本研究从南京市不同时期土地利用与覆盖类型变化出发，以碳储量、生境质量两个评价模型为主要依据，构建起与土地利用紧密联系的生态系统服务指标体系；选取1990年、2000年、2010年三期土地利用数据和基于Aster gdem v2数据的数字高程模型，利用InVEST模型计算对应时期南京市生态系统服务价值；以2010年南京市土地利用数据为基础，计算马尔科夫转移矩阵及各用地类型适宜发展区，通过CA-Markov土地利用变化模型模拟不同政策约束下南京市2020年土地利用状况，评估在大力推进城市建设、坚持保护耕地、坚持生态优先等不同政策思路对生态系统服务价值的影响。研究发现，期内南京市碳储量不断减少，低等级的碳储量面积占比相约为80%，高碳储量的用地类型面积不足15%而且有继续减少的趋势；南京市生物多样性指数随时间减少且减少速率不断加大，且随时间的推移下降的速率有继续增加的趋势。土地用途管制政策的约束不仅保障了红线区域的用地面积，还对红线区域外的土地利用格局具有协同带动作用，新增的林地与农用地基本均处于原有同类用地集中区，道路在城市建设的不同时期对城市的生态系统服务价值具有相反的影响。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 2
引言 3
一、研究综述 4
（一）国内外研究现状 4
（二）解决的主要问题 6
二、研究方法与实验过程 7
（一）研究区域概况 7
（二）研究方法简介 7
1.碳储量模型 7
2.生物多样性模型 8
3.CA_Markov土地利用变化预测模型 8
（三）技术路线图 9
（四）数据处理 9
三、结果分析 14
（一）碳储量研究结果分析 14
（二）生物多样性研究结果分析 16
（三）基于政策约束条件下的生态系统服务评价 19
（四）不同时序下生态系统服务价值影响驱动力分析 21
（五）小结 23
四、结论与建议 24
（一）结论 24
（二）建议 25
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参考文献 27
附图 29
基于InVEST模型的生态系统服务价值评价 ——以南京市为例
引言
引言 生态系统服务（ecosystem services）是指人类从生态系统获得的所有惠益，广义的生态系统服务包括文化服务、支持服务、调节服务和供给服务等[14]。人的生产生活离不开生态系统的支持与服务，人类生存和繁衍所需要的资源都来自于大自然的支撑与供给，生态系统除了为人类提供生产资料外还创造、维持了地球的生命支持系统，构成了人类生存所必需的环境条件[56]。土地利用变化通过土地覆盖类型的改变而直接影响着生物多样性、改变水分循环特征和生态系统的结构，进而对于生态系统的结构和机理产生不同的影响，而生态系统自身结构的变化又在不同的尺度上对生态系统的功能产生影响，进一步导致了生态系统服务能力的变化[79]。自上世纪70年代开始，随着全球经济的不断发展，人类对于资源的需求不断增加，人类发展与资源环境之间的矛盾不断显现，改革开放以后，我国城镇化速度前所未有的提高，大量的农用地、林地转变为建设用地，一些城市的土地开发强度远高于国际警戒值，很多地区土地利用偏重提高土地利用强度而忽视了对于自然生态系统面积的压缩和侵占，随着建设用地比重不断上升，资源消耗的数量也在不断提高，污染物排放对土地造成的危害也日趋明显，这一系列的改变严重影响了土地生态系统物质循环与能量转化功能，给土地资源的可持续利用带来严重威胁[1011]，国土空间规划对生态系统服务价值的影响愈发成为决策者的参考依据[12]。本文以江苏省南京市1990年、2000年、2010年和三期土地利用数据为基础，利用InVEST模型以碳储量和生境质量等指标对南京市对应时期的生态系统服务价值进行评估并对各期数据进行了比较分析，利用南京市2010年土地利用数据计算马尔科夫转移矩阵及各用地类型适宜发展区，通过CAMarkov土地利用变化模型模拟大力推进城市建设、坚持保护耕地、坚持生态优先等不同政策思路下南京市2020年土地利用状况并此为依据评估预测期生态系统服务价值，总结对应时期内生态系统服务供给特点，比较生态区域红线保护政策及土地用途管制制度对于南京市生态系统服务价值的影响，以期提供相关政策建议，创新国土空间规划思路，发挥国土空间规划的战略引领作用，突出土地利用规划的刚性管控作用，进一步提升土地利用规划的有效性和传导性。
研究综述
国内外研究现状
以1997年Costanza在《Nature》上发表的文章《全球生态系统服务与自然资本的价值估算》为起点，“生态系统服务”这一概念提出至今不过二十年的时间，而对这一概念的研究已经成为各个相关领域的研究前沿，从生态系统服务的分类到生态系统服务价值再到生态系统服务之间的关系到生态系统服务纳入管理决策，不同的研究方向都呈现出了快速的发展趋势[1216]。
土地利用方式及覆盖变化综合影响了土地利用系统，作为一个复合的人工生态系统，土地利用格局的变化会引起生态系统面积、空间类型以及整体格局的变化[17]，而生态系统发生以上的变化则会引起生态系统服务的波动，其与人类对生态系统重要性的认识程度、其自身的稀缺程度、经济社会发展对于生态系统的依赖程度等众多因素有关[1821]。一般来说，不同的土地空间利用结构及面积比例都对应着不同的生态效应，其直接影响着生态系统的物质循环、能量交换和信息传递等基础性功能而这些基础性功能能否正常发挥极大程度上决定了该区域生态系统服务能力的大小。
随着经济社会不断的发展和城市（镇）化进程的不断推进，原有以林地、草地、滩涂、湿地等自然主导的土地利用类型逐渐向以农用地、建设用地、填海造陆等人类主导的土地利用类型发展和转变[2227]。联合国于2005年发布的千年生态系统报告显示，自上世纪五十年代以来，随着现代化技术的不断使用和人口数量的不断增长，人类对于自然用地类型的破坏越来越明显，而由此导致的生态系统失衡和生态系统服务能力减退也愈发明显[2829]。除了比较分析和研究土地利用和生态系统构成及现状之外，对于在人类活动影响下二者的变化预期和整个土地—生态系统的稳定型等的研究也有巨大的意义，只有通过对于现实和未来两方面综合研究，才能正确评估、衡量人类行为导致的生态系统变化和生态系统服务效益与损失。
现有基于土地利用与覆被变化影响下对生态系统服务的研究缺乏对生态学机制的研究没有对各土地利用类型非线性提供服务的过程机理与土地利用类型的空间异质性加以考虑[3032]。此外，由于我国土地利用规划的特殊性，作为评价生态系统的重要指标，现有的研究较少与土地用途管制等政策约束结合，难以提供可视化的决策支持和评价指标。

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