吳健生, 門·新納, 梁景天, 趙宇豪,2

1 北京大學(xué)深圳研究生院 城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)學(xué)院 城市人居環(huán)境科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 深圳 518055 2 北京大學(xué) 城市與環(huán)境學(xué)院 地表過程與模擬教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100871

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指生態(tài)系統(tǒng)能夠提供的維持和滿足人們生活需求的各種環(huán)境條件與效用,即人類從生態(tài)系統(tǒng)中直接或間接獲得的各種惠益[1-2]。生態(tài)系統(tǒng)提供的各項(xiàng)服務(wù),為人們生存和發(fā)展提供了必需的資源和環(huán)境基礎(chǔ)[3]。然而,“千年生態(tài)系統(tǒng)評估”結(jié)果指出：地球上超過60%的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)都發(fā)生了不同程度的退化[4],其中最重要的一個(gè)原因是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)格局與區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)沒有得到優(yōu)化配置[5]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給主要受區(qū)域自然屬性影響[6]；需求則受人類主觀意愿決定[7-8]。對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給和需求均衡進(jìn)行評估研究,可以反映環(huán)境資源的空間配置,對實(shí)現(xiàn)生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展具有重要推動作用[9]。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給和需求的研究在國內(nèi)尚不成熟,其關(guān)鍵和難點(diǎn)在于刻畫供需的空間異質(zhì)性[10]。目前,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間化的研究方法主要有4類：土地利用估計(jì)、生態(tài)過程模擬、數(shù)據(jù)空間疊置和專家經(jīng)驗(yàn)判別以及綜合集成式模型,如InVEST和ARIES[11]。雖然空間化方法多樣,但這些方法均存在一定程度的不足之處。土地利用估計(jì)以土地利用表征生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),往往與生態(tài)監(jiān)測結(jié)果存在一定的偏差；生態(tài)過程模擬方法主要集中在供給分析,缺乏對供給與需求的量化模型[12]；基于多元數(shù)據(jù)空間疊置制圖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的方法,雖不需要進(jìn)行復(fù)雜的模型計(jì)算,但其結(jié)果直接受采用的數(shù)據(jù)和圖件影響,較適用于成果較為豐富且成熟的生態(tài)服務(wù)類型[13]；而基于土地利用的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系矩陣評估方法,對專家的知識要求較高,主觀影響無法避免,得出的結(jié)果往往無法反應(yīng)實(shí)際情況[14];已有的InVEST和ARIES模型在運(yùn)行過程中需要大量的參數(shù),在數(shù)據(jù)缺乏地區(qū)限制較大,且仍處于開發(fā)階段[11]。故而,亟須建立一套適用于多數(shù)區(qū)域而數(shù)據(jù)要求不高的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需評價(jià)方法。

基尼系數(shù)與洛倫茲曲線是國際上用來綜合考察居民內(nèi)部收入分配差異的一個(gè)重要分析指標(biāo)[15-16],其實(shí)質(zhì)是衡量指標(biāo)分配的均衡性,在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域已有應(yīng)用。較典型的有學(xué)者黃和平[17]以江西省為例,利用資源環(huán)境基尼系數(shù)方法評估了環(huán)境公平性；鐘曉青[18]和張音波[19]等以廣東省為研究區(qū)域,計(jì)算了資源環(huán)境基尼系數(shù),表明資源環(huán)境基尼系數(shù)在評估城市環(huán)境資源配置方面已具有一定的合理性和有效性。因此,本文嘗試基于基尼系數(shù)的內(nèi)涵以及前人的相關(guān)研究,將基尼系數(shù)引入到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給與需求均衡研究中,以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量和需求量的累計(jì)占比分別替代基尼系數(shù)中的收入、人口累計(jì)占比,構(gòu)建了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需系數(shù)和基尼系數(shù),對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間分布及變化特點(diǎn)進(jìn)行分析量化。

