1996—2015年粤港澳大湾区生态系统服务对景观格局变化的响应

曹君; 张正栋; 陈宋佳; 杨阳; 匡腾飞; 陈裕婵; 李青圃; 毛源远; 董剑彬

doi:10.6054/j.jscnun.2020082

1996—2015年粤港澳大湾区生态系统服务对景观格局变化的响应

1.
华南师范大学地理科学学院, 广州 510631
2.
广州地理研究所, 广州 510070
3.
广东省生态环境技术研究所, 广州 510650

基金项目:

国家自然科学基金项目 41471147

详细信息

通讯作者:
张正栋，教授，Email:zhangzdedu@163.com

中图分类号: K903
计量
- 文章访问数: 845
- HTML全文浏览量: 305
- PDF下载量: 81
出版历程
- 收稿日期: 2020-03-23
- 网络出版日期: 2020-11-02
- 刊出日期: 2020-10-24

The Response of Ecosystem Services to Landscape Pattern Changes in the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area from 1996 to 2015

1.
School of Geography, South China Normal University, Guangzhou 510631, China
2.
Guangzhou Institute of Geography, Guangzhou 510070, China
3.
Guangdong Provincial Institute of Eco-Environmental Technology, Guangzhou 510650, China

摘要

摘要: 以粤港澳大湾区(简称“湾区”)为研究区，利用1996—2015年土地覆被数据和数字高程数据，采用生态系统服务价值当量估算法、景观指数分析、空间自相关分析等方法，分析1996—2015年湾区景观格局的时空演变规律，定量评估湾区的生态系统服务价值，探讨湾区的生态系统服务价值对土地利用景观格局变化的响应.结果表明：(1)湾区景观以耕地、林地为主，20年间湿地、建设用地面积大幅度增加，增长幅度分别为29.88%、150.06%;(2)湾区的生态系统服务价值(Ecological Service Values, ESV)在1996—2015年间呈持续增长趋势，在2005—2010年间增长速率较高，20年间共增长123.13亿元; (3)湾区的ESV变化冷热点分布区的土地利用转移规律性较强，冷点分布区的土地利用变化多为草地转建设用地或湿地增加，而热点分布区的土地利用变化多为草地转为湿地或水域，且二者空间分布相关性高; (4)湾区的ESV与AREA_MN、DIVISION的敏感性程度较高，说明景观类型越丰富、分割程度越低，越有利于提升景观整体的生态系统服务价值; (5)湾区的ESV强度与土地利用程度综合指数不存在显著的空间相关关系，自2005年开始，湾区的生态环境逐步改善，城市绿色发展进程加快.
- 生态系统服务价值 /
- 景观格局 /
- 空间自相关分析 /
- 粤港澳大湾区
Abstract: The law governing the temporal and spatial evolution of landscape pattern in the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area (referred to as the Bay Area) from 1996 to 2015 is analyzed, the value of ecosystem ser-vice in the bay area is evaluated quantitatively, and the response of ecosystem service value to landscape pattern change is discussed, based on the digital elevation data and land cover data and using the methods of ecosystem service value equivalent estimation, landscape pattern index analysis and spatial autocorrelation analysis. The fo-llowing results are obtained. First, the landscape of the Bay Area is dominated by arable land and forest land. Du-ring the 20 years, wetland and urban land increased significantly, with growth rates of 29.88% and 150.06%, respectively. Second, the ecological service value (ESV) of the Bay Area showed a continuous growth from 1996 to 2015, with a high growth rate from 2005 to 2010 and with a total growth of 123.13 billion yuan in the 20 years. Third, distribution of the cold and hot spots of the Bay Area ESV change shows strong regularity of land use transfer. The change of land use in cold spot area is mostly from grassland to construction land or increased wetland, while land use change in hot spot area is mostly from grassland to wetland or water area, and the spatial distribution correlation between them is high. Fourth, the Bay Area ESV is more sensitive to AREA_MN and DIVISION, indicating that the more abundant the landscape type is, the lower the degree of segmentation is and the more beneficial it is to enhance the overall ecosystem service value. Finally, there is no significant spatial correlation between the ESV intensity and the ccomprehensive index of land use degree in the Bay Area. Since 2005, the environment in the Bay Area has gradually improved, accelerating the urban green development process.
- ecosystem service value /
- landscape pattern /
- spatial autocorrelation analysis /
- Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area

HTML全文

液体折射率色散是液体的重要光学特性之一，它反映了溶液的组分、浓度及品质等信息，对它的精确测量在化工、材料、食品、光学及生物医学等领域有广泛应用.理论上，能测量液体折射率的原理与方法都可被用于测量液体的折射率色散，但部分液体折射率测量方法较难推广到液体折射率色散的测量领域.经典的阿贝折射计采用色散校正的阿米西棱镜组，只能在波长为589.3 nm时测量液体的折射率.有人对阿贝折射计进行改进，采用多波长激光光源测量了生理缓冲溶液的折射率色散曲线^[1]; 采用三色的激光，通过柯西公式也可以拟合得到液体的折射率色散^[2]; 全反射法^[3]、布儒斯特角法^[4]、棱镜耦合法^[5]、最小偏向角法^[6]、表面等离子共振法^[7]、光纤杨氏干涉法^[8]、光纤传感法^[9]等一般采用单色激光光源得到液体特定波长的折射率.目前，常见测量液体折射率色散的方法主要有双棱镜^[10]、三棱镜^[11]、方型棱镜法^[12]、空心棱镜法^[13]等.棱镜法需要3个已知折射率色散的棱镜，实验系统搭建较为复杂，且待测液体膜会产生干涉条纹，导致测量误差较大，测量折射率精度只能达到小数点后3位; 空心棱镜法需要专门设计的棱镜，需要液体样品体积较大; 光谱椭圆偏振法^[14]主要被用于固体或薄膜的折射率测量，也可被用于液体折射率光谱的测量，但所使用的光谱椭偏仪价格昂贵，数据处理复杂，直接测量液体色散时，液面噪声较大，使用棱镜配合测量也会带来样品调节过程复杂、误差大、需要棱镜折射率色散数据等问题.

