長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的時空演化特征及影響因素研究

張曉燕，馬維艷，何偉軍，盛三化

（三峽大學(xué) 經(jīng)濟與管理學(xué)院，湖北 宜昌 443002）

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，人類活動給生態(tài)環(huán)境帶來了外部性，導(dǎo)致土地利用布局發(fā)生時空演變，進而影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。在生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展背景下，生態(tài)系統(tǒng)與人類社會的協(xié)調(diào)發(fā)展成為區(qū)域發(fā)展亟須研究和考慮的重要問題。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)概念及估算方法自1997 年COSTANZA 等[1]提出后就備受關(guān)注，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指人類以生存為目的從生態(tài)系統(tǒng)中獲得的利益，主要包括供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)和文化服務(wù)，科學(xué)分析生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的時空演化特征，對于認識區(qū)域的生態(tài)現(xiàn)狀、促進經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護相協(xié)調(diào)具有重要意義[2]。

目前，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究集中在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值估算[3]、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值時空演變及驅(qū)動分析[4]、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需格局[5]、國土空間生態(tài)安全[6]、碳排放與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的關(guān)系[7]、土地利用對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響[8]、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與經(jīng)濟發(fā)展[9]、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與城鎮(zhèn)化[10]等方面；在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估和影響因素的研究方面，主要采用當(dāng)量因子法[11]，地理探測器[12]、地理加權(quán)回歸模型[13]、多元回歸模型[14]、結(jié)構(gòu)方程模型[15]等方法；影響因素主要選取景觀格局指數(shù)[16]、歸一化植被指數(shù)、氣溫、降水量、土壤[4]等內(nèi)部生態(tài)環(huán)境變化因素和人均GDP、城市化水平、人口密度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)[17]等外部經(jīng)濟社會因素。

長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊處于國家重點生態(tài)功能區(qū)、長江三峽庫區(qū)生態(tài)脆弱區(qū)、少數(shù)民族聚集區(qū)、集中連片特困地區(qū)、武陵山區(qū)“五區(qū)合一”的特殊空間地理位置[18]，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值對筑牢長江流域生態(tài)屏障及科學(xué)評估該區(qū)域在長江經(jīng)濟帶的生態(tài)價值和功能具有重要意義。本文以長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊42 個區(qū)縣作為研究對象，基于當(dāng)量因子法對其2000—2020 年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進行評估，并分析時空演變特征，采用時空地理加權(quán)回歸模型分析驅(qū)動因素的空間異質(zhì)性特征，以期為長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊建設(shè)過程中制定針對性的生態(tài)環(huán)境保護政策、協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊包含重慶市涪陵區(qū)、長壽區(qū)、南川區(qū)、萬州區(qū)、梁平區(qū)、城口縣、豐都縣、墊江縣、忠縣、開州區(qū)、云陽縣、奉節(jié)縣、巫山縣、巫溪縣、黔江區(qū)、武隆區(qū)、石柱縣、秀山土家族苗族自治縣、酉陽土家族苗族自治縣、彭水苗族土家族自治縣20 個區(qū)縣；湖北省宜昌市西陵區(qū)、伍家崗區(qū)、點軍區(qū)、猇亭區(qū)、夷陵區(qū)、遠安縣、興山縣、秭歸縣、長陽土家族自治縣、五峰土家族自治縣、宜都市、當(dāng)陽市、枝江市13 個區(qū)縣，恩施土家族苗族自治州恩施市、利川市、建始縣、巴東縣、宣恩縣、咸豐縣、來鳳縣、鶴峰縣8 個區(qū)縣，以及神農(nóng)架林區(qū)，共計42 個區(qū)縣（下文起區(qū)縣用簡稱），范圍及高程如圖1 所示。

圖1 長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊的范圍及高程

本研究土地利用數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源與數(shù)據(jù)科學(xué)中心，采用2000 年、2005 年、2010 年、2015 年、2020 年1 km 分辨率的柵格數(shù)據(jù)進行生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算，計算所需的農(nóng)作物產(chǎn)量、農(nóng)作物播種面積、農(nóng)產(chǎn)品價格來源于各區(qū)縣相應(yīng)年份的統(tǒng)計年鑒和《中國農(nóng)產(chǎn)品價格調(diào)查年鑒》，經(jīng)濟社會發(fā)展的各項指標數(shù)據(jù)來源于EPS 數(shù)據(jù)庫及相應(yīng)年份區(qū)縣的統(tǒng)計年鑒和統(tǒng)計公報，景觀格局指數(shù)在土地利用數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上通過FRAGSTATS工具軟件計算得出。