廣東省是我國改革開放的先行地區(qū),在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時(shí),其經(jīng)濟(jì)與環(huán)境發(fā)展不均衡等問題引起了大量關(guān)注[20]。而這些問題與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)密切相關(guān)[21]。在供給端,人為因素導(dǎo)致的水[22]、土[23]、氣[24]等污染問題,使生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)難以維持原有供給水平。在需求端,城市化進(jìn)程的加快,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平提高,人類對區(qū)域生態(tài)保護(hù)、支持服務(wù)等的需求迅速增加[25]。上述現(xiàn)象反映了廣東省生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給之間難以協(xié)調(diào)問題。因此,本文以廣東省為例,從謝高地[26]等劃分的9類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中選取部分服務(wù)類型進(jìn)行供需核算。其中由于氣候調(diào)節(jié)和維持生物多樣性兩類服務(wù)屬于“全球非臨近”類服務(wù)[27],而文化服務(wù)的產(chǎn)生和獲取具有主觀性,消費(fèi)過程具有非消耗性[28],難以量化其需求[11],所以不進(jìn)行該三類服務(wù)的供需核算。最終,本文選取食物生產(chǎn)、原材料生產(chǎn)、氣體調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、廢物處理和土壤保持六類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),基于基尼系數(shù),進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)空間供需分析,為促進(jìn)廣東省及其他區(qū)域的城市可持續(xù)發(fā)展,加快建設(shè)生態(tài)文明提供決策指引。

1 研究區(qū)概況

廣東省(109°45′—117°20′E、20°12′—25°31′N,圖1),屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),可分為粵東、粵北、粵西和珠三角4個(gè)地區(qū),選取省內(nèi)的21個(gè)地級市作為本研究的基本研究單元。地形方面,粵東、粵北、粵西地區(qū)以丘陵為主,珠三角地區(qū)和沿海地區(qū)則以臺地和平原為主。社會經(jīng)濟(jì)方面,2015年,廣東省常住人口達(dá)到1.085億,GDP總量為72812.55億元。其中,珠三角地區(qū)是廣東省的高城市化水平地區(qū),2015年常住人口達(dá)到5874.27萬,GDP總量62267.78億元；粵東、粵北和粵西地區(qū)的城市化水平則相對較低?？傮w而言,廣東省的自然生態(tài)和社會經(jīng)濟(jì)在空間分布上都具有很強(qiáng)的異質(zhì)性。

圖1 研究區(qū)位置和地形圖Fig.1 Position and terrain of the research area

2 研究方法

2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需系數(shù)和基尼系數(shù)計(jì)算

基尼系數(shù)實(shí)質(zhì)上是分析一個(gè)指標(biāo)在另一個(gè)指標(biāo)中分布的均衡情況[29],生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給在區(qū)域需求上分配的非均衡性問題與經(jīng)濟(jì)收入具有相似的原理：假設(shè)基于一定比例的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求量,需要有相同比例的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量與之相適應(yīng),而洛倫茲曲線是適應(yīng)關(guān)系的直觀表達(dá)。鑒于此,本文以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量、需求量的累計(jì)占比分別替代基尼系數(shù)中的收入、人口累計(jì)占比,構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)基尼系數(shù),并通過基尼系數(shù)衡量廣東省生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需的空間均衡程度。

本文核算了廣東省各市6類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給和需求量,對供給和需求分別除以各組數(shù)據(jù)最大值進(jìn)行無量綱化。參考鐘曉青等[18]構(gòu)建“綠色負(fù)擔(dān)系數(shù)”和王金南等[30]構(gòu)建“綠色貢獻(xiàn)系數(shù)”的方法,構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需系數(shù)ESSD,用以評估內(nèi)部單元均衡程度,可用公式(1)表示：

(1)

式中,ESSDi,j、ES_supplyi,j、ES_demandi,j分別為第i個(gè)城市第j種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供需系數(shù)、供給量、需求量；∑ES_supplyj、∑ES_demandj分別為全省第j種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給量、需求量。若ESSDi,j=1,則表明城市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給和需求占全省的供給量和需求量的比例是相同的,供需在空間中的分布達(dá)到相對均衡；若ESSDi,j>1或ESSDi,j<1,則表明城市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給比率大于或小于需求比率,體現(xiàn)出服務(wù)供需的空間分布不均衡,且ESSD越遠(yuǎn)離1,不均衡就越嚴(yán)重。

隨后,按供需系數(shù)從小到大順序排列,按照洛倫茨曲線的繪制方法,加和各城市的累積供給百分比(0—100%)和累積需求百分比(0—100%),得到表示生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需洛倫茨曲線,并計(jì)算曲線下方的圖形面積,進(jìn)而得到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)基尼系數(shù)。該曲線與代表絕對平等分配的45度線之間的部分面積為A,洛倫茨曲線右下方面積為B,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需基尼系數(shù)可用公式(2)表示：

(2)