本文根据棱镜全反射原理，利用已知折射率色散的标准液体，提出一种基于比较法实现液体折射率色散测量的方法.该方法不需要棱镜折射率及其色散数据，具有实验系统简单、样品量少、测量过程方便、测量精度高等特点，不但适合于透明及弱吸收散射液体，而且可被用于固体折射率色散的测量.

1. 研究方法

1.1 全反射比较法测量液体折射率色散的原理

图 1为棱镜全反角测量液体折射率色散光路.一束波长为λ的单色光入射等腰棱镜磨砂面(AB面)，经磨砂面散射后以多角度入射棱镜底面与标准液体交界面.设底角为α的等腰棱镜与标准液体的折射率分别为n₁(λ)及n₂(λ)(满足n₁(λ)＞n₂(λ))，当光束以角度θ₁(λ)入射到棱镜底面与标准液体交界面处发生全反射，此时θ₁(λ)为全反射临界角，当入射角大于全反射临界角时均发生全反射，在视场中形成亮暗半荫视场^[15]，此时棱镜AC面对应于全反射临界角出射光线的夹角φ(λ)为极限出射角, E为望远镜中的半荫视场.

图 1 棱镜全反角测量液体折射率色散的光路

Figure 1. The optical path in prismatic full-angle measurement of liquid refractive index dispersion

下载: 全尺寸图片幻灯片

在图 1中，根据光线的折射定律及简单三角关系可得

${n_1}(\lambda )\sin {\theta _1}(\lambda ) = {n_2}(\lambda )\sin {90^\circ },$

(1)

${\theta _3}(\lambda ) = \left| { - {\theta _1}(\lambda )} \right|,$

(2)

${n_1}(\lambda )\sin {\theta _3}(\lambda ) = {n_0}\sin \varphi (\lambda ),$

(3)

其中, θ₃(λ)为发生全反射时光线在AC面的入射角.将式(2)、(3)代入式(1)中可得

$n_{1}(\lambda)=\sqrt{\left[\frac{n_{2}(\lambda)+\cos \alpha \sin \varphi(\lambda)}{\sin \alpha}\right]^{2}+\sin (2 \varphi)}.$

(4)

同理，对于待测液体发生全反射时：

${n_{2d}}(\lambda ) = {n_1}(\lambda )\sin {\theta _{1d}}(\lambda ),$

(5)

${\theta _{3d}}(\lambda ) = \left| {\alpha - {\theta _{1d}}(\lambda )} \right|,$

(6)

${n_1}(\lambda )\sin {\theta _{3d}}(\lambda ) = {n_0}\sin {\varphi _d}(\lambda ),$

(7)

其中，n₂_d(λ)为待测液体折射率(满足n₁(λ)＞n₂_d(λ))，θ₃_d(λ)为待测液体发生全反射时光线在AC面的入射角, _d(λ)为待测液体发生全反射时三棱镜AC面对应的极限出射角.

将式(4)、(6)、(7)代入式(5)中可得

$\begin{array}{l} {n_{2d}}(\lambda ) = \sqrt {{{\left[ {{n_2}(\lambda ) + \cos \alpha \sin \varphi (\lambda )} \right]}^2} + \sin (2\alpha )} \\ - \cos \alpha \sin {\varphi _d}(\lambda ), \end{array}$

(8)

可知，待测液体折射率n₂_d(λ)与棱镜折射率n₁(λ)无关.因此，如果选定棱镜且已知标准液体的折射率色散n₂(λ)，测量得到标准液体的极限出射角φ(λ)及待测液体的极限出射角φ_d(λ)，即可计算出待测液体的折射率色散.

1.2 实验光路及棱镜的处理

图 2为全反射比较法测量液体折射率色散的光路示意图.取1块等腰棱镜，将其中一个侧面磨砂，便于产生各方向射向底面的入射光; 在棱镜底面构建1个半圆形的液体槽，用于装满待测溶液; 对于少量的待测液体，可以把样品涂于黑色磨砂玻璃表面，再紧贴棱镜底面，不留气泡.

图 2 全反射比较法测量液体折射率色散的光路图

Figure 2. The optical path in the measurement of liquid refractive index dispersion with the total reflection comparison method

下载: 全尺寸图片幻灯片

在室温(25 ℃)下，选择折射率为1.806 3、1.745 0及1.510 0且底角为60°的等腰棱镜，将其水平放置到带有刻度的分光计(JJY型)转台上.调节150 W球形氙灯出射的白光经凸透镜后聚焦于单色仪(WGD-100型)的入射缝，经单色仪分光后得到不同波长的单色光，然后经过凸透镜射向棱镜的磨砂面，最后经散射后入射棱镜底面与液体交界面.改变棱镜的反射角度使其发生全反射，通过自准直望远镜可以观察到半荫视场.

转动望远镜，使双十字叉丝中心对准半荫视场明暗分界线，便可以测定与全反射对应出射光的极限方向方位角; 再转动望远镜，使望远镜正对棱镜出射面，用自准法测量棱镜出射面的法线方位角，这2个夹角之差即为待测液体的极限出射角.为了减少测量角度的误差，需要从左游标和右游标上读出望远镜所在位置的角度并求平均值.

