袁大鵬, 石 垚, 趙雪杉, 牛志君, 封 乾, 王樹濤

(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 河北 保定 071000; 2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 國土資源學(xué)院, 河北 保定 071000)

土地是人類賴以生存的重要資源之一[1]。土地利用又是人類作用于自然最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),地域土地利用/覆被的研究已被列為“國際地圈生物圈計劃(IGBP)”的關(guān)鍵組成部分[2]。土地利用/覆被變化必定對生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生影響，其變化程度對保護生態(tài)服務(wù)功能起著決定性的作用[3-4]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指人類直接或間接從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、過程和功能中得到的利益[5]。生態(tài)服務(wù)功能是指生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過程所形成及維持人類賴以生存的自然環(huán)境條件與效用,其在土地利用/覆被中主要表現(xiàn)為人們?yōu)榱饲猩砝?，而改變了土地的利用方?相應(yīng)的土地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價值也產(chǎn)生劇烈變化[6-7]。隨著各種生態(tài)問題的出現(xiàn)，國內(nèi)外相關(guān)人士開始關(guān)注土地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價值，并開展大規(guī)模的研究，取得了不小的成果，如Costanza等[5]把全球生態(tài)服務(wù)功能劃分為17種主要類型，并求取了全球各地類的生態(tài)服務(wù)價值;歐陽志云等[6]評估了中國陸地生態(tài)系統(tǒng)的6種服務(wù)功能及其生態(tài)經(jīng)濟價值；謝高地等[8]建立了中國不同陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值,并計算出各地類單位面積上不同功能的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的總和。近年來,隨著大氣變暖、生物量銳減和土地荒漠化等全球性生態(tài)環(huán)境問題的加劇,對生態(tài)服務(wù)功能研究越來越迫切。其他國內(nèi)學(xué)者從生態(tài)系統(tǒng)不同尺度、不同方法等多方面開展了研究,如對海河上游、伊犁河流域、長白山地區(qū)以及海南島和青藏高原等多個地區(qū)進行了生態(tài)服務(wù)價值的定量評估[9-13]。

在前人研究的基礎(chǔ)上，把懷來縣分為8個土壤類型區(qū)，以其做為評價單元，分析懷來縣20年間各區(qū)位的土地數(shù)量變化，在此基礎(chǔ)上，以糧食平均單產(chǎn)進行區(qū)位修正，分析不同土壤類型區(qū)土地生產(chǎn)力差異性以及生態(tài)服務(wù)價值的變化，反映其生態(tài)環(huán)境效應(yīng),為該區(qū)域提高土地利用效率和生態(tài)系統(tǒng)保護提供依據(jù)。

1　研究區(qū)概況

懷來縣處于河北省西北部，燕山山脈西部，地處于東經(jīng)115°16′—115°58′，北緯40°04′—40°35′，東與北京市延慶縣相鄰，北與赤城縣毗鄰，西與下花園區(qū)、涿鹿縣相接。地貌主要分布有南北山地丘陵區(qū)、河川平原區(qū)；地勢主要是從中央盆地向南北部延伸，其東南部低西北部高，平均海拔792 m左右；4條主要河流，均屬海河水系，氣候?qū)儆谥袦貛О敫珊导撅L(fēng)氣候，植被復(fù)雜，山地坡度大，易發(fā)生水土流失；位置獨特和資源雄厚，國民經(jīng)濟快速發(fā)展，綜合實力不斷增強。懷來縣土壤類型主要是由7個土類和10個亞類，104個土種組成，其中包括灌淤土、草甸土、風(fēng)沙土及褐土等。該縣受到地形地貌和母質(zhì)等地質(zhì)因素影響，縣內(nèi)土壤分布有3方面的特點：一是受到季節(jié)性河流的影響，土壤質(zhì)地由沙變黏，地勢從高到低；二是由于母質(zhì)和地形共同影響，其地勢由高到低，土壤呈垂直方向分布。三是由于地貌、水文和氣候等方面的影響，土壤出現(xiàn)區(qū)域性分布。

