張興榆,黃賢金,趙小風
(1.無錫市征地服務中心,江蘇 無錫214023;2.南京大學 地理與海洋科學學院,南京210093;3.河海大學 公共管理學院,南京210098;4.河海大學 國土資源管理研究所,南京210098)
自從1997年Costanza科學地闡述了生態(tài)系統(tǒng)服務價值估算原理及方法,有關生態(tài)系統(tǒng)服務價值的研究逐漸成為學術界研究的熱點。生態(tài)系統(tǒng)服務功能是指生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環(huán)境和效用[1]。生態(tài)系統(tǒng)服務價值是對生態(tài)服務功能強弱的一種量化和評價[2]。在生態(tài)系統(tǒng)服務價值核算體系方面,Costanza將其分為17類生態(tài)效益,Rodrigues J將其分為環(huán)境服務、資源承載、污染降解和外部效用四種類型[3],James Boyd將生態(tài)系統(tǒng)服務納入經濟核算體系中[4]。對生態(tài)服務價值的評價研究,開展了森林景觀和娛樂價值[5]、河流生態(tài)系統(tǒng)總經濟價值[6]、太平洋沿岸紅樹林價值[7]、熱帶森林[8]、土壤的生態(tài)服務價值[9]等多方面的研究,此外,Felix Muller等還剖析了生態(tài)系統(tǒng)價值與生態(tài)服務指標的關系,以及如何保持生態(tài)服務指標的穩(wěn)定性[10]。國內學者在借鑒該研究思路的基礎上將生態(tài)服務價值核算拓展到更為廣闊的領域,如三江源地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估[11-12]、小流域生態(tài)服務價值評估[13-14]、渤海灣生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量修訂[15]、公路建設對生態(tài)服務價值的影響[16]、礦區(qū)生態(tài)服務價值[17]、太湖流域重污染區(qū)土地利用變化的生態(tài)服務價值核算[18]。然而,謝高地等認為Costanza的方法應用在中國的生態(tài)服務價值核算中存在著幾個問題[2]:(1)耕地的生態(tài)服務價值單價被嚴重低估;(2)適用于歐美發(fā)達國家的核算方法應用到發(fā)展中國家,生態(tài)系統(tǒng)服務價值將高估;(3)生態(tài)服務中的調節(jié)服務價值、支持服務價值是間接的,難以用貨幣直接衡量;(4)多項生態(tài)系統(tǒng)服務由于沒有足夠信息而沒有被評估,導致核算價值較小?;谝陨蠁栴},謝高地在2002年和2006年對中國700位具有生態(tài)學背景的專業(yè)人員進行問卷調查,在此基礎上提出了中國生態(tài)系統(tǒng)服務評估單價體系。目前,該評估體系已被廣泛應用于生態(tài)系統(tǒng)服務價值核算研究,并取得了較好的研究成果,因此,本研究將該評估體系應用于江蘇省沿海地區(qū)土地利用變化的生態(tài)系統(tǒng)服務價值核算。
雖然國內對生態(tài)服務價值當量及部分典型區(qū)域土地利用變化的生態(tài)系統(tǒng)服務價值研究取得了一定的研究成果,但針對沿海地區(qū)土地利用變化引起的生態(tài)系統(tǒng)服務價值還缺乏應有的重視。尤其是江蘇沿海開發(fā)國家戰(zhàn)略的深入推進,社會經濟的快速發(fā)展導致了土地利用結構的強烈變化。因此,對沿海地區(qū)土地利用變化的生態(tài)服務價值核算顯得十分重要。通過對江蘇省沿海地區(qū)1990—2009年土地利用變化的生態(tài)系統(tǒng)服務價值進行核算,量化區(qū)域土地利用變化的生態(tài)價值,評估土地利用變化的生態(tài)效應,以期為江蘇省生態(tài)文明建設以及社會經濟又好又快發(fā)展提供依據和參考。
江蘇省沿海地區(qū)位于 31°41′—35°07′N,118°24′—121°55′E,處于我國東部沿海、沿長江和沿隴海蘭新三大生產力布局主軸線的交匯區(qū)域,是長江三角洲的重要組成部分,區(qū)域總面積為35 006.73km2,包含連云港市、鹽城市及南通市,其中鹽城市總面積最大,達16 972.42km2。江蘇省沿海地區(qū)地處北亞熱帶和暖溫帶的過渡氣候類型,氣溫溫和(年平均氣溫介于8.9~15℃),雨量適中、濕潤適度(年平均降水量介于562~1 100mm),光熱水充足、無霜期長,四季分明,綜合自然氣候環(huán)境條件優(yōu)越。
