孫德順,曹 碩,李世隆,馬曉燕*
(1.北京農(nóng)學(xué)院 園林學(xué)院,北京102206;2.城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境北京實驗室,北京100083)
生態(tài)文明建設(shè)是關(guān)系中華民族永續(xù)發(fā)展的根本大計[1]。生態(tài)文明建設(shè)是實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展道路最根本的政策支持和最基礎(chǔ)的保障[2],對中國可持續(xù)發(fā)展道路的探索、綠色生態(tài)文明的建設(shè)具有積極的推動作用。在生態(tài)文明建設(shè)的背景下,國家公園逐漸走入大眾的視野,成為促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的重要方法。
建立自然保護(hù)地保護(hù)自然在世界各國迅速的推廣。1872年,美國建設(shè)了世界上第一個國家公園:黃石國家公園[3]?;趪夜珗@在保護(hù)自然環(huán)境、修復(fù)自然生態(tài)系統(tǒng)、保護(hù)珍貴野生動植物資源等各方面的優(yōu)勢,世界各國興起建設(shè)國家公園的浪潮。
國家公園建設(shè)的根本目的是保護(hù)各類珍貴的自然資源[4],保護(hù)和修復(fù)自然生態(tài)系統(tǒng),使之能夠健康永續(xù)的提供優(yōu)質(zhì)的生態(tài)服務(wù)功能。對于生態(tài)系統(tǒng)的評估以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的評估,在國際上已有了多年的研究發(fā)展,而千年生態(tài)系統(tǒng)評估,則最為廣泛地被全世界認(rèn)知并應(yīng)用于全球或局部的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的評估,也標(biāo)志著生態(tài)價值的研究得到了極高的重視。
錢江源國家公園體制試點區(qū)地處浙江省開化縣,與江西省婺源縣、德興市,安徽省休寧縣相毗鄰,面積約252 km2,包括古田山國家級自然保護(hù)區(qū)、錢江源國家森林公園、錢江源省級風(fēng)景名勝區(qū)等3個保護(hù)地及銜接各保護(hù)地之間的自然生態(tài)區(qū)域[5],涵蓋4個鄉(xiāng)鎮(zhèn),21個行政村、72個自然村,是全國首批10個國家公園體制試點區(qū)之一,也是浙江省唯一的試點區(qū)。
錢江源國家公園屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,季節(jié)分明、氣候溫和宜人。年平均氣溫16.4 ℃,年平均降水量1 814 mm,日照時數(shù)1 712.5 h,素有“中國的亞馬遜雨林”之稱[6]。錢江源國家公園有高等植物2 062種,鳥類237種,獸類58種,兩棲類動物26種,爬行類動物51種,昆蟲1 156種,其中珍稀瀕危植物61種,中國特有屬14個,園內(nèi)具有多種珍貴的自然生態(tài)系統(tǒng),具有極高的生態(tài)價值。
評估數(shù)據(jù)主要來自《全國統(tǒng)計年鑒》、《開化縣統(tǒng)計年鑒》、《開化縣國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》、《錢江源國家公園體制試點區(qū)總體規(guī)劃》以及其他國家公園相關(guān)數(shù)據(jù)資料。
數(shù)據(jù)取自Landsat系類衛(wèi)星影像,借助Landsat影像,對2015年及2019年錢江源國家公園兩期數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、修正、裁剪最終得到精度較高,能夠滿足研究需要的土地利用分類數(shù)據(jù)。
將土地利用覆蓋變化與錢江源國家公園實際土地分類數(shù)據(jù)相結(jié)合,將錢江源國家公園分為林地、耕地、水域、草地、建設(shè)用地。
將預(yù)處理好的遙感影像導(dǎo)入eCognition軟件中,通過遙感影像的分割、分類體系的建立、樣本的配置、規(guī)則分類以及修正,最后得到精確分類結(jié)果,用相應(yīng)算法進(jìn)行面積的計算與統(tǒng)計,最終得到各類型土地利用面積。
2015年和2019年錢江源國家公園土地利用類型面積見圖1。由圖1可得,2015年錢江源國家公園總面積2.52萬hm2,面積從大到小依次為:林地、耕地、建設(shè)用地、水域、草地。林地所占面積比例最大,草地所占面積比例最小。2019年錢江源國家公園總面積2.52萬hm2,面積從大到小依次為:林地、耕地、建設(shè)用地、水域、草地。林地所占面積比例最大,草地所占面積比例最小。
2.2.1 錢江源國家公園生態(tài)服務(wù)價值估算方法 錢江源國家公園某類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算[7]表達(dá)式為:
ESki=Vki×Ski。
其中,ESki表示錢江源國家公園內(nèi)k類土地利用類型i項生態(tài)功能的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值量,Vki為k種類土地利用類型的i項生態(tài)功能的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù),Ski為k種類土地利用類型的i項生態(tài)功能的面積[8]。
