朱佩娟, 王學(xué)棟, 謝雨欣, 文 寧,張偉娜

1 湖南師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院, 長沙 410081

2 湖南師范大學(xué)地理空間大數(shù)據(jù)挖掘與應(yīng)用湖南省重點實驗室, 長沙 410081

3 湖南省國土資源規(guī)劃院, 長沙 410007

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是人類直接或間接從生態(tài)系統(tǒng)中獲得的各種惠益,主要分為供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù)和支持服務(wù)四種類型[1—2],從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)生產(chǎn)與使用的角度可以分為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給和需求兩個方面,正確認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系有助于提升區(qū)域福祉[3]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系研究是自然資源開發(fā)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)空間差異化管控的重要依據(jù),可為生態(tài)保護(hù)與管理、國土空間規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù),對生態(tài)安全格局構(gòu)建、區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的支撐作用[4]。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需理論與案例研究源于歐美國家,國內(nèi)起步較晚,仍處于起步階段[5—6]。研究前期主要側(cè)重于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給視角,伴隨著更加關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對人類福祉的影響,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需研究成果日益增多,已成為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究領(lǐng)域的重要方向[5,7]。當(dāng)前有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系的研究主要集中于三個方面:一是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需理論研究,集聚在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需評估理論[5,7]、形成機(jī)制與成本效應(yīng)[8—9]、供需制圖表現(xiàn)[10]等方面;二是包括全球[11]、國家[12]、城市群[13—15]等不同尺度的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系的時空特征研究[16—19];三是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需研究在生態(tài)管理的現(xiàn)實啟示方面,集中于生態(tài)修復(fù)空間分區(qū)管理[20]、農(nóng)業(yè)生態(tài)管理分區(qū)[3]、生態(tài)補(bǔ)償方法制定[21—22]、城市綠地規(guī)劃管理[23]等方面;研究方法多元,包括參與法[24]、價值法[25—26]、經(jīng)驗統(tǒng)計模型法[27—28]和生態(tài)模型法[29]等。總體而言,系統(tǒng)研究生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間關(guān)系對國土空間開發(fā)利用具有重要價值,但已有研究多以單一年份或宏觀區(qū)域作為評估對象,較少以多時段和小尺度為基礎(chǔ)結(jié)合省域主體功能區(qū)劃特征對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間關(guān)系的時空變化進(jìn)行探討[30]。

湖南省處于全國3條易災(zāi)帶的中部地帶[31],特殊的地理區(qū)位決定了其生態(tài)環(huán)境的敏感性與脆弱性。區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,土地開發(fā)利用程度加劇,生態(tài)空間與資源環(huán)境的侵占加劇,導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能被損害和削弱的風(fēng)險加大對實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展形成挑戰(zhàn)[32—33]。2012年《湖南省主體功能區(qū)劃》以縣級行政區(qū)為基本單元,將全省122個縣市區(qū)劃分為重點開發(fā)區(qū)域、農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)和重點生態(tài)功能區(qū)三類區(qū)域,為推進(jìn)形成人口、經(jīng)濟(jì)和資源環(huán)境相協(xié)調(diào),城市空間、農(nóng)業(yè)空間和生態(tài)空間相適應(yīng)的國土空間開發(fā)格局奠定了基礎(chǔ)。鑒于此,研究湖南省國土空間生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間關(guān)系在2006—2011與2012—2017年段的時空變化及相關(guān)性特征,對增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究對現(xiàn)實的解釋力、豐富生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相關(guān)研究,助力國家主體功能從省域到市縣降尺度傳導(dǎo)具有重要意義。本研究以供給、調(diào)節(jié)、文化和支持四類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需特點為切入點,以湖南省為研究區(qū),基于主體功能區(qū)框架,構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需指標(biāo),主要運用價值評估法測算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需量;運用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需系數(shù)(ESSD)評判生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需協(xié)調(diào)性;運用雙變量空間自相關(guān)模型法分析和探討生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間相關(guān)性與集散特征,為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供決策參考。

