王 權(quán), 李陽兵, 黃 娟, 胡先培, 鐘盛楠
(貴州師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 貴陽 550025)
土地利用轉(zhuǎn)型是土地利用形態(tài)在時序上轉(zhuǎn)變,其通常與社會經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的驅(qū)動機制下相對應(yīng)階段土地利用形態(tài)(包括顯性形態(tài)和隱性形態(tài))在空間上發(fā)生轉(zhuǎn)變過程[1-2]。土地利用轉(zhuǎn)型最早是由英國慈利大學(xué)Grainger教授在研究以林業(yè)為主的國家研究土地利用時提出來的,隨后該研究方向由龍花樓、陸大道等學(xué)者引入中國并結(jié)合中國當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展模式對區(qū)域土地利用轉(zhuǎn)型進(jìn)行開展研究[3]。土地利用轉(zhuǎn)型研究是土地利用/覆被變化(LUCC)綜合研究的新途徑[4],也是生態(tài)環(huán)境質(zhì)量多學(xué)科研究的重要內(nèi)容和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)對土地利用轉(zhuǎn)型的合理表征。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值是當(dāng)今應(yīng)用生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)、人文地理學(xué)、土地科學(xué)等學(xué)科研究新熱點[5]。土地是人類社會活動空間的主要載體,為人類提供生活物質(zhì)保障[6-7]。土地利用對維持生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)具有決定性作用,其土地利用方式的轉(zhuǎn)變引起了土地利用結(jié)構(gòu)和功能變化,進(jìn)而導(dǎo)致土地利用/覆被在空間上分布格局,因此對土地資源承載力和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值造成影響[8-9]。通過對土地利用轉(zhuǎn)型過程分析,定量與定性相結(jié)合判斷出區(qū)域性生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值具有重要意義[10]。隨著我國快速社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下土地利用轉(zhuǎn)型特征越來越明顯,其研究領(lǐng)域也越來越得到普遍關(guān)注。國內(nèi)關(guān)于土地利用轉(zhuǎn)型方面的研究趨于成熟,最早龍花樓、李秀彬教授對區(qū)域土地利用轉(zhuǎn)型—以長江沿線樣帶為例,闡述了區(qū)域性土地利用轉(zhuǎn)型與社會經(jīng)濟(jì)階段性相對應(yīng)[11]。張柏林等對中國山區(qū)農(nóng)村土地利用轉(zhuǎn)型解析,闡述了山區(qū)土地開發(fā)及其導(dǎo)致的資源環(huán)境問題是農(nóng)業(yè)社會人地關(guān)系緊張的體現(xiàn),工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程中勞動力轉(zhuǎn)移減輕了山區(qū)農(nóng)村土地的人為擾動,由此驅(qū)動土地利用發(fā)生轉(zhuǎn)型,引發(fā)一系列自然和社會經(jīng)濟(jì)效應(yīng)[12]。劉永強等研究了土地利用轉(zhuǎn)型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值效應(yīng)分析—以湖南省為例,探討出土地利用轉(zhuǎn)型對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值影響,從而需要更加合理優(yōu)化土地資源配置,因地制宜科學(xué)規(guī)劃土地利用格局[13]。根據(jù)以上學(xué)者專家研究發(fā)現(xiàn),他們都是對自然條件優(yōu)越和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)土地利用轉(zhuǎn)型進(jìn)行研究。
西南喀斯特是生態(tài)環(huán)境較脆弱區(qū)域,社會經(jīng)濟(jì)滯后,喀斯特槽谷是典型的喀斯特地貌,地勢起伏大,土地利用空間格局差異顯著,在社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和土地利用轉(zhuǎn)型的大背景下,槽谷區(qū)是否存在土地利用轉(zhuǎn)型現(xiàn)象,其生態(tài)效應(yīng)如何?需值得進(jìn)一步探討?;诖?,本研究選取貴州省印江縣、德江縣、沿河縣三縣交界處的喀斯特槽谷典型地貌單元進(jìn)行分析近12 a來土地利用轉(zhuǎn)型對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值影響研究,揭示在快速的城鎮(zhèn)化和工業(yè)化等社會經(jīng)濟(jì)變化背景下土地利用形態(tài)轉(zhuǎn)型對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值在時空上變化狀況,反映出生態(tài)環(huán)境承載力,進(jìn)一步探討出喀斯特槽谷區(qū)土地利用轉(zhuǎn)型對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)演變規(guī)律,以期為科學(xué)協(xié)調(diào)喀斯特槽谷區(qū)土地可持續(xù)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供參考。