1.3 生物组织液的折射率色散实验

生物组织及其液体的折射率色散是其重要的特性之一，包含生物生理活动的许多信息.采用全反射比较法，选取n₁=1.745 0，α=60°的棱镜测试了人体餐前餐后汗液、唾液和不同质量分数蜜糖溶液的折射率色散.汗液的提取是在温度为30 ℃手腕处自然分泌; 唾液的提取分别在餐前及餐后1 h，先用清水漱口3次，在自然条件下，于舌下放1小块洁净、灭菌、干燥的脱脂棉球以吸收唾液^[16]，完全浸透唾液后取出，挤出唾液，静置5 min，取上清液进行测量; 实验中的蜜糖为粤西某农户家中纯正蜂蜜.

1.4 固体材料的折射率色散实验

在测量块状固体样品时，待测样品一面贴上黑色胶带防止背反射，另一面滴少许与棱镜折射率(n₁=1.745 0，α=60°)相同的匹配液(二碘甲烷，n=1.745 0)后紧贴棱镜底面，保证棱镜与待测材料之间没有气泡.

2. 结果与分析

2.1 测量液体折射率及其色散精确度验证

选择折射率色散已知的蒸馏水为标准液体，其折射率色散方程为^[17]

${n_{{\rm{蒸馏水}}}}(\lambda ) = 1.3242 + 2990/{\lambda ^2} + 1.1761 \times {10^7}/{\lambda ^4},$

实验中，同时使用经典的阿贝折射仪验证测量精度.

用阿贝折射仪(WAY-2W)及全反射比较法测量波长为589 nm处蒸馏水及葡萄糖溶液(质量分数为5%，全文同)的折射率(表 1)，可见全反射比较法有较好的测量准确度及重复性精度; 另外，改变波长用全反射比较法对葡萄糖溶液重复8次测量，测量不同波长下的折射率标准差均为0.000 1.

表 1 阿贝折射仪与全反射比较法测得馏水及葡萄糖溶液的折射率

Table 1. The refractive index of distilled water and glucose solution measured with the refractometer and total reflection methods

液体	波长589 nm处的液体折射率
液体	阿贝折射仪测试	全反射比较法测试
蒸馏水	1.332 6±0.000 1	1.332 7±0.000 1
5%葡萄糖溶液	1.339 2±0.000 1	1.339 3±0.000 1

下载: 导出CSV

| 显示表格

2.2 实验误差分析

当实验仪器选定时，折射率测量精度取决于待测液体出射角φ_d(λ)的测量精度及标准液体折射率的误差.取棱镜的底角为60°、测量波长为589 nm、分光计的读数精度为0.016°，由式(8)得到折射率测量精度约0.000 2;另外，对式(8)分析有：

$\mathrm{d} n_{2 d}(\lambda)=\frac{n_{2}(\lambda)+\cos \alpha \sin \varphi}{\sqrt{\left(n_{2}(\lambda)+\cos \alpha \sin \varphi\right)^{2}+\sin ^{2} \alpha}} \mathrm{d} n_{2}(\lambda),$

(9)

可见，当标准液体折射率误差dn₂(λ)约0.000 1，计算得到液体折射率误差dn_2d约0.000 1.与实验测量精度一致.

2.3 几种样品折射率色散的测量

2.3.1 葡萄糖溶液的折射率色散

为验证全反射比较法测量液体折射率色散的准确性，采用全反射比较法及双棱镜法^[18]，分别选择底角α=60°、折射率为1.510 0及1.806 3的棱镜测量5%的葡萄糖溶液的折射率色散(表 2).

表 2 不同方法测得5%葡萄糖溶液的折射率色散

Table 2. The results of refractive index dispersion of 5% glucose solution measured with different methods

波长/nm	全反射比较法		双棱镜法
波长/nm	n₁=1.510 0	n₁=1.806 3	n₁=1.806 3
435.8	1.349 8	1.350 6	1.350 0
546.1	1.342 1	1.342 1	1.342 0
576.9	1.340 7	1.340 6	1.341 0
579.1	1.340 6	1.340 6	1.341 0
589.0	1.339 2	1.339 3	1.339 0

下载: 导出CSV

| 显示表格

根据柯西色散公式分别得到全反射比较法的折射率色散拟合方程

$\begin{aligned} &n_{d\left(n_{1}=1.5100\right)}(\lambda)=1.3175+9621 / \lambda^{2}-6.6238 \times 10^{8} / \lambda^{4}, \\ &n_{d\left(n_{1}=1, 883\right)}(\lambda)=1.3199+8127 / \lambda^{2}-4.3691 \times 10^{8} / \lambda^{4}, \end{aligned}$

以及双棱镜法n₁=1.806 3时的拟合方程

${n_d}(\lambda ) = 1.3195+8571 / \lambda^{2}-5.2867 \times 10^{8} / \lambda^{4}.$

可见，全反射比较法实验结果与棱镜折射率无关，且结果是可靠的、准确的.

2.3.2 吸收及散射液体的折射率色散

为了验证比较法也适合于吸收和散射液体折射率色散的测量，测量了含有聚苯乙烯颗粒(粒径为400 nm)的溶液及印度墨水的折射率色散规律(图 3)，两者折射率随波长变化的拟合方程分别为：

图 3 聚苯乙烯溶液与印度墨水的折射率色散曲线

Figure 3. The refractive index dispersion curves of polystyrene solution and Indian ink

下载: 全尺寸图片幻灯片

${n_{聚苯乙烯溶液}}(\lambda ) = 1.3576 - 2007/{\lambda ^2} + 7.6912 \times {10^8}/{\lambda ^4},$

${n_{_{{\rm{印度墨水}}}}}(\lambda ) = 1.3605 - 3115/{\lambda ^2} + 9.6482 \times {10^8}/{\lambda ^4}.$

可见，全反射比较法可以测量吸收和散射液体的折射率色散.

