摘要：運(yùn)用LNOPT平臺(tái)和GIS軟件對(duì)5種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行優(yōu)化分析，構(gòu)建研究區(qū)的生態(tài)景觀優(yōu)化模型。運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子方法對(duì)懷來(lái)縣土地利用總體規(guī)劃前、土地利用總體規(guī)劃后和土地利用景觀優(yōu)化后的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行計(jì)算和分析。結(jié)果表明，懷來(lái)縣現(xiàn)狀生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量9.533 3×108元，經(jīng)土地利用總體規(guī)劃之后，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量9.438 3×108元，減少了1.00%。對(duì)懷來(lái)縣的土地利用景觀生態(tài)優(yōu)化后，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量9.928 3×108元，增加4.14%。進(jìn)行土地利用總體規(guī)劃后，土地各單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值除了食物生產(chǎn)功能增加外，其他均有所減少。經(jīng)景觀優(yōu)化后，各單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量都有所增加。研究區(qū)的景觀生態(tài)優(yōu)化模型能取得一定的生態(tài)效應(yīng)，可作為下一輪土地利用總體規(guī)劃和地區(qū)發(fā)展的參考。

關(guān)鍵詞：土地利用總體規(guī)劃；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值；LNOPT軟件；景觀優(yōu)化；懷來(lái)縣

中圖分類號(hào)：F301；F205；N31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）14-3587-07

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.14.013

Abstract： The LNOPT platform and GIS software were used to analyze five ecological functions and build the ecological landscape optimization model in the study area. The equivalent factor method of value of ecosystem services was used to calculate and analyze the value of ecosystem services before the overall plan for land-use，land-use planning and after land-use. The results showed that， the total value of ecosystem service was 9.533 3×108 yuan in Huailai. After land-use planning， the total value of ecosystem services became 9.438 3×108 yuan， a decreasing of 1.00%. After optimizing land use landscape ecology， the total value of ecosystem services was 9.928 2×108 yuan， increasing 4.14%. After the land use planning，the individual service values of land all had been reduced except the food production. After optimization of the landscape， the individual values of ecosystem service all had been increased. Landscape ecological optimization model of the study area could achieve certain ecological effects. It could be used as a reference for the next round of land use planning and regional development.

Key words：land use general planning； value of ecosystem services； LNOPT software； landscape optimization， Huailai county

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值是指人類從生態(tài)系統(tǒng)中獲得生活必需品并且保證生活質(zhì)量這兩部分的所有惠益。人類直接或間接地運(yùn)用其過(guò)程、結(jié)構(gòu)和功能來(lái)獲取生存發(fā)展所需要的支持和服務(wù)。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是指生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過(guò)程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環(huán)境條件與效用[1]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值維持著人類的生存和發(fā)展，是人類所必需的自然資本?？萍嫉牟粩喟l(fā)展影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，但是不可以替代自然生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。隨著可持續(xù)發(fā)展的不斷深入和研究，保護(hù)和維持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能已經(jīng)成為可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的研究是國(guó)內(nèi)外研究可持續(xù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一。近些年來(lái)，國(guó)外學(xué)者對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值做了諸多的理論和實(shí)例研究[2-5]，國(guó)內(nèi)研究者也分別從不同區(qū)域尺度進(jìn)行了積極探討[6-11]。研究表明，開(kāi)展土地利用背景下的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的定量分析和區(qū)域比較，對(duì)促進(jìn)區(qū)域生態(tài)建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

土地利用總體規(guī)劃是在一定區(qū)域內(nèi)，根據(jù)國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求和當(dāng)?shù)刈匀?、?jīng)濟(jì)、社會(huì)條件，對(duì)土地的開(kāi)發(fā)、利用、治理、保護(hù)在空間上、時(shí)間上所作的總體安排和布局，是國(guó)家實(shí)行土地用途管制的基礎(chǔ)[12]。土地利用總體規(guī)劃是以經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)的，在這種目標(biāo)下，土地的利用類型會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的變化。諸多學(xué)者將優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與土地利用總體規(guī)劃相結(jié)合，對(duì)土地利用總體規(guī)劃進(jìn)行定量分析，協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的關(guān)系，從而使土地利用總體規(guī)劃更具科學(xué)性和直觀性[13-17]。這對(duì)維持生態(tài)平衡、建立科學(xué)合理的土地規(guī)劃利用方法具有重要指導(dǎo)意義。

