虎陳霞,楊空,郭旭東,張衍毓
(1. 中國(guó)計(jì)量大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,浙江 杭州 310000;2. 中國(guó)土地勘測(cè)規(guī)劃院國(guó)土資源部土地利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100035)
土地生態(tài)服務(wù)功能是人類(lèi)賴(lài)以生存和現(xiàn)代文明發(fā)展的基礎(chǔ)。長(zhǎng)期以來(lái),以土地為載體的生態(tài)(社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境)價(jià)值沒(méi)有被人們充分認(rèn)識(shí),在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,人們更多的關(guān)注于環(huán)境與資源可實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,很少考慮其潛在的社會(huì)與環(huán)境價(jià)值[1]。20世紀(jì)90年代以來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步和發(fā)展、全球環(huán)境問(wèn)題的凸顯和人類(lèi)需求的不斷擴(kuò)張,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能成為生態(tài)學(xué)、土地科學(xué)等諸多相關(guān)學(xué)科和領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。
近年來(lái),國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者從不同角度圍繞生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值開(kāi)展了大量的理論和實(shí)證研究,其中最有影響力的是Costanza等[2]開(kāi)展的全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估研究,這項(xiàng)研究成果不僅引起了人們對(duì)生態(tài)資產(chǎn)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的關(guān)注,也成為眾多學(xué)者研究生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的基礎(chǔ)。我國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)價(jià)研究開(kāi)始于20世紀(jì)90年代初開(kāi)展的森林資源價(jià)值核算[3-5]和中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究[6-7]。謝高地等[8-9]提出了中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表并進(jìn)行了修訂,奠定了國(guó)內(nèi)土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估研究的基礎(chǔ)。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),國(guó)內(nèi)學(xué)者圍繞濕地生態(tài)系統(tǒng)[10-17]、城市生態(tài)系統(tǒng)[18-23]、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)[24]、森林生態(tài)系統(tǒng)[25]和流域生態(tài)系統(tǒng)[26-27]等領(lǐng)域開(kāi)展了大量生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估理論和方法研究,取得了較大的成就。
我國(guó)土地資源稀缺,城市土地資源配置不當(dāng)現(xiàn)象嚴(yán)重,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,耕地保護(hù)和城市空間擴(kuò)展的矛盾日益加劇。因此,開(kāi)展城市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估和優(yōu)化研究,從價(jià)值量角度更加全面地探索城市生態(tài)系統(tǒng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的相互關(guān)系,有利于城市土地資源的有效開(kāi)發(fā)利用和合理保護(hù),促進(jìn)快速城市化地區(qū)資源環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的和諧與持續(xù)發(fā)展。嘉興市作為長(zhǎng)三角快速城市化發(fā)展地區(qū)之一,近年來(lái)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市空間的快速擴(kuò)張,土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值也隨之發(fā)生了較大的變化。盡管已有學(xué)者對(duì)嘉興市土地利用及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的動(dòng)態(tài)變化開(kāi)展了相關(guān)研究[28-30],但針對(duì)嘉興市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的空間分異規(guī)律及其與土地利用結(jié)構(gòu)、格局的關(guān)系研究較少。因此,本文基于嘉興市土地利用現(xiàn)狀,對(duì)嘉興市土地生態(tài)服務(wù)價(jià)值的時(shí)間動(dòng)態(tài)變化和空間分異規(guī)律進(jìn)行分析,進(jìn)而以提高嘉興市土地生態(tài)服務(wù)價(jià)值、促進(jìn)嘉興市可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),提出嘉興市土地利用優(yōu)化方案,以期為快速城市化地區(qū)的土地利用科學(xué)管理提供依據(jù)。
