延吉市土地利用變化及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響

張 恒，宮 雪，余 廣，李明玉

(延邊大學(xué)理學(xué)院，吉林 延吉 133002)

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延吉市土地利用變化及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響

張 恒，宮 雪，余 廣，李明玉*

(延邊大學(xué)理學(xué)院，吉林 延吉 133002)

參考Costanza關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的研究以及學(xué)者關(guān)于陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的相關(guān)理論，計(jì)算并分析1990—2014年間延吉市土地利用及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化。結(jié)果表明：1990—2014年間，延吉市各用地類型面積總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，由16 731.72 hm2增長(zhǎng)至18 186.91 hm2，漲幅為8.7%。延吉市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值有所增加，由12 076萬元提高至13 532.66萬元。通過分析，可為未來的城市發(fā)展和規(guī)劃提供參考，以期合理規(guī)劃土地利用結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)人口、資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

延吉市；土地利用；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值；動(dòng)態(tài)變化

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是通過生態(tài)系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)、過程和功能得到生命支持的產(chǎn)品和服務(wù)，是人們得以生存的根本[1]。人們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)重要性的認(rèn)識(shí)程度、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展程度及土地利用方式等眾多因素影響生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值[2]。隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，如何在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境之間找出平衡點(diǎn)，是人們?cè)絹碓疥P(guān)注的課題，也是未來區(qū)域發(fā)展的重要戰(zhàn)略[3]。

延龍圖地區(qū)(延吉市、龍井市、圖們市的簡(jiǎn)稱)逐步實(shí)現(xiàn)區(qū)域一體化，其中延吉市為區(qū)域核心城市，因此，本文以延吉市為研究對(duì)象，在充分參考國(guó)內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上，計(jì)算延吉市1990年、2005年、2014年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值并進(jìn)行相關(guān)分析。通過分析，有助于處理經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系，推進(jìn)土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化，爭(zhēng)取早日把延吉市打造成為生態(tài)空間合理、產(chǎn)業(yè)綠色低碳、人居環(huán)境優(yōu)雅的生態(tài)文明示范區(qū)[4-5]。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

該研究所用數(shù)據(jù)為1990年、2005年、2014年延吉市城市現(xiàn)狀圖、延吉市當(dāng)年統(tǒng)計(jì)年鑒，部分指標(biāo)數(shù)據(jù)來自延吉市當(dāng)年生態(tài)環(huán)境報(bào)告。結(jié)合延吉市實(shí)際情況，將城市用地劃分7個(gè)類型，分別為林地、綠地(公園綠地、廣場(chǎng)綠地、防護(hù)綠地和庭院綠地)、耕地、水體(人工濕地、天然濕地)、園地、難利用地和建設(shè)用地。

1.2 研究方法

根據(jù)延吉市的實(shí)際情況，本文參考謝高地的中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值表[6]，選取其中9個(gè)指標(biāo)。在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量系數(shù)方面，主要考慮到延吉市內(nèi)有部分難利用地，其植物覆蓋較少，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的作用發(fā)揮較少，而對(duì)土壤形成與保護(hù)的作用較明顯，因而進(jìn)行相應(yīng)修正，難利用地的土壤形成與保護(hù)的價(jià)值當(dāng)量為248.6元/hm2，從而確定延吉市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值系數(shù)。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值計(jì)算公式為：

ESV=∑VCk×Ak

ESVf=∑VCfk×Ak

式中：ESV為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值/元，VCk為生態(tài)價(jià)值系數(shù)/(元·hm-2·a-1)，Ak為研究區(qū)內(nèi)土地利用類型k的分布面積/hm2；ESVf為生態(tài)系統(tǒng)單項(xiàng)服務(wù)總價(jià)值/元，VCfk為單項(xiàng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)/(元·hm-2·a-1)

2 土地利用類型變化分析

2.1 土地利用類型變化時(shí)空格局

1990—2014年，延吉市土地利用類型中，耕地和綠地面積占較大比重，達(dá)61.81%～70.27%。同時(shí)，建設(shè)用地也在不斷的增長(zhǎng)(表1，圖1)。