江蘇省沿海地區(qū)1990—2009年土地利用變化數據通過對研究區(qū)域遙感影像的解譯與判讀,提取三期(1990年,2000年,2009年)研究區(qū)域的土地利用信息。不同土地利用類型所對應的生態(tài)系統(tǒng),通過對已有研究成果的歸納總結,得到了應用于江蘇省沿海地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值核算的價值系數(表1)。
表1 不同土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務價值系數 元/(hm2·a)
江蘇省沿海地區(qū)總面積為35 006.73km2,1990年沿海地區(qū)耕地總面積為26 362.89km2,占區(qū)域總面積的75.31%,建設用地規(guī)模為3 088.55km2,水域面積為3 406.73km2,鹽田面積為1 182.09km2,其余地類面積所占比例相對較小,林地、濕地及未利用地總面積為966.47km2,僅占區(qū)域總面積的2.76%。1990—2009年,江蘇省沿海地區(qū)耕地面積總量增加了51.25 km2,建設用地面積凈增了446.56km2,同時面積增加的地類還有鹽田,其總面積增加了95.51km2,其余地類總面積處于減少狀態(tài),其中未利用地、水域、林地及濕地類型分別減少了288.80km2,199.42km2,68.07 km2,37.03km2。2009年耕 地總面積為26 414.14 km2,建設用地規(guī)模為3 535.11km2,水域面積為3 207.31km2,鹽田面積則達1 277.60km2,未利用地面積減少到268.06km2,其余地類面積變化幅度相對較小??偟目磥?,建設用地增長面積較大,未利用地及水域面積凈減少較為明顯,如圖1所示。
圖1 江蘇省沿海地區(qū)土地利用結構
對江蘇省沿海地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值核算結果進行分析:(1)從研究的時間序列來看,沿海地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值從1990年的172.049 9億元減少到2009年的166.306 0億元,其中1990—2000年減少1.04%,2000—2009年減少了2.32%,這主要是由于林地、水域及濕地等具有較高單位面積生態(tài)服務價值的土地利用類型面積不斷減少的緣故;(2)從土地利用類型構成來看,耕地、水域地類代表的農田、河流湖泊的生態(tài)服務價值較高,原因是由于耕地面積占有較大的比例,而水域的單位面積生態(tài)服務價值較高的緣故,而建設用地、鹽田等地類的生態(tài)服務價值則相對較低??偟膩砜矗?、建設用地、鹽田的生態(tài)服務價值是增加的,林地、水域、濕地及未利用地的生態(tài)服務價值是減少的(表2)。
對不同地類的不同生態(tài)服務功能價值進行分項核算,表中列出了生態(tài)系統(tǒng)的供給服務、調節(jié)服務、支持服務及文化功能等4個一級生態(tài)服務類型,其中,供給服務中包括食物生產和原材料生產兩個二級服務類型,調節(jié)服務包括氣體調節(jié)、氣候調節(jié)、水文調節(jié)及廢物處理4個二級服務類型,支持服務包括土壤保持、生物多樣性兩個二級服務類型,文化功能則體現了美學景觀的二級服務類型。各項生態(tài)服務功能的單位面積價值系數見表3,其中,數據缺失欄表示該生態(tài)系統(tǒng)無此項生態(tài)服務功能。
表2 江蘇省沿海地區(qū)不同土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務價值
表3 生態(tài)系統(tǒng)單位面積不同生態(tài)服務功能價值當量 元/(hm2·a)
通過對江蘇省沿海地區(qū)1990年、2009年生態(tài)服務功能價值進行分項核算(表4,5),結果顯示,在兩個計算年份中,耕地及水域類型提供的生態(tài)服務價值是整個生態(tài)系統(tǒng)總服務價值的主要構成來源,其中,1990年耕地類型的4項一級功能類型的生態(tài)服務價值分別為16.456 9億元,45.582 2億元,29.480 4億元,2.012 8億元,2009年則分別為16.489 0 億元,45.671 1億元,29.537 9億元,2.016 7億元。