脆弱生態(tài)環(huán)境區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與價(jià)值時(shí)空演變的研究

賀祥

摘要：運(yùn)用GIS軟件和采用價(jià)值系數(shù)估值法，分析2005年、2010年及2015年黔東南州土地利用變化，研究其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與價(jià)值的時(shí)空演變。結(jié)果表明，2005—2015年黔東南州水域、建設(shè)用地與未利用地等面積增加幅度較大，水田、有林地和草地面積減少較多。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值呈負(fù)增長(zhǎng)，建設(shè)用地與未利用地、水域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增加率較高，其余土地利用類(lèi)型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值均呈倒“V”形變化;氣候調(diào)節(jié)、水文調(diào)節(jié)、土壤保持、氣體調(diào)節(jié)、生物多樣性和凈化環(huán)境等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值降低幅度較大;糧食生產(chǎn)服務(wù)價(jià)值降低，表明耕地面積流失量較大。各時(shí)期氣候調(diào)節(jié)、水文調(diào)節(jié)、土壤保持、氣體調(diào)節(jié)、凈化環(huán)境和生物多樣性等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值占總價(jià)值89%左右，結(jié)果與黔東南州森林面積較大，具有較強(qiáng)氣候調(diào)節(jié)、土壤保持能力等特征一致。劍河縣、雷山縣、黎平縣、天柱縣、鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣和榕江縣的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度高于全州，且與其變化趨勢(shì)與方向相反;岑鞏縣、從江縣、丹寨縣、錦屏縣、麻江縣、三穗縣、施秉和臺(tái)江縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度低于全州，且與其變化趨勢(shì)與方向一致;黃平縣和凱里市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度低于全州，且與其變化趨勢(shì)與方向相反。有林地、灌木林地與草地面積變化率較低，但其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值卻明顯下降，其提供的氣候調(diào)節(jié)和水文調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值最高，其次是土壤保持和生物多樣性;水田和旱地的面積變化較小，但其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值降低幅度較大，水田與旱地提供的食物生產(chǎn)、原料生產(chǎn)等服務(wù)功能的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值下降。建設(shè)用地與未利用地面積增加幅度較大，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增加較少，其美學(xué)景觀功能服務(wù)價(jià)值降低。研究結(jié)果有助于深入認(rèn)識(shí)土地利用變化對(duì)脆弱生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)格局、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值功能的影響，還可為區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)及管理等方面提供有效建議。

關(guān)鍵詞：黔東南州;貴州省;脆弱生態(tài)環(huán)境區(qū);生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與價(jià)值;時(shí)空演變

中圖分類(lèi)號(hào)： S181? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A? 文章編號(hào)：1002-1302（2019）04-0209-07

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)（ecological services）是指通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、過(guò)程和功能，直接或間接得到生命支持產(chǎn)品和服務(wù)[1-3]。Costanza等首先提出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)概念、理論與評(píng)價(jià)方法[1-2];歐陽(yáng)志云等研究了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的內(nèi)涵[4];Sutton等對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的市場(chǎng)與非市場(chǎng)價(jià)值進(jìn)行研究[5];千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估（millennium ecosystem assessment，MA）把生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類(lèi)型劃分供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù)和支持服務(wù)[6];Haines-Young等構(gòu)建并逐步完善了生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過(guò)程、功能、服務(wù)與價(jià)值的級(jí)聯(lián)式框架[7];Verburg等運(yùn)用InVEST與CLUE模型分析流域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值[8-10];徐麗芬等對(duì)土地利用變化及類(lèi)型轉(zhuǎn)型等對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響進(jìn)行研究[11-12];李雙成等分析了基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)理論的人類(lèi)收益與福祉[13];戴爾阜等對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡與集成的方法、模型和框架進(jìn)行了研究[14-15];吳健生等基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值研究生態(tài)安全格局的構(gòu)建[16]。

