喀斯特槽谷區(qū)土地利用轉(zhuǎn)型過(guò)程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響

王 權(quán), 李陽(yáng)兵, 黃 娟, 胡先培, 鐘盛楠

(貴州師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 貴陽(yáng) 550025)

土地利用轉(zhuǎn)型是土地利用形態(tài)在時(shí)序上轉(zhuǎn)變，其通常與社會(huì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)機(jī)制下相對(duì)應(yīng)階段土地利用形態(tài)(包括顯性形態(tài)和隱性形態(tài))在空間上發(fā)生轉(zhuǎn)變過(guò)程[1-2]。土地利用轉(zhuǎn)型最早是由英國(guó)慈利大學(xué)Grainger教授在研究以林業(yè)為主的國(guó)家研究土地利用時(shí)提出來(lái)的，隨后該研究方向由龍花樓、陸大道等學(xué)者引入中國(guó)并結(jié)合中國(guó)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式對(duì)區(qū)域土地利用轉(zhuǎn)型進(jìn)行開(kāi)展研究[3]。土地利用轉(zhuǎn)型研究是土地利用/覆被變化(LUCC)綜合研究的新途徑[4]，也是生態(tài)環(huán)境質(zhì)量多學(xué)科研究的重要內(nèi)容和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)對(duì)土地利用轉(zhuǎn)型的合理表征。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值是當(dāng)今應(yīng)用生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)、人文地理學(xué)、土地科學(xué)等學(xué)科研究新熱點(diǎn)[5]。土地是人類社會(huì)活動(dòng)空間的主要載體，為人類提供生活物質(zhì)保障[6-7]。土地利用對(duì)維持生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)具有決定性作用，其土地利用方式的轉(zhuǎn)變引起了土地利用結(jié)構(gòu)和功能變化，進(jìn)而導(dǎo)致土地利用/覆被在空間上分布格局，因此對(duì)土地資源承載力和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值造成影響[8-9]。通過(guò)對(duì)土地利用轉(zhuǎn)型過(guò)程分析，定量與定性相結(jié)合判斷出區(qū)域性生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值具有重要意義[10]。隨著我國(guó)快速社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下土地利用轉(zhuǎn)型特征越來(lái)越明顯，其研究領(lǐng)域也越來(lái)越得到普遍關(guān)注。國(guó)內(nèi)關(guān)于土地利用轉(zhuǎn)型方面的研究趨于成熟，最早龍花樓、李秀彬教授對(duì)區(qū)域土地利用轉(zhuǎn)型—以長(zhǎng)江沿線樣帶為例，闡述了區(qū)域性土地利用轉(zhuǎn)型與社會(huì)經(jīng)濟(jì)階段性相對(duì)應(yīng)[11]。張柏林等對(duì)中國(guó)山區(qū)農(nóng)村土地利用轉(zhuǎn)型解析，闡述了山區(qū)土地開(kāi)發(fā)及其導(dǎo)致的資源環(huán)境問(wèn)題是農(nóng)業(yè)社會(huì)人地關(guān)系緊張的體現(xiàn),工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程中勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移減輕了山區(qū)農(nóng)村土地的人為擾動(dòng)，由此驅(qū)動(dòng)土地利用發(fā)生轉(zhuǎn)型,引發(fā)一系列自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)[12]。劉永強(qiáng)等研究了土地利用轉(zhuǎn)型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值效應(yīng)分析—以湖南省為例，探討出土地利用轉(zhuǎn)型對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值影響，從而需要更加合理優(yōu)化土地資源配置，因地制宜科學(xué)規(guī)劃土地利用格局[13]。根據(jù)以上學(xué)者專家研究發(fā)現(xiàn)，他們都是對(duì)自然條件優(yōu)越和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)土地利用轉(zhuǎn)型進(jìn)行研究。

