哈尼梯田區(qū)不同旅游模式村寨土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類福利的影響

張 娟,陳 凡,角媛梅,劉澄靜,趙冬梅,劉志林,徐秋娥,邱應(yīng)美

云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院, 昆明 650500

土地利用/覆被的改變(Land Use/Land-Cover Chang, LUCC)通過影響生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、過程與功能,進(jìn)而引起區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化[1]。同時,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的喪失和退化也影響著土地利用結(jié)構(gòu)和效率,嚴(yán)重影響著人類福祉,直接威脅著區(qū)域乃至全球的生態(tài)安全[2]。研究LUCC對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(ecosystem service values,ESV)的影響,對識別區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化趨勢、指導(dǎo)土地利用格局優(yōu)化調(diào)整、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)-社會-生態(tài)的協(xié)調(diào)及可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[3-4]。

Daily[1]和Costanza[5]最早開展了對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的研究,使生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值理論數(shù)量化、科學(xué)化和體系化。R?nnb?ck[6]和Bolund和Hunhammar[7]進(jìn)一步探討了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估理論和方法,分別對農(nóng)業(yè)和城市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進(jìn)行了評價,對完善Costanza提出的評價模型起到了積極的促進(jìn)作用。在Costanza和 Daily的基礎(chǔ)上,國內(nèi)研究根據(jù)中國的實(shí)際情況進(jìn)行了改進(jìn),細(xì)化了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估指標(biāo)體系與方法的細(xì)化改進(jìn)[8-10]。已有研究對自然生態(tài)系統(tǒng)如森林[11]、濕地[12]、草地[13]、河流[14]以及農(nóng)田[15]等的研究較多,而對社會生態(tài)系統(tǒng)如城市的研究正在興起[16-18],但鄉(xiāng)村中的村寨研究比較少見。

當(dāng)前,全球化過程中大量鄉(xiāng)村面臨消失的威脅和挑戰(zhàn)[19-20]。而鄉(xiāng)村旅游因其能夠有力地契合和服務(wù)新時代國家發(fā)展戰(zhàn)略,促進(jìn)農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效、農(nóng)民增收致富、農(nóng)村繁榮穩(wěn)定,加快統(tǒng)籌城鄉(xiāng)融合發(fā)展步伐,被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的重要途徑[21]。然而,鄉(xiāng)村旅游的開發(fā)也會導(dǎo)致土地利用快速變化、生態(tài)破壞和環(huán)境污染等一系列問題。因此,如何評價鄉(xiāng)村旅游開發(fā)導(dǎo)致的土地利用變化、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化及其對人類福利的影響是振興鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì),實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題之一[22-23]。

2013年,紅河哈尼族梯田被列入世界文化遺產(chǎn)名錄,元陽作為遺產(chǎn)所在地旅游業(yè)迅速發(fā)展。村寨是遺產(chǎn)的組成要素之一,其旅游發(fā)展模式對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及人類福利具有重要影響。申遺成功后,政府根據(jù)每個村寨獨(dú)特的區(qū)位和資源優(yōu)勢,規(guī)劃形成了不同旅游發(fā)展模式的村寨,這將影響村寨的LUCC、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及人類福利變化。因此,評估遺產(chǎn)區(qū)不同旅游發(fā)展模式村寨LUCC變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的影響,可為優(yōu)化村寨經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和提升鄉(xiāng)村生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值提供決策支持,促進(jìn)哈尼梯田遺產(chǎn)及村寨的可持續(xù)發(fā)展。

1 研究區(qū)

1.1 村寨自然地理概況

本文研究對象黃草嶺村和勝村,位于紅河哈尼梯田遺產(chǎn)核心區(qū)(圖1),同屬于新街鎮(zhèn)勝村村委會管轄。勝村為鄉(xiāng)鎮(zhèn)府所在地,位于遺產(chǎn)核心區(qū)三大片區(qū)的壩達(dá)片區(qū),黃草嶺村為多依樹片區(qū)。兩個村寨都地處山區(qū),氣候為亞熱帶山地季風(fēng)氣候,四季不分明,雨熱同期,年平均氣溫14℃左右,年降雨量1370mm左右,發(fā)育著較成熟的水稻土,土質(zhì)粘重, 保水保肥的特性較好。兩個村寨都是自然村,自然、生態(tài)環(huán)境相似,耕地和林地面積較大,主要種植水稻和玉米等作物為主,旅游產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,在當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展中逐漸占據(jù)重要位置。