嘉興市位于北緯 30°15'~31°02',東經(jīng) 120°20'~121°32'之間,地處浙江省東北部、長(zhǎng)江三角洲杭嘉湖平原腹心地帶,背靠蘇錫常太湖流域水網(wǎng),南部臨杭州灣,北鄰上海、蘇州,西南連杭州,是長(zhǎng)江三角洲重要城市之一。嘉興市總面積4 216 km2,主要土地利用類(lèi)型有耕地、林地、園地、草地、水域及水利設(shè)施用地和建設(shè)用地等。嘉興市北部為太湖沖積平原,南部為錢(qián)塘江沖積平原,該市平原地勢(shì)低平,海拔多在10 m以下。嘉興市河道縱橫,河道總長(zhǎng)1.38萬(wàn) km,河道分布密度為 3.27 km/km2。嘉興市土壤類(lèi)型以黃壤和紅壤為主,多分布在丘陵山地。2015年全市生產(chǎn)總值(GDP)3 517.06億元,位居全國(guó)第50位浙江省第6位,三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重為4.0∶52.6∶43.4。截止2015年年末,嘉興市戶籍人口為341.60萬(wàn)人。
基于嘉興市2010年和2015年遙感解譯數(shù)據(jù)、《嘉興統(tǒng)計(jì)年鑒》和《浙江統(tǒng)計(jì)年鑒》,依據(jù)土地分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 21010—2017),將嘉興市土地利用類(lèi)型劃分為耕地、林地、園地、草地、水域、建設(shè)用地和其他土地等7個(gè)類(lèi)型;運(yùn)用土地利用動(dòng)態(tài)度計(jì)算模型,計(jì)算嘉興市2010—2015年的土地利用動(dòng)態(tài)度,分析其時(shí)間動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì);并借助謝高地等[8]提出的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估方法,結(jié)合嘉興市實(shí)際狀況調(diào)整價(jià)值當(dāng)量因子,評(píng)估2010—2015年嘉興市土地生態(tài)服務(wù)價(jià)值動(dòng)態(tài)變化及其空間分布規(guī)律;基于土地利用結(jié)構(gòu)信息熵理論,探索性分析嘉興市土地生態(tài)服務(wù)功能結(jié)構(gòu)的空間變化規(guī)律;同時(shí),利用多目標(biāo)決策分析方法,對(duì)嘉興市土地利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化分析。
土地利用類(lèi)型動(dòng)態(tài)度是指某研究區(qū)一定時(shí)間范圍內(nèi)某種土地利用類(lèi)型的數(shù)量變化情況。應(yīng)用土地利用動(dòng)態(tài)度分析土地利用類(lèi)型的動(dòng)態(tài)變化,可以真實(shí)反映區(qū)域土地利用類(lèi)型的變化劇烈程度。土地利用動(dòng)態(tài)度的計(jì)算公式為:
式中:k為研究時(shí)段內(nèi)某種用地類(lèi)型的動(dòng)態(tài)度;va為研究期初某種用地類(lèi)型的數(shù)量,vb為研究期末某種用地類(lèi)型的數(shù)量;t為研究時(shí)長(zhǎng),當(dāng)t單位為年時(shí),則k代表研究時(shí)段內(nèi)某種用地類(lèi)型年變化率。
生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算基于謝高地等[8-9]的研究成果,結(jié)合嘉興市土地利用的實(shí)際情況和本文研究需要,對(duì)價(jià)值當(dāng)量因子表進(jìn)行了調(diào)整(表1)。嘉興市的園地主要是果園,其生物量介于草地和林地之間,本文將林地和草地當(dāng)量因子的均值定為園地的當(dāng)量因子。嘉興市的未利用地主要為設(shè)施農(nóng)用地與裸地,其生物量大小與荒漠相似,故將其當(dāng)量因子取荒漠的值。由于嘉興市的河流、湖泊水面、水庫(kù)水面、坑塘水面的生態(tài)服務(wù)功能相似,價(jià)值相差較小,故統(tǒng)一劃定為水域地類(lèi),其當(dāng)量因子取“河流/湖泊”的值。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值是其功能效用,其效用大小反映了滿足人類(lèi)需求的程度,在此只計(jì)算其對(duì)人類(lèi)的正效用,而建設(shè)用地主要為交通運(yùn)輸用地和城鎮(zhèn)村及工礦用地,其對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的破壞較大,因此建設(shè)用地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值不計(jì)入核算。根據(jù)謝高地等的研究,我國(guó)1個(gè)生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子的經(jīng)濟(jì)價(jià)值量為449.1元/hm2。嘉興市地處太湖流域,是全國(guó)著名的水稻高產(chǎn)區(qū),產(chǎn)量可達(dá)12 000 kg/hm2左右,約是全國(guó)平均糧食單產(chǎn)的2倍。因此,將嘉興市1個(gè)生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子的經(jīng)濟(jì)價(jià)值量設(shè)定為900元/(hm2·a)。