西南喀斯特是生態(tài)環(huán)境較脆弱區(qū)域，社會(huì)經(jīng)濟(jì)滯后，喀斯特槽谷是典型的喀斯特地貌，地勢(shì)起伏大，土地利用空間格局差異顯著，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和土地利用轉(zhuǎn)型的大背景下，槽谷區(qū)是否存在土地利用轉(zhuǎn)型現(xiàn)象，其生態(tài)效應(yīng)如何？需值得進(jìn)一步探討?；诖耍狙芯窟x取貴州省印江縣、德江縣、沿河縣三縣交界處的喀斯特槽谷典型地貌單元進(jìn)行分析近12 a來(lái)土地利用轉(zhuǎn)型對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值影響研究，揭示在快速的城鎮(zhèn)化和工業(yè)化等社會(huì)經(jīng)濟(jì)變化背景下土地利用形態(tài)轉(zhuǎn)型對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值在時(shí)空上變化狀況，反映出生態(tài)環(huán)境承載力，進(jìn)一步探討出喀斯特槽谷區(qū)土地利用轉(zhuǎn)型對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)演變規(guī)律，以期為科學(xué)協(xié)調(diào)喀斯特槽谷區(qū)土地可持續(xù)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供參考。

1 研究區(qū)概況

本研究區(qū)域位于貴州省德江縣、沿河縣和印江縣的交界處，由位于德江縣楓香溪鎮(zhèn)、沿河縣譙家鎮(zhèn)的西部槽谷、印江縣杉樹(shù)鎮(zhèn)的中部槽谷、印江縣沙子坡鎮(zhèn)的東部槽谷組成。三條槽谷北東向排列，其坐標(biāo)位置為東經(jīng)108°21′48″—108°32′37″和北緯28°12′41″—28°26′35″，海拔為380～1 280 m，最低海拔為380 m，坡度是介于0°～74°，長(zhǎng)度一般為42.15 km，寬度一般為14.12 km，高差一般為0.90 km，由東到西，山、槽交替出現(xiàn)。每條槽谷又分別由中間的谷地和兩側(cè)的坡面構(gòu)成，喀斯特槽谷區(qū)土地總面積503.39 km2，其中山坡的土地面積359.21 km2,槽谷的土地面積141.64 km2；山坡占總面積71%,槽谷地占總面積29%。鄉(xiāng)鎮(zhèn)、居民點(diǎn)和耕地主要分布在各條槽谷的中部地形平坦部位?？λ固夭酃葏^(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年均氣溫17.5℃，日照時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1 250 h，無(wú)霜期近310 d，年降雨量1 120 mm。

2 研究數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本研究數(shù)據(jù)主要來(lái)源包括有：2005年、2010年、2014年、2017年共四期landsat TM遙感影像數(shù)據(jù)，采用Eradas imagine 9.0遙感處理軟件對(duì)影像進(jìn)行幾何校正,在此基礎(chǔ)上根據(jù)2005年、2010年、2014年、2017年的各期數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)，配準(zhǔn)誤差控制在0.5個(gè)像元內(nèi)。通過(guò)利用ArcGIS 10.2軟件的支持下，采用人工解譯方法為主，再以計(jì)算機(jī)解譯為輔進(jìn)行解譯。先是人工解譯的2014年土地利用現(xiàn)狀圖后，并依此與2017年、2010年、2005年的遙感影像放在ArcGIS 10.2軟件中，進(jìn)行疊加顯示，采用矢量底圖影像對(duì)比判讀的方法依次提取各年份的遙感信息。最后得到喀斯特槽谷區(qū)2005年、2010年、2014年、2017年各年的土地利用線劃圖，再經(jīng)過(guò)ArcGIS 10.2軟件進(jìn)行拓?fù)錂z查與修改處理，在分類中參照2007年全國(guó)土地利用分類體系，把斑塊分為12種地類(灌木林地、農(nóng)村居民用地、山地旱地、水田、水域、溝渠、道路、城鎮(zhèn)用地、工礦用地、有林地、草地、裸露巖地)并賦予每個(gè)斑塊代碼屬性值，最后得到四期土地利用數(shù)據(jù)(附圖1)。