土地利用活動(dòng)影響著各類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型、面積以及空間分布格局的變化[17]，也對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能變化有顯著驅(qū)動(dòng)作用。學(xué)者們從土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值影響等方面進(jìn)行大量研究，石龍宇等[18]、李屹峰等[19]分別以瑪納斯河流域、密云水庫(kù)為例，對(duì)土地利用變化引起生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化進(jìn)行了分析;劉海等基于土地利用類(lèi)型對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行研究[20];熊善高等對(duì)土地利用變化導(dǎo)致各類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化及其時(shí)空分異特征進(jìn)行研究[21];郭玲霞等則從土地整治角度出發(fā)，對(duì)土地整治前后區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估[22];張騫等研究了區(qū)域生態(tài)用地空間結(jié)構(gòu)及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化[23];王航等從土地利用面積變化引起的結(jié)構(gòu)與格局演變，分析生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化[24]。雖然學(xué)者們開(kāi)展了大量研究，但對(duì)土地利用變化導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與功能時(shí)空演變的研究成果還較少，對(duì)脆弱生態(tài)區(qū)的研究成果則更加欠缺。因此，研究中選擇貴州省脆弱生態(tài)區(qū)黔東南州為研究對(duì)象，分析2005年、2010年和2015年土地利用變化情況，研究其土地利用變化導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的時(shí)空演變。研究結(jié)果有助于深入掌握土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)格局、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響，可為區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等方面提供有益的措施和建議。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

黔東南州位于貴州省東南部，地處貴州高原向東南傾斜下降的過(guò)渡地帶，森林資源豐富，森林覆蓋率高。境內(nèi)溝壑縱橫、地形起伏較大。山地面積比重高達(dá)72.8%，>25°坡地面積達(dá)31.2%，生態(tài)環(huán)境較為脆弱。境內(nèi)有清水江、舞陽(yáng)河、都柳江三大干流，是長(zhǎng)江、珠江上游地區(qū)的重要生態(tài)屏障區(qū)。該地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，糧食種植面積較大，共轄16個(gè)縣市，2015年末戶(hù)籍人口473.54萬(wàn)人，少數(shù)民族人口占總?cè)丝诘?80.2%。常住人口密度低，但區(qū)內(nèi)鄉(xiāng)村從業(yè)人口比例高，農(nóng)村貧困率屬貴州全省中最高。地理位置如圖1。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

黔東南州2005年、2010年及2015年的土地利用數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http：//www.resdc.cn），黔東南州各縣（市）主要糧食作物產(chǎn)量、糧食價(jià)格等數(shù)據(jù)來(lái)源于黔東南州社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒和農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒，以及各縣（市）社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒和農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒等資料。

1.3 研究方法

1.3.1 單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的經(jīng)濟(jì)價(jià)值 為消除價(jià)格波動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量的影響，以2010年全國(guó)農(nóng)作物平均價(jià)格為基準(zhǔn)，結(jié)合黔東南州各縣（市）不同年份主要糧食作物水稻、小麥、玉米和大豆的播種面積和產(chǎn)量情況，計(jì)算2005年、2010年和2015年各縣（市）單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，其計(jì)算公式為[25]

式中：Ea為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值（純收益），元/hm2;i為作物種類(lèi);Pi是i種糧食作物全國(guó)平均價(jià)格，元/t;Qi為i種糧食作物總產(chǎn)量，t;A為糧食作物總種植面積，hm2。

1.3.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)計(jì)算 參考謝高地等提出中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子值[26]，結(jié)合黔東南州土地分類(lèi)情況，計(jì)算城市建設(shè)用地、農(nóng)田、有林地、草地和水域等土地利用類(lèi)型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的系數(shù)，計(jì)算公式為

式中：γij為i種生態(tài)系統(tǒng)j種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值系數(shù)，元/（hm2·年）;Vij為i種生態(tài)系統(tǒng)j種生態(tài)服務(wù)功能相對(duì)于單位農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提供食物生產(chǎn)的生態(tài)服務(wù)功能，即生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值當(dāng)量因子，元/hm2;i為生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型;j為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能;Ea為單位農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提供生產(chǎn)服務(wù)功能的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，元/hm2。

