李輝丹, 葉長(zhǎng)盛, 華吉慶

(東華理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院, 南昌 330013)

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指通過生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、過程和功能直接或間接為人類生存發(fā)展提供服務(wù)，它是衡量一個(gè)地區(qū)能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的核心指標(biāo)[1]。Costanza等[2]最早對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估原理和方法進(jìn)行研究。謝高地等[3]通過調(diào)查和總結(jié)，制定了我國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值表。千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估(MA)進(jìn)一步對(duì)全球的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行分析和強(qiáng)調(diào)[4-5]?！耙陨鷳B(tài)文明為前提，以生態(tài)資源保護(hù)為抓手，核算國(guó)土空間的生態(tài)服務(wù)價(jià)值”已成為我國(guó)國(guó)土空間規(guī)劃與管理的必然要求。土地利用變化在土地資源的結(jié)構(gòu)、類型和改變土地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能兩個(gè)方面均影響土地生態(tài)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)和健康，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)維持其服務(wù)功能起決定性作用[6]。土地利用與生態(tài)系統(tǒng)之間相互影響，相互制約。隨著城鎮(zhèn)化加速推進(jìn)，土地利用變化引起的生態(tài)環(huán)境問題愈加增大，兩者的相互影響已成為生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、地理學(xué)等學(xué)科的研究熱點(diǎn)[7]。開展土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估、探究土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響，有利于加深對(duì)區(qū)域土地利用變化生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的了解[8]，可為生態(tài)文明建設(shè)和土地資源的可持續(xù)利用提供參考[9-10]。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)土地利用變化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的關(guān)系展開了廣泛而深入的研究，主要通過解譯不同區(qū)域的遙感影像，修訂區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表，運(yùn)用土地利用變化動(dòng)態(tài)度、土地利用變化量、景觀破碎度、不同土地利用類型對(duì)應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值敏感性分析，進(jìn)一步從時(shí)間和空間角度探討土地利用變化導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化[11-13]，或者在土地利用類型與景觀格局角度下的土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值之間建立相關(guān)關(guān)系[14]和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值效益量化研究[15]。研究初步評(píng)估了我國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)的6種服務(wù)功能[16-17]，也發(fā)現(xiàn)了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)[11-13]，不同區(qū)域的土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系統(tǒng)的影響各不相同，各項(xiàng)服務(wù)功能的貢獻(xiàn)率大小存在差異[18-21]。

基于此，本文研究以2000年、2005年、2010年、2017年四期南昌市土地利用遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，運(yùn)用土地利用變化動(dòng)態(tài)度模型、多樣性指數(shù)模型和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值測(cè)算模型，深入分析南昌市17 a來土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響，探討南昌市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與建設(shè)用地之間的關(guān)系，為區(qū)域土地可持續(xù)利用和生態(tài)文明建設(shè)提供參考。

1 研究區(qū)概況

南昌市位于江西省中偏北，地處贛江、撫河下游，鄱陽(yáng)湖西南岸，包括東湖區(qū)、西湖區(qū)、青山湖區(qū)、青云譜區(qū)、灣里區(qū)、新建區(qū)6區(qū)和安義縣、南昌縣、進(jìn)賢縣3縣，范圍為東經(jīng)115°27′—116°35′，北緯28°10′—29°11′，土地總面積7 194.61 km2。南昌市以平原為主，東南地勢(shì)平坦，西北丘陵起伏，湖泊繁多，水域面積達(dá)2 204.37 km2，占29.78%。2017年，南昌市常住人口達(dá)546.35萬(wàn)人，城鎮(zhèn)人口為400.59萬(wàn)人，城鎮(zhèn)化率為73.32%，地區(qū)生產(chǎn)總值為4 819.76億元，是江西省人口較多、經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)之一。近幾年，南昌市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，城鎮(zhèn)化和工業(yè)化水平明顯提高，建成區(qū)面積不斷擴(kuò)大，隨著紅谷灘新區(qū)、瑤湖片區(qū)、九龍湖片區(qū)等新城大規(guī)模開發(fā)[22]，南昌市城鎮(zhèn)化、工業(yè)化步伐顯著加速，城市人口快速增長(zhǎng)，城鎮(zhèn)建設(shè)用地持續(xù)擴(kuò)張，2017年建成區(qū)面積比2000年增加了247.56 km2。快速城鎮(zhèn)化和工業(yè)化，土地利用變化迅速，生態(tài)用地不斷萎縮，生態(tài)環(huán)境愈加脆弱，生態(tài)文明建設(shè)愈發(fā)重要。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