2.2 研究方法

2.2.1 土地利用轉(zhuǎn)型轉(zhuǎn)移矩陣 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣是指一地區(qū)域范圍內(nèi)土地利用類型在一段時(shí)期發(fā)生相互轉(zhuǎn)移的情況。其計(jì)算公式見(jiàn)參考文獻(xiàn)[14]。

2.2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(ESV) 研究區(qū)是喀斯特地貌中的一種典型槽谷地貌單元，從而與Costanza[15]和謝高地等學(xué)者量化的全球和全國(guó)大尺度的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值有較大的差異，謝高地學(xué)者修正Costanza的全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)，再結(jié)合全國(guó)200多位生態(tài)學(xué)專家們進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，獲得了全國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量系數(shù)[16]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)當(dāng)量因子作為生態(tài)系統(tǒng)潛力的相對(duì)貢獻(xiàn)率，該因子等于每年每hm2提供糧食價(jià)格的1/7。對(duì)全國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值研究成果基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)喀斯特地區(qū)土地利用實(shí)際狀況，利用該方法對(duì)喀斯特槽谷區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行重新修訂。2005—2017年喀斯特槽谷區(qū)平均糧食產(chǎn)量為562 322.32 kg/km2且利用2017年的平均糧食價(jià)格為2.12元/kg,所以喀斯特槽谷區(qū)提供食物生產(chǎn)的當(dāng)量因子為170 303.33元/km2，進(jìn)而可得到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)(表1)?？λ固夭酃葏^(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值表達(dá)式為：

ESV=∑Ae×VCe

式中：ESV是指研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值；Ae為研究區(qū)內(nèi)土地利用類型e的面積；VCe為研究區(qū)土地利用類型 單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)。

表1 喀斯特槽谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù) 萬(wàn)元/(km2·a)

注：負(fù)值為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的損失。

3 結(jié)果與分析

3.1 喀斯特槽谷區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)及數(shù)量變化

由圖1可得，喀斯特槽谷區(qū)土地利用類型結(jié)構(gòu)主要是以灌木林地、有林地、山地旱地、草地、農(nóng)村居民用地分布較廣泛。其中灌木林地、有林地、山地旱地、草地、農(nóng)村居民用地的平均面積分別為79.35 km2，153.65 km2，148.54 km2，129.16 km2，25.18 km2。有林地從2005年的28.22%增加到2010年的29.91%；再由2010年29.91%減少到2017年25.49%。灌木林地從2005年的12.53%上升到2017年的15.30%；山地旱地由2005年的25.16%增加到2014年的29.01%，隨之減少到2017年的27.20%。農(nóng)村居民用地由2005年的3.50%增加到2017年的5.77%。草地從2005年的24.78%降到2017年的23.90%。草地的減少是因?yàn)閷?shí)施精準(zhǔn)扶貧政策以來(lái)，人均收入提高，大量修建房屋占用草地所致。農(nóng)村居民用地由2005年的3.50%增加到2017年的5.77%。

總體分析2005—2017年土地利用類型面積變化得，在該時(shí)期土地利用類型波動(dòng)最大的是灌木林地、有林地農(nóng)村居民用地、山地旱地、城鎮(zhèn)用地、草地。灌木林地、有林地分別增加了7.09 km2，18.44 km2；原因是2005—2017年時(shí)期大量實(shí)施退耕還林政策導(dǎo)致大量面積的出現(xiàn)林地的增加。農(nóng)村居民用地、城鎮(zhèn)用地分別增加了19.13 km2，5.89 km2，山地旱地減少了23.51 km2，農(nóng)村居民用地、城鎮(zhèn)用地的增加，山地旱地減少原因是國(guó)家精準(zhǔn)扶貧政策實(shí)施，引導(dǎo)當(dāng)?shù)鼐用襁M(jìn)行產(chǎn)業(yè)扶貧，改善居住生活條件，從而當(dāng)?shù)厝嗣駭U(kuò)張山地旱地進(jìn)行修建民房。草地減少36.67 km2，原因是當(dāng)?shù)卣畬?duì)草地以及山地旱地進(jìn)行開(kāi)墾種植茶葉基地所致。

