三峽庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計耦合模型構(gòu)建及應(yīng)用

官冬杰, 孫靈麗, 周李磊

(1.重慶交通大學 建筑與城市規(guī)劃學院, 重慶 400074; 2.重慶大學 資源環(huán)境科學學院, 重慶 400044)

隨著對自然環(huán)境掠奪和開發(fā)加劇，生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化，社會經(jīng)濟發(fā)展受到限制，人類福祉受到嚴重影響[1]。在許多農(nóng)村地區(qū)，陷入環(huán)境退化和貧困的惡性循環(huán)[2]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是農(nóng)戶生存發(fā)展的基本生活保障，農(nóng)戶生計的改善依賴于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提升，同時生計反作用于生態(tài)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)，導致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的變化[3-4]。為解決這種惡性循環(huán)，協(xié)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計關(guān)系，其關(guān)鍵在于弄清二者耦合態(tài)勢。耦合模型能定量闡述生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和農(nóng)戶生計相互關(guān)系，從而為實現(xiàn)脫貧和生態(tài)文明建設(shè)，實現(xiàn)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展提供科學依據(jù)。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是人類從生態(tài)系統(tǒng)獲得的利益，農(nóng)戶生計是農(nóng)村家庭謀求生存的基本方式[5-6]，依賴于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中各種物質(zhì)資源和環(huán)境[7]。健康的生態(tài)系統(tǒng)可以為人類社會提供更多的服務(wù)，使社會維持可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)和保障人類的福祉不斷提高[8]。千年生態(tài)系統(tǒng)評估中明確提出生態(tài)學研究核心是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類福祉。自此，學者們開始展開大量的研究，如構(gòu)建不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與扶貧概念框架，通過例證表明環(huán)境與人類福祉和貧困的因果關(guān)系[9-10]，也有學者將生態(tài)環(huán)境脆弱性納入扶貧大格局中[11]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與生計的聯(lián)系是復雜的、動態(tài)的、因地制宜的，并且在不同區(qū)域農(nóng)村家庭存在差異[12-13]?；诳沙掷m(xù)生計方法[14]研究，最貧困家庭的環(huán)境收入在發(fā)展中國家占比份額較高[15]，而利用生計對不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)依賴程度也有差異[16]。另外，有構(gòu)建農(nóng)村地區(qū)和自然保護區(qū)生態(tài)補償評估框架[17-18]來提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，研究農(nóng)戶生計和福祉產(chǎn)生影響。

隨著生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計關(guān)系研究不斷深入發(fā)現(xiàn)，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計關(guān)系主要集中在以下4個方面：首先是對二者關(guān)聯(lián)度研究，其次是側(cè)重于土地利用變化角度，研究生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對農(nóng)戶生計影響；然后是通過農(nóng)戶生計中環(huán)境收入的不同影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對農(nóng)戶生計的惠益；最后，通過調(diào)查生態(tài)補償意愿來說明農(nóng)戶生計與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)關(guān)系。學者們通過構(gòu)建不同理論框架和評價體系，并使用多種方法進行相關(guān)性分析，如灰色關(guān)聯(lián)度模型[19]、耦合度/耦合協(xié)調(diào)度模型[20]、經(jīng)濟環(huán)境協(xié)調(diào)指數(shù)、相關(guān)回歸分析[21]等，對不同生態(tài)脆弱區(qū)、敏感區(qū)與經(jīng)濟貧困的耦合關(guān)系、土地利用與農(nóng)戶生計[22]、環(huán)境收入與農(nóng)戶生計[23]以及生態(tài)補償與農(nóng)戶生計相關(guān)性[21]等進行分析。這些研究進一步說明生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計的密切關(guān)系，但其背后相互影響因素和耦合關(guān)系值得更深入研究。

當前研究，缺乏探究生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對農(nóng)戶生計的耦合關(guān)系在不同時空下分布規(guī)律，對其耦合關(guān)系沒有具體定量界定；另一方面，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對農(nóng)戶生計貢獻多少也需要進一步研究。本文以三峽庫區(qū)為例，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估與農(nóng)戶生計指標，構(gòu)建兩者耦合模型，對三峽庫區(qū)的農(nóng)戶生計與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的相互作用關(guān)系進行分析，旨在改善庫區(qū)環(huán)境，維持生計與生態(tài)的平衡，保障生態(tài)安全和當?shù)丶爸苓吥酥料掠蔚貐^(qū)人民福祉，實現(xiàn)三峽庫區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

