劉艷中, 孫榮澤, 陳 章, 陳 勇, 張 祚, 李曉林

(1.武漢科技大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院/冶金礦產(chǎn)資源高效利用與造塊湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 武漢 430081; 2.華中師范大學(xué) 公共管理學(xué)院, 武漢 430079; 3.湖北沐源科技有限公司, 湖北 宜昌 443000)

我國(guó)現(xiàn)行的土地利用分類(lèi)體系著重于關(guān)注土地的生產(chǎn)和生活功能，較少考慮生態(tài)功能，因而忽視了土地利用中可能引起的生態(tài)系統(tǒng)失衡[1]。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以經(jīng)濟(jì)利益為主要目的的土地利用方式，以犧牲城市生態(tài)用地為代價(jià)換取生產(chǎn)、生活用地的發(fā)展模式，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生演變，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能逐漸減弱。為了“生產(chǎn)空間集約高效、生活空間宜居適度、生態(tài)空間山清水秀”的“三生”空間建設(shè)，開(kāi)展“三生”用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值研究，有助于土地利用空間優(yōu)化與管理改良[2]，對(duì)優(yōu)化區(qū)域“三生”用地的結(jié)構(gòu)和布局，改善生態(tài)環(huán)境、生產(chǎn)條件與人居環(huán)境，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)平衡及人口、資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指人類(lèi)從生態(tài)系統(tǒng)中獲得的各種惠益，MA(Millennium Ecosystem Assessment)，Costanza等將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)劃分為4個(gè)類(lèi)型：供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)與文化服務(wù)[3-4]。國(guó)外學(xué)者對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值模型方法、單項(xiàng)服務(wù)評(píng)估等研究較國(guó)內(nèi)更完善，針對(duì)不同區(qū)域特點(diǎn)的個(gè)案評(píng)估研究更加全面[5-7]。我國(guó)學(xué)者在不斷探索適宜我國(guó)特點(diǎn)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值理論及核算方法[8-11]的同時(shí)，迅速積累了豐富的實(shí)踐評(píng)估經(jīng)驗(yàn)[12]。國(guó)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估研究大致分為兩類(lèi)：(1) 土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值影響的研究，多集中于上海、廣州、杭州等城市化進(jìn)程較快的區(qū)域[13-14]。(2) 核算研究區(qū)內(nèi)的流域、森林、濕地等的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，及其對(duì)區(qū)域發(fā)展?fàn)顩r的響應(yīng)[15-17]。此類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值研究的地類(lèi)劃分，大多數(shù)仍局限于傳統(tǒng)的“三大類(lèi)”土地利用分類(lèi)體系框架，缺乏對(duì)土地“三生”功能的綜合考量，尤其是對(duì)生態(tài)特性考慮不足，忽視了土地功能與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能之間的內(nèi)在聯(lián)系。本文擬以臨湘市為例，采用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)當(dāng)量因子法，開(kāi)展基于“三生”用地利用變化的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值研究，探討生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對(duì)“三生”用地變化的響應(yīng)機(jī)理，為豐富相關(guān)研究提供局地個(gè)案參考。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)概況

臨湘市位于湖南省岳陽(yáng)市東北部，總面積171 860.78 hm2。境內(nèi)雨量充沛，但分布不均；地勢(shì)南高北低，土地利用類(lèi)型多樣；礦產(chǎn)及水資源豐富，有黃蓋湖、冶湖等16個(gè)大小湖泊作為水源涵養(yǎng)地，提供較為豐富的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。2016年統(tǒng)計(jì)資料顯示臨湘市現(xiàn)轄2個(gè)街道辦事處、18個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，常住總?cè)丝跒?2.87萬(wàn)人。

臨湘市是我國(guó)重要的能源資源戰(zhàn)略保障基地，于2013年被國(guó)務(wù)院定義為成熟型資源城市，其資源開(kāi)發(fā)處于穩(wěn)定階段，資源保障能力強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平較高。然而，資源開(kāi)采帶來(lái)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，也對(duì)研究區(qū)生態(tài)環(huán)境造成破壞?！叭龔U”污染、水資源破壞、地質(zhì)災(zāi)害、占用和破壞土地等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日益突出，該地區(qū)生態(tài)服務(wù)價(jià)值正遭到嚴(yán)重的威脅，嚴(yán)重制約著城市的轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展，其土地利用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的發(fā)揮對(duì)生態(tài)文明建設(shè)具有重要作用。故以資源型城市臨湘市為例，研究生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值對(duì)“三生”用地變化的響應(yīng)，成果具有一定的代表性。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文所采用的基本數(shù)據(jù)來(lái)自臨湘市2009—2016年土地利用詳查及變更調(diào)查資料、臨湘市土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)(2006—2020年)、臨湘市統(tǒng)計(jì)局歷年社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒及公開(kāi)出版刊物。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值核算中當(dāng)量因子選取自謝高地等[10]發(fā)表的全國(guó)尺度“基礎(chǔ)當(dāng)量表”，并修正到研究區(qū)市域尺度。