圖1 喀斯特槽谷區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)

3.2 土地利用轉(zhuǎn)型分析

3.2.1 土地利用轉(zhuǎn)移數(shù)量分析 土地利用轉(zhuǎn)移是指在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，人類通過(guò)利用土地進(jìn)行生產(chǎn)生活而使一種土地利用轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖活愅恋乩梅绞胶凸芾?，從而?dǎo)致土地利用覆被變化的過(guò)程?？λ固夭酃葏^(qū)2005—2017年土地利用發(fā)生了顯著的轉(zhuǎn)移(表2)。草地、灌木林地、山地旱地、水田、有林地、農(nóng)村居民用地、城鎮(zhèn)用地的轉(zhuǎn)移較為顯著，其中山地旱地轉(zhuǎn)為草地、城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民點(diǎn)的面積分別是3.44 km2，1.52 km2，5.52 km2，有林地轉(zhuǎn)為草地、灌木林地、山地旱地的面積分別是9.61 km2，6.10 km2，2.83 km2。灌木林地轉(zhuǎn)為草地、山地旱地的面積分別為2.89 km2，1.45 km2。然而草地轉(zhuǎn)為山地旱地、有林地的面積分別為3.29 km2，7.76 km2。槽谷區(qū)土地利用類型面積發(fā)生大面積的轉(zhuǎn)移的主要原因是進(jìn)行退耕還林還草以及喀斯特地區(qū)進(jìn)行綜合石漠化治理的生態(tài)修復(fù)工程的實(shí)施和城鎮(zhèn)化發(fā)展，造成大面積不適宜的土地進(jìn)行退耕還林還草，山地旱地、草地、水田等土地成為被所侵占的現(xiàn)象。

表2 2005-2017年土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣 km2

3.2.2 土地利用轉(zhuǎn)型空間特征 為了更加探究出喀斯特槽谷區(qū)土地利用類型間的內(nèi)部轉(zhuǎn)移，以2005年、2010年、2014年、2017年四期土地利用數(shù)據(jù)，并利用ArcGIS 10.2軟件空間分析工具對(duì)四期土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，獲得2005—2010年、2010—2014年、2014—2017年、2005—2017年四期土地利用轉(zhuǎn)型圖(附圖2)。2005—2010年時(shí)期，由于當(dāng)?shù)貙?shí)施退耕還林和喀斯特石漠化治理相關(guān)政策，西中東部槽谷山坡草地、山地旱地向有林地轉(zhuǎn)變。在三條槽谷的南部和中部區(qū)域石漠化治理，裸巖地轉(zhuǎn)為有林地，槽谷北部區(qū)域地形地貌相對(duì)中部南部區(qū)域平坦，石漠化現(xiàn)象少，土地類型轉(zhuǎn)型相對(duì)不明顯。2010—2014年階段，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，中國(guó)新農(nóng)村建設(shè)初期，由附圖2得出三條槽谷槽壩區(qū)域草地、山地旱地轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地和城鎮(zhèn)用地現(xiàn)象顯著，在西部槽谷南部中部北部有鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布，從而促使山地旱地向農(nóng)村居民用地變化現(xiàn)象明顯，中部槽谷槽壩沿著河流出現(xiàn)水田轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地現(xiàn)象，槽谷山坡山地旱地向農(nóng)村居民用地、有林地變化，有林地向灌木林地變化。東部槽谷山坡則出現(xiàn)山地旱地轉(zhuǎn)有林地顯著，槽壩山地旱地向農(nóng)村居民用地和城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)化現(xiàn)象顯著。2014—2017年時(shí)期，西中東部槽谷山坡與槽壩土地類型之間都發(fā)生明顯變化，根據(jù)國(guó)家2014年以來(lái)出臺(tái)一系列城鄉(xiāng)一體化建設(shè)及惠民政策，喀斯特槽谷山坡區(qū)域種植經(jīng)濟(jì)作物則充分利用低產(chǎn)的山地旱地和草地進(jìn)行種植核桃基地、橘子、桃子轉(zhuǎn)移為經(jīng)果林，從而實(shí)現(xiàn)種植結(jié)構(gòu)發(fā)生變化提高當(dāng)?shù)厝嗣窠?jīng)濟(jì)收入。西中東部槽谷北部由于海拔較高，最高海拔1 280 m左右，該區(qū)域出現(xiàn)有林地、灌木林地、山地旱地、草地進(jìn)行轉(zhuǎn)為茶葉基地，槽壩山地旱地、部分干旱水田和草地向農(nóng)村居民用地、城鎮(zhèn)用地變化較明顯。隨著距離越遠(yuǎn)則出現(xiàn)山地旱地、水田向草地，有林地轉(zhuǎn)變。2005—2017年近12 a來(lái)喀斯特槽谷區(qū)山坡槽壩土地利用類型都發(fā)生較大的轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變較多的地類是山地旱地轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地和城鎮(zhèn)用地，變化面積分別為2.82 km2，0.44 km2。山地旱地轉(zhuǎn)為有林地和草地面積分別為2.83 km2，3.29 km2，有林地轉(zhuǎn)為草地和灌木林地面積分別為7.76 km2，10.25 km2，草地轉(zhuǎn)有林地面積為9.61 km2。

