汉阴县生态系统服务价值变化研究

王海杰，马鹏刚

(西北大学城市与环境学院，陕西 西安710127)

土地利用动态变化被认为是全球环境变化研究中的一项重要内容。土地利用变化可以引起许多自然现象和生态过程变化，从而对生态环境的各个方面产生深刻影响。土地利用/覆盖变化通过改变生态系统的结构和功能，进而影响生态系统的服务价值［1］。土地利用/覆盖变化驱动下的生态系统服务价值(Ecosystem Service Value，ESV)变化，也是LUCC环境效应的一个重要量化指标［2］。因此，研究土地利用/覆盖变化背景下的区域生态系统服务价值的变化，对于维持生态系统服务功能具有重要意义。

本文针对汉阴县实际情况，在谢高地模型基础上，制定了汉阴县土地生态系统服务价值量表，分析汉阴县土地利用变化对生态系统服务价值的影响，得出结论汉阴县经济发展与生态系统服务价值呈正相关关系，说明汉阴县的发展模式是符合可持续发展要求的。

1 研究区概况

汉阴县位于陕西省东南部的秦巴腹地，汉江中游。其地形为三山夹两川。三山即北部的秦岭、南部的巴山和中部的凤凰山，两川即汉江与月河川道(为汉江的古河道)。地貌兼有中山、低山、丘陵及河谷川地。属气候类型属于北亚热带大陆性季风湿润气候，由于河谷阶地，丘陵和低中山兼有的地貌开阔，导致水热资源的地域分布各异，垂直性气候分异明显，从而形成了多种多样的山地气候。光能资源属于全国低值区域，处于全省中度偏下。降水丰沛，但分布不均，干旱和雨涝时有发生，气象灾害频繁，夏旱秋涝较突出，主要气象灾害有干旱雨涝，连阴雨，冰雹和大风等。年平均气温5.6℃～15.8℃，平均降水量在 764.9～929.7 mm 之间，无霜期258 d。汉阴县土壤类型较多，主要分布有黄褐土、黄棕壤、粗骨土、棕壤、紫色土、水稻土、潮土、石质土等8个土类，以黄棕壤分布面积最大。

2 土地利用变化情况

从表1、2可指:1997－2007年间汉阴县土地利用发生了明显的变化。从土地利用结构来看，土地利用结构发生了明显变化，主要土地利用类型有耕地、林地，总体来看，1997～2007年间，耕地面积呈减少趋势，林地、园地、交通用地面积呈增加趋势。绝对数量变化最大的是耕地和林地，其变幅分别为131 717.0亩和109 390.7亩，其次是水域、园地、交通用地、未利用土地、居民地及工矿用地和牧草地。土地面积比例变化幅度最大的是耕地、林地，变化比例幅度分别为6.44%和5.34%，其次是水域、园地、交通用地、未利用土地 和居民地及工矿用地。

表1 1997－2007年汉阴县土地利用结构变化 %

表2 1997－2007年土地利用类型面积变化 亩

此外，汉阴县各类型土地1997～2002年和2002～2007年2个时段土地面积比例变化差异明显，耕地、园地、林地1997～2002年面积变化比例幅度超过2002～2007年;居民地在1997～2002年呈现增加趋势而在2002～2007年间呈现减少趋势;相反的，交通用地和未利用土地在1997～2002年呈现减少趋势而在2002～2007年间呈现增加趋势。此外，牧草地变化不明显。

3 生态系统服务价值变化分析

3.1 生态系统服务价值当量因子的确定

本研究采用Costanza［1］的生态系统服务价值的估算公式和谢高地［3，4］等在对我国200多位生态学家进行问卷调查的基础上制定的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表。由于生态系统和生态系统服务类型的空间分布异质性，各类用地所处区域和用地本身各项自然经济特点不同，不同区域的用地生态系统服务价值会有巨大差异，参照谢高地等做的草地生态服务价值地域分类，并结合本地的实际状况进行修订，由于汉阴县主要以水田为主，而水田有时又被认为是人工湿地，生态服务价值较高，同时考虑该区域水田一年两季的耕作特点，耕地生态服务价值系数为全国平均值的两倍，单位面积林草地的生态服务价值约是全国平均价值的1.45倍。生态系统服务价值的估算模型函数如下:

式中:V为研究区生态系统服务总价值(元);Pi为第i类土地利用/覆盖类型单位面的生态功能总服务价值(元/hm2);Ai为研究区内第i类土地利用/覆盖类型的面积(hm2)，n为土地利用/覆盖类型数目。

3.2 结果分析

表3 1997－2007年汉阴县各土地利用类型生态服务价值

从表3可以看出，1997～2007年，汉阴县各土地利用类型的生态系统服务价值均发生了变化。其中耕地的生态系统服务价值有所下降，其直接原因是在耕地生态系统单价不变的前提下，面积减少会引起服务价值的减少;间接原因是从1997～2007年，汉阴县的人口数量和经济发展水平均呈上升趋势，对工业和居住用地的需求也不断增多，这就需要将大量的耕地开发以满足人们的需求。明显增加的有林地和水域，分别为2.04亿和0.42亿，其直接原因是森林保护越来越受到人们的重视，退耕还林和荒山造林工程使得林地的面积也有所增加。总体上来说，由于建设用地的面积不断增加，而其生态系统服务价值系数为0，所以导致越来越多的其他用地的生态系统的服务价值转化为0，加之草地的生态服务价值系数较大，其面积减少量较其他土地利用类型又较多。

4 结论与讨论

(1)采用谢高地的方法对汉阴县1997～2007年的生态系统服务价值进行了估算，总体上汉阴县的生态系统服务价值呈增加趋势。

(2)汉阴县的生态系统服务价值变化情况与土地利用类型的变化情况大致一样。耕地的面积和服务价值均是减少的，而林地、草地、未利用地、水域的面积和服务价值均是增加的。土地利用类型中，耕地、林地和水域的面积变化比较大，决定着汉阴县生态系统总价值的变化趋势。

(3)汉阴县生态系统服务价值与经济的发展呈正相关。经济发展水平在不断提高，而生态系统服务价值也在不断增加，这与实现经济、社会和环境的可持续发展目标的一致性。所以，汉阴县应坚持发展生态经济的道路，以使经济效益，社会效益和生态效益能够和谐统一。

［1］Costanza R，Arge R，Groot R，et al.The value of the world’s ecosystem services and natural capital［J］.Nature.1997，386:253 ～260.

［2］Semwal R L，Naytiyal S，Senk K，et al.Patterns and eco－ logical implications of agricultural land－use changes:A case study from central Himalaya，India［J］.Agriculture Ecosystems＆ Environment，2004，102:81 －92.

［3］谢高地，鲁春霞.青藏高原高寒草地生态系统服务价值评估［J］.2003，21(1):50 － 55.

［4］谢高地，鲁春霞，冷允法，等.青藏高原生态资产的价值评估［J］.自然资源学报，2002，18(2):189 －196.