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北京作为中国城市化水平最高的城市,社会经济活动频繁,生态环境问题复杂,人口与资源的矛盾突出,而中国的城市在未来的一段时期都会进入高速发展阶段,其城市发展带来的剧烈土地利用变化问题不容忽视,因此研究北京土地利用变化对生态环境的影响有重要的理论意义,同时对指导北京未来的协调发展也有重要的现实意义。
论文运用RS和GIS技术,对北京1995年至2005年的土地利用时空变化特征进行了分析,从而分析土地利用变化对区域内地表温度、植被覆盖的影响,并进一步从生态系统服务价值的角度分析土地利用变化对生态环境的影响,主要有以下结论。
首先论文分析了北京1995年至2005年的土地利用时空变化特征,北京在前五年的土地利用变化较小,而2000年至2005年北京城市化有向东西双向扩展的趋势,城镇面积大量扩张,而占用了大量的耕地和林地。各区域土地利用变化的方向不同,中心城区和西部平原台地区主要是耕地转变为建设用地,东部平原区主要是耕地转变为建设用地和水域,而山区主要是耕地转变为建设用地和林地。
在此基础上,论文分析了土地利用类型与变化对植被覆盖和地表温度的影响。北京低覆盖区(10％-30％)所占的比例最大,其次是中覆盖区(30％-50％)。2005年北京中覆盖区比例较2000年有较大的提高,增加的比例达到了23.4％,北京植被覆盖总体呈上升趋势。而1995年至2005年,北京地表温度等级较高的区域在数量上呈逐年增加的趋势,同时在空间分布上也呈现从分散到慢慢向城市中心集中的趋势。区别与以往单纯的统计学方法,论文构建了TVX空间研究土地利用变化对地表温度的影响,计算了不同土地利用类型转变为建设用地的变化向量长度,并选取未变化的土地利用类型的平均温度作为控制点,消除不确定性因素,分析得出变化向量的幅度依次是:有林地>水域>其他林地>灌木林地>草地>耕地,由此可以看出,林地和水域对缓解地表热环境作用较强,在城市规划中,要尽量保护林地和水域。
为评价土地利用变化对北京生态环境的影响,从生态系统服务功能角度,运用Costanza的方法,结合谢高地修正的我国生态服务价值当量因子表,分析了北京生态服务价值与土地利用变化的响应关系.分析得出北京总的生态服务价值从1995年到2005年呈逐渐减少的趋势,建设用地的扩张导致耕地的大量流失是最重要的原因。北京各年份各区域单位面积生态服务价值山区>东部平原地区>西部平原山地区>中心城区。总体上,北京在2005年平均1hm2土地生态服务价值为1.61.万元,同时北京从1995年到2005年间平均每年1hm2土地损失生态服务价值28.2元。