南沙區(qū)土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的影響

羅繼文， 周 禧， 黃亞南， 劉 葉， 張爭勝， 曾麗璇

(1. 華南師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院/廣東省化學(xué)品污染與環(huán)境安全重點實驗室/教育部環(huán)境理論化學(xué)重點實驗室， 廣州 510631； 2. 華南師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院， 廣州 510631)

人類對自然資源的不合理利用，引發(fā)了一系列生態(tài)環(huán)境問題，嚴重損壞了生態(tài)系統(tǒng)的功能，影響了人類的可持續(xù)發(fā)展[1-3]。通過生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值來反映全球和區(qū)域的生態(tài)環(huán)境處境，能有效引導(dǎo)資源集約利用和合理配置，防止環(huán)境破壞和資源浪費，對指導(dǎo)區(qū)域維持氣候平衡，促進可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

土地利用是人類參與改造自然資源最直觀的途徑，人類通過改變地表覆被影響生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能[4-5]。因此，采用土地利用變化測算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，可為評估區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展狀況提供行之有效的方法。1997年，DAILY[6]及COSTANZA等[7]基于土地利用類型開展全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的評估工作；在文獻[7]的研究基礎(chǔ)上，謝高地等[8-10]制定了我國生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價值的當(dāng)量因子表，使評估方法更符合國內(nèi)的評估要求。眾多研究指出了土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的影響，如：曹君等[11]探討了粵港澳大灣區(qū)在1996—2015年間生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值對景觀格局變化的響應(yīng)，研究表明，在城市綠色可持續(xù)發(fā)展政策的推動下，灣區(qū)生態(tài)環(huán)境逐漸改善，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的提升主要來自于濕地和建設(shè)用地面積的持續(xù)增加；史洋洋等[12]研究了江蘇沿海地區(qū)耕地轉(zhuǎn)型對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化的響應(yīng)情況，表明耕地向建設(shè)用地轉(zhuǎn)變導(dǎo)致生態(tài)減值，而水域是提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值最主要的貢獻類型；徐雨晴等[13]采用CEVSA模型測算并模擬了在氣候變化背景下的我國森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，揭示了森林資源提供土壤保持與氣體調(diào)節(jié)功能的重要性；張?zhí)旌５萚14]證實了廈門市建設(shè)用地的增加主要是占用耕地及填埋濱海帶灘涂，建議在未來的城市建設(shè)中劃出生態(tài)紅線；朱壽紅等[15]模擬了在規(guī)劃政策限制下的用地演變，為生態(tài)用地的規(guī)劃決策提供科學(xué)參考。

廣州市經(jīng)濟社會快速發(fā)展導(dǎo)致近年來土地利用變化發(fā)展劇烈，尤其是廣州市南部[16]。近10年來，南沙區(qū)陸續(xù)獲批國家級新區(qū)、自由貿(mào)易試驗區(qū)、廣州城市副中心、粵港澳全面合作示范區(qū)。在實現(xiàn)快速經(jīng)濟增長和城市化的同時，南沙區(qū)的土地利用格局發(fā)生劇變，面臨的資源環(huán)境壓力越來越大。因此，本研究基于當(dāng)量因子表[10]，確定了7種土地利用類型的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的當(dāng)量因子,修正了生物量因子調(diào)整系數(shù)和社會經(jīng)濟因子調(diào)整系數(shù)，構(gòu)建了南沙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估模型，探討了南沙區(qū)在土地利用變化下生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化特征，以期為南沙區(qū)合理規(guī)劃用地布局、協(xié)調(diào)資源分配和促進區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況、數(shù)據(jù)來源和研究方法

