馬 鳳,蔡永立
(華東師范大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 上海市城市化生態(tài)過程與生態(tài)恢復(fù)重點實驗室,上海200062)
從1979至2010年我國城市化率實現(xiàn)了從18%到50%的快速增長[1].隨之而來的城市用地快速擴張,對區(qū)域生態(tài)產(chǎn)生了重大影響;相關(guān)影響最直接的表現(xiàn)為土地利用變化,已成為全球生態(tài)環(huán)境研究的核心領(lǐng)域[2],土地利用變化會在很大程度上改變生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)功能的退化,對自然資源和能源的可持續(xù)利用形成嚴(yán)重威脅[3,4].
生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)(Ecosystem Services)是指人類直接或間接從生態(tài)系統(tǒng)得到的效益,是人類生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和基本條件.20世紀(jì)90年代Daily等[5]和Costanza等[6]的研究極大地推動了生態(tài)系統(tǒng)功能價值評估研究.謝高地等[7]根據(jù)中國的實際情況,制定出了“中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價值當(dāng)量因子表”,得到了廣泛的應(yīng)用.但現(xiàn)有研究對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的計算,往往使用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)機械地應(yīng)用在自然和社會條件相差很大的區(qū)域,而且以瞬時靜態(tài)評估為主,與社會經(jīng)濟特征結(jié)合較少[3],制約了研究結(jié)果在現(xiàn)實決策中的作用.
目前關(guān)于城市化過程對區(qū)域生態(tài)的研究集中于現(xiàn)有建成區(qū)擴張對土地利用和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的影響[3,4,8],對新城開發(fā)影響的研究還很少.而新城開發(fā)會改變所在區(qū)域的主導(dǎo)功能,從自然生態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌休d密集人類活動,對區(qū)域生態(tài)的影響可能會更為劇烈,對其進行研究有重要的理論價值和意義.
以1994、2000和2006年3期遙感解譯數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),本文對上海臨港新城中周邊區(qū)域土地利用變化及利用強度進行了定量分析,改進了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算方法.在空間上,根據(jù)上海本地情況核準(zhǔn)生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量因子的經(jīng)濟價值量;在時間上,基于生態(tài)價值發(fā)展系數(shù),將經(jīng)濟發(fā)展和生活水平的提高引起的支付意愿的變化作為影響因素納入生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)估值過程.本文在研究區(qū)域土地利用變化分析的基礎(chǔ)上,發(fā)展了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的計算方法,提出了切合區(qū)域?qū)嶋H情況、與社會經(jīng)濟發(fā)展相結(jié)合、適用于遠期決策支持的綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估方法,對研究土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的耦合機制,探索我國當(dāng)前生態(tài)資源環(huán)境約束下的可持續(xù)發(fā)展路徑有重要的理論價值和實踐指導(dǎo)意義.
臨港新城位于上海南匯東南,長江與杭州灣交匯處,通過東海大橋與洋山深水港連接,并與上海浦東機場相鄰,交通便利,地理位置優(yōu)越.該地區(qū)氣候?qū)儆诒眮啛釒а睾<撅L(fēng)氣候區(qū),春季溫暖濕潤,夏季炎熱多雨、以東南風(fēng)為主,秋季先濕后干,冬季寒冷干燥、以西北風(fēng)為主[9];地勢平坦,土地高程平均為4.3m;濕地面積較大,沿海灘涂濕地和縱橫交錯的河流湖塘濕地形成了多樣的水生植被群落,是上海市域生物多樣性較高的地區(qū)之一.臨港新城的前期規(guī)劃研究始于1998年,2002年大量項目開始正式建設(shè),2007年開始對規(guī)劃編制進行優(yōu)化完善[10].臨港新城由主城區(qū)、重裝備產(chǎn)業(yè)區(qū)、物流園區(qū)、主產(chǎn)業(yè)區(qū)、綜合區(qū)五個功能區(qū)組成.規(guī)劃轄區(qū)面積4.53×104Hm2,人口近6.0×105人.臨港新城是上海國際航運中心建設(shè)的重要組成部分和核心功能區(qū),在上海新一輪的發(fā)展中具有舉足輕重的地位和作用,是未來上海中心城區(qū)的重要輔城.