3.3 喀斯特槽谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化分析

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值是指人類從生態(tài)系統(tǒng)中獲得價(jià)值的惠益[17]。根據(jù)表1和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值公式計(jì)算出喀斯特槽谷區(qū)2005—2017年各個(gè)時(shí)期土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值?？λ固夭酃葏^(qū)在2005年、2010年、2014年、2017年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值分別為129 825.44萬(wàn)元、134 744.99萬(wàn)元、102 592.28萬(wàn)元、102 816.77萬(wàn)元。分析得到，灌木林地、有林地、山地旱地對(duì)該生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量的貢獻(xiàn)是最大，其分別是28 324.34萬(wàn)元，62 157.44萬(wàn)元，15 378.26萬(wàn)元；然而生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值降低的有農(nóng)村居民用地、道路、城鎮(zhèn)用地、工礦用地，其降低最小值分別為576.50萬(wàn)元，88.32萬(wàn)元，47.51萬(wàn)元，49.01萬(wàn)元,從而對(duì)生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)負(fù)向虧損，造成生態(tài)環(huán)境質(zhì)量逐漸降低。根據(jù)表3得，隨著時(shí)間的發(fā)展，灌木林地、有林地、草地、山地旱地、水田等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值逐漸減少的趨勢(shì)，說(shuō)明槽谷區(qū)在追求社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的破壞越來(lái)越嚴(yán)重，需引起當(dāng)?shù)卣畢f(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)。

2005—2010年，喀斯特槽谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(ESV)由129 825.43萬(wàn)元變?yōu)?34 744.98萬(wàn)元，增幅為1.85%，在該期間山地旱地轉(zhuǎn)為有林地，草地轉(zhuǎn)為有林地，造成了山地旱地、草地面積分別減少為9.5 km2，26.54 km2，從而造成了相應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值不斷下降，但是有林地、灌木林地面積的增加對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量在增加。2005年來(lái)喀斯特地區(qū)石漠化現(xiàn)象嚴(yán)重，則實(shí)施大面積退耕還林，封山育林，使得大面積草地、坡耕地轉(zhuǎn)為林地。在該階段時(shí)期研究區(qū)自然條件偏遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)貧困，當(dāng)?shù)卣雠_(tái)一系列退耕還林和石漠化治理工程對(duì)，從而提高了喀斯特槽谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，為當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境改善提供了前有準(zhǔn)備。