本研究區(qū)域位于貴州省德江縣、沿河縣和印江縣的交界處,由位于德江縣楓香溪鎮(zhèn)、沿河縣譙家鎮(zhèn)的西部槽谷、印江縣杉樹鎮(zhèn)的中部槽谷、印江縣沙子坡鎮(zhèn)的東部槽谷組成。三條槽谷北東向排列,其坐標(biāo)位置為東經(jīng)108°21′48″—108°32′37″和北緯28°12′41″—28°26′35″,海拔為380~1 280 m,最低海拔為380 m,坡度是介于0°~74°,長度一般為42.15 km,寬度一般為14.12 km,高差一般為0.90 km,由東到西,山、槽交替出現(xiàn)。每條槽谷又分別由中間的谷地和兩側(cè)的坡面構(gòu)成,喀斯特槽谷區(qū)土地總面積503.39 km2,其中山坡的土地面積359.21 km2,槽谷的土地面積141.64 km2;山坡占總面積71%,槽谷地占總面積29%。鄉(xiāng)鎮(zhèn)、居民點和耕地主要分布在各條槽谷的中部地形平坦部位??λ固夭酃葏^(qū)屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,年均氣溫17.5℃,日照時間長達(dá)1 250 h,無霜期近310 d,年降雨量1 120 mm。
本研究數(shù)據(jù)主要來源包括有:2005年、2010年、2014年、2017年共四期landsat TM遙感影像數(shù)據(jù),采用Eradas imagine 9.0遙感處理軟件對影像進(jìn)行幾何校正,在此基礎(chǔ)上根據(jù)2005年、2010年、2014年、2017年的各期數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn),配準(zhǔn)誤差控制在0.5個像元內(nèi)。通過利用ArcGIS 10.2軟件的支持下,采用人工解譯方法為主,再以計算機解譯為輔進(jìn)行解譯。先是人工解譯的2014年土地利用現(xiàn)狀圖后,并依此與2017年、2010年、2005年的遙感影像放在ArcGIS 10.2軟件中,進(jìn)行疊加顯示,采用矢量底圖影像對比判讀的方法依次提取各年份的遙感信息。最后得到喀斯特槽谷區(qū)2005年、2010年、2014年、2017年各年的土地利用線劃圖,再經(jīng)過ArcGIS 10.2軟件進(jìn)行拓?fù)錂z查與修改處理,在分類中參照2007年全國土地利用分類體系,把斑塊分為12種地類(灌木林地、農(nóng)村居民用地、山地旱地、水田、水域、溝渠、道路、城鎮(zhèn)用地、工礦用地、有林地、草地、裸露巖地)并賦予每個斑塊代碼屬性值,最后得到四期土地利用數(shù)據(jù)(附圖1)。
2.2.1 土地利用轉(zhuǎn)型轉(zhuǎn)移矩陣 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣是指一地區(qū)域范圍內(nèi)土地利用類型在一段時期發(fā)生相互轉(zhuǎn)移的情況。其計算公式見參考文獻(xiàn)[14]。
2.2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(ESV) 研究區(qū)是喀斯特地貌中的一種典型槽谷地貌單元,從而與Costanza[15]和謝高地等學(xué)者量化的全球和全國大尺度的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值有較大的差異,謝高地學(xué)者修正Costanza的全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù),再結(jié)合全國200多位生態(tài)學(xué)專家們進(jìn)行問卷調(diào)查,獲得了全國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量系數(shù)[16]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)當(dāng)量因子作為生態(tài)系統(tǒng)潛力的相對貢獻(xiàn)率,該因子等于每年每hm2提供糧食價格的1/7。對全國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值研究成果基礎(chǔ)上,結(jié)合我國喀斯特地區(qū)土地利用實際狀況,利用該方法對喀斯特槽谷區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進(jìn)行重新修訂。2005—2017年喀斯特槽谷區(qū)平均糧食產(chǎn)量為562 322.32 kg/km2且利用2017年的平均糧食價格為2.12元/kg,所以喀斯特槽谷區(qū)提供食物生產(chǎn)的當(dāng)量因子為170 303.33元/km2,進(jìn)而可得到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)(表1)。喀斯特槽谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值表達(dá)式為:
ESV=∑Ae×VCe
式中:ESV是指研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值;Ae為研究區(qū)內(nèi)土地利用類型e的面積;VCe為研究區(qū)土地利用類型 單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)。