當(dāng)基尼系數(shù)小于0.2,表明生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需分配高度均衡；處于0.2—0.3時(shí),生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需分配相對均衡；處于0.3—0.4時(shí),為比較合理；處于0.4—0.5間,表明趨于兩極分化；大于0.5,則表明生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需分配高度兩極分化。

2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給核算

基于彭建等[31]計(jì)算的廣東省各地類單位面積的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值表,和中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心(www.resdc.cn)提供的2015年廣東省土地利用分類圖,使用公式(3)計(jì)算2015年廣東省21個(gè)地級市食物生產(chǎn)、原材料生產(chǎn)、氣體調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、廢物處理和土壤保持6類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量：

(3)

式中,ES_supplyi,k為第i個(gè)城市的第k類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型供給量,Vj,k為單位面積第j類用地類型提供的第k類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型價(jià)值,Ai,j為第i個(gè)城市的第j類用地類型的面積。

2.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求核算

基于Villamagna等[8]的需求定義,即認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求既包括從生態(tài)系統(tǒng)中可獲得或已消耗的產(chǎn)品或服務(wù),也包括期望獲得的產(chǎn)品或服務(wù)。具體到本研究涉及的6類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)而言,其服務(wù)需求的涵義及指標(biāo)數(shù)據(jù)來源如下：

(I)食物生產(chǎn)。考慮到廣東省部分沿海城市的海洋漁業(yè)產(chǎn)值遠(yuǎn)大于陸地漁業(yè)產(chǎn)值,但用于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給核算的土地利用圖只包括陸地部分,因此使用淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量占總產(chǎn)量的比例對漁業(yè)產(chǎn)值進(jìn)行修正,即使用公式(4)計(jì)算食物生產(chǎn)服務(wù)需求量：

(4)

式中,pi,agri、pi,livestock、pi,aqua分別為2015年第i個(gè)城市的農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、漁業(yè)產(chǎn)值,mi,fresh和mi,all分別為第i個(gè)城市的淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量和水產(chǎn)品總產(chǎn)量。數(shù)據(jù)來源為廣東省統(tǒng)計(jì)年鑒。

(II)原材料生產(chǎn)。使用林業(yè)產(chǎn)值代表各市對生態(tài)系統(tǒng)原材料生產(chǎn)服務(wù)的需求水平,這與生態(tài)系統(tǒng)原材料服務(wù)供給中林地單位服務(wù)價(jià)值遠(yuǎn)大于其他地類也是對應(yīng)的。數(shù)據(jù)來源為廣東省統(tǒng)計(jì)年鑒。

(III)氣體調(diào)節(jié)。大氣污染物主要來自工業(yè)源和機(jī)動車源,因此使用以下公式(5)計(jì)算各市對氣體調(diào)節(jié)服務(wù)的需求：

ES_demandi,atmos=ind_emissioni+n_automobilei×avg_e

(5)

式中,ind_emissioni和n_automobilei分別為2015年第i個(gè)城市的工業(yè)大氣污染物(包括煙粉塵、SO2、NOx)排放量和民用機(jī)動車數(shù)量,數(shù)據(jù)來源廣東省統(tǒng)計(jì)年鑒、廣東省各地級市統(tǒng)計(jì)年鑒和年度環(huán)境公報(bào)；avg_e為2015年廣東省平均每輛機(jī)動車排放大氣污染物的量,數(shù)據(jù)來源于廣東省機(jī)動車污染防治年報(bào)。

(IV)水源涵養(yǎng)。使用各市2015年的水資源總量代表各市對水源涵養(yǎng)服務(wù)的需求水平,數(shù)據(jù)來源于廣東省水資源公報(bào)。

(V)廢物處理。排放到生態(tài)系統(tǒng)中的廢物包括固廢和廢水,但統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示2015年廣東省各地級市的工業(yè)丟棄固體廢物量均極少,生活垃圾無害化處理率也已達(dá)到較高水平(21個(gè)地級市中有20個(gè)達(dá)到90%以上,17個(gè)達(dá)到100%),因此使用廢水排放總量代表各市對廢物處理服務(wù)的需求,數(shù)據(jù)來源為廣東省統(tǒng)計(jì)年鑒。

(VI)土壤保持。使用各市2015年的化肥、農(nóng)藥、地膜消耗量代表各市對保持土壤服務(wù)的需求,分別除以各自的最大值進(jìn)行無量綱化后進(jìn)行相加。數(shù)據(jù)來源于廣東省農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒。