原始數(shù)據(jù)源為2000年、2005年、2010年、2017年4個(gè)時(shí)期的Landsat TM/ETM+遙感影像，空間分辨率30 m×30 m，經(jīng)輻射糾正、幾何校正、圖像配準(zhǔn)和人工解譯等處理后得到不同年份的土地利用現(xiàn)狀圖。依據(jù)中科院遙感解譯分類和全國(guó)土地資源遙感分類系統(tǒng)，把研究區(qū)土地利用類型劃分為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用地共6種類型。運(yùn)用外業(yè)調(diào)查和隨機(jī)抽取動(dòng)態(tài)圖斑進(jìn)行重復(fù)判讀分析相結(jié)合的方法評(píng)價(jià)分類精度，通過分類誤差及Kappa系數(shù)檢驗(yàn)，總體精度均達(dá)到85%以上，達(dá)到研究所需數(shù)據(jù)精度要求[22]。

2.2 土地利用變化動(dòng)態(tài)度模型

為更好描述土地利用變化幅度，計(jì)算某一用地類型在研究期內(nèi)的變化量，即為凈變化量(Ci)[23]，計(jì)算公式為：

Ci=uib-uia

(1)

式中：Ci為用地類型i的凈變化量；uia，uib分別為該用地類型i研究初期和末期的值；

土地利用類型動(dòng)態(tài)度指某研究區(qū)在一定時(shí)間范圍內(nèi)某種土地利用類型的數(shù)量變化情況[24]，利用土地利用類型動(dòng)態(tài)度模型分析南昌市土地利用變化情況，計(jì)算公式為：

(2)

式中：Ki為動(dòng)態(tài)度；t為研究期某種土地利用類型的變化年份，綜合土地利用動(dòng)態(tài)度等于各用地類型Ki的和。

多樣性指數(shù)為一個(gè)評(píng)價(jià)種類多少、結(jié)構(gòu)合理性的指標(biāo)，運(yùn)用多樣性指數(shù)模型對(duì)研究區(qū)進(jìn)行土地利用分析[25]。計(jì)算公式為：

(3)

式中：Qm為多樣性指數(shù)；xi為研究區(qū)內(nèi)第i類土地利用類型面積；n為研究區(qū)內(nèi)的土地利用類型總數(shù)。

2.3 土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)價(jià)方法

以Costanza[2]和謝高地等[3]確定的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)，結(jié)合中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值研究結(jié)果及南昌市的實(shí)際情況，得到南昌市土地生態(tài)系統(tǒng)單位生態(tài)服務(wù)價(jià)值。以南昌市2000—2015年平均糧食單產(chǎn)(5 995.50 kg/hm2)和2015年糧食平均單價(jià)(3.95元/kg)為基準(zhǔn)[12]，根據(jù)沒有人力投入的自然生態(tài)系統(tǒng)提供的經(jīng)濟(jì)價(jià)值等于現(xiàn)有單位面積農(nóng)田提供的食物生產(chǎn)服務(wù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的1/7[26]，計(jì)算出南昌市一個(gè)當(dāng)量因子的價(jià)格約為3 383.17元/hm2。參照謝高地[3]構(gòu)建的中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表，結(jié)合江西省不同生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表和綜合比較區(qū)域自然情況，得到南昌市單位面積土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(表1)，其中建設(shè)用地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值不作估算(其生態(tài)服務(wù)價(jià)值為0)，由此可計(jì)算出南昌市的土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。計(jì)算公式為：

(4)

式中：ESV是研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量(當(dāng)量)；VCi為第i類土地利用類型的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(當(dāng)量/hm2)；Ai為第i類土地利用類型的面積(hm2)；i為土地利用類型。

表1 南昌市土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù) 元/(hm2·a)

