陳萬(wàn)旭, 李江風(fēng), 姜 衛(wèi), 朱麗君, 熊錦惠

(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢) 公共管理學(xué)院, 武漢 430074)

土地為人類(lèi)提供了生產(chǎn)、生活和生態(tài)空間，人類(lèi)對(duì)土地的開(kāi)發(fā)利用必然導(dǎo)致土地利用覆被變化，引起生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的退化。土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)實(shí)質(zhì)上是互相影響又互相制約的一對(duì)矛盾統(tǒng)一體，土地是各種陸地生態(tài)系統(tǒng)的載體,生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型在土地利用中表現(xiàn)為土地利用類(lèi)型。當(dāng)前人類(lèi)土地利用活動(dòng)已經(jīng)造成了土地資源的嚴(yán)重污染和破壞，生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重退化，土地不合理利用產(chǎn)生的問(wèn)題已經(jīng)成為威脅人類(lèi)自身的發(fā)展重大問(wèn)題之一。2015年聯(lián)合國(guó)(UN)發(fā)布的題為《新的征程和行動(dòng)-面向2030》(Transforming our world by 2030: A new agenda for global action)的報(bào)告中明確提出保護(hù)陸地生態(tài)系統(tǒng)，防治沙漠化和土地退化，保護(hù)生物多樣性的目標(biāo)。在目前海量的生態(tài)環(huán)境課題開(kāi)展過(guò)程中，土地各項(xiàng)指標(biāo)的變動(dòng)引起生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變動(dòng)程度的研究是最有代表性的研究熱點(diǎn)之一。

國(guó)外較早關(guān)注到了生態(tài)服務(wù)價(jià)值問(wèn)題，1997年Costanza等[1]從效用價(jià)值理論和均衡價(jià)值理論出發(fā)，制訂了全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表，同年Daily[2]在其標(biāo)志性著作《Nature′s Service: Societal Dependence on Natural Ecosystem》中詳細(xì)描述了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的評(píng)估綱要；國(guó)內(nèi)對(duì)于生態(tài)服務(wù)價(jià)值的研究主要集中于當(dāng)量因子的修正以及對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的評(píng)價(jià)，如歐陽(yáng)志云等[3]對(duì)中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能以及生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)，探討了生態(tài)服務(wù)功能與可持續(xù)發(fā)展研究的關(guān)系。謝高地等[4-5]于2007年及2015年在Costanza全球范圍的研究結(jié)論上，結(jié)合我國(guó)現(xiàn)實(shí)條件，通過(guò)多次修正，分別得出了2007版及2015版的中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表，同時(shí)也有部分學(xué)者采用植被覆蓋度指數(shù)(Normalized Difference Vegetation Index)、氣候因子、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展因子等對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行修正[6]。另外有大量研究集中于生態(tài)服務(wù)價(jià)值的影響因素，其中關(guān)于土地利用變化對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值影響的研究最為常見(jiàn)[7-8]。就研究尺度而言，主要集中于全球、國(guó)家、省域、市域和縣域尺度，部分以自然地貌為研究單位，可以發(fā)現(xiàn)以往研究都是基于大尺度的研究單元，很少以鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)為研究單元，因此以往研究的生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表不一定適合對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的研究，需要結(jié)合鄉(xiāng)鎮(zhèn)實(shí)際情況進(jìn)行修正。

在梳理國(guó)內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上，選取糧食產(chǎn)量、生物量、社會(huì)經(jīng)濟(jì)及降雨量四個(gè)因子對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子進(jìn)行修正。通過(guò)對(duì)欒川縣土地變化進(jìn)行多角度分析，探索土地變化對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的調(diào)節(jié)情況。為生態(tài)服務(wù)價(jià)值評(píng)估的微觀研究提供案例，同時(shí)為欒川縣國(guó)土空間規(guī)劃、土地節(jié)約集約利用以及可持續(xù)發(fā)展提供理論支持。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)概況

