城市化背景下烏魯木齊市的綠色空間生態(tài)服務價值研究*

向 勤 菊春燕

(新疆農業(yè)大學公共管理學院，新疆 烏魯木齊 830052)

生態(tài)系統(tǒng)是人類生存不可或缺的支持系統(tǒng)[1]，它為人類提供自然資本[2]，具有服務價值[3-4]。通過生態(tài)服務價值的分析有助于人們了解生態(tài)系統(tǒng)[5-7]，從而更好地利用生態(tài)服務功能促進人類社會的可持續(xù)發(fā)展[8-9]。JENKINS等[10]和DE GROOT等[11]就生態(tài)服務的可持續(xù)性與人類活動進行了相關分析，認為可用貨幣方式估算生態(tài)系統(tǒng)產生的服務價值。在生態(tài)服務價值估算方面，當量因子選取是一個重要的環(huán)節(jié)。COSTANZA等[12-13]對生態(tài)系統(tǒng)功能進行分類時提出了估算生態(tài)服務價值的當量因子，謝高地等[14-15]制定了計算中國各類生態(tài)服務功能生態(tài)服務價值的早期當量因子。

生態(tài)服務價值是自然資本和非自然資本直接或間接提供給人類的福利[16]。這些服務價值取決于生態(tài)系統(tǒng)的類型和狀態(tài)[17]，但不斷增加的環(huán)境污染負荷造成很多生態(tài)服務功能正在弱化[18]，城市綠色空間可一定程度上彌補環(huán)境污染負荷造成的生態(tài)服務功能弱化，因此在城市化背景下，從綠色空間視角研究生態(tài)服務價值對于城市發(fā)展建設具有重要借鑒意義。

烏魯木齊市地處天山山脈中段北麓、準噶爾盆地南緣，市區(qū)三面環(huán)山，植被分布具有明顯的空間差異。近些年城市化進程加快，因此良好的綠色空間規(guī)劃對于建設這個人口聚集的綠洲城市具有重要意義。

本研究將烏魯木齊市的耕地、林地、草地、水域劃為綠色空間，基于2005、2008、2012、2016年的烏魯木齊市遙感影像數據，研究綠色空間生態(tài)服務價值的演變特征，以期為烏魯木齊市制定可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃提供參考。

1 數據與方法

1.1 數據來源與處理

覆蓋烏魯木齊市全市的遙感影像數據來源于中國科學院計算機網絡信息中心地理空間數據云平臺(http://www.gscloud.cn/)，分別選取2005、2008、2012、2016年夏季植被狀態(tài)較好時無云或少云的典型遙感影像數據進行土地利用類型分析，空間分辨率為30 m，先進行輻射定標、大氣校正及裁剪等預處理，然后采用最大似然法進行圖像解譯。

烏魯木齊市糧食作物面積與糧食作物產量數據分別來自歷年的烏魯木齊市統(tǒng)計年鑒和烏魯木齊市統(tǒng)計公報，全國糧食作物平均價格來自于歷年的全國農產品成本收益資料匯編。

1.2 生態(tài)服務價值計算方法

參考文獻[19]至[21]，利用糧食生產有關數據計算出烏魯木齊市單位面積基本生態(tài)服務價值為1 920.07元/hm2。結合不同生態(tài)服務的價值當量因子(見表1)[22-24]，計算烏魯木齊市不同生態(tài)服務的單位面積綠色空間生態(tài)服務價值，計算公式見式(1)，計算結果見表2。

表1 不同生態(tài)服務的價值當量因子Table 1 The equivalent value factors of different ecological services

表2 烏魯木齊市不同生態(tài)服務的單位面積綠色空間生態(tài)服務價值 Table 2 Ecological service value of green space per unit area for different ecological services in Urumqi 元/hm2

VCi=Ei×VC

(1)

式中：VCi為i類生態(tài)服務的單位面積綠色空間生態(tài)服務價值，元/hm2；Ei為i類生態(tài)服務的價值當量因子；VC為烏魯木齊市單位面積基本生態(tài)服務價值，元/hm2。

綠色空間的生態(tài)服務價值由各種生態(tài)服務的價值加和得到(計算公式見式(2))。

(2)

