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武汉市土地利用与生态系统服务价值的时空变化分析 总被引：36，自引：0，他引：36
生态系统服务价值的研究是目前生态学研究的热点之一。本文应用Costanza生态系统服务价值计算公式，采用谢高地等人的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表，分析了1988-2004年武汉市土地利用的时空变化，并计算由此导致的生态系统服务价值及其结构的时空变化，结果发现：①1988～2004年，武汉市土地利用变化的热点地区和总ESV变化的热点地区都主要集中在城郊区。②1988-2004年，武汉市总ESV增加了，但生态系统服务价值结构变化较大，生态系统提供某些单项服务的功能相对减弱。③1988-2004年，水源涵养服务功能价值比例上升最多，食物生产服务功能价值比例下降最多；与提供其它单项服务的功能相比，主城区生态系统提供气体调节和土壤形成与保护等功能在减弱，城郊区生态系统提供气候调节、土壤形成与保护和食物生产的功能在减弱。 相似文献
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区域土地利用与生态系统服务价值变化研究——以广东省湛江市为例 总被引：6，自引：1，他引：6
利用1996—2004年湛江市土地利用变更数据,在研究土地利用变化的基础上,从时空角度分析生态系统服务价值(ESV)变化。研究结果表明:①1996—2004年,湛江市耕地、林地、牧草地面积在减少,其中耕地减少最多,减少了11954.1hm2;园地、居民点及工矿用地、交通用地、未利用土地面积在增加,其中居民点及工矿用地增加最多,增加了7696.4hm2。②1996—2004年,湛江市总ESV在缓慢减少,减少了0.57亿元,变化率-0.44%;湛江市生态系统单项服务功能价值(ESVf)变化的总体趋势是:气体调节、气候调节、土壤形成与保护、生物多样性保护、食物生产、原材料在减少,水源涵养、废物处理、娱乐文化在增加;不管是整体生态系统服务功能,还是单项服务功能,湛江市各县区都在减弱。 相似文献
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土地利用变化对漓江流域生态服务价值影响 总被引：6，自引：1，他引：6
应用Costanza的生态服务价值计算方法,参照中国陆地生态系统单位服务价值系数,分析了土地利用变化对漓江流域生态系统服务功能的影响.漓江流域生态系统服务价值在1991-2006年间减少了14.906 2×10~8元,年平均减少0.993 8×10~8元.生态服务价值系数较高的林地、耕地和水域等转化为生态服务价值系数较低的建设用地和园地,是流域生态服务价值受损的主要原因.流域生态系统9类单项服务价值均呈现下降趋势.尤其是土壤形成与保护、水源涵养、气体调节、生物多样性保护和气候调节等服务价值的损失较大.马尔可夫链模型的预测结果表明:如果保持1991-2006年的土地利用变化趋势,漓江流域生态系统服务价值在未来将呈现不断下降的趋势.敏感性分析表明,生态系统服务价值对价值系数缺乏弹性,研究结果可信. 相似文献
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基于土地利用变化的安徽省生态服务价值研究 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]揭示安徽省生态系统服务价值变化规律,为区域可持续发展提供依据。[方法]以安徽省3期的土地利用数据为基础,根据研究区不同土地利用类型的单位面积生态服务价值和各土地利用类型面积分别分析了研究区内2000—2010年不同时段的生态系统服务价值、不同土地利用类型生态服务价值变化的贡献率以及不同年份各单项功能生态服务价值。[结果]研究区林地和耕地是主要的土地利用类型,其次是建设用地和未利用土地;2000,2005,2010年生态服务总价值量分别为:532.31,537.59和531.35亿元;土地利用类型的贡献度从大到小依次为:林地耕地水域草地未利用地建设用地;林地和建设用地是生态系统服务价值变化贡献率最大的土地利用类型;9个单项生态服务价值从大到小依次为:维持生物多样性保持土壤气候调节气体调节原材料生产提供美学景观食物生产废物处理水文调节。[结论]研究区内的生态服务价值呈现相对稳定态势,其中林地对生态服务总价值的贡献最大,建设用地是生态服务总价值增长的主要牵制力。 相似文献
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LUCC对维持生态系统服务功能起决定性的作用,是全球环境研究的热点和前沿问题。采用Costanza生态系统服务价值计算方法,在对石门县生态系统单位面积生态服务价值系数进行修正的基础上,探讨了石门县2001—2013年生态系统服务价值对LUCC的响应情况,并构建灰色模型对其发展趋势进行了预测。结果表明:（1）研究期内,石门县生态系统服务价值变化分两个阶段:第一阶段是上升阶段,从2001年的6.500 7×109元增加到2004年的6.519 9×109元,第二阶段是下降阶段,生态系统服务价值从2004年的6.519 9×109元持续下降到2013年的6.507 6×109元。（2）根据预测出的石门县2016—2025年各类土地利用数量情况,得到2025年石门县ESV将减少到6.464 1×109元。同时生态系统单项服务价值出现有增有减的趋势,其中气体调节、气候调节、土壤形成与保护、原材料价值出现下降趋势,而水源涵养、废物处理、生物多样性保护、食物生产、娱乐文化价值出现上升趋势。该文为石门县土地利用与环境保护提供科学依据和技术支持。 相似文献
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Stephane Boyer Gregor W. Yeates Steve D. Wratten Andrew Holyoake Robert H. Cruickshank 《Pedobiologia》2011
