劉 倩,李 葛,張 超,趙 麗,朱永明

(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)國土資源學(xué)院 保定 071001)

生態(tài)環(huán)境是一個復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng),是一定區(qū)域范圍內(nèi),系統(tǒng)各組成要素之間、與外部環(huán)境之間,通過物質(zhì)、能量等介質(zhì),相互轉(zhuǎn)化、相互作用組合形成的關(guān)系鏈[1]。生態(tài)系統(tǒng)是地球的生命支持系統(tǒng),生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)過程形成的人類賴以生存的自然環(huán)境條件與效用[2],對人類的生存和發(fā)展有不可替代的作用。當(dāng)前對于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的研究也多是在謝高地等[3]提出的“中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量因子表”基礎(chǔ)上對其進(jìn)行定量評估,評估多從大尺度展開,較少對縣域小尺度生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化特征進(jìn)行探討。鄧舒洪[4]、劉亞男等[5]從土地利用變化角度出發(fā),分析了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值動態(tài)變化的原因;周家艷等[6]從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估的角度分析了蘇州太湖國家旅游度假區(qū)規(guī)劃環(huán)評項(xiàng)目。關(guān)于生態(tài)服務(wù)價值測算的標(biāo)準(zhǔn)方法一直處于探索中,目前世界上還沒有公認(rèn)的,比較合理、成熟的生態(tài)服務(wù)價值測算方法：王曉晴等[7]結(jié)合土地生態(tài)要素以糧食單產(chǎn)進(jìn)行區(qū)位修訂,估算了生態(tài)用地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值;肖玉等[8]根據(jù)“糧食產(chǎn)量法”進(jìn)行地區(qū)調(diào)整,用耕地單位面積年自然糧食產(chǎn)量的生產(chǎn)服務(wù)功能的經(jīng)濟(jì)價值進(jìn)行調(diào)整,確定了適合本區(qū)域的當(dāng)量因子表;唐秀美等[9]利用生態(tài)區(qū)位指標(biāo)對生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量因子進(jìn)行調(diào)整,驗(yàn)證了同種土地利用類型在不同生態(tài)區(qū)位具有不同生態(tài)服務(wù)價值;賴瑾瑾等[10]從景觀格局方面選取指標(biāo),設(shè)計(jì)修正系數(shù)調(diào)整了地域差異性。由于生態(tài)價值的功能并不是直接地反映到物質(zhì)量的測度上,所以學(xué)者在評估時,常采用替代的辦法進(jìn)行估算。但是對不同地方、不同時間、不同社會發(fā)展?fàn)顩r的生態(tài)服務(wù)價值測算時,應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身特點(diǎn)選取適合的評估指標(biāo),建立合理的評估模型,因此,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的測試方法還有待繼續(xù)研究。

本文從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值內(nèi)涵入手,以 Costanza評估模型[11]為基礎(chǔ),參考謝高地等[12-15]的研究成果,以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)修訂與動態(tài)調(diào)整為研究重點(diǎn),以青龍縣為研究區(qū),通過區(qū)域差異性系數(shù)、社會發(fā)展修正系數(shù)的計(jì)算,逐步構(gòu)建一個較為完善并適用于縣域尺度的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值動態(tài)評估模型。對2006—2016年間青龍縣土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進(jìn)行測算,分析其動態(tài)變化規(guī)律。以期在理論和方法上為縣域尺度生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值研究提供相關(guān)借鑒,在實(shí)踐中為青龍縣生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性管理和土地利用格局優(yōu)化提供量化依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

