摘要
21 世纪以来，随着经济的飞速发展，工业化和城镇化的进程逐步加快，大量的生态空间遭到侵占，引发了一系列诸如资源浪费、环境污染、生态破坏等生态环境问题，严重制约了我国经济的可持续发展。山地面积约占我国国土面积的三分之一，地形起伏较大，自然环境复杂，对易发的生态问题承受能力较弱，利用多期遥感数据监测和分析山地城市生态效益变化，可为区域的可持续发展提供数据支撑。现有对生态效益的变化分析，多数集中在相对单一的地类、服务等简单要素，或研究尺度较小的区域，对大尺度区域复杂生态系统进行研究成果较少。 为此本文将重庆全域作为研究区，首先以2010~2022年Landsat和Sentinel-2遥感影像为主要数据源，基于GEE云平台和随机森林方法进行土地利用分类。然后从生态系统服务角度出发，根据评价指标体系构建原则和研究区自然生态环境，建立生态系统服务功能及价值评估指标体系。最后通过对生态系统服务功能及其价值的量化分析来反映生态效益的时空变化。论文的主要结论如下： （1）2010~2022 年，重庆市各土地利用类型的空间分布大体一致。林地面积变化趋势逐年上升，属重庆市内分布最广，面积最大的用地类型。草地面积处于动态变化，耕地面积呈现逐年下降的趋势，建筑用地呈现逐年上升的趋势，水体面积处于基本平衡的状态。通过土地转移矩阵对12年间土地变化进行分析，重庆市5种土地利用类型变化均呈现“一转多”的变化特点，其中草地、耕地以及建筑用地的转移变化较为显著。 （2）2010~2022 年，各生态系统服务功能等级整体呈现逐年上升的趋势。土壤保持服务功能等级分布格局与植被因子的空间分布较为一致，整体表现为植被覆盖度高的地区土壤保持功能较高，植被覆盖度低的地区土壤保持功能较低。2010~2022年面积占比最大所属的水源涵养服务功能等级评定在逐年升高。生物多样性服务功能等级优良区域的面积在 2016-2022 年期间呈现明显的增长趋势。2010~2022年，植被净初级生产力和植被覆盖度的值均呈现由东南向西部方向减少的趋势，且生态系统质量处于逐年上升发展趋势。根据变化趋势分析可知，重庆市半数以上地区生态质量呈现增加的趋势。 （3）2010~2022 年，各生态系统服务价值及生态服务总价值呈现逐年增加的趋势。研究区林地的土壤保持服务价值最大，其次是草地，土壤保持服务价值最小的建筑用地。2022年生态系统服务总价值为7572.08亿元，较2010年增加了3861.72亿元，主要来源于水源涵养服务所增加的价值，贡献率达半数以上，土壤保持服务和生物多样性服务价值占比接近，贡献率在20%左右。 综上所述，采用指标指数和方程模型评估了土壤保持、水源涵养、生物多样性等生态系统服务功能，并利用当量因子法量化生态系统服务价值，综合分析重庆市生态效益的时空变化。论文基于多源时序遥感影像进行土地利用变化分析，较以往直接使用产品数据进行分析，具有现势性强和监测时段丰富的优势，可以更好掌握研究时段内土地利用变化的趋势。基于土地利用变化分析和生态系统服务功能及价值评估结果，可以反映出该区域12年间生态保护政策制定的合理性和落实情况，也可以为后续生态保护相关政策的制定和实现区域可持续发展提供数据基础。
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