土地利用變化對生態系統服務價值的影響——以廣州市番禺區為例

蔣春城潘安定

（1廣州大學地理科學學院 廣州 510006 2廣州大學地理科學學院 廣州 510006）

生態系統服務是指通過生態系統的結構和功能直接或間接得到的生命支持產品和服務，包括人類生活所必需的生態產品和保證人類生活質量的生態功能兩部分，是人類賴以生存和發展的基本條件[1]。自從costanze等人提出生態系統服務功能的評價方法和原理后，生態系統服務價值的定量研究已成為當今生態學和生態經濟學的熱點問題。而土地作為陸地各生態系統的載體，維持生態系統的各項功能，因此土地利用/覆蓋變化必然影響生態系統的結構和功能[2]。近年來，運用土地利用類型變化來評價生態系統服務功能的研究工作已經廣泛的開展[3～9]。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

本研究是以2000年設立的廣州市番禺區行政區劃為研究區域，其位于廣東省中南部的珠江三角洲腹地，是穗港澳的地理中心位置。其總面積為786.15Km2，地勢西北高，東南低，北部及西北部地區是山丘，南部是珠江三角洲沖積平原，南濱珠江出?？?，屬于亞熱帶海洋性季風氣候，年均溫是21.8℃，年均降水量1946.5mm，植被屬南亞熱帶常綠闊葉林區。

1.2 生態系統服務價值評價方法

自從1997年costanza[1]等人的“生態系統服務價值和自然成本”一文發表后，生態系統價值估算的科學意義得以明確。但該項研究中的某些數據存在較大的偏差，引起了學界內外的激烈討論。2003年謝高地[12]等人根據中國的實際情況，參考costanza的研究成果，制定了中國不同陸地生態系統單位面積生態服務價值表（表1）。應用Costanza提出的ESV計算公式進行估算。

表1 中國不同陸地生態系統單位面積生態服務價值表（元/hm2·a）

1.3 敏感系數分析法

為了驗證生態系統類型對于土地利用類型的代表性以及生態價值系數的準確性，采用敏感性指數（the coefficient of sensitivity CS）來確定ESV隨時間變化對VC變化的依賴程度。當CS<1，表明生態系統價值缺乏彈性的，當CS>1，表明生態系統價值是有彈性的。CS越大，表明生態系統服務價值相對于價值系數是有彈性的。其計算公式為：

2 結果與分析

2.1 生態系統服務價值變化

根據生態系統服務價值的計算公式 (4)和2000～2008年各土地利用類型的面積表（2）,計算得出各土地生態系統服務總價值表（3），從表（3）中可以看出，研究區2000年總ESV為11.52億元，2008年為10.02億元，8年內減少了1.5億元，變化率為13.02%?？傮w變化偏大。耕地生態系統的面積減少量最大，達10.36×103hm2，其損失的ESV為0.63億元，占變化總絕對值的42.26%，而水域生態系統減少量為2.04×103hm2，其損失的ESV高達0.83億元，占變化總絕對值的55.37%，未利用地面積減少量為5.40×103hm2，其ESV損失為0.02億元，僅占變化總絕對值的1.03%。研究區在2000～2008間水域、耕地、林地、未利用地均減少，建設用地則大量增加，但是生態價值各項系數為零，這樣就導致研究區在這八年間生態系統服務總價值大幅度下降。

表3 2000～2008年番禺區生態系統服務總價值及價值構成變化

2.2 敏感性分析

根據敏感性指數（CS）的計算公式(6),本文將各種土地利用類型（VC）分別上下調整50%，計算出了研究區域2000年和2008年的CS（表四），結果表明ESV對VC的敏感性指數均小于1，從大到小依次為水域、耕地、林地、未利用地、建設用地，最高值為0.78～0.82，研究區內ESV對VC缺乏彈性，研究結果可信。

5生態系統服務價值敏感度

3 結論與討論

（1）本文根據研究區域2000年和2008年2期土地利用數據，在分析各種土地利用類型變化的基礎上，應用謝高地等人根據中國的實際情況，參考costanza的研究成果，所制定的中國不同陸地生態系統單位面積生態服務價值系數，估算了由土地利用變化對番禺區總生態系統服務價值的影響。并通過敏感性指數來驗證土地類型生態價值系數的合理性，其驗證結果表明，本文所選用的價值系數適用于該研究區

（2）研究區在2000～2008年的8年間土地利用結構發生了重大變化，建設用地面積增加最多，達17.89×103hm2，增幅為127.87%，其他土地利用類型均減少，其中耕地面積減少最多，達10.36×103hm2，降幅達31.65%，林地、水域、未利用地分別減少了2.65%、9.16%、9.74%，這反映了快速城市化過程中大量的其他類型的土地向建設用地轉化。

（3）土地利用變化也導致了番禺區的生態服務價值發生了變化，2000～2008年生態系統服務總價值減少了1.5億元，變化率為13.02%，總體變化偏大，其主要原因是水域和耕地面積的減少，二者所損失的ESV占到研究區生態總價值損失的97.3%，可見，水域和耕地對該區的生態安全具有非常重要的意義。在以后的經濟發展過程中，應優化土地利用結構，嚴格控制建設用地面積，增加水域、耕地面積，不能以犧牲生態環境為發展經濟的代價，以此實現生態系統的可持續發展。

[1]Costanza R, d’Arge R, de Groot R, et al.The value of the world’s ecosystemservicesand natural capital[J].Nature, 1997, 387: 253－260.

[2]Turner B L, Skole D L, Sanderson S, et al.Land-use and LandcoverChange Science /Research Plan [R].Sweden: Global ChangeReport, 1995.

[3]蔡邦成,陸根法,等.土地利用變化對昆山生態系統服務價值的影響[J].生態學報,2006,26（6）:3005－3010.

[4]葉長盛,董玉祥.珠江三角洲土地利用變化對生態系統服務價值的影響 [J].熱帶地理,2010,30（6）:603－621.

[5]葉延瓊,章家恩.廣州市土地利用變化對生態系統服務價值的影響研究[J].生態科學,2008,27（2）:119－123.

[6]喻建華,高中貴,張露,等.2005.昆山市生態系統服務價值變化研究[J].長江流域資源與環境,2005,14(2):213-217.

[7]熊鷹,謝更新,等.喀斯特區土地利用變化對生態系統服務價值的影響—以廣西環江縣為例 [J].中國環境科學,2008,28（3）:210－214

[8]吳后建,王學雷,等.土地利用變化對生態系統服務價值的影響—以武漢市為例[J].長江流域資源與環境,20086,15（2）:185－190.

[9]王宗明,張樹清,等.土地利用變化對三江平原生態系統服務價值的影響[J].中國環境科學,2004,24（1）:125－128.