近25年来黑龙江省生态系统服务价值对土地利用变化的响应

张 宁，曾光建，关国锋

（1.中国土地勘测规划院，北京100035；2.黑龙江省国土资源勘测规划院，黑龙江哈尔滨150090）

1 问题的提出及数据来源

黑龙江省地处我国东北边陲，自然资源丰富，生态环境比较良好。但是1985-2009年间，黑龙江省土地利用变化较大。20多年来土地利用的变化导致了黑龙江省生态环境的变化，为了更为准确地掌握黑龙江省生态服务价值的变化，本文采用谢高地修订的生态系统服务价值当量因子表，结合黑龙江省实际情况进行调整，从而计算出全省土地利用变化对生态系统服务价值的影响，为黑龙江省生态建设和经济社会的又好又快发展提供依据和参考。

本文中数据来源于黑龙江省土地概查数据（1985年），黑龙江省土地详查数据（1996年），黑龙江省第二次土地调查数据，黑龙江省土地利用总体规划（2006-2020年），黑龙江省统计年鉴2010。

2 研究方法

2.1 土地利用变化分析模型

本文采用土地利用动态度和土地利用相对变化率来表示黑龙江省土地利用变化情况。土地利用动态度反映了某区域一定时间内特定土地利用类型规模的变化速率，并且能够预测未来土地利用的变化趋势。其计算公式为：

式中：K为一定时段内某一土地利用类型动态度；Ua、Ub分别为期初、期末某一土地利用类型的数量，T为时间段长度。

土地利用变化率是指某区域某一土地利用类型变化相对于全区域该土地利用类型变化的快慢，它能够反映各区域土地利用变化对全区域土地利用变化的贡献情况以及各区域变化的差异。其计算公式如下：

式中：R为某区域某一土地利用类型相对变化率；Ka、Kb为期初、期末某区域某一土地利用类型的面积；Fa、Fb为期初、期末全区某一土地利用类型的面积。

2.2 生态系统服务价值系数及服务价值

据黑龙江省2010年统计年鉴表明，1985-2009年单位面积粮食平均产量3321.36kg/hm2，粮食单价以2009年全省大豆、玉米、小麦和水稻的平均价格2.58元/kg为基准，再考虑没有人力投入的自然生态系统提供的经济价值是现有单位农田提供的食物生产服务经济价值的1/7，得出黑龙江省农田自然粮食产量的经济价值为1222.14元/hm2。

由于Costanza等提出的对生态系统服务的估算方法在进行计算时受到种种限制，只能是一种粗略的近似（李洪远，2006）。因此，本文采用了谢高地等人2007年的修订的生态系统生态服务价值当量因子表，并结合黑龙江省实际情况，计算出黑龙江省生态系统服务价值系数（表1）。

根据谢高地等人的研究，将耕地、林地、草地、水域、未利用地与最近的生态系统类型相对应。另外，本文采用Costanza等提出的生态服务价值模型计算黑龙江省生态系统服务价值，计算公式为

式中：ESV是生态系统服务价值，VCk为研究区第k种土地利用类型的生态系统服务价值系数，Ak为研究区第k种土地利用类型的面积，k=1，2，…，n为土地利用类型。

3 土地利用变化分析

1985-2009 年黑龙江省土地利用变化较大，由于全省地域广阔，传统按行政区划分析各地区土地利用变化容易造成具有相同土地利用特点的区域被人为分割开来，破坏了自然界本来的面貌。因此本文尝试采用黑龙江省新一轮土地利用总体规划中土地利用分区的成果，将全省分为大兴安岭森林生态功能区、小兴安岭生态功能与山地林农区、松嫩平原农牧区、三江平原农矿区和张广才岭、老爷岭农林区五个区域进行土地利用变化分析。

从分析可以看出，黑龙江省1985-2009年间耕地增幅最为明显，其他依次为水域、建设用地和林地，其中1996-2009年间耕地增加的趋势远远高于1985-1996年间，原因在于国家实行了严格的耕地保护措施，特别是近年来又加大了土地整治的力度，全省耕地面积稳步增加。1996-2009年间建设用地扩张较快，表明经济社会的快速发展对建设用地的需求增多，建设用地的供给压力加大。