2.3.3 品红溶液的折射率色散

液体反常色散一般处于近红外光波段^[19]，但在品红溶液中，反常色散在可见光范围内.用全反射比较法测量质量分数为5%的碱性品红溶液的反常色散(图 4)，曲线规律与文献[20]的实验结果类似.当波长在400~450 nm以及580~650 nm波段时，可见光通过液体发生正常色散; 而在440~600 nm波段存在吸收带，观察不到半荫视场，无法读数; 品红溶液的二波段折射率色散拟合方程分别为：

$\begin{array}{*{20}{l}} {{n_{400 \sim 450{\rm{ nm }}}}(\lambda ) = 1.3895 - 13495/{\lambda ^2} + 1.8093 \times {{10}^9}/{\lambda ^4}, }\\ {{n_{580 \sim650{\rm{ nm }}}}(\lambda ) = 1.6051 - 192630/{\lambda ^2} + 4.0150 \times {{10}^{10}}/{\lambda ^4}.} \end{array}$

图 4 5%碱性品红溶液的折射率色散曲线

Figure 4. The refractive index dispersion curve of 5% basic fuchsin solution

下载: 全尺寸图片幻灯片

2.3.4 生物组织液的折射率色散

几种生物组织液的折射率色散曲线如图 5所示，汗液的折射率高于唾液的折射率，二者餐后的折射率均增大，汗液折射率的变化较大(图 5A)，而用餐前后唾液在波长400 nm处的折射率变化比600 nm处的大(图 5B).图 5C中不同质量分数蜜糖溶液的折射率随着波长的增大而减少，且随含糖质量分数的增加而增大.

图 5 生物组织液折射率色散曲线

Figure 5. The refractive index dispersion curves of biological tissue fluid

下载: 全尺寸图片幻灯片

用餐前后汗液折射率色散的拟合方程分别为：

$\begin{array}{l} {n_{\text {餐前汗液 }}(\lambda)=1.3332+881 / \lambda^{2}+2.4193 \times 10^{8} / \lambda^{4}}, \\ {n_{\text {餐后汗液 }}(\lambda)=1.3326+4404 / \lambda^{2}-1.4366 \times 10^{8} / \lambda^{4}}; \end{array}$

用餐前后唾液折射率色散的拟合方程分别为：

$\begin{aligned} &n_{\text {餐前唾液 }}(\lambda)=1.3289+1487 / \lambda^{2}+1.7177 \times 10^{8} / \lambda^{4}, \\ &n_{\text {餐后唾液}}(\lambda)=1.3287+1675 / \lambda^{2}+1.7029 \times 10^{8} / \lambda^{4}. \end{aligned}$

由于唾液中葡萄糖水平与血糖正相关^[21], 为避免传统有创血糖检测血糖的痛苦，无创血糖监测已经越来越引起人们的重视^[22], 唾液折射率的测量给糖尿病的无创检测血糖^[23]提供一种可能的思路.

2.3.5 固体材料的折射率色散

实际上，全反射比较法也适合于块状固体材料折射率色散的测量.红光滤色玻璃及全息干板玻璃折射率色散曲线如图 6所示，红光滤色玻璃折射率比全息干板玻璃大，且对小于波长540 nm的光有吸收，这是由于红光滤色片是在玻璃中再加入特种染料做成，只能让红光通过.

图 6 红光滤色玻璃与干版玻璃折射率色散曲线

Figure 6. The refractive index dispersion curves of red light filter glass and dry plate glass

下载: 全尺寸图片幻灯片

二者折射率色散拟合方程分别为：

$\begin{aligned} &n_{\text {红光滤色玻璃 }}(\lambda)=1.5024+9858 / \lambda^{2}-7.4048 \times 10^{8} / \lambda^{4};\\ &n_{\text {干板玻璃 }}(\lambda)=1.5066+2422 / \lambda^{2}+3.2462 \times 10^{8} / \lambda^{4}. \end{aligned}$

3. 总结

全反射比较法测量液体折射率色散是基于标准液体折射率色散及半荫视场全反射极限出射角来测试液体折射率的方法，对光源稳定性要求不高，但半荫视场的亮度及对比度直接影响测量精度及测量样品的种类.下一步将探讨如何提高测量精度及实现多种粗糙生物组织切片及薄膜等样品折射率色散的精确测量.

图 1 粤港澳大湾区区位图

注：该图基于国家测绘地理信息局标准地图服务网站下载的标准地图(审图号为GS(2016)2556号)制作，底图无修改.

