義烏生態服務價值演變及其驅動力分析

左 冕，馬永俊

(1.中國計量學院 藝術與傳播學院，浙江 杭州 310018;2.北京林業大學 林學院，北京 100083;3.浙江師范大學 地理與環境科學學院，浙江 金華 321004)

生態系統服務研究的目的之一是揭示人類從外界得到的支持與福利，同時反映人們對自然生態系統的改變、利用和管理及其帶來的一系列后果。生態服務價值作為土地利用/覆被變化 (LUCC)環境效應的重要量化指標［1］，已廣泛得到重視并成為國際可持續發展的研究熱點［2］。作為浙江省乃至全國市場經濟和城市化最活躍的地區之一，義烏近30 a 的高速經濟增長被譽為“義烏模式”。但由于經濟的快速發展和人口的迅速增加，城市用地擴張迅猛，人地關系日趨緊張，區域生態環境面臨巨大壓力，經濟和社會的可持續發展受到一定影響。作者通過估算義烏市近年來生態服務價值的變化，深入分析其驅動因素，進一步揭示生態環境質量對LUCC 演變的響應，為義烏市土地資源和社會經濟的可持續發展提供有益思路。

1 研究區域和研究方法

1.1 區域

義烏是浙江省中部重要的交通樞紐和經濟強市，地處金衢盆地東緣，地理坐標119°49＇-120°17E和29°02＇-29°33＇N，市域面積1105 km2，屬亞熱帶季風氣候區。全市多年平均水資源總量為7.19 億m3，折合人均水資源占有量為1 057 m3，為浙江省人均水資源占有量的1/2，遠低于全國平均水平。土地利用結構基本呈現“五山一水三分田，一分交通居民點”格局。人均耕地0.03 hm2，遠低于0.08 hm2的全國平均水平。2009年年末全市戶籍人口73.02 萬，常住人口120 萬。2009年全市實現地區生產總值519.53 億元，人均地區生產總值71 457 元 (按戶籍人口計算)，按年平均匯率折算達到10 461 美元。三次產業結構比例為2.8∶43.8∶53.4。

1.2 方法

生態系統服務價值的測算受到多種因素影響，目前也有多種計算模型。本研究借鑒Costanza 等［3］的思路，采用典型生態系統服務價值基準價格來估算，從環境現狀出發，考慮人類對其利用和開發的方式將研究區域內的生態系統進行分類;確定各類生態系統服務價值的基準價格;匯總得到總的服務價值。因此，其計算公式可表達為:

式中:ESV 為區域生態系統服務總價值;Vij代表單位面積的第i 類生態系統第j 項生態服務價值;Ai代表第i種類型的生態系統的面積。

1.2.1 分類

利用義烏市國土局提供的多年土地利用調查數據，結合義烏市城鄉規劃設計院提供的《義烏市城市總體規劃 (2000-2020)》 (2004 修編)等相關資料進行生態系統分類，共分為農田、草地、森林、城鎮居民點、河流和水庫等5 類 (表1)。土地利用類型農田為耕地，草地為園地、其他農用地、未利用土地、其他土地，森林為林地，城鎮居民點為城市、建制鎮用地、農村居民點、獨立工礦、特殊用地、交通運輸用地，河流和水庫為水利設施用地。

表1 義烏生態系統各類型面積的變化

1.2.2 服務價值基準價格

生態系統服務的價值評估方法主要有直接市場法、替代成本法、旅行費用法、條件價值法等。在國內研究中，近年來采用較多的是謝高地等基于專家知識的生態系統服務價值化方法。該方法針對Costanza 等研究的爭議，比如對耕地的估計過低、對濕地的估計過高等，對我國700 位具有生態學背景的專業人員進行問卷調查，得出了中國不同陸地生態系統單位面積生態服務價值當量表。生態服務價值當量因子是指生態系統產生生態服務的相對貢獻大小的潛在能力，定義為全國平均產量的農田每年自然糧食產量的經濟價值［4］。由于該成果主要應用于自然生態系統，沒有包括人工生態系統的類型，在實際應用中受到了限制。在現實城市范圍內，雖地表覆蓋物以建筑和不透水材料為主，但考慮到仍有許多公園和綠地，從便于操作的角度，本研究將城鎮居民點的生態服務價值等同于荒漠生態系統。

根據聯合國千年生態系統評估研究報告的觀點，生態系統服務是人們從自然系統獲得的收益［5］，農田生態系統食物生產服務的經濟價值可以通過主、副產品產值之和減去總成本獲得。

根據文獻［6］可算出中國1個生態服務價值當量因子的經濟價值量為2 524.35 元·hm-2。結合生態服務價值當量表，得到義烏生態系統的服務價值基準價格 (表2)。

