延吉市土地利用變化及其對生態系統服務價值的影響

張 恒，宮 雪，余 廣，李明玉

(延邊大學理學院，吉林 延吉 133002)

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延吉市土地利用變化及其對生態系統服務價值的影響

張 恒，宮 雪，余 廣，李明玉*

(延邊大學理學院，吉林 延吉 133002)

參考Costanza關于生態系統服務價值的研究以及學者關于陸地生態系統服務的相關理論，計算并分析1990—2014年間延吉市土地利用及生態系統服務價值的變化。結果表明：1990—2014年間，延吉市各用地類型面積總體呈增長趨勢，由16 731.72 hm2增長至18 186.91 hm2，漲幅為8.7%。延吉市生態系統服務價值有所增加，由12 076萬元提高至13 532.66萬元。通過分析，可為未來的城市發展和規劃提供參考，以期合理規劃土地利用結構，從而實現人口、資源與環境的可持續發展。

延吉市；土地利用；生態系統服務價值；動態變化

生態系統服務是通過生態系統自身的結構、過程和功能得到生命支持的產品和服務，是人們得以生存的根本[1]。人們對生態系統重要性的認識程度、經濟社會發展程度及土地利用方式等眾多因素影響生態系統的服務價值[2]。隨著區域經濟的快速發展，如何在經濟發展和生態環境之間找出平衡點，是人們越來越關注的課題，也是未來區域發展的重要戰略[3]。

延龍圖地區(延吉市、龍井市、圖們市的簡稱)逐步實現區域一體化，其中延吉市為區域核心城市，因此，本文以延吉市為研究對象，在充分參考國內外研究的基礎上，計算延吉市1990年、2005年、2014年生態系統服務價值并進行相關分析。通過分析，有助于處理經濟社會發展與生態系統的關系，推進土地利用結構優化，爭取早日把延吉市打造成為生態空間合理、產業綠色低碳、人居環境優雅的生態文明示范區[4-5]。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

該研究所用數據為1990年、2005年、2014年延吉市城市現狀圖、延吉市當年統計年鑒，部分指標數據來自延吉市當年生態環境報告。結合延吉市實際情況，將城市用地劃分7個類型，分別為林地、綠地(公園綠地、廣場綠地、防護綠地和庭院綠地)、耕地、水體(人工濕地、天然濕地)、園地、難利用地和建設用地。

1.2 研究方法

根據延吉市的實際情況，本文參考謝高地的中國陸地生態系統單位面積生態服務價值表[6]，選取其中9個指標。在生態系統服務價值當量系數方面，主要考慮到延吉市內有部分難利用地，其植物覆蓋較少，對生態系統的作用發揮較少，而對土壤形成與保護的作用較明顯，因而進行相應修正，難利用地的土壤形成與保護的價值當量為248.6元/hm2，從而確定延吉市生態系統服務的價值系數。生態系統服務價值計算公式為：

ESV=∑VCk×Ak

ESVf=∑VCfk×Ak

式中：ESV為生態系統服務總價值/元，VCk為生態價值系數/(元·hm-2·a-1)，Ak為研究區內土地利用類型k的分布面積/hm2；ESVf為生態系統單項服務總價值/元，VCfk為單項服務價值系數/(元·hm-2·a-1)

2 土地利用類型變化分析

2.1 土地利用類型變化時空格局

1990—2014年，延吉市土地利用類型中，耕地和綠地面積占較大比重，達61.81%～70.27%。同時，建設用地也在不斷的增長(表1，圖1)。

表1 1990—2014年延吉市各地類面積及其變化

圖1 1990—2014年各土地利用類型面積變化

在1990—2005年，園地、水體、耕地、建設用地有所增長。其中，以園地的增長最為明顯，由100.96 hm2增長到532.48 hm2，漲幅為427.44%。耕地由8 606.89 hm2增加至8 983.3 hm2，增幅為4.37%；水體和建設用地分別增加了91.36和310.69 hm2，漲幅分別為16.08%、11.46%。其中，林地由1 173.67 hm2減少至1 021.72 hm2，減幅為12.95%，綠地、難利用地分別減少了638.67和57.49 hm2，減幅分別為20.27%和13.69%。2005—2014年，林地增加量最為明顯，增長了635.46 hm2，漲幅為62.2%。而綠地、難利用地也由之前的2 511.39和362.55 hm2增加到3 278和462.22 hm2，漲幅分別為30.53%、27.49%。總體來看，1990—2014年，延吉市各用地類型總體呈增長趨勢，由16 731.72 hm2增長至18 186.91 hm2，漲幅達到了8.7%。其中，園地增長幅度最大，由100.96 hm2增長到498.97 hm2，漲幅達到了394.24%。耕地是眾多用地類型中唯一面積有所減少的用地類型，由最初的8 606.89 hm2減少到7 962.55 hm2，降幅達7.49%。隨著城鎮化水平的快速提升，延吉市的建設用地在研究期間一直增長，由2 711.99 hm2增加至3 682.91 hm2，漲幅為35.8%。

