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      西江干流廣東段水陸交錯(cuò)帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值梯度研究

      2022-03-17 14:53:48肖茵茵黃依婷朱振龍
      園林 2022年3期
      關(guān)鍵詞:交錯(cuò)帶闊葉林西江

      李 暉 肖茵茵 黃依婷 朱振龍 高 偉

      (華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院,廣州 510000)

      水陸交錯(cuò)帶是水域和陸地間進(jìn)行物質(zhì)傳輸、能量轉(zhuǎn)化和生物流動(dòng)的重要廊道、過(guò)濾器和屏障,對(duì)其進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值梯度的研究能在一定程度上厘清生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的高低與水域距離之間的耦合關(guān)系。對(duì)西江干流廣東段的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行梯度研究,以1 km為單位將研究區(qū)劃分為10個(gè)梯度級(jí),選用基于單位面積價(jià)值當(dāng)量因子法進(jìn)行計(jì)算和分析。結(jié)果表明:(1)研究區(qū)各土地利用類型對(duì)應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值占比大小依次為:水域>闊葉林>人工濕地>灌叢>水田>針葉林>自然濕地>草地;(2)1 km梯度級(jí)別內(nèi)水域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值貢獻(xiàn)了80%左右的供給服務(wù)、85%的調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值和近50%的支持服務(wù);2~5 km的梯度級(jí)別內(nèi)人工濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值最高,其次是闊葉林生態(tài)系統(tǒng);6~10 km梯度級(jí)別內(nèi)闊葉林的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值最高,其次是人工濕地和灌叢生態(tài)系統(tǒng)。可以得到以下結(jié)論:(1)各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的高低主要是由其能夠提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的高低來(lái)決定的,并非完全取決于面積的大小;(2)水陸交錯(cuò)帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的高低與距離水域的遠(yuǎn)近關(guān)聯(lián)密切,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值隨著距離增加而逐漸減少;(3)用地類型以及景觀空間配置在一定程度上會(huì)引發(fā)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與價(jià)值在空間上的差異。研究為西江流域的保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)參考。

      水陸交錯(cuò)帶;生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值;梯度;當(dāng)量因子法;土地利用

      水陸交錯(cuò)帶,又稱為“岸邊帶”“水濱帶”“河岸(濱)帶”“消落帶”等[1-2],具備極高的生產(chǎn)力以及豐富的生物多樣性,對(duì)于水生生態(tài)系統(tǒng)和陸生生態(tài)系統(tǒng)兩者之間的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)作用非凡,并且具有顯著的生態(tài)邊緣效應(yīng),近年來(lái)受到國(guó)內(nèi)外生態(tài)學(xué)界及環(huán)境學(xué)界的重視[1-5]。國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究相較于國(guó)外起步略晚:主要集中在水陸交錯(cuò)帶的分類研究[6]、結(jié)構(gòu)與功能、生態(tài)恢復(fù)與生態(tài)重建技術(shù)[7]、植被與生態(tài)景觀的研究等方面[1,8-10],主要集中在漓江、巢湖、鄱陽(yáng)湖等重要水域,但珠江三角洲等區(qū)域研究較少。

      生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(Ecosystem Services Value,ESV)的評(píng)估隨著Costanza[11]等研究著作發(fā)表,逐漸成為了生態(tài)學(xué)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究熱點(diǎn);可為政府的資源分配、區(qū)域規(guī)劃、自然資產(chǎn)核算和生態(tài)補(bǔ)償決策等提供一定的數(shù)據(jù)參考[12];亦可提高群眾對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和保護(hù)意識(shí)[13]。目前,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估的方法大致可以分為直接評(píng)價(jià)法和間接評(píng)價(jià)法兩種類型。其中,直接評(píng)價(jià)法通過(guò)直接分析研究對(duì)象的原始數(shù)據(jù),計(jì)算單位服務(wù)功能的價(jià)值,繼而得到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值。而間接評(píng)價(jià)法則是在原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上通過(guò)統(tǒng)計(jì)模型、函數(shù)分析[14],如效益轉(zhuǎn)移法、INVEST模型法等方法評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值,特別適用于類似于本文的空間異質(zhì)性較強(qiáng)的大范圍研究區(qū)域。

