薛明皋,邢 路,王曉艷
(華中科技大學(xué)管理學(xué)院,湖北 武漢 430074)
生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)(Ecosystem Services)是指生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)生態(tài)結(jié)構(gòu)、功能和過(guò)程為人類生存所提供的必要的生態(tài)產(chǎn)品和服務(wù)[1]。在中國(guó)快速城市化背景下,經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增加給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了巨大壓力[2]。其中,人類活動(dòng)所引起的土地利用變化對(duì)地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)產(chǎn)生最直接的影響[3]。因此,科學(xué)評(píng)估土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(ESV),有助于制定科學(xué)的土地生態(tài)保護(hù)、規(guī)劃以及補(bǔ)償政策。
目前ESV評(píng)估方法主要有兩大類,即功能價(jià)值評(píng)估法和當(dāng)量因子評(píng)估法[4]。功能價(jià)值評(píng)估法通過(guò)一系列生態(tài)方程,對(duì)一些關(guān)鍵的服務(wù)功能進(jìn)行評(píng)估,如食物生產(chǎn)、水土保持、固碳制氧和棲息地質(zhì)量等[5-8]。具體的,學(xué)者會(huì)采用一些經(jīng)濟(jì)學(xué)方法將不同的物質(zhì)量單位轉(zhuǎn)為統(tǒng)一的貨幣價(jià)值,如實(shí)際市場(chǎng)法、替代市場(chǎng)法和虛擬市場(chǎng)法[9-11]。功能價(jià)值法能夠較準(zhǔn)確地衡量地區(qū)某些服務(wù)功能量的大小,然而針對(duì)不同的服務(wù)功能,往往需要不同的生態(tài)方程和參數(shù)輸入,計(jì)算過(guò)程較為復(fù)雜[4],因此該方法多集中在小尺度范圍,且實(shí)施成本較大。另外,采用該方法進(jìn)行評(píng)估時(shí),學(xué)者往往缺乏對(duì)研究區(qū)域生態(tài)背景的考量,自行選擇所要評(píng)估的服務(wù)功能及其參數(shù)設(shè)定,這就給評(píng)估結(jié)果帶來(lái)巨大的不確定性[12],同時(shí)限制了各研究結(jié)果之間的可比性[8]。當(dāng)量因子評(píng)估法最早由Costanza等[1]提出,該方法劃分了不同土地生態(tài)系統(tǒng)和服務(wù)功能,并基于薈萃分析法(Meta-analysis)得到當(dāng)量?jī)r(jià)值,再結(jié)合各生態(tài)系統(tǒng)面積得到地區(qū)ESV。相比于功能價(jià)值法,該方法能夠更加有效地對(duì)大尺度范圍ESV進(jìn)行評(píng)估[13],因而在研究中被廣泛采用[1,4,14-16]。
學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),只有當(dāng)當(dāng)量因子能夠準(zhǔn)確反映研究區(qū)域生態(tài)背景時(shí),當(dāng)量因子法的評(píng)估結(jié)果才是有效可靠的[13,17-18]。Costanza等[1,14]提出的當(dāng)量因子針對(duì)的是全球尺度的價(jià)值評(píng)估,不符合中國(guó)真實(shí)的生態(tài)現(xiàn)狀。謝高地等[15-16]通過(guò)對(duì)中國(guó)生態(tài)學(xué)家進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,先后在2003和2008年提出了針對(duì)中國(guó)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)當(dāng)量因子表。2015年,謝高地等[4]結(jié)合各類文獻(xiàn)資料和地區(qū)生物量對(duì)當(dāng)量因子表進(jìn)行了進(jìn)一步更新和完善,該表亦是目前中國(guó)最科學(xué)和系統(tǒng)的當(dāng)量因子表。