生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需視角下國家森林公園空間優(yōu)化研究
——以長三角地區(qū)為例

胡劍鋒，楊宜男

（1. 福建技術(shù)師范學(xué)院 教育學(xué)院，福建 福州 350000；2. 安徽師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院，安徽 蕪湖 241000）

在中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于建立以國家公園為主體的自然保護地體系的指導(dǎo)意見》中明確指出，要建立以國家公園為主體的自然保護地體系。其中國家森林公園是中國自然保護地體系中的重要組成部分，截至2020 年中國已建立了905 處國家森林公園，成為我國規(guī)模最為龐大的自然保護地類型之一。國家森林公園在保護重要的森林生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)揮生態(tài)、觀賞、文化和科學(xué)價值，為人們提供休閑游憩場所等方面發(fā)揮了重要的作用。但是目前國家森林公園建設(shè)仍舊存在著分布過于集中、存在保護空缺、保護與發(fā)展矛盾突出等問題。因此，需要合理優(yōu)化國家森林公園空間分布，促進國家森林公園均衡分布，有效保護重要的森林生態(tài)系統(tǒng)，同時要注意協(xié)調(diào)森林生態(tài)系統(tǒng)保護與社會經(jīng)濟發(fā)展間的矛盾問題。

長三角地區(qū)是我國經(jīng)濟發(fā)展最迅速、人口最密集、城市化水平最高的地區(qū)之一，人類社會系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)耦合作用關(guān)系強烈，存在著突出的生態(tài)保護與社會發(fā)展矛盾。因此，也導(dǎo)致國家森林公園建設(shè)與社會經(jīng)濟發(fā)展間存在著矛盾關(guān)系，長三角地區(qū)國家森林公園空間分布過于集中于皖西大別山區(qū)、皖南山區(qū)、浙西山區(qū)和浙南山區(qū)，而太湖周邊地區(qū)與長江以北地區(qū)的國家森林公園分布數(shù)量有限，難以為人類社會系統(tǒng)提供足夠的固碳釋氧、凈化空氣污染物和休閑游憩等福祉，國家森林公園供給與需求在空間上存在較大的錯配性。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)作為連接自然生態(tài)系統(tǒng)供給和人類社會系統(tǒng)需求的紐帶和橋梁能夠良好地反映兩者間的作用關(guān)系，被認為是促進生態(tài)管理的有效工具。因此，本文基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分析長三角不同縣域間國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給和需求情況，然后通過分析生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需的空間均衡性和空間匹配性了解長三角地區(qū)國家森林公園的空間分布特征，基于此提出不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間匹配類型區(qū)域內(nèi)國家森林公園的優(yōu)化建設(shè)方案，實現(xiàn)長三角地區(qū)國家森林公園的空間配置優(yōu)化。

本文的創(chuàng)新之處在于基于長三角地區(qū)生態(tài)保護與社會發(fā)展矛盾突出的現(xiàn)實問題，從供需匹配的角度探究國家森林公園空間優(yōu)化問題，既考慮了國家森林公園的供給情況，也考慮了不同地區(qū)對國家森林公園的需求程度，通過供需匹配分析更好的優(yōu)化國家森林公園空間分布，實現(xiàn)生態(tài)保護與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展，能夠為長三角地區(qū)以及類似人地矛盾激烈地區(qū)的國家森林公園空間優(yōu)化提供一定的參考依據(jù)。

