信宜市土地利用變化對生態服務價值的影響

吳云景，吳立潮，鄭 瑜，趙建平

（中南林業科技大學，湖南 長沙 410004）

生態系統服務價值（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，它是指生態系統與生態過程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環境條件與效用。1997年Costanza等在“Nature”雜志上發表的“全球生態系統服務價值估算[5]，對生態系統服務價值估算具有里程碑的意義，真正把生態系統服務價值研究推向生態學研究的前沿。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位生態學者進行問卷調查制定了我國陸地生態系統單位面積生態服務價值當量表，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、廣州市的生態系統服務價值進行研究[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，利用方式不斷地發生著變化[15-17]。土地利用變化與生態系統服務價值相互影響、相互制約，土地利用的變化不但改變了土表景觀，而且會引起生態系統服務價值的改變。本研究以信宜市為研究區，利用謝高地等提出的中國陸地生態系統單位面積生態價值當量因子表，定量分析了信宜市土地利用變化對生態服務價值的影響，為信宜市經濟社會和生態環境的協調發展提供參考依據。

1 研究區概況與數據來源

1.1 研究區概況

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，南部地區可種植橡膠，香蕉、菠蘿、胡椒等熱帶作物，東北部山區較寒冷，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 單一土地利用動態度

單一土地利用類型動態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服務價值測算

本文參考謝高地等[6]的生態服務價值當量（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，其他生態系統生態服務價值當量因子是指生態系統產生該生態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域1 hm2農田的平均產量的市場價值的1/7[19]。針對研究區的具體情況，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系統類型聯系起來，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系統服務價值表（表2）。應用Costanza等人的估算方法[5]，分析研究區的生態系統服務價值變化。計算公式為：

表1 中國陸地生態系統單位面積生態服務價值當量

表2 信宜市不同土地利用類型單位面積生態服務價值[元/（hm2·a）]

式中：VES—生態系統服務價值（元）；Ak—研究區域k種土地利用類型的面積（hm2）；VCk—k種土地的生態價值系數，即單位面積生態系統服務價值[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展水果產業帶動經濟發展密不可分；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展和城鎮化水平不斷提高，對土地需求持續上升，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度

3.2 土地利用變化的生態服務價值

縱觀整個研究期間，信宜市土地生態服務價值總量下降（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服務價值減少，這是因為在這期間信宜市大力發展水果產業帶動經濟發展，大量林地和其他農用地轉化為園地造成的；2001～2007年生態服務價值從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展和城鎮化進程，大量的其他土地轉化為建設用地，而建設用地的生態服務價值為零。

表4 信宜市土地利用生態服務價值

信宜市所有土地利用類型中，林地的生態服務價值對土地利用的生態服務功能的貢獻最大（圖1），1996年占生態服務價值總量的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服務價值系數較高，且信宜市為廣東省50大山區縣之一，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展水果產業帶動經濟社會的快速發展和城鎮化水平的不斷提高，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，在加快經濟社會發展和城鎮化水平過程中，要注意生態環境的保護，不能犧牲生態環境來換取經濟社會的發展。

4 結論與討論

從表5可以看出1996～2007年信宜市生態系統單項服務價值變化不大，1996年的排序依次為：水源涵養＞土壤形成與保護＞生物多樣性保護＞空氣調節＞廢物處理＞氣候調節＞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、土壤形成與保護、生物多樣性保護、空氣調節、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化的發展，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模。

（2）土地利用的變化促使信宜市土地生態服務價值出現變化，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服務價值較高的林地轉化為生態服務價值為零的建設用地。

（3）在生態系統單項服務功能中，除了食物生產外，其他生態服務價值都在減少，這是因為信宜市在發展水果產業時，占用了大量生態服務價值高的林地，在發展經濟同時損壞了生態環境。

（4）隨著經濟社會和城鎮化的快速發展，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服務價值的減少，需要加強生態環境保護意識，轉變經濟增長方式，發展資源節約型和環境友好型社會，強化土地利用規劃，保持土地的生態服務價值，實現信宜市經濟社會與生態環境的可持續發展。

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