謝高地等[4]提出的當(dāng)量因子表實(shí)質(zhì)上反映的是全國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的平均水平,而目前大量研究[8]表明,不同服務(wù)功能的強(qiáng)度受不同生態(tài)過(guò)程和條件的影響,如有機(jī)物生產(chǎn)、氣體調(diào)節(jié)和營(yíng)養(yǎng)物循環(huán)等功能[6]與凈初級(jí)生產(chǎn)力(NPP)密切相關(guān),水源供給和調(diào)節(jié)功能、土壤保持、生物多樣性保護(hù)以及文化服務(wù)功能,則分別與降雨量[24]、土壤侵蝕度[25]、棲息地質(zhì)量[7]以及游憩場(chǎng)所可達(dá)性[26]密切相關(guān)。因此,在采用當(dāng)量因子法對(duì)地區(qū)生態(tài)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估時(shí),需要對(duì)當(dāng)量因子做相應(yīng)的空間修正[19-20]。目前學(xué)者基本都僅采用生物量或NPP對(duì)所有類型的服務(wù)功能進(jìn)行修正[15-16,21-23],這顯然不符合真實(shí)情形。謝高地等[4]首次選擇除NPP外的其他生態(tài)指標(biāo)(降雨量和土壤保持量)對(duì)服務(wù)功能進(jìn)行了修正。并且國(guó)內(nèi)研究較少?gòu)娜珖?guó)層面分析土地利用及其生態(tài)價(jià)值的時(shí)空變化。綜上,本文以謝高地等[4]的當(dāng)量因子為基礎(chǔ),通過(guò)總結(jié)已有功能評(píng)估法,識(shí)別影響各服務(wù)功能的關(guān)鍵因素,進(jìn)而構(gòu)建一個(gè)能夠反映各服務(wù)功能地區(qū)差異的空間異質(zhì)評(píng)估模型,為中國(guó)ESV評(píng)估提供更全面和客觀的評(píng)估方法,并以2000—2015年中國(guó)地級(jí)層面城市為樣本,評(píng)估和分析中國(guó)土地利用及其生態(tài)效應(yīng)的現(xiàn)狀和時(shí)空變化,以期為中國(guó)土地生態(tài)保護(hù)和管理提供更科學(xué)的參考。
表1列出了本文的數(shù)據(jù)信息。其中,土地利用數(shù)據(jù)用于計(jì)算ESV,地級(jí)層面土地利用數(shù)據(jù)通過(guò)ArcGIS面積制表功能得到。其余數(shù)據(jù)用于計(jì)算服務(wù)功能調(diào)節(jié)因子。同時(shí),為便于分析ESV的時(shí)空變化,本文行政邊界統(tǒng)一以2015年中國(guó)行政地圖數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。
表1 數(shù)據(jù)來(lái)源及介紹Tab.1 The source and introduction of the data
2.2.1 當(dāng)量因子空間修正模型
本文對(duì)當(dāng)量因子的修正是基于2015年謝高地等[4]提出的當(dāng)量因子表,其將服務(wù)功能分為4種一級(jí)功能和11種二級(jí)功能,將生態(tài)系統(tǒng)分為6種一級(jí)生態(tài)系統(tǒng)和14種二級(jí)生態(tài)系統(tǒng)。本文結(jié)合相關(guān)研究[24-27],最終選取5個(gè)關(guān)鍵的生態(tài)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)11種服務(wù)功能進(jìn)行空間修正。公式為:
