县域生态系统服务价值时空分异特征

刘园 任意 周勇

摘要：利用遥感和GIS技术，基于Costanza等提出的生态系统服务价值计算公式并结合空间自相关分析方法，定量测算了湖北省潜江市1995—2015年的生态系统服务价值，并进行了空间表达与制图。结果表明，1995—2015年，潜江市生态系统服务价值呈急速增加-锐减-缓慢增加的变化趋势，主要归结于林地、水体及湿地面积的波动;空间分布格局产生明显变化，高值区趋向集聚分布于市域中部偏西南方向，低值区明显增多，逐渐呈条状分布于中心城区;空间自相关分析表明生态系统服务价值空间分布呈正相关，空间集聚程度呈增强的趋势;敏感性分析表明土地生态系统服务价值对于生态服务价值当量缺乏弹性。

关键词：生态系统服务价值;时空分异;空间自相关

中图分类号：F301.24;X171.1         文献标识码：A

文章编号：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

生態系统功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用，但由于对生态系统功能及其重要性的认识不深入，导致了生态环境的破坏，对生态系统功能造成了明显损害[1]。城市快速发展进程中，由于资本利益驱使，大量具备显著生态系统功能的土地被毁坏侵占，向短期利益更高的用地转移，造成严重的社会、生态和环境问题。生态系统服务价值（Ecosystem services value，ESV）评估与分析不仅可以有效量化生态系统功能的无形效益，评估快速城市化引起的生态效应，为政府土地利用决策提供依据，优化土地利用布局，更有利于全面了解土地价值，根本上限制土地利用无序转变，推动城市土地可持续发展，贯彻绿色发展理念，提升城市绿色发展水平。

基于Costanza等[2]获得的部分全球ESV评估结果，谢高地等[3]引进生物量因子建立了中国各类生态系统ESV基准单价表。此后，国内围绕ESV评估及应用进行了大量研究[4-9]。由于土地利用/覆盖变化是生态系统发生重大改变最主要的原因，随后有关土地利用变化对区域ESV影响的探讨成为生态系统服务研究的一大热点[10-13]。近年来，随着生态系统服务研究的多元化与深化发展，国内学者对ESV时空变化特征开展了广泛研究[14-21]。然而，对ESV时空变化特征进行空间表达的研究较少，并且针对县级尺度展开的研究尚显不足。在城镇化和工业化快速推进时期，县域土地受到的冲击最直接且剧烈，因此在县级尺度下开展ESV时空变化特征研究十分有必要。

潜江市位于湖北省中南部、江汉平原腹地，地势平坦，河渠湖泊云集，耕地占比大，是湖北省内重要的水产品和粮油生产基地。本研究以潜江市为例，测算其1995—2015年的生态系统服务价值，并绘制生态系统服务价值空间分布图，结合空间自相关分析，揭示了潜江市ESV的时空分布规律与演化特征，可为县域土地利用决策提供理论支持，有利于生态经济协调发展。