2.4 相關(guān)性分析

SPSS是一種集成化的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理應(yīng)用軟件，主要包括數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)編輯、統(tǒng)計(jì)分析及二次開發(fā)等功能。相關(guān)分析主要是將變量之間聯(lián)系的緊密程度用數(shù)量的方法表現(xiàn)出來。本文采用皮爾遜(Pearson)和斯皮爾曼(Spearman)來反映2000—2005年、2005—2010年、2010—2017年3個(gè)時(shí)間段南昌市建制鎮(zhèn)單元的鄉(xiāng)鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與建設(shè)用地的相關(guān)關(guān)系[27]。

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用結(jié)構(gòu)變化

2000—2017年，南昌市主要的土地利用類型是耕地、水域和林地，4個(gè)時(shí)期三者面積之和占南昌市總面積的89.68%，86.87%，86.47%，84.80%(圖1，表2)。

17 a間，南昌市土地利用面積出現(xiàn)減少用地類型包括耕地、林地、草地、水域和未利用地，其中耕地和林地的凈減少量較大，分別為-24 947.13 hm2和-6 510.44 hm2，而建設(shè)用地凈增加量最大，為42 320.19 hm2，2017年建設(shè)用地比例上升至10.11%。建設(shè)用地的增加量與耕地、林地、水域面積的減少量基本相等，表明這期間城市擴(kuò)張中增加的建設(shè)用地可能來自減少的耕地、林地和水域。

2000—2005年建設(shè)用地的面積變化最大、變化率最快，增加20 889.18 hm2，增幅是68.61%，其他用地類型面積均在減少，耕地面積減少最多，為-15 832.82 hm2，說明南昌市在此期間城市化、工業(yè)化進(jìn)程明顯加速。2005—2010年，水域面積稍有減少，建設(shè)用地面積稍有增加。2010—2017年，建設(shè)用地顯著增加(19 197.73 hm2)，耕地面積明顯減少(12 301.32 hm2)，其他用地類型的變化幅度較小。近17 a來，南昌市的土地利用變化較大，耕地、林地、草地、水域和未利用地面積均減少，其中耕地面積減少了24 947.13 hm2，占南昌市土地總面積的3.47%，建設(shè)用地增加了42 320.19 hm2(占5.88%)。耕地的減少和建設(shè)用地的增加，表明人類活動(dòng)對(duì)土地利用變化的影響加強(qiáng)，城市化進(jìn)程加快。

3.2 土地利用變化動(dòng)態(tài)度和多樣性指數(shù)分析

3.2.1 土地利用變化動(dòng)態(tài)度分析 土地利用變化動(dòng)態(tài)度表征土地利用變化速度的快慢，反映人們活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的影響程度。根據(jù)式(2) ，得到南昌市土地利用變化動(dòng)態(tài)度(表3)。

圖1 2000-2017年南昌市土地利用類型分布

表2 2000-2017年南昌市各土地利用變化情況

地類年份耕地面積/hm2比例/%林地面積/hm2比例/%草地面積/hm2比例/%水域面積/hm2比例/%建設(shè)用地面積/hm2比例/%未利用地面積/hm2比例/%2000403510.1456.01121315.8016.849245.271.28121260.9416.8330444.984.2333985.594.722005387677.3253.81119867.8316.648870.191.23118248.2116.4151334.167.1333765.024.692010390864.3354.26118305.3916.427337.031.02113739.6915.7953567.447.4435948.884.992017378563.0152.60114805.3615.957479.271.04116933.9316.2572765.1710.1129164.744.052000—2005-15832.82-3.92-1447.97-1.19-375.08-4.06-3012.73-2.4820889.1868.61-220.57-0.652005—20103187.010.82-1562.44-1.30-1533.16-17.28-4508.52-3.812233.284.352183.866.472010—2017-12301.32-3.15-3500.03-2.96142.241.943194.242.8119197.7335.84-6784.14-18.872000—2017-24947.13-6.18-6510.44-5.37-1766.00-19.10-4327.01-3.5742320.19139.01-4820.85-14.18