以上海市城市信息發(fā)展研究中心提供的1994年(5月)、2000年(3月)和2006年(7月)彩紅外航空影像為信息源,精度為1m.在ArcGIS9.3環(huán)境下對各時期航空影像進行地理配準(zhǔn)和幾何精度校正,并進行影像拼接;通過目視解譯與屏幕數(shù)字化相結(jié)合的技術(shù)手段得到研究區(qū)域土地利用矢量數(shù)據(jù),經(jīng)野外調(diào)查驗證和校正后建立土地利用類型數(shù)據(jù)庫.在此基礎(chǔ)上合并和重分類,結(jié)合臨港新城地區(qū)土地資源的性質(zhì)和特點,將臨港新城九四海堤西側(cè)土地利用類型劃分為耕地、園地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、未利用地等7大類.參考地面資料數(shù)據(jù),通過抽樣檢驗方法對分類結(jié)果進行kappa指數(shù)檢驗,結(jié)果分別是0.92(1994年),0.93(2000年),0.95(2006年),可滿足本研究分析的需要.
土地利用變化率[8]是指研究區(qū)域內(nèi)某種土地利用類型的數(shù)量變化情況,表達式:
單一土地利用動態(tài)度表達的是某研究區(qū)域一定時間范圍內(nèi)某種土地利用類型的數(shù)量變化情況,其表達式為[2]:
式(1)和(2)中,C為研究時段內(nèi)某一土地利用類型的變化率,K為研究時段內(nèi)某一土地利用類型的動態(tài)度,Ua、Ub分別為研究期初和研究期末某一種土地利用類型的數(shù)量,T為研究時段長.當(dāng)T的單位設(shè)定為年時,K值就是該研究區(qū)域某一種土地利用類型的年平均變化率.
土地利用強度主要反映土地利用的深度和廣度,不僅反映土地本身在土地利用中的自然屬性,也反映研究區(qū)域內(nèi)人類開發(fā)利用土地的強度.根據(jù)樊玉山、劉紀(jì)遠等提出的土地利用強度的綜合分析方法[11],將土地利用強度按照土地自然綜合體在社會因素影響下的自然平衡狀態(tài)(即把研究區(qū)域的各種土地利用類型按照利用程度)分為4級.通過每級土地利用類型在研究區(qū)域中所占的百分比乘以其分級指數(shù)進行加權(quán)求和,最后得到研究區(qū)域的土地利用強度綜合指數(shù)值.表達式:
式(3)中LUD是研究區(qū)域土地利用強度綜合指數(shù);Li是研究區(qū)域內(nèi)第i類土地利用類型的土地利用強度分級指數(shù),其中,難利用地Li取值為1,林地、園地、草地和水域Li取值為2,耕地Li取值為3,建設(shè)用地Li取值為4;Ai是研究區(qū)域內(nèi)第i類土地利用類型在區(qū)域內(nèi)的面積百分比;n是土地利用強度分級數(shù).
2.4.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量因子和基準(zhǔn)單價修正
考慮到研究區(qū)域的實際情況,基于Costanza[6]的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算方法,參考謝高地[7]等制定的中國陸地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價值系數(shù),結(jié)合上海地區(qū)的現(xiàn)狀對單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量因子(f為單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量因子)表進行修訂,由于上海耕地以水田地為主,考慮到該區(qū)域作物熟制為兩年三熟,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值較高,將耕地生態(tài)服務(wù)價值系數(shù)定為全國的1.5倍.定義一個當(dāng)量因子為全國1hm2平均產(chǎn)量的農(nóng)田每年自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟價值,相當(dāng)于當(dāng)年全國平均糧食單產(chǎn)市場價值的1/7.根據(jù)《上海市統(tǒng)計年鑒》,上海市1994~2006年平均糧食產(chǎn)量為6 532.81kg·hm-2,糧食單價以2006年上海市的平均價格為標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)在沒有人力投入的自然糧食生態(tài)系統(tǒng)提供的經(jīng)濟價值是現(xiàn)有單位面積農(nóng)田提供的食物生產(chǎn)服務(wù)經(jīng)濟價值的1/7,得出臨港地區(qū)九四大堤西側(cè)農(nóng)田自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟價值約為1 203.9元·hm-2.