2 研究方法

2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估方法

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能效用的價值表現(xiàn)形式，可以量化自然生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能[19]。本文基于謝高地等[20]提出的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)當(dāng)量因子法計算2000—2020 年長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，對當(dāng)量因子的價值進行修正，修正后的長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值如表1 所示。

表1 長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值

為消除自然因素和價格波動對糧食播種面積和價格的影響，取長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊2000—2020 年糧食市場價值平均值的1/7 作為當(dāng)量因子價值。各土地利用類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量的選擇按以下原則：水田、旱地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量直接對應(yīng)謝高地水田、旱地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量，森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量取針葉、針闊混交、闊葉及灌木四種生態(tài)系統(tǒng)價值當(dāng)量的均值，草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量對應(yīng)謝高地灌草叢生態(tài)系統(tǒng)價值當(dāng)量，水域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量對應(yīng)濕地和水系兩種生態(tài)系統(tǒng)價值當(dāng)量的均值，未利用土地由于包含沼澤地和裸巖石質(zhì)地，因此對應(yīng)濕地和荒漠兩種生態(tài)系統(tǒng)價值當(dāng)量的均值，建設(shè)用地的生態(tài)服務(wù)價值不予考慮。

在表1 的基礎(chǔ)上，參考金聲甜等[21]的研究，根據(jù)各土地利用類型的面積可計算長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，公式如下：

式中：ESV為研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值總量，ESVf為第f種生態(tài)服務(wù)功能的價值量，Ai為第i種土地利用類型的面積，VCi為第i種土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)，VCif為第i種土地利用類型的第f種生態(tài)服務(wù)功能的價值量。

2.2 空間相關(guān)性分析

全局莫蘭指數(shù)檢驗整個研究區(qū)域中鄰近地區(qū)間是相似、相異（空間正相關(guān)、負相關(guān)），還是相互獨立的。計算公式如下[22]：

式中：Wij為空間權(quán)重矩陣，xi和xj分別表示區(qū)縣i、j的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值總量，為平均值，n為區(qū)縣單元總數(shù)，S2為方差。Moran’sI＞0 時表示存在空間正相關(guān)，Moran’sI＜0 時表示存在空間負相關(guān)，Moran’sI=0 時表示不存在空間自相關(guān)。

局部莫蘭指數(shù)用來檢驗局部地區(qū)是否存在相似或相異的觀察值聚集在一起，區(qū)域i的局部莫蘭指數(shù)用來度量區(qū)域i和它相鄰區(qū)域之間的關(guān)聯(lián)程度，計算公式如下：

式（3）中的符號含義與全局莫蘭指數(shù)相同。正的Ii表示一個高值被高值包圍，或者一個低值被低值包圍，負的Ii表示一個低值被高值包圍，或者一個高值被低值包圍，Ii=0 表示隨機分布。

2.3 時空地理加權(quán)回歸模型

地理加權(quán)回歸模型是普通線性回歸模型的擴展，將數(shù)據(jù)的地理位置納入到回歸參數(shù)中為樣本構(gòu)建局部回歸方程，更好的測度回歸參數(shù)的真實空間特征[23]。而時空地理加權(quán)回歸模型在考慮空間異質(zhì)性的基礎(chǔ)上，引入了時間維度，能有效處理時空非平穩(wěn)性[24]，計算公式如下[25]：

式中：(ui,vi,ti)為第i個樣本點的時空坐標，xik為樣本點i在第k個自變量x的觀測值，εi為誤差項。

估計方法如下：

其中，空間權(quán)重矩陣W的元素計算由空間帶寬、核函數(shù)、距離計算公式3 個因素確定，本文基于自適應(yīng)帶寬、高斯核函數(shù)和歐式距離構(gòu)建，并以AICc 準則來確定。

3 結(jié)果與分析

3.1 長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊土地利用變化分析

通過對2000—2020 年五期土地利用現(xiàn)狀遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理，得到長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊2000 年、2005 年、2010 年、2015 年、2020 年5 個年份的土地利用面積及變化情況（表2）。由表2 可知，長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊中，就各土地利用類型占比來看，占比最高的為森林，到2020 年約占60%，其次是旱地，約占20%，然后是草地，在2000—2015 年約占13%，2015—2020年占比下降至10%，而水田、水域、建設(shè)用地和未利用土地占比較低，分別約占8%、1%、1%和0%，總體來看，森林面積＞旱地面積＞草地面積＞水田面積＞水域面積＞建設(shè)用地面積＞未利用土地面積。