1.1 研究區(qū)概況

南沙區(qū)位于廣州市最南端、地處粵港澳大灣區(qū)的地理幾何中心，是連接珠江口岸城市群及港澳地區(qū)的重要樞紐性節(jié)點。南沙區(qū)的總規(guī)劃面積為803 km2，下轄萬頃沙鎮(zhèn)、黃閣鎮(zhèn)、橫瀝鎮(zhèn)、欖核鎮(zhèn)、大崗鎮(zhèn)、東涌鎮(zhèn)、南沙街道、珠江街道和龍穴街道9個鎮(zhèn)(街)(圖1)。2020年，南沙區(qū)的常住人口為846 584人，與2010年第六次人口普查的常住人口(259 899人)相比，增加了586 685人，年平均增長率為12.53%，遠高于廣州市的人口年平均增長率(3.93%)[17]。南沙區(qū)自設(shè)立國家級新區(qū)、自貿(mào)區(qū)以來，產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟得到極大拉動，2010、2020年的GDP總量分別為485.68、1 846.11億元，GDP增速位列廣州市第一[18-19]。

圖1 南沙區(qū)區(qū)劃圖

1.2 數(shù)據(jù)來源

南沙區(qū)2010、2020年30 m空間分辨率的多光譜影像來源于國家基礎(chǔ)地理信息中心牽頭研制的全球地表覆蓋數(shù)據(jù)(GlobeLand30)。2010年的總體精度為83.50%，Kappa系數(shù)為0.78；2020年的總體精度為85.72%，Kappa系數(shù)為0.82[20]。參考GlobeLand30，結(jié)合南沙區(qū)的實際情況及研究需要，將南沙區(qū)土地覆被類型劃分為耕地、林地、 草地、濕地、水體、建設(shè)用地和海域7類。

南沙區(qū)2010年的社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)來自2011年的《南沙年鑒》《廣州統(tǒng)計年鑒》《廣東統(tǒng)計年鑒》和2010年的《廣州南沙區(qū)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》；2020年的社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)來自2021年的《南沙年鑒》《廣州統(tǒng)計年鑒》《廣東統(tǒng)計年鑒》和2020年的《廣州南沙區(qū)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》。

1.3 土地利用變化研究

1.3.1 單一/綜合動態(tài)度 土地利用變化動態(tài)度可定量描述土地利用的變化速度[21]。其中，單一動態(tài)度描述區(qū)域一定時間范圍內(nèi)某種土地利用類型數(shù)量的變化速度，其指標數(shù)值越大，表示土地利用變化的劇烈程度越高[22]。具體表達式[21]如下：

(1)

其中，P為單一動態(tài)度，Ua、Ub分別為研究初期、末期某一種土地利用類型的面積(單位：hm2)，T為研究時段長。

綜合動態(tài)度[23]表示研究區(qū)在一定時間內(nèi)土地利用數(shù)量的整體變化情況，其計算公式如下：

(2)

其中，LC為綜合動態(tài)度，LUi為研究初期第i類土地利用類型的面積(i=1，2，…，M;單位：hm2)，ΔLUi～j為研究期內(nèi)第i類土地利用類型轉(zhuǎn)為第j類土地利用類型的面積(i，j=1，2，…，M，i≠j;單位：hm2)，T為研究時段長。

1.3.2 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣描述了不同土地利用類型在不同時期發(fā)生變化的土地類別及發(fā)生的位置及變化面積，能夠反映固定位置上土地利用類型的轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出情況[24]。

1.3.3 重心遷移 重心遷移理論可描述研究期內(nèi)各類用地重心的變化軌跡[25]，揭示土地利用在這一時段的空間演變過程，可以探查未來用地的發(fā)展趨向，能在地理空間上進行可視化表達。其計算公式[25]如下：

(3)

其中，Xt、Yt分別為第t年各類用地重心的經(jīng)、緯度坐標，Sti為第t年第i個斑塊的面積(單位：hm2)，N為景觀類型的斑塊總數(shù)(單位：個)，Xti、Yti分別為第t年第i個斑塊重心的經(jīng)、緯度坐標。

1.4 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值研究方法

1.4.1 單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量因子的確定 本文利用當(dāng)量因子表[10]確定南沙區(qū)7種土地利用類型的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的當(dāng)量因子。其中，考慮到南沙區(qū)內(nèi)海域同時具備水體與濕地2類土地利用類型的生態(tài)服務(wù)功能，故南沙區(qū)海域的當(dāng)量因子采用水體與濕地的當(dāng)量因子均值。

1.4.2 單位面積耕地的食物生產(chǎn)服務(wù)功能價值的計算 單位面積耕地的食物生產(chǎn)服務(wù)功能所具備的價值等于當(dāng)年南沙區(qū)平均糧食經(jīng)濟產(chǎn)值的1/7，其計算公式為[8]：

