（自然地理学专业论文）杭州湾南岸滨海平原土地利用覆被变化研究.pdf

摘要 土地利用覆被变化( u 陀c ) 相对于全球性变化( 系统性变化) 而言是一种局部性和累积性 的过程，它不仅客观记录了人类改变地球表面特征的空间格局，而且还再现了地球表层景观 的时空动态变化过程，是定量区分人类活动对全球环境变化影响程度的有效途径。 本文以地处沪、杭、甬经济金三角中心地带，宁波慈溪市为主体的杭州湾南岸滨海平原 为案例，以r s 、g i s 技术为支撑，通过野外调查和实验分析，运用地理学、景观生态学、 经济学、环境科学等多学科理论，采用定性与定量相结合的方法，系统研究了近年来杭州湾 南岸滨海平原l u c c 过程、格局、驱动机制，探讨l u c c 对土壤质量变化的影响，并对l u c c 引起的区域生态系统服务功能变化进行了初步研究，得出如下主要结论： 1 区域土地利用覆披变化以建设用地的大量增加和其他用地的减少为主要特征 1 9 8 7 年至2 0 0 0 年杭州湾南岸滨海平原的土地利用数量变化主要表现为建设用地的快速 增长和旱地、滩地、林地、水田、盐田面积的减少，水体和养殖用地则略有增加。从土地利 用类型之间的转移看，旱地是转移面积最大的土地利用类型，其次为水田、养殖用地和水体； 林地的主要转移方向为早地、建设用地：滩地主要转化方向为养殖用地、早地与水体；盐田 主要转移方向是早地：水体面积也有明显增加，其来源主要是滩地和早地。 2 滩涂围垦对耕地减少的缓冲作用使得耕地总量保持动态平衡 与1 9 4 9 年相比，杭州湾南岸滨海平原2 0 0 1 年耕地总面积减少量很少，耕地总量基本保 持动态平衡。但5 0 多年来社会经济发展实际占用耕地却远远大于这个数值，海涂围垦是杭 州湾南岸滨海平原耕地占用后的主要补充途径。杭州湾南岸滨海平原耕地构成变化则主要表 现为水田的减少和早地的增加。 3 耕地变化的区域内部空间差异显著 杭州湾南岸滨海平原2 3 个乡镇耕地面积空间变化与人均产值的空间差异具有较好的相 关性。二、三产业人均产值高的乡镇，非农产业对耕地的占用量也相应较大。北部沿海乡镇 农业以水产养殖业、蔬菜、花卉等为主，一产产值较高，滩涂围垦使耕地增加量较大。 4 土地利用强度增大主要表现为4 级用地类型的增加和1 、3 级用地类型的减少 杭州湾南岸滨海平原土地利用强度不断增强。土地利用程度分级体系中利用程度最高的 4 级用地建设用地比重大量增加，而其来源则主要是利用程度最低的1 级类型滩地和3 级 用地类型耕地，2 级用地的总量变化不大，但其内部变化也相当显著。 5 土地利用覆被变化受自然和人文因子共同驱动 与大部分地区土地利用覆被变化在短期内受人文因子驱动为主不同，杭州湾南岸滨海 平原土地利用覆被变化除受经济发展、产业调整、城市化、非农化、人1 2 增长及政治经济 政策等人文因子驱动外，滩涂的自然淤涨所导致的围垦活动也是非常重要的驱动因子。但随 着政府对滩涂湿地保护的重视，滩涂围垦量减少对耕地总量平衡政策的实旌将产生重大冲 击。同时，互花米草生长带的下界为平均海面稍下、平均潮浸率约为5 3 5 7 的潮间带。 由于其极强的抗逆性，有力地改变着杭州湾南岸的潮滩覆被。 6 土地利用方式变化对不同层次土壤质量演化均有重要影响 土地利用方式对土壤质量演化的影响是相当显著的。土地利用方式发生变化的土壤质 量变化明显比利用方式未发生变化的土壤大，表层土的质量变化明显大于下层土，且土地 利用方式发生变化的土壤各层次的质量变化要比土地利用方式未发生变化的土壤显著。 7 潮滩典型外来覆被互花米草具有较高的生态系统服务功能 至2 0 0 0 年，杭州湾南岸互花米草海滩生态系统面积达3 8 3 8 k 2 ，互花米草生态系统服 务功能的经济价值较高，其总经济价值为1 0 4 5 xi o s 元，间接经济价值是直接经济价值的 1 6 ，4 2 倍。 8 土地利用覆被变化导致杭押i 湾南岸滨海平原生态系统服务功能的总经济价值减少 与1 9 8 7 年相比，2 0 0 0 年杭州湾南岸滨海平原生态系统服务功能的总经济价值减少了 1 8 6 1 1 0 5 元，减少量是1 9 8 7 年生态系统总服务价值的2 0 3 ；其构成变化表现为生态系 统物质产品价值提高的同时，非物质经济价值有更大程度的下降。 关键词：杭州湾南岸；滨海平原；土地利用覆被变化：空闻格局；土地利用强度；驱动 机制；土壤质量；生态系统服务功能；互花米草 a b s t r a c t l a n du 5 ea n dl a n dc o v e rc h a n g e ( l u c c ) i sr e l a t i v eak i n do fl o c a la n d a c c u m u l a t i v ep r o c e s s c o m p a r e dw i t ht h eg l o b a lc h a n g e s i tn o to n l yr e c o r d s t h ec h a n g e so f s p e c i a lp a t t e r no f t h ee a r t h s u r f a c ef e a t u r et h a tc a u s e db yh u m a nb e i n g b u ta l s os h o w st h ep r o c e s so fs p 。