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摘要生态服务功能研究是目前生态学研究中的热点和前沿问题之一。西南喀斯特区生态脆弱，石漠化严重，其生态恢复是西部大开发战略实施的重点和难点。生态服务功能时空分异特征是石漠化治理与生态恢复的基础。目前为数不多的已有的喀斯特区生态服务功能研究大多基于区域整体。高度的空间异质性是喀斯特景观的基本特征，以中高分辨率遥感影像与景观格局分析入手为其研究提供了一种新的思路。本研究利用多时相(1985-1990-2000-2005)TM遥感影像，结合定位监测与气象数据，通过3S技术，在景观格局分析的基础上，探讨喀斯特生态服务功能评估方法，揭示了典型喀斯特区桂西北近20多年来的时空分异特征，以期为生态恢复与可持续发展提供科学参考。研究取得了以下主要结论：<br>　　 (1)灌木、林地和稀疏地是区域优势景观类型，三者总贡献率在四个年份分别是73.72％、74.87％、73.45％和72.12％。水田和旱地耕地面积小(小于10％)。居民用地和水域少(小于1％)。石漠化地与稀疏地比例高(大于20％)。1985-2005年期间景观综合动态度高达81.18％。稀疏地、林地、旱地和草地变化绝对数量位居前列，但居民地、草地、林地和水田动态度高。水田和灌木增→减→减，旱地、林地、水域和石漠化地减→增→减，稀疏地和草地增→减→增，居民地持续增加。随着类型水平方向的伸缩变化，其平均高程与坡度随之发生变化。<br>　　 (2)景观格局先恶化后向良好方向转变，并在水平与垂直方向具有不同程度的时空分异特征。水田斑块多、破碎度高，旱地斑块较复杂不规则。林地和灌木形状规则和成片。稀疏地和草地破碎度低。水域斑块形状不规则，破碎度较高。居民用地和石漠化地斑块小且形状规则。在海拔500m以下，景观破碎，斑块形状最复杂，连通性较差。在500-1000m，形状比较复杂，连通性好。在1000m以上，景观由少数景观类型组成，形状规则，连通性较好。<br>　　 (3)生态服务功能价值先降后升，四个年份分别为1096.52亿元、887.89亿元、1033.84亿元和1062.57亿元，从1985到2005年变化率为3.10％。林地和灌木是生态服务功能的主要贡献者(四年总贡献率分别为71.22％、70.10％、73.66％、67.03％)；居民用地和石漠化地生态服务功能少(四年仅为0.90％、0.63％、0.77％、1.14％)。各行政区单位面积生态服务功能变化幅度比较大，分别由23549.70元.ha-1、17305.10元.ha-1、22705.1元.ha-1、19062.3元.ha-1低至9764.71元.ha-1、7689.61元.ha-1、9537.01元.ha-1、7540.79元.ha-1。呈由西向东、由山区向峰丛洼地减少的空间分布特征。高值区(西部非喀斯特区)是减弱区，低值区(东部典型喀斯特区)是增强区。研究表明，喀斯特区石漠化控制措施效果显著，有利于生态服务的充分发挥。<br>　　 (4)通过典范对应分析法(canonical correspondence analysis，CCA)研究表明，生态服务功能与环境因子之间存在显著相关性，二者前2个排序轴的相关系数为0.81和0.80。坡度、海拔、岩石类型等对生态服务价值影响大，且具明显空间分异特征。中山(1000-2100m)和低山(500-1000m)生态服务功能较高，但有减少趋势；峰丛洼地(100-500m)生态服务功能较低，但有增加趋势。典型喀斯特区生态服务功能相对较低但有增长趋势，非喀斯特区生态服务功能相对较高但有降低趋势。研究区域典型喀斯特区比例为52.02％，其生态服务功能在4个年份的比例分别为45.95％、47.46％、41.51％和50.43％。各环境因子之间相关性差别较大，坡度与海拔、土壤类型与岩石类型、植被覆盖度与土壤类型之间相互影响大。<br>　　 (5)通过相关与回归分析表明，生态服务功能与景观格局指数相关性显著。16个景观格局指数与生态服务功能相关性有14个通过置信度检验(13个通过99％，1个通过95％)，只有2个没有通过检验。各行政区的各景观指数不相同，相应其生态服务功能差别较大。景观格局对生态服务功能的影响趋势和程度不相同，有正相关也有负相关。分析表明生态服务功能总量与景观面积、破碎度、连通性以及丰富度等紧密相关。应该保护林地、灌木和草地等关键景观类型，加大其面积比例，并保证其较大的蔓延度与有效网络面积及连通性，同时减少干扰以免斑块破碎度增加，从而增强生态服务功能，更好的支撑和保证区域的可持续发展。<br>　　 (6)通过经验模态分解方法(Empirical mode decomposition，EMD)分析表明，生态服务功能空间变异主要以准2.7km、5.5km和11.6km左右的尺度特征为主，这主要是由于地形地貌与地表覆盖状况影响所形成。山区向峰丛洼地转换的中部区域，因地形与地表覆盖复杂，其生态服务功能变化大，东部地区生态服务功能变化平缓，其值较低。生态服务功能空间分异的趋势量R表明，区域自西向东，呈先缓慢上升后下降，说明区域生态服务功能自西向东降低的严峻现实。<br>　　 (7)在景观格局及生态服务功能空间分异特征基础上，根据主导生态服务功能类型，并与广西生态功能区划衔接，划分为生态调节、产品提供与人居保障3类一级生态功能区。依据生态功能重要性划分为6类二级生态功能区。生态调节功能区包括水源涵养与生物多样性保护功能区、水源涵养功能区、生物多样性保护功能区、土壤保持与石漠化控制功能区。根据空间差异划分为11个三级区。<br>　　 本研究利用遥感影像为主要数据源，利用3S技术，在景观格局分析的基础上，通过构建评估模型，对喀斯特典型案例区进行了生态服务功能定量研究。在一定程度上避免了以点代面的简单估算，有利于正确认识区域生态服务功能的时空分异特征，对喀斯特区生态恢复、石漠化治理与生态系统可持续管理具有重要意义。