欒川縣位于豫西山區(qū)，地理坐標(biāo)為東經(jīng)111°12′—112°02′，北緯33°39′—34°11′。屬于典型的深山區(qū)貧困縣，北有熊耳山，南有伏牛山，中部有熊耳山分支遏遇嶺，三條山脈縱貫全境，將全縣分割為南北兩大溝川。地勢(shì)西南高而東北低，地貌起伏跌宕，形成中山、低山和河谷三種類(lèi)型的地勢(shì)。海拔在1 000 m以上的區(qū)域占行政區(qū)面積49.40%，基本地貌為“四河三山兩道川，九山半水半分田”。欒川縣位于豫西多金屬成礦帶中心地區(qū)，礦產(chǎn)資源豐富，已探明鉬金屬儲(chǔ)量206.90萬(wàn)噸，位居亞洲第一，世界第三，有“中國(guó)鉬都”之稱(chēng)，礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)對(duì)于土地利用格局變化及生態(tài)服務(wù)功能影響顯著。欒川縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到礦業(yè)經(jīng)濟(jì)影響較為明顯，2008年以后地區(qū)生產(chǎn)總值呈現(xiàn)連續(xù)下降趨勢(shì)，第二產(chǎn)業(yè)增加值同比減少17.30%，第三產(chǎn)業(yè)增加值同比增加12.10%。欒川縣經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)較為單一，對(duì)工礦業(yè)的依賴(lài)程度過(guò)高，第三產(chǎn)業(yè)有待發(fā)展。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文土地?cái)?shù)據(jù)來(lái)源于欒川縣2005年、2010年、2014年Landsat TM遙感影像，利用ENVI 5.0對(duì)遙感影像進(jìn)行大氣校正，幾何校正，然后采用監(jiān)督分類(lèi)對(duì)遙感影像進(jìn)行解譯。社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于2006年、2011年、2015年的《欒川縣統(tǒng)計(jì)年鑒》、《洛陽(yáng)市統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》，降雨量數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)水資源公報(bào)。

2 研究方法

2.1 信息熵、均衡度、優(yōu)勢(shì)度

本文通過(guò)對(duì)信息熵、均衡度、優(yōu)勢(shì)度這三個(gè)指標(biāo)來(lái)測(cè)度土地結(jié)構(gòu)變化[9]。信息熵是用來(lái)度量土地結(jié)構(gòu)中的無(wú)序性以及不確定性。熵值越大，土地越趨于多樣化使用，無(wú)序性越高，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，發(fā)展越全面。信息熵公式如下：

式中：H為信息熵；Pi為i種土地類(lèi)型面積占總的土地面積的百分比；Ai是i種土地類(lèi)型的面積大小；A是土地總面積。

均衡度是衡量區(qū)域用地均質(zhì)性的一個(gè)重要指標(biāo)。均衡度愈小，則用地結(jié)構(gòu)越不均衡，均衡度愈大，表明用地結(jié)構(gòu)是最理想的均衡狀態(tài)。均衡度公式如下：

式中：J為均衡度，是實(shí)際熵值與極大熵值之比。

優(yōu)勢(shì)度表示研究區(qū)內(nèi)某種用地類(lèi)型支配該區(qū)域用地結(jié)構(gòu)的程度。優(yōu)勢(shì)度公式如下：

I=1-J

式中：I為優(yōu)勢(shì)度；J為均衡度。

2.2 土地利用動(dòng)態(tài)度

土地利用動(dòng)態(tài)度是定量研究一片區(qū)域土地利用變化速度的指標(biāo)，可衡量區(qū)域土地利用變化的差異與預(yù)測(cè)未來(lái)土地利用變化發(fā)展的趨勢(shì)[10]。土地利用動(dòng)態(tài)度公式如下：

式中：K為T(mén)時(shí)間段內(nèi)某一土地利用類(lèi)型的動(dòng)態(tài)度；Ub和Ua分別表示研究期末與研究期初某一土地利用類(lèi)型面積；T為研究時(shí)長(zhǎng)，單位為年。