表2 義烏生態系統服務價值的基準價格

2 結果與分析

2.1 生態服務價值演變

1996年、2000年、2005年、2009年義烏生態系統服務總價值分別為4.837 億元、4.807 億元、4.766 億元和4.599 億元，14 a 來降低了0.238 億元，平均每年減少約0.35% (表3)。

從表3 看出，河流和水庫和城鎮居民點提供的服務價值有所增加，但增幅非常有限。森林、草地、農田生態系統提供的生態服務價值日趨減少，減少最多的農田生態系統，14 a 降低0.243 億元，降幅達36%。除文化服務外，供給、調節、支持各類服務的價值都逐年降低。1996-2009年生態系統服務價值的損失表明了義烏生態系統的退化趨勢。

表3 義烏生態系統服務價值的變化

2.2 演變驅動力

2.2.1 經濟發展

義烏又稱稠城，1988年撤縣設市，1998年被確定為浙江省二級經濟區域中心城市和城市化重點地區，并列入浙江省首批率先實現現代化的縣市之一。1994年義烏市列中國綜合實力百強縣 (市)第47 位，2000年上升至第20 位、浙江省第4 位，2004年升至全國第15 位，2008年升至第11 位、浙江省第3 位。義烏經濟在1996-2009年期間增長迅速。1996年國內生產總值僅90.4 億元、財政收入2.5 億元，2005年國內生產總值增長為300.09 億元，2009年達519.53 億元，財政收入70.8 億元。全社會固定資產投資總額也從1996年的24.5 億元增長到2009年178.1 億元，實現了爆炸式發展 (表4)。

表4 義烏基本經濟數據的變化

經濟發展促進了收入水平的提高，對改善居住條件、擴大居住空間的要求加劇了農村居民點擴張和城市規模擴大。生活水平的提高對交通、娛樂設施的需求擴大，也將進一步促進建設用地的增長。同時，由于不同土地利用方式具有較大的經濟效益差別，在市場經濟規律的作用下，較低經濟產出的土地類型總是不斷向高產值的其他類型轉移。經濟發展和產業結構調整影響了土地在產業之間和產業內部的分配，導致土地利用/覆被類型轉移。因而社會經濟發展是土地利用及其空間結構演變最根本的動力［7］，對區域生態系統功能和服務產生重大影響。

義烏被群山環抱，耕作較為困難，但地處浙江省地理中心，“承浙東北，聯浙西南”的區位優勢造就了義烏歷史悠久的經商傳統。改革開放以來，義烏以“小商品經濟”為龍頭拉動經濟增長，市場和商貿業飛速發展。研究期內雖然生態系統服務價值總量下降，但單位面積的GDP 產出卻呈現不斷上升的趨勢，每1 萬元GDP 對生態的占用呈現減少的趨勢 (表4)，說明經濟發展對自然資源的依賴程度較低。通過選擇適當的經濟發展策略，義烏在規避自然稟賦制約的同時也獲得了較高的經濟增長速度，值得其他城市學習借鑒。

2.2.2 人口增長

從1996-2009年人口變化的總體趨勢來看，14 a 間義烏市總人口持續平穩增長 (圖1)。戶籍人口從1996年的634 571 人增加到2009年的730 183 人，年均增長率約1.1%。值得注意的是，義烏在地域經濟快速發展中吸引了大量外來人口的集聚，規模由1996年的2.39 萬人猛增到2009年的70 萬人，使義烏的常住人口歷史性的達到了120 萬人。同時，農業人口逐年減少，非農業人口持續增加，14 a 非農業人口增加141 986 人，增幅達167.8%，并且由于多數外來人口集聚在義烏城區，導致了義烏實際的城市人口規模迅速膨脹。

圖1 義烏1996-2009年各類人口的變化

人口增長是影響景觀格局最有活力的因素之一，對糧食、住房、工業產出等方面的需求增加會引起土地利用結構和方式發生變化，從而影響生態系統功能和服務。為了滿足人口增加帶來的需求，河流、湖泊、灘涂等未利用地首先被開發利用，成為水稻田、旱地、水產養殖用地等用于農業生產，或直接轉變為建設用地。同時，農田等農業用地也因建設用地擴張而被侵占。城市人口的加速增長趨勢與生態系統服務價值的加速減少趨勢相對應，說明人口增長造成的城鎮規模擴大對建設用地的需求是造成生態服務價值減少的重要原因。

