鄉(xiāng)村土地開(kāi)發(fā)對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響

黃 英， 譚三清， 張 貴

(中南林業(yè)科技大學(xué)林學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410004)

鄉(xiāng)村土地開(kāi)發(fā)對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響

黃 英， 譚三清， 張 貴

(中南林業(yè)科技大學(xué)林學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410004)

根據(jù)馬家河鄉(xiāng)2005年和2010年的土地開(kāi)發(fā)利用數(shù)據(jù)，采用Costanza提出的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值(ESV)計(jì)算方法，對(duì)其不同利用類(lèi)型土地的森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及森林生態(tài)系統(tǒng)單項(xiàng)服務(wù)功能的價(jià)值進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表明：馬家河鄉(xiāng)土地利用類(lèi)型變化中，以林地、居住及建設(shè)用地等類(lèi)型變化為主。其中，林地面積減少的最多，其所占國(guó)土總面積的比例減少幅度達(dá)到11.94%；其次為耕地面積，減少了3.02%；果園、草地水域的面積基本保持不變；而居住及建設(shè)用地增幅最大，達(dá)到了8.14%。馬家河鄉(xiāng)土地的森林生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能價(jià)值以林地價(jià)值減少最多，達(dá)到664.5元；果園價(jià)值減少459.77元；耕地價(jià)值減少188.97元；草地價(jià)值減少了64.39元；水域、居住及建設(shè)用地和未利用地的價(jià)值有不同程度的上升。馬家河鄉(xiāng)森林生態(tài)系統(tǒng)單項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值中除了森林游憩保健服務(wù)功能的價(jià)值有所上升，其余各項(xiàng)服務(wù)功能的價(jià)值均有不同程度地下降。

鄉(xiāng)村土地開(kāi)發(fā)； 森林生態(tài)系統(tǒng)； 服務(wù)功能； 價(jià)值評(píng)估； 馬家河鄉(xiāng)

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是人類(lèi)生存和發(fā)展的基本條件，它是指通過(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)[1]。森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地主要生態(tài)系統(tǒng)之一，其服務(wù)功能受人口結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、動(dòng)植物遷徙、自然災(zāi)害等多方面的影響，而土地開(kāi)發(fā)利用是其中最主要的影響因素之一，對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)維持其服務(wù)功能起決定性作用[2]。土地開(kāi)發(fā)利用改變了鄉(xiāng)村地區(qū)原有的土地結(jié)構(gòu)和植被分布，從而改變了森林生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。因此，研究鄉(xiāng)村土地開(kāi)發(fā)利用背景下其森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的變化，有利于合理開(kāi)發(fā)鄉(xiāng)村土地資源，為鄉(xiāng)村森林生態(tài)系統(tǒng)的保育工作提供參考[3]。

1 研究區(qū)概況

1.1自然地理

馬家河鄉(xiāng)位于東經(jīng)111°56′30″，北緯28°06′03″，地處株洲市天元區(qū)，東臨湘江，北依國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)，西與湘潭市隔江相望，南與群豐鎮(zhèn)接壤。該鄉(xiāng)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，其氣候溫暖，四季分明，年平均氣溫15～17℃,熱量充足，降水充沛，平均降水量1400mm以上，無(wú)霜期在282d以上，氣候條件比較優(yōu)越。馬家河鄉(xiāng)的地貌類(lèi)型結(jié)構(gòu)包括山地、丘陵、平原、低崗地、水域、高崗地。山地主要集中于東南部，高崗地以中北部居多，平原沿湘江分布。馬家河鄉(xiāng)土壤類(lèi)型多種多樣，包括紅壤、黃壤和水稻土等，以紅壤為主。

1.2人口與經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)

至2011年末，馬家河鄉(xiāng)常住人口23062人，199個(gè)村民小組，5926戶(hù)。全鄉(xiāng)土地總面積5122hm2，被納入株洲市規(guī)劃控制范圍內(nèi)的有10個(gè)村，170個(gè)村民小組。近5年來(lái)，該鄉(xiāng)引進(jìn)資金3.5億元，引進(jìn)項(xiàng)目20多個(gè)，其中神農(nóng)生態(tài)園、華洲實(shí)業(yè)、鑫泰建材、運(yùn)鋒刀具、金馬綠色產(chǎn)品大市場(chǎng)已建成投產(chǎn)，太高水庫(kù)鄉(xiāng)村俱樂(lè)部已開(kāi)業(yè)，神州紅、天馬駕校、金龍果園、新馬衛(wèi)星城、櫻桃鴨、白薯和娃娃菜深加工、南方閥門(mén)7個(gè)項(xiàng)目也已完工。這些項(xiàng)目的建成投產(chǎn)，成為了該鄉(xiāng)的主要經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。馬家河高塘村還開(kāi)辦了高塘大禹集團(tuán)，帶動(dòng)了全鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1.3森林資源

馬家河鄉(xiāng)的森林覆蓋率為61.17%，比湖南省的森林覆蓋率57.13%高4.04%；主要林分類(lèi)型有杉木、松木、闊葉林、竹林、經(jīng)濟(jì)林，其面積分別為313.04、41.37、545.58、100.62、117.39hm2，占林地總面積的比例分別為28%、37%、49%、9%、10.5%。