1 文獻述評

國家森林公園作為重要的自然保護地類型之一，相關(guān)學(xué)者對國家森林公園開展了較多的研究。目前相關(guān)學(xué)者針對國家森林公園的研究主要涉及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價[1]、游憩價值的評價[2]、承載能力和生態(tài)安全評估[3]、植被群落和景觀變化[4]、生態(tài)效益與生態(tài)恢復(fù)[5]等諸多方面。也有學(xué)者探究國家公園的空間分布特征并提出有益的建議措施。如朱里瑩等[6]將國家森林公園作為自然保護地類型之一，分析其空間分布特征和對國家公園布局建設(shè)的借鑒意義；楊麗婷等[7]以長江中游森林公園為對象分析其分布格局及可達性；潘竟虎[8]則從可達性角度出發(fā)分析中國國家森林公園空間結(jié)構(gòu)。既有的主要從國家森林公園所處的地理位置和空間分布數(shù)量角度出發(fā)，利用最鄰近距離指數(shù)、累積耗費距離等方法分析其空間分布特征，尤其是空間差異特征。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)中國國家森林公園空間分布存在明顯的空間集中分布特征，缺乏均衡性。針對這一問題，魏琦等[9]提出要依據(jù)地理環(huán)境及社會經(jīng)濟的發(fā)展戰(zhàn)略，從全局角度對國家森林公園進行科學(xué)規(guī)劃布局和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)開發(fā)；朱磊等[10]提出要優(yōu)化國家森林公園空間分布，鼓勵東部地區(qū)森林公園建設(shè)。目前針對國家森林公園空間優(yōu)化的研究主要從供給角度出發(fā)重點考慮自然基礎(chǔ)條件對國家森林公園空間分布的影響，忽略了人類社會需求對國家森林公園空間分布的影響。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指生態(tài)系統(tǒng)能夠為人類提供的福祉，包括生態(tài)系統(tǒng)所提供的產(chǎn)品和服務(wù)[11]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給受到生態(tài)系統(tǒng)自然屬性的影響[12]，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求則受到人類利益訴求的影響[13]。對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需的研究能夠合理地反映自然資源的空間配置情況和人類對生態(tài)系統(tǒng)福祉需求的空間分布情況，推動自然保護地空間分布優(yōu)化和構(gòu)建生態(tài)安全格局，實現(xiàn)人與自然的可持續(xù)發(fā)展[14]。國外學(xué)者較早從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需量化[15]、供需平衡關(guān)系[16]、供需權(quán)衡關(guān)系等方面展開研究，在這過程中使用了價值法[17]、參與法[18]、經(jīng)驗統(tǒng)計模型法[19]、生態(tài)模型法[20]等多種研究方法。研究內(nèi)容主要涉及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需理論的探究[21]和結(jié)合流域[22]、生態(tài)脆弱區(qū)[23]、城市區(qū)[24]、不同生態(tài)系統(tǒng)[25]等分析生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需的時空變化特征。

目前，相關(guān)學(xué)者對國家森林公園空間分布特征和結(jié)構(gòu)進行了許多有益的探索，也發(fā)現(xiàn)了國家森林公園存在的空間問題，但是相關(guān)針對國家森林公園空間優(yōu)化的研究主要是從自然基礎(chǔ)條件出發(fā)提出優(yōu)化措施，均缺乏從供需角度綜合考慮生態(tài)保護與社會發(fā)展需求間的關(guān)系。國家森林公園作為為人類提供固碳釋氧、調(diào)節(jié)氣候、休閑游憩等服務(wù)的重要載體，其建設(shè)不僅要考慮自然基礎(chǔ)條件，也要考慮滿足人民群眾對優(yōu)良生態(tài)產(chǎn)品、優(yōu)質(zhì)生態(tài)服務(wù)需要的要求。因此，對國家森林公園空間分布和優(yōu)化的研究應(yīng)從資源供給和人類需求兩個角度出發(fā)綜合分析，以滿足《關(guān)于建立以國家公園為主體的自然保護地體系的指導(dǎo)意見》提出的建立分類科學(xué)、布局合理、保護有力、管理有效的以國家公園為主體的自然保護地體系的總體要求。