2.2 土地利用轉移矩陣

1990—2014年，延吉市流失面積最高的用地類型是耕地,高達2 046.86 hm2,其主要去向為建設用地。其次是建設用地,轉出面積為798.33 hm2，其主要去向為綠地和耕地。綠地的轉出面積也相對較高，達到761.14 hm2，其主要去向為建設用地。在轉入方面，建設用地的轉入面積達1 955.78 hm2，位居首位，來自綠地和難利用地。其次，綠地的轉入面積也有946.06 hm2，主要來自于耕地(表2)。

表2 1990—2014年延吉市土地利用變化轉移矩陣

3生態系統服務價值變化分析

3.1 不同生態系統類型價值變化

延吉市生態系統的動態度在1990—2005年、2005—2014年分別為0.24和0.9，均大于0，表明延吉市生態系統服務價值一直在增長(表3)。延吉市用地類型中，耕地的生態系統服務價值比重較大，達到41.14%。其次是水體和林地，分別為19.98%和19.42%。其中，園地的服務價值比重最小，僅為0.79%。1990—2014年，林地、水體、綠地、難利用地的服務價值上升，而耕地、園地和難利用地則呈下降趨勢。林地的增加最大，達到934.82萬元，漲幅達41.2%。綠地與水體的增量分別為81.97和313.03萬元。而耕地、園地、難利用地的服務價值則出現下降，其中，耕地的生態系統服務價值下降最大，達到393.97萬元，而園地增長率則下降最大，達到-27.69%。

表3 1990—2014年延吉市不同生態系統類型的價值變化

3.2 不同服務功能類型價值變化

1990—2014年，延吉市生態系統服務價值增加了1 456.66萬元，各項功能的比例變化不大(表4)，其中，土壤形成與保護、水源涵養、廢物處理3項占生態系統服務的比例最大，合計貢獻率為55.63%～57.35%；其次是氣候調節和生物多樣性2項，貢獻率達21.10 %～21.85%。1990—2005年，延吉市總生態系統服務價值增加了442.49萬元，除土壤形成與保護有所下降外，其余各個服務均有所增加。其中，水源涵養、廢物處理的增幅較大，分別增長了172.28和157.76萬元。而土壤形成與保護的生態系統服務則下降了3.68萬元。在2005—2014年，延吉市的生態系統服務價值增長迅速，提高了1 014.17萬元。其中，氣體調節、土壤形成與保護的服務價值增加最為明顯，為200.41和213.49萬元。同時，廢物處理、食物生產價值則有所下降，分別下降了8.86和64.78萬元。在年變化率方面，2005—2014年，延吉市各生態系統服務的變化率較大，其中以原材料、氣體調節的變化最大，年變化率分別達3.9%和2.24%。

表4 1990—2014年延吉市不同服務的價值變化

3.3 人均生態系統服務價值變化

人口對生態系統服務價值有所影響。因此，在關注延吉市生態系統服務價值時，也應注意人均生態系統服務價值。隨著城市化進程的加快，延吉市的常住人口也迅速增加，由1990年的283 114人增長至2014年的530 127人。根據已知數據，可得延吉市不同年份人均生態系統服務價值(圖2)。

延吉市的人均生態系統服務價值1990年為426.39元,即2005年為291.71元，2014年為255.27元。延吉市人均生態系統服務價值一直下降，近10年，下降速度有所減緩。

圖2 延吉市不同年份的人均生態系統服務價值和常住人口

4 驅動力分析

從分析結果可知1990—2014年延吉市的土地利用變化情況，為分析其根本原因，本文從以下幾個角度進行分析。

4.1 人類活動

近年來，延吉市堅持生態優先的原則，通過郊區公路綠化，將城市綠地系統與郊區綠地連接起來，并大力建造公益林近1.6萬hm2。在產業結構方面，實行綠色招商政策，保護環境實行“一票否決”，控制污染項目入境，大力推動發展民族食品產業、IT產業、人參產業等生態特色產業。

4.2 政策驅動

政策是用地類型改變的主要原因，政府在制定相關區域的發展規劃時，注重生態環境建設，可實現區域社會效益、經濟效益、生態效益相協調發展[7]。而政府對于保護生態的宣傳與推廣，使居民的環保意識增強，使人為活動逐漸由破壞生態轉向治理環境。由于政府對研究區生態的重視，使得大量非林地轉變為林地，土地利用結構發生較大變化。

4.3 人口增長

人口的增長加劇城市住房、交通、就業以及娛樂休息等土地的需求量，導致城市建設用地增加，客觀上導致生態用地遭到破壞或減少，使得延吉市土地利用結構特征發生變化。

5 討論與結論

本文結合延吉市土地利用類型分析，計算延吉市生態系統服務價值[8]，以期為延吉市的土地規劃和生態保護提供理論支撐[9]。

1) 在土地利用類型方面，1990—2014年，延吉市各用地類型面積總體呈增長趨勢，由16 731.72 hm2增長至18 186.91 hm2，漲幅達8.7%。其中，園地增長的幅度最大，漲幅達394.24%。而隨著城鎮化的推進，建設用地的面積一直在增長，由2 711.99 hm2增加至3 682.91 hm2。在土地轉移方面，延吉市轉出面積最高的類型是耕地,高達2 046.86 hm2,其去向為建設用地。轉入面積最多的為建設用地，主要由綠地和難利用地轉化而來。