(4)

1.4.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估模型的構(gòu)建 生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能強弱與該生態(tài)系統(tǒng)的生物量[10]及研究區(qū)的社會經(jīng)濟水平有密切關(guān)系。在文獻[26]的基礎(chǔ)上，本文建立南沙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估模型：

(5)

其中：ESVn是第n年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值(單位：元)，Ain為第i類土地利用類型在第n年的面積(單位：hm2)；Kn為第n年的社會經(jīng)濟因子調(diào)整系數(shù)；Dij為在當(dāng)量因子表[10]的基礎(chǔ)上，根據(jù)南沙區(qū)土地利用實際情況進行重組計算后得到的第i類土地的第j項生態(tài)服務(wù)的當(dāng)量因子；Bi為第i類土地的生物量因子調(diào)整系數(shù)。

為使研究結(jié)果更符合研究區(qū)域的實際情況，本文參考文獻[26]，修正了模型(6)的社會經(jīng)濟因子調(diào)整系數(shù)和生物量因子調(diào)整系數(shù)：

(1)社會經(jīng)濟因子調(diào)整系數(shù)的修正。社會經(jīng)濟因子調(diào)整系數(shù)可以衡量地區(qū)的社會經(jīng)濟發(fā)展程度，其計算公式[26]為：

Kn=PnRn，

(6)

其中，Pn為第n年的支付意愿系數(shù)，Rn為第n年的支付能力系數(shù)。

南沙區(qū)作為國家級新區(qū)、自由貿(mào)易區(qū)，其社會經(jīng)濟狀況與全國平均水平存在差異，故本文通過修正支付能力系數(shù)和支付意愿系數(shù)來修正社會經(jīng)濟因子調(diào)整系數(shù)。

(i)支付意愿系數(shù)修正為：

(7)

其中，Wns為南沙區(qū)支付意愿參數(shù)，Wg為全國支付意愿參數(shù)。支付意愿參數(shù)的計算公式如下：

(8)

其中：W為支付意愿參數(shù);常數(shù)a、b一般取1；m是社會發(fā)展階段系數(shù)，通常采用城鄉(xiāng)恩格爾系數(shù)來計算，計算公式如下：

(9)

ELn=ELcn×Pecn+ELrn×Pern，

(10)

其中，ELn為研究區(qū)域的第n年的區(qū)域恩格爾系數(shù)，ELcn為研究區(qū)第n年的城市恩格爾系數(shù)，Pecn為第n年城市人口占總?cè)丝诘谋戎?，ELrn為研究區(qū)第n年的農(nóng)村恩格爾系數(shù)，Pern為第n年農(nóng)村人口占總?cè)丝诘谋戎亍?/p>

(ii)支付能力系數(shù)修正為：

(11)

其中，Rn為南沙區(qū)第n年的支付能力系數(shù)，gdpn為南沙區(qū)第n年的國內(nèi)生產(chǎn)總值，pon為南沙區(qū)第n年的總?cè)丝?，GDPn為全國第n年的國內(nèi)生產(chǎn)總值，Pon為全國第n年的總?cè)丝凇?/p>

由式(6)～(11)可得到南沙區(qū)2010、2020年的社會經(jīng)濟因子調(diào)整系數(shù)(表1)。

表1 南沙區(qū)的社會經(jīng)濟因子調(diào)整系數(shù)(2010、2020年)

(2)生物量因子調(diào)整系數(shù)的修正。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與當(dāng)?shù)厣锪看笮∮忻芮嘘P(guān)系。一般地，生物量越大，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能越強?？紤]到生態(tài)系統(tǒng)的時空異質(zhì)性，參考謝高地等[9]對我國不同省份農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生物量因子的研究結(jié)果，確定南沙區(qū)耕地的生物量因子調(diào)整系數(shù)為1.40；結(jié)合文獻[27-28]的研究成果，確定南沙區(qū)林地的生物量因子調(diào)整系數(shù)為1.14；根據(jù)文獻[26]、[29]的研究成果，確定草地的生物量因子調(diào)整系數(shù)為1.17；其他地類的生物量因子與全國平均水平相差不大，未作調(diào)整。

