基于生态服务价值演变的土地利用思路研究——以浙江省义乌市为例

左 冕 ，张 伟 ，马永俊

基于生态服务价值演变的土地利用思路研究
——以浙江省义乌市为例

左 冕1,2，张 伟3，马永俊4

(1.北京林业大学 林学院，北京 100083；2.中国计量学院 艺术与传播学院，浙江 杭州 310018；3.北京理工大学 法学院，北京 100081；4.浙江师范大学 地理与环境科学学院,浙江 金华 321004)

通过生态系统服务价值演变的研究，分析城市化进程中土地利用可持续发展的思路。利用多年土地利用调查数据，将义乌市域生态系统分为农田、草地、森林、城镇居民点、河流/水库等五类，根据谢高地等提出的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表进行服务价值计算，结果表明：义乌市域生态系统服务价值由1996年的48.37×108元降至2009年的45.99×108元；自然地理与历史文化造就的生态系统每年为人类提供了价值巨大的服务，而城市化和人类对生态系统不恰当的利用导致了近年服务价值的快速下降。在此基础上提出了城市景观格局维持生态服务价值基本稳定的土地利用思路。

土地利用；生态服务价值；演变；义乌市

生态系统服务研究的主要目的是揭示人类从外界得到的支持与福利，同时反映人们对自然生态系统的利用、管理和改变及其带来的一系列后果。生态服务价值作为土地利用/覆被变化(LUCC)环境效应的重要量化指标[1]，已广泛得到重视并成为国际可持续发展的研究热点[2]。作为浙江省乃至全国市场经济和城市化最活跃的地区之一，义乌近30年来的高速经济增长被誉为“义乌模式”。但同时也由于经济的快速发展和人口的迅速增加，城市用地扩张迅猛，人地关系日趋紧张，区域生态环境面临巨大压力，给经济和社会的持续发展造成了一定影响。本文通过估算义乌市近年来生态服务价值的演变，分析其影响因素，在揭示生态环境对LUCC演变响应的基础上提出土地利用可持续发展思路，为新一轮土地利用总体规划修编中统筹安排各类用地、促进生态建设和环境保护提供科学依据。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况与数据来源

义乌市位于浙江省中部，金衢盆地东缘，地理坐标介于东经119°49′～120°17′和北纬29°02′～29°33′之间，市域面积1 105 km2。义乌的土地利用结构基本呈“五山一水三分田，一分交通居民点”格局，人均耕地仅0.03 hm2，远低于0.08 hm2的全国平均水平。全市多年平均水资源总量为7.19亿m3，折合人均水资源占有量为1 057 m3，仅为浙江省人均水资源占有量的一半。2009年年末全市户籍人口73.02万，常住人口120万。2009年全市实现地区生产总值519.53亿元，人均地区生产总值71 457元(按户籍人口计算)，按年平均汇率折算达到10 461美元。三次产业结构比例为2.8∶43.8∶53.4。

本文所用数据主要为义乌市国土局多年土地利用变更调查数据。结合《义乌市城市总体规划(2000－2020)》(2004修编)等相关资料进行生态系统分类，共分为农田、草地、森林、城镇居民点、河流/水库等5类，具体面积见表1。

表1 义乌多年生态系统类型与面积Table 1 Type and area o ecologicat system in Yiwu in the four years

1.2 研究方法

目前最常用的生态系统服务价值测算方法来自Costanza等[3]。首先从环境现状出发，考虑人类开发和利用的方式对研究区域内的生态系统进行分类，综合各种资料确定各类生态系统服务的内容和基准价格，最终汇总得到区域生态系统服务总价值。其计算公式可表达为：

式中R为区域生态系统服务总价值，Vij为单位面积的第i类生态系统第j项生态服务价值，Ai为第i种类型的生态系统面积。

可以看出，生态服务的基准价格对最终计算结果具有重要影响。Costanza等提出的基准价格主要反映欧美发达国家的经济水平，在中国直接运用存在一些争议。我国学者谢高地通过对国内700位具有生态学背景的专业人员进行问卷调查，提出了中国不同陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表，近年来在国内研究中被广泛引用。生态服务价值当量因子是指生态系统产生生态服务的相对贡献大小的潜在能力，定义为全国平均产量的农田每年自然粮食产量的经济价值[4]。由于该项研究成果主要针对自然生态系统，对城市建成区等人工生态系统类型只能作归零处理。本文认为，在现实的城市范围内，虽然地表覆盖物以建筑和不透水材料为主，但考虑到仍有许多绿地和公园，所以从便于操作的角度将城镇居民点的生态服务价值简单等同于荒漠生态系统进行计算。