表1 喀斯特槽谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù) 萬元/(km2·a)
注:負(fù)值為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的損失。
由圖1可得,喀斯特槽谷區(qū)土地利用類型結(jié)構(gòu)主要是以灌木林地、有林地、山地旱地、草地、農(nóng)村居民用地分布較廣泛。其中灌木林地、有林地、山地旱地、草地、農(nóng)村居民用地的平均面積分別為79.35 km2,153.65 km2,148.54 km2,129.16 km2,25.18 km2。有林地從2005年的28.22%增加到2010年的29.91%;再由2010年29.91%減少到2017年25.49%。灌木林地從2005年的12.53%上升到2017年的15.30%;山地旱地由2005年的25.16%增加到2014年的29.01%,隨之減少到2017年的27.20%。農(nóng)村居民用地由2005年的3.50%增加到2017年的5.77%。草地從2005年的24.78%降到2017年的23.90%。草地的減少是因為實施精準(zhǔn)扶貧政策以來,人均收入提高,大量修建房屋占用草地所致。農(nóng)村居民用地由2005年的3.50%增加到2017年的5.77%。
總體分析2005—2017年土地利用類型面積變化得,在該時期土地利用類型波動最大的是灌木林地、有林地農(nóng)村居民用地、山地旱地、城鎮(zhèn)用地、草地。灌木林地、有林地分別增加了7.09 km2,18.44 km2;原因是2005—2017年時期大量實施退耕還林政策導(dǎo)致大量面積的出現(xiàn)林地的增加。農(nóng)村居民用地、城鎮(zhèn)用地分別增加了19.13 km2,5.89 km2,山地旱地減少了23.51 km2,農(nóng)村居民用地、城鎮(zhèn)用地的增加,山地旱地減少原因是國家精準(zhǔn)扶貧政策實施,引導(dǎo)當(dāng)?shù)鼐用襁M(jìn)行產(chǎn)業(yè)扶貧,改善居住生活條件,從而當(dāng)?shù)厝嗣駭U張山地旱地進(jìn)行修建民房。草地減少36.67 km2,原因是當(dāng)?shù)卣畬Σ莸匾约吧降睾档剡M(jìn)行開墾種植茶葉基地所致。
圖1 喀斯特槽谷區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)
3.2.1 土地利用轉(zhuǎn)移數(shù)量分析 土地利用轉(zhuǎn)移是指在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,人類通過利用土地進(jìn)行生產(chǎn)生活而使一種土地利用轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖活愅恋乩梅绞胶凸芾?,從而?dǎo)致土地利用覆被變化的過程??λ固夭酃葏^(qū)2005—2017年土地利用發(fā)生了顯著的轉(zhuǎn)移(表2)。草地、灌木林地、山地旱地、水田、有林地、農(nóng)村居民用地、城鎮(zhèn)用地的轉(zhuǎn)移較為顯著,其中山地旱地轉(zhuǎn)為草地、城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民點的面積分別是3.44 km2,1.52 km2,5.52 km2,有林地轉(zhuǎn)為草地、灌木林地、山地旱地的面積分別是9.61 km2,6.10 km2,2.83 km2。灌木林地轉(zhuǎn)為草地、山地旱地的面積分別為2.89 km2,1.45 km2。然而草地轉(zhuǎn)為山地旱地、有林地的面積分別為3.29 km2,7.76 km2。槽谷區(qū)土地利用類型面積發(fā)生大面積的轉(zhuǎn)移的主要原因是進(jìn)行退耕還林還草以及喀斯特地區(qū)進(jìn)行綜合石漠化治理的生態(tài)修復(fù)工程的實施和城鎮(zhèn)化發(fā)展,造成大面積不適宜的土地進(jìn)行退耕還林還草,山地旱地、草地、水田等土地成為被所侵占的現(xiàn)象。
表2 2005-2017年土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣 km2
3.2.2 土地利用轉(zhuǎn)型空間特征 為了更加探究出喀斯特槽谷區(qū)土地利用類型間的內(nèi)部轉(zhuǎn)移,以2005年、2010年、2014年、2017年四期土地利用數(shù)據(jù),并利用ArcGIS 10.2軟件空間分析工具對四期土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析,獲得2005—2010年、2010—2014年、2014—2017年、2005—2017年四期土地利用轉(zhuǎn)型圖(附圖2)。2005—2010年時期,由于當(dāng)?shù)貙嵤┩烁€林和喀斯特石漠化治理相關(guān)政策,西中東部槽谷山坡草地、山地旱地向有林地轉(zhuǎn)變。在三條槽谷的南部和中部區(qū)域石漠化治理,裸巖地轉(zhuǎn)為有林地,槽谷北部區(qū)域地形地貌相對中部南部區(qū)域平坦,石漠化現(xiàn)象少,土地類型轉(zhuǎn)型相對不明顯。