1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源

根據(jù)《懷來(lái)縣土地利用總體規(guī)劃（2010—2020）》、《懷來(lái)縣土地利用現(xiàn)狀（2010）》圖件和文本等獲取研究區(qū)土地利用類型數(shù)據(jù)。并將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，即耕地、園地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和其他土地。依據(jù)《河北省統(tǒng)計(jì)年鑒》和《河北省國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)》得到研究區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)資料。

1.2 研究方法

從土地利用總體規(guī)劃引起的土地類型變化入手，運(yùn)用LNOPT軟件進(jìn)行研究區(qū)現(xiàn)狀的景觀生態(tài)優(yōu)化，對(duì)水源涵養(yǎng)功能、物質(zhì)生產(chǎn)功能、土壤保護(hù)功能、生物多樣性功能和娛樂(lè)文化功能5項(xiàng)功能選取不同的指標(biāo)并結(jié)合專家打分法建立景觀生態(tài)優(yōu)化模型，將地區(qū)的景觀建設(shè)引入土地利用總體規(guī)劃中，并與現(xiàn)有的土地利用總體規(guī)劃的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行對(duì)比分析。

LNOPT是2002年由Gruehn與Kenneweg提出，用于模擬中歐地區(qū)景觀特色的生物評(píng)價(jià)模型。該模型是通過(guò)“函子”按照排列順序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)反饋、數(shù)據(jù)層和多區(qū)域方法的運(yùn)算。通過(guò)LNOPT的生物評(píng)估模型、社會(huì)經(jīng)濟(jì)評(píng)估模型和非生物評(píng)估模型這3個(gè)模型的平臺(tái)分別對(duì)水源涵養(yǎng)功能、物質(zhì)生產(chǎn)功能、土壤保護(hù)功能、生物多樣性功能和娛樂(lè)文化功能進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、矩陣加權(quán)和數(shù)據(jù)計(jì)算。通過(guò)三步封裝，提供一系列的計(jì)算，利用ArcGIS 9.3成圖。

采用Costanza等[18]的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算方法對(duì)氣候調(diào)節(jié)、生物多樣性、氣體調(diào)節(jié)、土壤保護(hù)、物質(zhì)生產(chǎn)、廢物處理、水源涵養(yǎng)、娛樂(lè)文化和原材料9種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行估算，得出研究區(qū)優(yōu)化前后的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量。

2 景觀生態(tài)模型的構(gòu)建

2.1 水源涵養(yǎng)功能模型

水源涵養(yǎng)服務(wù)功能的意義在于研究區(qū)中的水資源調(diào)節(jié)程度。根據(jù)該區(qū)域中的河流、水庫(kù)的地理位置，以及整個(gè)河流水資源的利用和徑流的調(diào)節(jié)作用進(jìn)行綜合考慮。一般地區(qū)涵養(yǎng)水源功能是由于地表覆蓋、土壤滲透和地形這3方面構(gòu)成，它們主要受地表覆蓋率，土壤滲透力，地形等因素影響。根據(jù)該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源服務(wù)功能的影響因素和生態(tài)環(huán)境的特征，考慮數(shù)據(jù)可獲得性，選擇地形坡度、土壤滲透、植被覆蓋度和含水量作為重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)懷里地區(qū)的地形地貌特征，降水分布情況、土壤以及植被覆蓋，進(jìn)行不同等級(jí)劃分，各指標(biāo)的分級(jí)、賦值和權(quán)重通過(guò)專家打分法確定。

2.2 物質(zhì)生產(chǎn)功能模型

從懷來(lái)縣的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能出發(fā)，選擇能夠直接生產(chǎn)產(chǎn)品的功能進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)提供的農(nóng)產(chǎn)品的能力作為重要的分級(jí)依據(jù)。評(píng)價(jià)研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)涵養(yǎng)功能，結(jié)合該區(qū)域的地形地貌特征和產(chǎn)品生長(zhǎng)條件，考慮該區(qū)域的數(shù)據(jù)可行性，選取土壤類型、剖面構(gòu)型、有機(jī)質(zhì)含量和坡度作為重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，再根據(jù)該區(qū)域的地形地貌和生長(zhǎng)條件進(jìn)行等級(jí)劃分，各指標(biāo)的分級(jí)、賦值和權(quán)重通過(guò)專家打分法確定。

