基于生態(tài)系統(tǒng)服務價值的土地利用總體規(guī)劃實施與評估

謝小棠，黃義忠，胡 松，和圓媛，袁 泉

（昆明理工大學，云南昆明 650093）

基于生態(tài)系統(tǒng)服務價值的土地利用總體規(guī)劃實施與評估

謝小棠，黃義忠?，胡 松，和圓媛，袁 泉

（昆明理工大學，云南昆明 650093）

土地提供的生態(tài)系統(tǒng)服務是人類生存和發(fā)展的基礎，本文嘗試將生態(tài)系統(tǒng)服務價值的概念引入土地利用總體規(guī)劃評估中，結(jié)合云南省華寧縣寧州街道數(shù)據(jù)，通過對規(guī)劃基期年、階段目標年以及目標年的土地利用、土地利用程度以及生態(tài)系統(tǒng)服務價值變化進行測算、對比分析，得出土地利用總體規(guī)劃的實施評價結(jié)果。結(jié)果表明，規(guī)劃期間華寧縣寧州街道生態(tài)系統(tǒng)服務價值下降程度大于預期目標，規(guī)劃實施未達到預期目標。研究成果可為土地利用總體規(guī)劃實施評估拓展新的思路和途徑。

生態(tài)系統(tǒng)服務價值；土地利用總體規(guī)劃；評估；寧州街道

文獻著錄格式：謝小棠，黃義忠，胡松，等.基于生態(tài)系統(tǒng)服務價值的土地利用總體規(guī)劃實施與評估［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學，2015，56（1）：115－118.

DOI 10.16178／j.issn.0528?9017.20150137

調(diào)整土地利用結(jié)構、優(yōu)化用地布局、加強生態(tài)環(huán)境保護是土地利用總體規(guī)劃的主要目標之一。自2011年全國土地利用總體規(guī)劃完善規(guī)劃編制完成以來，土地利用總體規(guī)劃得以有序開展實施。為全面掌握土地利用總體規(guī)劃的實施情況，同步推進保護資源與保障發(fā)展目標，不斷提高土地利用規(guī)劃的科學性和合理性，保障和促進科學發(fā)展，促進經(jīng)濟社會全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，國土資源部針對土地利用總體規(guī)劃實施情況開展了定期評估工作。

土地利用總體規(guī)劃通過優(yōu)化土地利用方式和布局提升土地生態(tài)系統(tǒng)服務價值［1］。本文嘗試將生態(tài)系統(tǒng)服務價值的概念引入土地利用總體規(guī)劃的評估中，通過比較規(guī)劃基期年、目標年各類土地變化情況及其對土地生態(tài)系統(tǒng)服務價值的影響情況，量化分析土地利用總體規(guī)劃實施以來的生態(tài)效應，從生態(tài)學的角度對土地利用總體規(guī)劃的實施情況進行評價。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

寧州街道是云南省玉溪市華寧縣縣政府所在地，轄區(qū)面積437.8 km2，城區(qū)面積23.8 km2。2013年末，全街道總?cè)丝?0 513人。寧州街道屬高山丘陵、河谷盆地相間地形，氣候溫和，年平均氣溫16.8℃，降水豐富，年降水量837.9 mm，日照充足，年日照時數(shù)達1 935.02 h，境內(nèi)河流繁多，礦產(chǎn)資源豐富。

本研究所用數(shù)據(jù)分別來源于寧州街道第二次全國土地調(diào)查2009年標準時點統(tǒng)一更新數(shù)據(jù)，寧州街道第二次全國土地調(diào)查2012年度土地利用變更數(shù)據(jù)，寧州街道土地利用總體規(guī)劃（2010－2020年）數(shù)據(jù)，以及華寧縣歷年統(tǒng)計年鑒。

1.2 研究方法

從生態(tài)效益的角度對土地利用總體規(guī)劃進行評價，引入土地利用年變化率、土地利用程度綜合指數(shù)及生態(tài)系統(tǒng)服務價值進行比較說明。