2　數(shù)據(jù)來源與處理

2.1　數(shù)據(jù)來源

本研究的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來源于懷來縣1992年、2002年、2012年Landsat TM/ETM+遙感影像；土壤類型分區(qū)數(shù)據(jù)來源于懷來縣1∶25萬土壤圖，通過GIS技術(shù)形成數(shù)字化圖，該圖的基本制圖單元為土屬，圖例按照中國土壤發(fā)生學(xué)分類[14]，分為7個土類，9個亞類(圖1)；經(jīng)濟數(shù)據(jù)通過《懷來縣統(tǒng)計年鑒》和《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》得到研究區(qū)的社會經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)資料；糧食產(chǎn)量分布來源于河北省懷來縣農(nóng)用地分等定級項目成果，通過野外調(diào)查，全域布置樣點數(shù)248個，通過克里金空間插值法得到產(chǎn)量的分布圖(圖2)，采用自然間斷法，每50 kg為一級，分為6個等級。

2.2　遙感數(shù)據(jù)處理

利用ENVI 4.8軟件對2012年的遙感影像進行二次多項式幾何校正，保證糾正后誤差小于0.5個像元。將該遙感影像作為參考，采用Image to Image模塊完成1992年、2002年遙感影像自動配準(zhǔn)，以行政區(qū)作為掩膜完成遙感圖像的裁剪，采用監(jiān)督分類并結(jié)合人機交互的方法完成遙感影像的分類，分別用代碼1，2，3，…，6來表示，并借助于地面實測數(shù)據(jù)(GPS野外調(diào)查)來檢驗解譯精度，隨機選取若干樣點，利用混淆矩陣法進行評價分析，結(jié)果表明3期遙感影像分類結(jié)果的總體精度分別為83.83%，83.21%和87.69%，解譯精度均超過了80%。根據(jù)國家一級地類劃分標(biāo)準(zhǔn)，將該區(qū)域劃分為耕地、林地、建設(shè)用地、園地、水域、未利用地6大類(圖3)。

圖1懷來縣土壤類型

3　研究方法

3.1　生態(tài)服務(wù)價值評價方法

3.1.1生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量因子的確定本文運用謝高地的生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量因子表[8]，對懷來縣2012年各區(qū)位單位面積農(nóng)田年平均糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟價值進行修正，懷來縣耕地生態(tài)系統(tǒng)單位面積食物生產(chǎn)功能價值當(dāng)量因子為l hm2平均產(chǎn)量的耕地每年自然糧食的產(chǎn)值,其他生態(tài)功能服務(wù)價值當(dāng)量因子是指生態(tài)系統(tǒng)功能產(chǎn)生該服務(wù)時相對于農(nóng)田食物生產(chǎn)功能貢獻的大小，公式如下：

(1)

式中：Ea為單位面積生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量因子的經(jīng)濟價值(元/hm2)；p為懷來縣當(dāng)年糧食平均價格(元/kg)；q為懷來縣各土壤類型區(qū)的當(dāng)年糧食單產(chǎn)(kg/hm2)。

圖2懷來縣糧食產(chǎn)量分布

圖31992年、2002年、2012年懷來縣土地利用現(xiàn)狀

3.1.2懷來縣生態(tài)服務(wù)價值單價計算在進行懷來縣生態(tài)服務(wù)價值量的核算時，首先將懷來縣規(guī)劃中提到的土地利用類型與生態(tài)系統(tǒng)類型建立一定的對應(yīng)關(guān)系，按以下原則進行對應(yīng)：耕地對應(yīng)農(nóng)田，林地對應(yīng)森林，未利用地對應(yīng)荒漠，水域?qū)?yīng)水體；園地取草地和林地之和的1/2[15-17]；其中草地的總面積為0，則生態(tài)服務(wù)價值為0。建設(shè)用地通過計算廢氣、廢水、固體廢棄物的排放以及對淡水資源的消耗進行估算得出，其值均為負[18-20]。采用“中國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量因子表”和懷來縣各區(qū)位單位面積農(nóng)田平均糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟價值，可得到懷來縣各區(qū)位每種地類的單位面積的生態(tài)服務(wù)功能經(jīng)濟價值量[21-22]：