表1 研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量因子表Tab.1 Ecosystem service value unit area of the studied region
2.4.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估方法
以修正后的機制系數(shù)為基礎(chǔ),對臨港新城生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進行評估,計算得出生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量表(表1),其中林地與森林對應(yīng),耕地與農(nóng)田對應(yīng),園地取森林和草地的平均值,未利用地對應(yīng)難利用地,建設(shè)用地賦值為0.生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值估算公式:
式(4),(5)中,ESV為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值(元),Ak為土地利用類型k的面積(hm2),VCk為土地利用類型k的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)單價(元·hm-2·a-1),ESVf為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能f的總價值(元),VCfk為土地利用類型k的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能f的單價(元·hm-2·a-1).
2.4.3 支付意愿發(fā)展調(diào)整
生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值是一個動態(tài)、發(fā)展的概念,它隨著社會經(jīng)濟和人民生活水平的發(fā)展而不斷提高,可利用生態(tài)價值發(fā)展階段系數(shù)對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值的評估結(jié)果進行調(diào)整,調(diào)整后的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值(AESV)根據(jù)式(6)計算公式:
式(6)中,ESV為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值,l為生態(tài)價值發(fā)展階段系數(shù).生態(tài)服務(wù)價值發(fā)展階段系數(shù)可根據(jù)(7)式計算:
式(7)中,l為與現(xiàn)實支付意愿有關(guān)的社會發(fā)展階段系數(shù);L為極富階段的支付意愿,取值為1;e為自然對數(shù);En為恩格爾系數(shù)[12].
為驗證生態(tài)系統(tǒng)類型對于土地利用類型的代表性以及生態(tài)價值系數(shù)的準(zhǔn)確性,引入生態(tài)系統(tǒng)價值敏感性指數(shù)(CS)[13].該指數(shù)通過計算ESV對生態(tài)價值單價變化的響應(yīng)來度量ESV對生態(tài)價值系數(shù)的敏感程度.CS的含義是指VC變動1%引起ESV的變化情況,CS>1,說明ESV對VC是敏感的、富有彈性的;CS<1,則說明ESV對VC是缺乏彈性的.比值越大,表明VC的準(zhǔn)確性對估算的ESV就越關(guān)鍵.本文通過將各種土地利用類型的生態(tài)價值系數(shù)分別上調(diào)和下調(diào)50%來計算CS,從而來分析ESV對VC的敏感程度.計算公式如下:
式(8)中,ESV為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值;VC為生態(tài)服務(wù)價值系數(shù),i和j為最初價值系數(shù)和調(diào)整后價值系數(shù);k為某種土地利用類型;CS為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值敏感度.
臨港新城區(qū)域土地利用類型以耕地為主,其次為水域和建設(shè)用地,三者面積之和超過研究區(qū)域的90%(見圖1).1994年,耕地面積比例為61.95%,水域面積比例為17.42%,建設(shè)用地面積比例為17.46%.2000年,耕地面積略有下降,比例為61.24%;水域和建設(shè)用地面積略有上升,分別為18.10%和17.57%.2006年,耕地面積急劇下降至53.52%;水域面積也下降了兩個百分點,降至16.15%;而建設(shè)用地面積猛增至24.72%,幾乎擴大為2000年的1.5倍.1994年和2000年,建設(shè)用地和水域面積相當(dāng),均不足研究區(qū)域面積的五分之一,但2006年建設(shè)用地面積已大幅超過水域,占整個研究區(qū)域面積的四分之一,說明新城開發(fā)過程中建設(shè)用地的擴張改變了研究區(qū)域的土地利用結(jié)構(gòu).