根據(jù)各類(lèi)土地利用類(lèi)型面積、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量和單位當(dāng)量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,可計(jì)算區(qū)域總的服務(wù)價(jià)值為:
表1 嘉興市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表Table 1 Ecosystem service value equivalent table of Jiaxing
式中:V為區(qū)域土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值;Ai為i型土地的面積;Pij為i型土地的j服務(wù)價(jià)值當(dāng)量。
假設(shè)某一個(gè)區(qū)域的土地利用總面積為A,由n種土地利用類(lèi)型組成,每一種土地利用類(lèi)型的面積為Ai(i= 1,2,…,n),則每一種土地利用類(lèi)型在該區(qū)域中出現(xiàn)的概率為Pi=Ai/A,利用Shannon提出的信息熵公式,定義土地利用結(jié)構(gòu)信息熵(H)為:
式中:H值反映區(qū)域土地利用的有序程度。H值越大,土地利用越無(wú)序;反之,H值越小,土地利用有序程度越高,結(jié)構(gòu)性越強(qiáng)。根據(jù)信息熵又可以引伸出兩個(gè)相關(guān)概念[31]:均衡度(J)和優(yōu)勢(shì)度(D)。
式中:J值反映區(qū)域土地利用的均衡程度。J值越大,不同土地利用類(lèi)型分布越均衡;反之,J值越小,不同土地類(lèi)型分布越不均衡。D值反映區(qū)域土地利用的集中程度,意義正好與J值相反。
胡喜生等[14]提出應(yīng)用土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值指標(biāo)來(lái)替代面積指標(biāo)計(jì)算土地空間結(jié)構(gòu)信息熵,稱(chēng)之為土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能結(jié)構(gòu)信息熵。假設(shè)某一個(gè)區(qū)域的土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值為E,且由n種土地利用類(lèi)型組成,每一種土地利用類(lèi)型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值Ei,則每一種土地利用類(lèi)型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值占該區(qū)域土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值的比例為Pi=Ei/E,信息熵公式仍然采用上述Shannon提出的公式(3),并將該信息熵定義為土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能結(jié)構(gòu)信息熵Hf,與之相對(duì)應(yīng)的均衡度為Jf和優(yōu)勢(shì)度為Df。
利用多目標(biāo)決策分析方法,構(gòu)建了嘉興市土地利用優(yōu)化模型。
其中
根據(jù)嘉興市土地利用特點(diǎn)及土地利用規(guī)劃要求,共設(shè)置8個(gè)變量:耕地面積(X1)、園地面積(X2)、林地面積(X3)、草地面積(X4)、建設(shè)用地(X5)、水域面積(X6)、其他土地(X7),和目標(biāo)變量Z,即嘉興市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。
2020年嘉興市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量的目標(biāo)函數(shù)為:
其中:目標(biāo)函數(shù)系數(shù)為各變量的單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。
設(shè)置約束條件:
1)約束嘉興市土地總面積為421 640 hm2:
2)人口的總量約束。根據(jù)2010—2015嘉興市統(tǒng)計(jì)公報(bào)中人口數(shù)據(jù),采用GM (1,1)灰色預(yù)測(cè)方法,得到人口總量P預(yù)測(cè)公式:
其中:t為相對(duì)年份。根據(jù)計(jì)算公式預(yù)測(cè)出在2020年嘉興市的人口總數(shù)為483.39萬(wàn)人,由人數(shù)所需的土地類(lèi)型承載數(shù)量可以得到約束條件如下:
式中:P為人口的總數(shù),0.7和23.1是分別是農(nóng)用地和城鎮(zhèn)用地的人口承載力指數(shù),均通過(guò)GM (1, 1)模型計(jì)算所得。
3)耕地的總量約束。根據(jù)嘉興市“十三五”土地利用規(guī)劃得到2020年嘉興市耕地面積不低于199 873 hm2,以此控制指標(biāo)作為約束條件,即:
4)建設(shè)用地約束。根據(jù)嘉興市“十三五”土地利用規(guī)劃,2020年嘉興市建設(shè)用地面積應(yīng)介于99 927 hm2和100 927 hm2,即:
5)變量非負(fù)的約束條件:所有變量的值不能小于0,即:
其中:i代表7個(gè)自變量。