式(1)中:Vaif指某種生態(tài)系統(tǒng)第f類服務(wù)功能在地區(qū)i的當(dāng)量因子;Vf指該種生態(tài)系統(tǒng)第f類服務(wù)功能全國(guó)平均當(dāng)量因子(其中,第1類服務(wù)功能包括食物生產(chǎn)、原料生產(chǎn)、氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、維持養(yǎng)分循環(huán)和凈化環(huán)境;第2類包括水資源供給和水文調(diào)節(jié);第3類指生物多樣性;第4類指土壤保持;第5類指美學(xué)景觀);Eif指該種生態(tài)系統(tǒng)在地區(qū)i針對(duì)第f類服務(wù)功能的空間調(diào)節(jié)因子(Ei1到Ei5對(duì)應(yīng)5類服務(wù)功能,分別指NPP調(diào)節(jié)因子、降雨量調(diào)節(jié)因子、棲息地質(zhì)量調(diào)節(jié)因子、土壤侵蝕度調(diào)節(jié)因子和可達(dá)性調(diào)節(jié)因子)。NPP和降雨量調(diào)節(jié)因子在謝高地等[4]的研究中已做介紹,故不再贅述。下面重點(diǎn)介紹棲息地質(zhì)量、土壤侵蝕度和可達(dá)性調(diào)節(jié)因子。
(1)棲息地質(zhì)量調(diào)節(jié)因子。生物在不同土地類型間遷徙會(huì)遇到不同的阻力,阻力越大意味著生物遷徙要克服更大的困難,進(jìn)而導(dǎo)致較差的棲息地質(zhì)量,影響地區(qū)生物多樣性水平[27]。利用ArcGIS成本距離工具計(jì)算遷徙阻力水平,遷徙阻力由“生態(tài)源”和成本柵格兩個(gè)要素共同決定。因?yàn)榱值厥顷懙厣镒钸m宜的棲息地,因此本文將林地從土地利用數(shù)據(jù)中提取出來(lái)作為“生態(tài)源”,其余土地類型作為成本柵格,成本參數(shù)設(shè)置參考Li等[7]的研究。棲息地質(zhì)量調(diào)節(jié)因子公式如下:
式(2)中:Ri指地區(qū)i的平均阻力度;Ri指全國(guó)平均阻力度。
(2)土壤侵蝕度調(diào)節(jié)因子。土壤侵蝕是地理環(huán)境諸多因素相互作用和制約的結(jié)果,地區(qū)土壤保持功能受到自然土壤侵蝕的影響。根據(jù)中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源環(huán)境所的土壤侵蝕分類,本文將不同土壤侵蝕程度賦值1~6,1代表輕微侵蝕,6代表劇烈侵蝕,再通過(guò)ArcGIS計(jì)算地區(qū)的平均侵蝕強(qiáng)度。土壤侵蝕度調(diào)節(jié)因子公式如下:
式(3)中:ei指地區(qū)i的平均侵蝕強(qiáng)度;ei指全國(guó)平均侵蝕強(qiáng)度。
(3)可達(dá)性調(diào)節(jié)因子。根據(jù)游憩機(jī)會(huì)譜(ROS)理論[26],文化服務(wù)功能由兩個(gè)關(guān)鍵因素決定,即娛樂(lè)潛力指數(shù)(RPI)和游憩場(chǎng)所可達(dá)性指數(shù)。文化服務(wù)當(dāng)量因子反映的是不同土地生態(tài)系統(tǒng)的RPI,而可達(dá)性將決定這些生態(tài)系統(tǒng)文化服務(wù)功能真實(shí)的供給水平。本文通過(guò)ArcGIS計(jì)算了地區(qū)交通密度,即地區(qū)交通越便利,文娛功能供給能力越強(qiáng)。可達(dá)性調(diào)節(jié)因子公式如下:
式(4)中:RDi指地區(qū)i的平均道路密度(km/hm);RDi指全國(guó)平均道路密度(km/hm2)。
2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量因子經(jīng)濟(jì)價(jià)值計(jì)算
以稻谷、小麥和玉米三大主要糧食作物凈利潤(rùn)的加權(quán)平均作為標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量因子經(jīng)濟(jì)價(jià)值??紤]種植面積和糧食價(jià)格受自然和市場(chǎng)因素的影響而產(chǎn)生波動(dòng),取2010—2014年糧食凈利潤(rùn)的平均值作為本文的標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量因子價(jià)值。本文標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量因子經(jīng)濟(jì)價(jià)值計(jì)算公式如下:
式(5)中:D指1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量因子的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值(元/hm2);Srn、Swn和Scn分別指稻谷、小麥和玉米的播種面積占三種作物播種總面積的比例;Frn、Fwn和Fcn分別指稻谷、小麥和玉米的單位面積凈利潤(rùn)(元/hm2);n指年份;農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格指數(shù)r將本文價(jià)格轉(zhuǎn)為2000年不變價(jià)格。作物播種面積和凈利潤(rùn)數(shù)據(jù)來(lái)源于2011—2015年《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》。
2.2.3 空間異質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值計(jì)算
地區(qū)總ESV由下式可得:
式(6)中:ESV是地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值(元);Ak是k類土地生態(tài)系統(tǒng)面積(hm2);Vakf是k類土地生態(tài)系統(tǒng)功能f修正后的當(dāng)量因子。
基于2000年、2005年、2010年和2015年中國(guó)土地利用數(shù)據(jù),利用ArcGIS和Excel統(tǒng)計(jì)軟件,對(duì)中國(guó)ESV進(jìn)行評(píng)估,并分析其時(shí)空變化。
由圖1可見(jiàn),草地覆蓋面積最廣,占陸地總面積的31.47%,其次為林地(23.57%)、未利用地(20.06%)和耕地(18.79%),剩余類型(水域、建筑用地和濕地)僅占總面積的6.12%。耕地主要位于長(zhǎng)江中下游平原、華北平原、東北平原及四川盆地。林地主要位于東北和東南地區(qū),而草地主要集中在西北和內(nèi)蒙古地區(qū)。建筑用地主要分布于東部沿海,并呈明顯聚集特征,形成幾大主要都市圈,如京津冀都市圈(9.13%)、長(zhǎng)三角都市圈(12.32%)、珠三角都市圈(5.43%)和成渝都市圈(2.87%)。濕地主要位于青海和黑龍江,兩省占總濕地面積的41.59%。未利用地包括沙地、戈壁、鹽堿地和裸地等,主要位于內(nèi)蒙古、青海、甘肅及新疆。2
圖1 2015年中國(guó)土地使用空間分布Fig.1 The spatial distribution of China’s land use in 2015
15年間,除建設(shè)用地和水域外,其余土地類型都呈下降趨勢(shì)(表2)。建設(shè)用地急劇增長(zhǎng),總共增長(zhǎng)4.94×104km2,年均增長(zhǎng)率1.91%。水域波動(dòng)增長(zhǎng),總共增長(zhǎng)3.33%。草地下降最多,總共減少2.05×104km2,其次為耕地和未利用地,分別減少1.45×104km2和1.21×104km2。濕地和林地變動(dòng)相對(duì)較少,分別減少4 063 km2和2 614 km2。
15年間1.59%的土地發(fā)生了變動(dòng),年均變動(dòng)1.01×104km(2表3)。其中,林地主要轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地(34.75%)、草地(28.05%)和耕地(27.89%),同時(shí)分別有6 170 km2和8 070 km2的耕地和草地轉(zhuǎn)變?yōu)榱值?。盡管耕地和草地都經(jīng)歷了較大幅度的下降,但兩者減少部分的去向存在差異,耕地主要轉(zhuǎn)為建設(shè)用地(63.47%),而草地主要轉(zhuǎn)為耕地(45.21%)。水域跟濕地存在相互轉(zhuǎn)變的關(guān)系,主要由于濕地跟水域擁有較為類似的生態(tài)性質(zhì)。建設(shè)用地以其他土地轉(zhuǎn)入為主,其中耕地是建設(shè)用地增長(zhǎng)的主要來(lái)源(65.99%)。最后,未利用地主要轉(zhuǎn)為耕地、草地和水域等自然與半自然用地,說(shuō)明對(duì)未利用地的開(kāi)發(fā)總體遵循了綠色發(fā)展原則。綜上,中國(guó)建設(shè)用地的急劇擴(kuò)張,導(dǎo)致了生態(tài)用地的急劇減少,尤其對(duì)耕地安全產(chǎn)生了嚴(yán)重威脅。
表2 2000—2015年中國(guó)土地利用格局變化Tab.2 Changes of China’s land use pattern from 2000 to 2015 (103 km2)
