黔中城市群生态服务价值时空动态研究*

吴超 周敏

（贵州大学生命科学学院）

我国城市化进程的快速扩张给人类社会的生态文明建设带来巨大的冲击[1]。在区域生态环境质量的衡量中担当重要指标角色的生态服务价值，已经成为相关研究的关注重点[2]。黔中城市群作为贵州城市化的主要表现方式，是我国生态环境最优质、经济影响力最大的关键城市化地区之一。

生态系统服务功能指生态系统与生态过程所形成的维系人类赖以生存的自然环境条件与效用[3]。生态系统服务可由生态系统的结构、过程和功能通过直接或是间接的方法所获得，也是人类生存繁衍和发展的物质基础[4]。生态系统的结构和功能如发生重大改变，将导致生态系统严重退化，生态系统服务功能减弱[5]。土地是陆地生态系统的载体[6-7]，土地利用类型的改变会影响生态服务价值[8]，生态系统服务价值的评估已成为众多领域的研究热点[9]。土地利用类型发生转换会使得一系列生态效益发生改变[10]，且直接影响生态服务价值的演变，土地利用动态度的研究可以对研究区域分析过去的土地利用演变全趋势以及预测未来土地利用变化[11-12]。

SCEP (1970)提出了生态系统服务功能[13]，1981年，生态系统服务一词首次被使用[14]。

1980年后，国内学者结合中国地形、土壤等条件进行分析，得到中国生态系统服务价值系数[15]，研究了生态系统服务价值的测度模式与方法[16]，对中国森林生态系统服务NPP及生态服务功能进行评估[17]，将土地利用与雨洪管理结合起来阐述了土地利用中建设用地合理规划的必要性[18]。对城市化进程中生态系统服务价值评估及其应用的研究[19]总结了不同生态系统功能的生态服务价值定量评估的理论与方法[20]，研究了生态系统服务价值变化下对旅游发展的影响[21]。

一、研究方法

（一）研究区概况

黔中城市群位于贵州省中部地区，属亚热带湿润型气候，由于地貌特殊、人口增多等因素，耕地面积在不断减小，林业资源丰富。

（二）数据来源

利用数据TM2001年、ETM +2009年和Landsat 8卫星2017年遥感影像通过监督分类。坡度和海拔（高程）数据从地理空间数据云平台处获取。利用ENVI软件将土地利用类型分为林地、草地、耕地、水域、建设用地和未利用地6种类型，并得到各类土地的利用面积。

（三）生态服务评估方法

基于谢高地等建立的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值，建立贵阳市单位面积ESV表。

二、结果与分析

（一）黔中城市群土地利用变化研究

1.2001年至2009年黔中城市群土地类型面积变化

通过表1可知，耕地面积变化最为明显，由22884.1km2缩减到1971.75km2，减少了101.23%；草地从994.835km2扩增到 11066km2，增加了101.23%；建设用地由1599.89km2扩增到 2781.19km2，增加了73.83%； 林地由25788.1km2扩增到36370.6km2,增加了41.03%； 水域由880.985km2缩减到 658.497km2。耕地面积变化巨大是因为城市经济快速发展以及退耕还林政策的实施。

表1 2001年至2009年黔中城市群土地类型面积变化(面积/km2)

2.2009年至2017年黔中城市群土地类型面积变化

通过表2可知，在2009年到2017年间，建设用地由2781.19km2迅速增加到8812.87km2,增加了216.90%，而耕地由1971.75km2下降到1584.42km2，减少了19.64%；林地由36370.6km2缩减到31768.3km2，减少了12.65%；水域由658.497km2缩减到581.382km2；草地有11066km2缩减到10291.1km2。建设用地面积增加如此迅猛是因为经济快速发展，大量企业入驻，工业园区的兴建。

表2 2009年至2017年黔中城市群土地类型面积变化

3.其他土地类型转移为建设用地

2001年至2009年间，耕地转移1506.404km2为建设用地,其次是林地867.2607km2；草地转移了75.4848km2为建设用地，未利用地则相对较小，为26.8929km2；水域最少，转移了5.9436km2。

2009年 至2017年 间耕地转移为建设用地面积为5576.509hm2,耕地转换了587.6244hm2；草地和未利用地转移面积较少，分别为957.1752hm2 和 443.0169hm2。水域转移为建设用地面积最少，为41.1606km2。

（二）黔中城市群生态系统服务价值估算

1.2001年至2009年生态系统服务价值估算

由表3可知，黔中城市群的生态服务价值主要土地类型为耕地和林地，其次是草地和水域。在这9年间，总生态服务价值增加了4838.911万元，变化率为4.59%，总体来讲，黔中城市群ESV增加。从各个土地类型来看，总生态服务价值受土地利用变化影响较大。

表3 2001年至2009年不同类型生态系统服务价值估算

2.2009年至2017年生态系统服务价值估算

由表4可知，黔中城市群的生态服务价值主要土地类型为林地和草地，其次是耕地和水域。在2009年至2017年间，总生态服务价值减少38638.79万元，变化率为-2.68%。总生态服务价值主要与土地利用变化有关。在2009年至2017年间，林地增加的ESV为85102.16万元，增加了151.11%。草地减少的ESV为9739.21万元，减少了71.7%，但仍为主要的生态服务价值之一。耕地面积减少了349.85km2,损失了349.85万元，水域减少的ESV为463.38万元。

表4 2009年至2017年不同类型生态系统服务价值估算

三、结论与讨论

（1）2001年到2017年，黔中城市群的各土地利用类型面积一直在变化。其中，耕地面积由22884.1km2缩减到 581.382km2，水域面积有880.985km2缩减到581.382km2。林地由25788.1km2增加到了31768.3km2。草地由994.835km2增加到 10291.1km2，建设用地由1599.89km2增加到8812.87km2。

（2）黔中城市群的总生态服务价值在下降。由于耕地的面积减少最多，其生态服务价值在这10年间减少了36039.08万元。建筑面积增长较多，其中有部分来自于生态用地的面积的转换。地形、交通道路和城乡范围均对黔中城市群的建设用地面积有较明显的影响。由于地形原因，限制了部分人类活动以及耕地及建设用地的选择[24]，一定程度上也影响了生态服务总价价值。