參考宗躍光等[30]對建設(shè)用地的價值評估方法，采用替代成本法及污染防治成本法得到建設(shè)用地水文調(diào)節(jié)及廢物處理價值。經(jīng)過上述調(diào)整的南沙區(qū)7種土地利用類型的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值見表2、表3。

表2 南沙區(qū)2010年7種土地利用類型的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值Table 2 The value of ecosystem services per unit of seven types of land use in Nansha District in 2010 元/hm2

表3 南沙區(qū)2020年7種土地利用類型的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值Table 3 The value of ecosystem services per unit of seven types of land use in Nansha District in 2020 元/hm2

1.4.4 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變差貢獻率的計算 為了明晰7種土地利用類型對南沙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的貢獻程度，本文引入變差貢獻率。其表達式[26]如下：

(12)

其中：Vin為南沙區(qū)第i類土地利用類型在第n年對南沙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的貢獻，ESVin和ESVim分別為第i類土地利用類型在第n年和第m年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。若Vin>0，則表示該類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化趨勢與南沙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化趨勢一致；若Vin<0，則反之。

2 結(jié)果與分析

根據(jù)用地分類體系，利用ArcGIS 10.5對南沙區(qū)土地利用數(shù)據(jù)進行歸并和可視化表達，繪制出2010、2020年南沙區(qū)的土地利用現(xiàn)狀圖(圖2)。

圖2 南沙區(qū)2010、2020年土地利用分類

由圖2可知：(1)2010年，南沙區(qū)各類用地的空間格局較為協(xié)調(diào)。其中，耕地作為主要的用地類型呈現(xiàn)較好的連片性；建設(shè)用地面積占比不大，主要分布在林草地類的邊緣；林、草地集中分布在黃閣鎮(zhèn)與南沙街道。(2)2020年，建設(shè)用地在黃閣鎮(zhèn)及南沙街道的中心呈發(fā)散性外延。外延以占用耕地為主，致使耕地用地的破碎化程度明顯增加；圍繞在林草地邊緣的建設(shè)用地則進一步向中心聚攏，壓縮了林地、草地的覆蓋面積；在南部龍穴島附近，部分水體轉(zhuǎn)為耕地，海域轉(zhuǎn)為建設(shè)用地。

對圖2進行幾何計算，從而獲得南沙區(qū)各地類的面積，并由式(1)、(2)得到各地類的動態(tài)度。由結(jié)果(表4)可知：(1)耕地面積減少最多，建設(shè)用地面積增加最多。這是因為近10年來，南沙區(qū)陸續(xù)獲批國家級新區(qū)，自由貿(mào)易試驗區(qū)，吸引了較多的外來務(wù)工人員和企業(yè)，人口的快速增長導(dǎo)致對建設(shè)用地的需求量急劇增加。(2)除建設(shè)用地、濕地的單一動態(tài)度為正值外，耕地、林地、草地、水體和海域的單一動態(tài)度均呈現(xiàn)不同程度的負增長態(tài)勢；2010—2020年的綜合動態(tài)度為1.26%，表明2010年以來，南沙區(qū)用地的演變速度較快。

表4 南沙區(qū)2010—2020年7種土地利用類型的面積及動態(tài)度變化Table 4 The changes in area and dynamic of seven types of land use in Nansha District from 2010 to 2020

由南沙區(qū)各類土地從2010年到2020年的轉(zhuǎn)移情況(表5)可知：(1)10年間，南沙區(qū)各類土地之間均發(fā)生不同程度的相互轉(zhuǎn)移，且各類土地類型都存在向建設(shè)用地轉(zhuǎn)移的情況。這表明建設(shè)用地面積的擴張存在2種模式:一種是圍繞政治經(jīng)濟文化中心的居住用地拓展，這類用地以占用市郊的林地及草地為主；另一種是沿交通干線、水道、水系而建立起來的商業(yè)、工業(yè)用地拓展，這類用地以填海造地及占用耕地為主。(2)通過占補平衡政策，減少的耕地面積通過林地、草地及水體等地類面積的轉(zhuǎn)入得到動態(tài)補償。(3)海域大量轉(zhuǎn)為建設(shè)用地，與研究期間南沙區(qū)的填海造地有關(guān)。(4)耕地與水體存在強烈的相互轉(zhuǎn)移過程，這種現(xiàn)象與嶺南特有的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式有關(guān)。

