數量;W是基于空間鄰接關系建立的權重矩陣.

相關學者在Moran’s指數的基礎上,拓展了雙變量全局自相關和局部自相關,為揭示不同要素空間分布的相關性提供了可行方法[10].其定義為:

本文依托雙變量空間自相關模型,采用Moran散點圖和空間聯系的局部指標(LISA)相結合的方法,進行局部空間自相關分析,探索二者的空間關聯模式,并反映空間關聯模式的顯著性水平.相關計算利用Geoda095i軟件完成.

此外,在綜合考慮研究區范圍、數據的疏密性以及工作效率的基礎之上,將土地利用數據的格網大小定為500m×500m,作圖使用ARCgis10.2軟件,采用自然斷點法進行分類.

2 結果與分析

2.1 生態系統服務價值評估結果

華陽河湖群地區面積占比最大的是耕地(>41%)其次是湖泊河流(>32%),面積占比最小的是草地(<0.39%).20a以來,土地利用類型變化的最突出特點是耕地、林地、建設用地面積持續大幅度增長,湖泊河流、內陸灘涂、草地面積明顯縮小.水庫坑塘的面積先增加后減少(表2、圖2).

華陽河湖群地區生態系統服務價值1990年為55.38×108元,2002年為52.13×108元,2010年為49.27×108元.湖泊河流對總ESV貢獻率非常高,超過63.1%,其次是耕地,超過12.56%.由于內陸灘涂單位價值極高,故雖然其面積遠小于林地,但和林地的貢獻率相差不大.另外2種地類(草地、建設用地)或因面積太小,或因單位價值過低,對總體貢獻率不足1%(表3).

20a來,ESV持續減少了6.10×108元,損失的ESV約占到1990年ESV的11%.將1990~2002年、2002~2010年2個時段ESV的年均變化率進行對比,可看出2002年以后的變化速率更快.湖泊河流、內陸灘涂、草地價值量持續減少(-6.00×108元、-1.04×108元,-0.03×108元),草地的年均減少率最大(-1.73%);林地、耕地的價值量持續增加(0.83×108元、0.80×108元),林地的年均增加率最大(1.05%);水庫坑塘的價值量先增加后減少,年均變化率總體下降(-1.14%).由水域(湖泊河流、水庫坑塘)引起的價值量變化,占到總ESV下降的109%,其次是內陸灘涂,占到17.4%,這說明水域和內陸灘涂價值量的變化對區域總ESV的變化有決定性作用.

利用GIS技術將ESV量化到每一個格網,分析生態系統服務價值的時空演變.總體而言,ESV高值區主要集中在中部和東北部湖群水域中;北部地區ESV高于南部地區(圖3).

對比3期華陽河湖群地區ESV總價值量和ESV差值的空間分布圖(圖3、圖4),可以看出湖岸區域及長江沿岸區域,價值量均出現了較嚴重的下降,這是人類將灘涂地轉變為耕地和建設用地的明確體現;同時在湖岸和長江沿岸局部地區出現了價值量增加,以黃湖和大官湖最為明顯,龍感湖較輕,主要原因是人類圍墾湖區,將水域轉變為內陸灘涂.北部地區價值量增減交錯密集分布,以增加為主且增加區域逐漸集聚,主要原因是北部丘陵地區施行退耕還林,林地面積增加,但同時林地、草地不斷地轉變為耕地,所以斑塊增減分布較為瑣碎.南部地區價值量減少且減少區域逐漸擴大成片,主要原因是在千畝糧棉油基地的建設和南部濱江新城板塊建設的驅動下耕地面積和建設用地面積迅猛擴張.連通湖群南北的宿復大道價值量降低較為嚴重,主要原因是交通道路的拓展使內陸灘涂和耕地轉變為建設用地.

值得明確的是,雖然湖泊局部地區出現了價值量增長,但這恰恰是不合理的人類活動使生態系統功能的最大效用得不到發揮的表現,總體上濕地生態系統服務價值大大降低.