青龍滿族自治縣(簡稱青龍縣)位于河北省東北部,隸屬于秦皇島市。地處118°33′31″～119°36′30″E,40°04′40″～40°36′52″N,處于中朝臺、燕山臺褶帶東部、華北坳陷、山海關(guān)臺拱北部和馬蘭峪復(fù)式背斜東段的交合部位。在東北、華北兩大經(jīng)濟(jì)區(qū)結(jié)合部和環(huán)渤海、環(huán)京津經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)。青龍縣全縣土地總面積 3 510 km2,包括25個鄉(xiāng)鎮(zhèn),396個行政村。地勢東、西、北三面高,只有南面較低,形似扁形漏斗出口。青龍縣地處冀北山地丘陵區(qū),境內(nèi) 56%以上的土地為園地和林地,生態(tài)條件十分優(yōu)越,2015年被劃入“京津冀重要生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)”,在區(qū)域生態(tài)建設(shè)中占有重要位置。然而由于青龍縣自身的自然條件,該地區(qū)晝夜溫差較大,降雨量多,水土流失現(xiàn)象及風(fēng)蝕現(xiàn)象比較嚴(yán)重,生態(tài)環(huán)境較為敏感脆弱。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文所采用的土地利用變化數(shù)據(jù)主要參照2006—2016年各年土地調(diào)查年鑒;相關(guān)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來源于《河北省農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》(2006—2016年)和《青龍滿族自治縣國民經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)資料》(2006—2016年)、《青龍滿族自治縣志(1979—2004年)》及《青龍滿族自治縣政府工作報告(2016年)》等;其他資料來源于《中國氣象年鑒》(2006—2016年)、《青龍滿族自治縣土地利用總體規(guī)劃(2010—2020年)》《青龍滿族自治縣土地利用總體規(guī)劃(2010—2020年)調(diào)整完善方案》《秦皇島市國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展“十三五”規(guī)劃綱要》和秦皇島及青龍縣政府各部門提供的政策法規(guī)、發(fā)展規(guī)劃等。

2 研究方法

2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估基礎(chǔ)模型

1997年,Costanza等[11]將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分成9項(xiàng),并針對全球范圍內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值及各分項(xiàng)功能價值做了逐一計(jì)算。他們的研究思路可以概括為：首先,根據(jù)一定的分類標(biāo)準(zhǔn),對研究區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行分類;其次,依照不同的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)和方法,計(jì)算各土地類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值;最后,匯總計(jì)算得到區(qū)域內(nèi)總結(jié)構(gòu)表。具體模型如下：

式中：Vt表示區(qū)域第t年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值(元);Si表示第i類土地利用類型的面積(hm2);Mij表示單位面積的第i類生態(tài)系統(tǒng)的第j類服務(wù)功能的價值系數(shù)(元·hm-2);i表示土地利用類型數(shù);j表示生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能類型數(shù)。

2002年,謝高地等[3]針對Costanza等研究成果制定了中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量因子表。2007年,謝高地又改進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量因子[11],具體見表1。

表1 中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量因子表(2007年)Table 1 Equivalent factor table of terrestrial ecosystem service value in China(2007)

本文以 2007年謝高地研究員建立的最新的評估模型為初始模型,根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H及時間尺度糧食單價變化對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值進(jìn)行研究。

2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估方法修正

2.2.1 單位糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)價值測算

謝高地等[3]的研究結(jié)果中當(dāng)量因子采用糧食凈價值,是實(shí)際糧食價值扣除生產(chǎn)成本后的價值。經(jīng)測算,將其定義為糧食單產(chǎn)價值的1/7[16]。

對青龍縣的作物種植狀況進(jìn)行綜合考慮,選取谷類、薯類和豆類的播種面積及產(chǎn)值對1個當(dāng)量因子的經(jīng)濟(jì)價值進(jìn)行調(diào)整。此外,由于農(nóng)產(chǎn)品價格的變動會受經(jīng)濟(jì)因素的影響,因此在計(jì)算中,將農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)值全部換算成以2006年為基準(zhǔn)的不變價。具體單位面積糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)價值計(jì)算如公式(2)所示：

式中：Et表示單位面積糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)價值(元·hm-2);Tt表示研究區(qū)每年的糧食總價值(元);Xt表示研究區(qū)每年糧食播種面積(hm2)。

根據(jù)研究區(qū)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒,運(yùn)用公式(2),統(tǒng)計(jì)得到 2006—2016年青龍縣單位面積生態(tài)系統(tǒng)食物生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)價值統(tǒng)計(jì)表,具體見表2。

表2 2006—2016年青龍縣單位面積農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)食物生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)價值Table 2 Economic value produced by food production of farmland per unit area in Qinglong County from 2006 to 2016