2.3 土壤保護(hù)功能模型

土壤保護(hù)功能的評(píng)價(jià)是在土壤侵蝕性的基礎(chǔ)上，依據(jù)土壤侵蝕情況和土壤侵蝕對(duì)河流或者水資源的影響來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。懷來(lái)縣地形比較復(fù)雜，以山地為主，其中大多數(shù)都是坡度大于25°的坡地，該區(qū)域容易發(fā)生土壤侵蝕，是懷來(lái)縣山區(qū)最為主要的土地生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。

土壤侵蝕敏感性是方便分辨出土壤侵蝕的區(qū)域，分析它對(duì)人類活動(dòng)的影響。美國(guó)通用土壤侵蝕方程（USLE）包括坡面土壤流失影響程度的主要因素，該公式在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。通用土壤侵蝕方程（USLE）的表達(dá)式為：

A=R·K·LS·C·P（1）

式（1）中，A為土壤侵蝕量，R為降水侵蝕力，K為土壤質(zhì)地因子，LS為坡度坡向因子，C為地表覆蓋因子，P為農(nóng)業(yè)耕作措施因子。其中，農(nóng)業(yè)耕作措施是人為因素。

從土壤侵蝕方程中，可以看出影響一個(gè)區(qū)域土壤侵蝕的主要有地理?xiàng)l件、水資源、植被、土壤和人類活動(dòng)五大因素，這些因素同時(shí)可以被用來(lái)表示某個(gè)區(qū)域?qū)ν寥狼治g的敏感性。根據(jù)懷來(lái)相關(guān)文獻(xiàn)和獲得數(shù)據(jù)情況，本研究選取了土地利用類型、坡度、土壤質(zhì)地、水資源分布和距林場(chǎng)、林地距離作為評(píng)價(jià)因子，并對(duì)各指標(biāo)因子進(jìn)行不同等級(jí)劃分，各指標(biāo)的分級(jí)、賦值和權(quán)重通過(guò)專家打分法確定。

2.4 生物多樣性功能模型

懷來(lái)縣擁有豐富的植物類型和復(fù)雜的生物群落，而植物是鳥(niǎo)類分布和多度的第一影響因子。鳥(niǎo)類常常作為植物群落的指示物種，進(jìn)而反映棲息地及周邊生態(tài)環(huán)境。本研究選取大白鷺作為懷來(lái)縣的生態(tài)多功能優(yōu)化的焦點(diǎn)物種，通過(guò)觀察懷來(lái)縣鳥(niǎo)類的生物習(xí)性、棲息地類型、生態(tài)特征等進(jìn)行分析。大白鷺是大中型涉禽，棲息于平原和山地附近的河流、水田、湖泊及沼澤地帶，以甲殼類、軟體動(dòng)物、水生昆蟲以及小魚、蛙、蝌蚪和蜥蜴等動(dòng)物性食物為食，攝食區(qū)域主要是河流、沼澤等淺水區(qū)域。從大白鷺攝食地區(qū)的距離來(lái)看，大多數(shù)是在距離巢穴大約5～10 km范圍內(nèi)，少數(shù)在15～25 km的范圍內(nèi)，極少數(shù)在巢穴周圍約2 km范圍內(nèi)攝食。本研究針對(duì)大白鷺棲息地和筑巢特征，確定影響大白鷺選擇棲息地的因子，各指標(biāo)的分級(jí)、賦值和權(quán)重通過(guò)專家打分法確定。

2.5 娛樂(lè)文化功能模型

懷來(lái)縣具有良好的生態(tài)環(huán)境，擁有官?gòu)d水庫(kù)、休閑度假太師莊、葡萄莊園、自然風(fēng)景區(qū)等戶外游憩空間，游憩資源具有類型多、數(shù)量大、分布廣的特征。本研究根據(jù)研究區(qū)的各地區(qū)景點(diǎn)以及地形地類的分布情況，考慮研究區(qū)的數(shù)據(jù)可行性，選取坡度、土地類型、距農(nóng)村道路和公路的距離、距水體的距離和距景區(qū)（特殊用地）的距離這5個(gè)因子作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，各指標(biāo)的分級(jí)、賦值和權(quán)重通過(guò)專家打分法確定。