2 研究方法

2.1 “三生”用地分類(lèi)

中國(guó)學(xué)者已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注土地的“三生”功能內(nèi)涵[18-20]、探索基于“三生”功能的土地利用分類(lèi)，同時(shí)嘗試構(gòu)建了各自的“三生”用地分類(lèi)體系。陳婧等[21]提出生態(tài)功能、生產(chǎn)功能和生活功能三大類(lèi)，但未充分考慮土地具備復(fù)合功能的特性，大類(lèi)劃分有待完善。張紅旗等[22]構(gòu)建了全國(guó)尺度的土地利用分類(lèi)體系，將“三生”用地分為生態(tài)用地、生態(tài)生產(chǎn)用地、生產(chǎn)生態(tài)用地以及生活生產(chǎn)用地4個(gè)大類(lèi)，張紅旗等提出的“三生”用地分類(lèi)體系對(duì)部分地類(lèi)的歸并不夠明確，缺少對(duì)“濕地類(lèi)”的歸并。鑒于此，本文參考張紅旗的分類(lèi)理念，先劃分功能區(qū)、后劃分地類(lèi)[23]，充分考慮土地的多功能復(fù)合性，依照功能的主次順序作為分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，將“三生”用地分為生態(tài)用地、生態(tài)生產(chǎn)用地、生產(chǎn)生態(tài)用地、生活生產(chǎn)用地共4項(xiàng)一級(jí)類(lèi)。本文對(duì)最新的《土地利用現(xiàn)狀分類(lèi)》標(biāo)準(zhǔn)(GBT21010—2017)中的各地類(lèi)進(jìn)行“三生”功能的歸并整合，綜合考慮臨湘市的土地利用現(xiàn)狀情況、土地功能復(fù)合性與差異性，構(gòu)建了臨湘市“三生”用地分類(lèi)體系。

生態(tài)用地定義為以提供生態(tài)功能為主、人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用較少的用地[23]，具體到研究區(qū)內(nèi)包括濕地、冰川、荒漠、裸地、河流湖泊及其他草地；生態(tài)生產(chǎn)用地定義為具備生態(tài)與生產(chǎn)雙重功能[23]，且以生態(tài)功能占主導(dǎo)的用地，具體到研究區(qū)內(nèi)包括部分牧草地、林地、水庫(kù)及坑塘水面；生產(chǎn)生態(tài)用地定義為以生產(chǎn)為主要目的，兼顧部分生態(tài)功能的用地[23]，具體到研究區(qū)內(nèi)包括旱地、水田及園地。生活生產(chǎn)用地則定義為供人類(lèi)活動(dòng)與生產(chǎn)[23]，且對(duì)生態(tài)環(huán)境幫助甚少的用地，具體到研究區(qū)內(nèi)包括城鎮(zhèn)用地、農(nóng)村居民點(diǎn)、工礦及建設(shè)用地。

2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)價(jià)方法

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值核算方法從采用的基礎(chǔ)指標(biāo)角度分類(lèi)，一般分為單位面積當(dāng)量因子法與單位服務(wù)功能價(jià)值法兩類(lèi)[9]。Costanza等[4]于1997年提出當(dāng)量因子法評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，并逐步改進(jìn)研究應(yīng)用于全球自然資產(chǎn)的評(píng)估，得到學(xué)術(shù)界廣泛認(rèn)可。謝高地等[10-11]將其引入國(guó)內(nèi)并進(jìn)行了適用性改進(jìn)研究，分別在2002年、2008年、2015年構(gòu)建并逐步改進(jìn)更新了適合中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)的單位面積價(jià)值當(dāng)量因子匯總表，涵蓋了14種生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型、4大類(lèi)共計(jì)11項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。本研究基于構(gòu)建的臨湘市”三生”用地土地利用分類(lèi)體系，參考謝高地發(fā)表的最新生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表研究成果[10-11]，核算臨湘市“三生”用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。由于謝高地等的研究成果呈現(xiàn)的是全國(guó)平均狀態(tài)，故本研究依據(jù)研究區(qū)現(xiàn)狀，對(duì)部分當(dāng)量因子進(jìn)行修正，構(gòu)建臨湘市“三生”用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表(表1)。

