東北黑土區(qū)土地利用變化研究

夏鑫

【摘 要】本文在GIS與RS技術(shù)的支持下，采用生態(tài)服務(wù)價(jià)值法對(duì)東北典型黑土地利用變化引起的生態(tài)服務(wù)價(jià)值變化進(jìn)行研究。研究表明：土地利用結(jié)構(gòu)呈單一化發(fā)展趨勢(shì)，在土地利用程度上其土地利用整體處于發(fā)展期；耕地、建設(shè)用地和水域呈增加趨勢(shì)，其它地類則減少，其中耕地增幅最大，為5.79%，草地減幅最多，達(dá)23.19%；15年間生態(tài)服務(wù)總價(jià)值減少，主要原因是林地和草地面積的減少使得生態(tài)服務(wù)總價(jià)值減少。

【關(guān)鍵詞】生態(tài)服務(wù)價(jià)值；土地利用變化；GIS

[Abstract] This research with the support of GIS and RS technology， by the method of ecological service value， the northeast typical changes of ecosystem service value caused by land use change were studied. Research shows that the diversified development trend of land use structure， and the land use in land use degree of the overall development； The cultivated land， construction land and waters increased， other class decreases， the cultivated land growth largest， at 5.79%， grass damped most， by 23.19%； 15 years ecological service value， the main reason is due to reduced woodland and grassland area ecosystem service value.

[Key words] Ecological service value； Land use change； The GIS

黑土素有“土中之王”的美譽(yù)，是自然肥力比較高的農(nóng)用土壤之一。我國東北黑土區(qū)是世界上僅有的三大黑土區(qū)之一，是我國重要的商品糧基地。東北黑土區(qū)的典型區(qū)范圍生態(tài)環(huán)境比較脆弱，而且最近15年土地利用發(fā)生較大變化。因此，研究該區(qū)域近15年土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響，對(duì)于研究黑土區(qū)土地利用變化機(jī)理，保護(hù)黑土區(qū)生態(tài)安全，促進(jìn)黑土區(qū)資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展具有重要的應(yīng)用價(jià)值和典型的科學(xué)意義，更具有重要的戰(zhàn)略意義.

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及其價(jià)值的研究始于20世紀(jì)70年代。由于缺乏生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的理論方法，對(duì)其研究發(fā)展緩慢。1997年Costanza等人在《自然》雜志上發(fā)表的“全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值和自然資本”一文對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行的研究川，從科學(xué)意義上明確了生態(tài)服務(wù)價(jià)值估算的原理方法。隨后，國內(nèi)學(xué)者對(duì)生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能和生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行深入研究。目前，國內(nèi)外對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的評(píng)價(jià)方法主要有能值分析法、物質(zhì)量評(píng)價(jià)法.

生態(tài)系統(tǒng)的各單項(xiàng)服務(wù)以及不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)可以統(tǒng)一為貨幣值進(jìn)而進(jìn)行比較。同時(shí)，由于Costanza計(jì)算的全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值只是全球范圍的一個(gè)均值，并且某些數(shù)值存在較大偏差。因此，本研究采用Costanza生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值公式，同時(shí)借用謝高地等根據(jù)我國國情參考Costanza部分研究成果的基礎(chǔ)上制定了中國不同陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值.將其中不同土地利用類型的各項(xiàng)服務(wù)價(jià)值求和得到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)。ESV為研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值（元）；Ai為第i種土地利用類型面積（hm2）。為生態(tài)服務(wù)價(jià)值系數(shù)，即單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值（元，hm2·a）。

土地利用類型面積變化為：耕地>林地>草地>未利用地>建設(shè)用地>水域。從土地利用單一動(dòng)態(tài)度來看：草地>林地>未利用地>耕地>水域>建設(shè)用地。其中，耕地、水域和建設(shè)用地呈增加態(tài)勢(shì)，而林地、草地和未利用地均不同程度減少，耕地增加主要源于林地、草地及未利用地開墾為耕地。

土地利用結(jié)構(gòu)呈單一化發(fā)展趨勢(shì)，耕地、林地、建設(shè)用地逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。土地信息熵由1.07降為0.99，優(yōu)勢(shì)度指數(shù)由0.4變?yōu)?.45，均衡度指數(shù)由0.6降為0.55，說明土地多樣性降低。從土地利用程度分析，1991—2006年土地利用程度綜合指數(shù)由282.45上升到286.86，說明其土地利用程度不斷加強(qiáng)，土地利用程度變化率R=0.156>0，表明土地利用整體處于發(fā)展期。

從土地利用變化對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的影響來看，1991—2006年生態(tài)服務(wù)價(jià)值呈減少趨勢(shì)，減少率為3.65%，主要是源于林地和草地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值相對(duì)較高，并且林地和草地面積的減少，從而使得生態(tài)服務(wù)總價(jià)值減少。此外， 1991年和2006年的生態(tài)服務(wù)價(jià)值分別是其當(dāng)年GDP總量的0.54倍和0.52倍，從一個(gè)側(cè)面說明今后在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)更要保護(hù)生態(tài)環(huán)境。1991—2006年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值減少，說明生態(tài)環(huán)境總體趨勢(shì)向不良方向發(fā)展。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的減少主要來源于林地的減少。林地的減少主要是開發(fā)為耕地，并且土地利用信息熵、優(yōu)勢(shì)度和均衡度的變化均說明土地利用結(jié)構(gòu)趨向于單一化，耕地、林地、建沒用地占據(jù)主導(dǎo)地位，從而降低了其多樣性，不利于其土地利用的。也不利于對(duì)黑土資源的持續(xù)利用。岡此，應(yīng)該加大土地利用調(diào)控力度，不應(yīng)片面的為追求耕地?cái)?shù)量的增加而進(jìn)行毀林開荒，制止盲目開發(fā)行為，以保護(hù)生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。