从区域分布来看，1985-1996年间，大兴安岭地区耕地面积减少最快，牧草地从无增加到17433.5公顷，建设用地增长了15倍，位居各区之首；小兴安岭、松嫩平原耕地减少较慢，但是林地、水域面积却增加最快；三江平原地区牧草地面积减少最快，建设用地面积减少最慢；张广才老爷岭是耕地面积增加最快的地区，相反林地面积增长缓慢。1996-2009年间，五个地区的耕地面积都有不同程度地增加，其中大兴安岭、小兴安岭耕地扩张的速度较快；林地面积仅有大兴安岭地区增加，其余地区均减少，三江平原减少的最快；草地面积三江平原、小兴安岭增加，前者增速较快，其余三地区均呈减少趋势，松嫩平原减少的最为激烈；建设用地除大兴安岭外，都有小规模的增加，其中松嫩平原增加最快，张广才、老爷岭地区增加较慢；水域面积大兴安岭、张广才老爷岭地区有所增加，其余三地区减少，其中松嫩平原减少迅速。

4 黑龙江省生态系统服务价值变化分析

根据黑龙江省生态系统服务价值系数及Costanza提出的生态系统服务价值计算公式，得出全省1985-2009年生态服务价值。

4.1 黑龙江省生态服务价值总量变化分析

通过计算可以看出，1985-2009年全省生态系统服务价值增加了8110340.48万元，增速为10.43%，年增长0.42%，其中1985-1996年生态系统服务价值增加了7369251.62万元，增速9.48%，年增长0.79%。黑龙江省生态系统服务价值的增加主要源于耕地、水域面积的扩大，而1996-2009年生态服务价值增幅减缓原因是林地、水域面积小幅度下降所致。从全省五大土地利用分区生态服务价值总量来看，小兴安岭地区生态服务价值总量最大，其他依次为三江平原、大兴安岭、松嫩平原和张广才老爷岭地区。从生态服务价值增量来看，小兴安岭地区生态服务价值增加最多，其他依次为松嫩平原、三江平原、张广才老爷岭和大兴安岭地区，其中大兴安岭地区增加130259.3万元，年均增长5210.4万元，小兴安岭地区增加3040864万元，年均增长121634.6万元，松嫩平原增加1743265万元，年均增长69730.6万元，三江平原增加2702703.56万元，年均增长108108.14万元，张广才老爷岭地区增加493248.4万元，年均增长19729.9万元。

表1 黑龙江省生态系统服务价值系数 单位：元/公顷

从各土地利用类型生态服务价值分析，林地生态服务价值最高，1985、1996、2009年分别占全省总生态服务价值比重的70.29%、69.67%、67.92%；耕地生态服务价值次之，三年分别占12.11%、11.68%、15.61%；水域生态服务价值与耕地相差不大，分别占12.99%、15.93%、14.29%；草地生态服务价值较少，分别占4.20%、2.46%、2.09%；未利用地生态服务价值最少，分别占0.41%、0.26%、0.09%。

4.2 黑龙江省单项生态服务价值变化分析

1985-2009 年黑龙江省土地利用的变化引起了单项生态服务价值的不同变化。从九个单项生态服务价值来看，水源涵养最高，其他依次为土壤形成与保护、废物处理、生物多样性保护、气体调节、气候调节、原材料生产、娱乐文化、食物生产，其中前三者分别占生态服务价值总量的17.88%、15.99%、13.81%。在各项生态服务价值的增幅中，食物生产、废物处理、水源涵养、娱乐文化1985-2009年增长较快，增速分别为27.77%、22.02%、15.46%、11.38%。

黑龙江省各地区单项生态系统服务价值差异明显。大小兴安岭山区在气候调节、气体调节、土壤形成与保护、生物多样性保护、原材料生产、娱乐文化等方面优势较为明显，从而使两地区在维持全省生态平衡方面发挥着重要的作用；小兴安岭、松嫩平原、三江平原水源涵养功能强大，三江平原、松嫩平原在废物处理、食物生产两方面的生态服务价值较大，并且随着时间的推移生态服务价值不断增加。相反，张广才老爷岭地区上述九个单项生态服务价值较小，对全省生态环境的维持促进作用较小，但是从1985-2009年单项生态服务价值都有不同程度的提高，生态服务功能较以往得到增强。