2010—2014年階段,隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,中國新農(nóng)村建設(shè)初期,由附圖2得出三條槽谷槽壩區(qū)域草地、山地旱地轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地和城鎮(zhèn)用地現(xiàn)象顯著,在西部槽谷南部中部北部有鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布,從而促使山地旱地向農(nóng)村居民用地變化現(xiàn)象明顯,中部槽谷槽壩沿著河流出現(xiàn)水田轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地現(xiàn)象,槽谷山坡山地旱地向農(nóng)村居民用地、有林地變化,有林地向灌木林地變化。東部槽谷山坡則出現(xiàn)山地旱地轉(zhuǎn)有林地顯著,槽壩山地旱地向農(nóng)村居民用地和城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)化現(xiàn)象顯著。2014—2017年時期,西中東部槽谷山坡與槽壩土地類型之間都發(fā)生明顯變化,根據(jù)國家2014年以來出臺一系列城鄉(xiāng)一體化建設(shè)及惠民政策,喀斯特槽谷山坡區(qū)域種植經(jīng)濟(jì)作物則充分利用低產(chǎn)的山地旱地和草地進(jìn)行種植核桃基地、橘子、桃子轉(zhuǎn)移為經(jīng)果林,從而實現(xiàn)種植結(jié)構(gòu)發(fā)生變化提高當(dāng)?shù)厝嗣窠?jīng)濟(jì)收入。西中東部槽谷北部由于海拔較高,最高海拔1 280 m左右,該區(qū)域出現(xiàn)有林地、灌木林地、山地旱地、草地進(jìn)行轉(zhuǎn)為茶葉基地,槽壩山地旱地、部分干旱水田和草地向農(nóng)村居民用地、城鎮(zhèn)用地變化較明顯。隨著距離越遠(yuǎn)則出現(xiàn)山地旱地、水田向草地,有林地轉(zhuǎn)變。2005—2017年近12 a來喀斯特槽谷區(qū)山坡槽壩土地利用類型都發(fā)生較大的轉(zhuǎn)變,轉(zhuǎn)變較多的地類是山地旱地轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地和城鎮(zhèn)用地,變化面積分別為2.82 km2,0.44 km2。山地旱地轉(zhuǎn)為有林地和草地面積分別為2.83 km2,3.29 km2,有林地轉(zhuǎn)為草地和灌木林地面積分別為7.76 km2,10.25 km2,草地轉(zhuǎn)有林地面積為9.61 km2。
生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值是指人類從生態(tài)系統(tǒng)中獲得價值的惠益[17]。根據(jù)表1和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值公式計算出喀斯特槽谷區(qū)2005—2017年各個時期土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值??λ固夭酃葏^(qū)在2005年、2010年、2014年、2017年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值分別為129 825.44萬元、134 744.99萬元、102 592.28萬元、102 816.77萬元。分析得到,灌木林地、有林地、山地旱地對該生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值總量的貢獻(xiàn)是最大,其分別是28 324.34萬元,62 157.44萬元,15 378.26萬元;然而生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值降低的有農(nóng)村居民用地、道路、城鎮(zhèn)用地、工礦用地,其降低最小值分別為576.50萬元,88.32萬元,47.51萬元,49.01萬元,從而對生態(tài)系統(tǒng)帶來負(fù)向虧損,造成生態(tài)環(huán)境質(zhì)量逐漸降低。根據(jù)表3得,隨著時間的發(fā)展,灌木林地、有林地、草地、山地旱地、水田等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值逐漸減少的趨勢,說明槽谷區(qū)在追求社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時對生態(tài)系統(tǒng)的破壞越來越嚴(yán)重,需引起當(dāng)?shù)卣畢f(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)。
2005—2010年,喀斯特槽谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(ESV)由129 825.43萬元變?yōu)?34 744.98萬元,增幅為1.85%,在該期間山地旱地轉(zhuǎn)為有林地,草地轉(zhuǎn)為有林地,造成了山地旱地、草地面積分別減少為9.5 km2,26.54 km2,從而造成了相應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值不斷下降,但是有林地、灌木林地面積的增加對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值總量在增加。2005年來喀斯特地區(qū)石漠化現(xiàn)象嚴(yán)重,則實施大面積退耕還林,封山育林,使得大面積草地、坡耕地轉(zhuǎn)為林地。在該階段時期研究區(qū)自然條件偏遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)貧困,當(dāng)?shù)卣雠_一系列退耕還林和石漠化治理工程對,從而提高了喀斯特槽谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值,為當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境改善提供了前有準(zhǔn)備。
