基于專家知識的湖南湘江源頭區(qū)域生態(tài)服務(wù)價值變化研究

凡非得 韓艷玲

摘要 以湖南湘江源頭區(qū)域2000年、2005年和2010年遙感數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用基于專家知識的中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值測算方法，研究分析了湖南湘江源頭區(qū)域生態(tài)服務(wù)價值變化。結(jié)果表明，2000—2010年間，研究區(qū)總體生態(tài)服務(wù)功能呈先降低后增加的趨勢，區(qū)域整體生態(tài)服務(wù)功能增加了1 040萬元；區(qū)域單位面積生態(tài)服務(wù)價值較高，遠(yuǎn)高于全國平均水平；林地是該地區(qū)生態(tài)服務(wù)功能的最主要提供者；該地區(qū)生態(tài)服務(wù)功能以支持和調(diào)節(jié)功能為主。

關(guān)鍵詞 專家知識；生態(tài)服務(wù)價值；變化；湖南省；湘江源頭

中圖分類號 F301.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）09-0182-02

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是指生態(tài)系統(tǒng)所形成和維持的人類賴以生存與發(fā)展的條件與效用[1-2]，是人類社會生存與發(fā)展的基礎(chǔ)。20世紀(jì)90年代以來，由于生態(tài)環(huán)境的惡化，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能也越來越受到政府和科學(xué)家的關(guān)注，國內(nèi)外圍繞著生態(tài)服務(wù)功能做了大量研究[2-5]，美國和英國分別在2004年和2006年先后將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能列為生態(tài)學(xué)的重要研究議題[3]。湖南湘江源頭區(qū)域包括江華、寧遠(yuǎn)和藍(lán)山3個縣，區(qū)域總面積7 300 km2，該區(qū)域是國家和省級重點生態(tài)功能區(qū)，具有重要的生態(tài)功能，且國務(wù)院2014年將該區(qū)域列為首批全國生態(tài)文明先行示范區(qū)，在該區(qū)探索資源有償使用與生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制[6]，生態(tài)服務(wù)價值則是生態(tài)補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)[7]，因此現(xiàn)以湖南湘江源頭區(qū)域為例，采用基于專家知識的中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值測算方法，分析其生態(tài)服務(wù)價值變化特征，以期為該地區(qū)生態(tài)補(bǔ)償提供科學(xué)依據(jù)與參考。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

采用2000年、2005年和2010年的TM遙感數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，經(jīng)過幾何校正、圖像裁剪、目視解譯等步驟，參照IPCC和FAO LCCS土地覆被分類系統(tǒng)及《全國土地利用現(xiàn)狀分類（GBT 21010—2007）》國家標(biāo)準(zhǔn)，并考慮研究區(qū)土地資源實際情況，將研究區(qū)土地利用/覆被分為林地、草地、耕地、濕地、水體、建設(shè)用地、其他（主要為裸巖和裸土）等類型。

1.2 研究方法

Costanza等提出將全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分成17種，并得出每種生態(tài)服務(wù)功能在不同生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價值，該方法被國內(nèi)外許多學(xué)者應(yīng)用于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評價研究。與我國生態(tài)實際比較，該方法存在對耕地生態(tài)服務(wù)估計過低，對濕地估價過高的問題，因此謝高地等[4]通過對我國生態(tài)學(xué)家的調(diào)查，得出了中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價值。

筆者以謝高地提出的中國陸地生態(tài)系統(tǒng)價值為基礎(chǔ)，采用Costanza提出的ESV計算公式進(jìn)行評估，公式如下：

ESV=∑AkVCk

式中，ESV為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，AK為研究區(qū)K種土地類型的面積（hm2），VCk為K類土地單位面積生態(tài)服務(wù)價值系數(shù)[元/（hm2·年）]。評價中，由于建設(shè)用地主要為硬化的地面，總體生態(tài)服務(wù)價值較低甚至為負(fù)值[8]，因此本研究不考慮建設(shè)用地的生態(tài)服務(wù)價值。

2 結(jié)果與分析

2.1 土地利用變化

表1反映了研究區(qū)從2000—2010年土地利用變化的情況可以看出，10年間，該區(qū)域草地與建設(shè)用地持續(xù)增加，林地和水域先減少后增加，但總體來看，林地面積增加，而水域則減少，耕地和其他用地持續(xù)減少，濕地先增加后減少。面積增加的土地利用類型中，建設(shè)用地面積增加4 091.31 hm2，增加面積最大，其次為林地，面積增加了2 687.01 hm2，草地增加1 059.30 hm2，面積減少最多的土地利用類型為耕地，10年間減少了6 181.29 hm2，其次為其他類型，減少1 358.91 hm2。

分析表明，10年間由于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化建設(shè)，該區(qū)域有較多耕地轉(zhuǎn)化成了建設(shè)用地，同時由于國家在該區(qū)域?qū)嵤┑耐烁€林還草等生態(tài)工程措施使得該區(qū)域林地、草地面積增加。

