縣域生態系統服務價值時空分異特征

劉園 任意 周勇

摘要：利用遙感和GIS技術，基于Costanza等提出的生態系統服務價值計算公式并結合空間自相關分析方法，定量測算了湖北省潛江市1995—2015年的生態系統服務價值，并進行了空間表達與制圖。結果表明，1995—2015年，潛江市生態系統服務價值呈急速增加-銳減-緩慢增加的變化趨勢，主要歸結于林地、水體及濕地面積的波動;空間分布格局產生明顯變化，高值區趨向集聚分布于市域中部偏西南方向，低值區明顯增多，逐漸呈條狀分布于中心城區;空間自相關分析表明生態系統服務價值空間分布呈正相關，空間集聚程度呈增強的趨勢;敏感性分析表明土地生態系統服務價值對于生態服務價值當量缺乏彈性。

關鍵詞：生態系統服務價值;時空分異;空間自相關

中圖分類號：F301.24;X171.1? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）05-0047-07

Abstract： Using remote sensing and GIS， ecosystem services value （ESV） of Qianjiang from 1995 to 2015 was quantitatively calculated based on the ESV calculation formula proposed by Costanza et al， combined with spatial autocorrelation analysis method. In addition， the Qianjiang spatial distribution characteristics map of ESV was made by GIS to analyze its spatio-temporal variability. The results indicated that the change of ESV of Qianjiang from 1995 to 2015 showed a trend of “rapid increase-sharp reduction-slow increase”， which was mainly caused by the fluctuations of the area of forest land， water bodies and wetlands. At the same time， its spatial distribution pattern had significant changes. The high-value areas tended to cluster in the central and south-west direction of the city center， and the low-value areas were obviously increased， gradually distributed in strips in the central city. The spatial autocorrelation analysis showed that the spatial distribution of ESV was positively correlated， and the extent of spatial agglomeration was increasing. And besides， the sensitivity analysis showed ESV was inelastic to ESV equivalent， and the latter was applicable to Qianjiang.

Key words： ecosystem services value; spatio-temporal variability; spatial autocorrelation

生態系統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與效用，但由于對生態系統功能及其重要性的認識不深入，導致了生態環境的破壞，對生態系統功能造成了明顯損害[1]。城市快速發展進程中，由于資本利益驅使，大量具備顯著生態系統功能的土地被毀壞侵占，向短期利益更高的用地轉移，造成嚴重的社會、生態和環境問題。生態系統服務價值（Ecosystem services value，ESV）評估與分析不僅可以有效量化生態系統功能的無形效益，評估快速城市化引起的生態效應，為政府土地利用決策提供依據，優化土地利用布局，更有利于全面了解土地價值，根本上限制土地利用無序轉變，推動城市土地可持續發展，貫徹綠色發展理念，提升城市綠色發展水平。

基于Costanza等[2]獲得的部分全球ESV評估結果，謝高地等[3]引進生物量因子建立了中國各類生態系統ESV基準單價表。此后，國內圍繞ESV評估及應用進行了大量研究[4-9]。由于土地利用/覆蓋變化是生態系統發生重大改變最主要的原因，隨后有關土地利用變化對區域ESV影響的探討成為生態系統服務研究的一大熱點[10-13]。近年來，隨著生態系統服務研究的多元化與深化發展，國內學者對ESV時空變化特征開展了廣泛研究[14-21]。然而，對ESV時空變化特征進行空間表達的研究較少，并且針對縣級尺度展開的研究尚顯不足。在城鎮化和工業化快速推進時期，縣域土地受到的沖擊最直接且劇烈，因此在縣級尺度下開展ESV時空變化特征研究十分有必要。

潛江市位于湖北省中南部、江漢平原腹地，地勢平坦，河渠湖泊云集，耕地占比大，是湖北省內重要的水產品和糧油生產基地。本研究以潛江市為例，測算其1995—2015年的生態系統服務價值，并繪制生態系統服務價值空間分布圖，結合空間自相關分析，揭示了潛江市ESV的時空分布規律與演化特征，可為縣域土地利用決策提供理論支持，有利于生態經濟協調發展。