表1 1990—2014年延吉市各地類面積及其變化

圖1 1990—2014年各土地利用類型面積變化

在1990—2005年，園地、水體、耕地、建設(shè)用地有所增長(zhǎng)。其中，以園地的增長(zhǎng)最為明顯，由100.96 hm2增長(zhǎng)到532.48 hm2，漲幅為427.44%。耕地由8 606.89 hm2增加至8 983.3 hm2，增幅為4.37%；水體和建設(shè)用地分別增加了91.36和310.69 hm2，漲幅分別為16.08%、11.46%。其中，林地由1 173.67 hm2減少至1 021.72 hm2，減幅為12.95%，綠地、難利用地分別減少了638.67和57.49 hm2，減幅分別為20.27%和13.69%。2005—2014年，林地增加量最為明顯，增長(zhǎng)了635.46 hm2，漲幅為62.2%。而綠地、難利用地也由之前的2 511.39和362.55 hm2增加到3 278和462.22 hm2，漲幅分別為30.53%、27.49%。總體來看，1990—2014年，延吉市各用地類型總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，由16 731.72 hm2增長(zhǎng)至18 186.91 hm2，漲幅達(dá)到了8.7%。其中，園地增長(zhǎng)幅度最大，由100.96 hm2增長(zhǎng)到498.97 hm2，漲幅達(dá)到了394.24%。耕地是眾多用地類型中唯一面積有所減少的用地類型，由最初的8 606.89 hm2減少到7 962.55 hm2，降幅達(dá)7.49%。隨著城鎮(zhèn)化水平的快速提升，延吉市的建設(shè)用地在研究期間一直增長(zhǎng)，由2 711.99 hm2增加至3 682.91 hm2，漲幅為35.8%。

2.2 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣

1990—2014年，延吉市流失面積最高的用地類型是耕地,高達(dá)2 046.86 hm2,其主要去向?yàn)榻ㄔO(shè)用地。其次是建設(shè)用地,轉(zhuǎn)出面積為798.33 hm2，其主要去向?yàn)榫G地和耕地。綠地的轉(zhuǎn)出面積也相對(duì)較高，達(dá)到761.14 hm2，其主要去向?yàn)榻ㄔO(shè)用地。在轉(zhuǎn)入方面，建設(shè)用地的轉(zhuǎn)入面積達(dá)1 955.78 hm2，位居首位，來自綠地和難利用地。其次，綠地的轉(zhuǎn)入面積也有946.06 hm2，主要來自于耕地(表2)。

表2 1990—2014年延吉市土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣

3生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化分析

3.1 不同生態(tài)系統(tǒng)類型價(jià)值變化

延吉市生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)度在1990—2005年、2005—2014年分別為0.24和0.9，均大于0，表明延吉市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值一直在增長(zhǎng)(表3)。延吉市用地類型中，耕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值比重較大，達(dá)到41.14%。其次是水體和林地，分別為19.98%和19.42%。其中，園地的服務(wù)價(jià)值比重最小，僅為0.79%。1990—2014年，林地、水體、綠地、難利用地的服務(wù)價(jià)值上升，而耕地、園地和難利用地則呈下降趨勢(shì)。林地的增加最大，達(dá)到934.82萬元，漲幅達(dá)41.2%。綠地與水體的增量分別為81.97和313.03萬元。而耕地、園地、難利用地的服務(wù)價(jià)值則出現(xiàn)下降，其中，耕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值下降最大，達(dá)到393.97萬元，而園地增長(zhǎng)率則下降最大，達(dá)到-27.69%。

表3 1990—2014年延吉市不同生態(tài)系統(tǒng)類型的價(jià)值變化

3.2 不同服務(wù)功能類型價(jià)值變化

1990—2014年，延吉市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增加了1 456.66萬元，各項(xiàng)功能的比例變化不大(表4)，其中，土壤形成與保護(hù)、水源涵養(yǎng)、廢物處理3項(xiàng)占生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的比例最大，合計(jì)貢獻(xiàn)率為55.63%～57.35%；其次是氣候調(diào)節(jié)和生物多樣性2項(xiàng)，貢獻(xiàn)率達(dá)21.10 %～21.85%。1990—2005年，延吉市總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增加了442.49萬元，除土壤形成與保護(hù)有所下降外，其余各個(gè)服務(wù)均有所增加。其中，水源涵養(yǎng)、廢物處理的增幅較大，分別增長(zhǎng)了172.28和157.76萬元。而土壤形成與保護(hù)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)則下降了3.68萬元。在2005—2014年，延吉市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增長(zhǎng)迅速，提高了1 014.17萬元。其中，氣體調(diào)節(jié)、土壤形成與保護(hù)的服務(wù)價(jià)值增加最為明顯，為200.41和213.49萬元。同時(shí)，廢物處理、食物生產(chǎn)價(jià)值則有所下降，分別下降了8.86和64.78萬元。在年變化率方面，2005—2014年，延吉市各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的變化率較大，其中以原材料、氣體調(diào)節(jié)的變化最大，年變化率分別達(dá)3.9%和2.24%。