1 研究區(qū)概況、數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)概況

三峽庫區(qū)位于中國西南部，屬于長江中上游地區(qū)，在東經(jīng)105°50′—111°40′，北緯28°31′—31°44′，橫跨重慶市和湖北省兩個省市，包括重慶市22個區(qū)(縣，自治縣)、湖北省西部4個區(qū)縣。庫區(qū)以山地、丘陵為主要地形地貌，自西向東地形逐漸陡峭，地勢北高南低，相對高程達到2 989 m，坡度最陡達到77°。三峽庫區(qū)屬于亞熱帶季風氣候，2015年均降水量為1 082～1 255 mm，年內(nèi)分布不均，總體差異較小。三峽庫區(qū)至2017年人均地區(qū)生產(chǎn)總值高達56 581元，其中重慶主城區(qū)水平高于平均值，各區(qū)縣經(jīng)濟發(fā)展不平衡。隨著三峽庫區(qū)的工程修建，庫區(qū)移民數(shù)量增長趨勢從未停緩，其農(nóng)村居民人口比例較高，但城鎮(zhèn)化率呈上升趨勢。

1.2 數(shù)據(jù)來源

三峽庫區(qū)土地利用遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)來源于中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據(jù)中心(http:∥www.resdc.cn/)，降水量數(shù)據(jù)來源國家氣象信息中心(http:∥data.cma.cn/)，空間分辨率為1 km的柵格數(shù)據(jù)，經(jīng)掩膜提取出庫區(qū)各區(qū)縣數(shù)據(jù)，統(tǒng)計求取區(qū)縣的平均降水量。土地利用類型采用中國科學院土地資源分類系統(tǒng)，數(shù)據(jù)包括25個二級類型，結(jié)合本次研究，將二級分類類型統(tǒng)一到耕地、林地、草地、水域、城鄉(xiāng)居民工礦用地和未利用土地6個一級類型。數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù)通過地理空間數(shù)據(jù)云平臺(http:∥www.gscloud.cn/)獲取，空間分辨率90 m，用來提取出高程和坡度數(shù)據(jù)。三峽庫區(qū)各區(qū)縣農(nóng)戶生計資本評價指標數(shù)據(jù)，來源于1995—2015年《重慶統(tǒng)計年鑒》和《湖北統(tǒng)計年鑒》、行業(yè)年鑒和統(tǒng)計調(diào)查資料的年度數(shù)據(jù)。部分區(qū)縣年份的數(shù)據(jù)缺失，采用當年全省市的數(shù)據(jù)結(jié)合和其他指標數(shù)據(jù)占比重新計算替代，或者根據(jù)其他年份數(shù)據(jù)，用平滑法或趨勢擬合法進行推算。研究區(qū)域所用行政邊界矢量數(shù)據(jù)從國家地球系統(tǒng)科學數(shù)據(jù)共享平臺(http:∥www.geodata.cn)下載。

1.3 研究方法

1.3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)修正 根據(jù)謝高地等[24]研究，得到中國不同生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值表。結(jié)合研究區(qū)實際情況，將其研究的生態(tài)系統(tǒng)與本文使用的中科院土地利用一級分類系統(tǒng)對應(yīng)；其中城鄉(xiāng)居民工礦用地類型不參與生態(tài)價值計算。以庫區(qū)主要糧食作物稻谷、小麥和玉米播種面積和產(chǎn)量及其對應(yīng)年份全國糧食平均價格為基準，計算出庫區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)食物生產(chǎn)服務(wù)功能的經(jīng)濟價值；再將每年農(nóng)田提供的經(jīng)濟價值和庫區(qū)單位面積的當量因子表相乘得到不同土地利用類型單位面積生態(tài)服務(wù)價值。其計算模型如下：

(1)

式中：Ea是單位農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)糧食產(chǎn)量提供的經(jīng)濟價值(元/hm2)；i為某種糧食種類；pi為i種糧食作物全國平均價(元/kg)；qi是i種糧食作物的產(chǎn)量(kg/hm2)；mi為i種糧食作物面積(hm2)；M是各糧食作物播種的總面積。

VCij=eijEa(i，j=1，2，…，n)

(2)

式中：VCij為i種生態(tài)系統(tǒng)j種生態(tài)服務(wù)功能的系數(shù)(元/hm2)；eij為i種生態(tài)系統(tǒng)j種生態(tài)服務(wù)功能相對于單位農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提供食物生產(chǎn)的生態(tài)服務(wù)功能；i為生態(tài)系統(tǒng)類型；j為生態(tài)服務(wù)功能；Ea為單位農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)糧食產(chǎn)量提供的經(jīng)濟價值(元/hm2)。