Figure 1. The location of the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 2 1996—2015粤港澳大湾区土地利用状况图

Figure 2. The land use types of the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area from 1996 to 2015

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 3 粤港澳大湾区的ESV空间分布图

Figure 3. The spatial distribution of ecosystem service value in Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 4 粤港澳大湾区叠加分析图

Figure 4. The superposition analysis of the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 5 1996—2015年粤港澳大湾区聚集程度空间分布图

Figure 5. The spatial distribution of clustering degree in the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area from 1996 to 2015

下载: 全尺寸图片幻灯片

表 1 景观指数及其内涵

Table 1 The landscape pattern index and its implications

指数类别	景观指数	涵义描述
面积-边缘	斑块密度	描述某一斑块类型在景观中的分布密度
	平均斑块面积	描述景观中某一种斑块的平均面积
形状	面积加权平均斑块分形维数	描述某一斑块类型形状的复杂性，即人类活动干扰程度
聚集度	斑块结合度指数	描述在类型水平上度量斑块类型的物理连接度
	景观分割度指数	描述某一斑块类型在景观中的分割程度
	斑块聚集度指数	描述斑块类型景观中不同斑块个体分布的聚集程度

下载: 导出CSV

表 2 研究区土地利用类型的生态系统服务价值系数

Table 2 The ecosystem service value coefficients of land use type 元·hm^-2·a^-1

土地利用类型	生态系统服务价值系数
耕地	41 753
林地	40 365
草地	31 245
水域	93 840
湿地	1 051 305
建设用地	49 958
未利用地	0

下载: 导出CSV

表 3 1996—2015年粤港澳大湾区土地利用面积变化表

Table 3 The land use area change of the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area from 1996 to 2015

景观类型	1996年		2000年		2005年		2010年		2015年
景观类型	总面积/km²	占比/%	总面积/km²	占比/%	总面积/km²	占比/%	总面积/km²	占比/%	总面积/km²	占比/%
耕地	22 679.08	40.72	22 626.06	40.62	21 610.17	38.80	20 861.11	37.45	20 526.60	36.85
林地	21 407.27	38.43	21 353.81	38.34	21 148.14	37.97	21 108.55	37.90	21 051.75	37.80
草地	5 411.79	9.72	5 189.26	9.32	4 604.12	8.27	4 317.84	7.75	4 260.86	7.65
水域	3 325.28	5.97	3 320.67	5.96	3 228.71	5.80	3 113.97	5.59	3 055.60	5.49
湿地	307.76	0.55	314.81	0.57	344.80	0.62	392.63	0.70	399.73	0.72
建设用地	2 560.20	4.60	2 887.21	5.18	4 758.59	8.54	5 901.40	10.60	6 402.02	11.49
未利用地	6.59	0.01	6.15	0.01	3.42	0.01	2.45	0.00	1.40	0.00
合计	55 697.97	100.00	55 697.97	100.00	55 697.95	100.00	55 697.95	100.00	55 697.96	100.00

下载: 导出CSV

表 4 粤港澳大湾区各地类的ESV以及贡献率

Table 4 The rate and change of ESV contribution of different types of land use in the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area

景观类型	1996年		2000年		2005年		2010年		2015年
景观类型	ESV/ 亿元	贡献率/ %	ESV/ 亿元	贡献率/ %	ESV/ 亿元	贡献率/ %	ESV/ 亿元	贡献率/ %	ESV/ 亿元	贡献率/ %
耕地	946.92	34.51	944.71	34.28	902.29	32.19	871.01	30.48	857.05	29.90
林地	864.10	31.50	861.95	31.28	853.64	30.45	852.05	29.81	849.75	29.64
草地	169.09	6.16	162.14	5.88	143.86	5.13	134.91	4.72	133.13	4.64
水域	312.04	11.37	311.61	11.31	302.98	10.81	292.22	10.23	286.74	10.00
湿地	323.55	11.79	330.96	12.01	362.49	12.93	412.78	14.44	420.24	14.66
建设用地	127.90	4.66	144.24	5.23	237.73	8.48	294.82	10.32	319.83	11.16
未利用地	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
合计	2 743.61	100.00	2 755.60	100.00	2 802.99	100.00	2 857.79	100.00	2 866.74	100.00

下载: 导出CSV

表 5 各地类ESV与各景观指数的相关性指数

Table 5 The correlation index of ESV and landscape pattern index of each land use type

各地类ESV	PD	AREA_MN	FRAC_AM	COHESION	DIVISION	AI
耕地	-0.984^**	0.986^**	0.977^**	0.991^**	-0.985^**	0.997^**
林地	0.921^*	0.852	-0.874	-0.953^*	-0.984^**	0.857
草地	-0.529	0.998^**	0.998^**	0.999^**	—	0.991^**
水域	-0.957^*	0.973^**	0.960^**	0.972^**	-0.957^*	0.981^**
湿地	0.949^*	0.565	0.805	0.889^*	—	0.907^*
建设用地	0.920^*	0.922^**	0.998^**	0.990^**	-0.944^*	0.910^*
湾区ESV总值	-0.089	0.907^**	0.774^**	0.645^**	-0.929^**	0.780^**
注：^表示相关系数在0.05水平上显著(两侧检验)；^*表示相关系数在0.01水平上显著(两侧检验)；由于至少1个变量是常数，因此无法计算草地和湿地的DIVISION值.

下载: 导出CSV

表 6 1996—2015年粤港澳大湾区各集聚类型斑块占比表

Table 6 The proportion of plaques of each cluster type in Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area from 1996 to 2015

年份	各集聚类型斑块占比/%					全局Moran'I
年份	不显著相关	高—高	低—低	低—高	高—低	全局Moran'I
1996	64.77	3.60	8.33	20.62	2.67	-0.134
2000	64.03	3.59	8.87	20.77	2.74	-0.138
2005	63.81	3.75	10.49	19.09	2.85	-0.126
2010	63.35	4.10	11.22	18.47	2.86	-0.120
2015	62.97	4.21	11.53	18.43	2.87	-0.126

下载: 导出CSV

参考文献(41)

