唐秀美 劉玉 任艷敏,? 周艷兵

基于需求的京津冀地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值時(shí)空變化研究

唐秀美1,2劉玉1,2任艷敏1,2,?周艷兵1,2

1.北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心, 北京 100097; 2.國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心, 北京 100097;?通信作者, E-mail: Renym@nercita.org.cn

在分析生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需邏輯關(guān)系的基礎(chǔ)上選擇指標(biāo), 評估京津冀地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求狀況, 劃定需求類型區(qū)?；?2000 和 2015 年土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù), 分析生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的時(shí)空變化, 并提出相應(yīng)的土地利用策略。結(jié)果表明: 1)人類對生態(tài)系統(tǒng)有物質(zhì)、環(huán)境和文化三大需求, 對應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)供給、調(diào)節(jié)、支持和文化 4 大功能中的 9 項(xiàng)服務(wù), 可以從人口數(shù)量、經(jīng)濟(jì)水平、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和教育水平 4 個(gè)方面來評估; 2)京津冀地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求空間差異較大, 可以劃分為極高需求區(qū)、高需求區(qū)、中需求區(qū)和低需求區(qū); 3)在所研究的時(shí)段內(nèi), 京津冀地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值降低, 縣域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值和地均價(jià)值在空間上呈現(xiàn)總體上從北往南逐步降低的特征; 4)不同需求類型區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值分布不均衡, 2000—2015 年間各類型區(qū)價(jià)值都有所降低, 不同類型區(qū)的土地利用策略不同。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù); 需求; 價(jià)值評估; 京津冀地區(qū)

20 世紀(jì) 90 年代以來, 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究成為生態(tài)學(xué)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)等領(lǐng)域的熱點(diǎn)。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是生態(tài)系統(tǒng)形成和維持的人類賴以生存和發(fā)展的環(huán)境條件與效用[1], 是人類直接或者間接地從生態(tài)系統(tǒng)中獲得的產(chǎn)品和服務(wù)[2]。近年來, 學(xué)者們開始關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給指生態(tài)系統(tǒng)為人類生產(chǎn)產(chǎn)品與服務(wù), 反映的是自然系統(tǒng)的效用。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求指人類對生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品與服務(wù)的期望、消費(fèi)或者使用[3–6], 反映人類的需求和福祉[7]。目前, 對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的研究相對較多, 主要參考千年生態(tài)系統(tǒng)評估(Millennium Ecosystem Assesment, MA)的分類體系[8], 采用模型計(jì)算和生態(tài)足跡等量化方法[9–11], 揭示生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的時(shí)空變化[12–14]。近年來, 關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求的研究逐漸增多, 且集中于以下幾方面: 一是選取指標(biāo)評價(jià)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求程度[15]; 二是量化某一種或幾種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求量[16]; 三是基于土地利用類型構(gòu)建需求矩陣, 區(qū)分不同地類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的差距[17–18]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系較為復(fù)雜, 并且在空間上錯(cuò)位分布, 因此在空間上合理表現(xiàn)區(qū)域的供需狀況成為亟待深入研究的問題[19]。目前, 關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給需求的研究多集中于中小尺度, 多以流域、山區(qū)和盆地等地形條件為研究區(qū), 針對區(qū)域尺度的研究較少[20–21]。

京津冀地區(qū)是我國最重要的政治和文化中心, 也是我國北方最大和發(fā)展程度最高的經(jīng)濟(jì)核心區(qū)。近年來, 隨著京津冀一體化的推進(jìn), 京津冀地區(qū)的土地覆被與利用處于不斷調(diào)整中, 城鎮(zhèn)建設(shè)、交通發(fā)展和產(chǎn)業(yè)對接都對土地利用產(chǎn)生較大的影響[22], 進(jìn)而影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給。同時(shí), 區(qū)域自然條件和經(jīng)濟(jì)發(fā)展差距大, 而不同自然經(jīng)濟(jì)社會(huì)條件對于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求差異巨大。因此, 在京津冀協(xié)同發(fā)展背景下, 面對區(qū)域土地利用類型變化劇烈、地域差異顯著以及對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能需求差異大等問題, 本研究從劃分生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求類型區(qū)入手, 測算不同類型區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(ESV)時(shí)空變化, 并對不同區(qū)域提出差異化的土地利用策略, 以期為區(qū)域生態(tài)服務(wù)供給結(jié)構(gòu)調(diào)整和管理提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