d a la n dt e m p o r a l d y n a m i cc h a n g e s i n l a n d s c a p eo f t h e e a r t hs u r f a c ea g a j mm e a n w h i l e ，i ti sma v a i l a b l ea p p r o a c h t o e s t i m a t e t h e 醯白c t s o f h n m a n a c t i v i t y o n 酬e n v i r o n m e n t c h a n g eq u a n t i t a t i v e l y t h eo o a s t a lp l a i no fs o u t hh a n g z h a u w a nb a yb a n k , p r i n c i p a l l yi n c l u d i n gt h ec i x ic i t yo f n i n g b o , l o c a t e d a t t h e c e n t e r p a no f t h e h u - h a n g - y o n g e c o n o m i c g o l d e n t r i a n g l e ，w a s c h o s e n a s ac a s es t u d yi nt h ep a p e r b a s e do nr sa n dg i s t e c h n o l o g y , f i e l di n v e s t i g a t i o n , l a b o r a t o r y t e s ta n d t h e o r i e so fg e o g r a p h y , l a n d s c a p ee c o l o g y , e c o n o m i c s , e n v i r o n m e n t a ls c i e n c ea n ds o0 1 1w e r e s y n t h e t i c a l l ye m p l o y e d , q u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t a t i v em e t h o d s 玳c o m b i n e d t h ep a p e r s t u d i e dt h e p r o c e s s e s ，p a t t e r n sa n dd r i v i n gm e c h a n i s m o fl u c co nt h ec o a s t a lp l a i no fs o m h h a n g z h o u w a n b a yb a n k , d i s c u s s e dt h ee f f e c t so fl u c c o ns o i lq u a n t i t yc h a n g e ，a n df u n d a m e n t a l l yi n v e s t i g a t e d t h e c h a n 翠o f e c o s y s t e m s e r v i c e c a u s e d b y l u c c f o l l o w i n g r e s u l t s w o r e c o n c l u d e d ： 1 r e g i o n a ll u c c i sc h a r a c t e r i z e db yg r e a ti n c r e a s eo f l a n du s eo nc o n s t r u c t i o na n d d e c r e u s eo f l a n du s eo l ao t h e r , a s p e c t s f r o m1 9 8 7t o2 0 0 0 l a n du s ea p p e a r sg r e a ti n c r e a s ei nc o n s t r u c t i o n , d e c r e a s ei na g r i c u l t u r a l l a n d , t i d a lf l a t , w o o d l a n da n ds a i t e r n , a n dal i t t l ei c r e a s ci nf i s h e r yl a n da n dw a t e rc o v e r e da r e a o n t h e c o a s t a l p l a i n o f s o u t h h a n g z h o u w a n b a y b a n k i n t e r m s o f t r a n s f o r m a t i o na m o n g l a n d l l s e t y p e s ，d r ya 鲥c u l