表5 南沙區(qū)2010—2020年7種土地利用類型的面積轉(zhuǎn)移矩陣Table 5 The area transfer matrix of seven types of land use in Nansha District from 2010 to 2020 hm2

由南沙區(qū)各土地利用類型從2010到2020年的遷移情況(表6、圖3)可知：(1)10年間耕地的重心遷移軌跡幅度較大，與南沙區(qū)北部大崗鎮(zhèn)承接了大量制造業(yè)的轉(zhuǎn)移有關(guān)。(2)林地與草地的重心遷移變化幅度不大，本文研究所得的林地、草地的重心位置恰好對應(yīng)了黃山魯國家森林公園、十八羅漢山森林公園、大山乸森林公園和天后宮等所在位置，即與南沙區(qū)的林地、草地集中分布在南沙區(qū)中部位置的情況相符。(3)建設(shè)用地的重心南移、水體的重心北移和海域的重心南移，與龍穴島填海造地和圍墾造田相關(guān)。

表6 南沙區(qū)2010、2020年7種土地利用類型的重心Table 6 The median point of seven types of land use in Nansha District in 2010 and 2020

圖3 南沙區(qū)2010—2020年7種土地利用類型的重心遷移變化

由南沙區(qū)2010、2020年不同土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(表7)可知：

表7 南沙區(qū)7種土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(2010、2020年)Table 7 The ecosystem service value of seven types of land use in Nansha District in 2010 and 2020

(1)近10年來，南沙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值減少了234.59億元。其中：減少最多的是水體和海域，分別減少了115.16億元和69.19億元；其次為耕地和林地，分別減少25.84億元和18.35億元，究其原因為：10年間耕地面積變化較大，盡管2020年單位面積耕地的食物生產(chǎn)服務(wù)功能價值是2010年的1.13倍，但也無法彌補耕地面積大量減少導(dǎo)致的價值虧損；僅濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值有所增加，但增量不多，年均增幅為20%。

(2)水體的變差貢獻率最大(49.09%)，可能的原因有以下2點：(i)與其他用地類型相比，水體在2010年的面積和單位面積當(dāng)量因子較大，故其在2010年所提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值較高；(ii)2020年水體的面積減少量較大，即便是2020年水體的單位面積服務(wù)價值增長帶來了正面影響，也無法彌補面積減少導(dǎo)致的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值減少量。海域的變差貢獻率僅次于水體的，原因在于海域面積僅為水體面積的1/5。水體與海域作為高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的用地類型，能為提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值發(fā)揮重要作用。反過來，一旦這類土地遭受破壞，將對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值造成嚴重影響。

(3)耕地與林地的變差貢獻率較小，林地的單位面積當(dāng)量因子遠大于耕地的，但由于耕地的面積變化量約是林地面積變化量的4倍，故使得耕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的減少更加明顯。

(4)草地與建設(shè)用地對南沙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的貢獻很小。但需區(qū)分的是，草地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的減少主要是因為在10年間，草地的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的提高所帶來的正面影響不足以抵消因面積的銳減導(dǎo)致的負面影響。而建設(shè)用地的面積在10年間增長了12 734.09 hm2，使得其在環(huán)境污染中所帶來的負面影響也隨之增大，加劇了對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的破壞，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值虧損1.48億元。究其原因為：南沙區(qū)獲批國家級新區(qū)后大力發(fā)展了汽車裝配制造、船舶制造和港口商貿(mào)等工業(yè)及服務(wù)業(yè)，產(chǎn)生的建設(shè)用地的巨大需求通過占用城鎮(zhèn)周邊耕地及圍海填地得到緩解。這與王琎等[31]研究發(fā)現(xiàn)的圍墾灘涂在2010年出現(xiàn)峰值的結(jié)論相符。

