王 紅, 劉 康 (西北大學城市與環境學院,陜西西安 710127)
?
2000~2010年西安市生態系統服務價值的時空變化
王 紅, 劉 康*(西北大學城市與環境學院,陜西西安 710127)
生態系統服務是指通過生態系統的結構、功能和過程所直接或間接地提供生命支持產品和服務[1-2]。土地利用是人與自然交叉最為密切的環節,其變化必然影響生態系統的結構和功能,是生態系統服務功能變化的重要驅動力[3]。研究土地利用變化背景下的區域生態系統服務價值變化具有重要意義并在近年得到廣泛開展[4-9]。西安是我國西部重要的中心城市之一,近年來經濟得到快速發展,城市化水平不斷提高,城市生態環境也發生了巨大變化[10]。筆者根據2000和2010年西安市土地利用變化情況,分析了處于快速發展時期的西安市的生態系統服務價值變化情況,為區域土地利用結構優化調整和生態環境建設提供決策參考。
1數據來源與研究方法
1.1研究區概況西安古稱長安,位于陜西省關中平原偏南部,地理坐標為107°40′~109°49′E、33°42′~34°45′N,全市總面積 10 108 km2,轄新城、碑林、蓮湖、雁塔、未央、灞橋、閻良、臨潼、長安 9 區和高陵、藍田、周至、戶縣 4 縣,2013年常住人口858.81萬。西安南依秦嶺,地勢南高北低,為沖積平原,土層深厚,土壤肥沃,氣候屬暖溫帶半濕潤大陸季風氣候區,四季分明,年均溫13.2臺℃,年均降雨量570.9 mm。
1.2數據來源該研究數據來源于2000和2010年西安市相關統計數據。
1.3研究方法采用Costanza生態系統服務價值計算公式[1],計算各土地利用類型的生態系統服務價值(ESV)。
2結果與分析
2.1西安市生態系統服務價值的時空變化
2.1.1西安市生態系統服務總價值變化。根據統計數據,利用ESV計算公式計算得到2000和2010年西安市生態系統服務價值(表1)。

表1 西安市生態系統服務價值
由表1可知,2000~2010年西安市的生態系統服務總價值呈負增長,從2000年的250.43億元減小到2010年的243.23億元,減少率為2.87%。從各土地利用類型的生態系統服務價值變化來看,研究期內8類土地利用類型的生態系統服務價值呈“四增四減”的變化特征,園地、林地、草地和未利用地的生態服務價值呈增長趨勢,各地類的變化率分別為1.70%、0.44%、5.87%和3.31%,耕地、濕地、水域和建設用地的生態服務價值呈減少趨勢,其減少率分別為6.38%、34.62%、16.00%和29.86%。從生態系統服務價值的構成來看,區域土地利用類型對生態服務價值貢獻大小依次為林地、耕地、水域、草地、園地、濕地、未利用地、建設用地,其中林地的生態服務價值占總價值的80%以上,表明林地對生態系統服務價值的貢獻占絕對優勢,而建設用地對生態系統服務價值的貢獻為負值。
2.1.2生態系統服務價值的空間差異分布。參考相關文獻[11-12],該研究構建了生態系統服務價值相對變化率,以揭示生態系統服務價值的區域差異,以此來反映西安市生態系統服務價值的空間分布情況(圖1)。
從圖1可以看出,2000~2010年,雁塔區、未央區、高陵縣、閻良區、灞橋區、臨潼區、蓮湖區、長安區的ESV變化幅度大于西安市。其中,雁塔區和未央區變化劇烈,而碑林區、新城區、戶縣、藍田縣和周至縣變化不顯著,其ESV變化幅度小于西安市。由此可見,西安市ESV變化的熱點地區主要集中在城郊區,基本上與土地利用變化的熱點地區相吻合。
2.2敏感性分析參考相關文獻[5,11],將土地利用類型的生態價值系數分別上下調動50%,以此分析生態系統服務價值的變化及對價值系數的敏感程度。由表2可知,西安市各年份土地利用的生態系統服務價值敏感性指數均小于1,表明生態系統服務價值對價值系數缺乏彈性,研究結果可信;從不同時段來看,除耕地、濕地、水域外,其他土地利用類型的敏感性指數均為增加趨勢,其中園地的敏感性指數增幅最大,表明園地面積變化對研究區生態系統服務價值具有放大作用,而濕地的敏感性指數呈下降趨勢且數值趨于0,說明研究區生態系統服務價值受濕地的影響逐年降低。
3結論與討論
(1)2000~2010年西安市生態系統服務價值呈負增長,從2000年的250.43億元減小到2010年的243.23億元,減少率為2.87%;從空間分布差異上看,西安市北郊、市區及南郊的長安區ESV變化幅度大于西安市。
(2)西安市生態系統服務價值敏感性指數均小于1,說明研究區生態系統服務價值系數是缺乏彈性的;從不同時段來看,除耕地、濕地、水域外,其他土地利用類型的敏感性指數均為增加趨勢,其中園地的敏感性指數增幅最大,表明園地面積變化對研究區生態系統服務價值具有放大作用,而濕地的敏感性指數呈下降趨勢且數值趨于0,說明研究區生態系統服務價值受濕地的影響逐年降低。
參考文獻
[1] COSTANZA R,D’ARGE R,DE GROOT R,et al.The value of the worlds ecosystem services and natural capital[J].Nature,1997,387(6630): 253-260.