表2 長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊各土地利用類型面積及占比

就用地類型面積變化情況來看，森林面積在2000—2015 年基本持平，在2015—2020 年有所增加；草地面積在2000—2015 年基本持平，在2015—2020 年有所減少；水域、建設(shè)用地面積在2000—2020 年呈持續(xù)上升趨勢；未利用土地面積在2000—2020 年呈先降后增的趨勢；水田和旱地面積在2000—2015 年持續(xù)減少，在2015—2020 年呈上升趨勢。

在各用地類型中，2000—2020 年變化最快的是建設(shè)用地，變化率為152.61%；其次是未利用土地，變化率為80%；水域面積在研究期間內(nèi)變化適中；森林面積的變化率較小；與此相比，草地、水田、旱地面積的變化率均為負，且草地面積減少的最快，水田和旱地面積減少相對緩慢。

根據(jù)五期土地利用現(xiàn)狀遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后生成2000—2020 年長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)類型（圖2）。由圖2 可知，森林主要集中在神農(nóng)架林區(qū)以及恩施州的八個區(qū)縣，草地在整個研究區(qū)域均有分布，而開州、云陽、萬州、梁平、忠縣、墊江、長壽、豐都、枝江、當(dāng)陽為水田和旱地密集分布的地區(qū)，森林與水田和旱地交替分布的區(qū)縣有涪陵、南川、武隆、黔江、彭水、酉陽、秀山，水域延長江及其支流分布，建設(shè)用地主要分布在萬州、恩施、西陵、當(dāng)陽、夷陵。

圖2 2000—2020年長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)類型

3.2 長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的時空演化特征

3.2.1 各用地類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值分析

本研究采用中國科學(xué)院資源與數(shù)據(jù)科學(xué)中心提供的2000 年、2005 年、2010 年、2015 年、2020 年1 km分辨率的中國土地利用現(xiàn)狀遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用ArcGIS10.5 處理后生成相應(yīng)年份的長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)分類圖（圖2），并以此計算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。表3 為2000—2020 年長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊各類土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值及貢獻率、變化率。

表3 各類土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值及貢獻率、變化率

由表3 可知，2000 年、2005 年、2010 年、2015 年、2020 年長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值分別為1 728.78 億元、1 740.34 億元、1 747.60 億元、1 747.28 億元、1 743.09 億元，呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，累計增加14.31 億元，增長率為0.83%。2000—2020 年，水田和旱地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值呈先降后增的趨勢，分別累計減少0.25 和0.49 億元；森林的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值持續(xù)上升，累計增加60.63 億元；草地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)持續(xù)減少，累計減少82.56 億元；水域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值也持續(xù)上升，累計增加36.89 億元；未利用土地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值呈先降后增的趨勢，累計增加0.11 億元。

就變化率來看，水田、旱地的變化率由負轉(zhuǎn)正，森林的變化率僅在2010—2015 年變?yōu)樨?，而草地的變化率基本均為負，水域的變化率均為正，且?015—2020年有所增加，未利用土地的變化率僅在2000—2005 年為負，在2005—2020 年均為正，且在2015—2020 年達到2%?？傮w來看，未利用土地在2000—2020 年變化最快，其次是水域、森林，而水田、旱地緩慢變化，草地負向變化較大。

就各土地利用類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值貢獻率來看，森林＞草地＞水域＞旱地＞水田＞未利用土地，其中森林的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值貢獻率約占總體的71.14%，在2000—2020 年有所上升，草地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值貢獻率約占總體的15.39%，但在2015—2020 年有所下降，水域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值貢獻率約為6.57%，呈穩(wěn)步上升態(tài)勢，而旱地、水田、未利用土地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值貢獻率約占總體的4.79%、2.10%、0.01%，基本保持不變。

3.2.2 生態(tài)系統(tǒng)各項服務(wù)功能價值分析

根據(jù)表1 可計算出長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)各項服務(wù)功能價值（表4）。由表4 可知，長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)各項服務(wù)價值貢獻從高到低依次為氣候調(diào)節(jié)、水文調(diào)節(jié)、土壤保持、生物多樣性、氣體調(diào)節(jié)、凈化環(huán)境、美學(xué)景觀、原料生產(chǎn)、食物生產(chǎn)、維持養(yǎng)分、水資源供給，其中氣候調(diào)節(jié)和水文調(diào)節(jié)的功能價值之和約占價值總量的50%。2000—2020 年，食物生產(chǎn)、氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、土壤保持、維持養(yǎng)分的功能價值呈減少趨勢，原料生產(chǎn)、凈化環(huán)境、美學(xué)景觀的功能價值呈先增后減趨勢，相比之下，水資源供給、水文調(diào)節(jié)的功能價值在逐年增加，生物多樣性的功能價值則基本保持不變。