Eij=eijEa(i=1,2,3,…,9;j=1,2,3,4)

(2)

式中：Eij為j種生態(tài)系統(tǒng)i種生態(tài)服務(wù)功能的單價[元/(hm2·a)]；eij為j種生態(tài)系統(tǒng)i種生態(tài)服務(wù)功能相對于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提供生態(tài)服務(wù)單價的當(dāng)量因子；i為生態(tài)服務(wù)功能類型；j為生態(tài)系統(tǒng)類型。

3.1.3懷來縣生態(tài)服務(wù)總價值計算根據(jù)各種生態(tài)服務(wù)功能的價值單量和各地類面積可以計算出懷來縣各區(qū)位生態(tài)服務(wù)功能的總價值[23-26]，其計算公式：

(3)

式中：V為懷來縣各土壤類型區(qū)的生態(tài)服務(wù)總價值(元)；Aj為懷來縣土壤類型區(qū)各地類的分布面積(hm2)；Eij為j種生態(tài)系統(tǒng)i種生態(tài)服務(wù)功能的單價(元/hm2·a)。

3.2　生態(tài)服務(wù)功能的土地利用結(jié)構(gòu)分析方法

由于采用面積指標(biāo)無法分析不同土地利用類型帶來的生態(tài)服務(wù)價值差異而產(chǎn)生的問題，宜采用土地生態(tài)服務(wù)功能結(jié)構(gòu)信息熵指標(biāo)，基于生態(tài)服務(wù)功能的土地利用結(jié)構(gòu)分析，前提是除去無生態(tài)服務(wù)價值的建設(shè)用地。公式如下：

(4)

式中：N為地類類型；Pi為土壤類型區(qū)各地類的生態(tài)服務(wù)功能價值Ei占各區(qū)位土地生態(tài)服務(wù)功能總價值E的百分比。Hf反映各土壤類型區(qū)的土地利用的有序程度。Hf越小，反映有序程度越高,結(jié)構(gòu)性越強,表明土地生態(tài)系統(tǒng)的健康程度越高,越有利于生產(chǎn)活動的展開。當(dāng)各土地類型的面積所占比例相等時，信息熵達到最大，即Hmax=lnN。

4　結(jié)果與分析

根據(jù)研究區(qū)母質(zhì)類型及外業(yè)調(diào)查結(jié)果，懷來縣土壤類型包含7個土類，9個亞類(表1)，以各土類為研究區(qū)基本評價單元進行生態(tài)服務(wù)價值分析。

表1　懷來縣土壤類型分區(qū)特征及土壤特性

4.1　基于土壤類型區(qū)的土地利用變化分析

1992—2012年懷來縣各土壤類型區(qū)土地利用變化很明顯(表2)。主要地類以林地和未利用地為主，各時期二者之和均超過56%，證明懷來縣對生態(tài)系統(tǒng)的保護很重視。3個時期，研究區(qū)主要以耕地面積持續(xù)減少，建設(shè)用地、林地和園地面積持續(xù)增加為主要特征。其中耕地面積20年間共減少了7 412.49 hm2，建設(shè)用地的開發(fā)以及退耕還林政策的響應(yīng)是其減少的主要原因；林地在20年間共增加了2 824.83 hm2,說明對生態(tài)保護的意識增強；建設(shè)用地在20年間共增加了6 621.30 hm2，說明懷來縣的經(jīng)濟水平持續(xù)增長；園地在20年間共增加了5 646.69 hm2，隨經(jīng)濟的發(fā)展，大部分耕地開始向利益更大的園地轉(zhuǎn)型是其增加的主要原因。未利用地面積呈先增后減趨勢，總體上20年間共減少了4 009.23 hm2，減少趨勢要遠遠高于增加趨勢，開發(fā)力度較大，提高了土地利用效率。