2 研究方法

2.1土地利用數(shù)據(jù)的獲取

主要采取參與實(shí)地調(diào)查和勘測(cè)以及向當(dāng)?shù)鼗鶎恿謽I(yè)管理站和征地拆遷部門(mén)借閱資料的方式來(lái)獲得土地利用數(shù)據(jù)。由于馬家河鄉(xiāng)的征地工作正在進(jìn)行中，其土地利用情況不穩(wěn)定，征地拆遷部門(mén)的土地利用現(xiàn)狀圖只有到2010年底的，因此，主要數(shù)據(jù)是2005年和2010年的土地利用數(shù)據(jù)(每5年更新一次)。

2.2森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)價(jià)

采用Costanza[1]等人方法對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值ESV的計(jì)算公式如下：

ESV=∑AK×VCK

(1)

ESVf=∑(AK×VCKf)

(2)

3 結(jié)果與分析

3.1土地利用變化

馬家河鄉(xiāng)2005—2010年各種利用類(lèi)型土地的面積與其所占國(guó)土總面積(5122hm2)的比例發(fā)生了較大的變化，林地從1711.91hm2減少到1118.44hm2，所占比例減幅達(dá)到11.94%；耕地從560.14hm2減少到410.07hm2，減幅為3.02%；居住及建設(shè)用地從128.01hm2增加到545.92hm2，增幅達(dá)到了8.14%；未利用地從68.61hm2增加到350.37hm2，增幅為5.42%；果園、草地和水域面積基本保持不變(見(jiàn)表1)。馬家河鄉(xiāng)2005—2010年土地利用變化集中表現(xiàn)在林地、耕地向居住及建設(shè)用地和未利用土地轉(zhuǎn)化。

表1 2005、2010年各種利用類(lèi)型土地的面積與其所占國(guó)土總面積的比例Tab.1 Theareasofdifferentlandusetypesandtheirpro-portionin2005and2010結(jié)構(gòu)2005年2010年面積(hm2)比例(%)面積(hm2)比例(%)耕地560.1411.04410.078.02果園456.129.03452.548.82林地1711.9133.121118.4421.18草地2118.2041.622166.4842.29水域79.891.6279.021.62居住及建設(shè)用地128.012.50545.9210.64未利用地68.611.41350.376.83

3.2森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值變化

(1) 鄉(xiāng)村森林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值變化

將馬家河鄉(xiāng)的土地利用類(lèi)型與生態(tài)系統(tǒng)的各項(xiàng)服務(wù)功能相結(jié)合采用計(jì)算公式(1)，得到2005年和2010年不同利用類(lèi)型土地的生態(tài)服務(wù)功能的價(jià)值(見(jiàn)表2)。其中，耕地的總價(jià)值從12188.21元減少到11999.24元；果園的總價(jià)值從16657.57元減少到16197.80元；林地的總價(jià)值從26033.44元減少到25368.94元；草地的總價(jià)值從29731.90元減少到29667.51元；水域、居住及建設(shè)用地、未利用地的總價(jià)值有不同程度的上漲。

土地利用類(lèi)型決定生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值[4]。馬家河鄉(xiāng)土地的森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值以林地、耕地、果園的所占比例較高，而未利用土地、居住建設(shè)用地的較低。因此，應(yīng)盡量控制生態(tài)價(jià)值較低的用地，加大還林力度，增加林地面積。

(2) 鄉(xiāng)村森林生態(tài)系統(tǒng)單項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值變化

近年來(lái)，隨著鄉(xiāng)村的土地開(kāi)發(fā)利用，森林的面積日益銳減，森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值也在逐漸減少[5]，根據(jù)計(jì)算公式(2)計(jì)算森林生態(tài)系統(tǒng)單項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值(見(jiàn)圖1、表2)。結(jié)果表明：在2005年和2010年馬家河鄉(xiāng)的森林生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值構(gòu)成中提供林副產(chǎn)品、涵養(yǎng)水源、固土保肥、固碳釋氧、凈化環(huán)境、維護(hù)生物多樣性、游憩保健等的服務(wù)功能起著主導(dǎo)作用。在2005—2010年，馬家河鄉(xiāng)土地利用變化導(dǎo)致森林生態(tài)系統(tǒng)的單項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值發(fā)生變化，除了森林游憩保健服務(wù)功能的價(jià)值在一定程度上有所上升，其余各項(xiàng)服務(wù)功能的價(jià)值均有不同程度地下降。按土地利用類(lèi)型，馬家河鄉(xiāng)土地的森林生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能價(jià)值以林地價(jià)值減少最多，達(dá)到664.5元；果園價(jià)值減少459.77元；耕地價(jià)值減少188.97元；草地價(jià)值減少了64.39元；水域、居住及建設(shè)用地和未利用地的價(jià)值有不同程度的上升。