2.4 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合供需系數(shù)和基尼系數(shù)計(jì)算

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需系數(shù)和基尼系數(shù)只能表示某類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的空間供需情況,而不能反映城市發(fā)展的綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需均衡性。因此,本文將上生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給量和需求量進(jìn)行分別加和得到綜合的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給和需求(公式(6)、(7)),并計(jì)算各市綜合供給和需求占全省之比的比值(公式(8)),得到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合供需系數(shù),并進(jìn)一步繪制洛倫茲曲線,使用公式(1)計(jì)算其基尼系數(shù)：

(6)

(7)

(8)

式中,CES_demandi為第i個(gè)城市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求總和；CES_supplyi為第i各城市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給總和；CESSDi為第i個(gè)城市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合供需系數(shù),CESSDi的涵義同公式(1),若CESSDi=1,則表明城市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給和需求占全省的供給量和需求量的比例是相同的,供需在空間中的分布達(dá)到相對均衡；若CESSDi>1或CESSDi<1,則表明城市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給比率大于或小于需求比率,體現(xiàn)出服務(wù)供需的空間分布不均衡,且CESSD越遠(yuǎn)離1,不均衡的情況就越嚴(yán)重。

3 結(jié)果與討論

3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需的空間分布

廣東省各城市的各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供需系數(shù)如表1所示,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需系數(shù)在廣東省內(nèi)的空間分布、洛倫茨曲線和對應(yīng)的基尼系數(shù)如圖2、圖3所示。根據(jù)這6類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)基尼系數(shù)的大小和供需系數(shù)的空間分布差異,本研究將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需狀態(tài)分為3類,即基尼系數(shù)小于0.2的高度均衡類、基尼系數(shù)處于0.2—0.5之間供需相對均衡類、基尼系數(shù)大于0.5的供需兩極分化類:

表1 廣東省城市各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需系數(shù)Table 1 Supply—demand coefficients of ecosystem services for cities in Guangdong Province

圖2 廣東省生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需系數(shù)空間分布Fig.2 ESSD coefficient of eco—service supply and demand in Guangdong Province

圖3 廣東省生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需基尼系數(shù)Fig.3 Gini coefficient of eco—service supply and demand in Guangdong Province

第一類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為水源涵養(yǎng),其空間供需高度均衡,基尼系數(shù)為0.135,供需系數(shù)最低的為清遠(yuǎn)市的0.70,最高的為佛山市的1.81,大部分地級市的供需系數(shù)位于0.75—1.25之間。這表明廣東省內(nèi)各市的水資源能基本按其需求量大小得到相應(yīng)的涵養(yǎng)服務(wù)量。廣東省水資源稟賦豐裕,一定程度上保證了區(qū)域水資源的基本供給。同時(shí),廣東省人民政府于1995年、2002年相繼頒布了《廣東省取水許可制度與水資源費(fèi)征收管理辦法》和《廣東省水資源管理?xiàng)l例》,減少了廣東省人類活動對生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)服務(wù)的直接影響[32]。

第二類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)包括食物生產(chǎn)、原材料生產(chǎn)和土壤保持三種,其空間供需存在一定不均衡,基尼系數(shù)在0.293—0.423之間,基本處于合理范圍內(nèi)。從供需系數(shù)的空間分布可見,這三類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在廣東省內(nèi)均呈現(xiàn)東高西低的特點(diǎn)。其中,供需系數(shù)遠(yuǎn)大于1區(qū)域主要集中在粵北區(qū)域,該區(qū)生態(tài)資源豐富,是廣東省重要的生態(tài)屏障,且設(shè)有規(guī)模較大的生態(tài)特別保護(hù)區(qū)[33]；其次,當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)在全省占據(jù)重要地位,其中林業(yè)幾乎占廣東林業(yè)總值的9%,牧漁業(yè)產(chǎn)值自2000至2014年均保持在全省前列[34]。基于以上事實(shí),粵北區(qū)域依然表現(xiàn)為供大于需,可進(jìn)一步表明當(dāng)?shù)卦撊惙?wù)供給充裕遠(yuǎn)高于本地需求。珠三角區(qū)域深圳、東莞、中山在原材料生產(chǎn)服務(wù)中供需指數(shù)極高,這是因?yàn)槿匕l(fā)展重心并非林業(yè),相關(guān)需求相對較低；與此同時(shí),三地一直重視林地保護(hù),林地面積一直保持增長,保證了該類服務(wù)供給水平[35]。廣東省食物生產(chǎn)、原材料生產(chǎn)和土壤保持三類服務(wù)的供需系數(shù)在空間上呈現(xiàn)不均衡的狀態(tài)與當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧漁業(yè)、林業(yè)發(fā)展實(shí)際情況一致。