錢江源國家公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值總量計算[9]表達(dá)式為:
ES=∑(Vki×Ski)
其中,ES表示錢江源國家公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值總量,Vki、Ski與上式相同。
2.2.2 錢江源國家公園生態(tài)服務(wù)價值估算結(jié)果與分析 計算得到2015年和2019年錢江源國家公園各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值及總價值量如表1、表2所示。
2015年錢江源國家公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值為10 174.19×106元人民幣,各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值由大到小依次為:林地、耕地、水域、草地,其中林地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值比重最大,草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值比重最小。各項生態(tài)服務(wù)價值及比例如表1所示,各項生態(tài)服務(wù)價值由大到小依次為:土壤形成與保護(hù)、氣體調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、生物多樣性保護(hù)、氣候調(diào)節(jié)、原材料供給、廢物處理、娛樂與文化、食物生產(chǎn),其中土壤形成與保護(hù)價值比重最大,食物生產(chǎn)價值比重最小。
2019年錢江源國家公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值為10 272.16×106元人民幣,各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值由大到小依次為:林地、耕地、水域、草地,其中林地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值比重最大,草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值比重最小。各項生態(tài)服務(wù)價值及比例如表2所示,各項生態(tài)服務(wù)價值由大到小依次為:土壤形成與保護(hù)、氣體調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、生物多樣性保護(hù)、氣候調(diào)節(jié)、原材料供給、廢物處理、娛樂與文化、食物生產(chǎn),其中土壤形成與保護(hù)價值比重最大,食物生產(chǎn)價值比重最小。
表1 2015年錢江源國家公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值 單位:106元
表2 2019年錢江源國家公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值 單位:106元
2.3.1 各類型生態(tài)系統(tǒng)價值時間變化分析 由表1所得數(shù)據(jù)歸納計算,得到2015年和2019年錢江源國家公園各類型生態(tài)系統(tǒng)價值隨時間變化情況,其中林地、草地、水域、耕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化量分別為:139.52、0.73、-38.21、-4.1,由此可以得出2015年到2019年錢江源國家公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值呈增長趨勢,由10 174.19×106元人民幣增加到10 272.16×106元人民幣,共增加97.97×106元人民幣。
各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化量由大到小依次為:林地、耕地、水域、草地。這是因為自2015年錢江源國家公園試點建立起,對園內(nèi)生態(tài)環(huán)境做了積極地恢復(fù)和處理,使得林地、草地的土地利用面積有著不同數(shù)量的增多,減少了大量的不合理耕地,導(dǎo)致了林地、草地的生態(tài)服務(wù)價值的增長,耕地生態(tài)服務(wù)價值的減少。同時,由于園內(nèi)存在著填河修路、填河筑壩等情況,所以導(dǎo)致水域面積有所減少,導(dǎo)致水域的生態(tài)服務(wù)價值有所降減少。
2.3.2 單項生態(tài)服務(wù)價值隨時間變化分析 通過對表2數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納計算,得到2015年到2019年錢江源國家公園單項生態(tài)服務(wù)價值隨時間變化的情況,其中食物生產(chǎn)、原材料提供、氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、廢物處理、水源涵養(yǎng)、土壤形成與保護(hù)、生物多樣性、娛樂與文化的變化量分別為:-4.87、16.33、19.68、12.35、-2.42、15.15、17.23、16.76、7.69。由此可以得出氣體調(diào)節(jié)的服務(wù)價值變化最多,廢物處理的服務(wù)價值變化最少。分析可知,食物生產(chǎn)和與廢物處理減少的主要原因是耕地面積的減少,這與上述分析情況具有一致性。