[1]	COSTANZA R, ARGE R, DE GROOT R, et al. The value of the world's ecosystem services and natural capital[J]. Nature, 1997, 387:253-260. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921800998000202
[2]	COSTANZA R, DE GROOT R, SUTTON P, et al. Changes in the global value of ecosystem services[J]. Global Environmental Change, 2014, 26(1):152-158. http://www.researchgate.net/publication/262489570_Changes_in_the_global_value_of_ecosystem_services/download
[3]	谢高地, 张彩霞, 张雷明, 等.基于单位面积价值当量因子的生态系统服务价值化方法改进[J].自然资源学报, 2015, 30(8):1243-1254. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zrzyxb201508001 XIE G D, ZHANG C X, ZHANG L M. Improvement of the evaluation method for ecosystem service value based on per unit area[J]. Journal of Natural Resources, 2015, 30(8):1243-1254. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zrzyxb201508001
[4]	DAILY G C, SODERQUIST T, ANIYAR S, et al. The value of nature and the nature of value[J]. Science, 2000, 289:395-396. http://europepmc.org/abstract/MED/10939949
[5]	SUTTON P C, COSTANZA R. Global estimates of market and non-market values derived from nighttime satellite imagery, land cover, and ecosystem service valuation[J]. Ecological Economics, 2002, 41(3):509-527. doi: 10.1016/S0921-8009(02)00097-6
[6]	傅伯杰, 张立伟.土地利用变化与生态系统服务:概念、方法与进展[J].地理科学进展, 2014, 33(4):441-446. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-DLKJ201404001.htm FU B J, ZHANG L W. Land-use change and ecosystem services:concepts, methods and progress[J]. Progress in Geography, 2014, 33(4):441-446. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-DLKJ201404001.htm
[7]	ALCAMO J, BENNETT E M. Ecosystems and human well-being: a framework for assessment[M]. Washington, DC: Island Press, 2003.
[8]	刘永超, 李加林, 袁麒翔, 等.中美港湾流域生态系统服务价值变化比较——以浙江象山港与佛罗里达坦帕湾为例[J].地理研究, 2019, 38(2):357-368. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dlyj201902015 LIU Y C, LI J L, YUAN Q X, et al. A comparative study on the changes of ecosystem services values in the bay basin between China and the USA:a case study on Xiang-shangang Bay basin, Zhejiang and Tampa Bay basin, Flo-rida[J]. Geographical Research, 2019, 38(2):357-368. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dlyj201902015
[9]	谢高地, 鲁春霞, 冷允法, 等.青藏高原生态资产的价值评估[J].自然资源学报, 2003(2):189-196. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zrzyxb200302010 XIE G D, LU C X, LENG Y F, et al. Ecological assets va-luation of the Tibetan Plateau[J]. Journal of Natural Resources, 2003(2):189-196. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zrzyxb200302010
[10]	段瑞娟, 郝晋珉, 张洁瑕.北京区位土地利用与生态服务价值变化研究[J].农业工程学报, 2006, 22(9):21-28. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=nygcxb200609005 DUAN R J, HAO J M, ZHANG J X. Land utilization and changes on eco-service value in different locations in Beijing[J]. Transactions of the CSAE, 2006, 22(9):21-28. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=nygcxb200609005
[11]	毕晓丽, 葛剑平.基于IGBP土地覆盖类型的中国陆地生态系统服务功能价值评估[J].山地学报, 2004, 22(1):48-53. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=sdxb200401009 BI X L, GE J P. Evaluating ecosystem service valuation in China based on the IGBP land cover datasets[J]. Journal of Mountain Research, 2004, 22(1):48-53. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=sdxb200401009
[12]	王航, 秦奋, 朱筠, 等.土地利用及景观格局演变对生态系统服务价值的影响[J].生态学报, 2017, 37(4):1286-1296. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=stxb201704024 WANG H, QIN F, ZHU J, et al. The effects of land use structure and landscape pattern change on ecosystem ser-vice values[J]. Acta Ecologica Sinica, 2017, 37(4):1286-1296. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=stxb201704024
[13]	徐丽芬, 许学工, 罗涛, 等.基于土地利用的生态系统服务价值当量修订方法——以渤海湾沿岸为例[J].地理研究, 2012, 31(10):1775-1784. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dlyj201210004 XU L F, XU X G, LUO T, et al. Services based on land use:a case study of Bohai Rim[J]. Geographical Research, 2012, 31(10):1775-1784. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dlyj201210004
[14]	黄木易, 岳文泽, 方斌, 等. 1970-2015年大别山区生态服务价值尺度响应特征及地理探测机制[J].地理学报, 2019, 74(9):1904-1920. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dlxb201909016 HUANG M Y, YUE W Z, FANG B, et al. Scale response characteristics and geographic exploration mechanism of spatial differentiation of ecosystem service values in Dabie Mountain area, central China from 1970 to 2015[J]. Acta Geographica Sinica, 2019, 74(9):1904-1920. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dlxb201909016
[15]	童晨, 童亿勤, 李加林, 等.舟山群岛景观格局变化对生态系统服务价值的影响[J].海洋学研究, 2019, 37(1):40-51. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dhhy201901006 TONG C, TONG Y Q, LI J L, et al. The effects of landscape pattern change on ecosystem service values in the Zhoushan Archipelago[J]. Journal of Marine Sciences, 2019, 37(1):40-51. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dhhy201901006
[16]	MOONEY H A, DURAIAPPAH A, LARIGAUDERIE A. Evolution of natural and social science interactions in global change research programs[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2013, 110(S1):3665-3672.
[17]	刘纪远, 宁佳, 匡文慧, 等. 2010-2015年中国土地利用变化的时空格局与新特征[J].地理学报, 2018, 73(5):789-802. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dlxb201805001 LIU J Y, NING J, KUANG W H, et al. Spatio-temporal patterns and characteristics of land-use change in China during 2010-2015[J]. Acta Geographica Sinica, 2018, 73(5):789-802. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dlxb201805001
[18]	SANTOS-MARTIN F, ZORRILLA-MIRAS P, PALOMO I, et al. Protecting nature is necessary but not sufficient for conserving ecosystem services:a comprehensive asse-ssment along a gradient of land-use intensity in Spain[J]. Ecosystem Services, 2019, 35:43-51. doi: 10.1016/j.ecoser.2018.11.006
[19]	邹月, 周忠学.西安市景观格局演变对生态系统服务价值的影响[J].应用生态学报, 2017, 28(8):2629-2639. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=yystxb201708027 ZOU Y, ZHOU Z X. Impact of landscape pattern change on ecosystem service value of Xi'an City, China[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2017, 28(8):2629-2639. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=yystxb201708027
[20]	虎陈霞, 郭旭东, 连纲, 等.长三角快速城市化地区土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以嘉兴市为例[J].长江流域资源与环境, 2017, 26(3):333-340. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=671771184 HU C X, GUO X D, LIAN G, et al. Effects of land use change on ecosystem service value in rapid urbanization areas in Yangtze River Delta:a case study of Jiaxing City[J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2017, 26(3):333-340. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=671771184