表3 2000-2017年南昌市單一土地利用動(dòng)態(tài)度變化

南昌市在2000—2017年各土地利用類型動(dòng)態(tài)度變化較大，建設(shè)用地的動(dòng)態(tài)度為正數(shù)(8.18%)，說明建設(shè)用地面積增速最大；耕地、林地、草地、水域和未利用地的動(dòng)態(tài)度為負(fù)數(shù)，表明它們的面積減少，其中草地的單一動(dòng)態(tài)度最大。2000—2005年，草地減少速度最快，為0.81%，耕地次之；2005—2010年，草地、水域、林地減少速度加快，建設(shè)用地面積增加速度放緩，耕地略有增加；2010—2017年，建設(shè)用地面積增加速度達(dá)5.12%，耕地、林地和未利用地面積減少速度分別為0.45%，0.42%和2.70%，增速最慢為草地。

3.2.2 多樣性指數(shù)分析 將南昌市各土地利用類型面積代入式(3) 計(jì)算出2000年、2005年、2010年、2017年的土地利用類型多樣性指數(shù)，分別為：0.624 7，0.647 7，0.645 0，0.659 5。2000—2017年南昌市土地利用的多樣性指數(shù)均大于0.50，說明該區(qū)域的土地利用結(jié)構(gòu)較平衡，多元程度處于中等水平。但多樣性指數(shù)呈先增后降再增的趨勢(shì)，增加是因?yàn)橥烁€林還草政策的推行，降低是因?yàn)榻ㄔO(shè)用地增加，耕地被撂荒，未利用地增加。總體看來，2000—2017年南昌市的土地利用多樣性指數(shù)差異不大，土地利用結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定。

3.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化分析

3.3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值時(shí)間變化分析 結(jié)合南昌市土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(表1)和2000—2017年土地利用數(shù)據(jù)，得出南昌市2000—2017年的土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。結(jié)果表明2000—2017年南昌市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總體呈下降趨勢(shì)(表4)。2000—2005年，南昌市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值由375.35億元減至365.80億元，年均減少1.91億元。2005—2017年，由于南昌市城市化的加快，引起生態(tài)用地不合理轉(zhuǎn)化，耕地減少，建設(shè)用地增加，產(chǎn)生較大負(fù)生態(tài)效應(yīng)，導(dǎo)致土地生態(tài)服務(wù)價(jià)值總體減少，從2005年的365.80億元減至357.47億元，年均減少0.69億元。2000—2017年，土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值呈先加速減少再緩慢減少趨勢(shì)。

南昌市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的提供主體排序?yàn)椋核?耕地>林地>草地>未利用地(表4)。水域生態(tài)系統(tǒng)是南昌市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的主要提供者，占南昌市總生態(tài)服務(wù)的49.41%以上，其次是耕地(占24.76%以上)，表明水域和耕地對(duì)南昌市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值影響最大。近17 a來，耕地面積大幅減少(減少了24 947.13 hm2)，主要轉(zhuǎn)變成建設(shè)用地，導(dǎo)致南昌市生態(tài)服務(wù)功能連續(xù)下降。此外，水域、林地和草地呈減少趨勢(shì)，進(jìn)一步造成南昌市生態(tài)服務(wù)功能持續(xù)下降。

表4 2000-2017年南昌市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值

3.3.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的空間分異 土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值受土地利用結(jié)構(gòu)和土地利用布局的影響，對(duì)2000—2017年南昌市各區(qū)(縣)土地利用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的空間分布特征進(jìn)行分析(表5，表6)。

2000—2017年，進(jìn)賢縣、新建縣和南昌縣三縣的土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量居全市前三，其中2000年新建縣的最高，達(dá)115.24億元，隨著新建縣的水域和耕地面積的減少，2005年、2017年，進(jìn)賢縣的土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值最高；青云譜區(qū)的服務(wù)價(jià)值最低，僅有0.46億元。進(jìn)賢縣、南昌縣和新建縣因水域和耕地面積較大，土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能較強(qiáng)，其中水域和耕地提供的服務(wù)價(jià)值總量最高分別為64.41億元(2005年，進(jìn)賢縣)和30.23億元(2005年，南昌縣)；安義縣和灣里區(qū)是南昌市林地較集中分布地，土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值較高。

