江蘇省沿海地區土地利用變化的生態系統服務價值核算

張興榆，黃賢金，趙小風

（1.無錫市征地服務中心，江蘇 無錫214023；2.南京大學 地理與海洋科學學院，南京210093；3.河海大學 公共管理學院，南京210098；4.河海大學 國土資源管理研究所，南京210098）

自從1997年Costanza科學地闡述了生態系統服務價值估算原理及方法，有關生態系統服務價值的研究逐漸成為學術界研究的熱點。生態系統服務功能是指生態系統與生態過程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環境和效用［1］。生態系統服務價值是對生態服務功能強弱的一種量化和評價［2］。在生態系統服務價值核算體系方面，Costanza將其分為17類生態效益，Rodrigues J將其分為環境服務、資源承載、污染降解和外部效用四種類型［3］，James Boyd將生態系統服務納入經濟核算體系中［4］。對生態服務價值的評價研究，開展了森林景觀和娛樂價值［5］、河流生態系統總經濟價值［6］、太平洋沿岸紅樹林價值［7］、熱帶森林［8］、土壤的生態服務價值［9］等多方面的研究，此外，Felix Muller等還剖析了生態系統價值與生態服務指標的關系，以及如何保持生態服務指標的穩定性［10］。國內學者在借鑒該研究思路的基礎上將生態服務價值核算拓展到更為廣闊的領域，如三江源地區生態系統服務價值評估［11－12］、小流域生態服務價值評估［13－14］、渤海灣生態系統服務價值當量修訂［15］、公路建設對生態服務價值的影響［16］、礦區生態服務價值［17］、太湖流域重污染區土地利用變化的生態服務價值核算［18］。然而，謝高地等認為Costanza的方法應用在中國的生態服務價值核算中存在著幾個問題［2］：（1）耕地的生態服務價值單價被嚴重低估；（2）適用于歐美發達國家的核算方法應用到發展中國家，生態系統服務價值將高估；（3）生態服務中的調節服務價值、支持服務價值是間接的，難以用貨幣直接衡量；（4）多項生態系統服務由于沒有足夠信息而沒有被評估，導致核算價值較小。基于以上問題，謝高地在2002年和2006年對中國700位具有生態學背景的專業人員進行問卷調查，在此基礎上提出了中國生態系統服務評估單價體系。目前，該評估體系已被廣泛應用于生態系統服務價值核算研究，并取得了較好的研究成果，因此，本研究將該評估體系應用于江蘇省沿海地區土地利用變化的生態系統服務價值核算。

雖然國內對生態服務價值當量及部分典型區域土地利用變化的生態系統服務價值研究取得了一定的研究成果，但針對沿海地區土地利用變化引起的生態系統服務價值還缺乏應有的重視。尤其是江蘇沿海開發國家戰略的深入推進，社會經濟的快速發展導致了土地利用結構的強烈變化。因此，對沿海地區土地利用變化的生態服務價值核算顯得十分重要。通過對江蘇省沿海地區1990—2009年土地利用變化的生態系統服務價值進行核算，量化區域土地利用變化的生態價值，評估土地利用變化的生態效應，以期為江蘇省生態文明建設以及社會經濟又好又快發展提供依據和參考。

1 試驗材料與方法

1.1 研究區域

江蘇省沿海地區位于 31°41′—35°07′N，118°24′—121°55′E，處于我國東部沿海、沿長江和沿隴海蘭新三大生產力布局主軸線的交匯區域，是長江三角洲的重要組成部分，區域總面積為35 006.73km2，包含連云港市、鹽城市及南通市，其中鹽城市總面積最大，達16 972.42km2。江蘇省沿海地區地處北亞熱帶和暖溫帶的過渡氣候類型，氣溫溫和（年平均氣溫介于8.9～15℃），雨量適中、濕潤適度（年平均降水量介于562～1 100mm），光熱水充足、無霜期長，四季分明，綜合自然氣候環境條件優越。