Ecosystem services provided by earthworms include increasing soil fertility, recycling organic material and provision of food for numerous predatory species. Estimating the role of earthworms in food webs is essential for a thorough evaluation of the ecosystem services they provide. Although their soft bodies are rapidly digested, earthworm remains can be detected via their chaetae in the faeces of predators.This study proposes a method for the identification of predated earthworm species using only predator faeces. We conducted morphological and molecular analyses of earthworm remains in the faeces of a highly endangered carnivorous land snail (Powelliphanta augusta) endemic to a restricted area of New Zealand.Microscopic examination of faecal strings from P. augusta showed the presence of earthworm chaetae in 47 of the 49 strings examined, suggesting an important role for earthworms in snail diets. Although earthworm tissue was not detectable in snail faeces, earthworm DNA was still present in sufficient quantity for molecular identification. Results showed that this land snail feeds on at least five species of New Zealand endemic earthworms.The method developed here is particularly appropriate for investigating the diet of potential invertebrate and vertebrate predators for which feeding behaviour is difficult to observe and gut content analysis is not possible. Such studies can help to develop a more complete understanding of the ecosystem services provided by earthworm communities. In this case it also helps the conservation of a rare and endangered predatory snail species. 相似文献
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Ants represent a widespread and functionally diverse taxonomic group that are both sensitive to land management and serve as important regulators of key soil processes. Building upon this idea, we sought to understand the impacts of agricultural management on ant communities in the Orinoco River Basin of eastern Colombia and to identify species that could be used as indicators of soil-based ecosystem services. Ants were collected and identified from the soil and litter layer within 75 fields (nine TSBF sub-samples along a transect in each field) divided among five common agricultural land uses in the region: 1) annual crops (maize, soy and rice), 2) rubber plantations, 3) oil palm plantations, 4) improved pastures (based on Brachiaria spp.), and 5) semi-natural savannas. As expected, land management was found to greatly influence ant communities. Improved pastures showed the highest species richness (6.9 species per transect) and semi-natural savanna the greatest abundance of ants (145 individuals per transect). Within each of these fields a suite of soil and agroecosystem characteristics were measured and combined into synthetic indicators of five soil-based ecosystem services: 1) nutrient provision, 2) water storage and regulation, 3) maintenance of soil structure, 4) climate regulation services and 5) soil biodiversity and biological activity. Ant species were then associated with these synthetic indicators using the