1.3.2 生態(tài)服務(wù)價值估算 基于千年評估工作組提出的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分類體系，將庫區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分為調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)、供給服務(wù)和文化服務(wù)4大類。結(jié)合三峽庫區(qū)的各土地類型面積，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算公式計算出庫區(qū)各年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值：

ESV=∑LUi×Ci(i=1，2，…n)

(3)

式中：ESV是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(元)；LUi研究區(qū)第i種土地利用類型的面積；Ci第i種土地類型的單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值(元/hm2)；i是第i種土地利用類型。

1.3.3 熵值法確定農(nóng)戶生計指數(shù) 探討農(nóng)戶生計與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)兩者耦合程度，本文考慮了不同的農(nóng)戶生計資本和各生態(tài)因子的影響。本文采用max-min標準化方法對數(shù)據(jù)進行無量綱處理，使所有數(shù)據(jù)統(tǒng)一到0～1，使所用指標數(shù)據(jù)具有對比性，讓結(jié)果更具科學性。標準化后數(shù)據(jù)，根據(jù)前人研究[11,20]及研究區(qū)實際情況考慮，其調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)、供給服務(wù)和文化服務(wù)各賦0.25的權(quán)重形成的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指數(shù)。農(nóng)戶生計的金融資本用城鄉(xiāng)居民存儲余額、金融機構(gòu)貸款金額、農(nóng)村常住居民人均可支配收入、人均地區(qū)生產(chǎn)總值指標；自然資本包括人均耕地面積、單位面積糧食產(chǎn)量和年均降水量；人力資本包括鄉(xiāng)村就業(yè)人員、普通中學人數(shù)、小學人數(shù)；物質(zhì)資本用醫(yī)院衛(wèi)生院床位數(shù)評價；社會資本用城鎮(zhèn)化率體現(xiàn)。標準化后的數(shù)據(jù)根據(jù)改進的熵值法[25]求取權(quán)重，計算出農(nóng)戶生計指數(shù)。

1.3.4 耦合度/耦合協(xié)調(diào)度模型 耦合是指兩個或多個系統(tǒng)狀態(tài)相互作用和相互影響的關(guān)系[26]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計這兩系統(tǒng)存在相互作用，為了對其互動過程定量化研究，因此可以建立二者耦合度和耦合協(xié)調(diào)度模型。選擇耦合度模型計算二者的相關(guān)程度；選擇耦合協(xié)調(diào)度計算二者整體協(xié)調(diào)發(fā)展水平的高低。本文利用耦合模型/耦合協(xié)調(diào)度模型[27-28]，計算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計的關(guān)系。公式如下：

(4)

T=αU1+βU2

(5)

(6)

式中：C為耦合度；U1為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指數(shù)；U2為農(nóng)戶生計指數(shù)；α，β是農(nóng)戶生計與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的權(quán)重值，為待定系數(shù)，根據(jù)過往者研究基礎(chǔ)，本文賦予α，β均為0.5，兩系統(tǒng)同等重要。T用來綜合評價兩系統(tǒng)相關(guān)性；K為耦合協(xié)調(diào)度。顯而易見，耦合度C在0～1的范圍內(nèi)，最大值即代表兩者相關(guān)性越大，極度耦合，反之C越小越失調(diào)。耦合協(xié)調(diào)度K加入了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計的耦合關(guān)系，K值可以反映兩系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 三峽庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計耦合度

通過生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指數(shù)和農(nóng)戶生計資本指數(shù)，基于耦合度模型，得到1995—2015年庫區(qū)各區(qū)縣農(nóng)戶生計與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的耦合度(圖1)。耦合度根據(jù)多個前研究者成果及研究需要，劃分為[0，0.4]，(0.4，0.6]，(0.6，0.8]，(0.8，1]，分別表示低度耦合、中度耦合、高度耦合以及極度耦合。