2010—2014年,研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(ESV)由134 744.99萬元變?yōu)?02 592.28萬元,下降了13.55%。原因是在該期間大量的草地和山地旱地轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地和林地,其面積分別減少了24.36 km2,4.85 km2,而農(nóng)村居民用地和有林地分別增加了9.48 km2,9.08 km2,其他土地面積增減幅度不大,由此生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值出現(xiàn)總體下降的態(tài)勢。研究區(qū)分布有楓香溪鎮(zhèn)、譙家鎮(zhèn)、沙子坡鎮(zhèn)、杉樹鄉(xiāng),在該4 a時期當(dāng)?shù)匦藿ㄊ〉馈⒖h道、鄉(xiāng)道,從而也促使山地旱地、水田、有林地、草地轉(zhuǎn)為道路,從而出現(xiàn)采石開礦和道路的擴寬和硬化也使得該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值下降的原因。
2014—2017年,研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(ESV)由102 592.28萬元變?yōu)?02 816.77萬元,下降了0.11%,穩(wěn)中略有下降趨勢。在該時期草地、有林地轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地和城鎮(zhèn)用地,其面積分別減少了37.67 km2,56.65 km2。山地旱地轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地和城鎮(zhèn)用地,其面積減少了9.16 km2,該階段生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值下降的主要原因是山地旱地及草地轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地和城鎮(zhèn)用地,交通道路數(shù)量也隨之不斷增加,占用了山地旱地及有林地,從而也對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值造成一定影響。
2005—2017年12 a間,喀斯特槽谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(ESV)由129 825.43萬元變?yōu)?02 816.77萬元,其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值總體下降了11.61%。12 a來農(nóng)村居民用地、城鎮(zhèn)用地、道路面積分別增加了19.13 km2,5.89 km2,2.19 km2,而草地、山地旱地、有林地面積分別減少了37.67 km2,23.51 km2,51.56 km2。根據(jù)數(shù)據(jù)分析得到,隨著時間發(fā)展,當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)不斷提高,研究區(qū)大量農(nóng)村居民用地和城鎮(zhèn)建設(shè)用地的增加導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值降低趨勢,從而不能被其占用的草地、有林地、山地旱地面積減少而引起生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值在逐漸減少引起的占用補償,最后使得喀斯特槽谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值逐漸降低,側(cè)面反映出;研究區(qū)為了社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展,大力對采礦石的需求,使其有林地、草地、甚至山地旱地等變?yōu)楣さV用地現(xiàn)象,從而未協(xié)調(diào)好生態(tài)環(huán)境與社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[18]。
表3 喀斯特槽谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值 萬元/(km2·a)
(1) 利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)及資料,對喀斯特槽谷區(qū)土地利用轉(zhuǎn)型過程的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進(jìn)行了測算,直觀揭示了土地利用轉(zhuǎn)型在時空上的動態(tài)演變以及對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的影響,從而對區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和保護(hù)的提高有著重要的參考意義[19-21]。