      西江是連接廣東省發(fā)達(dá)與欠發(fā)達(dá)地區(qū)的珠江主干流,同時(shí)也是粵港澳大灣區(qū)的重要組成部分。加強(qiáng)西江的生態(tài)科學(xué)研究,改善西江流域環(huán)境質(zhì)量,促進(jìn)西江流域生態(tài)文明建設(shè),關(guān)系到廣東的綠色可持續(xù)發(fā)展及粵港澳大灣區(qū)廣大人民群眾的生存和生活,意義重大[15]。目前,對(duì)于珠江流域的生態(tài)研究主要集中在下游三角洲和東江流域,如葉長(zhǎng)盛等[16]利用空間自相關(guān)和半方差分析方法研究了珠江三角洲的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)空間分布及變化特征;韓然等[17]采用市場(chǎng)價(jià)格法、影子工程法和成果參照法等方法,從4類功能上對(duì)佛山市基塘生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估,并分析了其時(shí)空變化特征;高楊[18]等對(duì)珠江三角洲地區(qū)的景觀空間格局與動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了對(duì)比分析,并對(duì)其景觀生態(tài)安全狀況進(jìn)行了定量分析;周婷[19]等提取東江主干10 km緩沖區(qū),量化分析其多年景觀格局演變趨勢(shì)并對(duì)分區(qū)段探討水體恢復(fù)的影響因子;然而鮮少有研究涉及西江流域。本文以西江流域廣東段為研究區(qū)域,分析西江水陸交錯(cuò)帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值及其影響因素,以期為珠三角西岸的生態(tài)保護(hù)利用及合理開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。

      1 研究區(qū)概況

      西江廣東段干流自粵桂省界起始,經(jīng)過(guò)思賢滘并于珠海磨刀門企人石注入南海(圖1),全長(zhǎng)共約350 km,流域面積2.58×104km2。流域內(nèi)涵蓋肇慶、廣州、佛山、中山、珠海、江門等重要城市,經(jīng)濟(jì)總量占廣東省的80%以上。其中肇慶等地屬于地下水豐富地區(qū),徑流的時(shí)空分布特征與降雨相似,平均徑流深變幅在800~1 800 mm之間。預(yù)計(jì)地下水每年允許開(kāi)采量可超過(guò)5×108m3,應(yīng)急狀態(tài)下可滿足1 070萬(wàn)人生活用水。水體功能為飲用和工農(nóng)業(yè),有10個(gè)飲用水地表水源一級(jí)保護(hù)區(qū)。然而,由于流域內(nèi)水資源時(shí)空分布不均、配置不盡合理,供需矛盾和局部洪澇、干旱災(zāi)害日趨突出。經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展給水資源的管理和保護(hù)帶來(lái)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),西江流域有機(jī)污染較為突出,使地表水供水水源安全受到威脅。更有一些地區(qū)片面強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,忽視水資源的承載能力,造成水體污染和水生態(tài)退化的不良后果[15]。

      2 研究方法及數(shù)據(jù)來(lái)源

      2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

      采用中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境數(shù)據(jù)云平臺(tái)(http://www.resdc.cn/)提供的2020年全球30 m精細(xì)地表覆蓋產(chǎn)品(GLC_FCS30-2020)。糧食產(chǎn)量與糧食價(jià)格數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒 - 2020》《廣東統(tǒng)計(jì)年鑒 - 2020》和中國(guó)統(tǒng)計(jì)信息網(wǎng)(http://www.tjcn.org/)。

      2.2 研究方法

      2.2.1 空間層面上的梯度劃分

      參考黃懷萱[10]、周婷等[19]的相關(guān)研究,將西江(廣東段)兩岸10 km內(nèi)的緩沖帶地區(qū),即水陸交錯(cuò)帶劃定為研究范圍(圖1)。