表2 華陽河湖群地區土地利用類型面積變化

圖2 華陽河湖群地區土地利用類型分布

表3 華陽河湖群地區生態系統服務價值

圖3 華陽河湖群地區生態系統服務價值空間分布

圖4 華陽河湖群地區生態系統服務價值差值空間分布

2.2 生態系統服務價值流向損益分析

由生態系統服務價值流向損益模型,得到華陽河湖群地區生態系統服務價值流向損益矩陣(表4).結果表明:①1990~2002年,ESV增值5.24×108元,損失8.67×108元,共計損失3.43×108元.約82%的增值來自于建設用地轉湖泊河流,耕地轉林地,建設用地、耕地轉水庫坑塘;約81%的價值損失來源于湖泊河流、林地轉耕地及其他用地轉為建設用地.②2002~2010年間,ESV增值4.01×108元,損失7.12×108元,共計損失3.11×108元.這一時段內土地格局轉換較前一時段更為劇烈.73%的價值增值來自于耕地、建設用地轉林地,耕地和建設用地轉湖泊河流,58%的價值損失主要由各類用地轉為耕地,34%的價值量損失來源于其他用地轉為建設用地.③1990~2010年,ESV增值3.20×108元,損失9.58×108元,共計損失6.38×108元.其中耕地和林地的相互轉換引起ESV增長了0.36×108元,但湖泊河流、水庫坑塘和內陸灘涂大量向耕地和建設用地轉入等轉變導致的價值量損失高達9.38×108元.

表4 華陽河湖群地區生態系統服務價值流向損益矩陣(108元)

綜上,20a以來華陽河湖群地區ESV增值主要來源于林地面積的增長,但湖泊河流、水庫坑塘和內陸灘涂面積大量轉變為耕地和建設用地致使ESV大量損失.雖然在轉換過程中,其他地類對單位價值量較高的水域和內陸灘涂也有一定面積的補充,但總體入不敷出,區域整體的價值量損失較大.

2.3 單項生態系統服務功能變化

表5 華陽河湖群地區生態系統服務各功能變化情況

以一級服務來看,調節服務遠強于支持服務、文化服務、供給服務.以二級服務來看,水文調節和廢物處理的價值貢獻率合計大于60.2%,但糧食生產和原材料兩者貢獻率不大于5.23%,表明華陽河湖群地區生態系統的服務性功能遠大于生產性功能.

20a以來,供給服務和支持服務增強,調節服務和文化服務減弱,表明生態系統服務性功能逐漸向生產性功能轉變.然而雖然食物生產、原材料生產、氣體調節、保持土壤功能增強,但無法彌補氣候調節、水文調節、廢物處理、生物多樣性保護、提供美學景觀功能的大幅度減弱,導致華陽河湖群地區生態系統服務性功能衰減程度較大.

2.4 人類活動強度的空間分異分析

分別計算每個網格的人類活動強度數(HAI),并將其作為每個網格中心點的值,在趨勢分析和正態檢驗的基礎上,利用Kriging空間插值方法得到華陽河湖群地區1990年、2002年、2010年3期人類活動強度的空間分布圖(圖5).HAI值介于0~1之間,數值越大表示人類活動對生態系統服務價值變化的干擾越強;反之表示人類干擾越小.將人類活動強度指數(HAI)定義為5類:高(HAI>0.80)、較高(0.60< HAI￡0.80)、中(0.40

圖5 華陽河湖群地區人類活動強度分布

華陽河湖群地區人類活動強度以低影響、中影響和中高影響為主.低影響區域主要集中湖泊群及長江等水域中部,中高影響同中影響區域交織分布在北部地區,高影響區域多集中在南部及西南部地區.比較3期人類活動強度分布圖,可以發現其變化趨勢為:20a以來,湖泊群水域中部的低影響區域基本保持不變,但湖岸的低影響區域逐漸發展為中低影響區域,北部中高影響區域先擴大后又縮小;南部中高影響區域呈蔓延式擴展成片,高影響強度斑塊增多.

在湖岸區,人類逐年不斷地向湖要地,一方面占用天然湖濱濕地改造成為人工濕地,另一方面加大圍網養殖的規模和密度,促使這一區域人類活動強度在面積和程度上都有很大加強.宿松縣出臺的森林保護政策限制砍伐和林地轉換,使北部地區人類干擾降低.在龍感湖建立自然保護區對人類活動嚴格管控,使中高影響區域明顯減少.但同時隨著宿松縣南部濱江三鄉鎮成為新的發展重點,吸引人口向這三鄉鎮遷移集聚,湖群南部的人類活動強度有明顯提升.

研究發現:在經濟利益和政府政策的推動下,干擾強度高的區域主要分布在湖濱及開發區,其變化規律及分布趨勢與生態系統服務價值高低值相反.干擾強度最大的區域也是人類活動最頻繁和環境質量退化最顯著的區域.

2.5 生態系統服務價值與人類活動強度指數的雙變量空間自相關分析

自相關分析采用Geoda095i空間分析工具,建立空間權重矩陣,計算1990、2002、2010年人類活動強度與生態服務價值的雙變量空間自相關指數,獲得Moran’I散點圖(圖6).可以看出,散點主要分布在第二象限(LH)和第四象限(HL),第一象限(HH)和第三象限(LL)分布較少,說明HAI和ESV具有空間負相關性.從沿趨勢線分布散點的變化情況來看,2002年的負相關程度最強,Moran指數達到了-0.70,1990年為-0.69,2010年為-0.67,故1990年~2010年負相關程度先增強后減弱.1990~2010年,第二和第四象限點逐漸集中,表明在HAI低和ESV高和HAI高和ESV低的區域各格網間差異減小.