基于此，本文以長三角地區(qū)為例，在測度長三角地區(qū)國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給和需求的基礎(chǔ)上，探究自然保護地的空間分布結(jié)構(gòu)特征及存在的問題，并基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需提出優(yōu)化自然保護地空間分布的對策建議，以幫助實現(xiàn)自然資源供給與人類社會需求的空間匹配，優(yōu)化長三角地區(qū)國家森林公園空間布局。

2 理論分析框架與研究方法

2.1 理論分析框架

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)作為連接自然生態(tài)系統(tǒng)供給和人類社會系統(tǒng)需求的紐帶，是一種有效的生態(tài)管理工具，通過為多個利益相關(guān)者匹配生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給和需求，可以實現(xiàn)生態(tài)保護與社會發(fā)展間的協(xié)調(diào)。如圖1 所示，國家森林公園作為自然生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分具有提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的能力，而人類對國家森林公園所提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)具有需求。但是由于供給與需求間存在空間異質(zhì)性，為了使不同地區(qū)間能夠公平、便捷地享受國家森林公園提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，提高國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給和需求間的空間匹配性，需要根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間特征對國家森林公園的空間分布進行合理化的安排。因此，首先，根據(jù)價值當(dāng)量因子法量化生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給，根據(jù)城市建成區(qū)比例、人口密度和GDP 密度量化生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求，并通過生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需比了解生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給和需求間的數(shù)量匹配關(guān)系。其次，通過基尼系數(shù)了解國家森林公園在空間分布上的均衡性，然后通過雙變量局部空間自相模型探究國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給和需求的空間匹配模式。最后，針對不同的空間匹配模式制定對應(yīng)的空間優(yōu)化措施，從而提高國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給和需求的匹配性。

圖1 理論分析框架

2.2 研究方法

從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需角度出發(fā)分析國家森林公園空間分布結(jié)構(gòu)和空間均衡性特征，采用當(dāng)量因子法測度國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給，并選擇城市建成區(qū)比例、GDP密度和人口密度表征國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求。在此基礎(chǔ)上，通過生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需比、空間自相關(guān)和基尼系數(shù)探究國家森林公園空間分布結(jié)構(gòu)和空間均衡性特征。

2.2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給

基于價值當(dāng)量因子法，結(jié)合謝高地等[26]修正的中國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量因子表核算長三角地區(qū)國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量。

式中：ESV為國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量；Si為研究區(qū)第i種生態(tài)系統(tǒng)類型的覆蓋面積，由于本文的研究對象為森林公園，基于數(shù)據(jù)的可獲得性默認森林公園內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)類型均為森林生態(tài)系統(tǒng)，即i等于森林生態(tài)系統(tǒng)（下同）；Pi為第i項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的單位面積單價。

式中：D為1 個標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量因子的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值量，以長三角地區(qū)平均單位面積林業(yè)產(chǎn)值為參考，取38 531.14 元/公頃；Ei為各單項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值當(dāng)量因子。

由于國家森林公園提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)具有流動性特征，能夠為周邊地區(qū)提供福祉。因此，采用克里金方法以國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值為權(quán)重進行差值，并以縣域為單位進行裁剪獲得長三角地區(qū)各縣域國家森林公園供給的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值量。

2.2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求

VILLAMAGNA 等[13]認為，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求是人類既得或希望獲得的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的量。因此，參考彭建等[27]的方法，以縣域為尺度使用城市建成區(qū)比例、人口密度和GDP 密度反映不同縣域?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求，城市建成區(qū)比例、人口密度和GDP 密度越高的地區(qū)反映經(jīng)濟社會發(fā)展對生態(tài)資源的消耗越高，對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求也相應(yīng)越高。其中人口密度和GDP 密度為該縣域總?cè)丝跀?shù)和GDP 除以縣域面積。城市建成區(qū)比例為該縣域城市建成區(qū)面積除以縣域面積，其中城市建成區(qū)面積從土地利用數(shù)據(jù)中提取城市建成區(qū)類別獲得。為避免少量極端值帶來的劇烈波動影響，采用取對數(shù)的方法進行數(shù)據(jù)處理。計算公式如下：

