农田生态系统论文提纲

论文题目：喀斯特山区农田生态系统服务价值损失时空演变及驱动力研究 ——以贵州省荔波县为例

摘要：近年来,随着社会经济快速发展,工业化、城市化进程不断推进,人类为满足生存和发展需要,向生态系统获取大量资源,对生态系统服务过度消费,导致生态系统服务价值损失加剧,威胁人类福祉和社会经济可持续发展。生态系统服务价值损失探究成为生态系统服务价值研究的一项重要内容。农田作为人类干扰程度最大的生态系统之一,其产生的生态系统服务价值损失尤为突出。贵州省典型喀斯特地貌区荔波县作为国家级重点生态功能区、全国岩溶地区石漠化综合治理试点县,生态地位显著,生态功能重要,生态环境极为脆弱。该区域农业开发历史悠久,山地现代休闲农业发展迅速,在此发展过程中化肥农药施用不当、温室气体排放使得土壤退化、农田质量下降、大气污染等问题突出,造成生态系统服务价值损失严重,使各类生态系统服务之间的关系变得更加复杂。因此,研究以荔波县农田生态系统为研究对象,对其生态系统服务价值损失进行时空动态评估及驱动力研究,指导人们在喀斯特石漠化的环境背景下科学合理规划利用农田,减少农田生态系统服务价值损失,为喀斯特山区农田生态系统的恢复及重建提供了理论基础和参考依据。依托地理学及生态学相关理论,以遥感影像数据、社会经济统计数据、野外调研数据为基础数据源,依据科学性、代表性及数据可获取性等原则构建农田生态系统服务价值损失指标体系,综合利用数理统计分析法建立农田生态系统服务价值损失评估模型,对研究区2010年~2018年的农田生态系统服务价值损失值及总价值进行测算,运用GIS空间分析法、ESDA关联模型、RDA排序分析等方法对农田生态系统服务价值损失的时空演变规律及空间集聚特征进行探究,并进一步分析影响研究区农田生态系统服务价值损失变化的驱动力因素,通过研究,得出以下结论:（1）2010年~2018年研究区的生态系统服务总价值分别为249051.80*10~4元、264819.61*10~4元和268697.95*10~4元。不同土地利用类型的生态系统服务价值均表现为林地＞草地＞农田＞水体＞未利用地。从时间序列来看,研究区总生态系统服务价值呈现出增加的变化趋势。其中,林地、未利用地生态系统服务价值不断增加;农田服务价值处于先增加后减少态势;而草地、水体服务价值呈现出先减少后增加趋势。（2）2010年~2018年研究区的农田生态系统服务价值损失总值分别为79668.71*10~4元、110993.85*10~4元和105216.95*10~4元。从各项生态系统服务价值损失来看,其损失值由大到小的顺序为:保障粮食供给的农田用地引起的价值损失＞不同土地利用类型引起的价值损失＞化肥污染引起的价值损失＞温室气体排放引起的价值损失＞农药污染引起的价值损失。从时间序列来看,研究区的农田生态系统服务价值损失呈现出先增加后减少趋势。从各项生态系统服务价值损失来看,不同土地利用类型引起的价值损失、保障粮食供给的农田引起的价值损失和化肥污染引起的价值损失呈现出先增加后减少的态势,而农药污染引起的价值损失不断减少,温室气体排放引起的价值损失处于不断增加的趋势。（3）研究区的农田生态系统服务价值损失在空间分布上呈现出北部高南部低的格局。高值区主要分布在甲良镇的西北部、朝阳镇中部、玉屏街道办事处东部、茂兰镇西部及佳荣镇南部地区,最高值达5.04*10~4元/ha—6.72*10~4元/ha之间。而低值区主要分布在小七孔镇、瑶山瑶族乡及黎明关水族乡等区域。损失值在0.00元/ha—1.68*10~4元/ha之间。2010年~2018年间,其价值损失呈现出高值区不断增加,低值区不断减少的变化趋势。地均农田生态系统服务价值损失具有显著的空间集聚特征,呈现出明显的空间自相关,以“高-高”类型最为明显,“高-高”值区主要分布在研究区的中北部区域。（4）运用RDA排序分析法对农田生态系统服务价值损失与驱动力因素的相关性进行探究表明:各项生态系统服务价值损失之间、各项生态系统服务价值损失与主要驱动力因素之间,存在相关关系。从各项生态系统服务价值损失来看,不同土地利用类型之间转换引起的价值损失与保障粮食供给的农田存在引起的价值损失之间存在正相关性;化肥污染引起的价值损失、农药污染引起的价值损失与温室气体排放引起的价值损失之间呈现出正相关关系。从各项生态系统服务价值损失与主要驱动力因素之间相关性来看,农田面积、人口和保障粮食供给的农田存在引起的价值损失之间呈现出正相关关系;复种指数与保障粮食供给的农田存在引起的价值损失之间呈现出负相关关系;农田面积和不同土地利用类型之间转换引起的价值损失之间存在一定的正相关性;化肥施用量、农药施用量、农业机械总动力与化肥、农药和温室气体排放引起的生态系统服务价值损失之间呈现出正相关关系。

关键词：喀斯特山区;损失模型;损失评估;时空演变;驱动力分析;农田生态系统

学科专业：地图学与地理信息系统

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目的与意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1 生态系统服务研究

1.3.2 农田生态系统服务研究

1.3.3 农田生态系统服务价值损失研究

1.3.4 研究评述

1.4 研究目标、研究内容和创新点

1.4.1 研究目标

1.4.2 研究内容

1.4.3 创新点

1.5 研究方法与技术路线

1.5.1 研究方法

1.5.2 技术路线

2 研究区概况与数据处理

2.1 自然社会经济概况

2.1.1 地理位置

2.1.2 地形地貌

2.1.3 气候水文

2.1.4 土壤植被

2.1.5 矿产资源

2.1.6 社会经济概况

2.1.7 农业生产

2.2 研究区代表性论证

2.3 数据来源与数据处理

2.3.1 数据来源

2.3.2 数据处理

3 农田生态系统服务价值损失评估指标构建及评估方法

3.1 农田生态系统服务价值损失指标体系构建

3.1.1 农田生态系统服务价值损失指标体系构建原则

3.1.2 农田生态系统服务价值损失指标体系

3.2 农田生态系统服务价值损失评估模型构建

3.2.1 生态系统服务价值评估模型

3.2.2 农田生态系统服务价值损失模型建立

3.3 农田生态系统服务价值损失关联模型建立

3.3.1 全局空间自相关

3.3.2 局部空间自相关

4 农田生态系统服务价值损失时空演变

4.1 不同土地利用类型的生态系统服务价值评估

4.2 农田生态系统服务价值损失时间动态评估

4.2.1 农田生态系统单项指标价值损失分析

4.2.2 农田生态系统服务价值损失结构分析

4.3 农田生态系统服务价值损失的空间格局分析

4.3.1 农田生态系统单项指标价值损失空间格局分析

4.3.2 农田生态系统服务价值损失整体空间变化分析

4.4 农田生态系统服务价值损失空间集聚演变分析

4.4.1 全局空间自相关分析

4.4.2 局部空间自相关分析

5 农田生态系统服务价值损失驱动力因素分析

5.1 驱动力因素分析方法

5.2 驱动力因素分析

6 结论与讨论

6.1 结论

6.2 讨论

参考文献

致谢

附件