城市化背景下烏魯木齊市的綠色空間生態(tài)服務(wù)價(jià)值研究*

向 勤 菊春燕

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)公共管理學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052)

生態(tài)系統(tǒng)是人類生存不可或缺的支持系統(tǒng)[1]，它為人類提供自然資本[2]，具有服務(wù)價(jià)值[3-4]。通過(guò)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的分析有助于人們了解生態(tài)系統(tǒng)[5-7]，從而更好地利用生態(tài)服務(wù)功能促進(jìn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展[8-9]。JENKINS等[10]和DE GROOT等[11]就生態(tài)服務(wù)的可持續(xù)性與人類活動(dòng)進(jìn)行了相關(guān)分析，認(rèn)為可用貨幣方式估算生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的服務(wù)價(jià)值。在生態(tài)服務(wù)價(jià)值估算方面，當(dāng)量因子選取是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。COSTANZA等[12-13]對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能進(jìn)行分類時(shí)提出了估算生態(tài)服務(wù)價(jià)值的當(dāng)量因子，謝高地等[14-15]制定了計(jì)算中國(guó)各類生態(tài)服務(wù)功能生態(tài)服務(wù)價(jià)值的早期當(dāng)量因子。

生態(tài)服務(wù)價(jià)值是自然資本和非自然資本直接或間接提供給人類的福利[16]。這些服務(wù)價(jià)值取決于生態(tài)系統(tǒng)的類型和狀態(tài)[17]，但不斷增加的環(huán)境污染負(fù)荷造成很多生態(tài)服務(wù)功能正在弱化[18]，城市綠色空間可一定程度上彌補(bǔ)環(huán)境污染負(fù)荷造成的生態(tài)服務(wù)功能弱化，因此在城市化背景下，從綠色空間視角研究生態(tài)服務(wù)價(jià)值對(duì)于城市發(fā)展建設(shè)具有重要借鑒意義。

烏魯木齊市地處天山山脈中段北麓、準(zhǔn)噶爾盆地南緣，市區(qū)三面環(huán)山，植被分布具有明顯的空間差異。近些年城市化進(jìn)程加快，因此良好的綠色空間規(guī)劃對(duì)于建設(shè)這個(gè)人口聚集的綠洲城市具有重要意義。

本研究將烏魯木齊市的耕地、林地、草地、水域劃為綠色空間，基于2005、2008、2012、2016年的烏魯木齊市遙感影像數(shù)據(jù)，研究綠色空間生態(tài)服務(wù)價(jià)值的演變特征，以期為烏魯木齊市制定可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃提供參考。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

覆蓋烏魯木齊市全市的遙感影像數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)(http://www.gscloud.cn/)，分別選取2005、2008、2012、2016年夏季植被狀態(tài)較好時(shí)無(wú)云或少云的典型遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行土地利用類型分析，空間分辨率為30 m，先進(jìn)行輻射定標(biāo)、大氣校正及裁剪等預(yù)處理，然后采用最大似然法進(jìn)行圖像解譯。

烏魯木齊市糧食作物面積與糧食作物產(chǎn)量數(shù)據(jù)分別來(lái)自歷年的烏魯木齊市統(tǒng)計(jì)年鑒和烏魯木齊市統(tǒng)計(jì)公報(bào)，全國(guó)糧食作物平均價(jià)格來(lái)自于歷年的全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編。

1.2 生態(tài)服務(wù)價(jià)值計(jì)算方法

參考文獻(xiàn)[19]至[21]，利用糧食生產(chǎn)有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算出烏魯木齊市單位面積基本生態(tài)服務(wù)價(jià)值為1 920.07元/hm2。結(jié)合不同生態(tài)服務(wù)的價(jià)值當(dāng)量因子(見表1)[22-24]，計(jì)算烏魯木齊市不同生態(tài)服務(wù)的單位面積綠色空間生態(tài)服務(wù)價(jià)值，計(jì)算公式見式(1)，計(jì)算結(jié)果見表2。

表1 不同生態(tài)服務(wù)的價(jià)值當(dāng)量因子Table 1 The equivalent value factors of different ecological services

表2 烏魯木齊市不同生態(tài)服務(wù)的單位面積綠色空間生態(tài)服務(wù)價(jià)值 Table 2 Ecological service value of green space per unit area for different ecological services in Urumqi 元/hm2

VCi=Ei×VC

(1)

式中：VCi為i類生態(tài)服務(wù)的單位面積綠色空間生態(tài)服務(wù)價(jià)值，元/hm2；Ei為i類生態(tài)服務(wù)的價(jià)值當(dāng)量因子；VC為烏魯木齊市單位面積基本生態(tài)服務(wù)價(jià)值，元/hm2。

綠色空間的生態(tài)服務(wù)價(jià)值由各種生態(tài)服務(wù)的價(jià)值加和得到(計(jì)算公式見式(2))。

(2)