2.2 總體生態(tài)服務(wù)價值變化

湖南湘江源頭區(qū)域生態(tài)服務(wù)價值如表2所示，2000年區(qū)域總體生態(tài)服務(wù)價值為74.585億元，2005年為74.489億元，2010年為74.689億元，呈現(xiàn)先降低后增加，整體呈增加的趨勢。2010年比2000年生態(tài)服務(wù)價值增加了1 040萬元。

湘江源頭區(qū)域單位面積生態(tài)服務(wù)價值在10 189～10 216元/（hm2·年）之間，遠(yuǎn)高于全國的5 844元/（hm2·年）和湖南省的8 167元/（hm2·年）單位面積生態(tài)服務(wù)價值，與我國排名第2位的臺灣地區(qū)[10 349元/（hm2·年）]單位生態(tài)服務(wù)價值相當(dāng)[9]，說明本區(qū)域具有極高的生態(tài)服務(wù)功能，同時也說明國家和湖南省將本區(qū)域列為全國和省級重點生態(tài)功能區(qū)是合適的。

2.3 不同土地利用類型生態(tài)服務(wù)價值變化

從表2可以看出，研究區(qū)林地所提供的生態(tài)服務(wù)價值最大，2000年、2005年、2010年3個年份分別占研究區(qū)服務(wù)價值的89.33%、89.32%和89.66%，10年間其生態(tài)服務(wù)功能先減少后增加，整體呈增加趨勢；其次為農(nóng)田，占研究區(qū)生態(tài)服務(wù)價值的1.23%～1.30%，但由于耕地面積持續(xù)減少，因而其提供的生態(tài)服務(wù)功能也在不斷降低；水域雖然占研究區(qū)面積比例較低，面積比例為0.70%～0.75%，但其提供了區(qū)域1.4%～1.5%的生態(tài)服務(wù)功能，表明其單位面積生態(tài)服務(wù)價值較高，因而其整體生態(tài)服務(wù)較高；草地生態(tài)服務(wù)整體呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢。

2.4 單項生態(tài)服務(wù)價值變化

從表3可以看出，湖南湘江源頭區(qū)域2000—2010年單項生態(tài)服務(wù)功能價值變化為：前期（2000—2005年），除氣候調(diào)節(jié)功能外，其他各項服務(wù)功能均呈下降趨勢，水文調(diào)節(jié)、維持生物多樣性、原材料生產(chǎn)、保持土壤和氣體調(diào)節(jié)下降幅度較大；主要原因為該時期區(qū)域生態(tài)服務(wù)價值系數(shù)較高的林地、耕地和水域面積減少，雖然濕地和草地面積增加可以在一定程度上增加該區(qū)域生態(tài)服務(wù)價值，但由于濕地增加面積較少，而草地單項生態(tài)服務(wù)價值系數(shù)較低，因而無法彌補(bǔ)區(qū)域土地利用變化導(dǎo)致的生態(tài)服務(wù)功能降低。后期（2005—2010年），除食物生產(chǎn)和廢物處理功能降低外，區(qū)域其他各項生態(tài)服務(wù)功能均呈增加趨勢，主要原因為前期該區(qū)域?qū)嵤┑耐烁€林還草工程開始發(fā)揮實效，林地面積增加較快，草地和水域面積也不同程度增加，雖然這一時期本區(qū)域建設(shè)用地大幅增加，但由于新增加林地和水域的單項生態(tài)服務(wù)價值系數(shù)較高，彌補(bǔ)了耕地減少和建設(shè)用地增加帶來的生態(tài)服務(wù)的降低，使得這一時期本區(qū)域整體生態(tài)功能呈增長趨勢。

3 結(jié)論

本研究以遙感影像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，參考目前國內(nèi)廣泛應(yīng)用的中國陸地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)價值系數(shù)，對湖南湘江源頭區(qū)域2000—2010年生態(tài)服務(wù)價值變化進(jìn)行了研究，研究結(jié)果表明：研究區(qū)生態(tài)服務(wù)價值呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢，整體呈增加的趨勢，2000年、2005年、2010年3個年份的生態(tài)服務(wù)價值分別為74.585億、74.489億、74.689億元；區(qū)域單位面積生態(tài)服務(wù)價值較高，為10 189～10 216元/（hm2·年），遠(yuǎn)高于全國和湖南省平均水平；林地、耕地、草地是本地區(qū)主要的土地利用類型，也是本區(qū)生態(tài)服務(wù)價值的主要貢獻(xiàn)者，水域由于具有較高的單位面積生態(tài)服務(wù)價值，因而提供了超過其面積比例的生態(tài)服務(wù)價值比例；本區(qū)域主要的生態(tài)服務(wù)功能為維持生物多樣性、氣體調(diào)節(jié)、水文調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)及土壤保持，而食物生產(chǎn)、廢物處理及提供美學(xué)景觀服務(wù)功能相對較弱[10-11]。

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