基于土地利用變化的神農(nóng)架生態(tài)服務(wù)價(jià)值研究

王淼++劉軍

在了解土地利用變化對(duì)區(qū)域生態(tài)服務(wù)價(jià)值的影響具有重大意義之后，以神農(nóng)架為研究區(qū)，以謝高地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表為基準(zhǔn)，進(jìn)行神農(nóng)架生態(tài)服務(wù)價(jià)值評(píng)估，并分析通過1987年、2000年、2013年、2015年的土地利用類型變化對(duì)神農(nóng)架生態(tài)服務(wù)價(jià)值的影響。結(jié)果表明：神農(nóng)架林區(qū)的主要土地類型是林區(qū)，1987年至2015年神農(nóng)架水體的增加量最多，草地的減少量最多，濕地面積減少88%，而林地面積減少了13%，農(nóng)田基本保持穩(wěn)定。總體來看，1987年至2015年神農(nóng)架生態(tài)服務(wù)價(jià)值逐年下降。其中，草地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值和濕地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值的總體趨勢(shì)都是逐年下降的;水體的生態(tài)服務(wù)價(jià)值逐年增加;林地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值先由1987年到2013年增加，又2015年減少。

一、研究區(qū)概況

神農(nóng)架位于湖北省西部，東經(jīng)109°56′～110°58′，北緯31°15′～31°75′，總面積3253平方公里。神農(nóng)架是一塊保存完好的原始森林，擁有各類植物3700多種，其中列為國家一、二級(jí)保護(hù)的樹種有39種。有各類動(dòng)物1000余種，不乏金絲猴、華南虎等國家保護(hù)動(dòng)物。神農(nóng)架自然資源豐富，其中，森林覆蓋率達(dá)到了91.1%;礦產(chǎn)資源豐富，已探明的礦種有磷礦、鐵礦、鎂礦等15種，其中磷礦儲(chǔ)量為21731萬噸;神農(nóng)架是長(zhǎng)江與漢水的分水嶺，境內(nèi)大小河流317條，水能資源十分豐富，水資源總量為31.6億立方米;神農(nóng)架林屬于北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。春夏之間會(huì)發(fā)生冰霜，夏季空氣濕潤(rùn)多雨，冬季氣候溫和少雨。年降雨量在800-1200mm之間。

二、研究方法

（一）數(shù)據(jù)來源及處理

本次研究的數(shù)據(jù)主要來自于2015年神農(nóng)架林區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒，2015年土地利用數(shù)據(jù)，姜哲等人對(duì)神農(nóng)架的研究并通過相關(guān)資料的查閱以及實(shí)地考察和相關(guān)文獻(xiàn)查閱，采用土地利用一級(jí)分類系統(tǒng)，將土地利用類型劃分為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用地6類。并進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的提取與系數(shù)的修正。

（二）研究方法

基于單位面積價(jià)值當(dāng)量因子的方法設(shè)定神農(nóng)架單位生態(tài)系統(tǒng)提供生態(tài)服務(wù)的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上通過橫向與縱向的分析從而進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值效益評(píng)估。

（三）研究區(qū)分區(qū)與生態(tài)服務(wù)價(jià)值系數(shù)

在對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估時(shí)，由于涉及面較廣，不同的系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值各不相同。所以本次研究采用土地一級(jí)分類系統(tǒng)將神農(nóng)架的生態(tài)系統(tǒng)分為森林、草地、農(nóng)田、濕地、水體和荒漠六大部分分別計(jì)算生態(tài)服務(wù)價(jià)值。同時(shí)，該生態(tài)系統(tǒng)的六大組成部分所提供的生態(tài)服務(wù)細(xì)分為氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、水文調(diào)節(jié)、保持土壤、廢水處理、維持生物多樣性、食物生產(chǎn)、原材料生產(chǎn)和提供美學(xué)景觀共9類。

謝高地等人在參考了前人對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的研究，并結(jié)合對(duì)我國200位生態(tài)學(xué)者的問卷調(diào)查，制定出了我國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子定義為1hm2全國平均產(chǎn)量的農(nóng)田每年自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。而一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子的經(jīng)濟(jì)價(jià)值量等于當(dāng)年全國平均糧食單產(chǎn)市場(chǎng)價(jià)值的1/7。同時(shí)可以制定出一個(gè)全國平均狀態(tài)下的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的單價(jià)。