2.2.2 系數(shù)修正

1)區(qū)域差異系數(shù)修正

謝高地等[3]學(xué)者主要是針對我國平均狀態(tài)下的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進(jìn)行了研究,但是,不同地區(qū)所處的位置、生態(tài)環(huán)境以及區(qū)域內(nèi)生物多樣性等的差異對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價值大小存在一定影響。為了使生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的結(jié)果更加準(zhǔn)確,在評估過程中必須要綜合多方面因素進(jìn)行考慮[17],如環(huán)境因素、時間因素、地域差異因素以及評估對象的各方面特征屬性等等。區(qū)域差異系數(shù)反映的是不同區(qū)域中的各個區(qū)域要素共同作用所形成的差異,本文考慮從區(qū)域尺度進(jìn)行區(qū)域差異系數(shù)修正,可依據(jù)區(qū)域內(nèi)生物量[16]的差異對不同區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進(jìn)行修正。結(jié)合研究區(qū)自身實(shí)際情況,本文采用凈初級生產(chǎn)潛力(NPP)代替生物量,用生物生產(chǎn)力指標(biāo)中某類植被的自然植被凈初級生產(chǎn)潛力值與所有類型植被的平均凈初級生產(chǎn)力的比值對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)區(qū)域差異性系數(shù)(Qt)進(jìn)行修正,具體計(jì)算公式如下：

式中：Qt表示第t年的區(qū)域差異系數(shù);NPP表示自然植被的凈初級生產(chǎn)潛力(t·hm-2·a-1);NPPmean表示所有類型植被的平均凈初級生產(chǎn)力。

目前,已經(jīng)有多種用來對 NPP進(jìn)行估算的模型[17-20],本文考慮到研究區(qū)實(shí)際狀況以及資料數(shù)據(jù)的可獲取性,對 NPP的預(yù)測采用了 Thornthwaite Memorial模型：

式中：Z表示研究區(qū)一年內(nèi)實(shí)際蒸散量(mm);e表示自然常數(shù);H表示研究區(qū)一年內(nèi)的平均蒸散量(mm);t表示研究區(qū)一年內(nèi)的平均氣溫(℃);R表示研究區(qū)一年內(nèi)的降水總量(mm)。

根據(jù)公式(3)-(6)及青龍縣2007年實(shí)際蒸散量、平均氣溫及年降水量,計(jì)算出青龍縣NPP值及區(qū)域差異系數(shù),具體見表3。

表3 青龍縣區(qū)域差異系數(shù)表Table 3 Regional difference coefficient in Qinglong County

2)社會發(fā)展系數(shù)修正

生態(tài)系統(tǒng)自身具有復(fù)雜性,這表現(xiàn)為時間和空間上的異質(zhì)變化特征,生態(tài)功能的多樣變化特征等。Wilson等[21]指出,人們對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值大小的認(rèn)識是一個動態(tài)的過程,對其認(rèn)識的過程是循序漸進(jìn)、逐步深入的,其價值量的大小與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段密切相關(guān),具體體現(xiàn)為隨著經(jīng)濟(jì)、社會的不斷發(fā)展和進(jìn)步,人們對生態(tài)系統(tǒng)功能和作用的支付意愿也會逐漸提高[22-23]。社會發(fā)展階段系數(shù)反映的是在不同社會經(jīng)濟(jì)水平和人民生活水平下,人們對生態(tài)價值的支付意愿的相對水平[24]。因此,本文針對青龍縣提出用社會發(fā)展階段系數(shù)修正生態(tài)服務(wù)功能價值的測算,社會發(fā)展階段系數(shù)的發(fā)展過程與生物生長的過程具有極其相似的發(fā)展過程特征,因此可以用皮爾生長曲線(S曲線)模型來表征這種發(fā)展趨勢特征,具體計(jì)算公式為：

式中：l表示與現(xiàn)實(shí)支付意愿有關(guān)的社會發(fā)展階段系數(shù);L表示的是人們在極富情況下的支付意愿,將其取值為1;e為自然常數(shù);En表示恩格爾系數(shù)。