各區(qū)位的土地利用變化也非常明顯。潮土區(qū)主要以林地和建設(shè)用地小幅度增加，耕地、園地和未利用地減少為主，林地增加最多為58.14 hm2，耕地較少為1 161.27 hm2，主要由于部分有鹽堿危害、養(yǎng)分匱乏、不利于作物種植的耕地轉(zhuǎn)變成了林地。粗骨土區(qū)以建設(shè)用地和未利用地增加、耕地減少為主，未利用地增加最多為93.78 hm2，主要由于生產(chǎn)性能不良，易發(fā)生水土流失，不宜農(nóng)用。風(fēng)沙土區(qū)除未利用地降低之外均有增加趨勢，林地和園地上升幅度較大，分別為539.82，268.2 hm2，由于土體構(gòu)型通體為砂壤質(zhì)土，適于林業(yè)和農(nóng)業(yè)發(fā)展。灌淤土區(qū)耕地和園地增加幅度較大，分別為2 061.54，8 127.18 hm2，地勢平坦、水源充足是農(nóng)作物和果樹種植的最佳區(qū)域，其他地類變化不大。褐土區(qū)主要以建設(shè)用地增加，耕地、未利用地和園地減少為主，建設(shè)用地增加幅度較大為6 248.79 hm2，耕地減少最多為7 949.34 hm2，證明了該區(qū)域發(fā)展的動態(tài)趨勢主要是耕地向建設(shè)用地轉(zhuǎn)變。水稻土區(qū)的未利用地較多，占比均超過75%。其他地類變化不太明顯，應(yīng)加大該地區(qū)的開發(fā)力度，增強其適宜性，提高土地利用效率。棕壤區(qū)林地和未利用地較多，二者之和均超過了90%，由于地勢高，水土流失嚴重，主要用于林地，同時加大未利用地的開發(fā)，增加生態(tài)用地數(shù)量，其他地類變化不明顯。

4.2　基于土壤類型區(qū)的土地生產(chǎn)力差異分析

由表3可知，懷來縣各區(qū)位土地生產(chǎn)力由大到小依次為：灌淤土>潮土>水稻土>褐土>風(fēng)沙土>粗骨土區(qū)>棕壤。結(jié)合圖2分析得到，糧食產(chǎn)量從西北向東南呈遞減趨勢，糧食高產(chǎn)區(qū)主要分布在西部洋河北岸的灌淤土區(qū)、水稻土區(qū)和部分褐土區(qū)以及東部官廳水庫周邊的潮土區(qū)，平均糧食產(chǎn)量5 250～6 750 kg/hm2不等，該區(qū)域沖積物堆積而成，土層較厚，地面較為平坦，地下水位較淺，水源充沛，宜灌溉，土地生產(chǎn)力相對較強；中產(chǎn)區(qū)主要分布在官廳水庫周圍的粗骨土區(qū)、風(fēng)沙土區(qū)以及坡度較大、海拔較高的中山地帶的大部分褐土區(qū)，粗骨區(qū)雖然水源充沛，但由于母質(zhì)特性，不宜耕種，風(fēng)沙土區(qū)通體多為砂壤質(zhì)土，土壤呈中性至堿性反應(yīng)，但土地生產(chǎn)力相對較低，褐土區(qū)分布較廣泛，有著生產(chǎn)力最高的潮褐土壤質(zhì)，但也有不適于農(nóng)用的石灰性褐土，因此總體上來看該區(qū)域生產(chǎn)力并不高；低產(chǎn)區(qū)主要分布在東北部的大部分棕壤區(qū)和西南部的少部分褐土區(qū)，棕壤區(qū)分布在海拔大于800 m的中山區(qū)，山體走勢較緩。透水性較差，易引起水土流失，多為林果業(yè)用地。綜上分析，母質(zhì)類型決定不同的土壤類型，繼而使土地生產(chǎn)力產(chǎn)生本質(zhì)上的差異，從而對生態(tài)服務(wù)功能產(chǎn)生一定的影響。