t u r a ll a n di st h eu p p e r m o s tv i c t i m , f o l l o w e db yp a d d yf i e l d , f i s h e r yl a n da n d w a t e rc o v e r e da i _ e a w n o 皿a n dw 勰t r a n s f o r m e d m o s t l yi n t o 击y 乒i c l d n h a l l a n da n d c o n s t r n c t i o n a ll a n d t i d a lf l a t si n t ob r e e da q u a t i c sl a l l d ，d r ya 厚i c l l l t 啊a ll a n da n dw a t e rc o v e r e d a r e a a n ds a l t e r ni n t od r ya g r i c u l t u r a ll a n dr e s p e c t i v e l y n c l 般o fw a t e rc o v e r e da r e ai sm a i n l y f r o mt i d a lf i a ta n d d r ya g r i c u l t u r a ll a n d 2 t h eb a l a r l eo ft o t a la m o u n to fc u l t i v a t e dl a n db a s e do l lt h eb u f f e r i n gf u n c t i o no f r e c l a m a t i o no f 蜀如lh a t so bl a n dd e c l t a s e c o m p a r e dw i t ht h a to f1 9 4 9 , a g r i c u l t u r a ll a n da r e ad e c r e a s e dl i r l eo nt h es o u t hc o a s to f h a n g z h o u w a nb a y h o w e v e r , t h ea r e ao fa g r i c u l t u r a ll a n dt h a tw a si n v a d e da n do c c u p i e db y o c o n o m i cd e v e l o p m e n te x c e e d si t g r e a t l y r e d a n m t i o no ft i d a li st h ed o m i n a t i v ep r o c e s so f c o m p e n s a t i n gl a n dd e c r e a s e c h a n g eo fa 鲥c u l n l r a ll a n dr i s es t r u c t u r ea p p e a r sa sd e c r e a s eo f p a d d y f i e l d a n d i n c r e a s eo f d r y l a n d o i l t h e c o a s t a l p l a i n o f s o u t h h a n g z l w u w a n b a y b a n k 3 a g r i c u l t u r a ll a n dc h g av a r i e sg r e a t l yi nd i f f e r e n tr e g i o n ss p a t i a l l y s p a t i a lc h a n g eo fa g r i c u l t u r a ll a n da r e ai nt h e2 3t o w n so l lt h ec o a s t a lp l a i no fs o u t h h a n g z h o u w a nb a yb a n ki so b v i o u s l yc o r r e l a t e dt ot h es p a t i a lv a l l a n c eo fp r o d u c t i o nv o l u m ep e r c a p i t a mt o w n sw i t hk g h e rs e c o n d a r ya n dt e r t i a r yi n d u s t r yp r o d u c t i o nv o l u m eo c c u p i e dm o r e a g r i c u l t u r a ll a n d f o rt h en o r t h e r nc o a s t a lt o w n s , h o w e v e r , m o s t l yd e p e n do na q u i c u l t u r ea n d v e g e t a b l ea n df l o w e rg r o w t h , t h ep r i m a r yi n d u s t r yp r o d u c t i o nv o l u m ei s r e l a t i v e l yh i g h e r , a n d t i d a lf l a tr e c l a m a t i o n p r o d u c e s m o r ea g r i c u l t u r a ll a n d 。 