基于2010年和2015年嘉興市遙感解譯數(shù)據(jù)和土地利用類(lèi)型分類(lèi)原則,統(tǒng)計(jì)了嘉興市7種土地利用類(lèi)型的面積。2015年嘉興市土地總面積為42.16萬(wàn)hm2,其中耕地占土地總面積的52.41%,建設(shè)用地占土地總面積的26.95%,水域占13.47%,園地、林地、草地分別占土地總面積的5.38%、0.66%、和0.88% (表2)??梢?jiàn),嘉興市土地利用以耕地、建設(shè)用地和水域?yàn)橹?,約占嘉興市總面積的90%,土地利用以農(nóng)業(yè)和漁業(yè)為主。
表2 2015年嘉興市土地利用現(xiàn)狀與分布(hm2)Table 2 Land use in Jiaxing in 2015 (hm2)
基于2010年和2015年嘉興市土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù),對(duì)嘉興市2010—2015年土地利用變化趨勢(shì)進(jìn)行分析,并計(jì)算了2010—2015年嘉興市土地利用動(dòng)態(tài)度(表3)。可以發(fā)現(xiàn),2010年到2015年嘉興市土地利用總體變化呈現(xiàn)“四增二減一穩(wěn)定”的特征,耕地、建設(shè)用地、水域和其他用地面積增加,園地和草地面積減少,林地面積基本保持穩(wěn)定的趨勢(shì)。從土地利用類(lèi)型的年度變化率來(lái)看,嘉興市5年來(lái)土地利用變化速度較快,年變化率介于-3.15%~2.36%。其中園地和草地的變化最劇烈,年變化率均為-3.15%;建設(shè)用地和其他土地的變化也比較顯著,分別為1.05%和2.36%;水域及水利設(shè)施用地的動(dòng)態(tài)度為1.15%。
基于嘉興市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表(表1)和嘉興市土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)(表2),運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算方法,對(duì)嘉興市2010年和2015年的土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了估算。結(jié)果表明,嘉興市2015年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值較2010年提高約9 515萬(wàn)元(表4),其中耕地和水域的生態(tài)服務(wù)價(jià)值增加較多,園地、林地、草地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值均有所減少。2015年耕地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值占總生態(tài)服務(wù)價(jià)值的35.67%,比2010年稍有增長(zhǎng),園地占9.22%,比2010年減少15.74%,林地占1.56%,草地占0.89%,林地和草地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值較2010年均有所下降,水域及水利設(shè)施用地占52.63%,比2010年增長(zhǎng)5.77%,其他土地占0.03%,與2010年基本持平。嘉興市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的增加與嘉興市不斷優(yōu)化城鄉(xiāng)建設(shè)格局密不可分。近5年,嘉興市高起點(diǎn)謀劃全市空間發(fā)展戰(zhàn)略,調(diào)整優(yōu)化村莊布點(diǎn),完成環(huán)境功能區(qū)劃、地下空間開(kāi)發(fā)等一批專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃編制。深化土地節(jié)約集約利用,新增建設(shè)用地1 067 hm2,盤(pán)活存量建設(shè)用地593 hm2,農(nóng)村土地綜合整治1 000 hm2,獲評(píng)全國(guó)第三屆國(guó)土資源節(jié)約集約模范市。
表3 2010—2015年嘉興市土地利用變化動(dòng)態(tài)度Table 3 Land use changes in Jiaxing City between 2010 and 2015
表4 2010—2015年嘉興市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值動(dòng)態(tài)變化Table 4 Changes of the ecosystem service values in Jiaxing from 2010 to 2015
2015年嘉興市下轄各區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值見(jiàn)表5,可以看出,嘉興市下轄各區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值由大到小排序?yàn)椋汉幨?海鹽縣>桐鄉(xiāng)市>秀洲區(qū)>嘉善縣>平湖市>南湖區(qū)。其中,南湖區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值占全市總價(jià)值7.70%,秀洲區(qū)占13.39%,嘉善縣11.87%,海鹽縣15.71%,海寧市25.82%,平湖市11.30%,桐鄉(xiāng)市14.20%。受水域面積的影響,海寧市和海鹽縣的土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值最高,分別占總價(jià)值的25.82%和15.71%。同時(shí)海寧市和海鹽縣土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值也最高,分別為1.32萬(wàn)元/hm2和1.19萬(wàn)元/hm2。就不同土地利用類(lèi)型生態(tài)服務(wù)價(jià)值的空間分布來(lái)看,桐鄉(xiāng)市耕地和園地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值為全市最高,海鹽縣林地和草地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值為全市最高,海寧市水域生態(tài)服務(wù)價(jià)值居于全市首位。