（四）神農(nóng)架生態(tài)服務(wù)價(jià)值修正系數(shù)

由于不同地區(qū)的土地利用類型所占比例各不相同，故不同地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值有所不同。因此在計(jì)算神農(nóng)架的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值時(shí)需要對(duì)全國的生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行相關(guān)修正。謝高地等在Costanza等提出的評(píng)價(jià)模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合中國實(shí)際情況，確定了我國不同區(qū)域的生態(tài)服務(wù)價(jià)值的修正系數(shù)，湖北省為1.27。

（五）神農(nóng)架生態(tài)服務(wù)價(jià)值計(jì)算.結(jié)合神農(nóng)架的土地利用類型面積及修正系數(shù)，可以制定2015年神農(nóng)架不同土地利用類型的生態(tài)服務(wù)價(jià)值表。

（六）土地利用動(dòng)態(tài)度.土地利用動(dòng)態(tài)度表達(dá)模型：Ri=（UB-UA）/UA·1/T·100%

其中，Ri為某一段時(shí)間內(nèi)被研究土地類型的動(dòng)態(tài)度，UA和UB分別為研究初期與研究末期某一土地利用類型的數(shù)量，T是該種土地利用類型的研究時(shí)長(zhǎng)。R越大，土地利用發(fā)展越快。

三、結(jié)果及分析

（一）土地利用變化分析.

可以看出神農(nóng)架在1987年至2015年間的土地利用變化明顯。首先我們可以得出，從1987年至2015年總體來看減少的是林地面積、草地面積、農(nóng)田面積和濕地面積，增加的是水體面積。其中，1987年到2015年，水體面積逐漸增加，由70公頃變化成1919公頃;濕地面積和草地面積都是逐漸減少;林地面積先又1987年259816公頃到2013年增加到282035公頃，再到2015年減少到225796公頃，所以林地面積總體來說減少;1987年至2005年農(nóng)田面積先增大后減小再增大，呈現(xiàn)波動(dòng)趨勢(shì)。

由于動(dòng)態(tài)度R越大，土地利用發(fā)展越快，所以，從1987年至2000年土地利用發(fā)展最快的為農(nóng)田，發(fā)展最慢的是濕地;2000年至2013年土地利用發(fā)展最快的是水體，發(fā)展最慢的是農(nóng)田;2013年至2015年土地利用發(fā)展最快的是水體，發(fā)展最慢的是草地。1987年至2015年總體來看，水體面積持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，而濕地面積和草地面積則是持續(xù)的負(fù)增長(zhǎng)，濕地和草地的土地類型破壞嚴(yán)重。

（二）神農(nóng)架國家公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化分析

1987年至2015年神農(nóng)架總體生態(tài)服務(wù)價(jià)值分別為76.15億元、74.347億元、73.522億元、58.174億元，逐年遞減。草地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值和濕地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值的總體趨勢(shì)都是逐年下降的;而1987年至2015年水體的生態(tài)服務(wù)價(jià)值由0.035億元逐年增加到0.991億元;而1987年至2015年林地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值先由1987年的63.803億元增長(zhǎng)到2013年的67.634億元，隨后又減少到2015年的55.479億元，呈現(xiàn)波動(dòng)，但波動(dòng)幅度不大，隨著神農(nóng)架林區(qū)的生態(tài)保護(hù)，使得林地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值保持相對(duì)穩(wěn)定;農(nóng)田的生態(tài)服務(wù)價(jià)值由1987年的0.635億元到2000年增加到0.885億元，到2013年減少到0.32億元，到2015年又增加到0.574億元，總體來說也是在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)，但波動(dòng)幅度相對(duì)較大，農(nóng)田系統(tǒng)的穩(wěn)定性相對(duì)林地來說較差。