其中，牧草地對(duì)應(yīng)謝高地等制定的“中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表”草原；林地對(duì)應(yīng)闊葉林；園地取林地、旱地、水田三者平均值；除水資源供給服務(wù)外，城鎮(zhèn)用地與農(nóng)村居民點(diǎn)對(duì)應(yīng)荒漠，工礦及建設(shè)用地對(duì)應(yīng)裸地。生活生產(chǎn)用地的水資源服務(wù)當(dāng)量因子依據(jù)《2016年中國(guó)水資源公報(bào)》中生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水比例，以及城鎮(zhèn)與農(nóng)村居民點(diǎn)用水比例進(jìn)行計(jì)算。

表1 “三生”用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子

鑒于1個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)當(dāng)量因子的經(jīng)濟(jì)價(jià)值相當(dāng)于每年每公頃糧食的市場(chǎng)價(jià)值的1/7[11]。根據(jù)歷年《臨湘市統(tǒng)計(jì)年鑒》提供的臨湘市年糧食總產(chǎn)值與糧食總面積數(shù)據(jù)，計(jì)算得到臨湘市2009—2016年的平均單位農(nóng)田產(chǎn)出糧食的經(jīng)濟(jì)價(jià)值(市場(chǎng)價(jià)值的1/7)為2 036.52元/hm2，即1個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)當(dāng)量因子的價(jià)值為2 036.52元/hm2。據(jù)此，計(jì)算得到研究區(qū)不同土地類(lèi)型的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，即生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)(表2)。

根據(jù)臨湘市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)表，測(cè)算不同時(shí)期“三生”用地體系下的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值，及單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值計(jì)算公式如下：

ESV=∑Ak×VCk

(1)

ESV=ESVe+ESVep+ESVpe+ESVlp

(2)

式中：ESV為研究區(qū)年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值(元)；Ak為土地利用類(lèi)型k的面積(hm2)；VCk為土地利用類(lèi)型k單位面積生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值[元/(hm2·a)]；ESVe，ESVep，ESVpe和ESVlp分別代表生態(tài)用地、生態(tài)生產(chǎn)用地、生產(chǎn)生態(tài)用地和生活生產(chǎn)用地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。

2.3 敏感性分析

經(jīng)濟(jì)學(xué)的彈性原理指出，存在函數(shù)關(guān)系的兩個(gè)變量之間，可以用彈性來(lái)反映出因變量對(duì)自變量變化響應(yīng)的敏感程度。由于謝高地等[10]的估算是依據(jù)傳統(tǒng)的土地分類(lèi)體系、在全國(guó)尺度上進(jìn)行的，將它運(yùn)用到局地尺度的不同土地分類(lèi)體系下時(shí)，單位面積某項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值估測(cè)不可避免會(huì)出現(xiàn)偏差。為了驗(yàn)證修訂后的臨湘市“三生”用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)的準(zhǔn)確性，以及該分類(lèi)體系的合理性，本文采用敏感性指數(shù)(Coefficient of Sensitivity，CS)來(lái)測(cè)度“三生”生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值對(duì)價(jià)值系數(shù)的依賴(lài)程度。

表2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù) 元/hm2

CS代表VC變動(dòng)1%所引起ESV的變化情況，其計(jì)算公式如下：

(3)

式中：CS為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的敏感度；ESVi，ESVj分別代表價(jià)值系數(shù)調(diào)整前、調(diào)整后的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值；VCri，VCrj分別代表r類(lèi)用地調(diào)整前、調(diào)整后的價(jià)值系數(shù)，本研究r包括“三生”用地的4項(xiàng)一級(jí)地類(lèi)以及15項(xiàng)二級(jí)地類(lèi)。