式中：ESV為綠色空間生態(tài)服務價值，元；A為綠色空間面積，hm2。

2 結果分析

2.1 土地利用類型分析

烏魯木齊市土地利用類型變化見表3。2005—2008年草地和建設用地面積增加，其中草地增加15 518 hm2，增幅最為明顯；耕地、林地、水域和其他用地面積減少，其中耕地減少了3 243 hm2，減幅最為明顯。2008—2012年林地、草地、建設用地面積增加，其中草地增加15 736 hm2，增幅最為明顯；耕地、水域、其他用地面積減少，其中耕地減少了2 764 hm2，減幅最為明顯。2012—2016年只有草地面積減少，減少了8 309 hm2；其余土地利用類型面積皆增加。2005—2016年，耕地、水域、其他用地面積整體呈現減少趨勢，林地、草地、建設用地面積整體呈現增加趨勢；其中建設用地呈不斷增加趨勢，可見烏魯木齊市城市化建設在不斷推進。

表3 2005—2016年烏魯木齊市的土地利用類型變化Table 3 The change of land use in Urumqi from 2005 to 2016 hm2

2.2 綠色空間生態(tài)服務價值分析

2.2.1 按綠色空間類型分析

烏魯木齊市不同綠色空間類型的生態(tài)服務價值見表4。2005—2008年，烏魯木齊市綠色空間生態(tài)服務價值整體增加，雖然耕地、林地、水域的生態(tài)服務價值都略有減少，但草地的生態(tài)服務價值增加了3.406億元。2008—2012年，烏魯木齊市綠色空間生態(tài)服務價值整體也增加，其中耕地、水域的生態(tài)服務價值分別減少了0.213億、3.548億元，但林地、草地的生態(tài)服務價值分別增加了0.434億、3.453億元。2012—2016年，烏魯木齊市綠色空間生態(tài)服務價值整體繼續(xù)增加，其中耕地、林地、水域的生態(tài)服務價值均增加，而草地生態(tài)服務價值減少。綜合分析可知，2005—2016年烏魯木齊市綠色空間生態(tài)服務價值變化受草地的生態(tài)服務價值影響最為明顯，這也反應出草地生態(tài)系統(tǒng)在干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)中所起的重要調節(jié)作用。

表4 烏魯木齊不同綠色空間類型的生態(tài)服務價值Table 4 Ecological service value of different green space in Urumqi 億元

2.2.2 按生態(tài)服務功能分析

烏魯木齊市綠色空間不同生態(tài)服務功能的生態(tài)服務價值見圖1。四類生態(tài)服務功能的生態(tài)服務價值從2005年到2016年總體保持穩(wěn)定，對生態(tài)服務總價值的貢獻從高到低排序為調節(jié)服務、支持服務、供給服務、文化服務。

圖1 烏魯木齊市綠色空間不同生態(tài)服務功能的生態(tài)服務價值Fig.1 Ecological service value of green space in Urumqi for different ecological service functions

2.3 敏感性分析

敏感性指數可用來分析隨著時間變化，生態(tài)服務價值對生態(tài)服務價值當量因子的依賴程度[25]，以檢驗生態(tài)服務價值當量因子的合理性。將生態(tài)服務價值當量因子分別調整±50%，考察生態(tài)系統(tǒng)服務總價值的變化。如果敏感性指數大于1，說明生態(tài)服務價值對敏感性指數是富有彈性的，即1%的自變量變動將引起因變量大于1%的變動，則其準確度差、可信度較低; 敏感性指數小于等于1，則說明結果是缺乏彈性的，數據較為合理[26]。烏魯木齊市綠色空間的生態(tài)服務價值敏感性指數計算[27]結果見圖2。林地的敏感性指數最大，但也均小于1%，只有0.63%～0.67%，說明本研究估算生態(tài)服務價值所用的生態(tài)服務價值當量因子是可靠的，符合當地實際情況。

圖2 生態(tài)服務價值敏感性指數Fig.2 Ecological service value sensitivity index

3 結 論

(1) 2005—2016年，烏魯木齊市的耕地、水域、其他用地面積整體呈現減少趨勢，林地、草地、建設用地面積整體呈現增加趨勢。

(2) 2005—2016年，烏魯木齊市綠色空間生態(tài)服務價值在增加，主要受草地的影響。四類生態(tài)服務功能的生態(tài)服務價值對生態(tài)服務總價值的貢獻從高到低依次為調節(jié)服務、支持服務、供給服務、文化服務。

(3) 敏感性分析表明，本研究估算生態(tài)系統(tǒng)服務價值所用的生態(tài)服務價值當量因子是可靠的，符合當地實際情況。