表4 生態(tài)系統(tǒng)各項服務(wù)功能價值

3.2.3 區(qū)縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值分析

利用空間分析柵格運算，分別按自然斷點法將各年份ESV 劃分為低、較低、中、較高、高五類。由此得到2000—2020 年長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值時空變化情況。由圖3 可知，長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值較高的地區(qū)主要為森林覆蓋率較高且伴有水域的中部地區(qū)；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值中等的地區(qū)集中在研究區(qū)北部和南部，而生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值較低的區(qū)域則為西部和東部邊緣地區(qū)。

圖3 2000—2020年長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值

為進一步明晰2000—2020 年長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊42 區(qū)縣的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值狀況，在計算2000—2020 年42 區(qū)縣的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值基礎(chǔ)上，通過自然斷點法將42 區(qū)縣的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值分為五類，得到2000—2020 年長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊42 區(qū)縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值分解（圖4）。由圖4 可知，2000 年、2005 年、2010 年、2015 年，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值始終排在前十位的是酉陽、利川、恩施、長陽、奉節(jié)、夷陵、巫溪、神農(nóng)架、巴東、彭水，而在2020 年，利川和酉陽的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)更加突出；而生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值始終排在最后十位的區(qū)縣為枝江、宜都、來鳳、梁平、長壽、墊江、點軍、猇亭、西陵、伍家崗，其中墊江、西陵始終處于較低的排位；其余區(qū)縣的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值處于中等排位，在近20 年間變化不大。

圖4 2000—2020年長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊42區(qū)縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值分解/億元

由表5 可知，在研究區(qū)42 個區(qū)縣中，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增長較快的區(qū)縣為云陽縣、忠縣、秭歸縣、墊江縣、萬州區(qū)，增長率均高于5%，增長較為緩慢的區(qū)縣有巫山縣、豐都縣、巫溪縣、奉節(jié)縣等19 個區(qū)縣，而增長率為負增長的區(qū)縣有神農(nóng)架林區(qū)、興山縣、咸豐縣、五峰土家族自治縣等18 個區(qū)縣，其中枝江市、伍家崗區(qū)、西陵區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值下降較大。

表5 2000—2020年研究區(qū)42區(qū)縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增長率

4 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值空間分異驅(qū)動力分析

4.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的空間分異特征

為探究長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值在空間上是否存在相關(guān)性，運用ArcGIS10.5 分別對2000年、2005 年、2010 年、2015 年、2020 年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進行全局空間自相關(guān)測算，采用共享邊界或點作為空間關(guān)系的概念化。由表6 可知，Moran’s I 指數(shù)均為正值，在2000—2020 年呈先減后增的趨勢，且P值均顯著，表明長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的正向空間相關(guān)性逐漸增強。

表6 2000—2020年長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值全局自相關(guān)分析

進一步進行局部空間自相關(guān)測算，并通過ArcGIS繪制LISA 集聚圖（圖5）。由圖5 可知，2000—2020 年長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值空間差異較大，高值區(qū)主要為巫溪、云陽、奉節(jié)、巫山、秭歸、建始、恩施、利川、咸豐、彭水；低值區(qū)主要為墊江、點軍、伍家崗、猇亭；高—低集聚區(qū)為夷陵，低—高聚集區(qū)為黔江、秀山，其余區(qū)縣均不顯著；就各區(qū)縣變化來看，興山在2015 年后成為高值區(qū)域，2020 年又不再顯著，西陵在2010 年后成為低值區(qū)域，2015 年后又不再顯著?？傮w來看，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值高—高聚集集中在研究區(qū)中部，低—低聚集零星分散在東部和西部，且近20 年來未發(fā)生較大變化。