表5 2015年嘉興市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的區(qū)域分布(×106元)Table 5 Land ecosystem service value in Jiaxing City in 2015 (×106 yuan)
基于嘉興市土地生態(tài)服務(wù)價(jià)值評(píng)估結(jié)果,計(jì)算得到嘉興市7個(gè)區(qū)的土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能結(jié)構(gòu)信息熵值(表6)。從2010年和2015年嘉興市各區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能結(jié)構(gòu)信息熵的空間變化來(lái)看,7個(gè)區(qū)的土地生態(tài)服務(wù)價(jià)值存在明顯的空間差異和動(dòng)態(tài)變化,2010年信息熵由大到小依次為:海寧市>海鹽縣>桐鄉(xiāng)市>南湖區(qū)>平湖市>嘉善縣>秀洲區(qū),而2015年信息熵由大到小依次為:海寧市>海鹽縣>桐鄉(xiāng)市>南湖區(qū)>秀洲區(qū)>平湖市>嘉善縣;均衡度的研究結(jié)果與信息熵相同,優(yōu)勢(shì)度的結(jié)果與信息熵相反。
表6 2010—2015年嘉興市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值信息熵、均衡度和優(yōu)勢(shì)度Table 6 Information entropy of land ecosystem service value in Jiaxing City from 2010 to 2015
根據(jù)嘉興市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能結(jié)構(gòu)信息熵的空間分布規(guī)律,將嘉興市7個(gè)區(qū)劃分為3種不同熵值區(qū):信息熵高值區(qū)(Hf>1.3)、信息熵中值區(qū)(1.1<Hf<1.3)和信息熵低值區(qū)(Hf<1.1)。2010—2015年海寧市和海鹽縣均屬于信息熵高值區(qū),表明土地利用結(jié)構(gòu)有序度較低,桐鄉(xiāng)市、南湖區(qū)和平湖市均屬于信息熵中值區(qū),嘉善縣和秀洲區(qū)徘徊于信息熵低值區(qū)和中值區(qū),表明土地利用結(jié)構(gòu)有序度相對(duì)較高。由此可見(jiàn),從嘉興市區(qū)到遠(yuǎn)郊區(qū),生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能結(jié)構(gòu)信息熵呈現(xiàn)升高的趨勢(shì),說(shuō)明嘉興市區(qū)相對(duì)于遠(yuǎn)郊區(qū),土地利用的有序程度較高,結(jié)構(gòu)性較強(qiáng)。
總體來(lái)看,2015年嘉興市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能結(jié)構(gòu)信息熵較2010年有所下降,說(shuō)明近5年嘉興市的土地利用有序程度和結(jié)構(gòu)性趨于增加。其中嘉興市秀洲區(qū)的信息熵在各區(qū)中排名由2010年的第7位上升至2015年的第5位,從信息熵低值區(qū)進(jìn)入信息熵中值區(qū),說(shuō)明其土地利用有序程度和結(jié)構(gòu)性有所降低。
基于多目標(biāo)決策分析方法,對(duì)2020年嘉興市土地利用結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了優(yōu)化預(yù)測(cè)(表7和表8)。結(jié)果表明經(jīng)過(guò)優(yōu)化以后,2020年嘉興市耕地、林地、草地和水域面積將有所增加,而園地、建設(shè)用地和其他用地面積將減少。其中水域及水利設(shè)施用地面積增加最多,增長(zhǎng)率達(dá)27.90%,園地、建設(shè)用地和其他土地分別減少39.87%、10.08%和24.18%。從嘉興市土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化以后的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值來(lái)看,優(yōu)化以后的嘉興市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值將有明顯的增加,比2015年增加約12%,年均增長(zhǎng)約2.5%。可見(jiàn),優(yōu)化城市土地利用結(jié)構(gòu)是提高城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值和促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展的主要途徑。
表7 嘉興市2015—2020年土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化Table 7 Optimization of land use structure in Jiaxing from 2015 to 2020
表8 嘉興市2010—2020年土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(×106元)Table 8 Ecosystem service value of Jiaxing from 2010 to 2020 (×106 yuan)