計(jì)算時,先求取恩格爾系數(shù),包括青龍縣城鎮(zhèn)和農(nóng)村,再分別求其對應(yīng)的城鎮(zhèn)發(fā)展階段系數(shù)l1和農(nóng)村發(fā)展階段系數(shù),則青龍縣綜合發(fā)展系數(shù)為：

式中：l1表示城鎮(zhèn)社會發(fā)展系數(shù),W1表示城鎮(zhèn)人口的占比,l2表示農(nóng)村社會發(fā)展系數(shù),W2表示農(nóng)村人口的占比。

假設(shè),人們對于生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)品功能以及服務(wù)功能具有相同的支付意愿,并根據(jù)這種情況制定了當(dāng)量因子表,那么社會發(fā)展修正系數(shù)構(gòu)建如下所示：

根據(jù)社會發(fā)展系數(shù)公式(7)、公式(8)計(jì)算得到青龍縣以及全國范圍的社會發(fā)展階段系數(shù),再根據(jù)公式(9)計(jì)算得到青龍縣社會發(fā)展修正系數(shù),見表4。

2.2.3 修正后生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值動態(tài)評估模型

基于前述分析,本文在Costanza等[11]創(chuàng)立的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)評估模型的基礎(chǔ)上,綜合參考謝高地等[12]關(guān)于我國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)表的研究成果,結(jié)合青龍縣的具體發(fā)展情況,從糧食單產(chǎn)經(jīng)濟(jì)價值(Et)測算、區(qū)域差異系數(shù)(Qt)修正和社會發(fā)展系數(shù)(Kt)修正 3個方面對謝高地價值系數(shù)進(jìn)行修正,運(yùn)用系數(shù)修正法,得到調(diào)整后的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估模型,具體如下：

表4 2006—2016年青龍縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值社會發(fā)展系數(shù)表Table 4 Social development coefficient of ecosystem service value in Qinglong County from 2006 to 2016

式中：Vt表示青龍縣第t年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的總價值(元);Ti表示青龍縣i類土地利用類型的面積(hm2);Fij表示青龍縣第i類土地第j種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能所對應(yīng)當(dāng)量因子表數(shù)值;Et表示青龍縣第t年單位面積糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)價值(元·hm-2);Qt表示青龍縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的區(qū)域差異系數(shù)修正值;Kt表示青龍縣第t年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的社會發(fā)展系數(shù)修正值;i表示土地利用類型個數(shù);j表示生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型;t表示年份。

2.2.4 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值動態(tài)評估

本文根據(jù)青龍縣土地覆被及土地利用現(xiàn)狀,參考中國科學(xué)院土地利用/覆被分類體系,對青龍縣 11年的土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行了重新歸并、分類,最終將青龍縣域內(nèi)土地分為7種土地利用類型。具體分類如表5所示。

根據(jù)上述表5青龍縣的土地利用分類標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)計(jì)青龍縣2006—2016年間各土地利用類型面積,如表6所示。

通過生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估方法的修正,得到了修正后的動態(tài)評估模型,結(jié)合2006—2016年青龍縣各年土地利用變化數(shù)據(jù)(表6),計(jì)算出 2006—2016年青龍縣各土地利用類型的各種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能類型的價值,并進(jìn)行分類匯總。

由于建設(shè)用地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值通常較低且評估的方法相對復(fù)雜,并且評估要求建設(shè)用地的分級分類程度更高以及城鎮(zhèn)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)精確等,本文限于數(shù)據(jù)精度和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)獲取困難等因素,并沒有對研究區(qū)內(nèi)的建設(shè)用地做出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估。通過對Costanza等[11]和謝高地等[12]做了區(qū)域和社會發(fā)展階段的修正,應(yīng)用修正后的動態(tài)評估模型,對 2006—2016年青龍縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進(jìn)行評估,結(jié)果見表7。

表5 青龍縣土地利用分類標(biāo)準(zhǔn)Table 5 Classification standard for land use of Qinglong County

表6 2006—2015年青龍縣各土地利用類型的面積Table 6 Areas of different land use types in Qinglong County from 2006 to 2016 hm2