      圖1 西江廣東段水陸交錯(cuò)帶區(qū)位圖Fig. 1 Location map of water-land ecotone in Guangdong section of Xijiang River

      在2020年全球30 m精細(xì)地表覆蓋產(chǎn)品(GLC_FCS30-2020)中,所有土地依據(jù)其特性被劃分為冰川積雪、水系、裸地、建設(shè)用地、濕地、旱地、耕地、草原、灌叢、密閉落葉闊葉林、密閉常綠闊葉林、開(kāi)放落葉闊葉林、開(kāi)放常綠闊葉林等30個(gè)類別。為研究西江水陸交錯(cuò)帶的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值,參照國(guó)家土地分類標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合研究區(qū)域的實(shí)際用地情況及遙感圖像的可分辨度,將研究區(qū)的用地類型劃分為8類:水系、水田、濕地、建設(shè)用地、灌叢、針葉林、闊葉林、草地。再結(jié)合實(shí)地調(diào)研和文獻(xiàn)資料,將地表覆蓋數(shù)據(jù)進(jìn)行了修正:水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)投資小,管理方法簡(jiǎn)單,且可獲得的經(jīng)濟(jì)效益相比起過(guò)去傳統(tǒng)的糧食生產(chǎn)、蔬果種植更高,導(dǎo)致西江兩岸的自然濕地大部分被當(dāng)?shù)剞r(nóng)民改造為水庫(kù)、魚塘、蝦塘等,由于其地表特征均為大面積水體,這部分土地被誤判為水系,因其仍然具備濕地的基本特征,研究中將這部分土地從水系中單獨(dú)劃分出來(lái)作為人工濕地,區(qū)別于其他未經(jīng)人工改造的自然濕地。最終將研究區(qū)的用地類型劃分為9類:水系、水田、人工濕地、自然濕地、建設(shè)用地、灌叢、針葉林、闊葉林、草地,其中水系對(duì)應(yīng)水域生態(tài)系統(tǒng)、水田對(duì)應(yīng)水田生態(tài)系統(tǒng)、人工濕地對(duì)應(yīng)人工濕地生態(tài)系統(tǒng),以此類推;而建設(shè)用地等生態(tài)服務(wù)價(jià)值低微的生態(tài)系統(tǒng)類型則不參與服務(wù)功能價(jià)值計(jì)算。為實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值在空間層面的梯度分析,考慮研究區(qū)生態(tài)空間特性和范圍,選擇梯度1 km作為該地區(qū)進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值研究尺度較為適宜,故以1 km為單位將研究區(qū)(西江干流中心線作為起始)從0~10 km梯度遞增,劃分出10個(gè)梯度級(jí),每個(gè)梯度級(jí)單獨(dú)作為一個(gè)生態(tài)服務(wù)價(jià)值研究單元進(jìn)行計(jì)算和分析(圖2)。

      圖2 西江廣東段水陸交錯(cuò)帶1-10 km梯度級(jí)用地類型圖Fig. 2 1-10 km gradient land type map of the water-land ecotone in Guangdong section of Xijiang River

      2.2.2 基于單位面積價(jià)值當(dāng)量因子的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估

      計(jì)算方法選用間接評(píng)價(jià)法中基于單位面積價(jià)值當(dāng)量因子法,參考謝高地等[20]生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的評(píng)估方法,以及其制定的中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積ESV當(dāng)量表[21],對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行不同類型生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值計(jì)算。具體公式如式(1):

      式中:ESVij為研究區(qū)域i的第j類生態(tài)系統(tǒng)類型的生態(tài)服務(wù)價(jià)值(元);Aij為研究區(qū)域i的第j類生態(tài)系統(tǒng)類型的占地面積(km2);VCj為第j類生態(tài)系統(tǒng)類型的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。為了讓計(jì)算數(shù)據(jù)更加真實(shí)可靠,現(xiàn)對(duì)VCj做如下修正,見(jiàn)式(2)(3):