4 e n h a n c e m e n to f l a n du s e a p p e a r s a si n c r e a s ei nt h ef o r t hg r a d el a n da n dd e c r e a s e i nt h ef i r s ta n dt h i r dg r a d el a n d l a n du s ee n h a n c e dg r a d u a l l yo nt h ec o a s t a lp l a i no fs o u t hh a n g z h o u w a nb a y b a n gi nt h e l a n du s ec l a s s i f i c a t i o ns y s t e m , p r o p o r t i o no ft h ef o r t hg r a d el a n du s e ( c o n s t r u c t i o n a ll a u du 5 e ) h m a s e s g r e a t l y , m a i n l ys o m c i n g 丘o m t h ef i r s tg r a d e ( t i d a lf l a t ) t h a ti st h el o w e s tg r a d e ，a n dt h e t h i r dg r a d e ( a 鲥c u l t u r a ll a n d ) 1 ks b l no ft h es e c o n dg r a d el a n du c h a n g e sl i t t l e , b u tt h e r ei sa n o t a b l ec h a n g e w i t h i n t h i s g r a d e o f l a n d u 5 l a n du s ea n dl a n dc o v e r c h a n g e i sd h v e n b y b o t hn a t u r a la n dh u m a nf a c t o r s d i f f e r e n tf i o mm o s tr e g i o n st h a tl a n du s ea n dl a n dc o v e rc h a n g ei ns h o r t - t e r m sm a i n l yd r i v e n b vh u m a nf a d o r s t i d a lf l a tp r o g r a d a t i n na n dr e c l a m a t i o ni so n eo ft h ee s s e n t i a lf a c t o rt h a ta 伍e u t l a n du s ea n dl a n dc o v e rc h a l x g eo nt h ec o a s t a lp l a i no fs o u t hh a n g z h o u w a n b a yb a n k , b e s i d e st h e h u m a nf a c t o r sa sd e v e l o p m e n te c o n o m y , i n d u s t r ym o d i f i c a t i o n , u r b a n i z a t i o n , i n d u s t r i a l i z a t i o n , p o p u l a t i o ni n c r e a s e ，p o l i t i c a l a n de c o n o m cp o l i c ya n ds oo i lh o w e v e r ，w i t ht h e i n c r e a s i n g a t t e n t i o n p a i d t o p r o t e c t i o n o ft i d a lf l a ta n dc o a s ts a l tm a r s h b y t h e g o v e r n m e n t , t h e i m p l e m e n t a t i o no ft h ep o l i c yo fd y n a m i cb a l a n c eo fg r o s sa g r i c a l t u r a ll a n da r e aw i l lb eg r e a t l y i m p a c t e db yt h ed e c r e a o f r e c l a i m a b l ea r e a m e a n w