IndVal method to identify indicator species for each of the five consolidated ecosystem services measured. In total, 14 indicator species were identified and found to be significantly associated with either the high or low provision of each of the five services. The development of such bioindicators offers a rapid and relatively inexpensive tool to facilitate land management and policy decisions in this biologically diverse and rapidly changing region of Colombia. 相似文献
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黑河中游土地生态价值及生态风险动态研究——以甘肃省民乐县为例 总被引：1，自引：0，他引：1
生态系统服务的价值评估是可持续发展评估研究的关键内容和焦点。甘肃省民乐县位于黑河中游,水资源贫乏,土地利用/覆被变化剧烈且具有独特的区域特征。为此基于GIS软件,参考Costanza生态系统服务价值计算方法和中国陆地生态系统单位面积服务价值表,研究了民乐县1996—2009年土地利用、生态服务价值及土地生态风险指数变化。研究结果表明：①耕地、林地、草地是研究区土地利用变化的重点。总趋势为耕地、草地和未利用地的面积减少,林地和建筑用地的面积显著增加。这一变化直接影响到生态服务价值的变化。②近13年来,生态系统服务价值减少了12.01%。2009年民乐县提供的生态服务仍然以土壤形成与保护为主,其次是生物多样性保护、废物处理、气体调节、水源涵养和气侯调节,而原材料、食物生产和娱乐文化功能比较弱。③各项生态系统服务价值对生态价值系数的敏感性指数均小于1,说明研究区内的生态系统服务价值缺乏弹性,研究结果可信。④生态服务价值与生态风险的研究结果相互印证。 相似文献
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北京湾过渡带生态系统服务梯度效应分析及生态分区 总被引：3，自引：1，他引：2
北京湾过渡带兼具山地-平原和乡村-城市的双重过渡性,生态系统服务的供给存在显著的梯度效应。该研究在对9种典型生态系统服务评估的基础上,研究了北京湾过渡带生态系统服务随植被覆盖度和土地开发程度变化的梯度效应,进而对研究区进行了生态分区并识别各分区主导的生态系统服务类型。结果表明:生态系统服务的形成过程和影响因素各不相同,导致各生态系统服务的分布存在较大的空间差异性。除休闲游憩外,大多生态系统服务随植被覆盖度和土地开发程度呈现出明显的梯度效应。总体来说,食物供给和水质调节随植被覆盖度的提高而降低,随土地开发程度的提高而增加;其他生态系统服务则相反。各生态系统服务随植被覆盖度变化的突变点的范围为0.45～0.56,随土地开发程度的突变点的范围为15%～31%。基于植被覆盖度和土地开发程度的突变点将北京湾过渡带划为4个生态分区:自然或半自然区域、半自然区域、半人工-半自然区域和人工区域。自然区域以调节服务为主,人工区域以供给服务为主,半自然区域和半人工-半自然区域二者兼具,但各有侧重,且体现出一定过渡性。结合现有规划内容,提出不同生态分区生态系统服务的优化管理策略,以促进当地生态系统的可持续发展。 相似文献
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土壤生态系统服务的概念、量化及其对城市化的响应 总被引：5，自引：1，他引：5
土壤生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,是人类赖以生存的重要资源。全球的快速城市化进程使土壤生态系统服务发生了部分不可逆转的变化。本文归纳了土壤生态系统服务定义和分类的发展过程,介绍了土壤生态系统服务定量化表征方法以及GUMBO、In VEST等几种常用的评价模型,并从供给服务、调节服务、文化服务和支持服务几个方面阐述土壤生态系统服务对城市化的响应。针对土壤生态系统服务分类、建模、空间表达以及其对人为活动的响应等方面研究存在的不足,本文提出未来的研究重点方向:建立土壤生态系统服务分类体系与标准,构建基于生态过程的土壤生态系统服务量化模型,开展土壤生态系统服务制图与权衡研究,加强土壤生态系统服务对城市化的动态响应机制与过程研究。期望更多的人关注和参与土壤生态系统服务研究,并将其应用于土壤资源管理、生态文明建设等政府决策。 相似文献
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[目的]分析南四湖流域土地利用变化的生态效应并探讨其动态演变特征,为流域土地资源的合理开发利用和生态系统的保护提供参考。[方法]基于南四湖流域2000至2015年土地利用数据,利用生态系统服务价值核算模型及CLUE-S模型对南四湖流域的生态服务价值及其动态演变特征进行计算和分析。[结果]2000—2015年南四湖流域耕地、草地和未利用地面积减少,林地、水域/湿地和城乡建设用地面积增加,南四湖流域整体生态系统服务价值增加了9.10亿元,但粮食生产、气体调节和保持土壤等生态功能分别下降了0.85%,0.85%和1.29%,生态问题依旧存在,生态系统服务价值分布不均匀,生态减值区的分布范围大于生态增值区。2030年流域内生态系统服务价值略微增加,而粮食生产、气体调节和保持土壤等单项生态系统服务功能继续下降,生态价值极低区以城市为中心向四周扩张,生态增值区范围缩小。[结论]虽然研究区内生态系统服务价值呈上升趋势,但生态价值分布不平衡,生态服务功能有升有降,因此有必要制定相应的措施,来控制土地利用类型的转换,平衡流域内的生态环境。 相似文献
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Panos Panagos Anton Imeson Katrin Meusburger Pasquale Borrelli Jean Poesen Christine Alewell 《Land Degradation \u0026amp; Development》2016,27(6):1547-1551