2010—2015年間,隨著嘉興市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速,嘉興市土地利用總體呈現(xiàn)出“四增二減一穩(wěn)定”的特征,土地利用動(dòng)態(tài)度介于-3.15%~2.36%,土地利用變化速度較快。受土地利用變化的影響,嘉興市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì),從2010年的43.09億元增加為2015年的44.04億元,共增加了約9 515萬(wàn)元。近5年來(lái),隨著嘉興市生態(tài)文明建設(shè)力度的加大和浙江省“五水共治”工作的進(jìn)一步深化,嘉興市水域及水利設(shè)施用地面積不斷增加,促進(jìn)了嘉興市生態(tài)服務(wù)價(jià)值的增長(zhǎng)。
受土地利用空間異質(zhì)性的影響,嘉興市土地生態(tài)服務(wù)價(jià)值也呈現(xiàn)出明顯的空間差異。嘉興市下轄的7個(gè)區(qū)中,海寧市土地生態(tài)服務(wù)價(jià)值最高,南湖區(qū)土地生態(tài)服務(wù)價(jià)值最低。桐鄉(xiāng)市耕地和園地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值最高,海鹽縣林地和草地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值最高,海寧市水域生態(tài)服務(wù)價(jià)值居于首位。從嘉興市區(qū)到遠(yuǎn)郊區(qū),土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能結(jié)構(gòu)信息熵呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì),說(shuō)明嘉興市區(qū)相比于遠(yuǎn)郊區(qū),土地利用有序程度較高,結(jié)構(gòu)性較強(qiáng)。進(jìn)一步優(yōu)化城鄉(xiāng)建設(shè)格局,調(diào)整城市空間發(fā)展戰(zhàn)略,深化美麗鄉(xiāng)村建設(shè)是促進(jìn)嘉興市提高生態(tài)服務(wù)價(jià)值的主要途徑。
對(duì)嘉興市土地利用多目標(biāo)決策優(yōu)化分析表明,隨著嘉興市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和“十三五”規(guī)劃的順利實(shí)施,到2020年嘉興市土地生態(tài)服務(wù)價(jià)值將比2015年增長(zhǎng)約12%。未來(lái)一段時(shí)期,嘉興市土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點(diǎn)在于嚴(yán)格實(shí)行數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)三位一體的耕地保護(hù)戰(zhàn)略、進(jìn)一步控制和盤(pán)活建設(shè)用地、加強(qiáng)濕地和水域資源的保護(hù),促進(jìn)嘉興市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] Pimentel D, Wilson C, Mccullum C, et al. Economic and environmental benefits of biodiversity[J]. Bioscience, 1997,47(11): 747-757.
[2] Costanza R, D’Arge R, Groot R D, et al. The value of the world’s ecosystem services and natural capital[J]. Nature, 1997, 387: 253-260.
[3] 張嘉賓. 森林生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)[M]. 昆明: 云南教育出版社, 2001.Zhang J B. Forest Ecological Economics[M]. Kunming: Yunnan Education Press, 2001.
[4] 侯元兆, 王琦. 中國(guó)森林資源核算研究[J]. 世界林業(yè)研究,1995, 8(3): 51-56.Hou Y Z, Wang Q. Research on forest resources accounting in China[J]. World Forestry Research, 1995, 8(3): 51-56.
[5] 石薇, 李金昌. 生態(tài)系統(tǒng)核算研究進(jìn)展[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2017, 28(8): 2739-2748.Shi W, Li J C. Progress on the studies of ecosystem accounting[J].Chinese Journal of Applied Ecology, 2017, 28(8): 2739-2748.
[6] 歐陽(yáng)志云, 王效科, 苗鴻. 中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的初步研究[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 1999, 19(5): 607-613.Ouyang Z Y, Wang X K, Miao H. A primary study on Chinese terrestrial ecosystem services and their ecological-economic values[J]. Acta Ecologica Sinica, 1999, 19(5): 607-613.
