基于生態系統服務價值的土地利用總體規劃實施與評估

謝小棠，黃義忠，胡 松，和圓媛，袁 泉

（昆明理工大學，云南昆明 650093）

基于生態系統服務價值的土地利用總體規劃實施與評估

謝小棠，黃義忠?，胡 松，和圓媛，袁 泉

（昆明理工大學，云南昆明 650093）

土地提供的生態系統服務是人類生存和發展的基礎，本文嘗試將生態系統服務價值的概念引入土地利用總體規劃評估中，結合云南省華寧縣寧州街道數據，通過對規劃基期年、階段目標年以及目標年的土地利用、土地利用程度以及生態系統服務價值變化進行測算、對比分析，得出土地利用總體規劃的實施評價結果。結果表明，規劃期間華寧縣寧州街道生態系統服務價值下降程度大于預期目標，規劃實施未達到預期目標。研究成果可為土地利用總體規劃實施評估拓展新的思路和途徑。

生態系統服務價值；土地利用總體規劃；評估；寧州街道

文獻著錄格式：謝小棠，黃義忠，胡松，等.基于生態系統服務價值的土地利用總體規劃實施與評估［J］.浙江農業科學，2015，56（1）：115－118.

DOI 10.16178／j.issn.0528?9017.20150137

調整土地利用結構、優化用地布局、加強生態環境保護是土地利用總體規劃的主要目標之一。自2011年全國土地利用總體規劃完善規劃編制完成以來，土地利用總體規劃得以有序開展實施。為全面掌握土地利用總體規劃的實施情況，同步推進保護資源與保障發展目標，不斷提高土地利用規劃的科學性和合理性，保障和促進科學發展，促進經濟社會全面協調可持續發展，國土資源部針對土地利用總體規劃實施情況開展了定期評估工作。

土地利用總體規劃通過優化土地利用方式和布局提升土地生態系統服務價值［1］。本文嘗試將生態系統服務價值的概念引入土地利用總體規劃的評估中，通過比較規劃基期年、目標年各類土地變化情況及其對土地生態系統服務價值的影響情況，量化分析土地利用總體規劃實施以來的生態效應，從生態學的角度對土地利用總體規劃的實施情況進行評價。

1 材料與方法

1.1 研究區概況與數據來源

寧州街道是云南省玉溪市華寧縣縣政府所在地，轄區面積437.8 km2，城區面積23.8 km2。2013年末，全街道總人口80 513人。寧州街道屬高山丘陵、河谷盆地相間地形，氣候溫和，年平均氣溫16.8℃，降水豐富，年降水量837.9 mm，日照充足，年日照時數達1 935.02 h，境內河流繁多，礦產資源豐富。

本研究所用數據分別來源于寧州街道第二次全國土地調查2009年標準時點統一更新數據，寧州街道第二次全國土地調查2012年度土地利用變更數據，寧州街道土地利用總體規劃（2010－2020年）數據，以及華寧縣歷年統計年鑒。

1.2 研究方法

從生態效益的角度對土地利用總體規劃進行評價，引入土地利用年變化率、土地利用程度綜合指數及生態系統服務價值進行比較說明。

土地利用變化率用來描述研究區土地利用變化的速度［2］，本文通過對研究區規劃實施階段以及目標階段各地類年均變化率進行對比，分析得出各地類變化速度是否在預期范圍內。土地利用程度綜合指數用以反映研究區土地利用的深度和廣度［2］，在本文中采用莊大方等［3］提出的土地利用程度指數模型進行計算，通過比較研究區兩個研究時段的土地利用程度綜合指數年均變化率，來說明規劃實施期間土地的開發利用是否控制在合理的度量內。生態系統服務價值是指人類可直接或間接從生態系統得到的利益的價值量。目前，國內關于生態系統服務價值的計算方法主要是采用謝高地等［4］提出的方法，本研究借此以價值量的形式描述規劃的實施對生態系統服務價值的影響。