2015年中國(guó)總ESV為29.12萬(wàn)億元。林地貢獻(xiàn)最多,為19.90萬(wàn)億元,占68.34%;其次為草地和水域,分別占13.09%和9.55%;剩余生態(tài)系統(tǒng)合計(jì)貢獻(xiàn)9.02%。從服務(wù)功能看,支持服務(wù)和調(diào)節(jié)服務(wù)是兩大主要的生態(tài)功能,分別貢獻(xiàn)53.59%和40.15%的ESV,而剩余兩種功能(供給服務(wù)和文化服務(wù))僅貢獻(xiàn)6.26%。其中,生物多樣性、水文調(diào)節(jié)和氣候調(diào)節(jié)功能貢獻(xiàn)了78.72%的ESV,剩余21.28%由其余8種功能所提供。
表3 2000—2015年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣Tab.3 The transition matrix of land use from 2000 to 2015 (103 km2)
從空間分布看,單位面積ESV總體上從東南向西北逐漸減少(圖2),這一分布與林地分布相似(圖1),說(shuō)明林地對(duì)地區(qū)生態(tài)安全有著重要意義。具體來(lái)看,中國(guó)ESV高值區(qū)主要位于南方和東北地區(qū),單位面積ESV最高的是福建(1 307.85萬(wàn)元/km2),隨后依次為廣東(1 131.84萬(wàn)元/km2)、浙江(1 122.03萬(wàn)元/km2)、廣西(1 098.50萬(wàn)元/km2)、江西(996.67萬(wàn)元/km2)和湖南(970.27萬(wàn)元/km2)。而東北部分城市及華北和西北地區(qū)屬于低值區(qū),其中新疆、寧夏、青海、甘肅、內(nèi)蒙古和西藏最低,分別為13.82萬(wàn)元/km2、51.55萬(wàn)元/km2、62.84萬(wàn)元/km2、74.88萬(wàn)元/km2、88.85萬(wàn)元/km2和90.36萬(wàn)元/km2。可以看出,高值區(qū)擁有較高密度的植被覆蓋,而低值區(qū)主要以耕地、草地和未利用地等低價(jià)值生態(tài)系統(tǒng)為主。
圖2 2015年中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值空間分布Fig.2 The spatial distribution of China’s ecosystem service values in 2015
由表4可見(jiàn),15年總ESV增長(zhǎng)7.42億元,得益于水域ESV的增長(zhǎng)(增長(zhǎng)1 227.21億元)。除水域外,其余生態(tài)系統(tǒng)提供的ESV都在減少,其中減少最多的是林地生態(tài)系統(tǒng),減少460.25億元,其次為耕地、草地和濕地,分別減少326.65億元、236.38億元和192.38億元,未利用地未發(fā)生顯著變化(減少4.12億元)。從5年變化來(lái)看,只有耕地和草地提供的ESV在持續(xù)減少,其余4種生態(tài)系統(tǒng)波動(dòng)變化??傮w上,總ESV先增后減,呈倒“U”型趨勢(shì)。2000—2005年快速上漲,5年增長(zhǎng)533.49億元,主要由于水域提供的ESV顯著增長(zhǎng),增長(zhǎng)1 061.28億元,其次林地ESV也有輕微上漲(52.33億元)。其余生態(tài)系統(tǒng)顯著下降,下降最多的是濕地(288.19億元),其次為草地(149.65億元)和耕地(141.97億元)。這一階段ESV的上漲主要?dú)w功于1998年洪澇災(zāi)害后,國(guó)家大力推行的退耕還湖和退耕還林等重大生態(tài)工程[5]。然而,在往后10年中,總價(jià)值持續(xù)下降,并呈加速態(tài)勢(shì),2005—2010年減少173.79億,2010—2015年減少352.28億元,可見(jiàn)快速城市化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響越發(fā)顯著。2005—2010年下降最多的是水域生態(tài)系統(tǒng),減少376.91億元,其次為耕地(78.46億元)和草地(61.59億元),而濕地上漲最多,增加283.08億元,其次為林地(61.18億元)??梢?jiàn),水域和濕地提供的ESV存在此消彼長(zhǎng)的關(guān)系,這同樣是由于兩者擁有類似生態(tài)屬性所導(dǎo)致。2010—2015年,盡管水域上漲542.84億元,但其余生態(tài)系統(tǒng)都經(jīng)歷顯著下降,其中林地下降最為明顯,減少573.76億元,其次為濕地(187.27億元)、耕地(106.22億元)、草地(25.14億元)和未利用地(2.73億元)。