1.3.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值計(jì)算 根據(jù)各類(lèi)土地生態(tài)系統(tǒng)面積和單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，計(jì)算區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值，其公式[1]為

式中：ESV為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，元/年;Ai為土地利用類(lèi)型i的面積，hm2;γi為i土地利用類(lèi)型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)，元/（hm2·年）;ESVj是生態(tài)系統(tǒng)第j項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值，元/年;γij是土地利用類(lèi)型i的第j項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值系數(shù)，元/（hm2·年）。

1.3.4 區(qū)域差異性分析 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的相對(duì)變化率是指生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化與土地利用面積變化之間的比率[27]，用于反映區(qū)域差異，公式如下：

式中：R為相對(duì)變化率;RL、RC分別為區(qū)域、總體變化率;La、Lb分別為區(qū)域的初始與末期ESV;Ca、Cb分別為總體的初始與末期ESV。

2 結(jié)果與分析

2.1 土地利用時(shí)空動(dòng)態(tài)變化分析

通過(guò)對(duì)黔東南州2005年、2010年和2015年1 km分辨率的土地利用類(lèi)型遙感影像解譯，將土地利用類(lèi)型分為耕地、旱地、有林地、灌木林地、草地、水域、建設(shè)用地與未利用地等7類(lèi)，其中由于未利用地與建設(shè)用地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值相近，故在計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值時(shí)合并為一類(lèi)地，獲得各土地類(lèi)型的面積（表1），并得到黔東南州各縣（市）土地利用的時(shí)空動(dòng)態(tài)（圖2） 。分析可知，2005—2015年，建設(shè)用地與未利用地變化幅度最大，增加面積較多，變化率為 108.68%;其次是水域面積增加也較多，變化率為70.81%。雖然水田、有林地和草地等面積的變化率分別僅為-1.04%、-0.38%、-2.53%，但由于其土地面積基數(shù)較大，其各類(lèi)土地面積減少較多。其中，2005—2015年，水田面積逐漸減少;旱地面積先減少，然后再增加，總體呈減少趨勢(shì);有林地面積逐漸減少;灌木林地面積先增加再減少，整體呈增加趨勢(shì);草地面積先減少后增加;建設(shè)用地與未利用地面積逐漸增加;水域面積逐漸增加。