2.3 土地利用程度綜合分析法

土地利用程度指人類(lèi)通過(guò)對(duì)土地的開(kāi)發(fā)、整理、規(guī)劃等一系列土地經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，為獲取經(jīng)濟(jì)價(jià)值的活動(dòng)，在廣度和深度上對(duì)土地加以利用的程度，土地利用綜合指數(shù)計(jì)算公式如下：

式中：L為土地利用程度綜合指數(shù)；Ai為第i級(jí)土地利用程度分級(jí)指數(shù)；Ci為第i級(jí)土地利用程度的面積占總面積比例；n為土地利用程度分級(jí)數(shù)，參考王思遠(yuǎn)等人研究，將土地利用類(lèi)型分為四級(jí)[10]。

2.4 當(dāng)量因子修正

基于謝高地等在2015年提出的我國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表[4]，結(jié)合研究區(qū)糧食產(chǎn)量、單位面積NPP、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子以及降水量對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子進(jìn)一步修訂，具體公式及算法在后文詳細(xì)敘述。

2.5 敏感性分析

在探討生態(tài)服務(wù)價(jià)值依賴(lài)于生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值的程度時(shí)，通常采用彈性系數(shù)來(lái)度量，彈性系數(shù)能準(zhǔn)確的檢驗(yàn)當(dāng)量因子設(shè)定的合理性與否。本文在計(jì)算每種土地類(lèi)型的敏感性指數(shù)時(shí)，僅對(duì)其類(lèi)型的當(dāng)量因子調(diào)整50%，從而得到生態(tài)服務(wù)總價(jià)值的變化，然后根據(jù)計(jì)算公式得到某一地類(lèi)的敏感性指數(shù)[11]。計(jì)算公式如下：

式中：CS為敏感指數(shù)；ESVi，ESVj分別為某一地類(lèi)調(diào)整前后生態(tài)服務(wù)總價(jià)值，其中其余類(lèi)型的生態(tài)服務(wù)總價(jià)值不變。VCik，VCjk分別表示K類(lèi)土地類(lèi)型調(diào)整前后的服務(wù)功能價(jià)值系數(shù)。如果CS>1，表明生態(tài)服務(wù)價(jià)值對(duì)價(jià)值系數(shù)敏感；反之，如果CS<1，表明生態(tài)服務(wù)價(jià)值對(duì)價(jià)值系數(shù)不敏感。CS絕對(duì)值越大，說(shuō)明相應(yīng)的VC對(duì)ESV的影響越大，取值的準(zhǔn)確性越重要。

3 結(jié)果與分析

3.1 欒川縣土地利用變化

3.1.1 土地利用分類(lèi) 本文將欒川縣用地劃分為六大類(lèi)，分別為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用地，各地類(lèi)面積見(jiàn)表1。其中欒川縣林地面積比重大，達(dá)到80%以上，耕地和建設(shè)用地面積占比相對(duì)較少，水域面積占比最少，主要是因?yàn)闄璐h境內(nèi)山地較多，土壤貧瘠，對(duì)林地保護(hù)力度較大。欒川縣耕地、林地、草地在2005—2014年并無(wú)過(guò)大變化；受降雨量影響，2005—2010年欒川縣水域面積有所增加，2010—2014年明顯減少。當(dāng)?shù)貒?guó)土部門(mén)數(shù)據(jù)顯示城市建設(shè)所占用的土地主要來(lái)源于對(duì)未利用地的開(kāi)發(fā)與整理。2005—2010年建設(shè)用地增加了18.5%，而2010—2014年建設(shè)用地僅增加了12.5%，建設(shè)用地面積增加得到有效控制，因?yàn)闄璐h山區(qū)較多，開(kāi)發(fā)難度較大，作為旅游城市，政府對(duì)城市擴(kuò)張有著嚴(yán)格的控制。