[7] 陳仲新, 張新時(shí). 中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)效益的價(jià)值[J]. 科學(xué)通報(bào),2000, 45(1): 17-22.Chen Z X, Zhang X S. The value of China’s ecological system benef i ts[J]. Chinese Science Bulletin, 2000, 45(1): 17-22.
[8] 謝高地, 魯春霞, 冷允法, 等. 青藏高原生態(tài)資產(chǎn)的價(jià)值評(píng)估[J].自然資源學(xué)報(bào), 2003, 18(2): 189-196.Xie G D, Lu C X, Leng Y F, et al. Ecological assets valuation of the Tibetan Plateau[J]. Journal of Natural Resources, 2003, 18(2):189-196.
[9] 謝高地, 張彩霞, 張雷明, 等. 基于單位面積價(jià)值當(dāng)量因子的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值化方法改進(jìn)[J]. 自然資源學(xué)報(bào), 2015, 30(8):1243-1254.Xie G D, Zhang C X, Zhang L M, et al. Improvement of the evaluation method for ecosystem service value based on per unit area[J]. Journal of Natural Resources, 2015, 30(8): 1243-1254.
[10] 崔麗娟. 鄱陽(yáng)湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估研究[J]. 生態(tài)學(xué)雜志, 2004, 23(4): 47-51.Cui L J. Evaluation on functions of Poyang Lake ecosystem[J].Chinese Journal of Ecology, 2004, 23(4): 47-51.
[11] 辛琨, 肖篤寧. 盤(pán)錦地區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值估算[J].生態(tài)學(xué)報(bào), 2002, 22(8): 1345-1349.Xin K, Xiao D N. Wetland ecosystem service valuation—A case researches on Panjin area[J]. Acta Ecologica Sinica, 2002, 22(8):1345-1349.
[12] 姜昊, 程磊磊, 尹昌斌. 洪澤湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估研究[J]. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究, 2008, 29(3): 331-334.Jiang H, Cheng L L, Yin C B. On ecosystem services valuation in Hongze Lake wetland[J]. Research of Agricultural Modernization,2008, 29(3): 331-334.
[13] 吳平, 付強(qiáng). 扎龍濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估[J]. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究, 2008, 29(3): 335-337.Wu P, Fu Q. Valuation of ecosystem services in Zhalong wetland[J]. Research of Agricultural Modernization, 2008, 29(3):335-337.
[14] 胡喜生, 洪偉, 吳承禎. 福州市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與城市化耦合度分析[J]. 地理科學(xué), 2013, 33(10): 1216-1223.Hu X S, Hong W, Wu C Z. Coupling degrees of land ecosystem services and urbanization of Fuzhou City[J]. Scientia Geographica Sinica, 2013, 33(10): 1216-1223.
[15] 陳鵬. 廈門(mén)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估[J]. 濕地科學(xué),2006, 4(2): 101-107.Chen P. Evaluation on service value of wetland ecosystem in Xiamen City[J]. Wetland Science, 2006, 4(2): 101-107.
[16] 何浩, 潘耀忠, 朱文泉, 等. 中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值測(cè)量[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2005, 16(6): 1122-1127.He H, Pan Y Z, Zhu W Q, et al. Measurement of terrestrial ecosystem service value in China[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2005, 16(6): 1122-1127.
[17] 楊俊, 單靈芝, 席建超, 等. 南四湖濕地土地利用格局演變與生態(tài)效應(yīng)[J]. 資源科學(xué), 2014, 36(4): 856-864.Yang J, Shan L Z, Xi J C, et al. Land use pattern changes and ecological effects in Nansihu wetland[J]. Resources Science,2014, 36(4): 856-864.
[18] 李金平, 王志石. 1983—2003年澳門(mén)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化[J]. 生態(tài)環(huán)境, 2004, 13(4): 605-607, 611.Li J P, Wang Z S. Assessment of ecosystem services of Macao in 1983-2003[J]. Ecology and Environmental Sciences, 2004, 13(4):605-607, 611.
[19] 孔雪松. 武漢市土地利用/土地覆蓋變化的環(huán)境安全研究[D].武漢: 華中師范大學(xué), 2005.Kong X S. Research on environmental security of land use /land cover change in Wuhan[D]. Wuhan: Central China Normal University, 2005.