根据联合国千年生态系统评估研究报告的观点，生态系统服务是人们从自然系统获得的收益[5]，农田生态系统食物生产服务的经济价值可以通过主产品产值和副产品产值之和减去总成本获得。2005～2009年全国粮食每亩纯收益平均为168.29元①纯收益是指主产品产值和副产品产值之和减去总成本,成本中包括物质费用、劳动用工费和期间费用,期间费用含土地承包费、管理费、销售费、财务费等；产值包括了副产品产值。，依此计算中国1个生态服务价值当量因子的经济价值量为2 524.35元/hm2。结合谢高地等提出的生态服务价值当量表，得到义乌生态系统的服务价值基准价格(表2)。

表2 义乌生态系统服务基准价†Table 2 Basic price o ecological system service in Yiwu city 元·hm-2 a-1

2 义乌生态服务价值演变与驱动力分析

2.1 义乌生态服务价值演变

1996年、2000年、2005年、2009年义乌生态系统服务总价值分别约为48.37×108元、48.07×108元、47.66×108元、45.99×108元，14年来降低了2.38×108元，平均每年减少约0.35%。河流/水库和城镇居民点提供的服务价值有所增加，但增幅非常有限。森林、草地、农田生态系统提供的生态服务价值日趋减少，减少最多的农田生态系统14年来降低2.43×108元，降幅达36%。除文化服务外，供给、调节、支持各类服务的价值都逐年降低(表3)。1996～2009年生态系统服务价值的损失表明了义乌生态系统的退化趋势。

2.2 服务价值变化的驱动力分析

义乌近年来生态系统服务价值的变化指示了景观格局扰动的方向。生态系统的空间和数量格局主要受非生物、生物和人类活动等三类因素的影响。非生物因素和人为因素在一系列尺度上均起作用，而生物因素通常只在较小的尺度上成为影响格局的原因[6]。在中到大尺度上，非生物因素(如气候、地貌、地形等)为景观格局提供了物理模板，生物和人为的过程通常在此基础上相互作用，最终产生独特的空间格局[7]。

2.2.1 自然地理与历史文化因素

区域地形地貌、气候、水文和资源分布等自然地理特征是生态系统服务形成与维持的基础。在城市发展的初级阶段，人类活动的影响较为有限，区域景观结构主要受自然环境条件的制约。自然资源是形成生态系统服务的主要因素，河流水系等自然因素对生态服务的分布格局具有重要影响。此时景观格局相对稳定，格局动态较为平缓，生态服务内容和价值构成都体现出区域自然地理环境特征。义乌凭借着“五山一水三分田，一分交通居民点”的格局，获得了相应的自然禀赋。在义乌生态服务价值的构成中，调节和支持服务始终占据了较大比重，供给和文化服务的重要性相对要低，这不仅体现了义乌的资源禀赋和生态基础，也说明在当前的国民经济体系中，缺乏市场的生态系统服务一直被低估甚至忽视。相比其它水资源丰富的城市，义乌缺乏高服务价值的湿地生态系统，因而在其生态服务价值构成中，森林生态系统是最大的贡献者。以2009年为例，森林生态系统约占义乌市域44%的面积，却提供了全市75%的服务价值；而城镇居民点虽然占据了22%的市域面积，提供的服务价值却只有1.8%。

表3 义乌市域生态系统服务价值Table 3 Service value of ecological system in the region of Yiwu city 万元

自然环境如同框架和模板，在支撑城市发展建设的同时，也对城市形态、产业结构等具有一定限制作用。在长期与自然的适应和互动中，人类逐渐形成了各种独特的生活方式和地域文化，塑造了城市的景观要素布局形态，体现出人类对资源利用方式的不同理解。这些独特的区域文化影响着特定区域人类对自然利用模式，随着人类生产力的提高，也逐渐成为影响生态服务价值的重要因素。义乌被群山环抱，耕作较为困难，但地处浙江省地理中心，作为浙江中部重要的交通枢纽，造就了义乌历史悠久的经商传统。改革开放以来，义乌以“小商品经济”为龙头拉动经济增长，市场和商贸业飞速发展。研究期内义乌生态系统服务价值与GDP的比重逐年降低(表4)，说明经济发展对自然资源的依赖程度较低。通过选择适当的经济发展策略，义乌不仅避免了自然禀赋的限制，也获得了高速经济增长并跻身全国百强县前十，值得其它城市学习借鉴。

