基于專家知識的湖南湘江源頭區域生態服務價值變化研究

凡非得 韓艷玲

摘要 以湖南湘江源頭區域2000年、2005年和2010年遙感數據為基礎，采用基于專家知識的中國陸地生態系統服務價值測算方法，研究分析了湖南湘江源頭區域生態服務價值變化。結果表明，2000—2010年間，研究區總體生態服務功能呈先降低后增加的趨勢，區域整體生態服務功能增加了1 040萬元；區域單位面積生態服務價值較高，遠高于全國平均水平；林地是該地區生態服務功能的最主要提供者；該地區生態服務功能以支持和調節功能為主。

關鍵詞 專家知識；生態服務價值；變化；湖南??；湘江源頭

中圖分類號 F301.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）09-0182-02

生態系統服務功能是指生態系統所形成和維持的人類賴以生存與發展的條件與效用[1-2]，是人類社會生存與發展的基礎。20世紀90年代以來，由于生態環境的惡化，生態系統服務功能也越來越受到政府和科學家的關注，國內外圍繞著生態服務功能做了大量研究[2-5]，美國和英國分別在2004年和2006年先后將生態系統服務功能列為生態學的重要研究議題[3]。湖南湘江源頭區域包括江華、寧遠和藍山3個縣，區域總面積7 300 km2，該區域是國家和省級重點生態功能區，具有重要的生態功能，且國務院2014年將該區域列為首批全國生態文明先行示范區，在該區探索資源有償使用與生態補償機制[6]，生態服務價值則是生態補償的基礎[7]，因此現以湖南湘江源頭區域為例，采用基于專家知識的中國陸地生態系統服務價值測算方法，分析其生態服務價值變化特征，以期為該地區生態補償提供科學依據與參考。

1 數據與方法

1.1 數據來源

采用2000年、2005年和2010年的TM遙感數據為基礎，經過幾何校正、圖像裁剪、目視解譯等步驟，參照IPCC和FAO LCCS土地覆被分類系統及《全國土地利用現狀分類（GBT 21010—2007）》國家標準，并考慮研究區土地資源實際情況，將研究區土地利用/覆被分為林地、草地、耕地、濕地、水體、建設用地、其他（主要為裸巖和裸土）等類型。

1.2 研究方法

Costanza等提出將全球生態系統服務功能分成17種，并得出每種生態服務功能在不同生態系統的服務價值，該方法被國內外許多學者應用于生態系統服務價值評價研究。與我國生態實際比較，該方法存在對耕地生態服務估計過低，對濕地估價過高的問題，因此謝高地等[4]通過對我國生態學家的調查，得出了中國陸地生態系統單位面積服務價值。

筆者以謝高地提出的中國陸地生態系統價值為基礎，采用Costanza提出的ESV計算公式進行評估，公式如下：

ESV=∑AkVCk

式中，ESV為生態系統服務價值，AK為研究區K種土地類型的面積（hm2），VCk為K類土地單位面積生態服務價值系數[元/（hm2·年）]。評價中，由于建設用地主要為硬化的地面，總體生態服務價值較低甚至為負值[8]，因此本研究不考慮建設用地的生態服務價值。

2 結果與分析

2.1 土地利用變化

表1反映了研究區從2000—2010年土地利用變化的情況可以看出，10年間，該區域草地與建設用地持續增加，林地和水域先減少后增加，但總體來看，林地面積增加，而水域則減少，耕地和其他用地持續減少，濕地先增加后減少。面積增加的土地利用類型中，建設用地面積增加4 091.31 hm2，增加面積最大，其次為林地，面積增加了2 687.01 hm2，草地增加1 059.30 hm2，面積減少最多的土地利用類型為耕地，10年間減少了6 181.29 hm2，其次為其他類型，減少1 358.91 hm2。

分析表明，10年間由于區域經濟發展和城市化建設，該區域有較多耕地轉化成了建設用地，同時由于國家在該區域實施的退耕還林還草等生態工程措施使得該區域林地、草地面積增加。

2.2 總體生態服務價值變化

湖南湘江源頭區域生態服務價值如表2所示，2000年區域總體生態服務價值為74.585億元，2005年為74.489億元，2010年為74.689億元，呈現先降低后增加，整體呈增加的趨勢。2010年比2000年生態服務價值增加了1 040萬元。

湘江源頭區域單位面積生態服務價值在10 189～10 216元/（hm2·年）之間，遠高于全國的5 844元/（hm2·年）和湖南省的8 167元/（hm2·年）單位面積生態服務價值，與我國排名第2位的臺灣地區[10 349元/（hm2·年）]單位生態服務價值相當[9]，說明本區域具有極高的生態服務功能，同時也說明國家和湖南省將本區域列為全國和省級重點生態功能區是合適的。

2.3 不同土地利用類型生態服務價值變化

從表2可以看出，研究區林地所提供的生態服務價值最大，2000年、2005年、2010年3個年份分別占研究區服務價值的89.33%、89.32%和89.66%，10年間其生態服務功能先減少后增加，整體呈增加趨勢；其次為農田，占研究區生態服務價值的1.23%～1.30%，但由于耕地面積持續減少，因而其提供的生態服務功能也在不斷降低；水域雖然占研究區面積比例較低，面積比例為0.70%～0.75%，但其提供了區域1.4%～1.5%的生態服務功能，表明其單位面積生態服務價值較高，因而其整體生態服務較高；草地生態服務整體呈現持續增加的趨勢。

2.4 單項生態服務價值變化

從表3可以看出，湖南湘江源頭區域2000—2010年單項生態服務功能價值變化為：前期（2000—2005年），除氣候調節功能外，其他各項服務功能均呈下降趨勢，水文調節、維持生物多樣性、原材料生產、保持土壤和氣體調節下降幅度較大；主要原因為該時期區域生態服務價值系數較高的林地、耕地和水域面積減少，雖然濕地和草地面積增加可以在一定程度上增加該區域生態服務價值，但由于濕地增加面積較少，而草地單項生態服務價值系數較低，因而無法彌補區域土地利用變化導致的生態服務功能降低。后期（2005—2010年），除食物生產和廢物處理功能降低外，區域其他各項生態服務功能均呈增加趨勢，主要原因為前期該區域實施的退耕還林還草工程開始發揮實效，林地面積增加較快，草地和水域面積也不同程度增加，雖然這一時期本區域建設用地大幅增加，但由于新增加林地和水域的單項生態服務價值系數較高，彌補了耕地減少和建設用地增加帶來的生態服務的降低，使得這一時期本區域整體生態功能呈增長趨勢。

3 結論

本研究以遙感影像數據為基礎，參考目前國內廣泛應用的中國陸地生態系統生態價值系數，對湖南湘江源頭區域2000—2010年生態服務價值變化進行了研究，研究結果表明：研究區生態服務價值呈現先降低后增加的趨勢，整體呈增加的趨勢，2000年、2005年、2010年3個年份的生態服務價值分別為74.585億、74.489億、74.689億元；區域單位面積生態服務價值較高，為10 189～10 216元/（hm2·年），遠高于全國和湖南省平均水平；林地、耕地、草地是本地區主要的土地利用類型，也是本區生態服務價值的主要貢獻者，水域由于具有較高的單位面積生態服務價值，因而提供了超過其面積比例的生態服務價值比例；本區域主要的生態服務功能為維持生物多樣性、氣體調節、水文調節、氣候調節及土壤保持，而食物生產、廢物處理及提供美學景觀服務功能相對較弱[10-11]。

4 參考文獻

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