表1 欒川縣各土地利用類(lèi)型面積 hm2

3.1.2 土地利用結(jié)構(gòu)變化 根據(jù)信息熵、均衡度、優(yōu)勢(shì)度的公式分別計(jì)算2005年、2010年、2014年欒川縣土地利用的結(jié)構(gòu)指數(shù)，計(jì)算結(jié)果如表2所示。欒川縣2005年信息熵較小，均衡度較小，優(yōu)勢(shì)度較大，土地利用結(jié)構(gòu)有序化較為嚴(yán)重，林地占比過(guò)大，有著明顯的支配優(yōu)勢(shì)。自2005年開(kāi)始，均衡度有明顯的增長(zhǎng)，土地利用趨于多樣化，土地利用結(jié)構(gòu)更加均衡。2010—2014年整體變化較小，表明在此期間不存在明顯的土地偏向利用，政府比較重視土地的均衡發(fā)展。

表2 欒川縣土地利用結(jié)構(gòu)指數(shù)

3.1.3 土地利用數(shù)量變化 2005—2010年耕地略微增加，來(lái)源于土地的整理以及荒地的開(kāi)發(fā)，建設(shè)用地面積變化較大，林地、草地略有下降，水域面積有明顯增加，未利用地變化幅度達(dá)到4.20%。2010—2014年，耕地面積略有下降，主要由于城市建設(shè)擴(kuò)張、礦業(yè)開(kāi)發(fā)占用耕地；林地面積增多是由于當(dāng)?shù)卣罅Ψ龀至謽I(yè)，呼吁群眾植樹(shù)造林，2010年全年造林0.12萬(wàn)hm2，2013年全年造林0.21萬(wàn)hm2，所以林地面積始終居高不下；草地、水域以及未利用地都有不同程度的減少。

3.1.4 土地利用程度變化 研究期間土地利用程度整體呈增加趨勢(shì)，2005—2010年欒川縣土地利用程度波動(dòng)率為0.009 3，土地利用程度逐漸提高，主要是由于人口的增加，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及政府對(duì)土地整理和集約利用的重視。同時(shí)由于欒川縣地處山區(qū)，林地較多，旅游資源豐富，土地利用結(jié)構(gòu)良好，城鎮(zhèn)建設(shè)控制良好，并且嚴(yán)格實(shí)行了耕地占補(bǔ)平衡，2010—2014年間土地利用變化率為0.004 7，小于2005—2010年間變化程度。

表4 欒川縣土地利用程度指數(shù)及變化率

3.2 欒川縣生態(tài)服務(wù)價(jià)值

3.2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值模型當(dāng)量因子修正

(1) 糧食產(chǎn)量的修正參照徐麗芬等[12]對(duì)當(dāng)量表進(jìn)行修正。具體計(jì)算公式如下：

式中：Q為欒川縣2005-2014年各年單位面積糧食產(chǎn)量；S為欒川縣糧食產(chǎn)量年平均值；M為年平均耕地面積， λ為當(dāng)量因子修正系數(shù)；Q0為全國(guó)年平均單位面積糧食產(chǎn)量；Ei為i類(lèi)土地利用類(lèi)型修正后的當(dāng)量因子；E0為謝高地等確定的同類(lèi)土地利用類(lèi)型當(dāng)量因子。

(2) 生物量因子的修正。生物量通常用NPP來(lái)衡量，對(duì)比欒川縣與全國(guó)單位面積的森林、草地生態(tài)系統(tǒng)的NPP的基礎(chǔ)上，得出因子修正系數(shù)。依據(jù)欒川縣農(nóng)田的生物量因子對(duì)修正系數(shù)做出調(diào)整，獲取欒川縣森林與草地生態(tài)系統(tǒng)的生物量因子調(diào)整系數(shù)。計(jì)算公式為：