      (2)(3)式中:Q為廣東省2020年糧食單產(chǎn)平均產(chǎn)量,為59.04萬(wàn) kg/km2;F為廣東省2020年水稻的平均收購(gòu)價(jià)格,為2.66元/kg;E為單位當(dāng)量的價(jià)值(元/km2);V為對(duì)應(yīng)土地利用類型當(dāng)量值。

      3 結(jié)果與分析

      3.1 土地利用狀況

      根據(jù)遙感圖像數(shù)據(jù),2020年西江水陸交錯(cuò)帶的面積總量合計(jì)6 771.8322 km2,研究區(qū)內(nèi)各用地類型的面積占比大小依次為:水田>闊葉林>建設(shè)用地>灌叢>人工濕地>水系>針葉林>自然濕地>草地。其中水田的占比高達(dá)31.8405%,而自然濕地和草地占比不足0.1%。西江流域水網(wǎng)密布,水域面積廣闊,通常會(huì)衍生出大面積的自然濕地,然而研究區(qū)內(nèi)自然濕地的面積卻僅有5.7454 km2,但是人工濕地占地面積較大,達(dá)500.7127 km2,均集中分布在西江中下游以及入??趨^(qū)域(表1)。

      表1 西江廣東段水陸交錯(cuò)帶用地類型的面積及其對(duì)應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值匯總表Tab. 1 A summary table of land use types and corresponding ecosystem service value in the Guangdong section of Xijiang River

      隨著與西江河岸距離的增長(zhǎng),西江兩岸主要的用地類型也在發(fā)生變化:從西江主干流向外,沿江兩岸主要的用地類型為水田及人工濕地,主要集中于廣州、中山、佛山、江門以及珠海等地,之后過(guò)渡到灌叢、闊葉林,而針葉林以及草地的面積占比較?。▓D2)。

      3.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值分析

      西江水陸交錯(cuò)帶各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量共計(jì)2 832 338.3萬(wàn)元,研究區(qū)各土地利用類型對(duì)應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值占比大小依次為:水域>闊葉林>人工濕地>灌叢>水田>針葉林>自然濕地>草地。從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值高低上看,水域、人工濕地、闊葉林以及灌叢所提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值較高,其中水系的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量最高為894 546.9萬(wàn)元,占比為31.5833%,自然濕地和草地則相對(duì)較低,僅占了0.2367%和0.0022%(表1)。

      在8類生態(tài)系統(tǒng)中,均呈現(xiàn)出調(diào)節(jié)服務(wù)的價(jià)值遠(yuǎn)高于同一類型生態(tài)系統(tǒng)、同一梯度另外三種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值,支持服務(wù)次之,供給服務(wù)與文化服務(wù)價(jià)值最低。在同一梯度級(jí)、不同的生態(tài)系統(tǒng)之間,水域、闊葉林地、灌叢地和針葉林地生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值量普遍高于其余用地類型,草地、自然濕地的價(jià)值占比最低(表2)。然而,在謝高地[13]等制定的中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積ESV當(dāng)量表中,濕地的4大生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)都相對(duì)較大,因此,研究區(qū)自然濕地生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值占比最低的主要因素應(yīng)當(dāng)是其所占面積太小。

      由表2可知,在4大生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中,價(jià)值高低依次為:調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值>支持服務(wù)價(jià)值>文化服務(wù)價(jià)值>供給服務(wù)價(jià)值。其中,調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他三種服務(wù)的價(jià)值。水域生態(tài)系統(tǒng)所占面積不大,但具有較高的服務(wù)價(jià)值系數(shù),因此計(jì)算后所得ESV值較高。其中水域生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值和供給服務(wù)價(jià)值占比最高,遠(yuǎn)超于其他類型的生態(tài)系統(tǒng)。