京津冀地區(qū)位于環(huán)渤海心臟地帶, 北靠燕山山脈, 南面華北平原, 西倚太行山, 東臨渤海灣, 包括北京、天津兩個(gè)直轄市和河北省全部地區(qū), 土地面積約為 22 萬 km2, 人口總數(shù)約為 1.1 億。2001 年吳良鏞[22]提出“京津冀一體化”的發(fā)展構(gòu)想。2005年, 北京市提出打造首都經(jīng)濟(jì)圈和世界城市, 天津?yàn)I海新區(qū)加快開發(fā)開放, 河北建設(shè)沿海發(fā)展帶和環(huán)首都綠色經(jīng)濟(jì)圈等戰(zhàn)略被納入國家“十二五”規(guī)劃。2015 年, 《京津冀協(xié)同發(fā)展總規(guī)劃》公布。在這 15 年間, 京津冀地區(qū)的土地利用結(jié)構(gòu)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)生巨大的變化。因此, 本文選擇京津冀地區(qū)為研究對象, 分析 2000—2015 年期間不同需求類型區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化情況。

1.2 數(shù)據(jù)來源

土地利用數(shù)據(jù)來自中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心, 其原始數(shù)據(jù)來源于陸地衛(wèi)星 TM 空間分辨率 30m 的數(shù)字影像, 解譯產(chǎn)品共有 6 個(gè) 1 級類, 31個(gè) 2 級類, 分類誤差小于 2 個(gè)像元, 數(shù)據(jù)為.Shp 格式。根據(jù)研究目的, 我們將土地利用類型合并為水田、旱地、有林地、灌木林、疏林地、其他林地、高覆蓋度草地、中覆蓋度草地、低覆蓋度草地、水體、荒漠和建設(shè)用地 12 個(gè)類別。社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來源于相應(yīng)年份(2001 和 2016年)的《北京區(qū)域經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《天津統(tǒng)計(jì)年鑒》、《河北省經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《河北農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》等。

2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給–需求關(guān)系分析與評估

2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系分析

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給–需求的概念并未統(tǒng)一, 嚴(yán)巖等[23]從消費(fèi)、偏好和支付等不同角度分析生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給–需求–消費(fèi)的內(nèi)涵; 馬琳等[7]結(jié)合已有的研究結(jié)果, 將供給分為潛在供給和實(shí)際供給, 將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求分為實(shí)現(xiàn)需求和總量需求。本研究基于 MA[8]和謝高地等[24]的相關(guān)研究, 將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給功能分為供給、調(diào)節(jié)、支持和文化四大類, 其中, 供給包括食物生產(chǎn)和原材料功能, 調(diào)節(jié)包括氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)和廢物處理功能, 支持包括土壤保持和生物多樣性保護(hù)功能, 文化為娛樂文化功能。人類對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求主要包括物質(zhì)、環(huán)境和文化 3 個(gè)方面。

下面結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給和需求的邏輯關(guān)系(圖 1), 分析影響京津冀地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求的因素, 選擇指標(biāo)評估并劃分需求類型區(qū)。

圖1 生態(tài)系統(tǒng)供給和需求關(guān)系分析框架

1)物質(zhì)需求。物質(zhì)需求是人類對生態(tài)系統(tǒng)的第一需求, 主要指人類從生態(tài)系統(tǒng)中獲得食物和原材料的需求。物質(zhì)需求對應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中的供給功能, 包括食物和原材料等供給功能。區(qū)域?qū)ξ镔|(zhì)需求的差異主要體現(xiàn)為區(qū)域人口狀況和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的差異, 人口數(shù)量越多, 對物質(zhì)和原材料的需求越大; 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高, 消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級, 對物質(zhì)的要求也會(huì)相應(yīng)地提高。