綜上所述，運(yùn)用LNOPT軟件平臺(tái)的非生物評(píng)估程序?qū)λ春B(yǎng)、物質(zhì)生產(chǎn)、土壤保護(hù)功能進(jìn)行優(yōu)化，運(yùn)用生物評(píng)價(jià)程序?qū)ι锒鄻有怨δ苓M(jìn)行優(yōu)化，運(yùn)用社會(huì)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)程序?qū)蕵?lè)文化功能進(jìn)行優(yōu)化。首先是運(yùn)用GIS軟件對(duì)懷來(lái)縣遙感影像圖解譯，并進(jìn)行矢量化和編輯處理每個(gè)圖形的屬性，再運(yùn)用插值計(jì)算，將其表面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成柵格圖層；第二步，根據(jù)LNOPT軟件的應(yīng)用程序，確實(shí)功能因子，通過(guò)專家打分法確定每個(gè)因子的分值；第三步，對(duì)水源涵養(yǎng)的因子進(jìn)行相關(guān)性檢查，并且運(yùn)用專家打分法確定權(quán)重，確定每個(gè)因子的權(quán)重分值；第四步，運(yùn)用LNOPT軟件平臺(tái)，結(jié)合柵格數(shù)據(jù)，通過(guò)權(quán)重加權(quán)的方法進(jìn)行計(jì)算；第五步，經(jīng)過(guò)LNOPT平臺(tái)數(shù)據(jù)驗(yàn)證模型以研究區(qū)現(xiàn)狀為樣本進(jìn)行校正，確定該區(qū)域功能的景觀優(yōu)化圖，結(jié)果見(jiàn)圖1～圖5。

2.6 綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能景觀優(yōu)化模型

綜合以上水源涵養(yǎng)功能、物質(zhì)生產(chǎn)功能、土壤保護(hù)功能、生物多樣性功能和娛樂(lè)文化功能的景觀生態(tài)優(yōu)化模型，建立綜合的景觀生態(tài)優(yōu)化模型。這5項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的景觀生態(tài)優(yōu)化模型是具有同等重要性的，將其賦予相同的權(quán)重。將這5項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的景觀生態(tài)優(yōu)化模型運(yùn)用LNOPT軟件中的矩陣加權(quán)方法進(jìn)行疊加，根據(jù)最終分值確定懷來(lái)縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值景觀優(yōu)化模型（圖6）。它們形成了連續(xù)而完整的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能格局，為區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的健康和安全提供保障。

高水平區(qū)域是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能在城市發(fā)展中最重要的保障范圍，是不可打破的生態(tài)紅線，是需要嚴(yán)格控制和特殊保護(hù)的地帶，應(yīng)該納入城市的禁止區(qū)域和限制建設(shè)區(qū)；中水平區(qū)域是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能比較限制的區(qū)域，該區(qū)域可以發(fā)展農(nóng)業(yè)、建設(shè)用地，適合開(kāi)展一些旅游景點(diǎn)供給人們進(jìn)行旅游和觀賞；低水平區(qū)域是應(yīng)該加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的區(qū)域，如在城市周圍增加綠化，減少建設(shè)用地。這種景觀生態(tài)優(yōu)化模型維護(hù)了城市的基本生態(tài)環(huán)境，是懷來(lái)縣可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)保障，為城市建設(shè)提供一定的界線。

3 研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能變化分析

3.1 研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)計(jì)算

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子指生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生生態(tài)服務(wù)相對(duì)貢獻(xiàn)大小的潛在能力[19]，將全國(guó)農(nóng)田1 hm2糧食自然產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值定義為1，其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表示該生態(tài)服務(wù)相對(duì)于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)服務(wù)的貢獻(xiàn)大小，本研究依據(jù)謝高地等[6]制定的不同省份農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生物量因子表，對(duì)懷來(lái)縣所在地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量系數(shù)進(jìn)行修正（河北省的修正系數(shù)為1.02）。