式中：ESV為綠色空間生態(tài)服務(wù)價(jià)值，元；A為綠色空間面積，hm2。

2 結(jié)果分析

2.1 土地利用類型分析

烏魯木齊市土地利用類型變化見表3。2005—2008年草地和建設(shè)用地面積增加，其中草地增加15 518 hm2，增幅最為明顯；耕地、林地、水域和其他用地面積減少，其中耕地減少了3 243 hm2，減幅最為明顯。2008—2012年林地、草地、建設(shè)用地面積增加，其中草地增加15 736 hm2，增幅最為明顯；耕地、水域、其他用地面積減少，其中耕地減少了2 764 hm2，減幅最為明顯。2012—2016年只有草地面積減少，減少了8 309 hm2；其余土地利用類型面積皆增加。2005—2016年，耕地、水域、其他用地面積整體呈現(xiàn)減少趨勢(shì)，林地、草地、建設(shè)用地面積整體呈現(xiàn)增加趨勢(shì)；其中建設(shè)用地呈不斷增加趨勢(shì)，可見烏魯木齊市城市化建設(shè)在不斷推進(jìn)。

表3 2005—2016年烏魯木齊市的土地利用類型變化Table 3 The change of land use in Urumqi from 2005 to 2016 hm2

2.2 綠色空間生態(tài)服務(wù)價(jià)值分析

2.2.1 按綠色空間類型分析

烏魯木齊市不同綠色空間類型的生態(tài)服務(wù)價(jià)值見表4。2005—2008年，烏魯木齊市綠色空間生態(tài)服務(wù)價(jià)值整體增加，雖然耕地、林地、水域的生態(tài)服務(wù)價(jià)值都略有減少，但草地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值增加了3.406億元。2008—2012年，烏魯木齊市綠色空間生態(tài)服務(wù)價(jià)值整體也增加，其中耕地、水域的生態(tài)服務(wù)價(jià)值分別減少了0.213億、3.548億元，但林地、草地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值分別增加了0.434億、3.453億元。2012—2016年，烏魯木齊市綠色空間生態(tài)服務(wù)價(jià)值整體繼續(xù)增加，其中耕地、林地、水域的生態(tài)服務(wù)價(jià)值均增加，而草地生態(tài)服務(wù)價(jià)值減少。綜合分析可知，2005—2016年烏魯木齊市綠色空間生態(tài)服務(wù)價(jià)值變化受草地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值影響最為明顯，這也反應(yīng)出草地生態(tài)系統(tǒng)在干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)中所起的重要調(diào)節(jié)作用。

表4 烏魯木齊不同綠色空間類型的生態(tài)服務(wù)價(jià)值Table 4 Ecological service value of different green space in Urumqi 億元

2.2.2 按生態(tài)服務(wù)功能分析

烏魯木齊市綠色空間不同生態(tài)服務(wù)功能的生態(tài)服務(wù)價(jià)值見圖1。四類生態(tài)服務(wù)功能的生態(tài)服務(wù)價(jià)值從2005年到2016年總體保持穩(wěn)定，對(duì)生態(tài)服務(wù)總價(jià)值的貢獻(xiàn)從高到低排序?yàn)檎{(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)、供給服務(wù)、文化服務(wù)。

圖1 烏魯木齊市綠色空間不同生態(tài)服務(wù)功能的生態(tài)服務(wù)價(jià)值Fig.1 Ecological service value of green space in Urumqi for different ecological service functions

2.3 敏感性分析

敏感性指數(shù)可用來(lái)分析隨著時(shí)間變化，生態(tài)服務(wù)價(jià)值對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子的依賴程度[25]，以檢驗(yàn)生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子的合理性。將生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子分別調(diào)整±50%，考察生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值的變化。如果敏感性指數(shù)大于1，說(shuō)明生態(tài)服務(wù)價(jià)值對(duì)敏感性指數(shù)是富有彈性的，即1%的自變量變動(dòng)將引起因變量大于1%的變動(dòng)，則其準(zhǔn)確度差、可信度較低; 敏感性指數(shù)小于等于1，則說(shuō)明結(jié)果是缺乏彈性的，數(shù)據(jù)較為合理[26]。烏魯木齊市綠色空間的生態(tài)服務(wù)價(jià)值敏感性指數(shù)計(jì)算[27]結(jié)果見圖2。林地的敏感性指數(shù)最大，但也均小于1%，只有0.63%～0.67%，說(shuō)明本研究估算生態(tài)服務(wù)價(jià)值所用的生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子是可靠的，符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況。

圖2 生態(tài)服務(wù)價(jià)值敏感性指數(shù)Fig.2 Ecological service value sensitivity index

3 結(jié) 論

(1) 2005—2016年，烏魯木齊市的耕地、水域、其他用地面積整體呈現(xiàn)減少趨勢(shì)，林地、草地、建設(shè)用地面積整體呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。

(2) 2005—2016年，烏魯木齊市綠色空間生態(tài)服務(wù)價(jià)值在增加，主要受草地的影響。四類生態(tài)服務(wù)功能的生態(tài)服務(wù)價(jià)值對(duì)生態(tài)服務(wù)總價(jià)值的貢獻(xiàn)從高到低依次為調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)、供給服務(wù)、文化服務(wù)。

(3) 敏感性分析表明，本研究估算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值所用的生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子是可靠的，符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況。