表5 2000-2017年南昌市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量 億元

表6 2000-2017年南昌市單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值 億元

2000—2017年，調(diào)節(jié)服務(wù)功能是南昌市土地生態(tài)系統(tǒng)的主要功能，最高達(dá)254.83億元，占全市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值的67.59%以上，其次是支持服務(wù)和供給服務(wù)，其值最高分別為70.63億元、26.67億元，最后是文化服務(wù)的價(jià)值，最高僅為23.22億元。根據(jù)南昌市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的9種二級(jí)服務(wù)功能，主要服務(wù)功能是水源涵養(yǎng)、廢物處理、土壤形成與保護(hù)和生物多樣性保護(hù)，其價(jià)值之和分別為278.62億元、271.43億元、264.79億元和265.94億元，分別占總服務(wù)價(jià)值的74.22%，74.20%，73.96%和74.39%，其次是氣候調(diào)節(jié)、娛樂文化和氣體調(diào)節(jié)，食物生產(chǎn)和原材料服務(wù)的價(jià)值量較小。

2000—2017年，南昌市整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量由高到低依次大致為進(jìn)賢縣、新建縣、南昌縣、安義縣、灣里區(qū)、青山湖區(qū)、東湖區(qū)、西湖區(qū)、青云譜區(qū)(表6)，各單項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能的區(qū)域差異較大。調(diào)節(jié)服務(wù)功能主要分布在進(jìn)賢縣和新建縣，最高分別提供80.08億元和78.27億元，占南昌市的32.25%和31.20%，青云譜區(qū)調(diào)節(jié)服務(wù)功能最低，其中2017年為0.38億元；供給服務(wù)功能主要分布在進(jìn)賢縣和新建縣，支持服務(wù)和文化服務(wù)主要分布在進(jìn)賢縣、新建縣、南昌縣和安義縣，其中四縣的支持服務(wù)功能占南昌市的89.19%，90.07%，90.00%和89.74%，西湖區(qū)和青云譜區(qū)均較低。

為更好地體現(xiàn)南昌市土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的空間差異，進(jìn)一步計(jì)算南昌市各鎮(zhèn)(街)的土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(圖2)。

圖2 南昌市2000-2017年單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值空間分布變化

結(jié)果表明，2000—2017年，南昌市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)的單位面積ESV(元/hm2)的波動(dòng)范圍為：0～118 840.33，差異明顯。為進(jìn)一步分析變化情況，將單位面積分級(jí)[28]，即單位面積ESV(元/hm2)分為0，小于30 000，30 000～60 000，大于60 000共4個(gè)等級(jí)。2017年0元/hm2的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街)分布較多，主要是這些鎮(zhèn)的土地利用類型僅有建設(shè)用地，而建設(shè)用地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值為0。小于30 000元/hm2的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，2000—2010年分布較少，基本相同，其中湖坊鎮(zhèn)的最小，分別為20 449.66元/hm2，3 774.28元/hm2，3 739.47元/hm2；2017年分布較多，主要是因?yàn)榻ㄔO(shè)用地面積大，其他用地類型面積小且總的土地面積較小，土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值功能較差，其中洪都街道僅為158.28元/hm2。2000—2017年，30 000～60 000元/hm2的鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布較多，均占全市一半以上，其中2010年最多，達(dá)83個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)；2000—2010年，大于60 000元/hm2的鎮(zhèn)(街)呈減少趨勢(shì)，由19減少至14，主要因?yàn)榻ㄔO(shè)用地增加和耕地、水域面積減少。其中，軍山湖管委會(huì)的單位面積ESV(元/hm2)最大，分別為118 646.40元/hm2，118 840.33元/hm2，118 357.69元/hm2，主要由于耕地面積和水域面積比重大，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能強(qiáng)。2017年滕王閣街道的值最大，達(dá)101 304.22元/hm2。