2.2 黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的時(shí)空變化

2.2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù) 謝高地等修正了Costanza提出的方法[3]，并根據(jù)200多位我國(guó)生態(tài)學(xué)家的調(diào)查問(wèn)卷，獲取了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的當(dāng)量系數(shù)，2015年謝高地等提出并修正了生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值當(dāng)量系數(shù)值[26]。通過(guò)黔東南州各縣市2005年、 2010年、2015年的社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒與農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒等資料，獲得各縣市不同年份的平均糧食產(chǎn)量及糧食價(jià)格。考慮到物價(jià)等影響因素，為了消除價(jià)格變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值計(jì)算的影響，從而能夠?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的邊際差別進(jìn)行分析，對(duì)3個(gè)年份糧食價(jià)格求平均值，為2.43元/kg。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子是生態(tài)系統(tǒng)潛在服務(wù)價(jià)值的相對(duì)貢獻(xiàn)率，1個(gè)生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子的經(jīng)濟(jì)價(jià)值量等于當(dāng)年全國(guó)平均糧食單產(chǎn)市場(chǎng)價(jià)值的1/7[28]。運(yùn)用公式（1）計(jì)算得到各縣（市）的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子（表2），運(yùn)用公式（2）獲得黔東南州各縣（市）2005年、2010年、2015年不同土地利用類(lèi)型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)和不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值系數(shù)（表3、表4）。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)是單位面積土地利用類(lèi)型對(duì)生態(tài)系統(tǒng)提供服務(wù)功能的強(qiáng)弱，黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)的演變特征：（1）所有土地利用類(lèi)型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)均在2005—2010年呈增加趨勢(shì)，2010—2015年呈降低趨勢(shì)。其中，2005—2010年各土地利用類(lèi)型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)增加約4%， 2010—2015年各土地利用類(lèi)型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)降低約17%，表明各土地利用類(lèi)型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)在前5年逐漸增加，但在近5近年卻迅速降低。（2）所有生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值系數(shù)均在2005—2010年呈增加趨勢(shì)，2010—2015年呈降低趨勢(shì)。其中，供給服務(wù)的糧食生產(chǎn)、原料生產(chǎn)和水資源供給等生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值系數(shù)，在前5年呈增加約5%，后5年降低約17%;支持服務(wù)的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值系數(shù)中，土壤保持在2005—2010年增加 113.42%，生物多樣性增加4.68%，但維持養(yǎng)分循環(huán)降低 1.92%;調(diào)節(jié)服務(wù)中，氣體調(diào)節(jié)在2005—2010年增加5.12%，從2010—2015年降低17.20%，氣候調(diào)節(jié)在前5年降低 1.92%，在后5年降低11.25%;凈化環(huán)境服務(wù)在前5年增加9.33%，在后5年降低20.38%;水文調(diào)節(jié)在前5年降低 1.33%，在后5年降低11.78%;文化服務(wù)功能美學(xué)景觀功能，在2005—2010年降低0.60%，在2010—2015年降低 12.43%。結(jié)果表明，黔東南州單位面積土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值系數(shù)，具有在2005—2010年呈增加趨勢(shì)，在2010—2015年呈降低趨勢(shì)的演變特征。

2.2.2 黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值變化 將土地利用類(lèi)型面積及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)代入公式（3）和公式（4），計(jì)算得到各年份、各縣（市）不同土地利用類(lèi)型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值（圖3、表5）。計(jì)算得到，近10年黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值呈負(fù)增長(zhǎng)，從2005年的626.59億元，減少到2015年的 548.35，減少12.49%。其中，2005—2010年，黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值增加4.78%;從2010—2015年，降低 16.48%。2005—2015年，建設(shè)用地與未利用地、水域這2類(lèi)土地利用類(lèi)型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值均是呈逐漸增加趨勢(shì)，增加率均較高;其余土地利用類(lèi)型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值均是呈倒“V”形變化，即2005—2010年呈增加趨勢(shì)，2010—2015年，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值呈減少趨勢(shì)。其中，水田、旱地、有林地和灌木林地具有相近似的變化趨勢(shì)，從2005—2010年，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增長(zhǎng)均約4%;2010—2015年，它們的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值降低約17%。

2.2.3 單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值變化 通過(guò)計(jì)算黔東南州各單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值（表6）可知，水資源供給處于負(fù)值，說(shuō)明農(nóng)田生產(chǎn)需水量較大，導(dǎo)致水系、林地等生態(tài)系統(tǒng)供給水資源低于農(nóng)田對(duì)水資源的需求量。2005—2010年，僅水資源供給、氣候調(diào)節(jié)和維持養(yǎng)分循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值降低，其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值均呈增加趨勢(shì);2010—2015年，水資源供給增加1.65%，維持養(yǎng)分循環(huán)降低0.78%，其余生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值降低3.50%～19.46%。2005—2015年，黔東南州水資源供給生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增加1.44%，表明生態(tài)系統(tǒng)的水資源供給功能逐漸增強(qiáng);維持養(yǎng)分循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值僅降低0.90%，而其余生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值均有較大幅度降低。其中，氣候調(diào)節(jié)、水文調(diào)節(jié)、土壤保持等生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值的變化幅度較大，分別降低21.55%、16.31%、9.27%，氣體調(diào)節(jié)、生物多樣性、凈化環(huán)境等生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值也降低較多，分別降低8.47%、8.01%、6.38%。糧食生產(chǎn)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值先增加再降低，說(shuō)明近期的土地利用開(kāi)發(fā)造成大量耕地面積流失和耕地質(zhì)量下降。