[20] 王軍. 長(zhǎng)江口濱岸濕地環(huán)境信息系統(tǒng)研究[D]. 上海: 華東師范大學(xué), 2005.Wang J. Study on the environmental information system of the wetland of the Changjiang Estuary[D]. Shanghai: East China Normal University, 2005.
[21] 仲俊濤, 米文寶. 基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的寧夏區(qū)域生態(tài)補(bǔ)償研究[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境, 2013, 27(10): 19-24.Zhong J T, Mi W B. Study on regional ecological compensation based on ecosystem service value in Ningxia[J]. Journal of Arid Land Resources and Environment, 2013, 27(10): 19-24.
[22] 蘇飛, 張平宇. 大慶市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值時(shí)空變化分析[J]. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究, 2009, 30(2): 216-219.Su F, Zhang P Y. Spatial-temporal variation of ecosystem service value in Daqing City[J]. Research of Agricultural Modernization,2009, 30(2): 216-219.
[23] 陽(yáng)文銳. 北京城市土地復(fù)合生態(tài)服務(wù)功效演變特征[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2017, 37(12): 4169-4181.Yang W R. Characteristics of urban land complex ecosystem services in Beijing[J]. Acta Ecologica Sinica, 2017, 37(12): 4169-4181.
[24] 李勝男, 張建軍, 陳靜, 等. 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及其價(jià)值量化研究進(jìn)展[J]. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué), 2016, 20(3): 87-94.Li S N, Zhang J J, Chen J, et al. Review on farmland ecosystem services and its valuation[J]. Journal of Hebei Agricultural Sciences, 2016, 20(3): 87-94.
[25] 吳霜, 延曉冬, 張麗娟. 中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)能值與服務(wù)功能價(jià)值的關(guān)系[J]. 地理學(xué)報(bào), 2014(3): 334-342.Wu S, Yan X D, Zhang L J. The relationship between forest ecosystem energy and forest ecosystem service value in China[J].Acta Geographica Sinica, 2014(3): 334-342.
[26] 姜翠紅, 李廣泳, 程滔, 等. 青海湖流域生態(tài)服務(wù)價(jià)值時(shí)空格局變化及其影響因子研究[J]. 資源科學(xué), 2016, 38(8): 1572-1584.Jiang C H, Li Y G, Cheng T, et al. Spatial-temporal pattern variation and impact factors of ecological service values in the Qinghai Lake Watershed[J]. Resources Science, 2016, 38(8):1572-1584.
[27] 錢(qián)翠, 李子君. 國(guó)內(nèi)流域生態(tài)服務(wù)價(jià)值研究現(xiàn)狀淺析[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào), 2014, 30(34): 123-127.Qian C, Li Z J. Analysis of the Domestic Research Situation of the Ecosystem Service Value of Watersheds[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2014, 30(34): 123-127.
[28] 虎陳霞, 郭旭東, 連綱, 等. 長(zhǎng)三角快速城市化地區(qū)土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響——以嘉興市為例[J]. 長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境, 2017, 26(3): 333-340.Hu C X, Guo X D, Lian G, et al. Effects of land use change on ecosystem service value in rapid urbanization areas in Yangtze river delta—A case of Jiaxing City[J]. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2017, 26(3): 333-340.
[29] 杭云飛, 張慧, 肖洛斌. 基于不同情景的嘉興市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值分析[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2014, 26(6): 1615-1621.Hang Y F, Zhang H, Xiao L B. Analysis on dynamic changes of ecosystem services value in Jiaxing City under different scenarios[J]. Acta Agriculturae Zhejiangensis, 2014, 26(6): 1615-1621.
[30] 張玨, 張慧. 土地利用變化對(duì)嘉興市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值損益的影響[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2014, 26(2): 444-450.Zhang Y, Zhang H. Influence of land use change on ecosystem services value in Jiaxing City[J]. Acta Agriculturae Zhejiangensis,2014, 26(2): 444-450.
[31] 陳彥光, 劉繼生. 城市土地利用結(jié)構(gòu)和形態(tài)的定量描述: 從信息熵到分?jǐn)?shù)維[J]. 地理研究, 2001, 20(2): 146-152.Chen Y G, Liu J S. An index of equilibrium of urban landuse structure and information dimension of urban form[J].Geographical Research, 2001, 20(2): 146-152.
農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究2018年3期