土地利用總體規劃生態效應評價
——以山西省寧武縣為例

陳美娟，賈寧鳳

（1.山西大學環境與資源學院，山西太原030006；2.山西大學黃土高原研究所，山西太原030006）

土地利用總體規劃生態效應評價
——以山西省寧武縣為例

陳美娟1，賈寧鳳2

（1.山西大學環境與資源學院，山西太原030006；2.山西大學黃土高原研究所，山西太原030006）

土地利用總體規劃通過土地結構和用地布局對生態環境產生深遠的影響，開展其生態效應評價對進行科學合理的土地利用決策和保護區域生態環境具有重要的理論和實踐意義。從生態系統服務價值的角度對寧武縣土地利用總體規劃（2006—2020年）實施的生態效應進行定量評價。結果表明，2006—2020年，寧武縣的生態系統服務價值呈增加的趨勢，共增加了152.99×106元，生態環境得到改善，表明此規劃合理；林地的生態系統服務價值最大，林地的增加對研究區生態系統服務價值的影響最顯著。

土地利用；總體規劃；生態系統；服務價值；寧武縣

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條件和效用[1-2]。自Holder等[3]提出生態系統服務功能的概念以來，通過對生態系統服務價值的定量評估來探索研究區生態環境變化，已成為生態學和生態經濟學的熱點[4]。土地利用總體規劃的主要目標是調整土地利用結構和優化用地布局[5]，土地利用總體規劃的實施將引起土地利用結構和布局的變化[6-7]，導致其生態系統變化，進而影響生態系統的服務功能。

本研究從生態系統服務價值角度對寧武縣土地利用總體規劃的生態效益進行定量評價，以期為正確制定土地利用政策、科學編制新一輪土地利用總體規劃、實現土地資源可持續利用提供理論依據。

1 研究區概況與數據來源

1.1 研究區概況

寧武縣地處晉西北黃土高原東部，介于東經111°49′46″～112°36′57″，北緯38°30′55″～39°8′36″，南北長約80 km，東西寬約45 km，土地總面積為1 944.21 km2。境內地勢高峻，山脈縱橫，山地占總面積的90%以上，平均海拔1 800～2 000 m。寧武縣屬溫帶大陸性季風氣候，年均氣溫6.2℃，年平均降水量470.9 mm，無霜期143 d。寧武縣礦產資源豐富，是汾河源頭所在地，分布有蘆芽山國家級自然保護區、冰洞國家地質公園、國家森林公園等重要的生態用地，在山西省乃至整個黃土高原的生態環境保護和建設中發揮著重要的作用。

1.2 數據來源

采用的數據主要來自《寧武縣土地利用總體規劃（2006—2020年）》。本輪規劃基期年為2005年，規劃的基礎數據采用的是2009年寧武縣第二次土地利用現狀調查數據，規劃年數據采用規劃方案確定的2020年土地利用數據。根據我國現行的土地利用分類系統及研究區的具體情況和研究需要，將寧武縣土地主要劃分為耕地、園地、林地、草地、水域、建設用地和未利用地7種土地利用類型。

2 研究方法

2.1 土地利用變化動態度

土地利用動態度可以定量描述土地利用的變化速度，對于預測區域未來土地利用的變化趨勢具有積極作用[8]。土地利用動態度表示研究區一定時間范圍內，某種土地利用類型數量變化的速度和程度。

式中，K表示研究時段內某類土地利用動態度；Ua，Ub分別表示研究初期和研究末期某土地利用類型的面積（hm2）；T表示研究時段長（a），當T設定為1 a時，K值即為研究區某土地利用類型的年變化率。

2.2 生態系統服務價值評價方法

采用Costanza等[9]的估算方法來計算生態系統服務價值。

式中，ESV為研究區內生態系統服務總價值（元）；Ai為研究區第i種土地利用類型的總面積（hm2）；VCi為研究區第i種土地利用類型的生態價值系數（元/（hm2·a））；n為研究區土地利用類型的數目。

生態系統的生態服務功能大小與該生態系統的生物量有密切的關系。一般來說，生物量越大，生態系統服務功能越強大；反之亦然。假定生態系統服務功能大小與生物量呈線性關系，用生物量進行單位面積生態系統服務價值的校正[10]，即：

式中，pij為校正后單位面積的第j類生態系統第i種生態功能的價值（元/（hm2·a））；aj為第j類生態系統的生物量；A為全國一級生態系統類型單位面積平均生物量；Pi為單位面積生態系統服務價值基準單價（元/（hm2·a））。

2.3 生態系統服務價值變差貢獻率

生態系統服務變差貢獻率[11]是指某一區域生態系統服務價值變化總量中各種土地利用類型生態服務價值變化所占的比例。生態系統服務變差貢獻率可以用來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。