由表6可知，氣候調(diào)節(jié)和水文調(diào)節(jié)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值均占據(jù)各時(shí)期總服務(wù)價(jià)值的20%以上。土壤保持、氣體調(diào)節(jié)、凈化環(huán)境和生物多樣性等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值占各時(shí)期10%左右，以上6大生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值總和占生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值總和的89%左右。黔東南州生態(tài)環(huán)境整體狀況較好，森林面積較大，森林覆蓋率較高，生態(tài)系統(tǒng)的氣候調(diào)節(jié)和水文調(diào)節(jié)功能較強(qiáng)，同時(shí)還具有較強(qiáng)的土壤保持、氣體調(diào)節(jié)及凈化環(huán)境功能，以及具有顯著的生物多樣性生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。因此，研究結(jié)果與黔東南州生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)服務(wù)功能的特征相一致，說(shuō)明研究方法較好，研究結(jié)果具有較高可信度。

2.2.4 黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的時(shí)空分異 運(yùn)用公式（5）對(duì)黔東南州各縣（市）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的相對(duì)變化率進(jìn)行計(jì)算（表7）。相對(duì)變化率有如下幾個(gè)特征[28]：（1）相對(duì)變化率的絕對(duì)值|R|≥1，表明各縣（市）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化幅度要高于黔東南州。若R≥1，則表明各縣（市）與其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化趨勢(shì)與方向是相反;而R≤-1，則其變化趨勢(shì)與方向與黔東南州是一致的。（2）相對(duì)變化率的絕對(duì)值|R|<1，說(shuō)明各縣（市）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化幅度要小于黔東南州。若-1

分析表明：（1）2005—2010年，劍河縣、岑鞏縣、丹寨縣、黃平縣、錦屏縣、凱里市、麻江縣、三穗縣、施秉縣和臺(tái)江縣的相對(duì)變化率（R）>1，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度要高于黔東南州，且與黔東南州變化趨勢(shì)相反;鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣R值<-1，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度要高于黔東南州，且與黔東南州變化趨勢(shì)一致。從江縣、黎平縣和榕江縣R值在0～1之間，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度要小于黔東南州，且與黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化趨勢(shì)一致;雷山縣與天柱縣R值在 -1～0之間，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度要小于黔東南州，且與黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化趨勢(shì)相反。（2）2010—2015年，劍河縣、雷山縣、黎平縣、三穗縣和榕江縣的R值>1，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度高于黔東南州，且與黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化趨勢(shì)與方向相反;岑鞏縣、從江縣、丹寨縣、黃平縣、錦屏縣、凱里市、麻江縣、施秉縣、臺(tái)江縣、天柱縣和鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣的R值在0～1之間，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度低于黔東南州，且與黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化趨勢(shì)與方向一致。相對(duì)2005—2010年，在2010—2015年，劍河縣、從江縣與三穗縣的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值幅度、趨勢(shì)與方向沒(méi)有明顯變化。雷山縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度由低于黔東南州，演變?yōu)楦哂谇瓥|南州。黎平縣和榕江縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度由低于黔東南州，演變?yōu)楦哂谇瓥|南州，且與黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化趨勢(shì)由一致演變?yōu)橄喾础ａ柨h、丹寨縣、黃平縣、錦屏縣、凱里市、麻江縣、施秉縣和臺(tái)江縣的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度由高于黔東南州，演變?yōu)榈陀谇瓥|南州，且與黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化趨勢(shì)與方向由相反演變?yōu)橐恢?。天柱縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度低于黔東南州，與黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化趨勢(shì)與方向由相反演變?yōu)橐恢隆ｆ?zhèn)遠(yuǎn)縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度高于黔東南州，且與黔東南州變化趨勢(shì)一致，演變?yōu)樯鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度低于黔東南州。（3）2005—2015年，劍河縣、雷山縣、黎平縣、天柱縣、鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣和榕江縣的R值>1，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度高于黔東南州，且與黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化趨勢(shì)與方向相反;岑鞏縣、從江縣、丹寨縣、錦屏縣、麻江縣、三穗縣、施秉縣和臺(tái)江縣的R值在0～1之間，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度低于黔東南州，且與黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化趨勢(shì)與方向一致;黃平縣和凱里市的R值在-1～0之間，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化幅度低于黔東南州，且與黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化趨勢(shì)與方向相反。