5 结论与对策

5.1 结论

5.1.1 本文采用谢高地等人2007年修订的生态系统生态服务价值当量因子表，结合黑龙江省实际情况，得出全省生态服务价值系数及各阶段生态服务价值的具体数值。针对黑龙江省土地利用的特点，本文打破常规的按行政区划分析问题的思路，采用省规划五大分区的最新成果，从而使得出的结论更能体现不同区域生态服务价值的特点及变化趋势。

5.1.2 黑龙江省土地利用变化的特点：全省1985-2009年间耕地增加最为明显，其他依次为水域、建设用地和林地，草地面积略有减少，其中1996-2009年耕地、建设用地的增幅明显高于前一时期。从区域分布上看，1985-1996年，耕地面积大小兴安岭、松嫩平原有所减少，三江平原、张广才老爷岭呈增加趋势；林地面积除大兴安岭外都有所增加；建设用地面积大兴安岭有大幅增加，松嫩平原增幅较小，其余地区都在减少；水域面积都呈扩大趋势。1996-2009年，五大地区耕地面积大幅增加，这与国家加大实行最严格的耕地保护措施有紧密的关系；林地面积除大兴安岭外都有所下降，森林资源的保护有待加强；建设用地除大兴安岭外都有不同程度增加，反映出经济发展对建设用地的需求较大。

5.1.3 黑龙江省生态服务价值总量变化：1985-2009年全省生态系统服务价值增加了8110340.48万元，其中1985-1996年生态系统服务价值增加了7369251.62万元，1996-2009年增加了741088.86万元，仅为1985-1996年间的10.06%。黑龙江省生态系统服务价值的增加主要源于耕地、水域面积的扩大，而1996-2009年生态服务价值增幅减缓原因是林地、水域面积小幅度下降所致。从全省五大土地利用分区生态服务价值总量来看，小兴安岭地区生态服务价值总量最大，其他依次为三江平原、大兴安岭、松嫩平原和张广才老爷岭地区。

5.1.4 黑龙江省单项生态服务价值变化：1985-2009年间全省九个单项生态服务价值都有所增加，其中1985-1996年增幅加大，1996-2009年间增幅明显减小，气候调节、气体调节、生物多样性保护、原材料生产、娱乐文化等五方面甚至出现了负增长。从九个单项生态服务价值来看，水源涵养最高，其他依次为土壤形成与保护、废物处理、生物多样性保护、气体调节、气候调节、原材料生产、娱乐文化、食物生产。

5.2 对策

5.2.1 新一轮土地利用总体规划在实施过程中，应加强湿地、水域、林地等生态服务价值系数较高的土地利用类型的保护。黑龙江省新一轮土地利用规划遵循“反规划”理论，优先布设了生态环境安全用地，但是“三分规划，七分实施”，在规划具体的实施过程中，必须体现生态保护先行的理念，通过一系列具体的措施和法律法规约束，保护好湿地、水域及林地，促进我省生态建设和经济社会的可持续发展。

5.2.2 严格控制建设用地项目审批及建设用地的过快扩张。经济社会的发展对建设用地的需求日益增加，这就要求国土行政管理部门严把建设用地项目审批关，对一些符合法律法规规定、报件不齐全的建设项目一律不予审批，特别是对那些污染大、产值低、占地多的传统项目更要坚决不予供地。另外，对新建的建设用地项目都要进行环境影响评价，力争把对环境的影响降到最低限度。

5.2.3 针对不同的区域，实行差异化的土地利用策略。我省大小兴安岭林区，森林资源丰富，要严格实施“天然林保护工程”,加大天然林保护力度，局部地区实行封山育林，保护原始的森林生态环境；张广才老爷岭地区农林资源配合较好，今后应该以农林并重，严格保护好耕地及林地；三江平原、松嫩平原地势平坦，耕地集中连片，是我省重要的商品粮基地，因此必须实施最严格的耕地保护措施，保证耕地面积不减少，质量不下降，尤其是两大平原地区分布着许多国家级、省级湿地自然保护区，对维持区域良好的生态环境发挥着重要的作用，所以要严禁人为开垦和破坏湿地资源，保护好“地球之肾”。

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