根據(jù)錢江源國家公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估框架,將包含的9項生態(tài)服務(wù)價值歸納為3大類:供給服務(wù),調(diào)節(jié)服務(wù)和文化服務(wù)[10]。供給服務(wù)是一種經(jīng)濟(jì)服務(wù),是指由生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)出、可以以貨幣的形式在市場上進(jìn)行交易,并最終產(chǎn)生一種可見的效益的服務(wù)。調(diào)節(jié)服務(wù)是一種生態(tài)服務(wù),是指由生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程中所得到的收益,是自然界各種生物相互作用,并最終為人類生活提供中間或無形的一種服務(wù)。文化服務(wù)是指由生態(tài)系統(tǒng)獲得的非物質(zhì)性收益,是以滿足人類精神享受、教育科普為主的無形的服務(wù)。三大類服務(wù)類別的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值隨時間變化如圖2。
由圖2可以得出在三類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值中,由大到小依次為調(diào)節(jié)服務(wù)、供給服務(wù)、文化服務(wù),其中調(diào)節(jié)服務(wù)占比最大,占錢江源國家公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值的80%以上。3類生態(tài)服務(wù)的變化量由大到小依次為:調(diào)節(jié)服務(wù)(78.77)、供給服務(wù)(11.46)、文化服務(wù)(7.69),調(diào)節(jié)服務(wù)的增加比重也是最大。各類調(diào)節(jié)服務(wù)除廢物處理外,均有著不同程度的增加,充分表明錢江源國家公園的建立對當(dāng)?shù)刈匀槐Wo(hù)地的保護(hù)和修復(fù)起著積極地作用。
敏感性指數(shù)的含義為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)的依賴程度隨著時間的變化影響[11]。它包括兩方面:一是生態(tài)系統(tǒng)受到干擾或破壞時生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值改變的大小,二是生態(tài)系統(tǒng)在受到干擾或破壞時,能保持原有狀態(tài)的能力,即持久能力。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)的敏感性指數(shù)的表達(dá)式[12]為:
其中,ESq表示原始生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值,ESh表示生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)調(diào)整以后得到的總價值,Vkq表示原始生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù),Vkh表示調(diào)整后的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)。
研究通過分別將錢江源國家公園林地、草地、耕地、水域四類生態(tài)系統(tǒng)類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)調(diào)高50%,計算得出敏感性指數(shù)如表3。
表3 2015年和2019年的敏感性指數(shù)Tab.3 Sensitivity index in 2015 and 2019
由表3可知,生態(tài)系統(tǒng)敏感性由大到小依次為:林地、耕地、水域、草地。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值對林地價值系數(shù)最敏感,對草地最不敏感。4類用地類型的敏感性指數(shù)均小于1,表明錢江源國家公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值對生態(tài)服務(wù)價值系數(shù)是不敏感的,即缺乏彈性的。
2015年到2019年錢江源國家公園林地、草地面積有著不同程度的增加,耕地、水域、建設(shè)用地面積有所減少,林地增加幅度最大而耕地減少幅度最大,錢江源國家公園的土地利用程度正在降低。2015年、2019年錢江源國家公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值由為10 147.19×106元人民幣增長到10 272×106元人民幣,總體態(tài)勢呈增長趨勢。其中林地、草地生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價值增加,耕地和水域生態(tài)服務(wù)價值有著不同程度的減少,且錢江源國家公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值對生態(tài)服務(wù)價值系數(shù)是不敏感的,即缺乏彈性的。由此可知自錢江源國家公園試點開始建設(shè)以來,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值逐日增長,生態(tài)系統(tǒng)正在逐漸朝著恢復(fù)自然的方向發(fā)展。
