珠江三角洲土地利用变化对生态系统脆弱性影响评估

本研究选择区域土地利用变化对生态系统脆弱性影响研究视角，以珠江三角洲为研究区，通过模拟不同SRES情景下的土地利用变化，确定参与土地利用变化模拟的主体类别并建立各主体决策规则，利用Repast建模平台并结合Java语言，编写基于主体的土地利用变化模拟程序，通过最优参数选择与检验，实现土地利用动态变化模拟；在此基础上分析土地利用变化对生态系统的潜在影响和社会经济的适应能力，评估土地利用变化对生态系统脆弱性的影响。通过上述研究在理论层面形成土地利用变化对生态系统脆弱性评估的研究方法，在实践层面为珠三角地区土地持续利用和生态系统服务功能保持提供科学依据。

本项目选择土地利用对区域生态系统脆弱性影响为研究视角，以珠江三角洲为研究区域，主要开展了如下工作：（1）在明晰了参与土地利用变化模拟的主体类别和主体决策规则的基础上，结合Repast建模平台和Java语言，构建了基于主体的土地利用变化模拟模型，并通过最优参数选择与检验，实现土地利用动态变化模拟；（2）明确了不同情境下区域各土地利用类型的未来需求量，深入探讨了区域过去、现在和未来的政策状况和发展模式，并进一步研究了SRES情景模式对人类土地利用行为者土地利用决策的影响，定量表达了全球变化的自然因子（二氧化碳浓度、温度等）和社会经济因子（人口、国民生产总值（GDP）、城市化率等）在不同情景下的发展趋势，构建了潜在影响和适应能力两个指标体系度量土地利用变化对区域生态系统脆弱性影响，实现了以可视化方式定性描述生态系统脆弱性影响。.结果表明：珠江三角洲地区1985～2005年土地利用变化以建设用地的大幅扩张和耕地、生态用地的缩减为主要特征，变化最大的区域是广州市的番禺区、佛山市的南海区和顺德区、东莞市，城市土地逐步向交通条件较好的周边地区扩张。区域整体生态系统服务价值总量由1985年的247.05亿元增加到2005年的271.53亿元，其中物质产品生产和景观文化承载功能所占比例逐年增高。相反，生态与环境的维持功能所占比例则有所下降。1985～2005年间，珠江三角洲大部分地区表现出负向的潜在影响。2020年的区域整体生态系统脆弱性随土地利用变化强度的增加将继续下降，且从珠江三角洲内部向三角洲外缘扩散。通过耦合土地利用动态变化模拟模型和生态系统脆弱性评价模型，很好地分析了未来不同发展情景下区域的土地利用变化对生态系统的影响，研究结果可以为区域土地利用变化及生态系统建设提供科学依据，也补充了土地利用变化对环境和生态的效应研究之不足。