基于土地利用變化的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)價(jià)

[摘要]生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化間接體現(xiàn)土地利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整。以近10年（2009-2018年）重慶市土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用動(dòng)態(tài)度指標(biāo)觀察、分析土地利用的變化，引用價(jià)值模型對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行佑算。研究結(jié)果表明：近10年研究區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)變化明顯，林地、建設(shè)用地規(guī)模分別增加75755.43hn尹和102901.64hm平，動(dòng)態(tài)度變福分別為0.22'D和1.87"%;研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總體呈緩慢增長(zhǎng)，2018年達(dá)到1183.95億元，其中林地的貢獻(xiàn)率最大;水域的生態(tài)價(jià)值變化率最高，其面積的增加時(shí)總價(jià)值有較強(qiáng)的放大作用。

[關(guān)鍵詞]土地利用;生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值;重慶

[中圖分類號(hào)]X196 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

LUCC相關(guān)研究計(jì)劃提出后，對(duì)土地利用/土地覆被變化的研究成為生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的熱點(diǎn)。土地作為承載生活空間、生產(chǎn)空間、生態(tài)空間的物質(zhì)基礎(chǔ)，在輸送社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也為人類提供了巨大的生態(tài)效益。隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，土地不斷地被開(kāi)發(fā)與利用，致使土地利用/土地覆被劇烈變化，改變生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)而調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、過(guò)程和功能直接或間接得到的生命支持產(chǎn)品和服務(wù)，其服務(wù)功能的類型和強(qiáng)度受土地利用結(jié)構(gòu)變化的直接影響。本文基于重慶市近年來(lái)土地利用的調(diào)整情況，依據(jù)土地夜被為測(cè)算指標(biāo)，分析重慶市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化，以反映土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響效果，可為重慶市國(guó)土空間優(yōu)化、生態(tài)系統(tǒng)功能調(diào)控、區(qū)域生態(tài)保護(hù)提供理論依據(jù)。1研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源，.1研究區(qū)概況

重慶市位于長(zhǎng)江上游地區(qū)，是四大直轄市之一，介于北緯280 10'一320 13'、東經(jīng)1050 11'一1100 11'之間，幅員面積約2。地形地貌復(fù)雜，以山地、丘陵為主，整體地勢(shì)南高北低，東南部靠大巴山和武陵山兩大山脈。重慶屬中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，夏熱冬暖，無(wú)霜期長(zhǎng)，雨量豐沛，水資源豐富，河流眾多。經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，截止2019年底，生產(chǎn)總值達(dá)到2.36萬(wàn)億元，城鄉(xiāng)人均可支配收入均超過(guò)8%。1.2數(shù)據(jù)來(lái)源

土地利用數(shù)據(jù)由重慶市土地利用變更調(diào)查（2009-2018年）整理得到，參照國(guó)家土地利用分類系統(tǒng)，結(jié)合實(shí)際狀況，將土地利用類型分為耕地、園地、林地、草地、建設(shè)用地、水域和未利用地7類。

2研究方法

2.1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)。模型表達(dá)式如下：

式中：IC一某種土地利用類型的年變化率;Si、呀一分別為研究初期和末期的某種土地利用類型的分布面積，單位為1=2;Ti，Ti-份別為研究初期和末期的時(shí)間，單位為年。

2.2生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算

由于影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的因素較多，因此存在多種多樣的衡量模型。本文采用基于貨幣量的價(jià)值量評(píng)價(jià)法，借鑒謝高地等的研究成果，根據(jù)重慶的實(shí)際情況加以適當(dāng)修改，制定了生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價(jià)值，如表1所示。

生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值估算公式為：

式中：ESV表示研究區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值;人是第i種土地利用類型的面積（hm²）;擬是生態(tài)價(jià)值系數(shù)（元&a2）

2.3生態(tài)價(jià)值變化率指數(shù)

為表征研究區(qū)內(nèi)某一土地利用類型的面積改變導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值的變化情況，引人生態(tài)價(jià)值變化率指標(biāo)（CR），其可以衡量某種土地利用類型分布面積的變科拐寸生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值重要性。如果CR<1，表明該類土地利用方式的改變對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化影響較弱;如果CR>1，表明該類土地利用方式的改變對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化影響顯著。計(jì)算公式如下：

式中：ESV為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值;A為某種土地利用類型的分布面積（hm

3 結(jié)果分析

3.1 土地利用變化分析

從重慶市各時(shí)段土地利用結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)（表2）看出，2009-2018年以來(lái)，各類土地利用類型占比排名情況未發(fā)生改變，但由于重慶市經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、居民生活水平的提高、城鎮(zhèn)化與工業(yè)化步伐的加快給城市建設(shè)帶來(lái)巨大生機(jī)，建設(shè)用地面積由2009年的611769.27hm²增加至2018年的714670.91hm²，增長(zhǎng)16.82%，占地比例也由7.43%提升至8.68%。自《重慶市林地保護(hù)管理?xiàng)l例》嚴(yán)格實(shí)施后，重慶市對(duì)縉云山、中梁山、銅鑼山、明月山開(kāi)展的一系列整治修復(fù)工作以及生態(tài)林建設(shè)工作實(shí)施和新一輪退耕還林工作的展開(kāi)，使得林地面積在2009年的基礎(chǔ)上增加75755.43hm²，2018年達(dá)到3867397.54hm²，占比為46.95%。由于水土流失、土地撂荒以及村鎮(zhèn)用地的大量擴(kuò)展，耕地面積大幅下降，期間耕地面積共減少67931.71hm²，比率也隨之下降到28.78%。對(duì)未利用地的開(kāi)發(fā)與利用使得未利用地的面積變化顯著，從515441.58hm²減少至421558.70hm²，減少了93882.88hm²，占比也從6.26%減少至5.12%。變化較小的為園地、草地和水域，其中水域面積僅減少348.92hm²。