2 結果與分析

2.1 寧州街道土地利用變化土地利用變化率計算模型：

式（1）中：K為土地利用年變化率；Ua和Ub分別表示研究期初和研究期末某一種土地利用類型的數量；T表示研究時段長（年）［5］。

根據研究需要，本文將寧州街道的土地劃分為耕地、園地、林地、草地、水域、建設用地和未利用地（包括其他農用地和自然保留地）7種類型，根據土地利用變化情況的相關公式，得到各種類型土地利用變化情況（表1）。

表1看出，寧州街道2009－2012年補充耕地速度小于規劃預期目標；園地的減少速度大于規劃預期目標；林地的減少速度大于規劃預期目標；草地未發生變化；水域的減少速度大于規劃預期目標；建設用地的擴張速度大于規劃預期目標；未利用地的減少速度小于規劃預期目標。故除草地和未利用地外，其他地類的變化均未達到預期目標。

表1 寧州街道土地利用變化情況

2.2 土地利用程度變化

為掌握寧州街道土地利用的深度和廣度，對其土地利用程度綜合指數進行研究。根據劉紀遠等［3］提出的土地利用程度綜合分析方法，土地利用程度綜合指數計算公式：

式（2）中：L表示某研究區土地利用程度綜合指數；Ai表示研究區域內第i級土地利用程度分級指數；Ci表示研究區域內第i級土地利用程度分級面積百分比；n表示土地利用程度分級數［5］。

根據土地利用程度綜合分析方法，將寧州街道土地等級劃分為1，2，3，4四個等級，具體分級情況如表2所示。

表2 寧州街道土地利用類型程度分級

為了更直觀地對比分析規劃實施以來寧州街道的土地利用程度是否控制在預期范圍內，以土地利用程度變化量和土地利用程度年均變化率來進行說明。其計算模型為：

式中：Lb?a表示土地利用變化量；R表示土地利用變化率；La和Lb分別表示a時間和b時間的區域土地利用程度綜合指數；Cia和Cib分別為某區域a時間和b時間第i級土地利用程度面積比；T表示研究時間段（年）［2］。

根據土地利用程度綜合指數及其變化量與年均變化率計算方法，得出寧州街道2009，2012，2020年土地利用程度綜合指數，結果如表3所示。經測算，寧州街道2009－2012年土地利用程度綜合指數年均變化量為0.18%，而2009－2020年規劃年均變化量為0.17%，即至評估時點，寧州街道對土地的開發利用速度快于規劃預期。

表3 寧州街道土地利用程度綜合指數

2.3 生態系統服務價值分析

根據謝高地等［4］方法，生態系統服務價值計算模型：

式（5）中：ESV表示生態系統服務價值；Ak表示研究區k種土地利用類型的面積；VCk表示k種土地利用類型的生態系統價值系數［6－8］。根據謝高地等［4］提出的生態系統服務價值計算方法，生態系統價值系數與研究區農田自然糧食產量的經濟價值有關，即：

式中：Ea表示研究區農田自然糧食產量的經濟價值；Ta表示研究區在研究期限內的平均糧食總價值（元）；Sa表示研究區在研究期限內平均糧食播種面積（hm2）［5］。采用謝高地等［4］提出的中國陸地生態系統單位面積生態服務價值當量，以寧州街道各年的耕地面積作為糧食播種面積進行計算，2009，2012，2020年寧州街道年均糧食播種面積為11 540.17 hm2。根據寧州街道歷年統計年鑒數據，2008－2013年寧州街道糧食總產量的年均變化率為－5.75%，考慮到耕地數量的增加以及農業耕種技術的提高，將2008－2020年寧州街道的糧食總產量年均變化率設為－4%，由此可大致估算得到2020年寧州街道的糧食總產量為1 349.70萬kg，則2009，2012，2020年寧州街道的年均糧食總產量為1 705.30萬kg。為使各年生態系統服務價值的結果更具有可比性，以2010年全國糧食平均單價2.29元·kg－1作為整個研究期限內的糧食參考單價，由此可以相應計算得出2009，2012，2020年研究區內的平均糧食總價值為39 051 370元。根據公式（7），得出寧州街道2009－2020年農田自然糧食產量的經濟價值為483.42元·hm－2。