可以看出,耕地類型的一級生態(tài)功能類型的服務價值在年際變化中并不是很明顯,耕地類型的調節(jié)服務功能價值是最主要的生態(tài)服務價值,支持服務次之,文化功能最弱,而耕地類型的二級生態(tài)功能類型的服務價值較高的為食物生產、氣候調節(jié)、廢物處理及土壤保持、生物多樣性等;水域類型在1990年的4項二級服務功能價值分別為1.346 4億元,55.372 1億元,5.875 3億元,6.793 4億元,2009年則分別為1.267 6億元,52.128 2億元,5.531 1億元,6.395 4億元,可以看出,調節(jié)服務是水域類型的主要生態(tài)服務功能,且主要體現在水文調節(jié)和廢物處理兩類二級功能類型,水域類型以較小的面積提供較耕地類型為高的美學景觀功能價值,體現出了水域類型在土地利用結構的重要文化功能;另外,建設用地的生態(tài)服務價值功能主要體現在文化功能價值,鹽田類型則主要體現了供給服務價值及文化功能價值,這兩類用地類型提供的生態(tài)服務價值相對功能較為單一,且價值也相對較低;濕地類型的生態(tài)服務價值僅次于耕地和林地類型,其主要表現在調節(jié)服務功能價值方面,具體是氣候調節(jié)、水文調節(jié)和廢物處理功能;林地類型則能提供一定的調節(jié)服務和支持服務價值,且主要體現在氣體調節(jié)、氣候調節(jié)、水文調節(jié)及土壤保持、生物多樣性等幾個二級功能類型;未利用地的生態(tài)服務價值總量則相對較小,年際變化不明顯。
表4 沿海地區(qū)1990年土地利用類型的不同生態(tài)服務功能價值 億元
表5 沿海地區(qū)2009年土地利用類型的不同生態(tài)服務功能價值 億元
1990—2009年江蘇省沿海地區(qū)建設用地面積增長較快,未利用地及水域面積凈減少趨勢較為明顯。生態(tài)系統(tǒng)服務價值從1990年的172.049 9億元減少到2009年的166.306 0億元,凈減少5.743 9億元。其中,耕地、建設用地、鹽田的生態(tài)服務價值分別增加了0.182 5億元,0.073 8億元,0.015 8億元,林地、水域、濕地及未利用地的生態(tài)服務價值分別減少了0.859 6億元,4.065 0億元,0.911 1億元,0.180 3億元。耕地類型的調節(jié)服務功能價值是最主要的生態(tài)服務價值,支持服務次之,文化功能最弱,而耕地類型的二級生態(tài)功能類型的服務價值較高的為食物生產、氣候調節(jié)、廢物處理及土壤保持、生物多樣性等;水域類型的主要生態(tài)服務功能為調節(jié)服務,且主要體現在水文調節(jié)和廢物處理兩類二級功能類型;建設用地的生態(tài)服務價值功能主要體現在文化功能價值,鹽田類型則主要體現了供給服務價值及文化功能價值;濕地類型主要表現在調節(jié)服務功能價值方面,具體是氣候調節(jié)、水文調節(jié)和廢物處理功能;林地類型則能提供一定的調節(jié)服務和支持服務價值,且主要體現在氣體調節(jié)、氣候調節(jié)、水文調節(jié)及土壤保持、生物多樣性等幾個二級功能類型;未利用地的生態(tài)服務價值總量則相對較小,年際變化不明顯。本研究主要應用了謝高地等學者的生態(tài)系統(tǒng)服務價值核算體系,研究結果在一定程度上反映出了不同年份研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)價值,但該核算體系中生態(tài)服務價值系數是面向國家尺度層面上提出的,因此應用于特定研究區(qū)域時,不可避免會對研究結果產生一定的偏差,在下一步的研究中,將針對研究區(qū)域實際情況對部分系數進行實地調查調整,以期更為精確地量化研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務價值。
土地利用結構變化深刻影響區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務價值。通過對江蘇省沿海地區(qū)土地利用變化的生態(tài)系統(tǒng)服務價值核算,量化了研究區(qū)域土地利用結構變化導致的生態(tài)系統(tǒng)服務價值。研究區(qū)域作為國家級重大發(fā)展戰(zhàn)略區(qū)域,土地利用結構變化較為劇烈,不同的土地利用結構勢必會影響區(qū)域生態(tài)質量,因此,研究區(qū)域地方政府在制定相關發(fā)展規(guī)劃時應統(tǒng)籌考慮土地利用結構變化帶來的生態(tài)系統(tǒng)服務價值變化影響,優(yōu)化土地利用結構,盡量控制生態(tài)系統(tǒng)服務價值較低的土地利用類型,增加高生態(tài)價值用地比重,突出土地生態(tài)功能,建立環(huán)境友好型土地利用格局,為區(qū)域經濟社會生態(tài)持續(xù)健康發(fā)展做出貢獻。
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