上海市生态系统质量评价及其驱动机制研究

第2章研究区简介与研究方法
2.1研究区简介
2.1.1地理位置及范围
上海市，简称“沪”，别称“申”，地处我国南北海岸线中段，长江三角洲的前缘，其地理位置在北纬30°40′～31°53′，东经120°51′～122°12′，东濒东海，南临杭州湾，西与江苏、浙江两省接壤， 北界长江，地理位置优越，交通便利，是一个良好的江海港口。
上海北起崇明岛西北端，南至金山区大金山岛附近，南北长约120km；西起青浦区的商榻镇，东至崇明岛东缘，东西宽约140km，全市总面积7832.47km2，其中土地总面积为6340.50km2，占82.1%。主要河道黄浦江将全市分割为浦东和浦西两大区域，其中位于黄浦江以东的浦东新区，是我国20世纪90年代重点开发、开放地区。
2.1.2地形地貌
据记载，上海成陆时间较久，形成约有5000多年历史，其成因主要是长江携带的大量泥沙，在江海相互作用下冲淤而成。作为长江三角洲冲击平原的一部分，太湖流域下游，上海市境内除了西南部地区有少数残丘外，其余地区地形平坦，整体地形表现为西低东高的形态。从地势看，东部高于西部，但是自然坡度很小。地面海拔高度一般为4m左右，是典型的、低平的冲积平原。宝山、浦东、奉贤、金山等地区海拔高度在4~5m，其中以蝶型地貌边缘的钦公塘地势较高；西部的松江、青浦、金山地区北部带近蝶型地貌中部，地势特别低洼，海拔高度多数在3m以下。境内大金山为最高点，海拨高度约103.4米，陆上最高点佘山，海拔高度 99.8 米。
2.1.3气候条件
上海地区属北亚热带海洋性季风气候。夏半年受东亚季风的影响，雨量充沛；冬半年受西北风冷暖空气的交替影响，天气多变。
上海市2000以来降水表现为较强烈的波动性，具体而言，虽然上海年际降水量有增有减，平均降水量为1243.94mm，但近10年来降水量总体变化趋势是增加的，而且自2007年以后降水量大于均值的年份频率增大，水量增多，最低值变化不大，最高值不断有突破。降水量最多的是2008年，年降水量极大值1512.8mm，最少为2011年，年降水量极小值902.9 mm。年降水量在2003年， 2011年下降到1000mm以下，分别为931.2mm，902.9mm。年降水量在2008年、2009年和2012年超过1400mm，分别为1512.8mm，1457.9mm，1435.8mm。2003年以后年际变化幅度大，2003-2005年增幅为34.76%，2006~2008年增幅为45.1%，2011-2012年增幅为59.02%。
上海市气温和降水变化基本一致，从2000年到2007年，上海市的年平均气温呈上升趋势，2007年到2012年，年平均气温呈下降趋势。就趋势具体而言，2000~2004年，平均气温增加趋势比较缓慢，平均每年增加0.15℃，2005~2007年平均气温增加增加趋势略微上升，从17.5℃上升到18.5℃，年均增加0.5℃；从2007开始，平均气温又以每年0.28℃的频率开始下降，从2007最高年均气温18.5℃下降到2012年的17.1℃。由于中心城区范围的持续扩展和人口规模的增加，上海城市热岛特征开始比较明显，特别是以城市中心区最为典型。
2.1.4水文
上海内水系发育，主要有长江、黄浦江、苏州河等几条主要河流；主要湖泊为淀山湖、元荡等。根据2011年水利普查报告，覆盖市管、区（县）管、镇（乡）管、村级四级河道和湖泊（含人工水体），本市河湖总面积619.20km2，河面率9.77%，河道数量共26603条，总长度为25348.48km，河道面积共527.84km2，河网密度4.00km/km2；湖泊（含人工水体）共692个，面积为91.36km2。
黄浦江贯穿全市大陆片，是构成上海陆域水系的最大干河，集航运、供水、灌溉、排水、旅游于一身，是一条多功能的综合性河道，亦是太湖流域主要泄洪排水河道，黄浦江干流段全长89.37km，面宽214~1091m，流经松江区、奉贤区、闵行区、徐汇区、黄浦区、虹口区、杨浦区、浦东新区和宝山区等九个区。
苏州河又名吴淞江，为黄浦江支流，本市境内全长53.56km，面宽23~197m，流经青浦区、闵行区、嘉定区、长宁区、普陀区、闸北区、静安区、黄浦区、虹口区等九个区，横穿上海中心城区，对城市环境有着非常重要的影响。
淀山湖是本市最大的湖泊，地处淀泖地区，上海部分位于青浦区，西部与江苏交界，境内面积45.26km2，平均水深2.30m。淀山湖为弱感潮湖泊，不仅具有调节径流作用，而且具有灌溉、航运、水产和旅游等多种功能。