2.2.2 城市功能与人类管理因素

表4 义乌多年生态系统服务价值与GDP的比值†Table 4 Ratios of ecological system service value to GDP in the four years

城市(包括其中的各种景观要素)是人类利用和改造自然的活动与区域自然环境之间长期共同作用的结果。城市的功能是指城市在一定区域范围内的政治、经济、文化、社会活动所具有的能力和所起的作用。城市功能直接影响着城市的基本格局，密集的道路交通网络构成了现代城市的基础框架，也将自然区域分割块化，进而影响市域生态服务内容和价值的分布。不同的城市功能定位导致生态服务内容和价值朝着不同的方向发展，在此基础上制订的城市管理政策也会大不相同。例如传统的工业城市对原材料的高度依赖导致生态服务价值不断降低，而旅游城市对资源的利用方式则要求城市的生态服务长期保持在较高的水平上。

随着科技的进步，人类活动逐渐成为影响和改变区域生态环境的重要因素。尹海伟等对济南市城市绿地梯度的研究表明，城市管理政策改变了城市生态基础设施的景观格局，从而影响市域生态服务的分布[8]。在城市化过程中，随着土地利用方式的转变，提供生态服务的自然资源逐渐被取代。1996年以前，义乌的总体定位为小城市。1998年义乌市城市总体规划开始贯彻“以商兴市”战略，突出“现代化”的主题，建设现代化的中等商贸城市，城市化进入加速阶段。市郊大量平坦的农田在城市化过程中变成了城镇居民点，表现在生态服务价值上就是供给、调节、支持三大类服务价值均不同程度的降低，文化服务价值略有升高，但生态服务总价值不断降低，生态系统的退化趋势十分明显。义乌的丘陵地貌使森林转变为城市建设用地的难度较大，在一定程度上减轻了服务价值降低的程度。可见在快速城市化地区强调以生态保护政策为导向、引导城市用地合理增长是有效避免生态服务价值减少、保证城市可持续发展的重要举措。

3 基于生态服务优化的土地利用思路

3.1 城市景观格局应维持生态服务价值基本稳定

城镇生态系统自我调节修复与维持发展能力低下，对环境支持系统具有很强的依赖性。从城市生态安全的角度来看，最基本、最重要的生态服务稳定持续的供给必须得到保障。在高速发展的城市中，位于城镇生态系统和乡村生态系统之间的山体、滨岸、河网及湖泊等孤立的的亚生态系统非常敏感和脆弱。这些提供关键生态服务的土地与脆弱的的生态系统或区域一起构成了城市的生态安全格局，不能作为常规的城市建设用途。正如建筑师余琪所说，未来城市里高明的建筑师不是决定在那里营造建筑，而是决定在哪里不可以营造建筑[9]。原国家建设部已于2002年颁布了《城市规划强制性内容暂行规定》，要求对生态敏感区、基本农田保护区、矿产资源分布区等地域予以强制性保护。这些区域与城市开发建设用地的关系如同“背景与图案”，虽然并不引人注目，但背景是图案的衬托与支撑，一旦被消除则图案也将不复存在。

在经济快速发展的背景下，义乌土地资源的可持续利用形势较为严峻。不同的土地利用方式具有不同的经济价值和生态服务价值，在进行土地利用类型转化时必须综合考虑(表5)。因此，应严格实行土地用途管制制度，优化土地利用结构和布局，加强耕地保护，合理利用有限的土地资源。要充分发挥义乌良好的经济条件优势，在《义乌市城市总体规划(2000～2020)》的基础上，综合考虑市域生态服务价值、生态环境敏感性评价结果和义乌市社会经济发展特征，将绿色体系引入城乡建设中，形成以青山、碧水、丘陵等为基质，镶嵌城镇、村庄、湖库等景观斑块，以道路、江河为廊道，形成城市外围生态圈、城市东南西北四片楔形绿地即“一圈四楔”为特征的城市景观格局。