圖1 1994~2006年研究區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)變化Fig.1 Land use structures of the studied region during 1994—2006
1994~2006年,研究區(qū)域發(fā)生變化的面積達5 589.44hm2,占土地總面積的19.57%;耕地、水域和建設(shè)用地是研究區(qū)域主要的地類,也是面積變化最大的地類.表2和圖2總結(jié)了研究區(qū)域土地利用變化的特征.整個時間段(1994~2006年),研究區(qū)域土地利用變化的總體趨勢是:耕地、水域、未利用地減少,其中耕地減少最多;林地、園地、草地、建設(shè)用地增加,其中建設(shè)用地增加最多.具體來看,第一時間段(1994~2000年),耕地、林地、草地減少,園地和未利用地基本不變,水域和建設(shè)用地增加,其中耕地減少最多,減少了203.24hm2,減少率為1.15%,水域增加最多,增加了193.56hm2,增加率為3.89%;第二時間段(2000~2006年),與總體趨勢相似,其中耕地減少2207.63hm2,減少率為12.62%,建設(shè)用地增加了2 041.47hm2,增加率為40.69%,水域減少了556.42hm2,減少率為10.76%.兩個研究時段中,水域用地先增后減;這與劉富剛[14]對德州的研究結(jié)論相似;水域在前一時段增加,該時段發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖增加了水域面積,在后一時段減少,這與耕地的開墾和坑塘水面被填埋以及農(nóng)田合理布局等有關(guān).耕地是持續(xù)減少的,且耕地一直是研究區(qū)域面積減少最多的地類,主要轉(zhuǎn)換為建設(shè)用地、水域和園地,與當(dāng)?shù)亟ǔ蓞^(qū)的擴張以及發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖和果園有關(guān).建設(shè)用地持續(xù)增加,在前一時段增加趨勢不顯著,但在后一時段成為面積增加最多的地類;這與2000年以后在研究區(qū)域各類建設(shè)項目開始大規(guī)模建設(shè)有關(guān).
由于各地類變化受到研究初期面積基數(shù)的影響,研究區(qū)域土地利用動態(tài)度的總體情況是:整個時間段(1994~2006年),園地增加最快,動態(tài)度為18.25%,其次是草地,動態(tài)度為9.33%,未利用地減少最快,動態(tài)度為-7.08%,再次是耕地,動態(tài)度為-1.14%;第一時間段(1994~2000年),各地類動態(tài)度在±1.5%以內(nèi)波動,相對來說,其中草地減少最快,動態(tài)度為-1.42%,建設(shè)用地增加最快,動態(tài)度為0.10%;第二時間段(2000~2006年),園地增加最快,動態(tài)度為36.50%,其次是草地,動態(tài)度為21.95%,未利用地減少最快,動態(tài)度為14.17%,再次是耕地,動態(tài)度為2.10%.這說明兩個研究時段中,土地利用動態(tài)度是不同的,前一時段動態(tài)度整體很低,后一時段各地類動態(tài)度較高;在整個研究時段中,由于研究初期面積基數(shù)不同,雖然園地、草地、未利用地動態(tài)度較大,但變化的面積并不大,園地、草地分別增加了457.07,264.04hm2,未利用地減少了107.14hm2,雖然耕地、建設(shè)用地的動態(tài)度不大,但變化面積很大,其中耕地減少了2 410.86hm2,建設(shè)用地增加了2 072.57hm2.