Nearly all of Europe is affected by soil erosion. A major policy response is required to reverse the impacts of erosion in degraded areas, particularly in light of the current climate change and water crisis. Soil loss occurs not because of any lack of knowledge on how to protect soils, but a lack in policy governance. The average rate of soil loss by sheet and rill erosion in Europe is 2·46 Mg ha−1 yr−1. To mitigate the impacts of soil erosion, the European Union's Common Agricultural Policy has introduced conservation measures which reduce soil loss by water erosion by 20% in arable lands. Further economic and political action should rebrand the value of soil as part of ecosystem services, increase the income of rural land owners, involve young farmers and organize regional services for licensing land use changes. In a changing World of 9 billion people with the challenge of climate change, water scarcity and depletion of soil fertility, the agriculture economy should evolve taking into account environmental and ecological aspects. © 2016 The Authors Journal of Land Degradation & Development Published by John Wiley & Sons Ltd. 相似文献
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Earthworms, as the ecosystem engineers, both directly and indirectly affect the nitrogen(N) cycle. We aimed to provide a quantitative assessment of the contribution of earthworms to the terrestrial ecosystem N cycle using meta-analysis of 130 publications selected. The natural logarithm of the response ratio(lnRR) was used to indicate the effect size of earthworms on N dynamic variables. The results showed that earthworms significantly affected soil N-cycling microorganisms, including the amoA gene abundance of soil ammonia-oxidizing bacteria(AOB), and significantly promoted soil N cycle processes,including denitrification, mineralization, and plant assimilation. The effects of earthworms on the N cycle were experimental design dependent and affected by factors such as the functional group of earthworm and residue input. The presence of the anecic earthworms decreased the rates of mineralization and nitrification, and increased nitrification and denitrification responses were more pronounced in the presence of the endogeic earthworms than that of the other two functional groups of earthworms. In addition, residue input enhanced the effects of earthworms on the N cycle. The effects of earthworms on nitrous oxide(N2 O) emission increased when residues were added. These findings indicate that residue input and introducing suitable functional groups of earthworms into the field can lead to N sustainability without increasing N2 O emission. This meta-analysis also provides systematic evidence for the positive effects of earthworms on the plant N pool, N availability(soil ammonium(NH4+) content), and soil microbial biomass N content, showing the potential to alter ecosystem functions and services in relation to N cycling. 相似文献