式中：X為縣域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求；分別代表城建區(qū)比例、人口密度和GDP 密度。

2.2.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需比

為衡量不同縣域內(nèi)國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給與地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求的平衡狀況，采用生態(tài)供需比（ESDR）指標(biāo)。通過計算每個縣域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需量，衡量該縣域供需處于盈余、平衡或赤字狀態(tài)。計算公式如下：

式中：ESDR為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需比，當(dāng)ESDR＞0 時表示該縣域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需處于盈余狀態(tài)，當(dāng)ESDR＜0 時表示該縣域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需處于赤字狀態(tài)，當(dāng)ESDR=0 時表示該縣域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需處于平衡狀態(tài)；S表示該縣域內(nèi)國家森林公園供給的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值量；D表示該縣域內(nèi)所需求的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值量；Smax表示長三角各縣域中國家森林公園供給的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值量的最大值；Dmax表示長三角各縣域中需求生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的最小值。由于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給與需求量具有不同的量綱，因此采用極差標(biāo)準(zhǔn)化方法消除量綱[28]。

2.2.4 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間匹配

采用雙變量空間自相關(guān)方法分析生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間匹配類型。雙變量空間自相關(guān)方法是在傳統(tǒng)空間自相關(guān)基礎(chǔ)上提出的能夠描述兩個不同地理要素之間的空間分布特征的方法[29]。主要計算公式如下：

2.2.5 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間均衡

使用洛倫茲曲線和基尼系數(shù)評價生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間均衡性。洛倫茲曲線最早用于研究財富的集中化程度[30]，后在地理學(xué)中得到廣泛應(yīng)用，用以分析不同地理要素間的空間集中程度。繪制洛倫茲曲線的步驟如下：（1）將各縣域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求量及其占總需求量的比重和國家森林公園所能提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量及其占總供給量的比重，按需求量從大到小重新排序。（2）從大到小，分別逐次計算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求量和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量的累積百分比。（3）以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求量累積百分比為橫坐標(biāo)，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量累積百分比為縱坐標(biāo)，連接繪制而成的曲線即為洛倫茲曲線。

基尼系數(shù)是基于洛倫茲曲線再計算集中化指數(shù)而得到的一個評價兩組要素匹配平等程度的指標(biāo)。計算方法如下[31]：

式中：A為洛倫茲曲線與代表絕對公平的45 度線之間的面積；B為洛倫茲曲線與x軸之間的面積；GINI 為基尼系數(shù)，參考聯(lián)合國開發(fā)計劃署的劃分標(biāo)準(zhǔn)，基尼系數(shù)低于0.2，表示生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需分配高度均衡；0.2 ～0.4表示生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需分配相對均衡，0.4 ～0.6 表示生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需分配相對分化；基尼系數(shù)大于0.6 表示生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需分配差距懸殊。

洛倫茲曲線和基尼系數(shù)均使用MATLAB R2020 軟件進行繪制和計算。

3 研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來源

3.1 研究區(qū)概況

根據(jù)《長江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要》，本文所研究的長三角地區(qū)（圖2）包括上海市、江蘇省、浙江省、安徽省全域，面積約為35.8 萬平方千米。該地區(qū)自然基礎(chǔ)條件和社會經(jīng)濟發(fā)展水平存在較大的空間異質(zhì)性，自然生態(tài)環(huán)境供給和人類社會需求存在較大的空間錯配性。國家森林公園是長三角地區(qū)數(shù)量最多的自然保護地類型之一，截至2020 年共建設(shè)有102 處國家森林公園，這些森林公園為長三角地區(qū)保護住了重要的森林生態(tài)系統(tǒng)，并提供了包含供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)、文化服務(wù)等在內(nèi)的眾多福祉。