圖2 研究區(qū)域1994~2006年各土地利用比例及強度變化Fig.2 Ratio and strength of land-use in studied region from 1994,2001to 2006
表2 研究區(qū)域1994~2006年各土地利用類型面積變化率和動態(tài)度Tab.2 Change rate and dynamic degree of land-use areas of the studied region in 1994—2006
根據(jù)公式(4)可計算出臨港新城九四大堤西側(cè)各類型土地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(表3,見第74頁).結(jié)果表明:構(gòu)成研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的主要土地利用類型是水域,其次是耕地,兩者價值之和占到總價值的90%以上;生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值前6年增加0.08億元,變化率為1.56%,后6年減少0.46億元,變化率為-8.81%,12年間ESV凈減少0.38億元,變化率為-7.39%,呈現(xiàn)前6年穩(wěn)中有增、后6年減少的態(tài)勢;這說明新城開發(fā)逆轉(zhuǎn)了研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)發(fā)展的趨勢,對其造成了顯著影響.
表3 1994~2006年研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化Tab.3 Changes in ecosystem services value of studied region during 1994—2006
1994~2000年,水域面積增加193.56hm2,其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增幅為3.89%.由于水域的生態(tài)價值系數(shù)最大,其面積的提高能顯著提升整體生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值,使其總價值由1994年的5.11億元增加到2000年的5.19億元.在此期間,草地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值降幅最大,降幅為8.51%,減少了0.002億元;耕地和林地有所減少,降幅分別為1.15%和0.23%.
2000~2006年,由于新城開發(fā)建設(shè)用地面積迅速增加,耕地和水域面積迅速減少;同時這兩種用地類型具有較高的價值系數(shù),使得生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值減少了0.58億元.其中耕地是面積減少最多的土地類型,減少了2 207.62hm2,其損失的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值為0.3億元;其次是水域,損失的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值為0.2億元.在此期間,林地、園地和草地的面積有所增加,但由于其生態(tài)價值系數(shù)低于耕地和水域,其面積的增加不能補償耕地和水域減少帶來的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值的減少.
結(jié)合兩個時段各土地利用類型對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的貢獻以及前面對土地利用變化情況的分析,我們可以發(fā)現(xiàn),由于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)存在差異且各地類變化面積不同,土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的影響也存在差異,如1994~2006年間,雖然草地增加的面積是林地的三倍還多,但是草地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增加等于林地.總體來看,新城開發(fā)帶來的土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值產(chǎn)生了顯著影響.
從圖3所顯示的生態(tài)系統(tǒng)各單項服務(wù)功能的價值量看,臨港新城九四大堤西側(cè)范圍生態(tài)系統(tǒng)主要服務(wù)功能為水源涵養(yǎng)和廢物處理,二者之和占生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值的一半以上.
圖3 1994~2006年研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)單項服務(wù)價值變化Fig.3 Changes in value of different ecosystem services of studied region during 1994—2006
1994~2000年,水源涵養(yǎng)、廢物處理、生物多樣性保護、娛樂文化等功能價值呈增加態(tài)勢.其中水源涵養(yǎng)和娛樂文化功能價值增加最多,分別增加了3.15%和3.72%,共計0.06億元;主要是水域生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量中水源涵養(yǎng)和娛樂文化功能較強所導(dǎo)致.氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、土壤形成與保護、食物生產(chǎn)和原材料等價值呈減少趨勢,6年中分別減少了1.13%、0.74%、1.18%、1.07%和0.82%,原因是在此期間園地、草地和耕地面積均有所減少,提供木材、食物等的能力減少,氣體、氣候調(diào)節(jié)功能降低,導(dǎo)致相應(yīng)的價值減少.
2000~2006年間,除原材料外其余八項服務(wù)價值均呈減少態(tài)勢,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值從5.19億元減少到4.73億元.其中廢物處理價值減少最多;水源涵養(yǎng)次之,主要原因是在此期間水域面積大量減少,致使水源涵養(yǎng)和廢物處理功能價值下降.該時段,原材料功能價值增長主要是由于園地面積的增加,但增長的原材料功能價值對研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值變化的貢獻率僅為1.29%;研究區(qū)域的生態(tài)服務(wù)功能比較脆弱.