      表2 西江廣東段水陸交錯(cuò)帶4大服務(wù)價(jià)值總表Tab. 2 Total table of four service values of the water-land ecotone in Guangdong section of Xijiang River

      從調(diào)節(jié)服務(wù)來(lái)看,水域生態(tài)系統(tǒng)提供的價(jià)值量最高,達(dá)789 997.8萬(wàn)元,占據(jù)總量的1/3左右;從供給服務(wù)來(lái)看,水域生態(tài)系統(tǒng)提供的價(jià)值量最為突出,達(dá)65 779.7萬(wàn)元,占據(jù)總量的半數(shù);從支持服務(wù)來(lái)看,闊葉林生態(tài)系統(tǒng)和人工濕地生態(tài)系統(tǒng)提供的價(jià)值量最高,分別為158 386.6萬(wàn)元和116 380.0萬(wàn)元,各占據(jù)總量的1/3左右,其中人工濕地生態(tài)系統(tǒng)稍遜之;而從文化服務(wù)來(lái)看,人工濕地生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值量最為突出,達(dá)53 134.9萬(wàn)元,占據(jù)總量近半。

      3.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值隨梯度變化趨勢(shì)分析

      西江水陸交錯(cuò)帶單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值隨梯度變化在1~2 km之間呈現(xiàn)出斷崖式下降的趨勢(shì),而水域面積的變化趨勢(shì)以及價(jià)值變化趨勢(shì),都與西江水陸交錯(cuò)帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量的變化趨勢(shì)高度一致,由此可以推測(cè),水域生態(tài)系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)西江水陸交錯(cuò)帶的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值影響非常大(圖3-4)。

      圖3 單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值以及各用地類型隨梯度變化趨勢(shì)圖Fig. 3 The change trend of ecosystem service value per unit area and land use type with gradient

      圖4 各生態(tài)系統(tǒng)以及總服務(wù)價(jià)值隨梯度變化趨勢(shì)圖Fig. 4 Variation trend of each ecosystem and total service value with gradient

      在距離河岸1 km的梯度范圍內(nèi),水域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他生態(tài)系統(tǒng),而在距離河岸2 km的梯度范圍內(nèi),生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值急劇下降,而后隨著梯度級(jí)的增加,價(jià)值增量不明顯;闊葉林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值隨著梯度的增加增量較為明顯(圖4)。

      由圖5可知,從供給服務(wù)來(lái)看,1 km梯度級(jí)水域的供給服務(wù)價(jià)值在所有生態(tài)系統(tǒng)類型的供給服務(wù)價(jià)值總量中占80%左右,占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位;2 km梯度級(jí)水域提供的供給價(jià)值縮減到5%左右;而后隨著梯度級(jí)的增大,其他生態(tài)系統(tǒng)類型的作用逐漸突顯,其中人工濕地和闊葉林的增量最為明顯,在2~5 km梯度級(jí)內(nèi),人工濕地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值最高,而在6~10 km梯度級(jí)內(nèi)闊葉林的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值最高。值得注意的是,水田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值中的供給服務(wù)價(jià)值為負(fù)數(shù)。原因是水田生態(tài)系統(tǒng)中是以水稻的種植為主,生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)消耗大量水資源,其水源涵養(yǎng)功能較低甚至呈現(xiàn)出負(fù)增長(zhǎng)的趨勢(shì),若水田轉(zhuǎn)為其他類型的生態(tài)系統(tǒng)則會(huì)提高其供給服務(wù)價(jià)值[22-26]。

      從調(diào)節(jié)服務(wù)來(lái)看,水域、闊葉林以及人工濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值占比最高。河流是水分循環(huán)的重要路徑,植被和濕地在調(diào)節(jié)近地表溫度和濕度方面承擔(dān)著十分重要的調(diào)節(jié)功能。在1 km梯度級(jí)中,水域的調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位,在所有生態(tài)系統(tǒng)類型的調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值總量中占85%左右;在2 km梯度級(jí)中,水域提供的調(diào)節(jié)價(jià)值縮減到7%左右,而其他各類生態(tài)系統(tǒng)類型的作用逐漸提升;隨著梯度級(jí)的增加,闊葉林生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值有較大提升,演變成為調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值最為顯著的生態(tài)系統(tǒng)類型。