表2　1992-2012年懷來縣各區(qū)位土地利用變化情況　hm2

表3　各土壤類型區(qū)土地生產(chǎn)力差異

4.3　基于土壤類型區(qū)的生態(tài)服務(wù)價值分析

懷來縣糧食單價根據(jù)《懷來縣統(tǒng)計年鑒》和《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》查出：2.1元/kg，由公式(1)算出懷來縣各土壤類型區(qū)單位面積農(nóng)田平均糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟價值(表4)。采用謝高地的“中國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量因子表”和懷來縣各區(qū)位的單位面積農(nóng)田平均糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟價值，由公式(2)可計算出懷來縣各區(qū)位單位面積的生態(tài)服務(wù)功能經(jīng)濟價值量。以下只列出褐土區(qū)不同陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值表(表5)，其余6個區(qū)位計算方式相同其結(jié)果不在一一列出。

表4　懷來縣各土壤類型區(qū)單位面積農(nóng)田平均糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟價值

表5　懷來縣褐土區(qū)不同陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值　元/(hm2·a)

將懷來縣土壤類型分區(qū)圖與2012年土地利用現(xiàn)狀圖在ArcGIS 9.3平臺下進行空間疊加統(tǒng)計分析，獲取不同區(qū)位的土地利用類型面積，并通過公式(3)和(4)分別計算不同區(qū)位的生態(tài)服務(wù)價值和生態(tài)服務(wù)功能結(jié)構(gòu)信息熵指標(biāo)(表6)。

棕壤區(qū)主要分布在海拔高于800 m、坡度大于50°的北部平緩中山區(qū)，土類比例19.03%。林地面積最大為23 870.16 hm2，占棕壤區(qū)面積的78.89%；其產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)價值也最大，達到了35 295.10萬元/a，占棕壤分區(qū)生態(tài)服務(wù)總價值的91%。棕壤區(qū)雖然海拔高但是山勢較緩，屬于暖溫帶濕潤氣候區(qū)中生型落葉林下的土壤，多為林果業(yè)用地，由于棕壤的透水性較差，易引起水土流失，因此適宜開發(fā)為園地，面積為3 113.55 hm2,其產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)價值為3 149.59萬元/a。其他土地類型產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)價值相對較少。Hf熵指標(biāo)為0.32，說明該區(qū)域的土地利用程度較為有序，結(jié)構(gòu)性較強，這與棕壤區(qū)未開發(fā)的天然可再生的森林資源所維持的現(xiàn)狀有關(guān)。

表6　不同土壤類型分區(qū)生態(tài)服務(wù)功能結(jié)構(gòu)信息熵

褐土區(qū)主要分布在海拔60～500 m、坡度大于10°～30°的北部高丘陵區(qū)外圍、南部丘陵區(qū)崗地和東南部險峻山地區(qū)，占地面積最大，為69.68%。未利用地面積最大為40 488.21 hm2，占褐土總面積的36.55%；其產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)價值卻最小，僅占褐土分區(qū)生態(tài)服務(wù)總價值的2%。褐土區(qū)雖然海拔低，但是峰谷陡深，屬于暖溫帶溫涼濕潤水熱條件，由于褐土區(qū)地形原因，多用于林業(yè)和果業(yè)，林地面積為27 901.44 hm2，其產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)價值最大為69 626.48萬元/a，占褐土分區(qū)生態(tài)服務(wù)總價值的55%；其次園地的面積為20 542.41 hm2，占褐土分區(qū)生態(tài)服務(wù)總價值的28%；耕地面積為21 843.72 hm2，但產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)價值相對少，占15%。Hf熵指標(biāo)為1.04，這與褐土區(qū)各地類面積所占比例相當(dāng)有關(guān)，說明該區(qū)域的土地利用程度有序性較差，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較弱，不利于生產(chǎn)活動的開展，應(yīng)將未利用地開發(fā)為園地和林地。

粗骨土區(qū)主要分布在中西部河川沖積扇平原區(qū)。林地面積最大為340.02 hm2，占粗骨土區(qū)面積的50.93%；其產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)價值也最大，達到了691.88萬元/a，占粗骨土區(qū)生態(tài)服務(wù)總價值的69%。粗骨土區(qū)植被覆蓋率高，水量大，易引起水土流失，不宜農(nóng)用，屬于暖溫帶溫暖偏干旱水熱條件，因此適宜開發(fā)為園地，面積為218.25 hm2，其產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)價值為303.82萬元/a。其他地類產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)價值相對較少。Hf熵指標(biāo)為0.65，說明該區(qū)域的土地利用程度較為有序，結(jié)構(gòu)性較強，這與粗骨土區(qū)未開發(fā)的天然可再生的森林資源所維持的現(xiàn)狀有關(guān)。