3 黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值演變

對(duì)表1、表5和表6分析可知，2005年，黔東南州灌木林地、有林地和草地面積，占國(guó)土面積36.63%、25.40%、12.61%，比例最大，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值分別為265.79億、277.95億、30.48億元/hm2，分別占總價(jià)值的42.42%、4436%、4.86%。2005—2015年，灌木林地面積增加064%，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值減少12.39%;有林地面積減少0.38%，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值卻減少13.28%;草地面積降低2.53%，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值降低15.16%。結(jié)果表明，雖然有林地、灌木林地與草地的總面積增加或降低幅度非常低，但其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值卻顯著下降。同時(shí)，在2005年，以上3類(lèi)土地利用類(lèi)型所提供的調(diào)節(jié)服務(wù)中，氣體調(diào)節(jié)占總價(jià)值10.35%、氣候調(diào)節(jié)占總價(jià)值26.56%、凈化環(huán)境占總價(jià)值802%、水文調(diào)節(jié)占總價(jià)值23.20%;支持服務(wù)中，土壤保持占總價(jià)值11.41%、維持養(yǎng)分循環(huán)占總價(jià)值1.10%、生物多樣性9.92%。2005—2015年，各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值均呈下降趨勢(shì)，其中氣候調(diào)節(jié)下降21.55%，水文調(diào)節(jié)下降 16.31%，土壤保持下降9.27%，氣體調(diào)節(jié)下降847%，土壤保持下降9.27%、維持養(yǎng)分循環(huán)下降0.90%、生物多樣性下降8.01%。

在2005年，水田、旱地和水域等面積占黔東南州土地面積的13.71%、11.30%、0.089%，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值比例分別為4.06%、3.45%、0.847%，表明水田和旱地面積較大，但其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值卻較低，水域面積雖然較小，但其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值卻較大。2005—2015年，水田和旱地的面積變化較小，分別降低1.04%、0.26%，但其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值降低幅度卻較大，分別降低13.84%、13.19%;水域面積增加幅度高達(dá)70.81%，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增加48.59%。在2005年，水田和旱地的提供食物生產(chǎn)、原料生產(chǎn)等生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值占總價(jià)值的3.34%、3.05%;水田與旱地大量消耗水資源，水域提供水資源給以上土地利用類(lèi)型，造成其水資源供給功能價(jià)值為-8.29億元，占總價(jià)值的-1.32%。結(jié)果表明，黔東南州的旱地與水田灌溉消耗了大量的水資源，從而出現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值為負(fù)值。2005—2015年，水田與旱地土地利用類(lèi)型所提供的食物生產(chǎn)、原料生產(chǎn)等服務(wù)功能價(jià)值分別降低2.79%、2.48%。水資源供給功能增加1.44%，表明水域面積所有增加，增強(qiáng)了生態(tài)系統(tǒng)水資源供給服務(wù)能力。