[21]	GRIZZETTI B, LIQUETE C, PISTOCCHI A, et al. Relationship between ecological condition and ecosystem ser-vices in European rivers, lakes and coastal waters[J]. Science of the Total Environment, 2019, 671:452-465. doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.03.155
[22]	SHENG W, ZHEN L, XIE G, et al. Determining eco-compensation standards based on the ecosystem services value of the mountain ecological forests in Beijing, China[J]. Ecosystem Services, 2017, 26:422-430. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212041617302917
[23]	韩增林, 赵文祯, 闫晓露, 等.基于生态系统服务价值损益的生态安全格局演变分析——以辽宁沿海瓦房店市为例[J].生态学报, 2019, 39(22):8370-8382. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=stxb201922016 HAN Z L, ZHAO W Z, YAN X L, et al. The evolution of ecological security pattern based on the profit and loss analysis of ecosystem services:taking Wafangdian County as a case[J]. Acta Ecologica Sinica, 2019, 39(22):8370-8382. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=stxb201922016
[24]	王金凤, 刘方, 白晓永, 等.西南地区生态系统服务价值时空演变及模拟预测[J].生态学报, 2019, 39(19):7057-7066. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=stxb201919011 WANG J F, LIU F, BAI X Y, et al. The spatial and temporal evolution and simulation forecast of ecosystem ser-vice values in southwest China[J]. Acta Ecologica Sinica, 2019, 39(19):7057-7066. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=stxb201919011
[25]	张彬.探寻新历史使命下粤港澳大湾区生态环境政策着力点[N].中国环境报, 2019-03-26(003).
[26]	周小平, 冯宇晴, 罗维, 等.两种生态系统服务价值评估方法之比较——以四川省金堂县三星镇土地整治工程为例[J].生态学报, 2020, 40(5):1-11. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&filename=STXB202005031 ZHOU X P, FENG Y Q, LUO W, et al. Comparing two ecosystem service evaluation methods of the ecological be-nefits from a land consolidation project at a township le-vel:a case study in Sanxing Town, Jintang County of Sichuan Province[J]. Acta Ecologica Sinica, 2020, 40(5):1-11. http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&filename=STXB202005031
[27]	European Space Agency. Global land cover data[EB/OL]. (2015-09-14)[2020-05-31]. http://maps.elie.ucl.ac.be/CCI/viewer/.
[28]	国土资源部.土地利用现状分类标准: GB/T21010-2007[S].北京: 中国标准出版社, 2007.
[29]	中国科学院计算机网络信息中心地理空间数据云平台. GDEMV数字高程数据[EB/OL]. (2009-06-29)[2020-05-31]. http://www.gscloud.cn.
[30]	乔伟峰, 盛业华, 方斌, 等.基于转移矩阵的高度城市化区域土地利用演变信息挖掘——以江苏省苏州市为例[J].地理研究, 2013, 32(8):1497-1507. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dlyj201308013 QIAO W F, SHENG Y H, FANG B, et al. Land use change information mining in highly urbanized area based on transfer matrix:a case study of Suzhou, Jiangsu Pro-vince[J]. Geographical Research, 2013, 32(8):1497-1507. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dlyj201308013
[31]	林炳青, 陈兴伟, 陈莹, 等.流域景观格局变化对洪枯径流影响的SWAT模型模拟分析[J].生态学报, 2014, 34(7):1772-1780. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=stxb201407017 LIN B Q, CHEN X W, CHEN Y, et al. Simulations and analysis on the effects of landscape pattern change on flood and low flow based on SWAT model[J]. Acta Ecologica Sinica, 2014, 34(7):1772-1780. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=stxb201407017
[32]	李青圃, 张正栋, 万露文, 等.基于景观生态风险评价的宁江流域景观格局优化[J].地理学报, 2019, 74(7):1420-1437. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dlxb201907012 LI Q P, ZHANG Z D, WAN L W et al. Landscape pattern optimization in Ningjiang River Basin based on landscape ecological risk assessment[J]. Acta Geographica Sinica, 2019, 74(7):1420-1437. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dlxb201907012
[33]	王丽群, 张志强, 李格, 等.北京边缘地区景观格局变化及对生态系统服务的影响评价——以牛栏山-马坡镇为例[J].生态学报, 2018, 38(3):750-759. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=stxb201803002 WANG L Q, ZHANG Z Q, LI G, et al. Landscape pattern change in Beijing fringe area and its impact on the ecosystem services:a case study in Niulanshan-Mapo town[J]. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(3):750-759. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=stxb201803002
[34]	徐炫清, 陈裕婵, 李青圃, 等.五华河流域景观格局演变对径流泥沙的影响[J].水土保持研究, 2018, 25(1):231-236;242. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=stbcyj201801039 XU X Q, CHEN Y C, LI Q P, et al. Effects of landscape patterns on runoff and sediment in Wuhua River Basin[J]. Research of Soil and Water Conservation, 2018, 25(1):231-236;242. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=stbcyj201801039
[35]	庄大方, 刘纪远.中国土地利用程度的区域分异模型研究[J].自然资源学报, 1997, 12(2):10-16. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-ZRZX702.001.htm ZHUANG D F, LIU J Y. Study on the model of regional differentiation of land use degree in China[J]. Journal of Natural Resources, 1997, 12(2):10-16. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-ZRZX702.001.htm
[36]	GETIS A, ORD J K. The analysis of spatial association by use of distance statistics[J]. Geographical Analysis, 1992, 24(3):189-206. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=10.1111/j.1538-4632.1992.tb00261.x
[37]	姚小薇, 曾杰, 李旺君.武汉城市圈城镇化与土地生态系统服务价值空间相关特征[J].农业工程学报, 2015, 31(9):249-256. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=nygcxb201509038 YAO X W, ZENG J, LI W J. Spatial correlation characte-ristics of urbanization and land ecosystem service value in Wuhan Urban Agglomeration[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2015, 31(9):249-256. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=nygcxb201509038
[38]	ANSELIN L. Local indicators of spatial association—LISA[J]. Geographical Analysis, 1995, 27(2):93-115. doi: 10.1111/j.1538-4632.1995.tb00338.x/full
[39]	雷金睿, 陈宗铸, 吴庭天, 等.海南岛东北部土地利用与生态系统服务价值空间自相关格局分析[J].生态学报, 2019, 39(7):2366-2377. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=stxb201907010 LEI J R, CHEN Z Z, WU T T, et al. Spatial autocorrelation pattern analysis of land use and the value of ecosystem services in northeast Hainan island[J]. Acta Ecologica Sinica, 2019, 39(7):2366-2377. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=stxb201907010
[40]	广东省人民政府办公厅.印发《广东省林地保护利用总体规划(2001—2010年)》的通知[Z/OL]. (2003-03-17)[2020-05-31]. http://www.gd.gov.cn/gkmlpt/content/0/137/post_137281.html#7.
[41]	广东省第十届人民代表大会常务委员会.广东省湿地保护条例[Z/OL]. (2006-06-01)[2020-05-31]. http://www.npc.gov.cn/zgrdw/npc/xinwen/dfrd/guangdong/2006-09/04/content_352204.htm.