1.2 研究方法

江蘇省沿海地區1990—2009年土地利用變化數據通過對研究區域遙感影像的解譯與判讀，提取三期（1990年，2000年，2009年）研究區域的土地利用信息。不同土地利用類型所對應的生態系統，通過對已有研究成果的歸納總結，得到了應用于江蘇省沿海地區生態系統服務價值核算的價值系數（表1）。

表1 不同土地利用類型的生態系統服務價值系數 元／（hm2·a）

2 結果與分析

2.1 土地利用變化分析

江蘇省沿海地區總面積為35 006.73km2，1990年沿海地區耕地總面積為26 362.89km2，占區域總面積的75.31%，建設用地規模為3 088.55km2，水域面積為3 406.73km2，鹽田面積為1 182.09km2，其余地類面積所占比例相對較小，林地、濕地及未利用地總面積為966.47km2，僅占區域總面積的2.76%。1990—2009年，江蘇省沿海地區耕地面積總量增加了51.25 km2，建設用地面積凈增了446.56km2，同時面積增加的地類還有鹽田，其總面積增加了95.51km2，其余地類總面積處于減少狀態，其中未利用地、水域、林地及濕地類型分別減少了288.80km2，199.42km2，68.07 km2，37.03km2。2009年耕 地總面積為26 414.14 km2，建設用地規模為3 535.11km2，水域面積為3 207.31km2，鹽田面積則達1 277.60km2，未利用地面積減少到268.06km2，其余地類面積變化幅度相對較小?？偟目磥恚ㄔO用地增長面積較大，未利用地及水域面積凈減少較為明顯，如圖1所示。

圖1 江蘇省沿海地區土地利用結構

2.2 生態系統服務價值核算

對江蘇省沿海地區生態系統服務價值核算結果進行分析：（1）從研究的時間序列來看，沿海地區生態系統服務價值從1990年的172.049 9億元減少到2009年的166.306 0億元，其中1990—2000年減少1.04%，2000—2009年減少了2.32%，這主要是由于林地、水域及濕地等具有較高單位面積生態服務價值的土地利用類型面積不斷減少的緣故；（2）從土地利用類型構成來看，耕地、水域地類代表的農田、河流湖泊的生態服務價值較高，原因是由于耕地面積占有較大的比例，而水域的單位面積生態服務價值較高的緣故，而建設用地、鹽田等地類的生態服務價值則相對較低?？偟膩砜?，耕地、建設用地、鹽田的生態服務價值是增加的，林地、水域、濕地及未利用地的生態服務價值是減少的（表2）。

對不同地類的不同生態服務功能價值進行分項核算，表中列出了生態系統的供給服務、調節服務、支持服務及文化功能等4個一級生態服務類型，其中，供給服務中包括食物生產和原材料生產兩個二級服務類型，調節服務包括氣體調節、氣候調節、水文調節及廢物處理4個二級服務類型，支持服務包括土壤保持、生物多樣性兩個二級服務類型，文化功能則體現了美學景觀的二級服務類型。各項生態服務功能的單位面積價值系數見表3，其中，數據缺失欄表示該生態系統無此項生態服務功能。