如果CS>1，代表自變量每變動(dòng)1%將引起因變量大于1%的變動(dòng)，說(shuō)明ESV對(duì)VC富有彈性、是敏感的，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)的準(zhǔn)確性較低；如果CS<1，代表自變量每變動(dòng)1%將引起因變量小于1%的變動(dòng)，則說(shuō)明ESV對(duì)VC缺乏彈性，表明生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)的準(zhǔn)確性較高。若一級(jí)地類(lèi)與二級(jí)地類(lèi)的敏感性指數(shù)均小于1，則表明一級(jí)地類(lèi)的總體價(jià)值系數(shù)是準(zhǔn)確的，其二級(jí)地類(lèi)歸并是合理可信的。本文通過(guò)將各“三生”用地類(lèi)型的價(jià)值系數(shù)分別上調(diào)和下調(diào)50%來(lái)計(jì)算CS，從而來(lái)分析ESV對(duì)VC的敏感程度。

3 結(jié)果與分析

3.1 臨湘市“三生”用地土地利用變化分析

從表3可知，2009—2016年臨湘市“三生”用地結(jié)構(gòu)比例特征為：生態(tài)生產(chǎn)用地>生產(chǎn)生態(tài)用地>生態(tài)用地>生活生產(chǎn)用地，前三者面積占90%以上。總體上，生態(tài)用地、生態(tài)生產(chǎn)用地面積均有所減少，生產(chǎn)生態(tài)用地、生活生產(chǎn)用地均有不同程度的增加。其中，生態(tài)用地變化量最大，共減少了702.51 hm2；生產(chǎn)生態(tài)用地增加最多，達(dá)532.29 hm2；生活生產(chǎn)用地面積所占比例最小，但變化幅度最大，變化率為4.67%。

城市化進(jìn)程加快是造成研究區(qū)生態(tài)用地與生態(tài)生產(chǎn)用地減少、生產(chǎn)生態(tài)用地與生活生產(chǎn)用地增加的主要原因。根據(jù)GIS軟件分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，研究期內(nèi)臨湘市增加的城鎮(zhèn)用地與工礦及建設(shè)用地主要是占用了林地和耕地，而耕地在大量轉(zhuǎn)向城鎮(zhèn)用地與工礦及建設(shè)用地的同時(shí)，又有部分林地及坑塘水面轉(zhuǎn)向耕地以保證糧食生產(chǎn)，因此耕地面積反而有所增加。臨湘市園地主要分為茶園與果園，研究期內(nèi)由于經(jīng)濟(jì)效益不佳，部分園地轉(zhuǎn)型調(diào)整為耕地或其他用地。同時(shí)由于水土流失嚴(yán)重、環(huán)境惡化造成小部分林地減少和濕地退化。雖然減少的牧草地主要流向了林地，但較林地的損失量而言還是微不足道的。以生態(tài)功能的衰減為代價(jià)換取生產(chǎn)功能的提升，重視短期的經(jīng)濟(jì)效益而忽視長(zhǎng)期的生態(tài)效益是人為破壞林地、濕地等生態(tài)功能用地的根本原因。

3.2 臨湘市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值對(duì)“三生”用地變化的響應(yīng)

3.2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值變化 根據(jù)土地利用變化數(shù)據(jù)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)，計(jì)算得到臨湘市2009—2016年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化情況，見(jiàn)表4。

表3 2009-2016年臨湘市“三生”用地結(jié)構(gòu)變化情況

表4 2009-2016年臨湘市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化 106元

根據(jù)表4可以看出，研究期內(nèi)臨湘市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值呈負(fù)增長(zhǎng)，2009年和2016年臨湘市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量分別為106.758 8億元，105.233億元，7年間臨湘市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值共減少1.525 8億元，其中河流湖泊的價(jià)值量變化幅度最大，減少1.250 1億元。

由圖1可知，生態(tài)用地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(ESVe)逐年減少；生態(tài)生產(chǎn)用地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(ESVep)先減后增，整體呈減小態(tài)勢(shì)；生產(chǎn)生態(tài)用地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(ESVpe)變化幅度較小，整體較穩(wěn)定；生活生產(chǎn)用地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(ESVlp)則逐年增加。