可知錢江源國家公園生態(tài)服務(wù)價值增加的主要因素是綠色植被面積的增加以及不合理耕地的修復(fù)、亂建違建的拆除。所以,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合實驗數(shù)據(jù)及錢江源國家公園實際發(fā)展情況,提出以下建議:
一個完善的法律體系和發(fā)展保護(hù)政策是保護(hù)國家公園健康發(fā)展的基礎(chǔ),是保證國家公園生態(tài)系統(tǒng)能夠持續(xù)提供高質(zhì)量功能服務(wù)價值的關(guān)鍵,能使保護(hù)生態(tài)環(huán)境、合理開發(fā)資源、發(fā)展生態(tài)旅游有法可循,有法可依。所以應(yīng)盡快起草《錢江源國家公園法》及其他管理條例,整合已有的《錢江源國家公園體制試點區(qū)山水林田河管理辦法》,《錢江源國家公園專(兼)職生態(tài)巡護(hù)員管理辦法》等法律文件,明確國家公園保護(hù)制度、土地權(quán)屬、運(yùn)營措施、執(zhí)法力度等各方面內(nèi)容,組建以《錢江源國家公園法》為核心的錢江源國家公園法律體系。
加強(qiáng)國家公園生態(tài)巡護(hù),充分利用遙感、無人機(jī)、地理信息系統(tǒng)等高科技技術(shù)對錢江源國家公園的進(jìn)行全方位的監(jiān)測,建立錢江源國家公園監(jiān)測體系,實現(xiàn)對國家公園各類用地面積變化、生態(tài)修復(fù)變化等各方面進(jìn)行的實時監(jiān)測,提供科學(xué)的檢測數(shù)據(jù),杜絕各類違建、毀壞綠地現(xiàn)象的發(fā)生,使錢江源國家公園生態(tài)服務(wù)價值健康發(fā)展。
國家公園的保護(hù)不是某個人或某個組織的事,而是全體公眾共同的事業(yè),只有公眾的積極參與才能更好地保護(hù)國家公園的珍貴資源及環(huán)境,使國家公園生態(tài)服務(wù)價值健康發(fā)展。因此,要加強(qiáng)對錢江源國家公園的宣傳力度,推動生態(tài)保護(hù)科普教育,使人們意識到錢江源國家公園的建設(shè)對生態(tài)服務(wù)價值的改善以及對經(jīng)濟(jì)發(fā)展促進(jìn)的重要作用,提高公眾對國家公園建設(shè)及生態(tài)保護(hù)的熱情,增強(qiáng)公眾的生態(tài)責(zé)任感,同時建立錢江源國家公園志愿者體系、公眾監(jiān)督體系,鼓勵當(dāng)?shù)鼐用駞⑴c錢江源國家公園的保護(hù)修復(fù)工作,使錢江源國家公園的建設(shè)真正成為一項公眾參與的事業(yè)。
完善的生態(tài)補(bǔ)償制度是保護(hù)國家公園生態(tài)環(huán)境、珍稀資源,使生態(tài)系統(tǒng)能夠不斷提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)價值的重要措施。錢江源國家公園對生態(tài)補(bǔ)償制度也做了積極地探索,《錢江源國家公園集體林地地役權(quán)改革實施方案》的出臺,合理的征收了國家公園80%以上的集體林地,同時按一定比例進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償,不僅使國家公園內(nèi)的林地得到了良好的保護(hù),同時增加了參與居民的經(jīng)濟(jì)收入,是對合理保護(hù)生態(tài)環(huán)境,提高公眾參與度的一項積極舉措。所以,應(yīng)以此為經(jīng)驗,從資金投入體系、資金監(jiān)管機(jī)制、生態(tài)補(bǔ)償指標(biāo)等各方面入手,完善錢江源國家公園生態(tài)補(bǔ)償制度,建立錢江源國家公園生態(tài)補(bǔ)償體系,使錢江源國家公園生態(tài)服務(wù)價值健康發(fā)展。
自2015年錢江源國家公園試點成立以來,在政府的號召和各方面的共同努力下,園內(nèi)的綠化面積,包括林地和草地面積均有著不同程度的增加,而相應(yīng)的減少了不合理的耕地土地面積以及拆除了各類違建設(shè)施,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值逐日增長,生態(tài)系統(tǒng)正在逐漸朝著恢復(fù)自然的方向發(fā)展,這表明國家公園的建設(shè)對于保護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)、恢復(fù)自然生態(tài)秩序、保護(hù)珍貴動植物資源等方面均有著重要的意義,建設(shè)國家公園是保護(hù)自然保護(hù)地,促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值健康發(fā)展的有效方法。本論文由于時間精力的限制,只是對土地利用變化及生態(tài)服務(wù)價值做了時空上的比較,并未做空間變化的比較,在以后的研究中將會逐漸補(bǔ)全這些遺憾。