上海市河网水系结构呈现从中心向外围复杂度递增的状态。中心城区河网结构呈现典型的简单化、主干化特征，除主干河道外，末段河道基本消亡；靠近中心城区的区域河网简化也较明显，多呈干流型网状结构；中间区域水系结构多呈半自然网状结构；而城市边缘区域受人为影响较少，河网的近自然网状结构保持良好。
2.1.5社会经济概况
解放初期，上海市共设有 20 个市区和 10 个郊区，随着社会经济的发展，上海的行政区划经过了多次调整，截止到 2011年末，上海市下设16个区、1 个县，共计108个镇，2个乡，99个街道办事处，3742个居民委员会和1702个村民委员会。从解放年至 2007 年，上海的人口总量规模不断扩大，1949 年上海人口为 520 万，随着外来人口的不断涌入，到 2012年末，全市常住人口达到2380.43万人，其中外来人口达到960.24万人，人口密度达到3754人/平方千米。从 1993年开始，上海的人口自然增长率呈现负增长。上海的人口老龄化趋势明显，截至2012年底，上海 60 岁及以上户籍老年人口总数已达367.32万人，比重接近全国平均水平的2倍。近十年来上海市人口呈逐年增多趋势（图2-3）。
上海是全国的经济、金融和贸易中心，改革开放以来，尤其是进入九十年代以来，上海的国民经济持续健康发展，经济建设方面取得了巨大成就，经济实力明显增强。从2000年到2012年，上海市生产总值呈缓慢上升趋势，从4771.17亿元增加到20181.72亿元，平均增加率约1284亿元每年。至2012年，全市GDP己经连续12年实现两位数增长（图2-4），人均GDP达到13524美元，步入了中等发达国家水平。
7.1主要结论
城市化发展引起的土地利用方式改变、生态系统质量的变化逐渐引起人们的高度重视，人类的社会经济活动已经对我国生态系统的结构和功能造成了很大影响，科学评价生态质量状况及其变化趋势，对我国生态系统管理和可持续发展具有重要意义。本文以上海市为研究对象，利用2000-2010年土地利用数据与生态参量数据，从生态系统结构、功能和胁迫方面来研究生态系统质量，构建了评估模型，评价了上海市各区县生态系统质量状况及变化特征，并利用自然和社会经济统计资料，采用相关分析，揭示了上海市生态系统质量变化的驱动因子。研究结果表明：
（1）生态系统类型变化特征。近10年来，上海市林地和城镇呈现持续增长的态势，各类型面积增长程度有所不同。耕地始终出现递减的情况，湿地则显现一种波动性变化。2000-2005年，湿地是一种持续增长的趋势，2005-2010年，则呈一种持续减少的趋势，但近10年总趋势是增长。
（2）生态系统质量时空变化。2000年崇明县生态系统质量最好，处于1级水平；浦东新区和金山区的生态系统质量较好，处于2级水平；中心城区生态系统质量最差。2005年和2010年崇明县生态系统质量处于1级水平；浦东新区和金山区生态系统质量有所下降，降到3级水平；中心城区生态系统质量指数有所增加，但2010年仍处于最低水平。
（3）温度、总人口、第一产业增加值等影响上海市生态系统质量最为明显。GDP对生态系统质量的影响，说明经济的发展导致生态系统质量一直在递减，尤其是第三产业的发展，2000年、2005年和2010年第三产业GDP均占国内生产总值的50%以上；第一产业增加值在2000年和2005年与生态系统质量呈极显著正相关，2000年和2005年第一产业GDP占国内生产总值的比例分别为1.16%、0.88%，到2010年逐渐递减，比例为0.67%。随着时间的推进，人口和非农业人口的影响逐渐显著。2000-2005年期间，上海市总人口变化增长率8.36%，非农业人口增长16.51%；2005-2010期间，总人口增长率为29.51%，非农业人口增长9.23%。
7.2讨论与建议
可以从控制人口数量、调整产业结构和提高科技水平等方面提高上海市生态系统质量。首先气候对生态质量的影响反映在温度上，温度主要影响植被的生长和生产能力；其次是人口因素，上海市是我国沿海经济最发达地区，外来人口的增多，增加了区域的人口压力，居住用地等需求不断增加，自然生态系统类型不断减少，生态系统质量变差。第三，经济发展对生态系统质量的影响主要表现在对土地需求总量水平的上升。第三产业是重要驱动因素，第三产业的发展导致非农建设用地的增加，相对而言农业用地及未利用地被占用，使土地利用方式发生改变。在第三产业发展过程中集约节约建设用地，尽量避免占用农业用地。最后，粮食总产量可以看成是农业科技因素起主导作用的，科技进步将促进农业土地的利用效率。