第三類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)包括氣體調(diào)節(jié)和廢物處理兩種,基尼系數(shù)大于0.6,表明空間供需兩極分化嚴(yán)重。部分城市的該兩類服務(wù)供給量占全省的大部分,但需求量占比很少,從供需系數(shù)的空間分布可看出這些城市基本為粵西、粵北和粵東的欠發(fā)達(dá)城市。另一些城市的這兩種服務(wù)供給量占比很少,但具有很大的需求量占比,這些城市基本為珠三角地區(qū)的發(fā)達(dá)城市。這兩種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)都與第二、第三產(chǎn)業(yè)有關(guān),二三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,引起能源需求增加,促進(jìn)了能源的消耗,擴(kuò)大了各類污染物的排放量,故珠三角地區(qū)呈現(xiàn)出需求比大于供給比的情況。同時(shí),珠三角地區(qū)城市化進(jìn)程相較其他區(qū)域較快,城市規(guī)模的擴(kuò)張?jiān)谝欢ǔ潭壬洗龠M(jìn)其他用地類型轉(zhuǎn)化為城市用地,部分林草植被也遭到破壞,從而使本地區(qū)的服務(wù)供給源相應(yīng)縮小,這種供給源縮小和污染排放擴(kuò)大的情況必然造成服務(wù)供需的不均衡。因此,對于廣東省該類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)而言,其需求量主要由頻繁的經(jīng)濟(jì)活動引起,其大部分需求量集中在高度城市化的珠三角地區(qū),與由土地利用/土地覆被類型決定的服務(wù)供給量的空間分布存在較大的差異,且供給量無法滿足需求量,造成生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)空間供需的嚴(yán)重不匹配。

3.2 基于基尼系數(shù)的廣東省生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需均衡評估

根據(jù)計(jì)算出的各城市的6類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合供需系數(shù)和洛倫茨曲線,計(jì)算得出廣東省生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)基尼系數(shù)為0.332,基本處于合理范圍內(nèi),表明廣東省生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需總體上處于相對均衡狀態(tài)。根據(jù)綜合供需系數(shù), 本文進(jìn)一步使用等距離法將全省21個(gè)城市分為3類,分別為：低供給高需求類城市、供需相對均衡類城市、高供給低需求類城市(圖4)：

圖4 廣東省城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需均衡狀態(tài)分類,數(shù)字為對應(yīng)城市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合供需系數(shù)Fig.4 Classification of cities in Guangdong Province according to the equilibrium states of supply and demand of ecosystem services. The numbers are ecosystem service synthetical supply—demand coefficient of the cities

(I)低供給高需求類城市,包括東莞、佛山、廣州、汕頭、中山、揭陽、珠海和深圳8個(gè)城市。這些城市均位于珠三角地區(qū)或粵東沿海地區(qū),具有較高的城市化水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度,但人口的不斷涌入和建設(shè)用地的迅速擴(kuò)張?jiān)斐闪松鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求量增加、供給量下降,以至于這些城市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的全省供給占比小于需求占比,生態(tài)壓力不斷上升,處于高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的狀態(tài)。這些地區(qū)需要提高對生態(tài)安全的重視,利用經(jīng)濟(jì)和技術(shù)優(yōu)勢加快進(jìn)行生態(tài)修復(fù)和保育,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和新能源開發(fā)使用,走綠色發(fā)展道路。此外,這些城市可與周邊地區(qū)積極探索合作機(jī)制,以彌補(bǔ)高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求的負(fù)外部性影響。