2)環(huán)境需求。環(huán)境需求主要體現(xiàn)人類對區(qū)域基本生存條件和優(yōu)美生活環(huán)境的需求, 這也是人類常常從生態(tài)系統(tǒng)中無償獲取的服務(wù), 人類需要清潔的空氣、舒適的氣候、潔凈的水源和優(yōu)美的環(huán)境, 也需要土壤和生物。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給中的氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、廢物處理和土壤保持及生物多樣性等功能可以滿足人類的環(huán)境需求, 而環(huán)境需求與人口狀況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r和教育水平都有關(guān)系。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和教育水平越高的區(qū)域, 人類對區(qū)域生態(tài)環(huán)境越關(guān)注, 對環(huán)境保護(hù)也越重視; 第三產(chǎn)業(yè)越發(fā)達(dá)的區(qū)域, 由于其旅游業(yè)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速, 對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的要求越高。

3)文化需求。文化需求體現(xiàn)人類對游憩、娛樂和文化傳播等娛樂文化的需求。生物多樣性和娛樂文化可以給人類提供文化需求的基本條件, 文化需求與環(huán)境需求的相關(guān)因素類似, 與人口狀況、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r和教育水平都有較大關(guān)系。人口數(shù)量多, 對區(qū)域文化的需求也會(huì)增多; 在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū), 人類對外出游玩和文化傳承的需求更高; 第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展好的區(qū)域, 旅游業(yè)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也會(huì)對娛樂文化有更高的需求; 教育水平高的區(qū)域?qū)ξ幕瘋鞒械男枨笠矔?huì)更高。

2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求評估與分區(qū)

基于上述分析, 本文最終確定人口密度、人均GDP、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比和成人識字率作為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求的評價(jià)指標(biāo)(表 1), 分別反映區(qū)域人口狀況、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r和教育水平(圖 1)。采用極值法對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理, 采用專家咨詢法確定指標(biāo)權(quán)重, 以區(qū)縣為評價(jià)單元, 采用綜合評價(jià)法, 評估 2015 年京津冀地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求情況。

京津冀地區(qū) 2015 年平均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求指數(shù)為 0.60, 但空間差距較大。根據(jù)需求指數(shù)值, 采用斷點(diǎn)法, 將京津冀地區(qū)劃分為 4 個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求類型區(qū)(圖 2)。其中, 極高需求區(qū)主要包括北京和天津的核心城區(qū), 高需求區(qū)主要包括北京和天津周邊區(qū)域。極高需求區(qū)和高需求區(qū)的人口密度高, 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高, 第三產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá), 教育水平高, 使得區(qū)域總體上對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求較高。中需求區(qū)主要分布在南部平原地區(qū), 少數(shù)分布在東部地區(qū)。該區(qū)域人口數(shù)量高, 經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速, 經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整, 教育水平發(fā)展較快, 因此生態(tài)需求也較高。低需求區(qū)主要分布在北部壩上高原生態(tài)防護(hù)區(qū), 其次分布在南部燕山–太行山附近區(qū)域。該區(qū)域人口密度小, 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對低, 第三產(chǎn)業(yè)不發(fā)達(dá), 教育水平相對低, 因此生態(tài)需求相對較低。

表1 京津冀區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求評估指標(biāo)體系

說明: 總?cè)丝诓捎镁┙蚣絽^(qū)域戶籍人口。

3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)服務(wù)價(jià)值評估與土地利用策略

3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估

本研究基于謝高地等[24]的中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表, 根據(jù)全國平均糧食價(jià)格比例將其修正到 2015 年的價(jià)值水平, 進(jìn)一步采用 NPP 相比的方法將價(jià)值水平從全國校正到京津冀地區(qū)[21], 確定各土地利用類型及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)基準(zhǔn)價(jià)值(表 2)。結(jié)合京津冀地區(qū)土地利用數(shù)據(jù), 測算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。