（三）生態(tài)系統(tǒng)單項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值變化

1987年至2015年，氣候調(diào)節(jié)生態(tài)服務(wù)價(jià)值下降32.26%，水文調(diào)節(jié)生態(tài)服務(wù)價(jià)值下降27.65%，廢物處理的生態(tài)服務(wù)價(jià)值下降40.25%，這些生態(tài)服務(wù)價(jià)值下降主要是由于濕地面積的大幅度減小，由此可見，濕地對(duì)于生態(tài)服務(wù)價(jià)值的提高具有重要的作用。而氣體調(diào)節(jié)生態(tài)服務(wù)功能由1987年的10.783億元增加到2013年的11.388億元再減少到2015年的8.961億元，保持土壤生態(tài)服務(wù)功能由1987年的12.403億元增長(zhǎng)到2013年的12.914再減少到2015年的10.067億元，這兩個(gè)生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值的下降主要與神農(nóng)架的林區(qū)面積增減同步，說明林區(qū)的土地利用類型在氣體調(diào)節(jié)和保持土壤兩項(xiàng)上起到了決定性作用。

四、結(jié)論與討論

1.通過對(duì)神農(nóng)架土地利用類型變化分析，得出神農(nóng)架林區(qū)的主要土地類型是林區(qū)，森林覆蓋率始終達(dá)到89%以上，與其中國國家森林公園的氣質(zhì)相符，同時(shí)由于退耕還林工作的進(jìn)行，使得神農(nóng)架的林區(qū)土地類型在1987年至2015年間始終保持穩(wěn)定。同時(shí)由于神農(nóng)架的發(fā)展需要導(dǎo)致了水域面積的擴(kuò)大滿足于各項(xiàng)需求。但通過實(shí)地考察與數(shù)據(jù)分析可知，除了林區(qū)和水域之外，其他的土地利用類型面積都有所減少，特別是濕地面積減少幅度較大，動(dòng)態(tài)度太低，不利于神農(nóng)架國家濕地公園的建設(shè)。

2.1987年至2015年神農(nóng)架水體的增加量最多，草地的減少量最多，濕地面積減少88%，面臨著一定的危機(jī)，而林地面積由于基數(shù)較大減少了13%，農(nóng)田基本保持穩(wěn)定。根據(jù)統(tǒng)計(jì)圖表可以看出，不同的時(shí)期，面對(duì)不同的政策和法律，各土地利用類型的發(fā)展也各不相同。如1985年提出了“加強(qiáng)保護(hù)，立體開發(fā)，綜合利用，全面開發(fā)”的方針，1987年至2000年林地的利用和發(fā)展向著正方向，隨著2000年“天保工程”和退耕還林工程的全面實(shí)施，神農(nóng)架開始全面禁止砍伐天然林，結(jié)果是林地的動(dòng)態(tài)度達(dá)到了0.61%，而2013至2015年，投資環(huán)境開放和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的增加，從而抑制了林地的發(fā)展，動(dòng)態(tài)度為-9.97%。

3.對(duì)比發(fā)現(xiàn)，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化與土地利用類型的變化呈正相關(guān)。不同的土地利用類型也與生態(tài)系統(tǒng)單項(xiàng)服務(wù)價(jià)值的相關(guān)程度也不一樣。通過對(duì)比1987年至2013年的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)林地和水域兩種類型對(duì)氣體調(diào)節(jié)、保持土壤、維持生物多樣性和提供原材料這四項(xiàng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值的正相關(guān)程度較大;草地和濕地這兩種類型對(duì)氣候調(diào)節(jié)、水文調(diào)節(jié)、廢物處理、維持生物多樣性和提供美學(xué)景觀這五項(xiàng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值的正相關(guān)程度較大;農(nóng)田則主要與食物生產(chǎn)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值關(guān)聯(lián)程度較大。

4.本文在計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值時(shí)，采用了Costanza生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值計(jì)算公式，并參照了謝高地等的中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)單位面積價(jià)值，研究結(jié)果可信。

5.由于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的復(fù)雜性，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的制定面臨著許多方面的問題，筆者對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的研究相對(duì)淺顯，在引用數(shù)據(jù)方面比較困難，具體的計(jì)算方面考慮的方面相對(duì)缺少手段和方法，對(duì)影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的具體因素還需進(jìn)一步分析。

（作者單位：1.湖北大學(xué)旅游發(fā)展研究院;2.湖北大學(xué)商學(xué)院）