沒(méi)有人力投入的自然生態(tài)系統(tǒng)提供的經(jīng)濟(jì)價(jià)值等于當(dāng)年平均糧食單產(chǎn)價(jià)值的1/7[20，21]，中國(guó)2005年單個(gè)生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值當(dāng)量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為449.1元/hm2，結(jié)合2006年《河北省統(tǒng)計(jì)年鑒》的相關(guān)數(shù)據(jù)，可以計(jì)算得出2005年環(huán)京津地區(qū)平均糧食產(chǎn)量為4 683.35 kg/hm2。全國(guó)地均糧食產(chǎn)量為5 896.50 kg/hm2，據(jù)此為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)全國(guó)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量?jī)r(jià)值進(jìn)行系數(shù)修正，確定該地區(qū)單個(gè)生態(tài)當(dāng)量的價(jià)值為356.70元/hm2，據(jù)此可得到該研究區(qū)單位面積土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)（表1）。

本研究中生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子按以下方法進(jìn)行歸類：耕地——農(nóng)田，林地——森林，草地——牧草地，水域——水體，建設(shè)用地——居民點(diǎn)及工礦用地和交通用地；園地以本研究區(qū)的牧草地和林地的平均值為其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)單位價(jià)值[22]。

3.2 研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值計(jì)算

根據(jù)單位面積土地生態(tài)服務(wù)價(jià)值系數(shù)和各利用類型土地面積可以得出懷來(lái)縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的總經(jīng)濟(jì)價(jià)值，其計(jì)算公式：

ESV=∑（VCk×Ak） （2）

式（2）中，ESV為土地生態(tài)服務(wù)價(jià)值，單位為元；VCk為第k類土地利用類型的生態(tài)服務(wù)價(jià)值系數(shù)，單位為元/hm2；Ak為第k類土地利用類型的總面積，單位為hm2。

依上可以得出懷來(lái)縣2010年各類土地生態(tài)服務(wù)價(jià)值量（表2）。

從表2中可以得出研究區(qū)現(xiàn)狀各類土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量。研究區(qū)域的林地面積居多，而且單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值比較大，因此林地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量最高，為3.541 3×108元。由表1可知，濕地的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量比較高，但是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量受到土地類型面積的影響，濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量?jī)H4.149×107元。同理，水域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值為2.297 6×108元。研究地區(qū)中建設(shè)用地面積相對(duì)較大，且單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量變現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)，其價(jià)值量為-5.557×107元。研究區(qū)現(xiàn)狀的各類土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量為9.533 3×108元。

3.3 各類土地利用類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化

由表3可知，依據(jù)土地利用總體規(guī)劃方案，懷來(lái)縣在土地利用總體規(guī)劃前的總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值是9.533 3×108元，土地總體規(guī)劃后總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值有所減少，為9.438 3×108元，總體減少9.50×106元。土地利用規(guī)劃后，只有耕地增加了5.09×106元，其他土地利用類型的生態(tài)服務(wù)價(jià)值量均有下降，最為明顯的是園地，為6.27×106元，水域的變化量最小，為4×104元。

基于LNOPT軟件的景觀生態(tài)優(yōu)化方案，對(duì)研究區(qū)的進(jìn)行景觀優(yōu)化后，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量有所增加，為9.928 2×108，增加率為4.14%。就土地利用總體景觀規(guī)劃后各類用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值而言，只有林地減少了1.317 3×108元，其他利用類型的土地生態(tài)服務(wù)價(jià)值均有所增加，園地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增加了1.378 1×108元，明顯高于其他土地利用類型，建設(shè)用地次之，為2.162×107元。未利用地因其單位面積價(jià)值量低，面積變化小，因此生態(tài)服務(wù)價(jià)值量變化最小，僅增加了4.2×105元。

3.4 各單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化

從單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值（表4）來(lái)看，土地總體規(guī)劃前研究區(qū)的廢物處理功能最大，占18.68%，水源涵養(yǎng)功能次之；食物生產(chǎn)功能最小，僅占4.16%。但是土地利用總體規(guī)劃后，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量減少了9.50×106元，僅有糧食生產(chǎn)功能增加了3.0×105元，其他功能均有所降低，其中水源涵養(yǎng)、廢物處理和氣候調(diào)節(jié)這3個(gè)功能降低得最多。這種土地利用總體規(guī)劃就是以增加糧食生產(chǎn)和城市發(fā)展對(duì)土地需求為目的，卻忽略了維護(hù)整個(gè)土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。而按照景觀優(yōu)化方案來(lái)看，各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值都有所提高，其中提高量最多是水源涵養(yǎng)，增加量達(dá)到1.933×107元，增加量最少的是原材料功能。與土地利用總體規(guī)劃相比，可以發(fā)現(xiàn)景觀優(yōu)化方案能提高研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，并且避免了只追求糧食生產(chǎn)而帶來(lái)的對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的破壞，實(shí)現(xiàn)了緩解城市快速發(fā)展對(duì)土地的需求，保護(hù)了耕地，維護(hù)了糧食安全，生態(tài)屏障的建立維持了土地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性[23]。