表2 馬家河鄉(xiāng)不同利用類(lèi)型土地的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值表Tab.2 EcosystemservicesvaluesofdifferentlandusetypesinMajiaheTownship(元)土地類(lèi)型提供林副產(chǎn)品涵養(yǎng)水源固土保肥固碳釋氧2005年2010年2005年2010年2005年2010年2005年2010年耕地1765.461735.351690.101682.351553.761550.232176.782146.45果園1741.301564.301296.581174.131952.141890.121268.891236.78林地2228.822011.4010532.2310453.562908.412845.343449.233345.56草地635.12630.4518799.4518800.343807.683801.232457.362425.45水域002573.122720.34201.35200.468.028.02居住及建設(shè)用地00000000未利用地00567.45554.56435.45414.34253.34316.46合計(jì)6370.705941.5035458.9335385.2810858.7910701.729613.629478.72凈化環(huán)境維護(hù)生物多樣性游憩保健總價(jià)值2005—2010年總價(jià)值變化2005年2010年2005年2010年2005年2010年2005年2010年2203.242198.451780.291768.461018.581017.9512188.2111999.24-188.973985.013983.462002.451995.674411.204353.3416657.5716197.80-459.772111.822105.672572.812450.652230.122156.7626033.4425368.94-664.51127.041103.031874.671878.561030.581028.4529731.9029667.51-64.39439.32438.45920.201000.651415.381400.455557.395768.37+210.980000001256.241285.36+29.1200003194.763245.353194.763245.35+50.599866.439829.069150.429093.9913300.6213202.3094619.5193532.57-1086.94

圖1 馬家河鄉(xiāng)森林生態(tài)系統(tǒng)單項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值Fig.1 Single service function value of forest ecosystem in Majiahe Township

4 結(jié)論與討論

(1) 馬家河鄉(xiāng)土地利用類(lèi)型變化中，以林地、居住及建設(shè)用地等類(lèi)型變化為主。其中，林地面積減少的最多，其所占國(guó)土總面積的比例減少幅度達(dá)到11.94%；其次為耕地面積，減少了3.02%；果園、草地水域的面積基本保持不變；而居住及建設(shè)用地增幅最大，達(dá)到了8.14%。

(2) 馬家河鄉(xiāng)土地的森林生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能價(jià)值以林地價(jià)值減少最多，達(dá)到664.5元；果園價(jià)值減少459.77元；耕地價(jià)值減少188.97元；草地價(jià)值減少了64.39元；水域、居住及建設(shè)用地和未利用地的價(jià)值有不同程度的上升。

(3) 馬家河鄉(xiāng)森林生態(tài)系統(tǒng)單項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值中除了森林游憩保健服務(wù)功能的價(jià)值有所上升，其余各項(xiàng)服務(wù)功能的價(jià)值均有不同程度地下降。

(4) 由于研究區(qū)域數(shù)據(jù)更新缺乏連續(xù)性，本研究只選取了2005年和2010年的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，導(dǎo)致研究結(jié)果不能準(zhǔn)確地反映鄉(xiāng)村土地利用變化對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)性影響，這些還需在以后的研究中改進(jìn)。

[1] Costanza, Arge, Groot, et al. The value of the world’s ecosystem services and natural capital[J].Nature, 2007, 387:253-260.

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[3] 章家恩,饒衛(wèi)民.農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能與可持續(xù)利用對(duì)策探討[J].生態(tài)學(xué)雜志,2004,23(4):99-102.

[4] 楊璐,胡振琪,李新舉,等.城市礦糧復(fù)合區(qū)土地利用變化及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2007,23(12):70-75.

[5] 段瑞娟,郝晉珉,張潔瑕.北京區(qū)位土地利用與生態(tài)服務(wù)價(jià)值變化研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2006,22(9):21-28.

(文字編校：唐效蓉，龔玉子)

Effectofrurallanddevelopmentonforestecosystemservices

HUANG Ying, TAN Sanqing， ZHANG Gui

(College of Forestry, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China)

According to the land use data of Majiahe Township in 2005 and 2010, the ecosystem services value of different land use types and single service value of forest ecosystem in Majiahe Township were evaluated by using the ESV formula. The results showed that, the change of land use type was mainly based on forest land, residential and constructive land. The decreased degree of forest land area was the largest, reached 11.94%, followed by cultivated land area which decreased by 3.02%. The areas of orchard, grassland and water remained constant, while the increased degree of residential and constructive land area was the largest, reached 8.14%. Among the ecosystem services values of different land use types in Majiahe Township, the forest land value had the largest descent of 664.5 yuan, the orchard value decreased by 459.77 yuan, the cultivated land value decreased by 188.97 yuan, and the grassland value decreased by 64.39 yuan, while the values of water, residential and constructive land and unused land had an increasing tendency in different degrees. The values of forest ecosystem in single service decreased in different degree except the forest recreation and health service value increased.

rural land development; forest ecosystem; service function; value assessment; Majiahe Township

2012-03-24

2012-05-15

中南林業(yè)科技大學(xué)青年基金重點(diǎn)項(xiàng)目(200705)。

黃 英(1987-)，女，湖南省株洲市人，碩士研究生，主要從事森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)研究。

F 301.24; X 196

A

1003-5710(2012)03-0046-04

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2012. 03. 012