圖1 紅河哈尼梯田遺產(chǎn)區(qū)黃草嶺村、勝村位置及其2009年和2017年土地利用圖

1.2 村寨社會經(jīng)濟(jì)特征和旅游發(fā)展模式

2017年,黃草嶺村面積125.89 hm2,人口994人,2013年開始發(fā)展旅游,高級酒店迅速增加,到2017年床位數(shù)達(dá)到694個。黃草嶺村屬于旅游環(huán)線上發(fā)展較為成熟的村寨,位于多依樹和黃草嶺村兩個觀景臺之間,是游客近距離欣賞哈尼梯田的梯田美景、梯田藝術(shù)的最佳位置,游客在酒店就能觀看梯田日出景觀,旅游發(fā)展模式以攝影觀光和旅游接待為主。2017年,勝村面積515.94 hm2,人口1952人。旅游開發(fā)較早,賓館接待床位數(shù)2009年為124個,2017年為944個。旅游發(fā)展模式以旅游接待為主,側(cè)重于交通引導(dǎo)、住宿餐飲和哈尼族特色旅游商品的出售。勝村為周邊游客聚散地,服務(wù)設(shè)施齊全,旅游者滯留時間較長,是最重要的人流集散點(diǎn)。

2 數(shù)據(jù)來源和研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

調(diào)研時間為2018年09月22日—10月05日,實(shí)地調(diào)研總共14d。研究所需數(shù)據(jù)主要來源于三個方面：①兩個村寨2009年和2017年兩期土地利用數(shù)據(jù)均基于高分辨率遙感影像,經(jīng)實(shí)地調(diào)查進(jìn)行修正,根據(jù)研究區(qū)土地利用特點(diǎn),將土地利用類型分為耕地、林地、草地、建設(shè)用地和其他用地五大類型(圖1)。②通過走訪兩村村委會及對村民調(diào)查獲取了當(dāng)年村寨主要作物產(chǎn)量、果品產(chǎn)量、售出價格和肥料價格等數(shù)據(jù),用于指標(biāo)體系的構(gòu)建和相應(yīng)類別生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的核算。③調(diào)查兩個村寨飯店、農(nóng)家樂、賓館的建成時間、收益情況以及賓館的床位數(shù)、入住率以及入住價格,用于估算旅游服務(wù)收入。

2.2 土地利用變化測算

土地利用轉(zhuǎn)移矩陣可以揭示土地利用類型之間的轉(zhuǎn)移方向和性質(zhì),表達(dá)式為[24]：

式中：S為土地類型面積；n為土地利用的類型數(shù)；i、j分別為研究初期和末期的土地利用類型序號。

2.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估

本文結(jié)合Costanza、de Groot和CICIESV43的分類方法,同時參考國內(nèi)學(xué)者的研究結(jié)果,對照城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估,針對鄉(xiāng)村生態(tài)系統(tǒng)以農(nóng)業(yè)為主、結(jié)構(gòu)簡單、數(shù)據(jù)的可獲得性以及與土地密切聯(lián)系等特點(diǎn),計算村寨耕地、林地、草地三種重要的土地利用類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值,選取社會保障、產(chǎn)品生產(chǎn)、氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、調(diào)洪蓄水、凈化環(huán)境、廢棄物降解、固定土壤、生物多樣性保護(hù)、保持土壤肥力、營養(yǎng)物質(zhì)保持、固碳釋氧和休閑娛樂等13種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能作為評價指標(biāo)(表1)。

表1 各項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算方法

3 結(jié)果與分析

3.1 草嶺村和勝村2009年和2017年的土地利用變化

2009年和2017年兩個時期黃草嶺村和勝村不同土地類型的占比情況如表2所示。從不同土地利用類型的變化特征看：黃草嶺村草地和耕地逐漸減少,減少面積相差不多,減幅分別在10%和7.51%；建設(shè)用地增加幅度達(dá)到40%,林地增加幅度在10%左右。2009年—2017年勝村草地面積減少近一半,耕地和林地面積均呈現(xiàn)小幅增長的趨勢；建設(shè)用地面積增加23.68%。2009—2017年兩個村寨不同土地類型之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如表3所示。黃草嶺村流出的耕地主要轉(zhuǎn)向林地和草地,二者分別占流出耕地面積的70.76%和17.29%；減少的草地主要變成了林地,占減少草地面積的89.07%；建設(shè)用地的增加主要來源于耕地和林地的轉(zhuǎn)化,二者分別占新增建設(shè)用地總面積的47.96%和45.36%。勝村流出的草地主要轉(zhuǎn)化為林地和耕地,二者分別占流出草地面積的87.40%和7.79%；建設(shè)用地面積的增加主要來自于林地和耕地,二者轉(zhuǎn)移面積占新增建設(shè)用地總面積的86.09%。