圖2 研究案例地示意圖

3.2 數(shù)據(jù)來源

國家森林公園名錄來源于國家林草局公布數(shù)據(jù)，截至2018 年底，長三角地區(qū)共計有國家森林公園102 處，國家森林公園面積來源于各國家森林公園官方網(wǎng)站，長三角地區(qū)國家森林公園面積總計為400 733.56 公頃。國家森林公園點位數(shù)據(jù)依托百度地圖進行確定，并轉(zhuǎn)化為CGCS2000 坐標(biāo)系。林業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)來源于2020 年長三角三省一市的統(tǒng)計年鑒，2020 年長三角地區(qū)單位面積林業(yè)產(chǎn)值為38 531.14 元/公頃。縣域總?cè)丝跀?shù)、GDP 數(shù)據(jù)來源于各縣域2018 年《國民經(jīng)濟與社會發(fā)展統(tǒng)計公報》，2018 年長三角地區(qū)人口總數(shù)為2.35 億人，GDP 為24.47萬億元。土地利用數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心下載的2020 年中國土地利用遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)。

4 經(jīng)驗性結(jié)果分析

4.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間分布特征分析

為方便對比國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給與需求情況，對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給與需求均進行標(biāo)準(zhǔn)化處理。參見圖3，長三角地區(qū)各縣域國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值供給量空間分布總體呈現(xiàn)西高東低的特點。高值區(qū)主要集中分布于浙皖交界的杭州市、宣城市、黃山市、衢州市等地的縣域。國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值供給低值區(qū)主要零散分布于各市的市轄區(qū)，其中在上海市、嘉興市、蘇州市、南通市、無錫市和南通市周邊地區(qū)形成較大面積連接成片的低值區(qū)。長三角各縣域國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值供給量高低分布與各縣域森林生態(tài)系統(tǒng)分布和國家森林公園距離密切相關(guān)，由于國家森林公園的建設(shè)要以森林生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，因此森林資源豐富的浙皖邊界各縣域的國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值供給量充足，而上海及周邊城市由于缺乏森林資源因此國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值供給量不足。此外國家森林公園建設(shè)更受到政策的影響，浙江東南部地區(qū)同樣具有豐富的森林資源，但森林公園數(shù)量不足造成能提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值也相對較低。

圖3 長三角地區(qū)各縣域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需情況

由于長三角地區(qū)人口、城市化程度與經(jīng)濟發(fā)展存在較大的空間差異，因此各縣域所需的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值量也存在明顯的空間分異。將長三角地區(qū)各縣域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值需求量劃分為五級，從圖3（b）可知，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求高值區(qū)主要集中分布于核心城市的市轄區(qū)，并呈現(xiàn)環(huán)狀向外遞減。除核心城市的市轄區(qū)外，長三角其余地區(qū)各縣域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值需求水平均相對較低。

參見圖3（c），長三角地區(qū)較大部分縣域的國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值供給水平均高于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值需求水平，供需比呈現(xiàn)盈余狀態(tài)的縣域數(shù)量為197個，其中杭州市淳安縣的供需比盈余狀況最好。國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值供給水平低于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值需求水平的縣域數(shù)量為111 個，主要零散分布于各城市的市轄區(qū)，其中上海市、嘉興市、寧波市、舟山市、蘇州市、無錫市等地均有較多數(shù)量的供需比赤字縣域分布，長江入海口附近地區(qū)是長三角地區(qū)國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需失衡嚴(yán)重區(qū)域。

4.2 基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需的國家森林公園空間均衡性分析

從總體來看（圖4）長三角地區(qū)各縣域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求與國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的洛倫茲曲線明顯向右下角凸出且凸出幅度較大，基尼系數(shù)達到0.944 0，遠遠超過警戒線，表明長三角地區(qū)縣域間的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需分配差距懸殊，對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求較少的縣域擁有較多的國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量，也表明長三角地區(qū)國家森林公園空間分布不均衡集中分布于少數(shù)地區(qū)，只能為少部分地區(qū)提供超額的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)使得長三角地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需存在較為嚴(yán)重的空間錯配現(xiàn)象。