圖5 2000—2020年長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值LISA集聚圖

4.2 空間分異驅(qū)動力分析

4.2.1 驅(qū)動因素選取

影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的因素眾多，自然因素中生態(tài)格局是區(qū)域生態(tài)過程變化的展現(xiàn)，景觀格局變化影響生態(tài)過程中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動，對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)產(chǎn)生影響[26]，本文參考羅盛鋒等[27]的研究，選擇景觀格局指數(shù)中的斑塊密度、斑塊聚合度、蔓延度指數(shù)、香農(nóng)多樣性指數(shù)4 個指標作為自然因素的衡量指標，其中斑塊密度描述生態(tài)系統(tǒng)的破碎化程度；斑塊聚合度描述斑塊之間的連通性；蔓延度指數(shù)描述斑塊間的團聚程度，蔓延度指數(shù)越大，表明斑塊類型之間形成了良好的連接；香農(nóng)多樣性指數(shù)描述景觀類型的多樣性程度，用于揭示景觀的復(fù)雜程度；經(jīng)濟社會因素中選擇人均地區(qū)生產(chǎn)總值、第三產(chǎn)業(yè)占GDP 比重、人均社會固定資產(chǎn)投資和人均社會消費品零售總額4 個指標作為衡量指標（表7）。

表7 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響因素指標表

4.2.2 回歸結(jié)果

在進行回歸前，首先對驅(qū)動因素進行多重共線性檢驗，剔除方差膨脹因子大于10 的驅(qū)動因素，最終確定斑塊密度、斑塊聚合度、蔓延度指數(shù)、人均地區(qū)生產(chǎn)總值、第三產(chǎn)業(yè)占GDP 比重、人均社會固定資產(chǎn)投資6 個驅(qū)動因素作為解釋變量，并對被解釋變量ESV、解釋變量人均社會固定資產(chǎn)投資作對數(shù)處理，OLS 回歸結(jié)果見表8。由擬合結(jié)果可知，經(jīng)濟社會因素中人均地區(qū)生產(chǎn)總值負向影響較為顯著，第三產(chǎn)業(yè)占GDP 比重在2010—2020 年負向影響顯著，人均社會固定資產(chǎn)投資的影響在2000 年負向顯著，在2005—2020 年為正向影響。

表8 最小二乘法回歸結(jié)果

基于空間自相關(guān)關(guān)系的存在及OLS 回歸結(jié)果的擬合片面，引入時空地理加權(quán)回歸模型（GTWR）進行回歸。表9 為時空地理加權(quán)回歸結(jié)果的參數(shù)，從模型的擬合優(yōu)度來看，修正后的R2為0.890 4，說明該模型較好的測度了各驅(qū)動因素對因變量生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的影響。

表9 時空地理加權(quán)回歸結(jié)果的參數(shù)

為展現(xiàn)各驅(qū)動因素的空間異質(zhì)性，運用ArcGIS 自然斷點法將2020 年各驅(qū)動因子系數(shù)可視化（圖6），以展現(xiàn)驅(qū)動因素影響力的空間分異。由圖6a 可知，蔓延度指數(shù)對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的影響具有空間異質(zhì)性，在長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊東部及南部酉陽、秀山影響為正，而在西部梁平、墊江、忠縣、豐都、長壽、涪陵、南川負向影響較大，這些地區(qū)景觀破碎程度較大，影響其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。

圖6 長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值驅(qū)動因素的空間異質(zhì)性

由圖6b 可知，斑塊密度對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的影響與蔓延度指數(shù)相反，長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊中部地區(qū)的利川、咸豐、宣恩、來鳳為負向影響較大的區(qū)縣，這些區(qū)域景觀的破碎使生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)受到一定程度的破壞，而北部和西部的區(qū)縣為正向影響。

由圖6c 可知，斑塊聚合度驅(qū)動因素層次分明，北部地區(qū)的城口、巫溪、開州、云陽、奉節(jié)、巫山、南部酉陽、秀山為負向影響，而東中西部區(qū)縣則基本為正向影響，景觀類型斑塊間良好的連通性使得生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增加。

由圖6d 可知，人均地區(qū)生產(chǎn)總值是6 個驅(qū)動因素中負向影響程度最大的因素，北部城口、開州、云陽、萬州、南部酉陽、秀山尤為明顯，這些區(qū)縣在發(fā)展經(jīng)濟時對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值產(chǎn)生了較大的負向影響；在長壽、涪陵、南川、遠安、夷陵、點軍、西陵、猇亭為正向影響，但不顯著。

由圖6e 可知，第三產(chǎn)業(yè)占GDP 比重在遠安、夷陵、西陵、猇亭、點軍、鶴峰、城口、巫溪、巫山、神農(nóng)架、興山、利川、咸豐、宣恩、來鳳為負向影響，其余區(qū)縣均為不同程度的正向影響，存在第三產(chǎn)業(yè)占GDP 比重和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值雙低的情況。