2010—2014年，研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(ESV)由134 744.99萬(wàn)元變?yōu)?02 592.28萬(wàn)元，下降了13.55%。原因是在該期間大量的草地和山地旱地轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地和林地，其面積分別減少了24.36 km2，4.85 km2，而農(nóng)村居民用地和有林地分別增加了9.48 km2，9.08 km2，其他土地面積增減幅度不大，由此生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值出現(xiàn)總體下降的態(tài)勢(shì)。研究區(qū)分布有楓香溪鎮(zhèn)、譙家鎮(zhèn)、沙子坡鎮(zhèn)、杉樹(shù)鄉(xiāng)，在該4 a時(shí)期當(dāng)?shù)匦藿ㄊ〉?、縣道、鄉(xiāng)道，從而也促使山地旱地、水田、有林地、草地轉(zhuǎn)為道路，從而出現(xiàn)采石開(kāi)礦和道路的擴(kuò)寬和硬化也使得該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值下降的原因。

2014—2017年，研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(ESV)由102 592.28萬(wàn)元變?yōu)?02 816.77萬(wàn)元，下降了0.11%，穩(wěn)中略有下降趨勢(shì)。在該時(shí)期草地、有林地轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地和城鎮(zhèn)用地，其面積分別減少了37.67 km2，56.65 km2。山地旱地轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地和城鎮(zhèn)用地，其面積減少了9.16 km2，該階段生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值下降的主要原因是山地旱地及草地轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地和城鎮(zhèn)用地，交通道路數(shù)量也隨之不斷增加，占用了山地旱地及有林地，從而也對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值造成一定影響。

2005—2017年12 a間，喀斯特槽谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(ESV)由129 825.43萬(wàn)元變?yōu)?02 816.77萬(wàn)元，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總體下降了11.61%。12 a來(lái)農(nóng)村居民用地、城鎮(zhèn)用地、道路面積分別增加了19.13 km2，5.89 km2，2.19 km2，而草地、山地旱地、有林地面積分別減少了37.67 km2，23.51 km2，51.56 km2。根據(jù)數(shù)據(jù)分析得到，隨著時(shí)間發(fā)展，當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)不斷提高，研究區(qū)大量農(nóng)村居民用地和城鎮(zhèn)建設(shè)用地的增加導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值降低趨勢(shì)，從而不能被其占用的草地、有林地、山地旱地面積減少而引起生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值在逐漸減少引起的占用補(bǔ)償，最后使得喀斯特槽谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值逐漸降低，側(cè)面反映出；研究區(qū)為了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，大力對(duì)采礦石的需求，使其有林地、草地、甚至山地旱地等變?yōu)楣さV用地現(xiàn)象，從而未協(xié)調(diào)好生態(tài)環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[18]。

表3 喀斯特槽谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值 萬(wàn)元/(km2·a)

4 結(jié)論與討論

4.1 討 論

(1) 利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)及資料，對(duì)喀斯特槽谷區(qū)土地利用轉(zhuǎn)型過(guò)程的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了測(cè)算，直觀揭示了土地利用轉(zhuǎn)型在時(shí)空上的動(dòng)態(tài)演變以及對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響，從而對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和保護(hù)的提高有著重要的參考意義[19-21]。在研究過(guò)程中，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值修訂具有一定的局限性，一是研究區(qū)處于貴州省印江縣、德江縣、沿河縣的三縣交界處，研究區(qū)有楓香溪鎮(zhèn)、譙家鎮(zhèn)、沙子坡鎮(zhèn)和杉樹(shù)鄉(xiāng)屬三縣行政管轄范圍內(nèi)，收集資料時(shí)取4鎮(zhèn)的各個(gè)功能因子的總和，所以對(duì)數(shù)據(jù)量化有一定的誤差，二是研究區(qū)是喀斯特地貌中的一種典型地貌單元，從而與Constanza和謝高地等學(xué)者量化的全球和全國(guó)大尺度的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值有較大的差異[22]，因此根據(jù)研究區(qū)情況進(jìn)行了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)的重新修訂。本文在進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值數(shù)估算時(shí)沒(méi)有把水田和山地旱地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)單獨(dú)的進(jìn)行測(cè)算，可能對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值略有偏低，以后可在這方面開(kāi)展進(jìn)一步研究。三是研究過(guò)程中對(duì)單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算時(shí)采用9個(gè)種評(píng)價(jià)因子，其中且忽略了城鄉(xiāng)建設(shè)用地某些因子數(shù)值獲取客觀性。