圖4 長三角地區(qū)及各省市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需洛倫茲曲線

從三省一市來看（圖4）各縣域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求與國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的洛倫茲曲線也均明顯向右下角凸出，表明三省一市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需也存在明顯的分配差異。浙江省的基尼系數(shù)最高，達到0.939 9，其次分別為安徽?。?.909 1）、上海市（0.898 5）、江蘇?。?.859 6），三省一市的基尼系數(shù)均超過0.600 0水平，各縣域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求與國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給之間均存在明顯的空間不均衡現(xiàn)象。表明國家森林公園聚集分布于少部分地區(qū)的狀況在長三角各省市中普遍存在，浙江省在長三角地區(qū)中擁有數(shù)量最多的國家森林公園（41 處）及其提供的最高的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值（14 257.98 萬元），但是由于國家森林公園的聚集分布特征，造成浙江省仍有29 個縣域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需呈現(xiàn)赤字，同樣的問題在其他長三角省市中普遍存在。

4.3 基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需的國家森林公園空間匹配特征分析

雙變量全局空間自相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，長三角地區(qū)各縣域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求與國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的莫蘭指數(shù)為-0.271，表明隨著生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求的增加該縣域國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給反而下降，長三角地區(qū)各縣域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求與國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給在全局空間上呈現(xiàn)負相關(guān)，具有較強的權(quán)衡關(guān)系。再通過雙變量局部空間自相關(guān)分析繪制長三角各縣域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求與國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的LISA 圖（圖5），將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需類型劃分為H-H 空間匹配類型（高需求—高供給）、L-L 空間匹配類型（低需求—低供給）、L-H 空間錯配類型（低需求—高供給）、H-L 空間錯配類型（高需求—低供給）四類。長三角地區(qū)缺乏H-H 空間匹配類型的縣域，L-L 空間匹配類型的縣域數(shù)量有17 個，主要分布于南京市（江寧區(qū)）、鎮(zhèn)江市（丹陽市、丹徒區(qū)、揚中市）、泰州市（泰興市）、南通市（通州區(qū)）、蘇州市（常熟市、太倉市）、上海市（崇明區(qū)、奉賢區(qū)、金山區(qū)）、嘉興市（嘉善縣、秀洲區(qū)、海鹽縣、平湖市）、寧波市（慈溪市、鄞州區(qū)）。L-H 空間錯配類型的縣域數(shù)量有32 個，主要集中分布于浙皖交界的杭州市、湖州市、金華市、衢州市、麗水市、宣城市、黃山市等。H-L 空間錯配類型的縣域數(shù)量有33 個，主要分布于上海市、蘇州市、無錫市、常州市、鎮(zhèn)江市、南京市、嘉興市、杭州市的市轄區(qū)范圍。從空間分布數(shù)量表明空間錯配類型是長三角地區(qū)縣域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求與國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的主導(dǎo)空間類型。也表明長三角地區(qū)國家森林公園空間分布類型以空間錯配為主導(dǎo)，造成國家森林公園在浙皖邊界地區(qū)出現(xiàn)資源相對過剩，在上海市及周邊地區(qū)出現(xiàn)國家森林公園資源相對缺口。國家森林公園空間分布的相對錯位造成國家森林公園所發(fā)揮的生態(tài)福祉作用受到限制，難以發(fā)揮全部作用造成效率低下。

圖5 長三角地區(qū)各縣域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間分布類型

5 結(jié)論、討論與政策建議

5.1 結(jié)論

（1）長三角地區(qū)各縣域獲得的國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給存在明顯的空間分異，表明國家森林公園未能平等均衡地為長三角地區(qū)各縣域提供良好的生態(tài)福祉，國家森林公園在長三角各縣域間分布具有較大的差異。此外部分森林資源基礎(chǔ)良好區(qū)域的國家森林公園建設(shè)程度不足，國家森林公園作為一種自然保護地類型能夠要對重要森林生態(tài)系統(tǒng)進行有效保護，在未來的國家公園建設(shè)中應(yīng)做到應(yīng)保盡保。