2005年，建設(shè)用地與未利用地面積占總面積的 0.265%，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值占總價(jià)值的0.005%，表明建設(shè)用地與未利用地提供的生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值較低。2005—2015年，建設(shè)用地與未利用地面積增加108.68%，但其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值僅增加66.67%，其提供的美學(xué)景觀功能服務(wù)價(jià)值降低3.51%，表明城市建設(shè)用地及裸地和荒地的增加，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)美學(xué)景觀質(zhì)量下降、美學(xué)景觀功能變差。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)黔東南州遙感影像解譯獲得土地利用數(shù)據(jù)，分析其土地利用類(lèi)型的時(shí)空變化;計(jì)算得到黔東南州2005年、2010年和2015年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，分析其不同土地利用類(lèi)型與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值時(shí)空演變。具體結(jié)論如下：（1）2005—2015年，黔東南州建設(shè)用地與未利用地，以及水域面積增加幅度較大，水田、有林地和草地面積減少較多。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值呈負(fù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。其中，2005—2010年，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值增加4.78%;2010—2015年，降低16.48%。從2005—2015年，農(nóng)田與旱地生產(chǎn)需水量較大，水域、林地等生態(tài)系統(tǒng)供給水資源量低于農(nóng)田和旱地對(duì)水資源的需求量，水資源供給生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值是負(fù)值。維持養(yǎng)分循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值僅降低0.9%，其余生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值均有較大幅度降低。其中，氣候調(diào)節(jié)、水文調(diào)節(jié)和土壤保持的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值幅度變化最大，分別降低21.55%、16.31%、9.27%。糧食生產(chǎn)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值降低，說(shuō)明土地利用開(kāi)發(fā)造成大量耕地面積流失，耕地質(zhì)量下降。（2）2005—2015年，氣候調(diào)節(jié)和水文調(diào)節(jié)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值占據(jù)各時(shí)期20%以上;土壤保持、氣體調(diào)節(jié)、凈化環(huán)境和生物多樣性等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值占各時(shí)期10%左右，以上6大生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值占生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值約89%。結(jié)果與黔東南州生態(tài)環(huán)境整體狀況較好，森林面積較大，具有較強(qiáng)氣候調(diào)節(jié)和水文調(diào)節(jié)功能，較強(qiáng)土壤保持、氣體調(diào)節(jié)及凈化環(huán)境等功能特征相一致。劍河縣、雷山縣、黎平縣、天柱縣、鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣和榕江縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度高于黔東南州，且與黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化趨勢(shì)與方向相反;岑鞏縣、從江縣、丹寨縣、錦屏縣、麻江縣、三穗縣、施秉縣和臺(tái)江縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化幅度低于黔東南州，且與黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化趨勢(shì)與方向一致;黃平縣和凱里市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化幅度低于黔東南州，且與黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化趨勢(shì)與方向是相反。（3）2005—2015年，有林地、灌木林地與草地面積變化率低，但其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值卻顯著下降，其提供生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)服務(wù)中，氣候調(diào)節(jié)和水文調(diào)節(jié)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值最高;支持服務(wù)中，土壤保持和生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值較高;各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值均呈下降趨勢(shì)，其中氣候調(diào)節(jié)下降、水文調(diào)節(jié)和土壤保持等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能下降幅度較大。水田和旱地的面積變化較小，但其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值降低幅度卻較大;水域面積增加幅度較高，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值呈增加趨勢(shì);水田與旱地土地利用類(lèi)型所提供的食物生產(chǎn)、原料生產(chǎn)等服務(wù)功能的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值下降;水資源供給功能增加，增強(qiáng)了生態(tài)系統(tǒng)水資源供給服務(wù)能力。建設(shè)用地與未利用地面積幅度較大，但其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增加較少，其美學(xué)景觀功能服務(wù)價(jià)值降低，美學(xué)景觀功能變差。

研究表明，2005—2015年，黔東南州生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與功能整體均呈下降趨勢(shì)，表明土地利用變化對(duì)其生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與格式造成一定負(fù)面影響，生態(tài)系統(tǒng)整體效益與功能處于下降態(tài)勢(shì)。因此，積極調(diào)整和改善土地利用類(lèi)型結(jié)構(gòu)，增加生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與功能，對(duì)脆弱生態(tài)環(huán)境區(qū)的生態(tài)建設(shè)與保護(hù)有重要意義。

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