灌淤土區(qū)主要分布在西部河川沖積物平原區(qū)，土類比例7.57%。園地面積最大為9 516.24 hm2，占灌淤土區(qū)面積的79.04%；其生態(tài)服務(wù)價值也最大，達到了20 811.73萬元/a，占灌淤土分區(qū)生態(tài)服務(wù)總價值的90%。灌淤土區(qū)地下水位較淺，水源充沛，屬暖溫帶溫暖偏干旱水熱條件。其他地類產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)價值相對較少。Hf熵指標(biāo)為0.34，說明該區(qū)域的土地利用程度較為有序，結(jié)構(gòu)性較強，有利于生產(chǎn)活動的展開。

風(fēng)沙土區(qū)主要分布在中部河川沖積扇平原區(qū)，土類比例0.72%。林地面積最大為543.51 hm2，占風(fēng)沙土區(qū)面積的47.30%；其生態(tài)服務(wù)價值也最大，達到了57 066.21萬元/a，占風(fēng)沙土分區(qū)生態(tài)服務(wù)總價值的63%。風(fēng)沙土區(qū)通體多為砂壤質(zhì)土，開發(fā)利用潛力很大，有條件的地方還可以利用風(fēng)沙土資源發(fā)展旅游業(yè)，屬于暖溫帶溫暖偏干旱水熱條件。其他土地類型產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)價值相對較少。Hf熵指標(biāo)為0.82，說明該區(qū)域的土地利用程度較為有序，土地生態(tài)系統(tǒng)健康程度較高，有利于生產(chǎn)活動的展開。

潮土區(qū)主要分布在河川平原區(qū)，占地面積為0.16%。園地面積最大為79.83 hm2，其產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)價值卻占潮土分區(qū)生態(tài)服務(wù)總價值的40%；而林地產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)價值最大為180.72萬元/a，占潮土分區(qū)生態(tài)服務(wù)總價值的45%。潮土區(qū)地勢平坦、土層深厚，水源充沛，宜農(nóng)用。Hf熵指標(biāo)為1.04，說明該區(qū)域的各土地類型所占比例相差不大，土地利用程度有序性較差，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較弱，不利于生產(chǎn)活動的開展。

水稻土區(qū)主要分布在西部河川平原區(qū)，土類比例2.42%。未利用地面積最大為3 747.24 hm2，占水稻土區(qū)面積的97.39%；其生態(tài)服務(wù)價值也最大，達到了29.40萬元/a，占水稻土分區(qū)生態(tài)服務(wù)總價值的57%。水稻土區(qū)所處地形部位低洼，地下水位高，土溫低，供肥能力差，屬于暖溫帶溫暖偏干旱水熱條件。其他土地類型產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)價值相對較少。Hf熵指標(biāo)為0.86，說明該區(qū)域的土地利用程度較為有序，土地生態(tài)系統(tǒng)健康程度較高，有利于生產(chǎn)活動的展開。

以上分析可知，應(yīng)加強對潮土區(qū)、灌淤土區(qū)的耕地保護，使其土地生產(chǎn)力達到最大化；加大對水稻土區(qū)、褐土區(qū)、粗骨土區(qū)的未利用地開發(fā)，由于水源、土層厚度等因子的限制，向著經(jīng)濟利益更大的園地開發(fā)；增加風(fēng)沙土區(qū)、棕壤區(qū)的林地等生態(tài)用地，建設(shè)自然保護區(qū)等旅游產(chǎn)業(yè)。以各區(qū)位面積比例為權(quán)重，加權(quán)平均得到該區(qū)域生態(tài)服務(wù)功能結(jié)構(gòu)綜合信息熵Hc為0.84，進一步反映出懷來縣土地利用程度較為有序，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，土地生態(tài)系統(tǒng)健康程度較高，有利于生產(chǎn)活動的展開。