（2）長三角地區(qū)大部分縣域?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求相對較低，但較少部分的城市市轄區(qū)對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)具有極高的需求，由此造成長三角地區(qū)各縣域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求的巨大空間分異。城市市轄區(qū)一方面由于可利用土地面積有限，加之隨城市化發(fā)展城市建成區(qū)快速擴張造成城市市轄區(qū)范圍內(nèi)沒有更多的土地可以用于建設(shè)國家森林公園等自然保護地。另一方面由于人口、經(jīng)濟活動等集中分布于城市市轄區(qū)，使得該區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求巨大，因此造成城市市轄區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需比呈現(xiàn)赤字狀態(tài)。國家森林公園等自然保護地的缺失使得城市市轄區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)面臨較為嚴(yán)重的失衡狀況。

（3）長三角及三省一市的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需洛倫茲曲線嚴(yán)重向右下角凸出，基尼系數(shù)也遠高于警戒線，表明長三角地區(qū)國家級森林空間分布及其提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與區(qū)域發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求面臨著嚴(yán)重的失衡情況。

（4）雙變量空間全局自相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，長三角地區(qū)國家森林公園供給的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與各縣域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求之間具有極強的權(quán)衡關(guān)系，表明國家森林公園的空間分布與社會經(jīng)濟發(fā)展需求不匹配。根據(jù)LISA 圖結(jié)果，L-H 和H-L 空間錯配型的縣域數(shù)量占到長三角縣域數(shù)量的21.10%，國家森林公園空間錯配問題在長三角地區(qū)較為嚴(yán)重。

（5）要重視長三角地區(qū)國家森林公園空間分布不均衡問題，空間錯配類型區(qū)域要積極融入長三角國家森林公園區(qū)域一體化體系，一方面繼續(xù)加強國家森林公園等自然保護地建設(shè)，另一方面通過構(gòu)建生態(tài)網(wǎng)絡(luò)、加強生態(tài)源地建設(shè)、建設(shè)生態(tài)廊道、促進生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)流等方法增進高需求、低供給區(qū)域的生態(tài)福祉。

5.2 討論

著重解決長三角地區(qū)國家森林公園空間不均衡問題。通過生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需比、洛倫茲曲線和基尼系數(shù)的分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)長三角地區(qū)及三省一市各自內(nèi)的國家森林公園的空間分布均不均衡，呈現(xiàn)出高度凝聚狀態(tài)。國家森林公園的高度聚集分布會使資源集中分布區(qū)域產(chǎn)生資源過剩，相對的資源缺乏區(qū)域產(chǎn)生資源不足，由此產(chǎn)生的資源空間不均現(xiàn)象會制約長三角高質(zhì)量一體化發(fā)展。因此，長三角地區(qū)要著重解決國家森林公園空間分布不均衡問題，一方面要站在全局角度出發(fā)通過生態(tài)安全格局構(gòu)建識別重要的生態(tài)節(jié)點和生態(tài)源地，在相應(yīng)缺乏區(qū)域要加強國家森林公園建設(shè)以保護森林生態(tài)系統(tǒng)；另一方面要注重供需權(quán)衡關(guān)系，通過生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需比評價識別赤字區(qū)域，在該區(qū)域要加強國家森林公園建設(shè)為地區(qū)提供充足的生態(tài)系統(tǒng)福祉，滿足社會經(jīng)濟與人口發(fā)展的需要。此外國家森林公園的建設(shè)是以森林生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在缺乏森林資源的區(qū)域應(yīng)采取多種途徑提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給能力：第一，可依托長江防護林工程等加強人工林建設(shè)，森林作為陸地表面重要的生態(tài)系統(tǒng)，能夠系統(tǒng)豐富的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)；第二，在城市化區(qū)域要加強綠地規(guī)劃和建設(shè)，通過小規(guī)模、多數(shù)量綠地建設(shè)提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給；第三，加強生態(tài)源地和生態(tài)廊道建設(shè)，以既有的國家森林公園為生態(tài)源地，構(gòu)建合理的生態(tài)廊道，使國家森林公園的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能夠輸送到人口和經(jīng)濟聚集的城市化區(qū)域中。