表4 1990—2014年延吉市不同服務(wù)的價(jià)值變化

3.3 人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化

人口對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值有所影響。因此，在關(guān)注延吉市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值時(shí)，也應(yīng)注意人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。隨著城市化進(jìn)程的加快，延吉市的常住人口也迅速增加，由1990年的283 114人增長(zhǎng)至2014年的530 127人。根據(jù)已知數(shù)據(jù)，可得延吉市不同年份人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(圖2)。

延吉市的人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值1990年為426.39元,即2005年為291.71元，2014年為255.27元。延吉市人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值一直下降，近10年，下降速度有所減緩。

圖2 延吉市不同年份的人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值和常住人口

4 驅(qū)動(dòng)力分析

從分析結(jié)果可知1990—2014年延吉市的土地利用變化情況，為分析其根本原因，本文從以下幾個(gè)角度進(jìn)行分析。

4.1 人類活動(dòng)

近年來，延吉市堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先的原則，通過郊區(qū)公路綠化，將城市綠地系統(tǒng)與郊區(qū)綠地連接起來，并大力建造公益林近1.6萬hm2。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面，實(shí)行綠色招商政策，保護(hù)環(huán)境實(shí)行“一票否決”，控制污染項(xiàng)目入境，大力推動(dòng)發(fā)展民族食品產(chǎn)業(yè)、IT產(chǎn)業(yè)、人參產(chǎn)業(yè)等生態(tài)特色產(chǎn)業(yè)。

4.2 政策驅(qū)動(dòng)

政策是用地類型改變的主要原因，政府在制定相關(guān)區(qū)域的發(fā)展規(guī)劃時(shí)，注重生態(tài)環(huán)境建設(shè)，可實(shí)現(xiàn)區(qū)域社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益相協(xié)調(diào)發(fā)展[7]。而政府對(duì)于保護(hù)生態(tài)的宣傳與推廣，使居民的環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)，使人為活動(dòng)逐漸由破壞生態(tài)轉(zhuǎn)向治理環(huán)境。由于政府對(duì)研究區(qū)生態(tài)的重視，使得大量非林地轉(zhuǎn)變?yōu)榱值?，土地利用結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化。

4.3 人口增長(zhǎng)

人口的增長(zhǎng)加劇城市住房、交通、就業(yè)以及娛樂休息等土地的需求量，導(dǎo)致城市建設(shè)用地增加，客觀上導(dǎo)致生態(tài)用地遭到破壞或減少，使得延吉市土地利用結(jié)構(gòu)特征發(fā)生變化。

5 討論與結(jié)論

本文結(jié)合延吉市土地利用類型分析，計(jì)算延吉市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值[8]，以期為延吉市的土地規(guī)劃和生態(tài)保護(hù)提供理論支撐[9]。

1) 在土地利用類型方面，1990—2014年，延吉市各用地類型面積總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，由16 731.72 hm2增長(zhǎng)至18 186.91 hm2，漲幅達(dá)8.7%。其中，園地增長(zhǎng)的幅度最大，漲幅達(dá)394.24%。而隨著城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，建設(shè)用地的面積一直在增長(zhǎng)，由2 711.99 hm2增加至3 682.91 hm2。在土地轉(zhuǎn)移方面，延吉市轉(zhuǎn)出面積最高的類型是耕地,高達(dá)2 046.86 hm2,其去向?yàn)榻ㄔO(shè)用地。轉(zhuǎn)入面積最多的為建設(shè)用地，主要由綠地和難利用地轉(zhuǎn)化而來。

2) 1990—2014年，延吉市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總體呈相對(duì)穩(wěn)定平緩上升的趨勢(shì)[10]，前期增長(zhǎng)緩慢，后期增長(zhǎng)快。由1990年的12 076萬元增加至2014年的13 532.66萬元。其中，林地的增量最大，高達(dá)934.82萬元，漲幅達(dá)41.2%。耕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值下降最大，達(dá)393.97萬元，而園地的增長(zhǎng)率則下降最大，達(dá)-27.69%。在各功能中，水源涵養(yǎng)、土壤形成與保護(hù)、廢物處理3項(xiàng)貢獻(xiàn)最大，達(dá)55.63%～57.35%。延吉市人均生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值則呈下降趨勢(shì)。

