信宜市土地利用變化對生態(tài)服務價值的影響

吳云景，吳立潮，鄭 瑜，趙建平

（中南林業(yè)科技大學，湖南 長沙 410004）

生態(tài)系統(tǒng)服務價值（Ecosystem Services Values，ESV）是當前學術界的研究熱點之一，產生于20世紀70年代[1-2]，ESV的概念由Daliy等[3-4]提出，它是指生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環(huán)境條件與效用。1997年Costanza等在“Nature”雜志上發(fā)表的“全球生態(tài)系統(tǒng)服務價值估算[5]，對生態(tài)系統(tǒng)服務價值估算具有里程碑的意義，真正把生態(tài)系統(tǒng)服務價值研究推向生態(tài)學研究的前沿。國內學者謝高地等[6]在Costanza提出的評價模型的基礎上，結合我國實際，對我國200位生態(tài)學者進行問卷調查制定了我國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務價值當量表，國內許多學者應用這一評價體系，對吉林省、錫林河流域、鄱陽湖、石河子市、贛州市、廣州市的生態(tài)系統(tǒng)服務價值進行研究[7-14]。

土地利用是人類最基本的經濟活動，在各種驅動力的作用下，利用方式不斷地發(fā)生著變化[15-17]。土地利用變化與生態(tài)系統(tǒng)服務價值相互影響、相互制約，土地利用的變化不但改變了土表景觀，而且會引起生態(tài)系統(tǒng)服務價值的改變。本研究以信宜市為研究區(qū)，利用謝高地等提出的中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)價值當量因子表，定量分析了信宜市土地利用變化對生態(tài)服務價值的影響，為信宜市經濟社會和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調發(fā)展提供參考依據。

1 研究區(qū)概況與數據來源

1.1 研究區(qū)概況

信宜市位于廣東省西南部，東經110°40′36″～111°40′39″、北緯 22°11′16″～22°42′26″，地處北回歸線以南，屬南亞熱帶季風溫暖濕潤的氣候，氣候特征夏熱冬涼，四季可分，雨熱同季，雨量充沛，年平均降雨量在1 477～1 941mm之間，南部地區(qū)可種植橡膠，香蕉、菠蘿、胡椒等熱帶作物，東北部山區(qū)較寒冷，農作物生長相差10～15 d，適宜山楂、三華李、田七、柿子等植物生長。

1.2 數據來源

土地利用數據來自于信宜市國土資源局1996～2007年土地利用變更數據，社會經濟資料來自于《信宜市統(tǒng)計年鑒》。信宜市土地利用變更數據將土地利用類型分為農用地、建設用地和未利用地3個一級類型，耕地、園地、林地、牧草地草地、其他農用地、居民點及獨立工礦用地、交通用地、水利用地、未利用地、其他用地10個二級類型，灌溉水田、旱地等35個三級類型。為了便于對信宜市土地利用變化的生態(tài)服務價值進行分析，根據信宜市土地利用特點，在35個三級分類的基礎上把信宜市土地利用類型分為耕地、園地、林地、牧草地、其他農用地、建設用地、水域和未利用地等8個類型。

2 研究方法

2.1 單一土地利用動態(tài)度

單一土地利用類型動態(tài)度可用來表征土地資源數量的變化情況。如公式（1）所示[18]：

式中：K—T時段內某種土地利用類型變化的動態(tài)度；U—某種土地利用類型的數量；T—研究時段長度，當T設為年的時候，K則為某種土地利用類型的年變化率。

2.2 土地利用變化的生態(tài)服務價值測算

本文參考謝高地等[6]的生態(tài)服務價值當量（表1），定義1 hm2全國平均產量的農田每年自然糧食產量的經濟價值為1，其他生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務價值當量因子是指生態(tài)系統(tǒng)產生該生態(tài)服務相對于農田食物生產服務的貢獻大小，其中1個當量因子的經濟價值等于該區(qū)域1 hm2農田的平均產量的市場價值的1/7[19]。針對研究區(qū)的具體情況，以信宜市1996～2007年平均糧食產量4 050 kg/hm2為基準單產，糧食價格按2007年糧食市場的平均價格1.4元/kg，確定信宜市農田自然糧食產量的經濟價值為810元/（hm2·a）。根據已有研究[20]和信宜市的具體情況，把每種土地利用類型與最接近的生態(tài)系統(tǒng)類型聯(lián)系起來，其中耕地與農田對應，林地與森林對應，園地取森林和草地的平均值，其他農用地對應水域，未利用地取難利用地對應的值，建設用地取值為0。制定了信宜市不同土地利用類型單位面積的生態(tài)系統(tǒng)服務價值表（表2）。應用Costanza等人的估算方法[5]，分析研究區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務價值變化。計算公式為：

表1 中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務價值當量

表2 信宜市不同土地利用類型單位面積生態(tài)服務價值[元/（hm2·a）]

式中：VES—生態(tài)系統(tǒng)服務價值（元）；Ak—研究區(qū)域k種土地利用類型的面積（hm2）；VCk—k種土地的生態(tài)價值系數，即單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務價值[元/（hm2·a）]。