在Geoda095i中采用蒙特卡羅模擬的方法對Moran’進行顯著性檢驗,三期值均等于0.001,說明99.9%的置信度下的空間自相關是顯著的.

圖6 華陽河湖群地區生態系統服務價值與人類活動強度的Moran散點

LISA聚類圖是對Moran散點圖中通過了顯著性檢驗的區域單元的地理表達.在z檢驗的基礎上(=0.05)繪制雙變量局部空間自相關LISA聚集圖(圖7).華陽河湖群地區HAI和ESV的雙變量空間相關關系的聚集形態明顯,主要以低-高相關和高-低相關為主,僅在零星區域呈現高-高相關和低-低相關,這說明了人類活動和生態系統服務功能的負相關具有空間差異性.20a以來,高-高相關區域有所增加,低-高相關區域有所減少,其他集聚方式區域基本不變,這印證了Moran’I散點圖所揭示的空間負相關性.

在顯著性水平=0.05的情況下,利用99次置換方法對局部Moran's指數進行顯著性檢驗,繪制LISA顯著性水平圖(圖8).大部分區域的相關性不顯著,主要在低-高聚集區和高-低聚集區表現出較高的顯著性水平.顯著性水平達到=0.01的區域和顯著性水平達到=0.05的區域交錯分布.20年以來,=0.01的區域面積呈增長趨勢,主要發生在湖群地區,表明這部分區域的生態系統服務價值在空間分布上的差異性變小,空間趨同性增強.=0.05的區域面積減小,表明空間差異性增大.

圖7 華陽河湖群地區生態系統服務價值與人類活動強度LISA聚類

圖8 華陽河湖群地區生態系統服務價值與人類活動強度LISA顯著性水平

2.6 討論

目前,生態系統服務價值評估尚未形成一套完整的評價體系[10].較為常用的評估方法主要有基于單位服務功能價格的方法和基于單位面積價值當量因子的方法兩類[40].這兩種方法在計算模型、參數選擇等方面不同,故評估結果也存在較大差異.當量因子法以土地利用覆被數據為數據源,能夠更好的反應人類活動對生態系統結構、過程、功能的影響,且便于結合GIS進行空間分析,因此本研究采用此方法.但當量因子法自身也存在一定缺陷,如對當量因子數值較為依賴,修正方法和參數的不同都會使評價結果產生差異.此外,由于生態系統具有異質性、復雜性和動態性特征,其服務功能也表現出明顯的空間尺度差異性[40].采用空間自相關分析方法,可直觀地描述生態系統服務價值和人類活動強度時空演化的宏觀尺度特征,但其演化過程中的局部異常信息難于被有效識別.因此需要更為精準的評估模型,以便能夠識別不同尺度下生態系統服務價值非線性變化特征及局部特異信息.

作為長江中下游的重要湖泊濕地和蓄洪區,20a以來,華陽河湖地區土地利用/覆被類型的改變直接導致了生態系統服務功能結構的改變,使華陽河湖群由一個集防洪治洪、水利灌溉、提供產品的多功能湖泊轉變為生產性功能大量提升,服務性功能急劇衰退的功能欠協調型湖泊.對濕地和水域的大規模圍墾雖然使湖濱局部地區的生產功能增強,帶來短期經濟效益的提升,但從長期來看,生態系統調節服務、支持服務、文化服務的大量喪失,將會影響到人類社會經濟的支持基礎,為湖濱區域帶來不可逆轉的人類福利的損失.

對于華陽河湖群地區及整個長江中游湖泊群,協調經濟發展與生態環境保護的矛盾仍是當務之急.需要以河湖群生態系統功能協調為原則,統籌考慮社會經濟發展與生態功能保護,建立分區差異化利用管理體制.對于水域,應從華陽河湖群全流域整體上減少各類污染,降低河湖群接納污水的壓力,加強對生態系統服務高值區的保值與增值;在湖岸區域,應當嚴格取締圍網養殖、實行退耕環湖,拆除不合理的水利設施,恢復江湖互通的生態走廊;湖群北部地區應繼續跟進退耕還林工作,加大水土保持力度.湖群南部新城板塊應以保護和修復河湖群生態功能為前提,建設生態城市.總之,必須樹立生態文明理念,協調湖泊利用與保護間的矛盾;引導人類活動向生態系統服務價值保值和增值方向發展;形成生產、生活、生態合理的國土空間的利用格局;實現河湖群功能整體的增強和優化.