表7 2006—2016年青龍滿族自治縣不同土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值Table 7 Ecosystem service values of different land use types in Qinglong County from 2006 to 2016 108￥

依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的不同,計(jì)算出青龍縣2006—2016年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值構(gòu)成,具體見表8。

3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值動態(tài)變化分析

3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值變化

由表7和圖1可以看出,2006—2016年青龍縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價值呈增加-減少-增加的變化趨勢,總量增加45.07億元,年均變化量為4.51億元·年-1,年均變化率為4.54%。

2006—2009年間,青龍縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價值呈現(xiàn)不斷增加的趨勢,2010—2011年間出現(xiàn)略微下降,2012—2014年呈現(xiàn)逐年遞增趨勢,到2014年總價值達(dá)到最高值,為120.46億元,隨后2015年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價值有所回降。根據(jù)研究區(qū)土地利用變化情況,深入探究,不難發(fā)現(xiàn),縣域林地及園地的面積呈現(xiàn)不斷增長的態(tài)勢,而相對整個生態(tài)系統(tǒng)來說,林地與園地所能帶來的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)占整個生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)非常重要的部分。

此外,根據(jù)2006—2016年的社會發(fā)展系數(shù)的變化情況可以看出,社會發(fā)展系數(shù)在11年間呈現(xiàn)一種逐年遞增的態(tài)勢,由2006年的0.98增加到2015年1.37,并在2014年處達(dá)到峰值1.43,與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值呈現(xiàn)相同的變化特征。因此,青龍縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化不僅受土地利用類型面積的影響,還與單位面積糧食產(chǎn)值及社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r存在一定的關(guān)系。

3.2 土地利用類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化

由表7及圖2可以看出,2006—2016年青龍縣各土地類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化趨勢呈現(xiàn)增加-減少-增加的波動狀態(tài),與 2006—2016年青龍縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價值的變化趨勢一致。

表8 青龍縣2006—2016年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值動態(tài)構(gòu)成表Table 8 Composition of ecosystem service function value in Qinglong County from 2006 to 2016 108￥

圖1 2006—2016年青龍縣各土地類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值構(gòu)成圖Fig.1 Composition of ecosystem service value of different land types in Qinglong County from 2006 to 2016

根據(jù)過去11年,平均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值在每種土地類型中的構(gòu)成情況,林地所占比例是最高的,占總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的 71.89%;其次是園地占比15.51%、水域占比4.16%、耕地占比4.08%;縣域內(nèi)未利用地及濕地占比最少,分別為2.39%和1.96%。因此,林地和園地在青龍縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值中占據(jù)十分重要的作用。

就每種土地類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化規(guī)律而言,在研究時段內(nèi)具有相同的變化特征,但各項(xiàng)的變化量有所不同。2006—2009年間,林地所帶來的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增加量最多,為21.47億元,占總變化量的73.35%,濕地的變化量最少,為0.55億元,僅占總變化量的1.88%;2010—2011年間,受林地和園地土地面積減少的影響,其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值呈現(xiàn)一定程度的下降;2012—2014年,隨著研究區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的逐漸提高,各類土地所能提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值也逐年提高,林地、園地總增加量占總變化的87.88%,濕地、未利用地影響最弱。因此,單個土地類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的增加和減少不僅與土地類型面積變化息息相關(guān),亦與社會發(fā)展階段及其他經(jīng)濟(jì)因素的變化密切相關(guān)。這些因素的綜合作用,使得生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化呈現(xiàn)動態(tài)復(fù)雜性。

3.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值構(gòu)成變化

綜合分析表7及圖3可以看出,青龍縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值結(jié)構(gòu)總體變化不大,趨于穩(wěn)定,但各類功能的占比有較大區(qū)別,其平均占比如圖3所示。