土地利用變化速度可以從動(dòng)態(tài)度絕對(duì)值中得到體現(xiàn)。2009-2012，2012-2015，2015-2018三個(gè)期間，耕地與林地的動(dòng)態(tài)度絕對(duì)值呈遞增趨勢(shì)，土地轉(zhuǎn)型速度加快;園地與草地的動(dòng)態(tài)度絕對(duì)值呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明他們變化的速度趨于平緩;建設(shè)用地和未利用地的動(dòng)態(tài)度絕對(duì)值呈U形，不穩(wěn)定，且值較大，意味著未利用地的高轉(zhuǎn)化速率與建設(shè)用地的高形成速率;水域的動(dòng)態(tài)度絕對(duì)值最小，表明其利用方式的穩(wěn)定性。總體上，未利用地與建設(shè)用地的動(dòng)態(tài)度變幅處于一種較高水平，表明重慶市不斷的進(jìn)行開(kāi)發(fā)與擴(kuò)張，城鎮(zhèn)俗垂率加快，導(dǎo)致建設(shè)用地不斷增加。

3.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值演變

重慶市2009-2018年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值呈v型變化（表3）。2009-2012年，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值呈階段性下降，由1177.75億元下降至1174.06億元，盡管耕地的面積增加12894.69hm²，使其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增加了0.87億元，但完全不足以抵消其他土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的大幅下降，其中僅林地和建設(shè)用地就分別下降1.66和1.39億元。2012-2015年，林地面積增加23144.25hm²，使生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增加5.01億元，建設(shè)用地的持續(xù)擴(kuò)張與耕地?cái)?shù)量的減少使得生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值分別減少1.01和1.40億元，但整體上升1.94億元。2015-2018年，雖然耕地面積下降60012.7hm²，建設(shè)用地面積增加32854.80hm²，二者使得生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值下降8.10億元，但是林地面積繼續(xù)增大，增加60291.07hm²，使生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增加13.06億元，使得期間生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值依然保持上升，從1175.99億元增加至1183.95億元，增長(zhǎng)0.68%。

另外，從各研究時(shí)段來(lái)看，林地是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值構(gòu)成的主要土地利用類型，以約46%的面積占比，占據(jù)了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量的約70%，貢獻(xiàn)最大。2009年、2012年、2015年、2018年，林地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值分別是821.21億元、819.54億元、824.56億元和837.61億元，占生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值的比例分別是69.73%、69.80%、70.12%和70.75%。然后是耕地與水域，均占總價(jià)值的13%-14%，是總價(jià)值的重要組成部分;草地由于其面積較小，僅占總價(jià)值的1%左右;未利用地占比最小，不到1%。

3.3 生態(tài)價(jià)值變化率分析

通過(guò)上下調(diào)整各土地利用類型面積的增加量，可以計(jì)算出調(diào)整前后生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值，根據(jù)公式（3）得到生態(tài)價(jià)值變化率（表4）。可以看到影響重慶市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化最大是水域，水域面積每增加1%，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值就增加4.013%-4.034%;其次為林地，面積每增加1%，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值就增加1.507%-1.115%。因此，加強(qiáng)水域與林地的保護(hù)對(duì)城市生態(tài)建設(shè)有重要涵義。

4 結(jié)論與不足

（1）2009-2018年重慶市土地利用結(jié)構(gòu)變化明顯。土地利用變化主要體現(xiàn)在耕地、未利用地、園地、草地向林地和建設(shè)用地轉(zhuǎn)變，耕地、未利用地、園地、草地面積分別減少67931.71hm²、93882.88hm²、7573.23hm²和8920.35hm²，林地和建設(shè)用地分別增加75755.43hm²和102901.64hm²。

（2）研究時(shí)段內(nèi)，重慶市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值短期有回落現(xiàn)象，但整體表現(xiàn)上升，從2009年的1177.75億元到2018年的1183.95億元，增加6.20億元，平均以0.06%的年增長(zhǎng)率進(jìn)行增長(zhǎng)。盡管期間耕地減少面積與林地增加面積相差不大，建設(shè)用地不斷擴(kuò)張，但林地的生態(tài)價(jià)值系數(shù)遠(yuǎn)高于耕地，是使得區(qū)域總價(jià)值未降反升的關(guān)鍵。此外林地和水域的生態(tài)價(jià)值變化率均大于1，表明重慶市生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能受到林地與水域的面積變化較為顯著的影響。

（3）生態(tài)價(jià)值系數(shù)受到多個(gè)影響因子的共同作用，呈動(dòng)態(tài)變化。本研究并未考慮質(zhì)量因素和空間位置對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值產(chǎn)生的影響，也沒(méi)有對(duì)總價(jià)值變化的空間差異進(jìn)行討論，這是以后值得加強(qiáng)研究的地方。

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[收稿日期72020-02-29

[作者簡(jiǎn)介]丁渝航（1998-），男，重慶人，本科在讀。