4 小結(jié)與討論

4.1 小結(jié)

本研究對(duì)懷來(lái)縣的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行分析，將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子修正后引入并進(jìn)行計(jì)算。結(jié)果顯示，懷來(lái)縣現(xiàn)狀的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量9.533 3×108元，經(jīng)過(guò)土地利用總體規(guī)劃之后，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量9.438 3×108元，減少1.00%。而對(duì)懷來(lái)縣的土地利用總體規(guī)劃進(jìn)行景觀生態(tài)優(yōu)化后，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量9.928 3×108元，增加4.14%。具體來(lái)說(shuō)，土地利用總體規(guī)劃之后，只有耕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值和建設(shè)用地對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)效應(yīng)增加；經(jīng)過(guò)景觀生態(tài)優(yōu)化后，建設(shè)用地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的負(fù)效應(yīng)降低，其他土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值均增加。

對(duì)懷來(lái)縣土地各單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果顯示，土地利用總體規(guī)劃設(shè)計(jì)之后，土地各單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值除了食物生產(chǎn)功能增加外，其他都為減少。經(jīng)過(guò)景觀生態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)之后，土地各單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量都有所增加。

數(shù)據(jù)表明，懷來(lái)縣土地利用總體規(guī)劃的編制，在保證糧食生產(chǎn)和建設(shè)用地?cái)U(kuò)展方面表現(xiàn)出了其發(fā)展意愿，但在要求生態(tài)文明的大背景下，也應(yīng)將規(guī)劃的生態(tài)效應(yīng)考慮到具體發(fā)展和下一輪的總體規(guī)劃中，應(yīng)積極推進(jìn)其生態(tài)景觀優(yōu)化和建設(shè)，加強(qiáng)居民點(diǎn)的整理工作，提高土地的集約利用，以達(dá)到對(duì)水域和濕地的保護(hù)，園、林地的構(gòu)建。從這一角度來(lái)看，通過(guò)LNOPT平臺(tái)對(duì)研究區(qū)進(jìn)行景觀生態(tài)優(yōu)化將有利于懷來(lái)縣生態(tài)環(huán)境的改善，提高該區(qū)整體的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，確保生態(tài)環(huán)境良好發(fā)展。該優(yōu)化設(shè)計(jì)方案可以為今后該地區(qū)的土地利用規(guī)劃提供理論指導(dǎo)。

4.2 討論

通過(guò)研究生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值理論，運(yùn)用LNOPT軟件對(duì)土地利用總體規(guī)劃進(jìn)行景觀生態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)，構(gòu)建研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)景觀生態(tài)優(yōu)化模型，對(duì)土地利用總體規(guī)劃前后以及景觀生態(tài)優(yōu)化后的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行對(duì)比分析。該設(shè)計(jì)具有一定的可操作性和現(xiàn)實(shí)性。但是土地利用總體規(guī)劃中景觀生態(tài)設(shè)計(jì)的研究是一門長(zhǎng)期的工作，在以下方面需要進(jìn)行深入的研究。

1）土地利用總體規(guī)劃是涉及到土地、水利、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、交通等諸多部門的系統(tǒng)工程，而生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值理論僅從某一個(gè)或某幾個(gè)方面對(duì)土地利用總體規(guī)劃進(jìn)行指導(dǎo)，而實(shí)踐中，應(yīng)該結(jié)合地區(qū)實(shí)際情況考慮更多方面進(jìn)行研究，使規(guī)劃設(shè)計(jì)更好地為可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。

2）土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的大小取決于土地利用類型的面積和各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型單位面積服務(wù)價(jià)值的大小。雖然本研究更新單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值表，但是對(duì)于灌木林地、落葉針林地都按照林地來(lái)計(jì)算，也會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。

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