表2 江蘇省沿海地區不同土地利用類型的生態系統服務價值

表3 生態系統單位面積不同生態服務功能價值當量 元／（hm2·a）

通過對江蘇省沿海地區1990年、2009年生態服務功能價值進行分項核算（表4，5），結果顯示，在兩個計算年份中，耕地及水域類型提供的生態服務價值是整個生態系統總服務價值的主要構成來源，其中，1990年耕地類型的4項一級功能類型的生態服務價值分別為16.456 9億元，45.582 2億元，29.480 4億元，2.012 8億元，2009年則分別為16.489 0 億元，45.671 1億元，29.537 9億元，2.016 7億元。可以看出，耕地類型的一級生態功能類型的服務價值在年際變化中并不是很明顯，耕地類型的調節服務功能價值是最主要的生態服務價值，支持服務次之，文化功能最弱，而耕地類型的二級生態功能類型的服務價值較高的為食物生產、氣候調節、廢物處理及土壤保持、生物多樣性等；水域類型在1990年的4項二級服務功能價值分別為1.346 4億元，55.372 1億元，5.875 3億元，6.793 4億元，2009年則分別為1.267 6億元，52.128 2億元，5.531 1億元，6.395 4億元，可以看出，調節服務是水域類型的主要生態服務功能，且主要體現在水文調節和廢物處理兩類二級功能類型，水域類型以較小的面積提供較耕地類型為高的美學景觀功能價值，體現出了水域類型在土地利用結構的重要文化功能；另外，建設用地的生態服務價值功能主要體現在文化功能價值，鹽田類型則主要體現了供給服務價值及文化功能價值，這兩類用地類型提供的生態服務價值相對功能較為單一，且價值也相對較低；濕地類型的生態服務價值僅次于耕地和林地類型，其主要表現在調節服務功能價值方面，具體是氣候調節、水文調節和廢物處理功能；林地類型則能提供一定的調節服務和支持服務價值，且主要體現在氣體調節、氣候調節、水文調節及土壤保持、生物多樣性等幾個二級功能類型；未利用地的生態服務價值總量則相對較小，年際變化不明顯。

表4 沿海地區1990年土地利用類型的不同生態服務功能價值 億元

表5 沿海地區2009年土地利用類型的不同生態服務功能價值 億元

3 結 論

1990—2009年江蘇省沿海地區建設用地面積增長較快，未利用地及水域面積凈減少趨勢較為明顯。生態系統服務價值從1990年的172.049 9億元減少到2009年的166.306 0億元，凈減少5.743 9億元。其中，耕地、建設用地、鹽田的生態服務價值分別增加了0.182 5億元，0.073 8億元，0.015 8億元，林地、水域、濕地及未利用地的生態服務價值分別減少了0.859 6億元，4.065 0億元，0.911 1億元，0.180 3億元。耕地類型的調節服務功能價值是最主要的生態服務價值，支持服務次之，文化功能最弱，而耕地類型的二級生態功能類型的服務價值較高的為食物生產、氣候調節、廢物處理及土壤保持、生物多樣性等；水域類型的主要生態服務功能為調節服務，且主要體現在水文調節和廢物處理兩類二級功能類型；建設用地的生態服務價值功能主要體現在文化功能價值，鹽田類型則主要體現了供給服務價值及文化功能價值；濕地類型主要表現在調節服務功能價值方面，具體是氣候調節、水文調節和廢物處理功能；林地類型則能提供一定的調節服務和支持服務價值，且主要體現在氣體調節、氣候調節、水文調節及土壤保持、生物多樣性等幾個二級功能類型；未利用地的生態服務價值總量則相對較小，年際變化不明顯。本研究主要應用了謝高地等學者的生態系統服務價值核算體系，研究結果在一定程度上反映出了不同年份研究區域生態系統價值，但該核算體系中生態服務價值系數是面向國家尺度層面上提出的，因此應用于特定研究區域時，不可避免會對研究結果產生一定的偏差，在下一步的研究中，將針對研究區域實際情況對部分系數進行實地調查調整，以期更為精確地量化研究區域生態系統服務價值。

土地利用結構變化深刻影響區域生態系統服務價值。通過對江蘇省沿海地區土地利用變化的生態系統服務價值核算，量化了研究區域土地利用結構變化導致的生態系統服務價值。研究區域作為國家級重大發展戰略區域，土地利用結構變化較為劇烈，不同的土地利用結構勢必會影響區域生態質量，因此，研究區域地方政府在制定相關發展規劃時應統籌考慮土地利用結構變化帶來的生態系統服務價值變化影響，優化土地利用結構，盡量控制生態系統服務價值較低的土地利用類型，增加高生態價值用地比重，突出土地生態功能，建立環境友好型土地利用格局，為區域經濟社會生態持續健康發展做出貢獻。

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