注：?jiǎn)挝粸樵?hm2。

圖3 南昌市2000-2017年單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的空間差異

從南昌市各鎮(zhèn)(街)土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的單項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能來看(圖3)，2000—2017年，調(diào)節(jié)服務(wù)功能較低的鎮(zhèn)(街)集中分布在南昌中心城區(qū)及其周圍。2000—2010年最低的鄉(xiāng)鎮(zhèn)均為湖坊鎮(zhèn)，分別為10 351.89元/hm2，1 931.31元/hm2，1 913.40元/hm2；2017年，較低的為：西湖區(qū)的朝陽(yáng)洲街道、丁公路街道、廣潤(rùn)門街道、南浦街道、南站街道、繩金塔街道、桃源街道，東湖區(qū)的公園街道，青云譜區(qū)的三家店街道、南昌昌南工業(yè)園，青山湖區(qū)的上海路街道。這些區(qū)域由于建設(shè)用地面積比重大，調(diào)節(jié)功能差。調(diào)節(jié)功能較強(qiáng)的區(qū)域則主要分布在水域面積較大的鎮(zhèn)(街)，如新建縣的南磯鄉(xiāng)，進(jìn)賢縣的南臺(tái)鄉(xiāng)和三陽(yáng)集鄉(xiāng)，其中2000—2010年單位面積調(diào)節(jié)服務(wù)最高的軍山湖管委會(huì)，分別為98 217.20元/hm2，98 392.91元/hm2，97 820.45元/hm2，2017年為滕王閣街道；供給服務(wù)功能較強(qiáng)的鎮(zhèn)(街)集中在南昌的西部和東南部，單位面積供給服務(wù)最高的為梅嶺鎮(zhèn)，分別為8 535.23元/hm2，8 551.76元/hm2，8 625.70元/hm2，8 555.73元/hm2；支持服務(wù)功能強(qiáng)的鎮(zhèn)(街)分布在南昌西北部和東南部，以灣里區(qū)的梅嶺鎮(zhèn)最高，分別為22 496.70元/hm2，22 525.68元/hm2，22 656.66元/hm2，22 464.99元/hm2，較低地區(qū)仍然為南昌市中心城區(qū)及周圍鎮(zhèn)(街)；2000—2010年文化服務(wù)較高的鎮(zhèn)(街)主要分布在南昌市西部，2017年集中分布在南昌市的北部和東部，較低區(qū)域均集中在南昌市中心城區(qū)和周圍鎮(zhèn)(街)，其中2000—2010年以朝陽(yáng)農(nóng)場(chǎng)最高，分別為256 332.60元/hm2，256 306.07元/hm2，256 306.07元/hm2，2017年以滕王閣街道最高，為9 564.07元/hm2。

3.3.3 南昌市的建制鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與建設(shè)用地變化量的相關(guān)分析 計(jì)算出2000—2005年，2005—2010年，2010—2017年3個(gè)時(shí)段各建制鎮(zhèn)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化量與建設(shè)用地面積變化量(圖4，其中ESV表示生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化量，J表示建設(shè)用地變化量)，進(jìn)一步對(duì)各建制鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化量與建設(shè)用地變化量進(jìn)行相關(guān)分析(表7)，將皮爾遜和斯皮爾曼系數(shù)作為相關(guān)性檢驗(yàn)指數(shù)。

圖4 不同時(shí)段各區(qū)域ESV變化量與建設(shè)用地面積變化量

表7 不同時(shí)段相關(guān)系數(shù)表

注：*和**分別表示計(jì)算的相關(guān)系數(shù)單側(cè)概率小于0.05，0.01。

兩變量的皮爾遜相關(guān)系數(shù)和斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)均小于零，呈負(fù)相關(guān)，說明建設(shè)用地增加的地區(qū)，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值有減少的趨勢(shì)。

2000—2005年和2010—2017年兩個(gè)時(shí)間段的皮爾遜相關(guān)性和斯皮爾曼相關(guān)性較低，均低于0.60，其中2010—2017年的皮爾遜為-0.207，相關(guān)性不顯著，表明該期間生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的減少不單單是因?yàn)榻ㄔO(shè)用地面積增加還與有效控制新增建設(shè)用地面積、合理利用耕地相關(guān)。