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生态系统服务价值是反映一个区域生态环境状况和生态效益的重要指标,生态系统服务价值变化对区域生态建设及可持续发展具有重要意义。本文以河北省青龙县为研究区,基于Costanza生态系统服务价值评估模型,参考谢高地等的研究成果,采用区域差异性系数、社会发展修正系数,调整生态服务价值当量因子表,构建了生态系统服务价值动态评估模型,对青龙县2006—2016年间生态系统服务功能价值动态变化情况做出了评估与分析。研究结果表明：1）2006—2016年青龙县生态系统服务功能总价值呈增加-减少-增加的变化趋势,总量增加45.07亿元,年均变化量为4.51亿元,年均变化率为4.54%;2）各种土地利用类型中,林地、园地所提供的生态系统服务功能价值最大,其次为水域、耕地,未利用地及湿地占比最少;3）研究区的生态系统服务功能价值结构总体趋于稳定,其占比大小依次为：生物多样性保护 > 水源涵养 > 气候调节 > 气体调节 > 土壤的形成与保护 > 原材料 > 废物处理 > 游憩文化 > 食物生产。不同地区的生态系统服务价值是存在差异的,且随着社会的发展而不断变化着。本研究与以往的生态系统服务价值评估模型相比,考虑到区位条件、社会发展对研究区的影响,对县域小尺度更具有适宜性,更能揭示区域生态系统服务价值的动态变化机制和效应。 相似文献
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生态系统服务权衡最新研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
生态系统服务权衡研究对协调生态环境保护和社会经济发展至关重要。为推动生态系统服务管理和提升人类福祉,本文以Web of Science核心合集(WOS)和中国科学引文数据库(CSCD)为数据源,运用文献计量分析法,系统梳理和总结生态系统服务权衡研究的学科知识基础、科学领域结构和热点变化等发展现状以及最新研究进展。研究表明:1)不同研究层面上,生态系统服务间的权衡关系受外部风险和人类需求、参数选取和服务提供者及区域差异性和不均衡性的影响。2)研究方法主要有基于关系识别和具体表征的权衡分析、权衡模拟和预测的模型量化分析和生态系统服务权衡管理优化的多准则分析3类。3)生态系统服务权衡关键驱动因子为城市化、生态工程和气候变化。基于此,我们认为把握生态系统服务权衡不同研究层面的关联特征、创新和优化生态系统服务权衡研究方法、准确甄别生态系统服务权衡关键驱动因子以及充分整合多维生态系统服务权衡资源搭建数据共享平台是未来研究的重点。 相似文献
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重庆市合川区土地利用变化及生态环境效应评价 总被引：1，自引：1，他引：0
以2000—2009年的土地利用数据为基础,运用土地利用动态度、景观格局指数和生态系统服务价值系数,分析了重庆市合川区土地利用时空变化及其景观格局和生态环境效应。研究结果表明,2000—2009年,研究区土地利用变化主要表现为耕地和园地面积的大量减少和林地及建设用地面积的快速增加;其中耕地、园地面积分别减少了8.25%和11.50%,而林地、居民点及工矿用地、交通水利用地面积分别增加了42.17%,16.88%和22.25%。景观格局呈现斑块数目减少,斑块密度降低,破碎度和优势度下降,多样性和均匀度增加的特征。区域生态系统服务总价值由19 713.46万元增加到20 462.07万元,生态系统服务功能在水分调节,废物处理和食物生产功能等方面有所下降,而在气体调节,气候调节,侵蚀控制,土壤形成,生物多样性,原材料提供和娱乐文化等方面的生态系统服务功能有所增强。 相似文献
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探究区域水生态系统服务时空变化状况及其与土地利用的关系,有利于区域水生态环境保护和国土资源合理开发利用,帮助决策者通过合理的土地利用方式提高区域生态系统服务能力,平衡区域生态功能与农业生产功能。选择位于长江上游重要生态屏障的重庆市龙溪河流域作为研究对象,利用InVEST模型,对龙溪河流域近20年产水、水质净化、土壤保持服务等水生态系统服务的时空变化特征和其受不同土地利用类型的影响进行了研究。结果表明:(1)近20年龙溪河流域水生态系统服务总体呈增强变好的趋势,但存在一定的空间差异性。虽然产水与水源涵养服务在整个流域空间上相差不大,但水质净化服务在流域林地密集区较场镇和工业集聚区强,土壤保持服务在流域中部南北向水域、建设用地、农地集中区较流域东西两侧坡地强。(2)不同土地利用类型对流域水生态系统服务贡献呈现较大差异性。产水服务由强到弱表现为耕地>林地>建设用地>草地>水域,水源涵养能力表现为耕地>草地>水域>林地>建设用地,水质净化服务表现为林地>草地>建设用地>耕地>水域,土壤保持服务表现为水域>建设用地>耕地>林地>草地。(3)为平衡供给与调节服务,宜以乡镇为单元将龙溪河流域划分为生态修复区、农业生产区、城镇发展区,并针对各分区采取相应生态措施。 相似文献
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Soil multifunctionality represents a range of soil processes driven by the interactions between soil abiotic and biotic components. As a group of ubiquitous fungi that form mutualistic symbiotic associations with a vast array of terrestrial plants, arbuscular mycorrhizal (AM) fungi may play a critical role in maintaining soil multifunctionality, but the characteristics of their contributions remain to be unraveled. This mini review aims to disentangle the contributions of AM fungi to soil multifunctionality. We provide a framework of concepts about AM fungi