3) 人為活動(dòng)是延吉市土地利用變化的主要驅(qū)動(dòng)因素[11]，政策對(duì)土地利用的變化也有一定的影響[12]。延吉市應(yīng)充分利用自然生態(tài)、邊境區(qū)位、民俗文化等優(yōu)勢(shì)，應(yīng)加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)[13]，大力開發(fā)生態(tài)觀光、養(yǎng)生健身，鼓勵(lì)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。相關(guān)部門應(yīng)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的用地配置計(jì)劃，加強(qiáng)綠地系統(tǒng)的規(guī)劃，凸顯生態(tài)環(huán)境的保護(hù)目標(biāo)。

[1] 李正,王軍,白中科,等.貴州省土地利用及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與灰色預(yù)測(cè)[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2012,31(05):577-583.

[2] 劉季驄,李志剛,李興. 北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶不同土地利用方式土壤呼吸速率探究[J].內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014(03):306-309.

[3] 賴雪梅,羅偉玲.北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值研究[J].中國(guó)國(guó)土資源經(jīng)濟(jì),2014(11):46-49.

[4] 曾杰,李江風(fēng),姚小薇.武漢城市圈生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值時(shí)空變化特征[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2014,25(03):883-891.

[5] 劉永強(qiáng),廖柳文,龍花樓,等.土地利用轉(zhuǎn)型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值效應(yīng)——以湖南省為例[J].地理研究,2015,34(04):691-700.

[6] 王云,周中學(xué),郭忠哲.都市農(nóng)業(yè)景觀破碎化過程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響——以西安市為例[J].地理研究,2014,33(08):1097-1105.

[7] 陳美球,趙寶蘋,羅志軍,等.基于RS與GIS的贛江上游流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2013,33(09):2761-2767.

[8] 劉金勇,孔繁花,尹海偉,等.濟(jì)南市土地利用變化及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2013,24(05):1231-1236.

[9] 郭榮中,楊敏華.長(zhǎng)株潭地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值分析及趨勢(shì)預(yù)測(cè)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2014,30(05):238-246.

[10] 賀申泰. 基于土地利用的生態(tài)服務(wù)價(jià)值估算及其與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系[J].湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012(04):462-465,476.

[11] 徐麗芬,徐學(xué)工,羅濤,等.基于土地利用的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量修訂方法——以渤海灣沿岸為例[J].地理研究,2012,31(10):1775-1784.

[12] 胡和兵,劉紅玉,郝靜鋒,等.城市化對(duì)流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值空間異質(zhì)性的影響——以南京市九鄉(xiāng)河流域?yàn)槔齕J].自然資源學(xué)報(bào),2011,10(26):1715-1725.

[13] 賀子康,張永福,張嚴(yán)俊,等.艾比湖流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值時(shí)空分異特征及其對(duì)土地利用/土地覆被的響應(yīng)[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2014(08):2452-2456.

Spatial and temporal dynamics of land use and its influence on ecosystem service value in the area of Yanji City

ZHANG Heng, GONG Xue, YU Guang, LI Mingyu*

(SciencesCollegeofYanbianUniversity,YanjiJilin133002，China)

This paper referenced Costanza on ecosystem services value calculation method and Chinese scholars about the relevant theories of land ecosystem service value. It calculated and analyzed the land use of Yanji City from 1990 to 2014 and dynamic change of ecosystem service value. Results showed that overall growth trend in the area of each land use type of Yanji City from 16 731.72 hm2increased to 18 186.91 hm2in the period of 1990 to 2014. Yanji City’s ecosystem services value had increased by 1.120 76 billion yuan to 135.3266 million yuan. Through the analysis, it can provide reference for future urban development and plan, so as to realize the sustainable development of population, resources and environment.

Yanji City; land use;the value of ecosystem services;dynamic change

2016-06-20 基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41461036);延邊大學(xué)第八屆本科生科研項(xiàng)目(ydbksky2016317)

張恒(1993—)，男，湖北恩施人，在讀學(xué)士，研究方向?yàn)槌鞘械乩?。李明玉為通信作者?/p>

E-mail:leemy@ybu.edu.cn

1004-7999(2016)03-0199-05

10.13478/j.cnki.jasyu.2016.03.003

F301

A