(5)變差貢獻率的負值主要出現(xiàn)在濕地中。負值表明10年間濕地對南沙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的減少具有負貢獻，即10年間南沙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值表現(xiàn)為減少，而濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值卻呈現(xiàn)增長態(tài)勢。這表明濕地帶來生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的增長，一定程度上有利于南沙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的增加。由此可見，濕地在維護生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值上具有突出作用。但近年來，沿海港口碼頭開發(fā)力度逐漸加大，過往船舶產(chǎn)生的含油廢水和工廠車間排放的廢水對水體產(chǎn)生污染，不利于濕地和海域的保護。

3 結(jié)論與討論

2010—2020年，南沙區(qū)一直處于快速城鎮(zhèn)化的進程中，探究南沙區(qū)土地利用格局的改變對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成的影響具有極其重要的現(xiàn)實意義。本研究利用土地利用變化動態(tài)度、土地利用轉(zhuǎn)移矩陣和重心遷移模型來分析處于快速城鎮(zhèn)化背景下的南沙區(qū)的土地利用變化情況；通過修正社會經(jīng)濟因子調(diào)整系數(shù)和生物量因子調(diào)整系數(shù)，構(gòu)建了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估模型，估算了南沙區(qū)2010、2020年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。主要結(jié)論如下：

(1)10年間，南沙區(qū)經(jīng)濟高速發(fā)展，土地利用格局發(fā)生巨大改變，耕地面積顯著減少，建設(shè)用地面積急劇增加，水體和海域面積明顯減少。南沙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值減少234.59億元，主要原因是大量具備高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的耕地、林地、水體及海域面積減少。濕地為南沙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的增長提供了突出作用，但由于面積占比小，限制了其改善生態(tài)環(huán)境效益的發(fā)揮。不同類型用地在影響南沙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值方面的方向及程度差異明顯，各類用地貢獻的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值差異較大，從大到小排序為：水體、海域、耕地、林地、草地、建設(shè)用地、濕地。因此，從各類用地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值來看，水體、海域、耕地、林地和濕地是南沙區(qū)今后需著重保護的土地類型。

(2)本文將全國平均水平下的社會經(jīng)濟因子調(diào)整系數(shù)、生物量因子調(diào)整系數(shù)修正到南沙區(qū)縣域范圍內(nèi)，針對南沙區(qū)實際情況進行了如下調(diào)整，以優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估模型，從而得到更為精確的南沙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值數(shù)據(jù)：添加了建設(shè)用地及海域用地類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)；考慮了生物量對小尺度范圍內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的影響；修正了林地、草地的生物量因子調(diào)整系數(shù)；考慮了社會發(fā)展水平和市場經(jīng)濟行為對區(qū)域的影響并以恩格爾系數(shù)和GDP指標修正了社會經(jīng)濟因子調(diào)整系數(shù)。

(3)相關(guān)政策的傾斜加速了南沙區(qū)產(chǎn)業(yè)化和城鎮(zhèn)化發(fā)展的進程，為南沙區(qū)吸引人才、資本和產(chǎn)業(yè)起到了巨大的虹吸效應(yīng)。近年來，南沙區(qū)港口物流業(yè)、汽車船舶制造業(yè)、金融服務(wù)業(yè)得到快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，勞動力持續(xù)涌進南沙。人口增長對南沙區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了新的要求，人們對工作、居住和生活場所的需求增大，增加了土地資源的壓力。因此，填海造地已成為南沙區(qū)緩解各類用地緊張和滿足經(jīng)濟發(fā)展要求的重要途徑。

本文可作為土地利用變化及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估研究領(lǐng)域中關(guān)于熱點研究對象這一視角的案例補充，可為珠三角、粵港澳等同樣處于快速城鎮(zhèn)化地帶的相關(guān)研究提供案例支撐。但同時應(yīng)當(dāng)指出的是，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的評估受到多種因素的共同作用，除社會經(jīng)濟及生物量因素外，區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)整、重大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等因素對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的影響程度仍需深入研究。此外，各土地類別的劃分、評價指標的選取仍有待細化。因此，下一步研究中應(yīng)使用更為精準的土地利用遙感數(shù)據(jù)并對評價因子進行細化，為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的評價精度提供更可靠的保障。