h i l e , t h el o w e rb o u n do ft h et i d a lf l a tt h a t a v a i l a b l ef o rs p a r t n a 炯枷g r o w t hi ss l i g h t l yl o w e rt h a nt h er e g i o n a ll t e a ns e al e v e l ，w i t h t h ei n u n d a t i o nr a t eo f5 3 5 7 i na v e r a g e i t sv i g o r o u sv i t a l i t ys t r o n g i ym o d i f i e st h ec a n o p y c o n d i t i o n e l l t h e t i d a l f l a t o f t h es o u t h c o a s t o f h a n g z h o u w a n b a y 6 l a n du s e c l 噼c r u c i a l l yi m p a c t s t h ee v o l u t i o no f s e l lq e a l i t yo f d i f f e r e n t l a y e r s e f f e c t o f l a n d ec h a l 辑o n t h e e v o l u t i o n o f s o f t q u a l i t y i s p r o m i n e n t c h a n g e o f s o f tq u a l i t y o nt h ea r e a so fl a n du s ec h a n g ei sf a rm o r er e m a r k a b l et h a nt h a to ns t a b l el a n d1 ，辩a l _ e a s s o i l q u a l i t yo ft h el o w e rl a y e ri s n o t es t a b l et h a nt h a to ft h er i p p e rl a y e ri nag i v e nr e g i o ma n dt h e i n t e r - l a y e rd i f f e r e n c eo fs o i lq u a l i t ye v o l u t i o no nl a n dt h a tu s et y p ec h a n g e di sr l o r en o t a b l et h a n t h a tn o tc h a n g e d 7 i l kv a l u e o r s p a r a n a a a t e r n f l o me c o s y s t e ms e r v i c ei sr e l a t i v e l yh i g h e r t h ea r e ao ft i d a l f l a tc o v e r e db ys p a r t n a a l t e r n i f l o r a o nt h ec o a s t a l p l a i i lo fs o u t h h a n g z h o u w a nb a yb a n kh a db e e nu pt o3 8 3 8 k i n z t i l l2 0 0 0 mv a l u eo f s p a r t i n aa l t e r n i f l o r a e c o s y s t e ms e r v i c ei sr e l a t i v e l yh i g h e r 1 h 。g r o s se c o n o m i cv a l u ei si 0 4 5 1 0 5y u a n , a n dt h e i n d i r e c t g r o s s e c o n o m i c v a l u e i s l 6 4 2 t i m e sh i g h t h a n t h a t o f t h ed i r e c t 8 l a n du s ea n dc o v e rc h a 噼c a u s e dad e c r e a s ei ne c o n o m i cv a l u eo fe c o s y s t e m s e r v i c eo nt h ec o a s t a lp l a i no f s o u t h h a n g z h o u w a nb a yb a n k t h eg r o s se c o n o m i cv a l u eo f e c o s y s t e m s e r v i c eo nt h ec o a s t a lp l a i no fs o u t h h a n g z h o u w a n b a y b a n kw a sd i m i n i s h e d1 8 6 1x 1 0 5y u a n 丘o m1 9 