表5 不同土地利用类型转化的生态服务价值平衡关系Table 5 Balance relation o ecological system service value led by different land use type transformation

3.2 以循环经济为基础的生态工业产业格局建设

基于义乌市的产业现状，在进行工业用地布局时应依托中国小商品市场群，以生态经济理论为指导，以循环经济模式为基础，推进城镇生态工业、农村生态产业和城乡一体化进程，促进经济可持续发展。围绕建设现代生态工业商贸城市的目标，加速工业经济集聚步伐，调整优化工业布局，在功能上形成“一体两翼”的产业空间发展格局(表6)。综合运用减量化、无害化、资源化(再利用)、产业化、系统化等手段实现“资源－产品－再生资源与回用”的反馈式流动经济模式，在企业、工业园区和区域经济三个层面建立生态工业体系，促进生产建设与生态建设相协调的可持续发展。

表6 “一体两翼”的生态工业产业格局Table 6 Industry pattern of ecological industry produced by one body two wings

3.3 以生态景观为重点的人居环境建设

为保护义乌丰富的自然山水、文物古迹资源，营造生态家园，必须以提高城市宜居性为核心，整治城乡环境，完善城镇基础设施，积极引导、推进居住和交通系统的生态化建设。大力建设市区绿地，合理配置各级公园和广场绿地，形成融山、水、林、园、城为一体，点、线、面相结合的公共绿地系统。以义乌城市东、西、北三块楔形绿地为依托建设生产防护绿地，充分发挥其生态服务功能。保护和建设义乌江两岸的景观生态，建设纵横交错的绿色交通廊道和绿色节点，构建城市绿色交通生态网络体系，创造有鲜明特色和个性的城市空间(见表7)。

表7 义乌特色景观轴线Table 7 Axis of characteristic landscape in Yiwu city

4 小 结

自然资本与生态系统服务满足和维持了人类的生存与发展，但人类高强度的社会经济活动对生态系统也产生了较大的损害，自然生态系统提供服务的能力正在衰退。如何科学经营生态系统、促进人类与自然和谐相处是我们必须正视和解决的问题。生态服务价值研究可为城乡土地利用规划与管理、城市可持续发展等提供科学方法与决策参考。人们对生态系统服务内容与价值的理解和肯定将有助于可持续发展的实现。

[1] 伍 星,沈珍瑶,刘瑞民,等.土地利用变化对长江上游生态系统服务价值的影响[J].农业工程学报,2009,25(8)：236-241.

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[3] Costanza R, d’Arge R, de Groot R,et al.The value of the world’s ecosystem services and natural capital[J].Nature,1997,387： 253-260.

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Ideas of land use based on fluctuation of ecosystem services’ value:Taking Yiwu city as an example

ZUO Mian1,2, ZHANG Wei3, MA Yong-jun4
(1.College of Forestry, Beijing Forestry University, Beijing 100083,China;2.College of Art & Communication, China Institute of Metrology, Hangzhou 310018,Zhejiang,China;3.Faculty of Law, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China;4.College of Geography and Environmental Science, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004,Zhejiang,China)

Analysis of the ideas of sustainable development of land use in the process of urbanization is made through the fluctuation of the ecosystem services' value.The ecosystems were classified into forest, grassland, farmland, river / reservoir, and urban settlements by land use survey data of multiple years in Yiwu, and the evaluation was made according to the Unit Value Method in China raised by Xie and other experts.The results show that the ecosystem services' value in Yiwu had declined from 48.37 ×108Yuan in 1996 to 45.99× 108Yuan in 2009.The ecosystems built by natural geography and historical cultures had provided tremendously valuable services for human being while the urbanization and inappropriate used by people in recent years had led to the rapid decline in ecosystem services'value.On this basis, the ideas of land use were proposed to maintain the basic stability of the ecosystem services' value.

land use; ecosystem services value; fluctuation; Yiwu city

S714

A

1673-923X(2012)03-0098-06

2012-01-05

浙江省自然科学基金项目(Y1100792)

左 冕(1981—),男,江西永新人,讲师,博士研究生,主要研究方向为景观生态规划与设计

[本文编校：吴 毅]