黔中城市群生態(tài)服務(wù)價值時空動態(tài)研究*

吳超 周敏

（貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院）

我國城市化進(jìn)程的快速擴(kuò)張給人類社會的生態(tài)文明建設(shè)帶來巨大的沖擊[1]。在區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的衡量中擔(dān)當(dāng)重要指標(biāo)角色的生態(tài)服務(wù)價值，已經(jīng)成為相關(guān)研究的關(guān)注重點[2]。黔中城市群作為貴州城市化的主要表現(xiàn)方式，是我國生態(tài)環(huán)境最優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)影響力最大的關(guān)鍵城市化地區(qū)之一。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能指生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過程所形成的維系人類賴以生存的自然環(huán)境條件與效用[3]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)可由生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、過程和功能通過直接或是間接的方法所獲得，也是人類生存繁衍和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)[4]。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能如發(fā)生重大改變，將導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重退化，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能減弱[5]。土地是陸地生態(tài)系統(tǒng)的載體[6-7]，土地利用類型的改變會影響生態(tài)服務(wù)價值[8]，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的評估已成為眾多領(lǐng)域的研究熱點[9]。土地利用類型發(fā)生轉(zhuǎn)換會使得一系列生態(tài)效益發(fā)生改變[10]，且直接影響生態(tài)服務(wù)價值的演變，土地利用動態(tài)度的研究可以對研究區(qū)域分析過去的土地利用演變?nèi)厔菀约邦A(yù)測未來土地利用變化[11-12]。

SCEP (1970)提出了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能[13]，1981年，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)一詞首次被使用[14]。

1980年后，國內(nèi)學(xué)者結(jié)合中國地形、土壤等條件進(jìn)行分析，得到中國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)[15]，研究了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的測度模式與方法[16]，對中國森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)NPP及生態(tài)服務(wù)功能進(jìn)行評估[17]，將土地利用與雨洪管理結(jié)合起來闡述了土地利用中建設(shè)用地合理規(guī)劃的必要性[18]。對城市化進(jìn)程中生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估及其應(yīng)用的研究[19]總結(jié)了不同生態(tài)系統(tǒng)功能的生態(tài)服務(wù)價值定量評估的理論與方法[20]，研究了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化下對旅游發(fā)展的影響[21]。

一、研究方法

（一）研究區(qū)概況

黔中城市群位于貴州省中部地區(qū)，屬亞熱帶濕潤型氣候，由于地貌特殊、人口增多等因素，耕地面積在不斷減小，林業(yè)資源豐富。

（二）數(shù)據(jù)來源

利用數(shù)據(jù)TM2001年、ETM +2009年和Landsat 8衛(wèi)星2017年遙感影像通過監(jiān)督分類。坡度和海拔（高程）數(shù)據(jù)從地理空間數(shù)據(jù)云平臺處獲取。利用ENVI軟件將土地利用類型分為林地、草地、耕地、水域、建設(shè)用地和未利用地6種類型，并得到各類土地的利用面積。

（三）生態(tài)服務(wù)評估方法

基于謝高地等建立的中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值，建立貴陽市單位面積ESV表。

二、結(jié)果與分析

（一）黔中城市群土地利用變化研究

1.2001年至2009年黔中城市群土地類型面積變化

通過表1可知，耕地面積變化最為明顯，由22884.1km2縮減到1971.75km2，減少了101.23%；草地從994.835km2擴(kuò)增到 11066km2，增加了101.23%；建設(shè)用地由1599.89km2擴(kuò)增到 2781.19km2，增加了73.83%； 林地由25788.1km2擴(kuò)增到36370.6km2,增加了41.03%； 水域由880.985km2縮減到 658.497km2。耕地面積變化巨大是因為城市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及退耕還林政策的實施。

表1 2001年至2009年黔中城市群土地類型面積變化(面積/km2)

2.2009年至2017年黔中城市群土地類型面積變化

通過表2可知，在2009年到2017年間，建設(shè)用地由2781.19km2迅速增加到8812.87km2,增加了216.90%，而耕地由1971.75km2下降到1584.42km2，減少了19.64%；林地由36370.6km2縮減到31768.3km2，減少了12.65%；水域由658.497km2縮減到581.382km2；草地有11066km2縮減到10291.1km2。建設(shè)用地面積增加如此迅猛是因為經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，大量企業(yè)入駐，工業(yè)園區(qū)的興建。

表2 2009年至2017年黔中城市群土地類型面積變化

3.其他土地類型轉(zhuǎn)移為建設(shè)用地

2001年至2009年間，耕地轉(zhuǎn)移1506.404km2為建設(shè)用地,其次是林地867.2607km2；草地轉(zhuǎn)移了75.4848km2為建設(shè)用地，未利用地則相對較小，為26.8929km2；水域最少，轉(zhuǎn)移了5.9436km2。

2009年 至2017年 間耕地轉(zhuǎn)移為建設(shè)用地面積為5576.509hm2,耕地轉(zhuǎn)換了587.6244hm2；草地和未利用地轉(zhuǎn)移面積較少，分別為957.1752hm2 和 443.0169hm2。水域轉(zhuǎn)移為建設(shè)用地面積最少，為41.1606km2。

（二）黔中城市群生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值估算

1.2001年至2009年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值估算

由表3可知，黔中城市群的生態(tài)服務(wù)價值主要土地類型為耕地和林地，其次是草地和水域。在這9年間，總生態(tài)服務(wù)價值增加了4838.911萬元，變化率為4.59%，總體來講，黔中城市群ESV增加。從各個土地類型來看，總生態(tài)服務(wù)價值受土地利用變化影響較大。

表3 2001年至2009年不同類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值估算

2.2009年至2017年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值估算

由表4可知，黔中城市群的生態(tài)服務(wù)價值主要土地類型為林地和草地，其次是耕地和水域。在2009年至2017年間，總生態(tài)服務(wù)價值減少38638.79萬元，變化率為-2.68%。總生態(tài)服務(wù)價值主要與土地利用變化有關(guān)。在2009年至2017年間，林地增加的ESV為85102.16萬元，增加了151.11%。草地減少的ESV為9739.21萬元，減少了71.7%，但仍為主要的生態(tài)服務(wù)價值之一。耕地面積減少了349.85km2,損失了349.85萬元，水域減少的ESV為463.38萬元。

表4 2009年至2017年不同類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值估算

三、結(jié)論與討論

（1）2001年到2017年，黔中城市群的各土地利用類型面積一直在變化。其中，耕地面積由22884.1km2縮減到 581.382km2，水域面積有880.985km2縮減到581.382km2。林地由25788.1km2增加到了31768.3km2。草地由994.835km2增加到 10291.1km2，建設(shè)用地由1599.89km2增加到8812.87km2。

（2）黔中城市群的總生態(tài)服務(wù)價值在下降。由于耕地的面積減少最多，其生態(tài)服務(wù)價值在這10年間減少了36039.08萬元。建筑面積增長較多，其中有部分來自于生態(tài)用地的面積的轉(zhuǎn)換。地形、交通道路和城鄉(xiāng)范圍均對黔中城市群的建設(shè)用地面積有較明顯的影響。由于地形原因，限制了部分人類活動以及耕地及建設(shè)用地的選擇[24]，一定程度上也影響了生態(tài)服務(wù)總價價值。