      從支持服務(wù)來(lái)看,在1 km梯度范圍內(nèi),人工濕地和水域提供的支持服務(wù)價(jià)值量最高、所占份額最大,二者一共占據(jù)了約80%的份額;隨著梯度級(jí)的增加,其他類型的價(jià)值占比也不斷增加,而增量最明顯的是闊葉林,在3 km梯度級(jí)別時(shí)已經(jīng)超越了人工濕地所占的份額,演變成為支持服務(wù)價(jià)值最為顯著的生態(tài)系統(tǒng)類型。其他生態(tài)系統(tǒng)在3 km梯度級(jí)以上的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增量并不明顯。

      從文化服務(wù)來(lái)看,人工濕地生態(tài)系統(tǒng)文化服務(wù)價(jià)值占比約為42.5647%,遠(yuǎn)高于其他生態(tài)系統(tǒng)類型,在所有生態(tài)系統(tǒng)類型的文化服務(wù)價(jià)值總量中占據(jù)主導(dǎo)地位,但隨著梯度由小增大,價(jià)值呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢(shì)。在1 km的梯度級(jí),水域生態(tài)系統(tǒng)提供的文化服務(wù)價(jià)值最大,人工濕地生態(tài)系統(tǒng)其次,二者一共占據(jù)了約90%的份額;在2 km的梯度級(jí),水域提供的文化價(jià)值縮減到1%左右,人工濕地提供的文化價(jià)值則占據(jù)過(guò)半份額;而后隨著梯度級(jí)的增加,闊葉林和灌叢、針葉林等生態(tài)系統(tǒng)逐漸增加了份額,其中闊葉林的增量最為明顯,在9 km的梯度級(jí)超過(guò)人工濕地成為提供文化服務(wù)價(jià)值最大的生態(tài)系統(tǒng)(圖5)。

      圖5 八大生態(tài)系統(tǒng)不同梯度級(jí)的各服務(wù)價(jià)值占比分布圖Fig. 5 Distribution of service value at different gradient levels in eight ecosystems

      4 結(jié)論與討論

      4.1 結(jié)論

      研究區(qū)生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值總量共計(jì)2 832 338.3萬(wàn)元,研究區(qū)各土地利用類型對(duì)應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值占比大小依次為:水域>闊葉林>人工濕地>灌叢>水田>針葉林>自然濕地>草地。其中,水域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量為研究區(qū)各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值中最高的,且其中的供給服務(wù)價(jià)值最為突出,達(dá)到了各類生態(tài)系統(tǒng)供給服務(wù)價(jià)值的一半以上,而調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值達(dá)到789 997.8萬(wàn)元,占到了所有生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值的36.4771%;其次是闊葉林生態(tài)系統(tǒng),在供給、支持等各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值中均占到了20%~40%的份額;人工濕地生態(tài)系統(tǒng)在供給服務(wù)與文化服務(wù)價(jià)值方面的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值同樣非常突出,均占比重在35%以上。說(shuō)明各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的高低并非完全取決于面積的大小,而是由其能夠提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的高低來(lái)決定的;但研究區(qū)自然濕地生態(tài)系統(tǒng)受損嚴(yán)重,過(guò)小的面積已經(jīng)嚴(yán)重影響到自然濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的正常發(fā)揮。