根據計算得出的寧州街道農田自然糧食產量的經濟價值，參考謝高地等［4］提出的研究方法，得出寧州街道各種地類的生態系統服務價值系數，結合公式（5），計算得出寧州街道2009，2012，2020年的生態系統服務價值（表4）。

表4 寧州街道各年度生態系統服務價值

由表4可知，2009年寧州街道的生態系統服務價值為228.11×106元，2012年為227.46×106元，2020年規劃為227.98×106元，下降幅度超出2020年規劃目標。

2.4 變差貢獻率分析

變差貢獻率可以用于判斷各種土地利用類型變化對生態系統服務價值變化的影響程度［9］，用ESVcc表示，在本研究中用于確定寧州街道生態系統服務價值下降的原因。

式（8）中：ESVcc為生態系統服務變差貢獻率，ESVia，ESVib分別為第i種土地利用類型在研究初期和研究末期的生態系統服務價值［9］。由此計算得出2009－2012年以及2009－2020年各地類變化對生態系統服務價值的影響程度（表4）。

由表4可知，區域生態系統是逐漸減少的，耕地和水域對區域生態系統服務價值是正貢獻，而園地、林地和未利用地對區域生態系統服務價值是負貢獻。各地類中，貢獻率最大的是耕地和林地，寧州街道2009－2012年生態系統服務價值持續下降的主要原因是林地的減少，耕地的補充在一定程度上緩和了寧州街道生態系統服務價值的減少，但不能完全起到避免生態系統服務價值下降的效果。

3 小結與討論

根據寧州街道土地利用規劃與變化數據分析可知，寧州街道規劃實施期間建設用地擴張過快，補充耕地未能達到預期目標，生態環境保護效果不理想。同時，通過引入土地生態系統服務價值，量化分析土地利用總體規劃實施以來的生態效應，從生態學的角度對土地利用總體規劃的實施情況進行評價，不失為一種新的評估思路和途徑。

［1］ 鄧舒洪.區域土地利用變化與生態系統服務價值動態變化研究［D］.杭州：浙江大學，2012.

［2］ 劉少博，徐立計，王小凡，等.土地利用變化對長沙市生態系統服務價值影響［J］.湖南大學學報：自然科學版，2010，37（4）：72－76.

［3］ 莊大方，劉紀遠.中國土地利用程度的區域分異模型研究［J］.自然資源學報，1997，12（2）：105－111.

［4］ 謝高地，魯春霞，冷允法，等.青藏高原生態資產的價值評估［J］.自然資源學報，2003，18（2）：189－196.

［5］ 葉洪雙，馬永俊，陶姝沅.宜興市土地利用變化的生態系統服務價值研究［J］.湖南農業科學，2013（23）：68－71.

［6］ 石惠春，師曉娟，劉鹿，等.蘭州城市生態系統服務價值評估方法與結果比較［J］.中國人口·資源與環境，2013，23（2）：30－35.

［7］ 滕耀華，易武英.土地利用變化生態環境效應的動態評價：以邵陽縣為例［J］.安徽農業科學，2012，40（19）：10286－10288.

［8］ 張玨，張慧.土地利用變化對嘉興市生態系統服務價值損益的影響［J］.浙江農業學報，2014，26（2）：444－450.［9］ 鄒金浪，王金政，王鵬，等.基于土地利用變化的紅壤丘陵區生態系統服務價值響應及驅動因素分析［J］.安徽農業科學，2011，39（9）：5195－5198.

（責任編輯：高 峻）

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2014?09?30

云南省人才培養項目（kksy20121057）

謝小棠（1988－），女，浙江溫州人，在讀碩士研究生，主要研究方向為土地開發與生態保護，E?mail：215346084＠qq.com。

黃義忠（1972－），男，廣西桂林人，副教授，碩士生導師，博士，主要研究方向為土地資源管理與環境地質，E?mail：hyizhong95＠163.com。