研究局限性。本研究綜合考慮了長三角地區(qū)的實際情況采用價值當(dāng)量因子法測算國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給，該方法在大中尺度的評價上具有科學(xué)性和有效性?；诟骺h域的人口密度、GDP 密度和城建區(qū)比例間接衡量生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求，該方法具有快速簡便、具有普適性的特點，但是僅適用于長三角地區(qū)等大中尺度，在小尺度生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求評價上存在結(jié)果誤差等問題。

在未來的研究中，一方面可以在本文的基礎(chǔ)上綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給和需求識別國家森林公園重點建設(shè)區(qū)，并與目前的國家森林公園空間分布進行空間疊加分析識別國家森林公園建設(shè)的空缺區(qū)域，加強空缺區(qū)域的保護工作；另一方面可以從宏觀角度出發(fā)構(gòu)建長三角地區(qū)生態(tài)安全格局，根據(jù)生態(tài)安全格局中的源地、廊道、節(jié)點等核心要素的空間分布來調(diào)整國家森林公園空間分布。

5.3 政策建議

（1）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需空間匹配關(guān)系對長三角地區(qū)國家森林公園空間優(yōu)化的啟示。根據(jù)雙變量局部空間自相關(guān)分析表明，長三角地區(qū)各縣域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求與國家森林公園生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給之間以L-H 和H-L 空間錯配型為主導(dǎo)空間匹配類型，缺乏H-H 空間匹配類型。針對L-L 空間匹配類型縣域要注意在未來的社會經(jīng)濟發(fā)展過程中關(guān)注國家森林公園的建設(shè)，通過國家森林公園保護地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)使其能夠可持續(xù)提供匹配社會經(jīng)濟發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。針對L-H 空間錯配類型縣域要繼續(xù)發(fā)揮生態(tài)源地作用，提高國家森林公園建設(shè)質(zhì)量，堅持生態(tài)保護優(yōu)先原則，以其為核心構(gòu)建生態(tài)廊道通過生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)流向周邊輸送生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。針對H-L 空間錯配類型縣域一方面要通過在內(nèi)部加強綠地建設(shè)增加生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，另一方面要融到長三角地區(qū)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中，通過生態(tài)補償在縣域周邊地區(qū)加強綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，使長三角地區(qū)總體國家森林公園建設(shè)成果能夠惠及高需求、低供給縣域。

（2）基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需評價對優(yōu)化自然保護地空間格局的啟示。從全局出發(fā)優(yōu)化自然保護地空間格局是建設(shè)以國家公園為主體的新自然保護地的重要環(huán)節(jié)，在自然保護地空間優(yōu)化過程中不能只關(guān)注資源本身也應(yīng)考慮需求的分布，自然保護地體系的建設(shè)一方面要保護重要的生態(tài)系統(tǒng)，一方面要為人民群眾提供福祉。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)反映了生態(tài)系統(tǒng)的要素、結(jié)構(gòu)、過程和功能，是連接自然生態(tài)系統(tǒng)與社會生態(tài)系統(tǒng)的紐帶，通過生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需的變化可以評價各類自然保護地的供需均衡程度，從而評價自然保護地建設(shè)的缺失區(qū)域?qū)崿F(xiàn)自然保護地空間優(yōu)化，該方法對自然保護地空間分布優(yōu)化評價提供了一種新的思路。