從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度來(lái)看(表5)，ESVe減少速度最快，期間共減少了1.424 8億元；ESVlp增長(zhǎng)比例最大，期間增加了40萬(wàn)元；ESVep與ESVpe變化率相對(duì)較小。從臨湘市2016年的“三生”用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值構(gòu)成看，生態(tài)用地、生態(tài)生產(chǎn)用地、生產(chǎn)生態(tài)用地和生活生產(chǎn)用地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值比例分別為31.42%，63.60%，4.87%，0.11%。其中，ESVep占生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量的比例最大，ESVe次之，且兩者之和始終占“三生”用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量的90%以上，這主要是由于生態(tài)用地、生態(tài)生產(chǎn)用地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)普遍較高，且各地類(lèi)提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相對(duì)更加豐富，如濕地、河流湖泊、林地與水庫(kù)坑塘。對(duì)比同期生產(chǎn)生態(tài)用地、生活生產(chǎn)用地與生態(tài)用地，前兩者土地利用面積之和約為后者的3倍，但ESVpe與ESVlp之和不及ESVe的1/6，主要是由于水田、園地、農(nóng)村居民點(diǎn)等用地在水資源供給服務(wù)這一項(xiàng)上提供了負(fù)價(jià)值。

3.2.2 單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化 研究期內(nèi)生態(tài)用地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化最大，占總變化量的91.64%，共減少1.424 8億元，年變化率為0.59%。城鎮(zhèn)用地、旱地、水田等的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值有所增加，濕地、荒漠、河流湖泊、林地、水庫(kù)及坑塘水面與園地等的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值均在減少，其中濕地的價(jià)值量減少最多，達(dá)1.250 1億元。土地利用面積增長(zhǎng)較多的水田、城鎮(zhèn)用地、農(nóng)村居民點(diǎn)等地類(lèi)，價(jià)值系數(shù)普遍較低，且對(duì)水資源供給服務(wù)有明顯副作用，因此其他10項(xiàng)服務(wù)價(jià)值的增加遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能彌補(bǔ)水資源供給服務(wù)價(jià)值減少所帶來(lái)的損失。

圖1 “三生”用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化趨勢(shì)

表5 臨湘市“三生”用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值構(gòu)成 106元

對(duì)二級(jí)地類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值結(jié)構(gòu)及變化進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，林地生態(tài)服務(wù)價(jià)值所占比例最大，2009年和2016年分別為40.476 5億元，40.376 7億元，占生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值的39.91%，38.37%；其次是河流湖泊，占價(jià)值總量的28.22%，27.44%。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)的差異代表單位面積地類(lèi)直接具備的生態(tài)服務(wù)功能的量不同，是造成各土地利用類(lèi)型對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響不同的主要原因，如2009年水田面積占總面積的18.47%，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值卻只占到2.36%；同期河流湖泊的面積雖只有研究區(qū)總面積的6.85%，但其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值占總量的28.88%。其他類(lèi)型用地大量轉(zhuǎn)向價(jià)值系數(shù)較小的生產(chǎn)生態(tài)用地與生活生產(chǎn)用地，生態(tài)系數(shù)服務(wù)價(jià)值相對(duì)較高的生態(tài)用地與生態(tài)生產(chǎn)用地卻大面積減少，是導(dǎo)致2009—2016年臨湘市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值下降的主要因素。

根據(jù)土地利用變化數(shù)據(jù)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)，計(jì)算臨湘市2009—2016年單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量及其變化情況(表6)，可以發(fā)現(xiàn)在所有服務(wù)功能中水文調(diào)節(jié)的服務(wù)價(jià)值所占比例最大，氣候調(diào)節(jié)次之。分析生態(tài)系統(tǒng)各項(xiàng)服務(wù)價(jià)值的變化發(fā)現(xiàn)，2009—2016年所有服務(wù)功能價(jià)值量中，除食物生產(chǎn)有小幅度增加外，其余10項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值均有不同程度的降低，其中水文調(diào)節(jié)和水資源供給服務(wù)的價(jià)值量下降幅度最大，下降最多的水文調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值量減少了1.108億元；食物生產(chǎn)服務(wù)的價(jià)值量?jī)H增長(zhǎng)121萬(wàn)元。

3.3 敏感性分析

從表7可以看出，臨湘市“三生”用地類(lèi)型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值對(duì)價(jià)值系數(shù)VC的敏感性指數(shù)均小于1，其中最低的是生活生產(chǎn)用地，2009年與2016年的敏感性指數(shù)分別為0.001 0與0.001 1，即當(dāng)生活生產(chǎn)用地價(jià)值系數(shù)每增加1%，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量增加0.001 0%與0.001 1%。在“三生”用地二級(jí)地類(lèi)中，各個(gè)地類(lèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值對(duì)其價(jià)值系數(shù)的敏感性指數(shù)也均小于1。以上結(jié)果表明，對(duì)于VC來(lái)說(shuō)，總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值是缺乏彈性的，即該研究中所選取的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)是準(zhǔn)確的，修正當(dāng)量因子的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值核算結(jié)果在本區(qū)域是可信的，“三生”用地的分類(lèi)歸并對(duì)于研究區(qū)而言是合理的。

