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土地利用变化及生态环境效应研究是当今全球变化研究的热点。研究土地利用变化及其对生态环境的影响,对于了解区域生态环境乃至全球环境变化具有重要意义。由于土地利用与生态系统服务关系密切,相关研究把土地利用变化驱动下的生态系统服务价值变化,作为土地利用变化环境效应的一个重要量化指标。通过计算特定研究区域的生态系统服务价值,可定量分析生态环境质量对土地利用演变的响应,进而对土地资源的可持续利用提出有益建议。广阳岛是长江流域的一个大型江心岛,岛上自然环境优越。随着经济的发展,人们对居住环境的要求越来越高,广阳岛以其特殊的地理位置,良好的生态环境,越来越受到人们的重视。目前重庆市以“长江流域生态滨岛示范区”为目标,进行生态岛建设,其土地利用方式和土地覆盖类型正发生着剧烈的变化。因此,研究广阳岛的土地利用/覆盖与景观格局变化及其生态环境效应对于广阳岛的经济建设和可持续发展具有重要的理论意义和实际应用价值。本论文借助1988、2001、2009年的Landsat/TM卫星影像,在ERDAS、ARCGIS软件的支持下进行土地利用遥感分类,对广阳岛的土地利用/覆盖的动态演变及景观格局进行了研究分析。在此基础上,探讨了引起该区土地利用以及景观格局变化的驱动力机制。最后,运用生态系统服务价值评估理论和敏感性分析方法对广阳岛1988-2009年,21年间的土地利用/覆盖变化的生态环境效应进行了研究。得到了以下结论:①1988-2009年间广阳岛土地利用类型变化显著。1988年到2001年期间,建设用地、有林地、未利用地、水库坑塘的面积都有所增加,分别由1988年占土地总面积的1.55%、0.66%、4.10%和0.30%增加到2001年的2.84%、3.76%、25.32%和17.21%;而灌木林和长江占土地总面积的比例,则由1988年的48.65%和28.04%减少到2001的41.86%和6.27%。2001-2009年间,水田和灌木林大幅减少,分别减少了100.62hm~2和116.28hm~2。有林地则以58.76%的动态度迅猛增长,2009年面积已达到204.21hm~2。建设用地继续保持增长的态势,其动态度也达到12.11%。②通过土地利用度模型,计算出1988-2009年间广阳岛土地利用程度综合指数。结果显示:广阳岛1988年、2001年和2009年土地利用程度综合指数分别为2.16、1.98和2.06,均低于全国2.32的平均水平;指数变化幅度不大,比较稳定。③广阳岛三个时期的土地利用类型空间演变得出:从1988年到2009年,21年间,广阳岛水田和灌木林大量转变成有林地及建设用地。演变主要是沿着交通道路展开,逐渐向两侧延伸,④根据景观生态学原理,结合广阳岛的土地利用特点,选取了9个具有代表性的景观指标和指数,来定量分析广阳岛的景观格局变化。从景观层次来看:广阳岛的土地景观格局在1988-2001年间呈现高异质性、强破碎性和土地利用的多样化的景观格局特征。而在2001-2009年间异质性降低、聚集度上升,景观格局向着被少数几种优势拼块所支配发展。从类型层次来看:灌木林大量减少,但由于保护区的设立,变的更加规则,更趋于集中;有林地由于受利益驱动,在2001-2009年间种植柑橘和苗木面积大幅增加,原先分离的小的拼块逐渐连接起来,使得有林地成片增长,破碎度先增后减,由1988年的44.44增加到2001年的284.785,再减少到169.414。建设用地面积不断增加,向着不断破碎化方向发展,但由于受人类活动影响最为剧烈,因此,建设用地的分维值最小,拼块的自相似性最强,拼块形状相对规则。⑤运用生态服务价值评估的方法,对广阳岛各种土地利用类型的生态系统服务价值和总的生态服务价值进行了计算。结果显示,广阳岛的生态服务总价值1988年为1930.54万元,2001年为1952.77万元,2009年为1929.35万元,呈现出先减增后减的波动变化趋势,但变化不大,相对稳定。水田和灌木林下降幅度大,分别减少了58.59万元和350.14万元;有林地呈持续增长态势,年变化率为150.83%,由1988年的12.08万元增加到2009年的394.82万元。林地(有林地和灌木林)对广阳岛的生态服务价值贡献率达到43.07-48.82%。面积变化变化对广阳岛的生态服务价值变化起着决定性作用。水体和林地在所有生态系统中,对维护生态系统服务价值的稳定和提高有显著的作用。