[2] 歐陽志云,王如松,趙景柱.生態系統服務功能及其生態經濟價值評價[J].應用生態學報,1999,10(5): 635-640.
[3] 吳海珍,阿如旱,郭田保,等.基于RS和GIS的內蒙古多倫縣土地利用變化對生態服務價值的影響[J]. 地理科學,2011, 31(1):110-116.
[4] 王佼佼,胡業翠,呂小龍,等.基于土地利用變化的北京市生態系統服務價值研究[J].中國農學通報,2012,28(32): 229-236.
[5] 陳美球,趙寶蘋,羅志軍,等.基于RS與GIS的贛江上游流域生態系統服務價值變化[J].生態學報,2013,33(9): 2761-2767.
[6] 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.
[7] 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.
[8] 唐秀美,陳百明,路慶斌,等.生態系統服務價值的生態區位修正方法——以北京市為例[J].生態學報,2010,30(13): 3526-3535.
[9] 徐麗芬,許學工,羅濤,等.基于土地利用的生態系統服務價值當量修訂方法——以渤海灣沿岸為例[J].地理研究,2012,31(10): 1775-1784.
[10] 樊相寧,孫晶,楊新軍.基于多尺度窗口分析的西安城市化空間格局及特征[J].地域研究與開發,2014,33(3):73-78.
[11] 劉桂林,張落成,張倩.長三角地區土地利用時空變化對生態系統服務價值的影響[J].生態學報,2014,34(12):3311-3319.
[12] 閔捷,高魏,李曉云,等.武漢市土地利用與生態系統服務價值的時空變化分析[J].水土保持學報,2006,20(4):170-174.
摘要以西安2000和2010年統計數據為基礎,在分析西安土地利用變化狀況的同時,運用Costanza生態系統服務價值計算公式,計算西安市各土地利用類型的生態系統服務價值,并結合敏感性指數對西安生態系統服務價值進行評估。結果表明:2000~2010年西安市生態系統服務價值呈負增長,從2000年的250.43億元減小到2010年的243.23億元;西安市生態系統服務價值空間分布差異較大,高值區分布于西安市北郊、城區及南郊的長安區;西安市生態系統服務價值缺乏彈性,與實際情況相符,說明該研究結果可信。
關鍵詞生態系統服務價值;時空變化;西安市
Spatial-temporal Variation of Ecosystem Service Value of Xi'an during 2000-2010
WANG Hong, LIU Kang*(College of Urban and Environmental Science, Northwest University, Xi’an, Shaanxi 710127)
AbstractBased on statistic data in Xi’an during 2000-2010, the land use variation status was analyzed, using Costanza eco-system service value calculation figure, combined with sensitivity index, the eco-system service value was evaluated. The results showed that the ESV of Xi’an decreased from 25.04 billion to 24.32 billion over the past ten years; The spatial pattern of ESV indicate that the high value areas mainly located in the north of Xi’an, city subdivision and Chang’an zone; The ecosystem services value sensitivity index of each land use type is less than1, which indicates that the ESV in study area is inelastic and the results are reliable.
Key wordsEcosystem services value(ESV); Spatial-temporal variation; Xi'an City
收稿日期2015-04-06
通訊作者
作者簡介王紅(1990- ),女,河南鄭州人,碩士研究生,研究方向:生態價值評估。*,教授,博士生導師,從事生態評價與規劃研究。
基金項目環保部重點項目“全國生態環境十年變化遙感調查與評估—陜西省生態十年遙感調查與評估”(STSN-05-27)。
中圖分類號S 181;F 301.24;Q 146
文獻標識碼A
文章編號0517-6611(2015)18-271-02