由圖6f 可知，人均社會固定資產(chǎn)投資對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的影響均為正向，但不顯著，其中墊江、豐都、神農(nóng)架、巫溪、巫山、宣恩、鶴峰、利川、咸豐、來鳳、當(dāng)陽、枝江、宜都相對明顯，其余區(qū)縣均為微弱的正向影響。

5 結(jié)論與討論

（1）長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值呈先增后減的趨勢，整體變化不大。從土地利用類型來看，森林是該區(qū)域最主要的土地利用類型，建設(shè)用地與未利用土地變化較快，草地面積減少較多；森林的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值貢獻率高達70%，水域和未利用土地的變化程度最大；調(diào)節(jié)服務(wù)是長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的核心功能，其中氣候調(diào)節(jié)的貢獻率最大。這說明在長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊建設(shè)過程中，應(yīng)重點促進經(jīng)濟社會與生態(tài)環(huán)境的協(xié)同發(fā)展，積極開展生態(tài)治理和流域綜合治理，合理規(guī)劃土地利用，設(shè)定各類土地利用“紅線”，積極實施退耕還草政策，重視對森林覆蓋率較高的區(qū)縣的生態(tài)環(huán)境保護，發(fā)揮其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的最大效用，構(gòu)建區(qū)域生態(tài)產(chǎn)業(yè)體系，探索建立生態(tài)補償機制，以降低核心保護區(qū)的生態(tài)壓力，打造區(qū)域生態(tài)共同體。

（2）長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值空間分布差異明顯。高值區(qū)分布在森林覆蓋率較高且伴有水域的中部地區(qū)，低值區(qū)位于研究區(qū)西部和東部邊緣。研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的正向空間相關(guān)性逐漸增強，中部區(qū)域為高—高集聚區(qū)，主要為巫溪、云陽、奉節(jié)、巫山、秭歸、建始、恩施、利川、咸豐、彭水，低-低集聚區(qū)為墊江、點軍、伍家崗、猇亭等。其中位居前十位的是酉陽、利川、恩施、長陽、奉節(jié)、夷陵、巫溪、神農(nóng)架、巴東、彭水。對于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值較高的區(qū)縣，應(yīng)繼續(xù)堅持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，保持生態(tài)系統(tǒng)的良好循環(huán)和服務(wù)功能，同時在生態(tài)環(huán)境可承載范圍內(nèi)通過生態(tài)產(chǎn)品價值轉(zhuǎn)化實現(xiàn)提升經(jīng)濟效益；對于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值較低的區(qū)縣，如枝江、宜都、來鳳、梁平、長壽、墊江、點軍、猇亭、西陵、伍家崗等，應(yīng)突出平衡經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的關(guān)系，同時積極進行生態(tài)修復(fù)和生態(tài)補償。

（3）長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的影響因素呈現(xiàn)空間異質(zhì)性特征。蔓延度指數(shù)在東部及南部酉陽、秀山影響為正，而在西部梁平、墊江、忠縣、豐都、長壽、涪陵、南川負向影響較大；斑塊密度在中部利川、咸豐、宣恩、來鳳負向影響較大，景觀的破碎使生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)受到一定程度的破壞，而在北部和西南的區(qū)縣為正向影響；斑塊聚合度在北部城口、巫溪、開州、云陽、奉節(jié)、巫山，南部酉陽、秀山為負向影響，在東中西部區(qū)縣為正向影響，景觀類型斑塊間良好的連通性使得生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增加；人均GDP 負向影響程度最大，在北部城口、開州、云陽、萬州、南部酉陽、秀山表現(xiàn)得尤為明顯，人均GDP 越高，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值越??；第三產(chǎn)業(yè)占GDP 比重在遠安、夷陵、西陵、猇亭、點軍、鶴峰、城口、巫溪、巫山、神農(nóng)架、興山、利川、咸豐、宣恩、來鳳為負向影響，其余區(qū)縣為正向影響。因此，在長江三峽生態(tài)經(jīng)濟走廊建設(shè)過程中，應(yīng)根據(jù)國土空間規(guī)劃，明確各區(qū)縣發(fā)展定位，避免高密度、細碎化的開發(fā)，減少其對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的破壞。同時，在景觀格局中打通斑塊間的連通性，以增加北部和南部區(qū)縣的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值；協(xié)調(diào)好經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護之間的矛盾，降低經(jīng)濟發(fā)展對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)帶來的負面影響，以新發(fā)展理念帶動綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進人口、資源、環(huán)境的相互協(xié)調(diào)。