土地利用變化率用來描述研究區(qū)土地利用變化的速度［2］，本文通過對研究區(qū)規(guī)劃實施階段以及目標階段各地類年均變化率進行對比，分析得出各地類變化速度是否在預期范圍內(nèi)。土地利用程度綜合指數(shù)用以反映研究區(qū)土地利用的深度和廣度［2］，在本文中采用莊大方等［3］提出的土地利用程度指數(shù)模型進行計算，通過比較研究區(qū)兩個研究時段的土地利用程度綜合指數(shù)年均變化率，來說明規(guī)劃實施期間土地的開發(fā)利用是否控制在合理的度量內(nèi)。生態(tài)系統(tǒng)服務價值是指人類可直接或間接從生態(tài)系統(tǒng)得到的利益的價值量。目前，國內(nèi)關于生態(tài)系統(tǒng)服務價值的計算方法主要是采用謝高地等［4］提出的方法，本研究借此以價值量的形式描述規(guī)劃的實施對生態(tài)系統(tǒng)服務價值的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 寧州街道土地利用變化土地利用變化率計算模型：

式（1）中：K為土地利用年變化率；Ua和Ub分別表示研究期初和研究期末某一種土地利用類型的數(shù)量；T表示研究時段長（年）［5］。

根據(jù)研究需要，本文將寧州街道的土地劃分為耕地、園地、林地、草地、水域、建設用地和未利用地（包括其他農(nóng)用地和自然保留地）7種類型，根據(jù)土地利用變化情況的相關公式，得到各種類型土地利用變化情況（表1）。

表1看出，寧州街道2009－2012年補充耕地速度小于規(guī)劃預期目標；園地的減少速度大于規(guī)劃預期目標；林地的減少速度大于規(guī)劃預期目標；草地未發(fā)生變化；水域的減少速度大于規(guī)劃預期目標；建設用地的擴張速度大于規(guī)劃預期目標；未利用地的減少速度小于規(guī)劃預期目標。故除草地和未利用地外，其他地類的變化均未達到預期目標。

表1 寧州街道土地利用變化情況

2.2 土地利用程度變化

為掌握寧州街道土地利用的深度和廣度，對其土地利用程度綜合指數(shù)進行研究。根據(jù)劉紀遠等［3］提出的土地利用程度綜合分析方法，土地利用程度綜合指數(shù)計算公式：

式（2）中：L表示某研究區(qū)土地利用程度綜合指數(shù)；Ai表示研究區(qū)域內(nèi)第i級土地利用程度分級指數(shù)；Ci表示研究區(qū)域內(nèi)第i級土地利用程度分級面積百分比；n表示土地利用程度分級數(shù)［5］。

根據(jù)土地利用程度綜合分析方法，將寧州街道土地等級劃分為1，2，3，4四個等級，具體分級情況如表2所示。

表2 寧州街道土地利用類型程度分級

為了更直觀地對比分析規(guī)劃實施以來寧州街道的土地利用程度是否控制在預期范圍內(nèi)，以土地利用程度變化量和土地利用程度年均變化率來進行說明。其計算模型為：

式中：Lb?a表示土地利用變化量；R表示土地利用變化率；La和Lb分別表示a時間和b時間的區(qū)域土地利用程度綜合指數(shù)；Cia和Cib分別為某區(qū)域a時間和b時間第i級土地利用程度面積比；T表示研究時間段（年）［2］。

根據(jù)土地利用程度綜合指數(shù)及其變化量與年均變化率計算方法，得出寧州街道2009，2012，2020年土地利用程度綜合指數(shù)，結(jié)果如表3所示。經(jīng)測算，寧州街道2009－2012年土地利用程度綜合指數(shù)年均變化量為0.18%，而2009－2020年規(guī)劃年均變化量為0.17%，即至評估時點，寧州街道對土地的開發(fā)利用速度快于規(guī)劃預期。

表3 寧州街道土地利用程度綜合指數(shù)

2.3 生態(tài)系統(tǒng)服務價值分析

根據(jù)謝高地等［4］方法，生態(tài)系統(tǒng)服務價值計算模型：

式（5）中：ESV表示生態(tài)系統(tǒng)服務價值；Ak表示研究區(qū)k種土地利用類型的面積；VCk表示k種土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)價值系數(shù)［6－8］。根據(jù)謝高地等［4］提出的生態(tài)系統(tǒng)服務價值計算方法，生態(tài)系統(tǒng)價值系數(shù)與研究區(qū)農(nóng)田自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟價值有關，即：