式中：Bi為欒川縣i類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)的生物量因子調(diào)整系數(shù)；bi0為欒川縣單位面積i類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)的一年的NPP(g/m2)；bi為全國(guó)單位面積i類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)年平均NPP。Bf為欒川縣農(nóng)田生物量因子調(diào)整系數(shù)。其中欒川縣農(nóng)田生物量因子及調(diào)整系數(shù)參照謝高地等[13]，森林生態(tài)系統(tǒng)的生物量因子及調(diào)整系數(shù)參照趙同謙等[14]，草地生態(tài)系統(tǒng)的生物量因子及調(diào)整系數(shù)參照張美玲等[15]，其他生態(tài)系統(tǒng)的生物量隨著地域的變遷，生物量并不會(huì)出現(xiàn)明顯的差異，所以本文不對(duì)其他生態(tài)系統(tǒng)做出修正。

(3) 社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子的修正。支付意愿計(jì)算公式如下：

式中：P為支付意愿參數(shù)，當(dāng)P越大時(shí)，表示支付意愿越大，反之越小。m為社會(huì)發(fā)展系數(shù)，m愈大，表明社會(huì)發(fā)展越完善，水平愈高。為簡(jiǎn)化計(jì)算，這里將a，b設(shè)為1。社會(huì)發(fā)展系數(shù)通常用恩格爾系數(shù)來(lái)進(jìn)行度量。m值的計(jì)算公式如下：

式中：Ent代表研究區(qū)第t年的總恩格爾系數(shù)；Entc，Entr分別表示城鎮(zhèn)和農(nóng)村第t年恩格爾系數(shù)；Ptc，Ptr分別表示城鎮(zhèn)和農(nóng)村第t年人口比例比重；Pp表示支付意愿系數(shù)PL，PQ分別表示欒川縣和全國(guó)的支付能力參數(shù)。

根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織對(duì)恩格爾系數(shù)的劃分標(biāo)準(zhǔn)，0.59以上為絕對(duì)貧困；0.50～0.59為勉強(qiáng)度日；0.40～0.49為小康；0.20～0.39為富裕生活；0.20以下為絕對(duì)富裕。以小康與富裕階段的過(guò)渡點(diǎn)作為支付意愿集聚上升的拐點(diǎn)，因此恩格爾系數(shù)為0.4作為支付意愿曲線拐點(diǎn)。

支付能力價(jià)值系數(shù)修正。計(jì)算公式如下：

式中：Rt是支付能力系數(shù)；GDP1 t，GDPqt分別表示欒川縣和全國(guó)第t年的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值；S1t，Sqt分別表示的是欒川縣和全國(guó)的人口總數(shù)。

(4) 降雨量的修正。通過(guò)欒川縣單位面積降雨量與全國(guó)單位面積降雨量的對(duì)比，得到降雨量修正系數(shù)[14,16]。計(jì)算公式如下：

式中：Ri是i年降雨量修正系數(shù)；WiL是欒川縣i年單位面積降雨量；WiQ是全國(guó)i年單位面積降雨量。

3.2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值計(jì)算 結(jié)合欒川縣修正后的生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表，將生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)值去掉成本后的凈利潤(rùn)作為該生態(tài)系統(tǒng)所供給的生產(chǎn)價(jià)值，并且將單位面積農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)出糧食的凈利潤(rùn)設(shè)為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量因子的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量，其他生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值以此為參照標(biāo)準(zhǔn)。在沒(méi)有人力投入的條件下，自然生態(tài)系統(tǒng)提供的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是目前單位面積農(nóng)田所產(chǎn)生的食物生產(chǎn)服務(wù)價(jià)值的1/7。

式中：E為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)單位面積所提供食物生產(chǎn)服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值；P為欒川縣糧食作物的平均價(jià)格，本文主要研究用地變更對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的影響，為消除市場(chǎng)波動(dòng)等其他因素干擾，計(jì)算中令2010年糧食價(jià)格不變。Q為欒川縣糧食總產(chǎn)量，M為欒川縣糧食種植總面積。

通過(guò)上式，計(jì)算得到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量因子的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為1 384.94元，結(jié)合欒川縣單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值表和欒川縣土地利用類(lèi)型面積，對(duì)欒川縣生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行測(cè)度，由于未利用地與建設(shè)用地生態(tài)服務(wù)價(jià)值為0甚至為負(fù)數(shù)，本文不予討論。根據(jù)下列公式可得到欒川縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值。