2.2.3 城市化進程加速

自從1984年義烏提出“興商建市 (縣)”發展戰略以來，通過交易市場的發展推動了城市化的超常規發展。短短20 多年，義烏市場從無到有、從小到大，從馬路集市轉變為集貿市場，從集貿市場發展成批發市場，又從批發市場提升到展貿市場，已經發展成為全國性的小商品流通中心和國際性小商品采購基地。小商品市場的發展推動了制造業的快速壯大。義烏市省級經濟開發區、北苑工業園區相繼成為城區的重要組成部分，同時也形成了城區和義烏東北、西南兩翼沿杭金衢高速公路延伸的工業園集聚區。佛堂、蘇溪、大陳、上溪等鎮區快速擴大，在統一規劃下形成了初具規模的專業化小商品制造功能區［8］。義烏市建成區面積也從1984年2.8 km2擴張到2009年83 km2，城市化率由8%飆升到73%。

城市用地規模一般取決于人口規模和人均用地指標，只有兩者的增長速度使人均用地規模符合國家標準時，城市用地的擴展才較為合理。朱英明等［9］提出城市用地擴展系數 (K)作為衡量城市用地擴展合理性的指標，即:K=100S/P。

式中:S 為城市建成區面積年均增長速度;P為城市非農業人口年均增長速度。當K=1.12 時，城市用地規模擴展較為合理;當K ＜1.12 時，城市用地規模擴展不足;當K ＞1.12 時，城市用地規模擴展過快。

據計算結果，義烏市1996-2000年K=1.58，2000-2005年K=2.01，2005-2009年K=4.57，1996-2009年K=2.95。義烏的城市用地規模擴張速度大大超過了人口聚集的速度，城市建成區面積14 a 的平均增長速度達到了35.36%，是非農業人口年均增長速度的2.95 倍，遠遠超過1.12 倍的合理范圍。由于城市戶籍人口增長放緩，但城市規模增長仍在快速發展，導致2005-2009年的K 值較高。這反映出義烏城市規模正經歷著爆炸式增長，也暗示由于建設用地的巨大需求，義烏自然生態系統正經受著前所未有的壓力。

由表1 可知，義烏經濟快速發展和城市人口的大量集聚導致了建設用地大幅度擴張。1996-2000年義烏建設用地面積增長1 452.5 hm2，2000-2005年增長4 703.83 hm2，2005-2009年增長7 545.77 hm2，14 a 共增長13 702.1 hm2，增幅127.2%，平均每年凈增加978.72 hm2。同時，14 a間農田面積減少12 206.4 hm2，草地和森林面積各減少1 294.6 和432.9 hm2。這表明經濟發展過程中建設用地的增長主要以農田的損失為代價。義烏的丘陵地貌使森林轉變為城市建設用地的難度較大，市郊大量平坦的農田在城市化過程中變成了城鎮居民點，從而極大的影響了自然生態系統的功能和服務。

3 小結與討論

義烏近年來生態服務價值的變化在表征生態系統退化的同時也指示了景觀格局擾動的方向。鑒于和LUCC 的密切關系，生態系統服務價值的變化可以看成特殊的、重要且易被大眾理解的LUCC 環境效應量化指標。本研究簡單分析了生態服務價值變化與城市化導致的土地利用格局和城市形態演變之間的相關性，但對于人口增長、經濟發展、交通條件等城市化驅動因素如何作用于生態系統服務的時空格局，即城市化影響生態服務內容和價值的機制還有待進一步深入研究。本研究在計算時忽略了生態系統內部的異質性，采用單位面積的生態系統服務價值乘以面積的簡化算法。事實上各類生態系統之間還存在著復雜的生態過程關系，各類生態系統服務價值的簡單加和很難代表生態系統服務的總體價值。因此，還需要進一步探索更精確科學和易操作的生態系統服務價值評估方法。

［1］伍星，沈珍瑤，劉瑞民，等.土地利用變化對長江上游生態系統服務價值的影響［J］.農業工程學報，2009，25(8):236-241.

［2］鄭江坤，余新曉，夏兵，等.基于生態服務價值的潮白河上游土地利用優化［J］.農業工程學報，2010，26 (12):337-344.

［3］Costanza R，d’Arge R，de Groot R，et al.The value of the world’s ecosystem services and natural capital ［J］.Nature，1997，387:253-260.

［4］謝高地，甄霖，魯春霞，等.一個基于專家知識的生態系統服務價值化方法［J］.自然資源學報，2008，23 (5):911-919.

［5］Millennium Ecosystem Assessment.Ecosystems and Human Well-being:Biodiversity Synthesis ［M］.Washington D C:World Resources Institute，2005.

［6］國家發展和改革委員會價格司.全國農產品成本收益資料匯編［G］.北京:中國統計出版社，2009.

［7］謝俊奇.可持續土地利用的社會、資源環境和經濟影響評價的初步研究［J］.中國土地科學，1998，12 (3):1-5.

［8］樓洪豪，陳修穎.義烏市的快速城市化研究［J］.經濟地理，2007，27 (5):790-795.

［9］朱英明，姚士謀，李玉見.我國城市化進程中的城市空間演化研究［J］.地理學與國土研究，2000，16 (2):12-16.