式中：Ea表示研究區(qū)農(nóng)田自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟價值；Ta表示研究區(qū)在研究期限內(nèi)的平均糧食總價值（元）；Sa表示研究區(qū)在研究期限內(nèi)平均糧食播種面積（hm2）［5］。采用謝高地等［4］提出的中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務價值當量，以寧州街道各年的耕地面積作為糧食播種面積進行計算，2009，2012，2020年寧州街道年均糧食播種面積為11 540.17 hm2。根據(jù)寧州街道歷年統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，2008－2013年寧州街道糧食總產(chǎn)量的年均變化率為－5.75%，考慮到耕地數(shù)量的增加以及農(nóng)業(yè)耕種技術的提高，將2008－2020年寧州街道的糧食總產(chǎn)量年均變化率設為－4%，由此可大致估算得到2020年寧州街道的糧食總產(chǎn)量為1 349.70萬kg，則2009，2012，2020年寧州街道的年均糧食總產(chǎn)量為1 705.30萬kg。為使各年生態(tài)系統(tǒng)服務價值的結(jié)果更具有可比性，以2010年全國糧食平均單價2.29元·kg－1作為整個研究期限內(nèi)的糧食參考單價，由此可以相應計算得出2009，2012，2020年研究區(qū)內(nèi)的平均糧食總價值為39 051 370元。根據(jù)公式（7），得出寧州街道2009－2020年農(nóng)田自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟價值為483.42元·hm－2。

根據(jù)計算得出的寧州街道農(nóng)田自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟價值，參考謝高地等［4］提出的研究方法，得出寧州街道各種地類的生態(tài)系統(tǒng)服務價值系數(shù)，結(jié)合公式（5），計算得出寧州街道2009，2012，2020年的生態(tài)系統(tǒng)服務價值（表4）。

表4 寧州街道各年度生態(tài)系統(tǒng)服務價值

由表4可知，2009年寧州街道的生態(tài)系統(tǒng)服務價值為228.11×106元，2012年為227.46×106元，2020年規(guī)劃為227.98×106元，下降幅度超出2020年規(guī)劃目標。

2.4 變差貢獻率分析

變差貢獻率可以用于判斷各種土地利用類型變化對生態(tài)系統(tǒng)服務價值變化的影響程度［9］，用ESVcc表示，在本研究中用于確定寧州街道生態(tài)系統(tǒng)服務價值下降的原因。

式（8）中：ESVcc為生態(tài)系統(tǒng)服務變差貢獻率，ESVia，ESVib分別為第i種土地利用類型在研究初期和研究末期的生態(tài)系統(tǒng)服務價值［9］。由此計算得出2009－2012年以及2009－2020年各地類變化對生態(tài)系統(tǒng)服務價值的影響程度（表4）。

由表4可知，區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)是逐漸減少的，耕地和水域?qū)^(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務價值是正貢獻，而園地、林地和未利用地對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務價值是負貢獻。各地類中，貢獻率最大的是耕地和林地，寧州街道2009－2012年生態(tài)系統(tǒng)服務價值持續(xù)下降的主要原因是林地的減少，耕地的補充在一定程度上緩和了寧州街道生態(tài)系統(tǒng)服務價值的減少，但不能完全起到避免生態(tài)系統(tǒng)服務價值下降的效果。

3 小結(jié)與討論

根據(jù)寧州街道土地利用規(guī)劃與變化數(shù)據(jù)分析可知，寧州街道規(guī)劃實施期間建設用地擴張過快，補充耕地未能達到預期目標，生態(tài)環(huán)境保護效果不理想。同時，通過引入土地生態(tài)系統(tǒng)服務價值，量化分析土地利用總體規(guī)劃實施以來的生態(tài)效應，從生態(tài)學的角度對土地利用總體規(guī)劃的實施情況進行評價，不失為一種新的評估思路和途徑。

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（責任編輯：高 峻）

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0528?9017（2015）01?0115?03

2014?09?30

云南省人才培養(yǎng)項目（kksy20121057）

謝小棠（1988－），女，浙江溫州人，在讀碩士研究生，主要研究方向為土地開發(fā)與生態(tài)保護，E?mail：215346084＠qq.com。

黃義忠（1972－），男，廣西桂林人，副教授，碩士生導師，博士，主要研究方向為土地資源管理與環(huán)境地質(zhì)，E?mail：hyizhong95＠163.com。