由圖 3 可知, 京津冀地區(qū)主要用地類型為旱地、林地、草地和建設(shè)用地等。2000—2015 年, 京津冀地區(qū)土地利用格局發(fā)生較大的變化, 水田和旱地面積減少, 有林地面積增加, 草地面積變化不大, 建設(shè)用地面積持續(xù)增加。由圖 4 可知, 2000—2015年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值由 2788.54 億元降至 2735.96億元, 總體上有所減少, 地均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值由12954 元/hm2降至 12710 元/hm2。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值高的區(qū)域減少, 且減少的區(qū)域較多, 特別是北部區(qū)域減少量較大, 為 0~5 億元, 南部平原區(qū)域減少量為 0~1 億元。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增加的區(qū)域主要位于東部沿海區(qū)域, 增加量為 1~5 億元, 唐?？h、黃驊市和海興縣等區(qū)域的增加量高于 5 億元。圖 4和圖 5 顯示, 在區(qū)縣尺度上, 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值和地均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值均呈現(xiàn)從北往南逐步降低的趨勢, 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值高值區(qū)域位于壩上高原, 主要用地類型為有林地, 地均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值較高, 是京津冀地區(qū)重要的生態(tài)涵養(yǎng)區(qū); 東部沿海區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值較高, 主要用地類型是水域和林地, 為重要的沿海生態(tài)防護(hù)帶, 地均價(jià)值多高于16000 元/hm2; 東南部的燕山太行山區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值較高, 主要用地類型為林地和草地, 地均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值約為 12000 元/hm2; 南部平原區(qū)主要用地類型為耕地, 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值相對較低, 地均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值多在 4000~8000 元/hm2之間; 北京和天津及周邊區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值較低, 該區(qū)域的建設(shè)用地占比較大, 地均價(jià)值低于4000 元/hm2。

表2 京津冀地區(qū)各類型土地利用的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值表(元/hm2)

柱子上方數(shù)字為變化百分比

3.2 不同需求類型區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化

下面分析不同需求類型區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值時(shí)空變化情況, 結(jié)合區(qū)域土地利用特點(diǎn), 提出不同類型區(qū)的土地利用策略。由表 3 可知, 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求和供給在空間上具有不均衡性, 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值最高的區(qū)域?yàn)榈托枨髤^(qū)和中需求區(qū), 地均最高的區(qū)域?yàn)闃O高需求區(qū)和低需求區(qū), 其次是高需求區(qū), 中需求區(qū)的地均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值最低。2000 —2015 年, 各類型區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值均降低, 其中, 極高需求區(qū)降低幅度最大, 其次是高需求區(qū), 中需求區(qū)和低需求區(qū)面積最大, 其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化相對較小, 略有降低。

1)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)極高需求區(qū)。主要包括北京和天津核心區(qū)的部分區(qū)縣, 土地利用類型主要為林地、建設(shè)用地和水域。總面積為 545759hm2, 2000年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值為 84.72×108元, 地均價(jià)值為 15524.19 元/hm2, 2015 年總值降至 72.86×108元, 地均價(jià)值降至 13350.95 元/hm2, 降幅(14%)較大。從空間上看, 價(jià)值降幅較大的區(qū)域包括北京的海淀區(qū)、順義區(qū)、石景山區(qū)和天津的西青區(qū)。該區(qū)域人口密度大, 第三產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá), 經(jīng)濟(jì)發(fā)展和教育水平高, 土地供需矛盾突出, 區(qū)域?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求較大, 區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值降低速度較快。建議以調(diào)整優(yōu)化為主, 提升城市職能中心品質(zhì), 在保證城市建設(shè)用地的同時(shí)增加區(qū)域綠地面積, 保證良好的生態(tài)環(huán)境, 提高區(qū)域單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。特別是一些地處重要位置, 且能起重要生態(tài)作用地類面積較小的地區(qū), 應(yīng)積極拓展立體綠色空間, 發(fā)展垂直綠化。