表6 臨湘市單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化 106元

表7 2009-2016年臨湘市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值敏感性分析

4 討論與結(jié)論

4.1 討 論

本研究針對(duì)研究區(qū)現(xiàn)狀對(duì)“三生”用地分類(lèi)體系進(jìn)行了調(diào)整與完善，補(bǔ)充了濕地類(lèi)等的歸并，但部分地類(lèi)仍有待進(jìn)一步劃分，以增加“三生”用地分類(lèi)體系的實(shí)用性與普適性。研究采用修正當(dāng)量因子法進(jìn)行價(jià)值核算，具備一定的可信度，但仍受諸多因素如時(shí)間、尺度等的影響，單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值核算模型還不完善，評(píng)估結(jié)果有待進(jìn)一步精確。本文以臨湘市為例，研究生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值對(duì)“三生”用地變化的響應(yīng)，具備一定的參考價(jià)值，后續(xù)將更新數(shù)據(jù)資料，驗(yàn)證并完善該響應(yīng)的研究，更加全面地從“三生”用地的生態(tài)、生產(chǎn)、生活功能性角度出發(fā)，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)文化建設(shè)協(xié)同發(fā)展提供決策建議。

4.2 結(jié) 論

(1) 2009—2016年研究區(qū)“三生”用地的土地利用發(fā)生了明顯變化，人類(lèi)活動(dòng)增加，生產(chǎn)、生活功能性用地?cái)U(kuò)張迅速，生態(tài)功能性用地持續(xù)減少。大量生態(tài)用地、生態(tài)生產(chǎn)用地如濕地、荒漠、林地和草地被侵占利用，變更為耕地、城鎮(zhèn)用地、農(nóng)村居民點(diǎn)及工礦建設(shè)用地等生產(chǎn)生態(tài)用地和生活生產(chǎn)用地。研究區(qū)“三生”用地變化的主要因素為人類(lèi)活動(dòng)，如耕地的開(kāi)墾和城鎮(zhèn)擴(kuò)張等。

(2) 通過(guò)分析研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能變化，發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值對(duì)生態(tài)用地、生態(tài)生產(chǎn)用地變化的響應(yīng)更為顯著。研究期內(nèi)生產(chǎn)生態(tài)用地、生活生產(chǎn)用地的面積與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值均呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但研究區(qū)總體生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值逐年減少。城鎮(zhèn)建設(shè)用地的快速擴(kuò)張、林地與濕地面積大幅縮減是造成這一結(jié)果的主要因素，根本原因在于：前者較之后者，直接經(jīng)濟(jì)效益顯著，城市發(fā)展往往更重視生產(chǎn)、生活功能性用地帶來(lái)的短期經(jīng)濟(jì)效益，而忽視生態(tài)功能性土地所具有的長(zhǎng)期生態(tài)效益。

(3) 研究區(qū)在后續(xù)的土地總體規(guī)劃及可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制生活生產(chǎn)用地與生產(chǎn)生態(tài)用地的擴(kuò)張，提高土地集約利用水平。同時(shí)加大對(duì)濕地、林地與園地等的保護(hù)，充分發(fā)揮生態(tài)用地、生態(tài)生產(chǎn)用地的各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能，有效規(guī)避發(fā)展過(guò)程中的生態(tài)失衡。

(4) 敏感性分析結(jié)果表明，研究區(qū)“三生”用地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值核算結(jié)果具有較高的可信度，“三生”用地分類(lèi)體系對(duì)地類(lèi)的歸并具備一定的準(zhǔn)確性。“三生”用地分類(lèi)體系的建立能夠?yàn)橥恋乩每傮w規(guī)劃優(yōu)化協(xié)調(diào)生產(chǎn)、生活和生態(tài)功能區(qū)布局提供一定的依據(jù)，“三生”生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的響應(yīng)可為科學(xué)指導(dǎo)、管理土地和協(xié)調(diào)區(qū)域生態(tài)平衡提供參考。