2005—2010年的皮爾遜和斯皮爾曼相關(guān)性的檢驗(yàn)結(jié)果均為顯著相關(guān)，分別為-0.781和-0.664，說明這期間各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的建設(shè)用地面積明顯增大，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值則顯著減少，建設(shè)用地的快速增長(zhǎng)明顯影響到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的增減。

4 結(jié) 論

(1) 2000—2017年，南昌市耕地減少最多，建設(shè)用地增加最多，土地利用程度較高，多樣性指數(shù)處于中等水平，土地利用結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定。2000—2017年ESV總體呈下降趨勢(shì)，由375.69億元減至357.47億元，主要因?yàn)橥恋乩媒Y(jié)構(gòu)的不合理，引起生態(tài)效應(yīng)下降；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提供主體排序?yàn)椋核?耕地>林地>草地>未利用地。水域生態(tài)系統(tǒng)是南昌市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的主要提供者，占南昌市總生態(tài)服務(wù)的49.41%以上，水域、林地和草地面積的減少造成南昌市生態(tài)服務(wù)功能持續(xù)下降。

(2) 南昌市整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量由高到低依次大致為進(jìn)賢縣、新建縣、南昌縣、安義縣、灣里區(qū)、青山湖區(qū)、東湖區(qū)、西湖區(qū)、青云譜區(qū)，且各單項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能的區(qū)域差異較大。調(diào)節(jié)服務(wù)功能主要分布在進(jìn)賢縣和新建縣，分別占南昌市的32.25%和31.20%，青云譜區(qū)調(diào)節(jié)服務(wù)功能最低，其中2017年為0.38億元；供給服務(wù)功能主要分布在進(jìn)賢縣和新建縣，支持服務(wù)和文化服務(wù)主要分布在進(jìn)賢縣、新建縣、南昌縣和安義縣，其中四縣的支持服務(wù)功能占南昌市的89.19%，90.07%，90.00%和89.74%，西湖區(qū)和青云譜區(qū)均較低。

(3) 南昌市內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)的單位面積ESV(元/hm2)的波動(dòng)范圍為：0～118 840.33元/hm2，差異明顯。其中30 000～60 000元/hm2的鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布較多，占全市一半以上，以2010年最多，達(dá)83個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)。2000—2010年大于60 000元/hm2的鎮(zhèn)(街)呈減少趨勢(shì)，由19個(gè)減至14個(gè)，軍山湖管委會(huì)的單位面積ESV(元/hm2)最大，主要由于耕地面積和水域面積比重大，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能強(qiáng)。2017年滕王閣街道的值最大，達(dá)101 304.22元/hm2。調(diào)節(jié)服務(wù)功能較低的鎮(zhèn)(街)主要集中分布在南昌中心城區(qū)及其周圍，這些區(qū)域由于建設(shè)面積比重大、調(diào)節(jié)功能差，供給服務(wù)功能較強(qiáng)的鎮(zhèn)(街)集中在南昌的西部和東南部，支持服務(wù)功能強(qiáng)的鎮(zhèn)(街)分布在南昌西北部和東南部，以灣里區(qū)的梅嶺鎮(zhèn)最高，文化服務(wù)較低區(qū)域集中在南昌市中心城區(qū)和周圍鎮(zhèn)(街)。

(4) 南昌市各建制鎮(zhèn)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與建設(shè)用地面積呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，其中2005—2010年，兩變量間的相關(guān)性明顯。建設(shè)用地的快速增長(zhǎng)明顯影響到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的增減。

因地制宜，抓住林地和水域這兩大優(yōu)勢(shì)，將“綠水青山就是金山銀山”理念深入貫徹，生態(tài)優(yōu)先合理開發(fā)；切實(shí)保護(hù)耕地，合理調(diào)整建設(shè)用地，盡量不占或少占用耕地，科學(xué)開發(fā)未利用地，加大經(jīng)濟(jì)投入，提高耕地質(zhì)量，創(chuàng)新土地制度；增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，加大對(duì)河湖的富營(yíng)養(yǎng)化處理，治理生態(tài)環(huán)境，進(jìn)一步提高南昌市的ESV，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。同時(shí)為進(jìn)一步研究，可對(duì)南昌市的生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表進(jìn)行修訂并對(duì)南昌市的土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行空間自相關(guān)分析。