1 研究區(qū)概況

湖南省地處中國中部,長江中游腹地,地勢呈三面環(huán)山、朝北開口的馬蹄形地貌;全省主要的自然生態(tài)系統(tǒng)類型為森林和濕地生態(tài)系統(tǒng),在全球范圍內(nèi)具有很高的典型性和代表性?，F(xiàn)下轄13個地級市和1個自治州,省域國土空間面積為21.18萬km2。根據(jù)《湖南省統(tǒng)計年鑒》,2017年末常住人口為6860.15萬人,比2006年增加了518.15萬人,城鎮(zhèn)化率由44.34%增加到54.62%;2017年國內(nèi)生產(chǎn)總值為82097.65億元,較2006年增加528.16億元;有林地面積由2006年的1036.99萬hm2萎縮至2012年的1029.58萬hm2,2017年又增長至1110.85萬hm2。

為保證數(shù)據(jù)的一致性,主體功能區(qū)劃分類采用2012年11月頒布的《湖南省主體功能區(qū)劃》,區(qū)縣范圍采用2017年湖南省行政區(qū)劃。其中重點生態(tài)功能區(qū)44個區(qū)縣,面積約10萬km2,主要分布在湘西及湘南地區(qū);重點開發(fā)區(qū)包含43個區(qū)縣,面積約4.02萬km2,主要分布在環(huán)長株潭城市群地區(qū);農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)包含35個區(qū)縣,面積約7.14萬km2,主要分布在長株潭外圍地區(qū)、環(huán)洞庭湖地區(qū)、湘中南丘崗地區(qū)。

圖1 湖南省主體功能區(qū)劃Fig.1 Planning map of main function zoning in Hu′nan Province資料來源:作者根據(jù)《湖南省主體功能區(qū)規(guī)劃》(湖南省發(fā)展和改革委員會編制, 2012)繪制

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 研究方法

2.1.1生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需量測算

以千年生態(tài)系統(tǒng)評估(MA)提出供應(yīng)服務(wù)、監(jiān)管服務(wù)、文化服務(wù)和支持服務(wù)[2]為框架構(gòu)建測算指標(biāo)體系。結(jié)合相關(guān)研究[35]與湖南省實際情況,兼顧數(shù)據(jù)可獲取性,選取食物供需量、固碳吸收與碳排放、公園綠地供需量、生物多樣性與生境質(zhì)量四組八類指標(biāo)開展指標(biāo)計算(如表1)。

表1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需指標(biāo)及其計算方式Table 1 Supply and demand indicators of ecosystem services and their calculation methods

表2 湖南省2006—2017年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總供給、總需求及供需關(guān)系時序變化分析結(jié)果Table 2 Analysis results of time series changes in total supply, total demand and supply and demand relationship of ecosystem services in Hu′nan Province from 2006 to 2017

借助統(tǒng)計學(xué)中的自然對數(shù)法綜合表征區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的總供給與總需求,公式如下:

X=lg(X1)+lg(X2)+lg(X3)+lg(X4)

式中X表示研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總供給(需求);X1、X2、X3、X4依次代表生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù)、支持服務(wù)的供給量(需求量)。

2.1.2生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需系數(shù)

參照鐘曉青[19]、王金南[37]學(xué)者的綠色負(fù)擔(dān)與貢獻(xiàn)系數(shù)的構(gòu)建方法,構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需系數(shù)ESSD,以分析研究單元生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需狀態(tài),公式如下:

式中:ESSDij表示區(qū)域i第j種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供需系數(shù);ESSij與ESdij分別為區(qū)域i第j種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給量與需求量;∑ESSj與∑ESdj分別表示全省第j中生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給量與需求量。若ESSDij=1,則表明生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系相對均衡;若ESSDij<1或ESSDij>1,則表明生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給比率小于或大于需求比率,大于1表現(xiàn)為供過于求,小于1表現(xiàn)為供不應(yīng)求,ESSDij愈遠(yuǎn)離1,不均衡愈加嚴(yán)重。參考吳健生[38]等學(xué)者的研究成果及研究區(qū)實際情況,將供需系數(shù)分為供給稀缺(<0.5)、供給不足(0.5—0.75)、供需均衡(0.75—1.25)、供給盈余(1.25—3.0)、供給富足(>3.0)。