8 7 t o2 0 0 0 2 0 3p e rc o n to ft h eg r o s sv a l u ei n 1 9 8 7 t ks t r u c t u r eo ft h eg r o s sv a l u ec h a n g eo fe c o s y s t e ms e v i c es h o w sa ne n h a n c e m e n to f m a t e r i a lp r o d u c t sa n da b i g d i m i n i s h m e n to f i m m a t e r i a lp r o d u c t s k e yw o r d s ：s o u t hb a n ko f h a n g z h o u w a n b a y ；c o a s t a lp l a i n ：l a n d u 5 ea n dl a n dc o v e r c h a n g e ： s p a t i a ld i s t n m u t i o n ：l a n dl l s ei n t e n s i t y ：d r i v i n gm e c h a n i s m ： s o i lq u a l i t y ：e c o s y s t e ms e r v i c e ： s p a r t i n aa l t e r n i f l o r a 前言 土地是人类裁以生存和持续发展的不可替代的资源基础，是人类生存繁衍和从事一切社 会经济活动的基本场所。土地利用履被变化( l u c c ) 不仅客观记录了人类改变地球表面特征 的空间格局，而且还再现了地球表层景观的时空动态变化过程。大量研究表明，土地利用， 覆被变化与全球的气候变化、生物多样性减少、生态环境演变以及人类与环境之间的相互作 用和可持续性等密切相关。从对地球表层系统的动态影响看，土地利用疆被变化最能表达 人类活动对全球变化的影响过程。 在全球变化问题中，土地利用覆被变化是自然和人文过程交叉最为密切的问题，是人 地关系的具体体现，土地利用是土地覆被变化最重要的影响因素，土地覆被的变化反过来又 作用于土地利用。全球不同区域土地覆被的性质主要决定于自然因素，但目前的土地覆被状 况则主要是人类对土地的利用和整治活动的结果。2 0 世纪9 0 年代以来，在“国际地圈与生 物圈计划( i g b p ) ”和。全球环境变化人文w 砬j o m ) p ) ”等组织的推动下，土地利用覆被变 化研究己成为全球环境变化研究的八大核心领域之一。近年来，学术界和政府部门对土地利 用，覆被变化研究给予了广泛关注。 1 9 9 5 年，工g b p 和i h d p 委托土地利用与土地覆被的“核心项目计划委员会”和“研究项 目计划委员会”( c p p c r p p cl u c c ) 完成的土地利用土地覆被变化科学研究计划，提出了 土地利用土地覆被变化的三个研究重点。首先，以土地利用变化机制的案例比较研究，来 理解区域土地利用动态变化过程，建立土地利用变化的区域经验模型；其次，土地覆被变化 机制的直接观测和诊断模型研究；第三，区域和全球模型研究，通过模型分析各种驱动因子， 预测土地利用变化。目前研究多数集中于数量与格局变化的研究和主要领域方法论的探讨。 但随着研究工作的深入，土地利用覆被变化的环境效应研究也逐渐引起了人们的重视。随 着土地利用覆被变化国际项目的开展，国内外l u c c 研究在动态监测、动力机制、变化模型 及环境影响等方面取得了较大进展。 土地利用覆被变化动态监测可为土地利用覆被变化机制及趋势预测研究提供基础信 息。l e e 的文章从空中看到的地球表面表述了遥感手段在研究自然景观与人类活动关系 中的可行性和重要性。第二次世界大战后出现了更为广泛和系统地利用航空照片进行区域范 【蟊土地调查与制图的研究。进入2 0 世纪5 0 年代后，人们开始探讨利用遥感资料进行大范围 土地覆被和土地利用制图的可行性，并发展了适用于遥感数据特点的土地分类系统及其分类 方法。随着多种卫星对地观测的出现和计算机技术的迅猛发展，2 0 世纪7 0 年代开始较大地 理区域内的土地覆被详查和制图也便成为可能；8 0 年代以后，人们己在洲际范围内利用气 象卫星数据进行土地覆被研究，并取得了有效的成果。9 0 年代卫星遥感在全球和区域尺度 土地覆被研究与应用方面取得了突破性进展。为进一步提高遥感分类的精度，近年来又出现 了模糊模式分类、神经网络图像分类、基于多维信息的分类等方法。 土地利用覆被变化动力机制研究对于揭示土地利用覆被变化的原因、内部机制、基本 过程、预测未来变化趋势和后果，以及制定相应的对策至关重要。导致土地利用方式和目的 发生变化的驱动力主要来自自然和社会两个子系统。在自然系统中，气候、土壤、水分等被 认为是主要的驱动力类型；在社会子系统中，驱动力通常包括人口因素、技术进步、经济增 长、政治经济及价值观念等。由于土地利用变化是一个相当复杂的过程，该过程同时受到自 然、社会、经济各子系统中众多因子的影响，而这些因子对土地利用变化的作用方式与作用 v 强度则各不相同，因此，应用系统论的观点和方法，选择典型地区进行空间差异和对比研究 是土地利用覆被变化驱动机制研究的重要手段。