在研究過程中,對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值修訂具有一定的局限性,一是研究區(qū)處于貴州省印江縣、德江縣、沿河縣的三縣交界處,研究區(qū)有楓香溪鎮(zhèn)、譙家鎮(zhèn)、沙子坡鎮(zhèn)和杉樹鄉(xiāng)屬三縣行政管轄范圍內(nèi),收集資料時取4鎮(zhèn)的各個功能因子的總和,所以對數(shù)據(jù)量化有一定的誤差,二是研究區(qū)是喀斯特地貌中的一種典型地貌單元,從而與Constanza和謝高地等學(xué)者量化的全球和全國大尺度的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值有較大的差異[22],因此根據(jù)研究區(qū)情況進(jìn)行了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)的重新修訂。本文在進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值數(shù)估算時沒有把水田和山地旱地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)單獨的進(jìn)行測算,可能對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值略有偏低,以后可在這方面開展進(jìn)一步研究。三是研究過程中對單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值估算時采用9個種評價因子,其中且忽略了城鄉(xiāng)建設(shè)用地某些因子數(shù)值獲取客觀性。
(2) 通過對喀斯特槽谷區(qū)土地利用轉(zhuǎn)型的時空狀態(tài)分析對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值有所影響,揭示出了土地利用轉(zhuǎn)型對土地自然生態(tài)景觀選擇適宜性??λ固夭酃葏^(qū)地形地貌比較特殊,土地利用類型空間分布格局差異顯著,在進(jìn)行土地利用規(guī)劃時應(yīng)遵循土地利用在時間與空間的永久適宜性,做到因地制宜原則、綜合分析原則、科學(xué)規(guī)劃原則對土地利用轉(zhuǎn)型合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整[23],從而減輕對喀斯特槽谷區(qū)的土地石漠化現(xiàn)象治理及土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和保護(hù)、恢復(fù)其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值,最終實現(xiàn)喀斯特槽谷區(qū)山地土地資源優(yōu)化配置及土地利用可持續(xù)性。
(1) 研究區(qū)草地、灌木林地、山地旱地、水田、有林地、農(nóng)村居民用地、城鎮(zhèn)用地的變化較為顯著,山地旱地轉(zhuǎn)為草地、城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民用地的面積分別是3.44 km2,1.52 km2,5.52 km2,有林地轉(zhuǎn)為草地、灌木林地、山地旱地的面積分別是9.61 km2,6.10 km2,2.83 km2。灌木林地轉(zhuǎn)為草地、山地旱地的面積分別為2.89 km2,1.45 km2。然而草地轉(zhuǎn)為山地旱地、有林地的面積分別為3.29 km2,7.76 km2。
(2) 在2005—2010年階段研究區(qū)土地利用轉(zhuǎn)型是從山坡上山地旱地、草地、裸巖地轉(zhuǎn)移為有林地及灌木林林地。由于該階段時期當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)落后,槽壩土地利用轉(zhuǎn)型不太顯著。2010—2014年階段土地利用轉(zhuǎn)型空間分布主要集中在槽壩區(qū)域,山地旱地轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地、城鎮(zhèn)用地,水田轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地,草地轉(zhuǎn)為山地旱地,社會經(jīng)濟(jì)逐步開始發(fā)展,槽壩土地開發(fā)現(xiàn)象日益顯著。2014—2017年階段土地利用在山坡槽壩同時發(fā)生變化。山坡山地旱地、草地轉(zhuǎn)為經(jīng)果林地,茶葉生產(chǎn)基地、有林地,有林地轉(zhuǎn)為灌木林地,槽壩土地轉(zhuǎn)移復(fù)雜,大量山地旱地、干旱水田、草地轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地、城鎮(zhèn)用地,有林地轉(zhuǎn)為山地旱地、工礦用地。
(3) 喀斯特槽谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值在2005年、2010年、2014年、2017年分別為129 825.44萬元、134 744.99萬元、102 592.28萬元、102 816.77萬元。2005—2010年喀斯特槽谷區(qū)(ESV)由129 825.43萬元變?yōu)?34 744.98萬元,增幅為1.85%;2010—2014年ESV由134 744.99萬元變?yōu)?02 592.28萬元,下降了13.55%;2014—2017年ESV由102 592.28萬元變?yōu)?02 816.77萬元,下降了0.11%;2005—2017年喀斯特槽谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(ESV)由129 825.43萬元變?yōu)?02 816.77萬元,總體下降了11.61%。