3 結論

3.1 1990年、2002年和2010年,華陽河湖群地區生態系統服務總價值分別為55.38×108元、52.13× 108元、49.27×108元,共減6.10×108元.水體和耕地是生態系統服務的主體.生態系統服務的高值區主要集中在中部和東北部湖群水域中,北部地區價值量高于南部地區.1990~2010年湖岸區域和長江沿岸區域是價值量嚴重下降區域,湖群北部地區價值量增加趨勢明顯;南部地區以價值量減少趨勢明顯.

3.2 1990~2010年,華陽河湖群地區生態系統服務價值增值主要來源于林地面積增加,價值損失歸因于湖泊河流、水庫坑塘和內陸灘涂面積大量轉變為耕地和建設用地.退耕還林的執行、濱江新城板塊的建設和圍湖墾殖是價值量變化的主要驅動力.

3.3 華陽河湖地區生態系統服務性功能遠強于生產性功能.一級服務中調節服務占絕對比重;二級服務中水文調節和廢物處理突出.1990~2010年食物生產、原材料生產、氣體調節功能增強,氣候調節、水文調節、廢物處理、生物多樣性保護、提供美學景觀功能的大幅度減弱,導致華陽河湖群地區生態系統服務性功能逐漸向生產性功能轉變.

3.4 華陽河湖群地區人類活動強度以低影響、中影響和中高影響為主.低影響區域主要集中在湖群及長江水域中,北部中高影響和中影響區域交織分布,南部和西南部區域高影響區域集聚.1990~2010年湖岸的低影響區域逐漸發展為中低影響區域,北部中高影響區域先擴大后又縮小,南部中高影響區域擴展成片,高影響強度斑塊增多.

3.5 華陽河湖群地區人類活動強度和生態系統服務價值呈現顯著的空間負相關.人類活動強度和生態系統服務價值的主要關系為低-高相關和高-低相關.其中低-高相關區域集中在中部湖群水域中,高-低區域出現在湖群南部和北部陸地區域.1990~ 2010年,高-高相關區域有所增加,低-高相關區域有所減少,其他集聚方式區域基本不變.

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致謝：本課題得到中國科學院流域地理學重點實驗室開放基金資助(編號:WSGS2017007),在此表示感謝.

Spatial-temporal correlation analysis of ecosystem services value and human activities—a case study of Huayang lakes area in the middle reaches of Yangtze River.

NAN Bo, YANG Zi-han, BI Xu, FU Qi, LI Bo*

(Faculty of Geographical Science, Beijing Normal University, Beijing 100875, China)., 2018,38(9)：3531~3541

Based on multi-temporal remote-sensing images (1990, 2002, 2010) in the Huayang Lakes area, a typical lakes area in Yangtze river basin, we built the Ecosystem Services Value (ESV) assessment model using the equivalent factor method and developed the ecosystem service flow gain-and-loss matrix. Meanwhile, a human activity intensity index (HAI) was introduced and correlated with ESV by bivariate spatial autocorrelation method. The results indicated that: The ESV decreased continuously for 20years mainly resulted from the conversions of water area, tidal-flat area into cultivated land and construction land. From 1990to 2010, the lakeside area showed a massive reduction in ESV. The high ESV areas were distributed mainly in the central and northeastern lake areas because of the returning from farmland to forest in hilly areas. The southern lake areas decreased substantially with the decreased area expanded because of the agricultural bases and new cities construction. The supply and support services functions had been strengthened, conversely, the regulation and cultural services had been weakened. Spatially, human activities intensity was dominated by low-intensity, medium-intensity and medium-high intensity. The low-intensity human activities were mainly distributed around lake areas, with medium-intensity and medium-high intensity interlaced in the northern region and high-intensity in the southern and southwestern regions. According to the bivariate spatial autocorrelation analysis, HAI was discovered to have the significant negative correlation with ESV. Spatial correlation was significant and the degree of spatial agglomeration was relatively high in the study area. The bivariate LISA figures between HAI with ESV showed the high-low clusters located near the south shore of lakes and the low-high groups mainly gathered in the center water area. It is vital to establish the regional differentiated utilization management policies under the principle of ecological and economy coordinated development in this region and even in the whole Yangtze River basin.

ecosystem services value；human activities intensity；spatial-temporal correlation；Huayang lakes area

X24

A

1000-6923(2018)09-3531-11

南 箔(1988-),女,甘肅蘭州人,北京師范大學博士研究生,主要從事土地利用與生態響應研究.發表論文10余篇.

2018-03-06

國家科技支撐計劃(2014BAC15B00);中國科學院流域地理學重點實驗室開放基金:華陽河湖群地區土地利用變化對生態系統服務的影響(WSGS2017007)

* 責任作者, 教授, 03143@bnu.edu.cn