      西江兩岸的用地類型隨著與西江距離的近遠(yuǎn)關(guān)系,呈現(xiàn)出水域—水田—人工濕地—闊葉林—針闊混交林等由水域生態(tài)系統(tǒng)向陸地生態(tài)系統(tǒng)變化的趨勢(shì);生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的高低也隨之產(chǎn)生了相應(yīng)變化。在1 km的梯度級(jí)別內(nèi),作為水域與陸地接壤的重要交界面,是水陸交錯(cuò)帶中物質(zhì)交換、能量流動(dòng)最頻繁最劇烈的區(qū)域,水域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值占據(jù)了主導(dǎo)地位,貢獻(xiàn)了80%左右的供給服務(wù)和85%的調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值;體現(xiàn)了更多樣的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與更高的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值;水域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值隨著與西江距離的增加而減少,2 km梯度級(jí)的水域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值呈斷崖式下降,供給價(jià)值縮減到5%左右。而后隨著梯度級(jí)增加,水域生態(tài)系統(tǒng)逐漸向普通的陸地生態(tài)系統(tǒng)過(guò)渡。取而代之的是人工濕地和闊葉林的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位,2~5 km的梯度級(jí)別內(nèi)人工濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值最高,6~10 km梯度級(jí)別內(nèi)闊葉林的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值最高。

      與之相對(duì)應(yīng),生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由大面積的單一水域逐漸趨向于更復(fù)雜多樣的形式,景觀破碎度也隨之增加,不利于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的提高。西江水陸交錯(cuò)帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值隨著距水域遠(yuǎn)近而變化的趨勢(shì)在一定程度上佐證了水陸交錯(cuò)帶相對(duì)于陸地在生態(tài)功能上的優(yōu)越性。再次證明了不同用地類型以及景觀空間配置會(huì)導(dǎo)致景觀空間的異質(zhì)性,經(jīng)景觀功能傳導(dǎo),一定程度上會(huì)引發(fā)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值在空間上的差異,最終導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的空間差異,基本呈現(xiàn)出景觀破碎度越高、景觀類型分散性越大,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值越低的規(guī)律[26]。

      研究結(jié)果將為廣東省正在進(jìn)行的碧道建設(shè)以及國(guó)土空間規(guī)劃背景下的綠地系統(tǒng)構(gòu)建提供理論依據(jù),充分說(shuō)明濱江(河)1 km范圍內(nèi)設(shè)置的碧道,其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值將數(shù)倍于一般的綠色廊道,并為碧道寬度的設(shè)置提供依據(jù)。

      4.2 討論

      人工濕地是西江流域廣東段一種較為獨(dú)特的濕地類型,主要用于魚蝦等水產(chǎn)品的養(yǎng)殖,布局規(guī)整,相較于自然濕地呈現(xiàn)出生境單一、物種稀少的景觀特征,體現(xiàn)了市場(chǎng)需求和農(nóng)民主觀意愿等主要因素對(duì)景觀生態(tài)系統(tǒng)的影響。在養(yǎng)殖過(guò)程中,大量的魚、蝦等水產(chǎn)品的繁養(yǎng)也會(huì)消耗一定的自然資源,且存在農(nóng)田灌溉水污染以及養(yǎng)殖廢水排入河流等情況,即使是經(jīng)人工改造提升后的水庫(kù)、魚塘、蝦塘等,雖然仍具備濕地的基本特征,但是人工濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及價(jià)值應(yīng)低于自然濕地。然而在本研究計(jì)算過(guò)程中,未及深化展開(kāi),仍然按照自然濕地的系數(shù)進(jìn)行人工濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值計(jì)算,預(yù)計(jì)計(jì)算結(jié)果會(huì)略高于實(shí)際價(jià)值,有待進(jìn)一步研究以消除誤差。此外,除本文詳細(xì)分析的沿河流斷面10 km梯度總體變化特征之外,河流縱向上梯度變化呈現(xiàn)出上游多為闊葉林分布,更多發(fā)揮了水源涵養(yǎng)等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能;中游則更多分布有水田等用地類型,承擔(dān)著糧食生產(chǎn)等供給服務(wù);而下游出現(xiàn)了大量的人工濕地,主要提供了支持服務(wù),由于篇幅所限,本文未作進(jìn)一步深化研究,將在今后的研究中不斷完善。

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