5　討論與結(jié)論

5.1　討 論

本文通過各土壤類型區(qū)糧食平均單產(chǎn)進行區(qū)位修正，分析懷來縣20 a間各土壤類型區(qū)的土地利用變化、生態(tài)服務(wù)價值、土地利用生態(tài)功能結(jié)構(gòu)得以表明：應(yīng)該遵循“因地制宜”開發(fā)利用原則，集約節(jié)約利用土地和優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，促進土地類型的多樣化、均勻化，有助于提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和健康程度，也能增加土地利用生態(tài)服務(wù)功能的經(jīng)濟價值；在對土地開發(fā)利用的過程中，應(yīng)加強和提高對土壤類型區(qū)的改良技術(shù)，例如工程預(yù)防棕壤區(qū)和粗骨土區(qū)的水土流失現(xiàn)象、種植抗鹽堿作物改良灌淤區(qū)和潮土區(qū)的鹽堿危害、人工加強水稻土區(qū)的肥力狀況等等，提高土地的質(zhì)量、農(nóng)用地的作物產(chǎn)量以及土地利用效率，從而達到生態(tài)服務(wù)功能價值最大化、經(jīng)濟利益最大化。想要通過更加合理的土地利用優(yōu)化配置方式來改善生態(tài)環(huán)境，還有待于進一步研究。

5.2　結(jié) 論

(1) 以懷來縣土壤類型區(qū)為基本評價單元，對懷來縣3期的土地利用現(xiàn)狀圖進行分析，20年間以耕地、未利用地緩慢減少，建設(shè)用地、林地、園地緩慢增加為總體特征。其中灌淤土區(qū)耕地面積和園地面積增長較快分別為2 061.54，8 127.18 hm2，其他區(qū)位均呈持平或下降趨勢；褐土區(qū)的建設(shè)用地面積增加最多為6 248.79 hm2，主要開發(fā)了未利用地；棕壤區(qū)和風(fēng)沙土區(qū)的林地增長較快。說明懷來縣土地利用方式遵循“因地制宜”地原則，以達到效率與利益最大化。

(2) 通過懷來縣各土壤類型區(qū)的糧食產(chǎn)量分析土地生產(chǎn)力的差異性，總體上由西北向東南呈遞減趨勢，依次為灌淤土>潮土>水稻土>褐土>粗骨土>風(fēng)沙土>棕壤。以此來修正各區(qū)位的生態(tài)服務(wù)總價值，依次為褐土區(qū)(126 013.93 hm2)>風(fēng)沙土區(qū)(90 970.01 hm2)>棕壤區(qū)(38 683.10 hm2)>灌淤土區(qū)(23 207.23 hm2)>粗骨土區(qū)(1 001.11 hm2)>潮土區(qū)(403.29 hm2)>水稻土區(qū)(56.15 hm2),不同區(qū)位生態(tài)服務(wù)價值的主要支撐地類主要是林地和園地，這與林地和園地面積持續(xù)增加有關(guān)。總體上說，耕地面積持續(xù)減少是生態(tài)服務(wù)價值減少的主要原因，建設(shè)用地的大幅度增加加劇了生態(tài)服務(wù)價值的減少，這與各區(qū)位土地利用變化方式保持一致，同時生態(tài)服務(wù)價值反映了土地利用結(jié)構(gòu)生態(tài)質(zhì)量的優(yōu)劣。

(3) 棕壤區(qū)、粗骨土區(qū)、灌淤土區(qū)、風(fēng)沙土區(qū)、水稻土區(qū)的土地利用程度較為有序，結(jié)構(gòu)性較強，有利于生產(chǎn)活動的開展；褐土區(qū)、潮土區(qū)的土地利用程度有序性較差，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較弱，土地生態(tài)系統(tǒng)的健康程度低，不利于生產(chǎn)活動的展開。該區(qū)域整體上土地利用結(jié)構(gòu)處于較合理的狀態(tài)。

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