(2) 通過(guò)對(duì)喀斯特槽谷區(qū)土地利用轉(zhuǎn)型的時(shí)空狀態(tài)分析對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值有所影響，揭示出了土地利用轉(zhuǎn)型對(duì)土地自然生態(tài)景觀選擇適宜性?？λ固夭酃葏^(qū)地形地貌比較特殊，土地利用類型空間分布格局差異顯著，在進(jìn)行土地利用規(guī)劃時(shí)應(yīng)遵循土地利用在時(shí)間與空間的永久適宜性，做到因地制宜原則、綜合分析原則、科學(xué)規(guī)劃原則對(duì)土地利用轉(zhuǎn)型合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整[23]，從而減輕對(duì)喀斯特槽谷區(qū)的土地石漠化現(xiàn)象治理及土地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和保護(hù)、恢復(fù)其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，最終實(shí)現(xiàn)喀斯特槽谷區(qū)山地土地資源優(yōu)化配置及土地利用可持續(xù)性。

4.2 結(jié) 論

(1) 研究區(qū)草地、灌木林地、山地旱地、水田、有林地、農(nóng)村居民用地、城鎮(zhèn)用地的變化較為顯著，山地旱地轉(zhuǎn)為草地、城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民用地的面積分別是3.44 km2，1.52 km2，5.52 km2，有林地轉(zhuǎn)為草地、灌木林地、山地旱地的面積分別是9.61 km2，6.10 km2，2.83 km2。灌木林地轉(zhuǎn)為草地、山地旱地的面積分別為2.89 km2，1.45 km2。然而草地轉(zhuǎn)為山地旱地、有林地的面積分別為3.29 km2，7.76 km2。

(2) 在2005—2010年階段研究區(qū)土地利用轉(zhuǎn)型是從山坡上山地旱地、草地、裸巖地轉(zhuǎn)移為有林地及灌木林林地。由于該階段時(shí)期當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)落后，槽壩土地利用轉(zhuǎn)型不太顯著。2010—2014年階段土地利用轉(zhuǎn)型空間分布主要集中在槽壩區(qū)域，山地旱地轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地、城鎮(zhèn)用地，水田轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地，草地轉(zhuǎn)為山地旱地，社會(huì)經(jīng)濟(jì)逐步開(kāi)始發(fā)展，槽壩土地開(kāi)發(fā)現(xiàn)象日益顯著。2014—2017年階段土地利用在山坡槽壩同時(shí)發(fā)生變化。山坡山地旱地、草地轉(zhuǎn)為經(jīng)果林地，茶葉生產(chǎn)基地、有林地，有林地轉(zhuǎn)為灌木林地，槽壩土地轉(zhuǎn)移復(fù)雜，大量山地旱地、干旱水田、草地轉(zhuǎn)為農(nóng)村居民用地、城鎮(zhèn)用地，有林地轉(zhuǎn)為山地旱地、工礦用地。

(3) 喀斯特槽谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值在2005年、2010年、2014年、2017年分別為129 825.44萬(wàn)元、134 744.99萬(wàn)元、102 592.28萬(wàn)元、102 816.77萬(wàn)元。2005—2010年喀斯特槽谷區(qū)(ESV)由129 825.43萬(wàn)元變?yōu)?34 744.98萬(wàn)元，增幅為1.85%；2010—2014年ESV由134 744.99萬(wàn)元變?yōu)?02 592.28萬(wàn)元，下降了13.55%；2014—2017年ESV由102 592.28萬(wàn)元變?yōu)?02 816.77萬(wàn)元，下降了0.11%；2005—2017年喀斯特槽谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(ESV)由129 825.43萬(wàn)元變?yōu)?02 816.77萬(wàn)元，總體下降了11.61%。