表4 2000—2015年中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化Tab.4 Changes of China’s ecosystem service values from 2000 to 2015 (108 元)
從ESV變化的空間分布看,15年間,東北、東南和新疆西部城市的ESV呈下降趨勢(shì),而部分沿海和絕大部分中西部城市呈增長(zhǎng)趨勢(shì)(圖3),東部快速城市化發(fā)展,以及中西部眾多生態(tài)項(xiàng)目的實(shí)施共同決定了這一空間分布特征[28]。佳木斯、佛山、大興安嶺地區(qū)、麗水、岳陽(yáng)和中山下降最明顯,分別減少103.65億元、74.15億元、60.17億元、57.75億元、47.51億元和40.49億元。從增速來(lái)看,珠海增長(zhǎng)最快,15年共增長(zhǎng)23.45%,其次為克拉瑪依(22.18%)、湖北省直轄市(包括天門(mén)、潛江和仙桃,15.87%)和濟(jì)源(12.78%);從絕對(duì)值來(lái)看,荊州(61.90億元)、普洱(60.52億元)、重慶(48.38億元)、湖北省直轄市(42.33億元)、涼山州(35.76億元)和寧波(35億元)增長(zhǎng)最多。
從5年變化來(lái)看,ESV變化呈現(xiàn)明顯的時(shí)空規(guī)律。首先,15年間,ESV增長(zhǎng)的城市越來(lái)越少,2000—2005年有197個(gè)城市增長(zhǎng),2005—2010年有173個(gè)城市,而到2010—2015年,僅102個(gè)城市價(jià)值增長(zhǎng)。其次,2000—2005年,ESV增長(zhǎng)城市主要集中于東部沿海地區(qū)(如山東、江蘇和浙江)、西南地區(qū)(如重慶、四川和貴州)、湖北省和陜西?。▓D3(a))。2005—2010年,東部大部分城市的ESV下降,而增長(zhǎng)城市主要位于西南和西北地區(qū)(如重慶、云南、四川、貴州、青海以及新疆東部和內(nèi)蒙古西部城市)(圖3(b))。2010—2015年,中東部絕大數(shù)城市的ESV都在下降,增長(zhǎng)城市主要集中在西北地區(qū)(圖3(c))。最后,本文發(fā)現(xiàn)中東部ESV增長(zhǎng)的城市越來(lái)越少,價(jià)值增長(zhǎng)的城市整體向西推移。這一方面說(shuō)明快速城市化發(fā)展對(duì)生態(tài)的影響越來(lái)越劇烈,尤其是中東部發(fā)達(dá)地區(qū);另一方面說(shuō)明西部地區(qū)在眾多生態(tài)保護(hù)項(xiàng)目的支持下,生態(tài)環(huán)境逐漸改善。
目前,Costanza等[14]針對(duì)全球的研究、生態(tài)系統(tǒng)與生物多樣性經(jīng)濟(jì)學(xué)(TEEB)提供的價(jià)值數(shù)據(jù)庫(kù)[29]以及謝高地等[4]針對(duì)中國(guó)的研究被廣泛運(yùn)用于生態(tài)服務(wù)價(jià)值的評(píng)估中。根據(jù)國(guó)內(nèi)外基于以上研究得到的最新評(píng)估結(jié)果(表5),發(fā)現(xiàn)本文結(jié)果調(diào)整至2010年價(jià)格后,與謝高地等[4]基本一致,Song和Deng[30]的結(jié)果最高,為42.80萬(wàn)億元,Li等[28]的最低,為15.39萬(wàn)億元。從各類生態(tài)系統(tǒng)ESV占比來(lái)看,Song和Deng[30]和Li等[28]與謝高地等[4]和本文的結(jié)果存在較大差異,說(shuō)明國(guó)內(nèi)外對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)的重視程度存在差異,原因在于國(guó)外對(duì)耕地和濕地的重視程度要高于國(guó)內(nèi),而林地低于國(guó)內(nèi)。除林地與水域外,本文與謝高地等[4]基本一致,本文在采用成本距離計(jì)算棲息地質(zhì)量時(shí),是以林地作為“生態(tài)源”,因此林地面積占比越高的地區(qū)其調(diào)節(jié)系數(shù)會(huì)越高,從而導(dǎo)致本文林地價(jià)值要高于文獻(xiàn)[4]。