根據(jù)圖3可知,各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能所占的比例是不同的,呈現(xiàn)了明顯的大小關(guān)系,依次為：生物多樣性保護(hù)＞水源涵養(yǎng)＞氣候調(diào)節(jié)＞氣體調(diào)節(jié)＞土壤的形成與保護(hù)＞原材料＞廢物處理＞游憩文化＞食物生產(chǎn)。其中,生物多樣性保護(hù)功能的平均價值是最高的,為14.80億元,占生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)平均價值的 15.57%,主要因?yàn)榱值丶皥@地的生物多樣性保護(hù)功能服務(wù)價值的系數(shù)值較高,而在青龍縣的境內(nèi),林地及園地的面積約占青龍縣總面積的 56%以上。此外,研究區(qū)所處位置屬于燕北低山丘陵盆地,其耕地面積較少,食物生產(chǎn)水平有限,比例最低的是食物生產(chǎn)方面,占平均值的2.03%。

圖2 2006—2016年各土地利用類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化圖Fig.2 Changes of ecosystem service value of land use types in Qinglong County from 2006 to 2016

圖3 2006—2016年青龍縣各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能平均價值構(gòu)成圖Fig.3 Composition of the average value of each ecosystem services function in Qinglong County from 2006 to 2016

從不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能來看,各土地利用類型所能提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化有所差異(圖4)。食物生產(chǎn)、氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)等8種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的變化趨勢一致,且與總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化相一致。而原材料的變化趨勢與其余的趨勢不盡相同,其變化趨勢呈現(xiàn)波動性變化。2006—2008年呈現(xiàn)逐年下降的趨勢,2010年出現(xiàn)跳躍式增加后,再次在2010—2012年出現(xiàn)回降趨勢,在2014—2016年間呈現(xiàn)逐年上升趨勢,2016年變化趨勢又出現(xiàn)小幅度下降?？傮w來看,原材料的變化趨勢較為復(fù)雜。

4 結(jié)論與討論

本文以青龍縣為研究區(qū),采用區(qū)域差異系數(shù)和社會發(fā)展系數(shù)對謝高地等[12]建立的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量因子表進(jìn)行修正,通過構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值動態(tài)評估模型,評估了2006—2016年間青龍縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的動態(tài)變化情況,主要結(jié)論如下：

圖4 2006—2016年青龍縣不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能變化圖Fig.4 Changes of different ecosystem service functions in Qinglong County from 2006 to 2016

1)2006—2016年間,青龍縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價值呈現(xiàn)增加-減少-增加的變化趨勢,11年間總量增加45.07億元,年均變化量為4.51億元·年-1,年均變化率為4.54%。

2)從不同土地利用類型所提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值來看,林地和園地所提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值最大,其次是水域和耕地,未利用地及濕地所占的比例最小。

3)從青龍縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值結(jié)構(gòu)來看,總體趨于穩(wěn)定狀態(tài),其各部分占比大小依次為：生物多樣性保護(hù)＞水源涵養(yǎng)＞氣候調(diào)節(jié)＞氣體調(diào)節(jié)＞土壤的形成與保護(hù)＞原材料＞廢物處理＞游憩文化＞食物生產(chǎn)。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值在整個生態(tài)過程中都是不斷變化的,這種動態(tài)變化體現(xiàn)了研究區(qū)社會發(fā)展和土地利用類型之間的變化。目前我國學(xué)者多是以靜態(tài)時點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值測算,對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的動態(tài)評估研究還未成熟。與前人的研究相比,本研究最大的特點(diǎn)在于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值測算中考慮了區(qū)位條件差異和社會發(fā)展階段,采用區(qū)域差異系數(shù)和社會發(fā)展系數(shù)對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量因子表進(jìn)行修正,構(gòu)建了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值動態(tài)評估模型,使其能更好地體現(xiàn)生態(tài)服務(wù)功能隨時間的動態(tài)變化。

但是,本文所選取的生態(tài)服務(wù)價值系數(shù)動態(tài)調(diào)整指標(biāo)均為初步探索,影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的因素有很多,包括氣候、地貌、土壤和植被等生物生產(chǎn)力的綜合影響[25],本研究并未結(jié)合這些因素進(jìn)行全面分析。今后可以繼續(xù)在其他影響指標(biāo)上再進(jìn)行深入的研究,以期在理論和方法上為縣域尺度生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值研究提供相關(guān)借鑒,在實(shí)踐中為縣域小尺度生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性管理和土地利用格局優(yōu)化提供量化依據(jù)。