劉鑫佳 常曉慧 宋 超 韓運宏
(東北農業大學,黑龍江 哈爾濱 150000)
幾個世紀以來,由于人類對生態系統服務功能及其重要性缺乏充分認識,在各種利益驅動下,對自然生態資源進行掠奪式開發利用,使生態系統長期處于壓力和破壞狀態,導致生態系統服務功能退化。土地利用是人與自然交叉最為密切的環節,土地利用/覆蓋變化(LUCC)過程對維持生態系統服務功能起著決定性的作用,土地利用變化必然影響生態系統的結構和功能[2-3]。2006年8月15日,經國務院批準將原阿城市撤市設區,土地利用類型發生很大變化,特別是農用地轉化成建設用地,導致其相應的土地利用生態系統服務價值發生變化。
哈爾濱市阿城區位于黑龍江省南部,地理坐標為 126°42′00"-127°39′00"E,45°12′00"N。東北以蜚克圖河、舍利河為界與賓縣相鄰,東南與尚志市接壤,西南與五常市毗連,西與雙城市為鄰,西北與哈爾濱市區連接,北至松花江南沿,與呼蘭縣(今呼蘭區)隔江相望。南北長的最大距離約為84千米;東西寬的最大距離約為75千米,總面積2770km2,其中市區面積56.54km2。基本地貌以山地為主,轄5鄉9鎮5個街道辦事處,108個行政村,總人口58萬人;耕地面積108.8萬畝,草地6萬畝,水域20萬畝,大小河流14條,林地155萬畝,全區森林覆蓋率達到49.4%。

將覆蓋研究區的2008年作物生長季的Landsat TM影像數據進行糾正,與1∶5萬地形圖配準,建立解譯標志;在Arc/Map GIS環境下,進行人機交互式判讀解譯;進行外業精度驗證,通過對解譯結果進行隨機選點,GPS點屬性校驗結果表明,土地利用類型判別的準確率達到95%以上。將所得數據在Arc/Info環境下進行編輯和修改,得到研究區土地利用數據。參照國家通用的土地利用分類系統,根據土地的利用方式屬性及研究區實際情況,將其分為:旱田、水田、林地、草地、水域、城鄉工礦用地(包括城鎮用地、農村居民點用地及其他建設用地)、未利用地(沼澤、裸巖土)等7種類型(圖1)。
1997 年,Costanza 等[4]的“全球生態系統服務與自然資本的價值估算”在一文在Nature上發表,使生態系統服務價值評估的原理與方法從科學意義上得以明確,將生態系統服務研究推向生態經濟學研究的前沿。2002年謝高地等[5]根據我國的實際情況,在對我國200位生態學家進行問卷調查的基礎上,制定出中國生態系統生態服務價值當量因子表。(表1)。本文采用謝高地等人的算法計算阿城區土地利用生態系統服務價值。
生態系統服務價值的計算公式為:

式中:ESV為研究區生態系統服務總價值(元);VCk為生態系統價值系數(元·hm-2);為研究區內土地利用類型Ak的分布面積(hm2)。

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根據土地利用變化數據和生態系統服務價值系數,計算得出阿城地區土地利用生態系統服務價值及其變化(表2)。從表2可以看出,各生態系統服務價值的比例構成來看,林地的價值占總價值的64.35%左右,占有絕對優勢,一方面由于林地面積比較大,為1081.80hm2,另一方面森林的生態系統服務價值系數較高,二者綜合使得林地生態系統服務價值最高。可見,林地對本區域的生態安全有著非常重要的意義,在城市建設過程中,應在最大限度保護耕地資源的基礎上,搞好林業生態建設。
生態系統服務功能是人類生存與發展的基礎,它為人類提供了持續、可觀的各類產品和各種可見或不可見的服務。隨著對可持續發展機制研究的深入,人們發現維持與保護生態系統服務功能是實現可持續發展的基礎,分析與評價生態系統服務功能價值已經成為當前研究的前沿課題。本文以阿城區為研究區域,對該區域內的水田、旱田、林地、草地、水域、沼澤、未利用地等多種生態系統的服務功能進行了價值估算,分析生態系統服務載體(土地)的結構特征,進而探討阿城區生態系統服務的總體特征及其區域分異狀況。研究成果可以為有效解決建設用地偏緊、綠色植被率低、土地利用結構失調、非法占用耕地、土地資源利用浪費等問題提供科學依據。
[1]DailyG C, ed.Nature′sServices:Societal Dependence on Natural Ecosystems [M].Washington DC:Island Press,1997.
[2]Turner B L Ⅱ,D Skole,G Fischer,et al.Land-use and land-cover change:science/research plan [R].IGBP Report No.7.Stockholm and Geneva,1995.
[3]Lambin E F,Bockstael N,et al.Land-Use and Land-Cover Change,Implementation Strategy[R].IGBP Report No.8/IHDP Report No.10.Stochkholm:IGBP,1999.
[4]Costanza R,d'Arge R,Groot R,et al.The Value of the World's Ecosystem Services and Natural Capital[J].Nature,1997,386:253~260.
[5]謝高地,魯春霞,冷允法,等.2003.青藏高原生態資產的價值評估[J].自然資源學報,18(2):189-196.