making crucial contributions to maintaining multiple soil functions, including primary productivity, nutrient cycling, water regulation and purification, carbon and climate regulation, habitat for biodiversity, disease and pest control, and pollutant degradation and detoxification, via a variety of pathways, particularly contributing to soil and plant health. This review contends that AM fungi, as a keystone component of soil microbiome, can govern soil multifunctionality, ultimately promoting ecosystem services. 相似文献
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A framework for estimating the distribution of soil ecosystem service (ES) supply is described that is based on the concept of matrix multiplication. This approach enables relationships between fundamental soil variables and associated environmental characteristics to be linked to soil processes, and hence to ecosystem functions and ecosystem services. The parameterization of these relationships was achieved using a combination of data from the Scottish Soils Database and expert knowledge. Baseline data to allow mapping of processes, functions and services across Scotland is given by digital maps of soil classes. The matrix multiplication approach constrains the relationship linkages to linear relationships and ignores potential synergies between factors at each stage, but does provide a mechanism for relating fundamental soil characteristics to ecosystem services. The approach has been tested by developing maps of selected ecosystem services in Scotland and comparing these with existing maps of the same or similar ESs. While the values and their ranges differ in each case, the spatial distribution of services is similar. The proposed mechanism is extensible at every level and can also be used to explore the impacts of land management options on environmental characteristics. This is demonstrated by using the model to estimate impacts of liming on three ecosystem services: Agricultural Capability, Carbon Sequestration and Drinking Water Provision. The model is shown to produce reasonable estimation of the impacts of this management option. Further discussion of improvements to the system and its potential applications is given. 相似文献
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环境变化下的生态服务功能研究,对生态环境与社会经济持续发展具有重要的科学意义和应用价值。本文以新疆焉耆盆地作为研究对象,基于Landsat遥感影像数据、DEM数据和气象要素数据,运用非参数气候变化突变点检验(MK,Mann-Kendall-Sneyers test)、趋势分析方法(Mann-Kendall,MK),通过计算生态服务价值(ESV)和土地利用/覆盖变化(LUCC)动态度,对新疆焉耆盆地近40 a(1973—2014年)生态服务功能的变化及其驱动因素进行了分析。结果显示:1)生态系统服务价值和功能的变化是气候变化和人类活动共同作用的结果;2)山区冰川面积的缩小是山区生态服务价值减少的主要原因;3)平原区的生态系统服务价值以2004年为转折点呈现先减少后增加的趋势,整个研究区的生态服务价值分别为1973年85.86×108元、1977年94.46×108元、1994年84.15×108元、2004年89.40×108元和2014年96.47×108元,这与降水量和蒸发量变化趋势吻合。人类活动如长期开垦、扩大绿洲面积和有益的气候变化支撑(降水量增加、蒸发量减少)是平原区生态服务价值增加的主要原因。在山区,生态服务价值随着降水量、蒸发量的变化而变化,在绿洲区生态服务价值的变化是人类开荒耕地、还林、还耕,以及人工栽培芦苇等活动和气候变暖共同作用的结果。 相似文献