随着研究工作的深入，人们逐渐认识到土 地利用覆被变化与人类自身行为密切相关，特别是近百年来人类活动对土地利用覆被变化 的影响越来越大。动力机制的研究重点也正在发生从“自然到人文”的变化，人口增长、社 会经济、土地管理和决策等人文因素在土地利用覆被变化研究中越来越受到重视。研究热 点主要包括体制如何影响土地利用行为，经济发展和政治体制的变化是如何作用于土地利用 覆被变化过程的，大尺度范围内国际性协定、国家环境与土地利用政策如何影响区域土地 利用，其影响程度有多大等方面。 目前对土地利用覆被变化动力机制的研究主要有两种途径，一是采用相关分析，揭示 区域内影响土地利用覆被变化的动力因子：另一途径是对某一区域的动力因子建立相关的 模型，在定量分析的基础上，通过历史和现实的土地利用与各种社会、经济、技术及自然环 境等影响因子之间相互作用及其变化关系的研究，探索土地利用时空演变规律。 由于影响土地利用的社会经济因素多种多样，时空差异很大，与土地利用间的相互关系 亦非简单的线性关系，因此有必要综合自然和人文多学科的知识和方法进行广泛的个案研 究来建立研究模型。建立l j j c c 模型是深入理解和分析土地利用覆被变化的重要手段。模型 的作用和目的可以概括为对土地利用和覆被变化情况的描述、解释、预测，并为制定政策提 供科学依据。长期以来，人们从不同的角度进行了大量的土地利用覆被模型研究，为l u c c 研究作出了重要贡献。土地利用变化研究中的模型可概括为系统诊断模型、土地利用动态变 化模型和土地利用变化综合评价模型。 土地作为一类生态系统，人类对土地的利用必然会在不同方面对其产生影响，进而对依 附于土地的生物生态系统及其环境产生影响。随着土地利用覆被变化研究的深入，人们越 来越认识到加强对土地利用覆被变化的环境影响研究，可为区域土地持续利用和生态环境 改善提供有价值的科学依据，同时也可为更大尺度甚至全球性环境变化研究提供基础数据。 土地利用覆被变化的环境影响研究主要集中在对气候和大气质量的影响、对土壤及沉积物 的影响、对水文过程的影响和对生物多样性的影响等方面。 地表及其覆被决定着太阳辐射在地表的分配，这种分配形成了不同尺度上气候系统的边 界环境。土地利用和土地覆被变化通过改变地球上太阳能的分配方式而影响局地和区域气 候，并影响城市气候和城市水资源的供给。土地利用变化对1 9 世纪全球大气c 0 2 含量增加 起着重要的作用，其作用仅次于化石燃料的燃烧：农业扩张( 如水稻种植) 、城市化过程、森 林退化、生物燃烧等是c 凰的直接来源；n 2 0 的增加与肥料的使用、土地利用方式变化引 起的土壤性质变化、生物燃烧等有关，近年来n 2 0 的增加可髓与热带和北半球中纬度的土 地利用变化和农业活动有关。 土地利用方式和土地覆被类型的空间组合影响着土壤养分的迁移规律，不同的士地单元 对营养成分的滞留和转化有不同的作用。土地利用覆被变化可影响能量交换、水交换、侵 蚀( 或堆积) 以爱生物循环和作物生产等士壤生态过程。世界范围内由于土地覆被变化而引起 的土壤损失和退化以及沉积物运输有极大的增加。森林砍伐、草地过牧、围湖造田、陡坡开 垦等不合理的人类土地利用方式是土壤侵蚀和土地沙化的主要原因。 土地利用覆被变化对水文过程的影响包括对水量和水质的影响。土地覆被变化对水分 循环的影响非常明显，如高地上森林的砍伐可能会增加下游洪水泛滥的频率和强度，草建的 过牧和不适当管理可能引起植被减少和土壤板结，使得地下水供应减少，影响靠地下水补给 的河流水量，并使得区域气候变得干旱。城市化和非农化的发展，不仅造成对土地的大量占 v i 用，而且使得需水量大大增加，水资源短缺不仅影响日常生活，而且造成河流断流、海水入 侵、土壤盐溃化等生态问题，而地面性质的改变则使得地表的渗透能力大大降低，地下水的 过度抽取又造成地下水位的降低，绿地的减少使得蒸发和植物截流量大大减少，增加地表径 流量并使得下游洪水的潜在威胁增大。土地利用覆被变化对水质的影响主要通过非点源污 染途径，而非点源污染与土地利用覆被变化密切相关，土壤侵蚀、化肥农药使用、污水灌 溉等都是非点源污染的重要来源。 土地利用覆被变化对生物多样性的影响相当强烈，直接造成生物多样性的丧失。大量 研究表明，全球l 3 以上的陆地表面土地利用，覆被受人类活动严重干扰，造成了大量的物种 和遗传学上独立的种群消失。 承前所述，土地利用，覆被变化相对于全球性变化而言是一种局部性和累积性的过程， 区域累积性的环境变化是认识全球环境变化的基础，如果不了解这种局部性和累积性的变化 就无法全面系统地研究和解释全球变化现状及趋势。本研究选择沿海典型地区进彳亍土地利用 覆被变化研究，试图建立我国东部沿海地区土地利用，覆被变化模型。具体目标为利用遥感 卫片及相关地学信息资料进行宏观和微观相结合的区域土地利用覆被时空格局、强度变化 研究，认识淤涨型海岸带地区的土地利用，覆被变化规律：通过土地利用用l 被变化过程的分 析，研究自然和人文驱动力因子对土地利用覆被变化的贡献，并建立案例研究模型；研究 区域特殊覆被类型的生态学特征、沉积学特征和生态位，为该植被的引种或控制提供基础数 据；通过配对土壤样本的分祈，研究土地利用，覆被变化对整个土壤发生层次质量的影响， 认识土地利用变化对士壤质量变化影响的可能方式；通过区域生态系统服务价值变化研究， 探讨地利用，羁i 被变化对生态系统服务功能及经济价值变化的影响机制。 