黔中城市群生態服務價值時空動態研究*

吳超 周敏

（貴州大學生命科學學院）

我國城市化進程的快速擴張給人類社會的生態文明建設帶來巨大的沖擊[1]。在區域生態環境質量的衡量中擔當重要指標角色的生態服務價值，已經成為相關研究的關注重點[2]。黔中城市群作為貴州城市化的主要表現方式，是我國生態環境最優質、經濟影響力最大的關鍵城市化地區之一。

生態系統服務功能指生態系統與生態過程所形成的維系人類賴以生存的自然環境條件與效用[3]。生態系統服務可由生態系統的結構、過程和功能通過直接或是間接的方法所獲得，也是人類生存繁衍和發展的物質基礎[4]。生態系統的結構和功能如發生重大改變，將導致生態系統嚴重退化，生態系統服務功能減弱[5]。土地是陸地生態系統的載體[6-7]，土地利用類型的改變會影響生態服務價值[8]，生態系統服務價值的評估已成為眾多領域的研究熱點[9]。土地利用類型發生轉換會使得一系列生態效益發生改變[10]，且直接影響生態服務價值的演變，土地利用動態度的研究可以對研究區域分析過去的土地利用演變全趨勢以及預測未來土地利用變化[11-12]。

SCEP (1970)提出了生態系統服務功能[13]，1981年，生態系統服務一詞首次被使用[14]。

1980年后，國內學者結合中國地形、土壤等條件進行分析，得到中國生態系統服務價值系數[15]，研究了生態系統服務價值的測度模式與方法[16]，對中國森林生態系統服務NPP及生態服務功能進行評估[17]，將土地利用與雨洪管理結合起來闡述了土地利用中建設用地合理規劃的必要性[18]。對城市化進程中生態系統服務價值評估及其應用的研究[19]總結了不同生態系統功能的生態服務價值定量評估的理論與方法[20]，研究了生態系統服務價值變化下對旅游發展的影響[21]。

一、研究方法

（一）研究區概況

黔中城市群位于貴州省中部地區，屬亞熱帶濕潤型氣候，由于地貌特殊、人口增多等因素，耕地面積在不斷減小，林業資源豐富。

（二）數據來源

利用數據TM2001年、ETM +2009年和Landsat 8衛星2017年遙感影像通過監督分類。坡度和海拔（高程）數據從地理空間數據云平臺處獲取。利用ENVI軟件將土地利用類型分為林地、草地、耕地、水域、建設用地和未利用地6種類型，并得到各類土地的利用面積。

（三）生態服務評估方法

基于謝高地等建立的中國陸地生態系統單位面積生態服務價值，建立貴陽市單位面積ESV表。

二、結果與分析

（一）黔中城市群土地利用變化研究

1.2001年至2009年黔中城市群土地類型面積變化

通過表1可知，耕地面積變化最為明顯，由22884.1km2縮減到1971.75km2，減少了101.23%；草地從994.835km2擴增到 11066km2，增加了101.23%；建設用地由1599.89km2擴增到 2781.19km2，增加了73.83%； 林地由25788.1km2擴增到36370.6km2,增加了41.03%； 水域由880.985km2縮減到 658.497km2。耕地面積變化巨大是因為城市經濟快速發展以及退耕還林政策的實施。

表1 2001年至2009年黔中城市群土地類型面積變化(面積/km2)

2.2009年至2017年黔中城市群土地類型面積變化

通過表2可知，在2009年到2017年間，建設用地由2781.19km2迅速增加到8812.87km2,增加了216.90%，而耕地由1971.75km2下降到1584.42km2，減少了19.64%；林地由36370.6km2縮減到31768.3km2，減少了12.65%；水域由658.497km2縮減到581.382km2；草地有11066km2縮減到10291.1km2。建設用地面積增加如此迅猛是因為經濟快速發展，大量企業入駐，工業園區的興建。

表2 2009年至2017年黔中城市群土地類型面積變化

3.其他土地類型轉移為建設用地

2001年至2009年間，耕地轉移1506.404km2為建設用地,其次是林地867.2607km2；草地轉移了75.4848km2為建設用地，未利用地則相對較小，為26.8929km2；水域最少，轉移了5.9436km2。

2009年 至2017年 間耕地轉移為建設用地面積為5576.509hm2,耕地轉換了587.6244hm2；草地和未利用地轉移面積較少，分別為957.1752hm2 和 443.0169hm2。水域轉移為建設用地面積最少，為41.1606km2。

（二）黔中城市群生態系統服務價值估算

1.2001年至2009年生態系統服務價值估算

由表3可知，黔中城市群的生態服務價值主要土地類型為耕地和林地，其次是草地和水域。在這9年間，總生態服務價值增加了4838.911萬元，變化率為4.59%，總體來講，黔中城市群ESV增加。從各個土地類型來看，總生態服務價值受土地利用變化影響較大。

表3 2001年至2009年不同類型生態系統服務價值估算

2.2009年至2017年生態系統服務價值估算

由表4可知，黔中城市群的生態服務價值主要土地類型為林地和草地，其次是耕地和水域。在2009年至2017年間，總生態服務價值減少38638.79萬元，變化率為-2.68%。總生態服務價值主要與土地利用變化有關。在2009年至2017年間，林地增加的ESV為85102.16萬元，增加了151.11%。草地減少的ESV為9739.21萬元，減少了71.7%，但仍為主要的生態服務價值之一。耕地面積減少了349.85km2,損失了349.85萬元，水域減少的ESV為463.38萬元。

表4 2009年至2017年不同類型生態系統服務價值估算

三、結論與討論

（1）2001年到2017年，黔中城市群的各土地利用類型面積一直在變化。其中，耕地面積由22884.1km2縮減到 581.382km2，水域面積有880.985km2縮減到581.382km2。林地由25788.1km2增加到了31768.3km2。草地由994.835km2增加到 10291.1km2，建設用地由1599.89km2增加到8812.87km2。

（2）黔中城市群的總生態服務價值在下降。由于耕地的面積減少最多，其生態服務價值在這10年間減少了36039.08萬元。建筑面積增長較多，其中有部分來自于生態用地的面積的轉換。地形、交通道路和城鄉范圍均對黔中城市群的建設用地面積有較明顯的影響。由于地形原因，限制了部分人類活動以及耕地及建設用地的選擇[24]，一定程度上也影響了生態服務總價價值。