(II)供需相對均衡類城市,包括潮州、湛江、茂名、陽江、云浮、江門、肇慶、惠州、汕尾和清遠(yuǎn)10個(gè)城市。這些城市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在全省中的供給占比約等于或略高于需求占比,不但處于較為均衡的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需位置中,而且有一定的韌性可以抗衡進(jìn)一步發(fā)展對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求量增加,因此處于可持續(xù)的狀態(tài)中。這些城市大多有良好的生態(tài)本底,需要制定詳盡的生態(tài)環(huán)境規(guī)劃,通過劃定生態(tài)保護(hù)線等方式使生態(tài)系統(tǒng)的各類服務(wù)供給量保持在穩(wěn)定水平。雖然這些城市的綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需均衡程度較為合理,有利于城市的可持續(xù)發(fā)展,但仍可能存在部分服務(wù)子類供需相對不均。潮州市、湛江市的土壤保持服務(wù)和云浮市的原材料生產(chǎn)服務(wù)供需系數(shù)仍小于0.5,需加以保護(hù)和提升。在進(jìn)一步的發(fā)展過程中,這些城市需要密切關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求的增長情況,警惕對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求過高的資源枯竭式發(fā)展。

(III)高供給低需求類城市,包括韶關(guān)、河源和梅州3個(gè)粵東北城市。這些城市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量在全省中占比較高,但需求量占比較低,表明它們具有較豐富的自然生態(tài)資源但是資源的使用度卻遠(yuǎn)低于省內(nèi)的其他城市,因而暫時(shí)處于不均衡狀態(tài)。這些城市可在確保生態(tài)安全的前提下,適當(dāng)增大對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求量,充分運(yùn)用當(dāng)?shù)刈匀毁Y源的優(yōu)勢發(fā)展經(jīng)濟(jì),與(I)中的低供給高需求類城市建立以產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、人才引進(jìn)等途徑的綜合合作機(jī)制,使廣東省內(nèi)部的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需的空間分布趨于更加合理。

4 結(jié)論與展望

本研究對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)空間供需進(jìn)行研究的意義不在于試圖完全消除不均衡,而是為了識別各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供需不均衡程度,從而評估各城市的供需均衡狀態(tài)。通過基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需系數(shù)和基尼系數(shù)的分析得到的結(jié)果表明,廣東省的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中,水源涵養(yǎng)服務(wù)的空間供需量相對均衡,可進(jìn)一步追求服務(wù)的質(zhì)量提升；食物生產(chǎn)、原材料生產(chǎn)和土壤保持服務(wù)在空間供需上有一定程度但相對合理的不均衡,需要持續(xù)注意防控風(fēng)險(xiǎn),避免供需失衡過度；氣體調(diào)節(jié)和廢物處理服務(wù)的空間供需則趨于兩極分化,需要在中長期省一級發(fā)展規(guī)劃中逐漸調(diào)整需求的分布,而短期內(nèi)可考慮貨幣形式的生態(tài)補(bǔ)償作為過渡手段。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的綜合供需均衡程度,可將廣東省地級市分為低供給高需求、供需相對均衡和高供給低需求三類。低供給高需求類城市多為珠三角一帶發(fā)達(dá)城市,應(yīng)重點(diǎn)利用經(jīng)濟(jì)和技術(shù)優(yōu)勢加快進(jìn)行生態(tài)修復(fù)和保育走綠色發(fā)展道路；高供給低需求類城市多為粵北欠發(fā)達(dá)山區(qū)城市,可在保護(hù)自身生態(tài)環(huán)境優(yōu)勢的同時(shí),加快承接低供給高需求類城市產(chǎn)業(yè)升級、轉(zhuǎn)型帶來的產(chǎn)業(yè)“轉(zhuǎn)移”；相對均衡類城市在維持現(xiàn)狀的前提下,應(yīng)警惕對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求過高的資源枯竭式發(fā)展,走可持續(xù)發(fā)展道路。

在目前的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需研究中,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需均衡評估方法已取得較多成果,但還未有一種操作簡便、具有普適性的評估方法；本文綜合考慮廣東省實(shí)際情況核算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需量,引入基尼系數(shù)與洛倫茲曲線評估廣東省生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需狀態(tài),是對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)定量分析的重要嘗試。但這種方法仍存在一些可改進(jìn)之處。首先,城市發(fā)展是一個(gè)動態(tài)過程,本研究限于數(shù)據(jù)可獲得性僅分析了廣東省各城市2015年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需狀況,缺少從發(fā)展趨勢的角度對城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需均衡狀態(tài)進(jìn)行評估,在下一步研究中可結(jié)合土地利用/土地覆被變化和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的演化進(jìn)行城市均衡狀態(tài)的動態(tài)評估。其次,對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的計(jì)算采用的當(dāng)量因子法,其結(jié)果存在一定的誤差,有待進(jìn)一步改進(jìn)；同樣在需求的定義和核算方法方面也需進(jìn)一步明確和改進(jìn)。