2.1.3雙變量空間自相關(guān)模型法

利用雙變量局部空間自相關(guān)模型(LISA)來分析湖南省生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間聚類與空間離散。雙變量Moran′sI方法,包括全局的雙變量Moran′sI和局部的雙變量Moran′sI。全局雙變量Moran′sI用于檢驗生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需之間是否存在空間相關(guān)性,以及存在的相關(guān)程度,而局部雙變量Moran′sI用于檢驗各縣(市、區(qū))之間是否存在空間相關(guān)性。公式如下:

2.2 數(shù)據(jù)來源

湖南省土地利用數(shù)據(jù)來源于國土資源部土地利用變更數(shù)據(jù)(2009—2017年),對缺失的2006、2007、2008年土地利用數(shù)據(jù)采用Land TM和Landsat-8遙感影像(空間分辨率為100m),經(jīng)輻射校正、幾何校正、圖像配準(zhǔn)和人工解譯等處理后得到各縣區(qū)的土地利用類型面積,考慮到湖南省土地利用特點及研究需要,將土地利用類型分為林地、耕地、草地、水域、建設(shè)用地、濕地、未利用土地七種類型。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給與需求量測算所需的能源消費量、糧食產(chǎn)量、人口數(shù)量、GDP、人均公園綠地面積等社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來源于研究年《中國能源統(tǒng)計年鑒》、《湖南省統(tǒng)計年鑒》及各市(縣、區(qū))統(tǒng)計年鑒、統(tǒng)計公報(2007-2018年)及政務(wù)網(wǎng)站。

3 結(jié)果分析

3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系時序變化特征

采用自然對數(shù)法和均值法計算出湖南省及各類主體功能區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需系數(shù)綜合值,以分析生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總供給、總需求及供需關(guān)系的時序變化特征(表3、圖2)。

表3 四類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需情況分布及原因分析Table 3 Distribution and causes of supply and demand for four types of ecosystem services

圖2 湖南省2006-2017年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總供給、總需求及供需關(guān)系時序變化圖Fig.2 Time series of total supply, total demand and supply demand relationship of ecosystem services in Hu′nan Province from 2006 to 2017

總體而言,湖南省及其各類主體功能區(qū)在2012年之后,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量均呈增加的趨勢、需求增加量減少,供需系數(shù)仍保持穩(wěn)定或增長的趨勢,表明主體功能區(qū)政策對生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)產(chǎn)生了積極的導(dǎo)向作用,有效地穩(wěn)定了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系。

3.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系格局變化特征

從總體空間分布來看,兩個時間段的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需系數(shù)的空間分布格局基本穩(wěn)定,整體呈現(xiàn)西高東低的特點(圖3)。從各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系的角度看,供給稀缺類區(qū)縣在兩個時間段的數(shù)量保持21不變,均分布在重點開發(fā)區(qū);供給不足類區(qū)縣在兩個時間段數(shù)量保持13不變,大多分布在重點開發(fā)區(qū);供需均衡類在兩個時間段數(shù)量由42降到41個,大多分布在農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū);供給盈余類區(qū)縣在兩個時間段數(shù)量由37降到35個,大多分布在重點生態(tài)功能區(qū);供給富足類區(qū)縣在兩個時間段數(shù)量由9增加到12個,均分布在重點生態(tài)功能區(qū)?？傮w而言,湖南省生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)整體的供需關(guān)系較協(xié)調(diào),重點生態(tài)功能區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)具有顯著成效。

圖3 2006-2017年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需系數(shù)格局變化圖Fig.3 Pattern change of the ESSD from 2006 to 2017