通過(guò)比較,本文發(fā)現(xiàn)不同社會(huì)經(jīng)濟(jì)背景下,人們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的認(rèn)識(shí)會(huì)有差異,而本文屬于生態(tài)服務(wù)“供給側(cè)”的因子修正,并不能反映人們的偏好,因此未來(lái)采用當(dāng)量因子法進(jìn)行評(píng)估時(shí),可以考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)等因素,從生態(tài)服務(wù)的“需求側(cè)”進(jìn)行修正。
圖3 2000—2015年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化的空間分布Fig.3 The spatial distribution of the change of ecosystem service values from 2000 to 2015
表5 與相關(guān)研究的比較Tab.5 Comparison of the related studies
本文通過(guò)選擇5個(gè)影響不同服務(wù)功能的關(guān)鍵因素,對(duì)謝高地等[4]研究的當(dāng)量因子進(jìn)行空間修正。本文構(gòu)建的空間異質(zhì)評(píng)估模型能夠區(qū)分同類生態(tài)服務(wù)功能的地區(qū)差異,從而能夠更客觀地評(píng)估中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值?;?000年、2005年、2010年和2015年4期的土地利用數(shù)據(jù),本文從全國(guó)層面分析了中國(guó)土地利用變化及其生態(tài)效應(yīng),主要結(jié)論及建議如下:
(1)草地是中國(guó)占地面積最多的土地類型,其次是林地、未利用地和耕地,剩余土地類型(水域、濕地和建設(shè)用地)僅占很小一部分。草地主要位于中國(guó)北部,林地位于南部及東北地區(qū),耕地主要位于華北平原、東北平原和四川盆地,建設(shè)用地位于主要的核心都市圈,新疆幾乎覆蓋了所有未利用地。
(2)2000—2015年,草地與耕地減少最多,建設(shè)用地增長(zhǎng)最多。首先,建設(shè)用地主要來(lái)源于耕地,說(shuō)明中國(guó)城市發(fā)展應(yīng)當(dāng)注重耕地保護(hù),確保糧食安全。其次,耕地和草地相互轉(zhuǎn)化,這一過(guò)程應(yīng)當(dāng)保證耕地質(zhì)量及其完整性,避免劣田換良田現(xiàn)象的發(fā)生。最后,大量耕地、草地和未利用地轉(zhuǎn)為生態(tài)用地,說(shuō)明中國(guó)生態(tài)戰(zhàn)略工程總體上取得了預(yù)期的效果。
(3)2015年,中國(guó)陸地總ESV為29.12萬(wàn)億元,其中林地貢獻(xiàn)最多,其次為草地和水域。從服務(wù)功能看,支持和調(diào)節(jié)服務(wù)是主要服務(wù)功能;從空間分布看,服務(wù)價(jià)值從東南向西北逐漸下降,未來(lái)發(fā)展政策制定必須考慮地區(qū)間生態(tài)資本不平衡的現(xiàn)狀,以確??沙掷m(xù)的發(fā)展。
(4)2000—2015年ESV總共增長(zhǎng)7.42億元,并呈倒“U”型變化趨勢(shì)。除水域價(jià)值增長(zhǎng)外,其余生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值均有不同程度的下降。其中,林地下降最多,其次為耕地、草地和濕地。從變化的時(shí)空特征看,價(jià)值增長(zhǎng)的城市逐漸往西推移,中東部城市的生態(tài)價(jià)值持續(xù)下降。這一方面說(shuō)明中國(guó)在中西部實(shí)施的森林工程取得了預(yù)期效果,另一方面說(shuō)明快速城市化已經(jīng)嚴(yán)重危害了城市的生態(tài)質(zhì)量。未來(lái),政府在繼續(xù)推進(jìn)生態(tài)工程的同時(shí),需要加強(qiáng)城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),考量城市開(kāi)發(fā)生態(tài)成本以及制定合理的生態(tài)補(bǔ)償政策。