表2 2009—2017年黃草嶺村和勝村不同土地利用類型占比變化和增幅/%

表3 2009—2017年黃草嶺和勝村土地利用類型轉(zhuǎn)移矩陣和轉(zhuǎn)化率

3.2 黃草嶺村和勝村各土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值分析

根據(jù)表1生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算方法和表2黃草嶺村和勝村的土地利用面積計算得到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(表4)。比較2009年和2017年,兩村的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值都呈現(xiàn)上升趨勢。勝村生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值為黃草嶺村的3.8倍和2.6倍,這一方面與勝村土地總面積較大有關(guān),但勝村單位面積土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值低于黃草嶺村。其中,黃草嶺村由2009年的2853.91萬元增加到2017年的4374.68萬元,增長了1.5倍左右；勝村由2009年的10845.02萬元增加到2017年的11219.95萬元,增長了1倍左右,表明黃草嶺村的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,勝村較穩(wěn)定。從各土地類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的比例構(gòu)成來看,林地>耕地>草地,其中林地所占的比例約為50%左右,由此可見林地對兩個村寨生態(tài)系統(tǒng)安全有著至關(guān)重要的作用。其次,2017年黃草嶺村耕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值相比2009年增加了3倍多,是由于申遺成功后黃草嶺村發(fā)展梯田觀光旅游。草地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值占比最小,并呈現(xiàn)減少的趨勢,主要由于其大量轉(zhuǎn)化成耕地和林地所致。

表4 2009—2017年黃草嶺村和勝村各土地類型系統(tǒng)服務(wù)價值變化

3.3 黃草嶺村和勝村單項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值分析

由表5可知,13種單項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值在2009—2017年間均有較大變化,除調(diào)洪蓄水、固碳釋氧和凈化環(huán)境以及勝村的生物多樣性保護(hù)和黃草嶺村的氣候調(diào)節(jié)的價值減少外,其余8項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值均呈現(xiàn)上升的趨勢。主要由于林地的增加對氣體調(diào)節(jié)和生物多樣性保護(hù)等功能的改善均有積極作用。兩個村寨主要的單項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為：氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、生物多樣性保護(hù)和凈化環(huán)境等功能,其中,氣體調(diào)節(jié)價值占黃草嶺村總價值的40%左右,勝村的60%左右,說明氣體調(diào)節(jié)在兩個村寨土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中占有重要的地位。產(chǎn)品生產(chǎn)功能主要來源于耕地,耕地提供村民生存所需要的糧食,近年來,由于兩個村寨更換了產(chǎn)量較高的水稻品種和糧食價格的增長,從而使得產(chǎn)品生產(chǎn)功能的價值不斷增長。申遺成功后黃草嶺村發(fā)展梯田觀光旅游,休閑娛樂價值增加1249.20萬元,而勝村為零。

表5 2009—20017年黃草嶺村和勝村單項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化

4 討論

4.1 黃草嶺村和勝村旅游發(fā)展模式-土地利用變化-生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)-村民福利間的關(guān)系

旅游開發(fā)模式驅(qū)動村寨土地利用和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的變化,同時不同旅游發(fā)展模式提供的相關(guān)服務(wù)導(dǎo)致建設(shè)用地功能及產(chǎn)生的價值不同,從而影響當(dāng)?shù)厝说穆糜问杖牒透＠麪顩r(圖2,表6)。

圖2 旅游開發(fā)模式-土地利用-生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類福利的關(guān)系圖

表6 2009—2017年黃草嶺村和勝村村民福利比較

2009—2017年間,由于黃草嶺村臨近最著名的多依樹觀景臺且其梯田邊房屋有很好的觀景效果,到村內(nèi)旅游觀光和住宿的游客比較多,因此用于賓館餐飲的建設(shè)用地增加較快,其中大部分是由村內(nèi)的其他用地轉(zhuǎn)換而來,少部分由耕地轉(zhuǎn)換為觀景臺用地。由于土地利用的方式和類型相互轉(zhuǎn)化,相對應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增加1.5倍,旅游服務(wù)收入增加18.7倍,單位土地面積的村民福利增加23.79萬元 hm-2a-1。相比而言,勝村定位為周邊游客聚散地,住宿餐飲業(yè)較發(fā)達(dá),建設(shè)用地面積增加較大,大量的草地轉(zhuǎn)化成耕地和林地,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增加1倍,旅游收入增加4.1倍,單位土地面積的村民福利增加4.90萬元 hm-2a-1。可見,因為梯田旅游資源優(yōu)勢可發(fā)展農(nóng)業(yè)觀光,村寨又可提供住宿餐飲,故黃草嶺村的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值、旅游服務(wù)收入的增加速度和單位土地面積的村民福利都比勝村高,所以發(fā)展復(fù)合的旅游模式,增加生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值量高的土地利用類型面積,減輕土地利用強(qiáng)度,有效提高村寨生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值,是促進(jìn)環(huán)境經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的重要途徑[32-35]。另外,由于黃草嶺村旅游資源品位高,平均地價和租賃地價都高于勝村,因此雖然勝村建設(shè)用地面積是黃草嶺村的3倍多,但其居住承載功能價值遠(yuǎn)低于黃草嶺村。