3 結果與分析

3.1 土地利用數量變化分析

在研究期內，信宜市各類土地利用類型面積都有不同程度的變化（表3），其中增加最多的為園地，增加了4 145.83 hm2；而林地、牧草地、其他農用地和未利用地則有不同程度的減少，其中林地減少面積最大，達到4 617.92 hm2；1996～2001年耕地、園地、林地、牧草地、其他農用地、建設用地、水域和未利用地的動態(tài)分別為 0.02、7.38、-0.41、0.00、-0.07、0.31、0.46、0.05，耕地、園地、建設用地、水域和未利用地都呈增長的趨勢，其中園地的增長速度最快，平均每年以7.38%的速度增加，這與信宜市在這段時期內大力發(fā)展水果產業(yè)帶動經濟發(fā)展密不可分；2001～2007年耕地、園地、林地、牧草地、其他農用地、建設用地、水域和未利用地的動態(tài)分別為-0.01、-0.02、-0.01、-0.01、-0.01、0.32、-0.03、-0.83，在這期間，城鎮(zhèn)的擴展占用了大量的其他土地；從整體上看，1996～2007年林地、其他農用地和未利用地都呈減少的趨勢，土地利用動態(tài)度分別為-0.19、-0.04、-0.43，耕地、牧草地和水域整體變化不大，土地利用動態(tài)度分別為0.01、0.01、0.19，而園地和建設用地增加幅度較大，土地利用動態(tài)度分別為3.34、0.32，說明在研究期間，信宜市因經濟社會快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化水平不斷提高，對土地需求持續(xù)上升，園地和建設用地大量占用其他類型土地，導致其他類型土地面積減少。

表3 信宜市土地利用結構變化及其動態(tài)度

3.2 土地利用變化的生態(tài)服務價值

縱觀整個研究期間，信宜市土地生態(tài)服務價值總量下降（表4），從1996年的501 443.64萬元減少到2007年的498 176.70萬元，減少了3 266.94萬元，年減少率為0.06%，總體的變化不是很大；1996～2001年生態(tài)服務價值從501 443.64萬元減少到498 606.02萬元，減少了2 837.62萬元，年減少率為0.11%，耕地、園地、水域和未利用地的生態(tài)服務價值在增加，園地的增加量最大，而林地和其他農用地的生態(tài)服務價值減少，這是因為在這期間信宜市大力發(fā)展水果產業(yè)帶動經濟發(fā)展，大量林地和其他農用地轉化為園地造成的；2001～2007年生態(tài)服務價值從498 606.02萬元減少到498 176.70萬元，減少了429.32萬元，年減少率為0.01%，在這期間信宜市所有土地利用類型的生態(tài)服務價值都有不同程度的下降，這是因為在這期間隨著信宜經濟社會的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程，大量的其他土地轉化為建設用地，而建設用地的生態(tài)服務價值為零。

表4 信宜市土地利用生態(tài)服務價值

信宜市所有土地利用類型中，林地的生態(tài)服務價值對土地利用的生態(tài)服務功能的貢獻最大（圖1），1996年占生態(tài)服務價值總量的76.85%，2007年為75.71%，雖有所下降，但仍然起到主導主用，這是因為林地的生態(tài)服務價值系數較高，且信宜市為廣東省50大山區(qū)縣之一，林地面積占全縣總面積的70%以上所致。處理和氣候調節(jié)起到至關重要的作用；從變化趨勢上看，只有食物生產呈增長趨勢，其他的都在不斷減少，這是因為信宜市以發(fā)展水果產業(yè)帶動經濟社會的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，大量林地土地轉化為園地和建設用地。這給信宜市敲響了警鐘，在加快經濟社會發(fā)展和城鎮(zhèn)化水平過程中，要注意生態(tài)環(huán)境的保護，不能犧牲生態(tài)環(huán)境來換取經濟社會的發(fā)展。

4 結論與討論

從表5可以看出1996～2007年信宜市生態(tài)系統(tǒng)單項服務價值變化不大，1996年的排序依次為：水源涵養(yǎng)＞土壤形成與保護＞生物多樣性保護＞空氣調節(jié)＞廢物處理＞氣候調節(jié)＞原材料＞娛樂文化＞食物生產，到2007年的排列次序依然沒有變化，這是因為林地景觀是信宜市基質景觀，這對水土涵養(yǎng)、土壤形成與保護、生物多樣性保護、空氣調節(jié)、廢物

表5 各項服務功能產生的服務價值

（1）1996～2007年信宜市單一土地利用動態(tài)度計算結果表明信宜市林地面積減少，園地和建設用地增加，其他土地利用類型面積變化相對較小，隨著經濟社會和城鎮(zhèn)化的發(fā)展，建設用地的需求量將越來越大，因此，在今后土地利用變化調整中，要控制建設用地的規(guī)模。

（2）土地利用的變化促使信宜市土地生態(tài)服務價值出現變化，從1996年到2007年減少了3 266.94萬元，年變化率為-0.06%，減少的主要原因是大量的生態(tài)服務價值較高的林地轉化為生態(tài)服務價值為零的建設用地。

（3）在生態(tài)系統(tǒng)單項服務功能中，除了食物生產外，其他生態(tài)服務價值都在減少，這是因為信宜市在發(fā)展水果產業(yè)時，占用了大量生態(tài)服務價值高的林地，在發(fā)展經濟同時損壞了生態(tài)環(huán)境。

（4）隨著經濟社會和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，信宜市土地利用在不斷變化，不能忽視建設用地大量占用林地等引起的生態(tài)服務價值的減少，需要加強生態(tài)環(huán)境保護意識，轉變經濟增長方式，發(fā)展資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會，強化土地利用規(guī)劃，保持土地的生態(tài)服務價值，實現信宜市經濟社會與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

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