圖4 2000—2015年京津冀地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值及其變化

圖5 2000—2015年京津冀地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)地均價(jià)值

2)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)高需求區(qū)。主要分布在北京、天津的大部分區(qū)域和京津的周邊區(qū)域, 區(qū)域總面積為 5514135hm2, 土地利用類型主要為耕地、林地和建設(shè)用地等。2000 年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值為734.55×108元, 地均價(jià)值為 13321.22 元/hm2, 2015年總值降至 717.42×108元, 地均價(jià)值降至 13010.56元/hm2, 降低幅度為 2.33%。大都市周邊區(qū)域價(jià)值降低幅度較大, 包括通州區(qū)、霸州市、固安縣、東麗區(qū)、北辰區(qū)、寧河縣以及唐?？h等區(qū)域, 南部的新樂市、鹿泉市和元氏縣等區(qū)域地均價(jià)值也有一定程度的降低。該區(qū)域具有一定的生態(tài)防護(hù)功能, 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給能力較高, 特別是農(nóng)產(chǎn)品和原材料等供給水平較高, 區(qū)域人口數(shù)量相對較多, 第三產(chǎn)業(yè)相對發(fā)達(dá), 經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速, 民眾文化水平高, 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求呈增加趨勢, 區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值有一定程度的降低。建議該區(qū)域在保持供給能力的同時(shí), 提高區(qū)域調(diào)節(jié)功能和文化功能。區(qū)域建設(shè)要堅(jiān)持“分散集團(tuán)式”的布局原則, 進(jìn)一步調(diào)整和優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)和布局, 增加林地和綠地的面積, 盡量維持現(xiàn)有耕地面積不減少, 各類建設(shè)用地應(yīng)充分利用閑置土地和存量土地, 實(shí)現(xiàn)土地的集約化利用, 同時(shí)加強(qiáng)耕地和其他農(nóng)用地的保護(hù), 發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。

表3 2000—2015年京津冀地區(qū)不同類型區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化

3)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中需求區(qū)。主要分布在華北平原地區(qū), 是重要的糧食生產(chǎn)基地。區(qū)域總面積為6419906hm2, 土地利用類型主要為耕地和建設(shè)用地等。2000 年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值為 702.91×108元, 地均價(jià)值為 10948.91 元/hm2, 2015 年總值降低至 700.61×108元, 地均價(jià)值降低至 10913.09 元/hm2, 降低幅度為 0.33%。區(qū)域價(jià)值變化相對不大, 降低的區(qū)域主要包括懷來縣、黃驊縣、武邑縣、深澤縣、趙縣、沙河市和永年縣等。該區(qū)域耕地面積較大且連片分布, 糧食供給能力較高, 人口分布較為密集, 生態(tài)環(huán)境條件較為脆弱, 地均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值較低, 價(jià)值變化不大。該區(qū)域地形平坦、土層深厚, 水熱等自然條件較優(yōu)越, 同時(shí), 建設(shè)用地增長迅猛, 經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度加快。建議該區(qū)域加強(qiáng)綠化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè), 增加城市綠地、林地和水域的面積, 控制建設(shè)用地規(guī)模。該區(qū)域承擔(dān)著保障糧食生產(chǎn)這一重要作用, 需加強(qiáng)農(nóng)田基本建設(shè), 改造中低產(chǎn)田, 大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè), 合理開發(fā)荒土地, 注重提升農(nóng)用地的調(diào)節(jié)功能, 開發(fā)農(nóng)用地的文化功能, 將農(nóng)用地納入綠色空間格局, 提高區(qū)域綜合調(diào)節(jié)供給和文化供給能力。

4)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)低需求區(qū)。主要位于燕山–太行山一線, 是京津冀地區(qū)重要的生態(tài)保護(hù)與涵養(yǎng)區(qū)域?？偯娣e為 9046269 hm2, 土地利用類型主要為林地。2000 年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值為 1266.36× 108元, 地均價(jià)值為 13998.70 元/hm2, 2015 年總價(jià)值降至 1245.07×108元, 地均價(jià)值降至 13763.35 元/hm2, 降低幅度為 1.68%。降低的區(qū)域主要分布在秦皇島市、張北縣、容城縣、雄縣和邢臺(tái)縣等, 尚義縣的總價(jià)值則有所增加。該區(qū)域人口密度低, 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和教育水平相對較低, 第三產(chǎn)業(yè)不發(fā)達(dá), 因此生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求相對較低, 地均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值較高, 變化不大。建議該需求區(qū)定位于做好京津冀生態(tài)屏障, 大力開展植樹造林, 優(yōu)先發(fā)展水源涵養(yǎng)林和水土保持林, 營造天然林保護(hù)和防護(hù)林, 提高林木覆蓋率, 構(gòu)筑生態(tài)屏障, 調(diào)整林業(yè)結(jié)構(gòu), 發(fā)揮林業(yè)的多種功能。同時(shí), 因地制宜地發(fā)展名特優(yōu)果品生產(chǎn)基地, 適宜地發(fā)展果林牧業(yè), 提高區(qū)域農(nóng)作物生產(chǎn)供給和木材產(chǎn)品供給能力。合理開發(fā)利用草地資源, 適當(dāng)發(fā)展畜牧業(yè)。保護(hù)自然和人文景觀, 積極發(fā)展生態(tài)旅游業(yè), 嚴(yán)格控制各類建設(shè)用地占用耕地和林地, 加強(qiáng)小流域綜合治理, 控制水土流失。