2) 1990—2014年，延吉市生態系統服務價值總體呈相對穩定平緩上升的趨勢[10]，前期增長緩慢，后期增長快。由1990年的12 076萬元增加至2014年的13 532.66萬元。其中，林地的增量最大，高達934.82萬元，漲幅達41.2%。耕地的生態系統服務功能價值下降最大，達393.97萬元，而園地的增長率則下降最大，達-27.69%。在各功能中，水源涵養、土壤形成與保護、廢物處理3項貢獻最大，達55.63%～57.35%。延吉市人均生態系統服務價值則呈下降趨勢。

3) 人為活動是延吉市土地利用變化的主要驅動因素[11]，政策對土地利用的變化也有一定的影響[12]。延吉市應充分利用自然生態、邊境區位、民俗文化等優勢，應加強生態環境建設[13]，大力開發生態觀光、養生健身，鼓勵朝陽產業的發展。相關部門應實施可持續發展的用地配置計劃，加強綠地系統的規劃，凸顯生態環境的保護目標。

[1] 李正,王軍,白中科,等.貴州省土地利用及其生態系統服務價值與灰色預測[J].地理科學進展,2012,31(05):577-583.

[2] 劉季驄,李志剛,李興. 北方農牧交錯帶不同土地利用方式土壤呼吸速率探究[J].內蒙古民族大學學報(自然科學版),2014(03):306-309.

[3] 賴雪梅,羅偉玲.北部灣經濟區生態用地生態系統服務價值研究[J].中國國土資源經濟,2014(11):46-49.

[4] 曾杰,李江風,姚小薇.武漢城市圈生態系統服務價值時空變化特征[J].應用生態學報,2014,25(03):883-891.

[5] 劉永強,廖柳文,龍花樓,等.土地利用轉型的生態系統服務價值效應——以湖南省為例[J].地理研究,2015,34(04):691-700.

[6] 王云,周中學,郭忠哲.都市農業景觀破碎化過程對生態系統服務價值的影響——以西安市為例[J].地理研究,2014,33(08):1097-1105.

[7] 陳美球,趙寶蘋,羅志軍,等.基于RS與GIS的贛江上游流域生態系統服務價值變化[J].生態學報,2013,33(09):2761-2767.

[8] 劉金勇,孔繁花,尹海偉,等.濟南市土地利用變化及其對生態系統服務價值的影響[J].應用生態學報,2013,24(05):1231-1236.

[9] 郭榮中,楊敏華.長株潭地區生態系統價值分析及趨勢預測[J].農業工程學報,2014,30(05):238-246.

[10] 賀申泰. 基于土地利用的生態服務價值估算及其與經濟發展的關系[J].湖北民族學院學報(自然科學版),2012(04):462-465,476.

[11] 徐麗芬,徐學工,羅濤,等.基于土地利用的生態系統服務價值當量修訂方法——以渤海灣沿岸為例[J].地理研究,2012,31(10):1775-1784.

[12] 胡和兵,劉紅玉,郝靜鋒,等.城市化對流域生態系統服務價值空間異質性的影響——以南京市九鄉河流域為例[J].自然資源學報,2011,10(26):1715-1725.

[13] 賀子康,張永福,張嚴俊,等.艾比湖流域生態系統服務價值時空分異特征及其對土地利用/土地覆被的響應[J]. 安徽農業科學,2014(08):2452-2456.

Spatial and temporal dynamics of land use and its influence on ecosystem service value in the area of Yanji City

ZHANG Heng, GONG Xue, YU Guang, LI Mingyu*

(SciencesCollegeofYanbianUniversity,YanjiJilin133002，China)

This paper referenced Costanza on ecosystem services value calculation method and Chinese scholars about the relevant theories of land ecosystem service value. It calculated and analyzed the land use of Yanji City from 1990 to 2014 and dynamic change of ecosystem service value. Results showed that overall growth trend in the area of each land use type of Yanji City from 16 731.72 hm2increased to 18 186.91 hm2in the period of 1990 to 2014. Yanji City’s ecosystem services value had increased by 1.120 76 billion yuan to 135.3266 million yuan. Through the analysis, it can provide reference for future urban development and plan, so as to realize the sustainable development of population, resources and environment.

Yanji City; land use;the value of ecosystem services;dynamic change

2016-06-20 基金項目：國家自然科學基金項目(41461036);延邊大學第八屆本科生科研項目(ydbksky2016317)

張恒(1993—)，男，湖北恩施人，在讀學士，研究方向為城市地理。李明玉為通信作者，

E-mail:leemy@ybu.edu.cn

1004-7999(2016)03-0199-05

10.13478/j.cnki.jasyu.2016.03.003

F301

A