施引文献(4)

期刊类型引用(4)

1.	赵玉帛，赵宏伟. 人口流动视角下京津冀城市群经济联系研究. 燕山大学学报(哲学社会科学版). 2021(01): 82-89 . 百度学术
2.	孙武，沈子桐，欧阳睿康，孙靓，乔志强，朱琳琳，陈翔. 广州市主城区建筑立体形态的圈层分异及其影响因素. 华南师范大学学报(自然科学版). 2021(02): 73-83 . 百度学术
3.	郑仰成，黎丽莉，王云鹏. 基于多特征参数的OMI遥感产品气溶胶分类研究——以广东省为例. 华南师范大学学报(自然科学版). 2021(04): 68-75 . 百度学术
4.	李军，刘举庆，游林，俞艳，张晓盼，董恒. 时空大数据支持的土地储备智能决策体系与应用研究. 中国土地科学. 2019(09): 111-120 . 百度学术

其他类型引用(0)

资源附件(0)

图(5) / 表(6)

计量

文章访问数: 845
HTML全文浏览量: 305
PDF下载量: 81
被引次数: 4

1. 研究方法
1.1 全反射比较法测量液体折射率色散的原理
1.2 实验光路及棱镜的处理
1.3 生物组织液的折射率色散实验
1.4 固体材料的折射率色散实验
2. 结果与分析
2.1 测量液体折射率及其色散精确度验证
2.2 实验误差分析
2.3 几种样品折射率色散的测量
2.3.1 葡萄糖溶液的折射率色散
2.3.2 吸收及散射液体的折射率色散
2.3.3 品红溶液的折射率色散
2.3.4 生物组织液的折射率色散
2.3.5 固体材料的折射率色散
3. 总结

1. 研究方法
1.1 全反射比较法测量液体折射率色散的原理
1.2 实验光路及棱镜的处理
1.3 生物组织液的折射率色散实验
1.4 固体材料的折射率色散实验
2. 结果与分析
2.1 测量液体折射率及其色散精确度验证
2.2 实验误差分析
2.3 几种样品折射率色散的测量
2.3.1 葡萄糖溶液的折射率色散
2.3.2 吸收及散射液体的折射率色散
2.3.3 品红溶液的折射率色散
2.3.4 生物组织液的折射率色散
2.3.5 固体材料的折射率色散
3. 总结

参考文献(41)

施引文献

资源附件(0)

1996—2015年粤港澳大湾区生态系统服务对景观格局变化的响应

通讯作者: 张正栋，教授，Email:zhangzdedu@163.com

计量

出版历程