本研究以r s 、g i s 技术为支撑，通过野外调查和实验分析，运用地理学、景观生态学、 经济学、环境科学等多学科理论，采用定性与定量相结合的方法，系统研究了近年来杭州湾 南岸滨海平原l u c c 过程、格局、驱动机制，探讨l u c c 对土壤质量变化的影响，并对l u c c 引起的区域生态系统服务功能变化进行了初步研究。 通过对杭州湾南岸滨海平原1 9 8 7 年至2 0 0 0 年土地利用，覆被变化研究，发现杭州湾南 岸滨海平原土她利用，覆被变化显著，其数量变亿主要表现为建设用地的快速增长和旱地、 滩地、林地，水田、盐田面积的减少，水体和养殖用地则略有增加。从土地利用类型之间的 转移看，旱地是转移面积最大的土地乖j 用类型，其次为水田、养殖用地和术体。林地主要转 化为早地和建设用地滩地主要转化方向为养殖用地、旱地与水体，盐田主要转移方向是旱地。 耕地的变化过程具有特殊性，尽管与1 9 4 9 年相比，2 0 0 0 年的耕地总面积仅减少4 6 9 ， 远低于长江三角洲与全国的平均水平，但社会经济发展实际占用耕地却远远大于这个数值。 仅1 9 9 2 年- 2 0 0 1 年的1 0 年间，全市各业占用耕地就达6 0k m 2 ，海涂围垦是杭州湾南岸滨海 平原耕地占用后的主要补充途径。耕地构成变化主要表现在水田的大量减少和旱地的大量增 加。这种变化主要是城市化和非农化对以水田为主的耕地的大量占用及滩涂围垦形成的旱地 对减少耕地的补充引起的。 研究表明，杭州湾南岸滨海平原耕地变化的空间差异显著，杭州湾南岸滨海平原2 3 个 乡镇耕地面积空间变化与人均产值的空问差异具有较好的相关性。二、三产业人均产值高的 乡镇，非农产业对耕地的占用量也相应较大。北部沿海乡镇农业以水产养殖业、蔬菜、花卉 等为主，一产产值较高，滩涂围垦使耕地增加量较大。 杭州湾南岸滨海平原土地利用强度增强明显。土地利用程度分级体系中利用程度最高的 4 级用地建设用地比重大量增加，而其来源则主要是利用程度最低的1 级类型滩地和3 级 v l l 用地类型耕地，2 级用地的总量变化不大，但其内部变化也相当显著。 与其他地区土地利，覆被变化在短期内受人文因子驱动为主不同，杭州湾南岸滨海平原 土地利用覆被变化除受经济发展、产业调整、城市化、非农化、人口增长及政治经济政策 等人文因子驱动外，滩涂的自然淤涨所导致的围垦活动也是非常重要的驱动因子。但随着对 滩涂湿地保护的重视，滩涂围垦量减少将对耕地总量平衡政策的实施将产生重大冲击。互花 米草生态系统的形成和发展也极大地改变着潮滩覆被。 互花米草覆被的形成，改造者潮滩沉积特征。杭州湾南岸互花米草生物海岸沉积物的粒 级组成以粉砂为主，从低潮滩向高潮滩方向沉积物粒度变小，分选性变差；由于互花米草植 株对携沙潮流的消能作用，互花米草滩外边界处形成沉积物中值粒径及分选系数的突变点； 草滩内有机质含量明显高于草滩外，革潍内也表现为由陆向海的递减趋势。 与1 9 8 7 年相比，杭州湾南岸滨海平原生态系统服务功能的总经济价值减少了1 8 6 1 1 0 8 元，减少量是1 9 8 7 年生态系统总服务价值的2 0 3 ；具体表现为生态系统物质产品经济价 值提高的同时，其非物质经济价值有更大程度的下降。杭州湾南岸互花米草海滩生态系统服 务功能的经济价值较高，其总价值为l0 4 5 1 矿元，问接经济价值是直接经济价值的1 6 4 2 倍。 本研究的主要特色及创新是以r s 、g i s 为手段，综合运用多学科知识，对杭州湾南岸 滨海平原土地利用，覆被变化的过程、格局、强度和驱动力进行了系统研究，并分析了土地 利用覆被变化对土壤质量及生态系统服务价值的影响。本案例对认识我国沿海地区土她利 用覆被变化规律，建立沿海地区的区域经验模型具有重要的理论意义。 通过土壤配对样本不同层次质量变化的初步研究，得出土地利用变化对土壤质量的影响 不仅仅是表土层，而是对整个土体都产生影响，但对表土层土壤质量演化的影响明显大于下 土层。 此外，国内外对生态系统服务功能及其经济价值的研究以静态的现状研究为主，对土地 利用，疆被变化导致的生态系统服务变化研究较少，且都以c o s t a n z a 等计算全球生态系统服 务功能价值的平均值进行估算为主，这对小区域的研究来说，与实际情况可能有一定差距。 本研究运用能值分析法、市场价格法等多种方法，尽可能采用研究区实测数据或国内类似地 区的已有成果，对杭州湾南岸滨海平原土地利用履被变化所导致的生态系统服务价值变化 进行了系统研究，为区域持续发展模式的选择和国民经济环境核算体系的建立提供新的视 角。 互花米草改变丁潮滩覆被及潮滩生态系统，并对海岸带水动力、沉积过程和地貌演化产 生重大影响，本研究运用滩面水准测量及潮汐调和分析方法，对互花米草生长带与潮汐水位 的关系进行了研究，认为互花米草生长带的下限是平均海面稍下，平均潮浸率约为5 3 5 7 之间的潮间带，并对互花米草生态系统服务功能及其价值进行了估算。为我国沿海互花 米草扩展趋势预测及其控制( 或引种) 提供基础数据。此外，互花米草生态位与滩涂养殖物种 生态位的比较研究对平息互花米草是否与滩涂养殖业