4.2 關(guān)于村寨尺度生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的評估

村寨生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估需要考慮各土地類型評估模型中相關(guān)參數(shù)和經(jīng)驗值的確定問題。受旅游影響不同,村寨的土地成本價格不同,本文將各村的居住承載價值計算為該村當(dāng)年土地成本價格與土地面積的乘積；計算旅游接待收入時通過對所有賓館、飯店的入戶調(diào)查獲得其入住率、價格、床位數(shù)和人均消費(fèi)價格等,然后用游客量與吃住花費(fèi)的平均價格乘積評估其價值。通過調(diào)查獲取兩村農(nóng)戶耕地的生物產(chǎn)品類型、產(chǎn)量、價格的各年平均值并將后兩者相乘進(jìn)行評價；對林地的各項功能所需值都是根據(jù)兩個村寨的實(shí)際情況比如獲取當(dāng)年的肥料價格、C和N的含量等,評估符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況。需要說明的是,作為精細(xì)尺度的村寨生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估方法仍需要完善。如本區(qū)在旅游發(fā)展中交通運(yùn)輸和旅游環(huán)線增加面積較多,如何評估其交通服務(wù)與承載功能應(yīng)在今后研究中考慮。

本研究以哈尼梯田遺產(chǎn)核心區(qū)旅游發(fā)展模式不同的兩個村寨為例,對村寨生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估指標(biāo)和方法進(jìn)行了探索,證實(shí)了復(fù)合旅游發(fā)展模式可以提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的市場化水平和影響土地利用組成以及利用強(qiáng)度,從而提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值及其影響村民的福利,促進(jìn)村寨經(jīng)濟(jì)與環(huán)境持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。研究村寨尺度生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值受旅游發(fā)展模式和土地利用變化影響的例證和方法參考,對鄉(xiāng)村振興背景下構(gòu)建基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的村寨可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃,防止新的生態(tài)破壞,實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展具有指導(dǎo)和借鑒意義。此外,以后應(yīng)該強(qiáng)化土地利用格局變化導(dǎo)致的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化的研究。

5 結(jié)論

根據(jù)黃草嶺村和勝村2009年和2017年的遙感影像數(shù)字化土地利用圖,結(jié)合Costanza和謝高地等的研究成果,計算兩個不同旅游發(fā)展模式村寨的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值,主要研究結(jié)論如下：

(1)土地利用變化方面,兩個村林地面積均有所增加,建設(shè)用地的增加主要以林地和耕地的轉(zhuǎn)移為主；黃草嶺村草地面積減少10.04%并主要變成林地,建設(shè)用地面積增加39.18%；勝村草地面積減少50%左右并主要變成林地和耕地,建設(shè)用地面積增加23.68%。(2)兩村生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值均增加,黃草嶺村因發(fā)展了梯田觀光旅游以及林地面積的增加使其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增加1520.77萬元,而勝村則因耕地和林地面積的增加而使價值增加374.93萬元。(3)從各單項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值來看,黃草嶺村因發(fā)展旅游其休閑娛樂價值增幅最大,為1249%,而勝村卻為零,其次,兩村由于糧食產(chǎn)量的增加及價格的增長,導(dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)價值黃草嶺增幅為180.83%,勝村增幅為60.50%。(4)黃草嶺村和勝村的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增加速率分別為1.5倍和1倍,旅游服務(wù)收入增加速率分別為18.7倍和4.1倍,單位土地面積的村民福利分別增加23.79萬元 hm-2a-1和4.90萬元 hm-2a-1。說明不同旅游發(fā)展模式對村寨單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值與人類福利的影響是不同的。

總之,兩村生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值均呈逐年增加趨勢,取得了較好的社會效益,以觀光+接待的旅游發(fā)展模式促進(jìn)了黃草嶺村生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值和旅游服務(wù)收入的快速增長,說明增加旅游業(yè)態(tài)的多樣性可提升村寨生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值及人類福利。此外,未來開發(fā)應(yīng)關(guān)注建設(shè)用地的承載問題和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)問題。