程琳等[15]對上海市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進行了研究,從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的結(jié)構(gòu)上看,與本研究基本一致.但從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價值量來看,上海地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值近年來有所增長;而本研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值卻呈減少趨勢.臨港新城作為上海未來重點發(fā)展的三大新城之一,其建設(shè)與發(fā)展從一定程度上影響了周邊區(qū)域生態(tài)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的提高;可見在新城建設(shè)中應(yīng)對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的維護和發(fā)展引起足夠的重視并進行適宜的政策引導(dǎo).
根據(jù)1994、2000、2006年的恩格爾系數(shù)En和公式(7)得到該地區(qū)發(fā)展階段系數(shù),將所得的系數(shù)分別代入公式(6)得到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值的調(diào)整值A(chǔ)ESV,如表4所示,研究區(qū)域1994、2000和2006年的生態(tài)服務(wù)價值分別為5.11、5.19和4.73億元,呈下降趨勢;經(jīng)生態(tài)服務(wù)價值系數(shù)調(diào)整后的生態(tài)服務(wù)功能的價值分別為1.25、1.66和2.14億元.不同時期生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化反映了當(dāng)?shù)厝酥Ц兑庠傅淖兓?,也反映了人們對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的不同重視程度.對各類生態(tài)系統(tǒng)功能的支付意愿隨著新城的開發(fā)而不斷提高,不同開發(fā)階段提高的幅度也不同.隨著經(jīng)濟的發(fā)展,新城自然資源受到人類活動的干擾將會更加劇烈,而人們對于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的支付意愿與當(dāng)?shù)刈匀毁Y源的豐富程度并不協(xié)調(diào),所以,在新城開發(fā)過程中一定要加強環(huán)境保護和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展觀念的宣傳.通過引入生態(tài)服務(wù)價值發(fā)展階段系數(shù),將社會經(jīng)濟發(fā)展帶來的支付意愿的改變納入了生態(tài)服務(wù)價值的計算過程.這在社會經(jīng)濟水平發(fā)生改變的情況下,對提高生態(tài)環(huán)境決策的科學(xué)性有一定的參考價值,更有利于實現(xiàn)環(huán)境、經(jīng)濟和社會的和諧可持續(xù)發(fā)展.
表4 1994~2006年調(diào)整后的生態(tài)服務(wù)價值Tab.4 Adjusted ecosystem service values during 1994—2006
根據(jù)敏感性指數(shù)的計算方法,把各類土地的生態(tài)價值當(dāng)量分別上、下調(diào)整了50%,計算出研究區(qū)域1994、2000、2006年的敏感性指數(shù),各種情況下,價值系數(shù)的敏感性指數(shù)CS都小于1,由高到低依次為水域、耕地、林地、園地、草地、未利用地,最低值為0.000 12,即當(dāng)未利用地的生態(tài)價值系數(shù)增加1%時,總價值只增加0.000 12%;最高值為0.551 49,即當(dāng)水域的生態(tài)價值系數(shù)增加1%時,總價值增加0.551 49%.這表明研究區(qū)域內(nèi)ESV對于價值系數(shù)缺乏彈性,研究結(jié)果是可信的.
現(xiàn)有的關(guān)于城市化對土地利用和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響的研究多集中于已有建成區(qū)的擴張過程,對新城開發(fā)過程進行研究的案例還很少.本文以臨港新城為典型案例,對其開發(fā)前后兩個階段的土地利用和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化進行了系統(tǒng)的綜合的多視角的分析,揭示了新城開發(fā)對周邊區(qū)域生態(tài)產(chǎn)生的重要影響,是對現(xiàn)有研究的重要補充.研究發(fā)現(xiàn)1994~2000年和2000~2006年前后兩個時間段,研究區(qū)域土地利用動態(tài)變化由緩慢到劇烈,利用強度由下降到升高,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值先增后減;以此推斷新城開發(fā)會顯著加快建成區(qū)擴張的面積和速度,改變土地利用的格局和發(fā)展趨勢,甚至逆轉(zhuǎn)土地利用的強度和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的發(fā)展趨勢.