從各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)來看,在兩個時間段內(nèi),供應(yīng)服務(wù)的供需系數(shù)空間分布格局呈現(xiàn)東高西低的特點,文化服務(wù)的供需在空間分布上高度均衡,調(diào)節(jié)與支持服務(wù)的供需系數(shù)在空間上呈現(xiàn)西高東低的特點(圖4、表2)。從各類主體功能區(qū)來看,在兩個時間段,基于人口與GDP對照,各類功能區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系存在較大差異(圖5)。重點開發(fā)區(qū)的人口占比由32.76%增長到35.02%,經(jīng)濟(jì)占比由58.14%增長到61.07%,其供給稀缺與不足(<0.75)的縣區(qū)數(shù)量由30增加到32個,表明該區(qū)域人口密度與經(jīng)濟(jì)密度增大,區(qū)域面臨著生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給不足的威脅;農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)的人口占比由39.19%下降到38.64%,經(jīng)濟(jì)占比26.16%下降到24.38%,供需均衡(0.75-1.25)狀態(tài)的區(qū)縣數(shù)量最多,并由25增加到26個,整體上是供需均衡發(fā)展的狀態(tài),但經(jīng)濟(jì)發(fā)展效率較低;重點生態(tài)功能區(qū)的人口占比由27.33%下降到26.34%,經(jīng)濟(jì)占比由15.71%下降到14.55%,供給盈余與富足(>1.25)類型的縣區(qū)總數(shù)量最多,并從37個增加到39個,整體上是供過于求的狀態(tài),該區(qū)域生態(tài)環(huán)境優(yōu)越、生態(tài)功能完善,人口密度低,受自然環(huán)境影響限制區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

圖4 2006—2017年四類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需系數(shù)空間分布圖Fig.4 Spatial distribution of the ESSD of four types of ecosystem services from 2006 to 2017

圖5 2006—2017年各主體功能區(qū)內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系分類占比Fig.5 Classification proportion of ecosystem service supply and demand in each main functional zone from 2006 to 2017

3.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間相關(guān)性特征

基于全局雙變量空間自相關(guān)分析,兩個時間段湖南省的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系存在顯著的空間負(fù)相關(guān)特征(如圖6)。Moran′sI由-0.051降低到-0.099,空間負(fù)相關(guān)性增強(qiáng),表明湖南省在2012年之后生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間的平衡性差異加劇。

圖6 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需Moran′s I散點圖Fig.6 Moran′s I scatter diagram between supply and demand of ecosystem services

圖7 湖南省生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需LISA圖Fig.7 Lisa chart of supply and demand of ecosystem services in Hu′nan Province

基于局部雙變量空間自相關(guān)分析,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間相關(guān)性可分為四種類型,兩個時段的空間分布明顯相似。高高集聚區(qū)集聚在湘中與東北方向的縣(市、區(qū)),分布面積最大,區(qū)縣數(shù)量保持在16個不變,大多為農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū),該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展良好,人口較集中,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求量大,同時生態(tài)保護(hù)成效顯著,保障了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需平衡;高低集聚區(qū)集中分布在湘西地區(qū),數(shù)量由3個增長到5個,均是重點生態(tài)功能區(qū),該類區(qū)域森林資源豐富,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量大,但人口密度小,經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求量小;低高聚集區(qū)主要分布在長沙市區(qū)及周邊區(qū)縣,數(shù)量由10增加到12個,大多屬于重點開發(fā)區(qū),該類區(qū)域GDP密度與人口密度均較大,生態(tài)用地被侵蝕與破壞現(xiàn)象嚴(yán)重,導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量小于需求量;低低聚集區(qū)均分布在湘西首府吉首市,是重點生態(tài)功能區(qū),城鎮(zhèn)化發(fā)展侵占生態(tài)用地,且經(jīng)濟(jì)相對落后、人口相對較少,導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供需量均較低。

4 討論

生態(tài)系統(tǒng)用服務(wù)供需關(guān)系研究可為國土空間規(guī)劃體系重構(gòu)背景下區(qū)域空間管控決策提供參考。本研究基于主體功能區(qū)規(guī)劃戰(zhàn)略提出省域國土空間生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系的研究框架,綜合考慮了不同主體功能區(qū)內(nèi)各區(qū)縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,拓寬了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系的研究范圍,提供了一種新的研究思路。

主體功能區(qū)政策對區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有積極的導(dǎo)向作用。主體功能區(qū)政策對重點生態(tài)功能區(qū)內(nèi)縣域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善與提升產(chǎn)生積極促進(jìn)作用,這一觀點在海南省[39]、陜西省[40]、福建省[41]等省域區(qū)域的國家重點功能區(qū)相關(guān)研究中亦有論證。本研究進(jìn)一步表明在主體功能區(qū)政策的導(dǎo)向下,重點生態(tài)功能區(qū)作為限制開發(fā)區(qū),在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展上極大程度受到限制,生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展矛盾依然尖銳[42];重點開發(fā)區(qū)在持續(xù)追求發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時,對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的破環(huán)現(xiàn)象依然存在[43]。