式中：ESV表示生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值；VCik為k類(lèi)土地利用類(lèi)型i種生態(tài)功能的生態(tài)價(jià)值；Ak為k類(lèi)土地利用類(lèi)型面積。

4 土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響分析

4.1 土地利用變化前后對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的影響

表5中計(jì)算結(jié)果顯示林地、草地、水域的生態(tài)服務(wù)功能較強(qiáng)，而耕地較弱，荒漠與建設(shè)用地次之。欒川縣生態(tài)服務(wù)價(jià)值呈現(xiàn)先增加后減小的變化趨勢(shì)，2005—2010年耕地、林地、草地、水域的生態(tài)服務(wù)價(jià)值整體呈上升趨勢(shì)，且林地生態(tài)服務(wù)功能增長(zhǎng)幅度較大，而未利用地生態(tài)服務(wù)功能呈現(xiàn)減少趨勢(shì)。2010—2014年間，欒川縣生態(tài)服務(wù)價(jià)值大幅度減少，主要原因是2010年欒川縣降雨量遠(yuǎn)超全國(guó)年均降雨量，極大地提高了各生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能，2014年降雨量大幅度減少，遠(yuǎn)低于全國(guó)降雨量平均水平，同時(shí)水域面積大幅減少，而水域的單位面積生態(tài)服務(wù)功能較強(qiáng)，其生態(tài)服務(wù)價(jià)值的變化對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值有較大的影響。草地、耕地被建設(shè)用地占用而減少，導(dǎo)致生態(tài)服務(wù)價(jià)值總體降低幅度較大。欒川縣應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，在資源環(huán)境開(kāi)發(fā)利用的同時(shí)，保持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的穩(wěn)定和區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。

表5 欒川縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值 萬(wàn)元

4.2 以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位各區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的分布

欒川縣生態(tài)服務(wù)價(jià)值總量呈現(xiàn)先增加后減小的變化趨勢(shì)，從2000年的168 707.3元增加到2010年765 602.40元，到2014年降低至233271.80元。欒川縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)服務(wù)價(jià)值時(shí)空分布見(jiàn)圖1，可以看出欒川縣生態(tài)服務(wù)價(jià)值較高的地區(qū)主要集中于東部三個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，分別是潭頭鎮(zhèn)、合峪鎮(zhèn)和廟子鄉(xiāng)，而城關(guān)鎮(zhèn)以及周邊欒川鄉(xiāng)等人口分布較為集中的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，生態(tài)服務(wù)價(jià)值明顯較低。2005—2010年，欒川縣生態(tài)服務(wù)價(jià)值總體呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，秋扒鄉(xiāng)和潭頭鎮(zhèn)卻表現(xiàn)出顯著的降低態(tài)勢(shì)。生態(tài)服務(wù)價(jià)值增加值在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布較為均勻，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)未出現(xiàn)大面積等級(jí)上升的情況，說(shuō)明在欒川縣全面提高生態(tài)服務(wù)功能時(shí)，區(qū)域內(nèi)土地利用向生態(tài)服務(wù)價(jià)值低的方向改變，例如林地變?yōu)楦厣踔廖蠢玫匾约暗V產(chǎn)開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞等情況。2010—2014年欒川生態(tài)服務(wù)價(jià)值變化普遍下降，下降值分布較為均勻，未有明顯等級(jí)改變。

4.3 生態(tài)敏感性分析

從整體上看，所有地類(lèi)生態(tài)服務(wù)總價(jià)值敏感系數(shù)均小于1，證明研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)的變化是缺乏彈性的，評(píng)估的生態(tài)服務(wù)價(jià)值是可信的。從敏感性系數(shù)排序來(lái)看(表6)，林地>水域>草地>耕地，林地對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的貢獻(xiàn)率最高，耕地最低。耕地、林地、草地在2005—2010年生態(tài)敏感性指數(shù)有所降低，到2014年又有所增加，說(shuō)明這三種地類(lèi)對(duì)生態(tài)服務(wù)總價(jià)值的貢獻(xiàn)是先減小后增加的。只有水域敏感系數(shù)在2005—2010年上升到0.108，而在2010—2014年下降到0.076，可見(jiàn)水域?qū)ι鷳B(tài)服務(wù)總價(jià)值的貢獻(xiàn)在2005—2014年總體趨勢(shì)是先增加后下降的。