基于以上研究結(jié)果,我們建議在今后的發(fā)展和規(guī)劃中,必須優(yōu)化調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu),控制建設(shè)用地規(guī)模,保護耕地和水域面積,努力提高林地、草地比重,保護自然生態(tài)過程和功能,促進區(qū)域生態(tài)安全和社會經(jīng)濟的持續(xù)健康發(fā)展.
在技術(shù)方法上,本文通過空間、時間因素的調(diào)整對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的計算方法進行了改進,從實用性的角度進行了推進.但由于各研究區(qū)域自然生態(tài)社會經(jīng)濟條件的不同,在接下來的研究中應(yīng)根據(jù)研究區(qū)域的實際情況繼續(xù)提高謝高地等人價值當(dāng)量表的本地化水平,改進估算結(jié)果的精確程度.此外,今后的研究應(yīng)綜合考慮環(huán)境、社會、經(jīng)濟和人類活動等多方面的因素,進一步完善生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估方法,提高評估結(jié)果的可靠性、科學(xué)性,使其更好地服務(wù)于生態(tài)環(huán)境決策.
[1]陳甬軍.中國城市化發(fā)展的新階段與新任務(wù)[J].社會科學(xué)研究,2012(1):34-37.
[2]Tumer B L II,Skole D,F(xiàn)ischer G,etal.Land use and land cover change:science/research plan[R].Stockholm and Geneva:IGBP,1995.
[3]楊兆平,高吉喜,沈渭壽,等.基于文獻分析的中國生態(tài)服務(wù)研究[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報,2011,27(6):1-7.
[4]馬利邦,牛叔文,楊麗娜,等.敦煌市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估及區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報,2010,26(4):294-300.
[5]Daily G C,Alexander S E,Costanza R,etal.Nature's services:societal dependence on natural ecosystems[M].Washington D C:Island Press,1997.
[6]Costanza R,Ralph d'Arge,Rudolf de Groot,etal.The value of the world's ecosystem services and natural Capital[J].Nature,1997,387(6630):253-260.
[7]謝高地,魯春霞,冷允法,等.青藏高原生態(tài)資產(chǎn)的價值評估[J].自然資源學(xué)報,2003(2):189-196.
[8]李 鋒,葉亞平,宋博文,等.城市生態(tài)用地的空間結(jié)構(gòu)及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)動態(tài)演變——以常州市為例[J].生態(tài)學(xué)報,2011,31(19):5623-5631.
[9]左俊杰.平原河網(wǎng)地區(qū)河岸植被緩沖帶定量規(guī)劃研究——以滴水湖匯水區(qū)為例[D].上海:華東師范大學(xué),2011.
[10]楊晰峰,陳愛榮,包雄偉,等.七年磨一劍——臨港新城規(guī)劃管理實踐(2002—2009)[J].上海城市規(guī)劃,2009(4):51-55.
[11]樊玉山,劉紀(jì)遠.西藏自治區(qū)土地利用[M].北京:科學(xué)出版社,1994.
[12]Shi Xiao-li,Wang Wei.Modification of costanza's model of valuing ecosystem services and its application in China[J].EcologicalEconomy,2009(4):341-348.
[13]李艷超,朱勝標(biāo),曹秋平,等.基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值理論的土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響評價探討——以湘鄉(xiāng)市為例[J].國土資源情報,2011(12):56-61.
[14]劉富剛.基于生態(tài)服務(wù)價值的德州市土地利用評價[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,51(2):268-272.
[15]程 琳,李 鋒,鄧華鋒.中國超大城市土地利用狀況及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)動態(tài)演變[J].生態(tài)學(xué)報,2011,31(20):6194-6203.