由于不同功能區(qū)具有其特殊的自然與社會環(huán)境,致使不同功能區(qū)的生態(tài)資源存在較大的差異,在主體功能區(qū)的政策導(dǎo)向下會導(dǎo)致不同功能區(qū)之間的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需差異加大。未來重點開發(fā)區(qū)加強(qiáng)生態(tài)空間的修復(fù)與重構(gòu),嚴(yán)控增量、優(yōu)化存量,完善綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的“雙贏”;農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)要堅持以保育為主、培育為輔,重視農(nóng)業(yè)的生態(tài)功能和經(jīng)濟(jì)效益,保護(hù)耕地資源與生態(tài)資源,提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)效率,延長農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈,提升經(jīng)濟(jì)效益;重點生態(tài)功能區(qū)要以綜合保護(hù)為主,推進(jìn)退耕還林、封山育林等生態(tài)保護(hù)工程,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面,要在國家生態(tài)轉(zhuǎn)移支付政策的基礎(chǔ)上不斷完善有效且多元的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制,令生態(tài)產(chǎn)品價格能夠反映其包含的生態(tài)價值,不斷激發(fā)內(nèi)生發(fā)展動力,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),推進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。

本研究存在一定局限性,聯(lián)合國千年評估計劃將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分為供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù)、支持服務(wù)四大類及若干小類[2],但本研究結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況僅涉及到四類服務(wù),不能夠完全代表研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的全部服務(wù)。采用靜態(tài)的計算方法不足以反映生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的外溢性特征,仍需進(jìn)一步研究生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系精確度量的方法。在未來的研究中,精確量化生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系的影響因素并考慮不同服務(wù)之間的權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系,并通過模擬優(yōu)化技術(shù)開展主體功能區(qū)優(yōu)化相關(guān)研究,對生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)管理具有重要意義。

5 結(jié)論

基于主體功能區(qū)視角,運用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需系數(shù)與雙變量空間自相關(guān)等方法對湖南省在2006—2011年、2012—2017年兩個階段的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系的時空變化與空間相關(guān)性特征進(jìn)行分析,主要結(jié)論如下:

(1)2012年之后各主體功能區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量均增加,需求增長量減少,供需系數(shù)保持穩(wěn)定增長,表明在主體功能區(qū)政策的導(dǎo)向下破壞生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的人類行為得到有效遏制,有效穩(wěn)定了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系,生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)工作取得顯著成效。

(2)湖南省在兩個時間段內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需系數(shù)始終存在顯著的空間異質(zhì)性,總體呈現(xiàn)西高東低的特征。關(guān)于供需系數(shù)的空間分布,供應(yīng)服務(wù)呈現(xiàn)東高西低,文化服務(wù)呈現(xiàn)高度均衡,調(diào)節(jié)與支持服務(wù)呈現(xiàn)西高東低的特點。

(3)根據(jù)人口、GDP變化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需關(guān)系對比,重點生態(tài)功能區(qū)由于主體功能區(qū)劃的實施及先天稟賦的分工模式將其發(fā)展路徑“鎖定”為發(fā)揮生態(tài)效應(yīng),但外溢的生態(tài)效應(yīng)很難轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)收益,從而限制了其經(jīng)濟(jì)與人口增長;農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)的發(fā)展路徑是提供農(nóng)業(yè)產(chǎn)品,保障糧食安全,區(qū)域發(fā)展受到制約,從而導(dǎo)致這兩類功能區(qū)與重點開發(fā)區(qū)的經(jīng)濟(jì)與人口發(fā)展的差距不斷拉大。

(4)湖南省生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給與需求空間負(fù)相關(guān)性增強(qiáng),生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間平衡性差異加劇。在兩個時間段,高高集聚區(qū)中大多數(shù)區(qū)縣是農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū);高低集聚區(qū)數(shù)量增多,且均是重點生態(tài)功能區(qū);低高聚集區(qū)絕大多數(shù)是重點開發(fā)區(qū);低低聚集區(qū)始終在以湘西吉首市為代表的重點生態(tài)功能區(qū)。