式中，ESVcc為生態系統服務價值變差貢獻率；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（元）。

3 結果與分析

3.1 土地利用變化分析

結合寧武縣土地利用變更數據和規劃數據，利用土地利用動態度公式（1），計算得出寧武縣2006—2020年的土地利用變化情況（表1）。從表1可以看出，2006—2020年，林地、未利用地、耕地和建設用地的面積變化比較大，其中，林地面積增加最多，增加了10 411.28 hm2，由于林地面積的基數大，所以，其動態度不是很大，為1.41%；未利用地面積減少的最多，減少了10 648.55 hm2，動態度為-1.31%；耕地面積增加了469 hm2，動態度為0.10%；建設用地面積減少了224.81 hm2，動態度為-0.35%。草地的面積沒有發生變化；園地和水體的面積變化比較小，但是由于園地的基數小，所以，其動態度很大，達到49.27%。

表12006 —2020年寧武縣土地利用變化

3.2 生態系統服務價值變化分析

全國農田生態系統生物量因子為1，寧武縣農田生物量因子取山西省的均值0.46[12]，根據公式（3）計算出寧武縣農田生態系統服務價值。

草地生態系統服務價值采用謝高地等[13]對華北暖溫帶半濕潤半干旱區草地生態系統服務價值的估算方法進行。林地生態系統服務價值參照趙同謙等[14]的計算方法，并采用謝高地等[10]對青藏高原溫帶、亞熱帶落葉闊葉林的生態系統服務價值進行估算[15]。按照耕地對應農田、林地對應森林、園地取森林和草地的平均值、未利用地對應荒漠、建設用地生態系統服務價值不估算的原則，得到寧武縣單位面積生態系統服務價值（表2），再利用公式（2）計算出寧武縣2009，2020年的生態系統服務價值（表3）。

表2 寧武縣不同土地利用類型單位面積生態系統服務價值元/（hm2·a）

從表3可以看出，2006—2020年寧武縣的生態系統服務價值總體呈增長的趨勢，由2009年的1 198.26×106元增加到2020年的1351.25×106元，共增加了152.99×106元。2006—2020年，耕地、林地、園地的生態系統服務價值均呈增加的趨勢，其中，林地的增加量最大，為154.36×106元，耕地和園地的生態系統服務價值分別增加了1.32×106，0.71×106元；水體和未利用地的生態系統服務價值呈減少的趨勢，分別減少了1.58×106，1.82×106元。耕地、林地、園地的生態系統服務價值的總增加值遠遠大于水體和未利用地生態系統服務價值的減少值。

表32006 —2020年寧武縣不同土地利用類型的生態系統服務總價值及其變差貢獻率

3.3 生態系統服務價值變差貢獻率分析

利用公式（4）計算出2006—2020年各類土地利用變化對生態系統服務價值的影響程度（表3）。從生態系統服務功能的總價值來看，寧武縣生態系統服務功能整體上呈逐漸增強的趨勢，其中，耕地、林地和園地對寧武縣生態系統服務價值是正貢獻，水體和未利用地對寧武縣生態系統服務價值是負貢獻。在生態系統服務價值組成中，林地的生態系統服務價值最大，對寧武縣生態系統服務總價值的貢獻最大，其貢獻率達到100.89%。因此，林地的增加是2006—2020年寧武縣生態系統服務價值增加的主要原因。

4 結論

本研究通過生態系統服務價值量化的方法對比分析規劃實施前后生態系統服務價值的變化，進而對土地利用總體規劃的生態效益進行定量評估。結果表明，規劃中土地利用結構的調整對于提高區域生態系統服務價值具有積極的作用，寧武縣土地利用總體規劃有利于提高其生態系統服務價值，此規劃方案基本上合理。在土地利用總體規劃的進一步實施過程中，要更加注意保護林地，加快未利用地的生態環境恢復與建設，提高各種地類的生態系統服務價值，促進寧武縣自然生態系統和社會生態系統的可持續發展。

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Evaluation of Ecological Effects on Comprehensive Planning of Land Use—A Case Study of Ningwu County

CHEN Mei-juan1，JIA Ning-feng2
（1.College of Environmental&Resource Sciences，Shanxi University，Taiyuan 030006，China；2.Institute of Loess Plateau，Shanxi University，Taiyuan 030006，China）

The comprehensive planning of land use has a profound influence on the ecological environment due to adjusting the land structure and land layout.To carry out ecological effect evaluation of the comprehensive planning of land use has important theoretical and practical significance for scientific and reasonable land use decision-making and protection of regional ecological environment.In this paper,the ecological effects on comprehensive planning of land use in Ningwu county from 2006-2020 were quantitatively evaluated from the perspective of ecosystem services value.The results showed that from 2006 to 2020,the ecosystem services value increased from 1 198.26×106yuan to 1 351.25×106yuan,a total increase of 152.99×106yuan,ecological environment had been improved,the planning was reasonable.In the composition of ecosystem services value,forest ecosystem services value was the largest,the increase of forest land had the most significant effect on the service value of ecosystem services in the study area.

land use;comprehensive planning;ecosystem;service value;Ningwu county

F301.24

A

1002-2481（2016）01-0057-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.01.16

2015-09-09

國家青年科學基金項目（41301609）；山西省青年科技研究基金項目（2013021031-3）

陳美娟（1989-），女，山西大同人，在讀碩士，研究方向：區域經濟開發。賈寧鳳為通信作者。