圖1 欒川縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)服務(wù)價(jià)值時(shí)空分布

年份耕地林地草地水域20050.0270.8460.0440.08420100.0260.8230.0430.10820140.0270.8530.0440.076敏感性系數(shù)排序4132

5 結(jié) 論

(1) 研究期間欒川縣城市建設(shè)用地面積總體上升，耕地面積和水域面積下降，林地占比居高不下。未利用地的開(kāi)發(fā)整治有利于土地的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)服務(wù)價(jià)值的提高。建設(shè)用地的擴(kuò)張和礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用在一定程度上對(duì)土地質(zhì)量造成破壞，降低了土地生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能，大量的植樹(shù)造林對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的保持有重要作用；

(2) 欒川縣林地面積占比80%以上，林地對(duì)欒川縣生態(tài)服務(wù)價(jià)值貢獻(xiàn)度較高，2005年、2010年、2014年全年總的生態(tài)服務(wù)價(jià)值中林地占比依次為84.6%，82.3%，85.3%。研究期間欒川縣的水域面積先增加后降低，欒川縣水文調(diào)節(jié)的功能服務(wù)價(jià)值也呈現(xiàn)先增加后減小趨勢(shì)，草地和耕地對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值貢獻(xiàn)度相對(duì)較低。

(3) 各地類(lèi)生態(tài)服務(wù)總價(jià)值敏感系數(shù)均小于1，表明生態(tài)服務(wù)價(jià)值系數(shù)是缺乏彈性的，評(píng)估的生態(tài)服務(wù)價(jià)值是可信的；各地類(lèi)從敏感性系數(shù)排序由大到小分別是林地、水域、草地、耕地；

根據(jù)研究結(jié)果提出如下建議：擴(kuò)大植樹(shù)造林面積，提高森林覆蓋率；加大綠色礦山建設(shè)，治理巖石裸露地區(qū)，對(duì)礦山企業(yè)的開(kāi)礦面積、開(kāi)采過(guò)后的復(fù)墾工作、尾礦處理和水土污染應(yīng)該制定嚴(yán)格的規(guī)定和措施，制定礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用正面負(fù)面清單，確定開(kāi)發(fā)治理準(zhǔn)入機(jī)制；加大水土流失治理資金投入力度，防止由于地形破碎、土質(zhì)疏松、暴雨集中以及礦產(chǎn)開(kāi)采、土地資源的不合理開(kāi)發(fā)等人為因素導(dǎo)致水土流失問(wèn)題；大力實(shí)施“工礦興縣，旅游強(qiáng)縣，生態(tài)立縣”三大戰(zhàn)略，形成節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的空間格局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式和生活方式，努力實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)與生態(tài)環(huán)境的全面協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展。

欒川縣地處豫西山區(qū)，自然條件較為復(fù)雜，社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件相對(duì)落后，若采用謝高地所定生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表來(lái)計(jì)算欒川縣生態(tài)服務(wù)價(jià)值，會(huì)與實(shí)際產(chǎn)生較大偏差，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行校正后，更能體現(xiàn)欒川縣生態(tài)服務(wù)功能實(shí)際變動(dòng)情況。但是由于生態(tài)服務(wù)功能的復(fù)雜性、空間異質(zhì)性等問(wèn)題，對(duì)當(dāng)量因子的修正只能在一定程度上反應(yīng)區(qū)域?qū)嶋H情況，還有很多影響因素需要考慮，比如市場(chǎng)價(jià)格對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表的影響等問(wèn)題仍然是今后研究的重點(diǎn)方向。

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