4 結(jié)論與討論

本研究通過分析生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需邏輯關(guān)系, 劃分京津冀地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求類型區(qū), 測算不同需求類型區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化, 提出不同類型區(qū)的土地利用策略。結(jié)果表明, 京津冀地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求區(qū)可以劃分為 4 個(gè)類型區(qū), 不同類型區(qū)的人口數(shù)量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和教育水平不同, 對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求有較大的差異。2000—2015 年間, 京津冀地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值有所降低, 且呈現(xiàn)從北往南逐步降低的趨勢。在縣域尺度上, 京津冀地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給與區(qū)域需求空間上不匹配, 不同類型區(qū)的土地利用策略不同。研究結(jié)果可以為區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整和生態(tài)保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系是目前的研究熱點(diǎn), 供需狀況的評估方法多樣。本研究采用指標(biāo)法進(jìn)行需求評估, 分析不同類型區(qū)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值變化狀況,對分析大尺度生態(tài)系統(tǒng)供需關(guān)系有一定的參考價(jià)值。構(gòu)建更豐富的研究體系及定量化的生態(tài)系統(tǒng)需求是未來的研究重點(diǎn), 特別是不同尺度上生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需格局的變化及耦合關(guān)系亟待進(jìn)一步研究。

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Evaluation and Analysis of Ecosystem Services Value in Beijing-Tianjin-Hebei Region Based on Demand Zoning

TANG Xiumei1,2, LIU Yu1,2, REN Yanmin1,2,?, ZHOU Yanbing1,2

1. Beijing Research Center for Information Technology in Agriculture, Beijing 100097; 2. National Engineering Research Center for Information Technology in Agriculture, Beijing 100097; ? Corresponding author, E-mail: Renym@nercita.org.cn

Based on the analysis of the logical relationship between supply and demand of ecosystem services, this study evaluates the demand status of ecosystem services in Beijing-Tianjin-Hebei region, delimits the demand type areas, calculates the spatial and temporal changes of ecosystem services value (ESV) based on land use status maps in 2000 and 2015, and puts forward corresponding land use strategies. The result is as follows. 1) Human beings have material, environmental and cultural needs for ecosystem. The demand for ecosystem services can be evaluated from four aspects: population, economic level, industrial development and educational level, corresponding to the nine services of the four functions of ecosystem, including supply, regulation, support and culture; 2) There is a large gap in the demand for ecosystem services in Beijing-Tianjin-Hebei region, which can be divided into four types: extremely high demand area, high demand area, medium demand area and low demand area. 3) From 2000 to 2015, the total value of ecosystem services in Beijing-Tianjin-Hebei region decreased. At county level, the total value of ecosystem services and the average value of land decreased gradually from north to south in space; 4) The value distribution of ecosystem services in different demand areas was unbalanced. From 2000 to 2015, the value of all types of areas has decreased, and the land use strategies of different types of areas are different.

ecosystem services; demand; value assessment; Beijing-Tianjin-Hebei region

10.13209/j.0479-8023.2020.112

2019–12–30;

2020–03–12

北京市自然科學(xué)基金(9192010)和北京市農(nóng)林科學(xué)院青年科研基金(QNJJ201902)資助