圖1 三峽庫區(qū)各區(qū)縣耦合度

根據(jù)結(jié)果顯示，三峽庫區(qū)各區(qū)縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計主要處于極度耦合(0.8，1]狀態(tài)，其中耦合度值最高達到99.98%。從時間尺度上來看，三峽庫區(qū)1995年有1個低度耦合區(qū)縣，2個中度耦合區(qū)縣，11個高度耦合區(qū)縣，12個極度耦合區(qū)縣；2005年有1個低度耦合區(qū)縣，3個中度耦合區(qū)縣，8個高度耦合區(qū)縣，14個極度耦合區(qū)縣；1995年和2005年庫區(qū)26個區(qū)縣中度耦合及以上的區(qū)縣達到25個，占整個三峽庫區(qū)96.15%。從變化過程來看，1995—2005年，中度耦合區(qū)縣比例上漲3.85%，極度耦合比例上漲7.69%，表明自三峽工程建立以來，庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計相互影響程度增強。到2015年，中度耦合以上區(qū)縣比例降至92.31%，江北區(qū)由高度耦合變成低度耦合，沙坪壩區(qū)、九龍坡區(qū)、南岸區(qū)由高度耦合變成中度耦合，主要是庫區(qū)重慶主城區(qū)內(nèi)，由于城鎮(zhèn)化進程過快，使生態(tài)環(huán)境受到影響，其服務(wù)功能降低。其中渝中區(qū)城鎮(zhèn)化率都高達100%，城區(qū)的各生態(tài)服務(wù)功能價值較低，而農(nóng)戶生計資本較高，所以屬于低度耦合類型，耦合度值低至0。但1995—2015年，極度耦合區(qū)縣比例上漲11.54%，各區(qū)縣總體耦合程度呈上向高度和極度耦合方向轉(zhuǎn)化。3個時間段期間，各區(qū)縣的耦合度如圖1所示，1995—2015年耦合度降低變化明顯的區(qū)縣江北區(qū)、南岸區(qū)和巴東區(qū)，耦合度升高變化明顯的是武隆區(qū)、豐都縣、石柱縣、奉節(jié)縣等區(qū)縣。

從耦合度的空間分布來看(圖2)，低度耦合區(qū)縣主要分布在庫尾主城區(qū)內(nèi)，庫腹主城區(qū)渝中區(qū)范圍內(nèi)耕地、林地面積甚少，對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的貢獻較低，而這些區(qū)域農(nóng)戶人口較少，人均GDP和農(nóng)戶收入較高，醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)、基礎(chǔ)設(shè)施較好，生計資本較高，形成低度耦合的結(jié)果。1995—2005年，庫腹的變化較大，除涪陵區(qū)、萬州區(qū)、忠縣保持極度耦合外，開州區(qū)和云陽縣也從高度耦合轉(zhuǎn)化為極度耦合，而武隆區(qū)耦合程度降低。庫首、庫腹的區(qū)縣耦合度比較高，沒有低度耦合的區(qū)域，其中庫首的4個湖北省的區(qū)縣全屬于極度耦合，而庫腹區(qū)縣極度耦合區(qū)縣也呈現(xiàn)增加趨勢。2005—2015年，庫尾主城區(qū)內(nèi)渝中區(qū)、大渡口區(qū)、江北區(qū)、沙坪壩區(qū)、九龍坡區(qū)、南岸區(qū)屬于中度耦合和低度耦合，耦合程度呈下降趨勢。庫首中巴東縣耦合程度也有所下降，為高度耦合。整體上，除庫尾重慶主城區(qū)內(nèi)渝中區(qū)、江北區(qū)、大渡口區(qū)等6個區(qū)縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計耦合程度是中度耦合及以下外，其余各區(qū)縣兩者耦合關(guān)系明顯，說明三峽庫區(qū)總體上生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計相互作用、相互影響程度增強。

從各子系統(tǒng)關(guān)系來看，農(nóng)戶生計與各類服務(wù)功能均屬于極度耦合，其中文化服務(wù)對農(nóng)戶生計耦合程度最高，文化服務(wù)是生態(tài)系統(tǒng)為人類帶來的娛樂文化活動，同時也能為人帶來收益。據(jù)計算結(jié)果顯示，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計中人力資本耦合比其他生計資本高。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與金融資本耦合度逐年降低，隨著三峽庫區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)戶獲得的生產(chǎn)生活收入提高，而對庫區(qū)的生態(tài)環(huán)境也帶來一定程度影響，使其服務(wù)功能并未隨金融資本增長而增加。

2.2 三峽庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計耦合協(xié)調(diào)度

運用耦合協(xié)調(diào)度模型，計算得到1995—2015年庫區(qū)各區(qū)縣的耦合協(xié)調(diào)度。耦合度根據(jù)前研究者及研究區(qū)實際情況結(jié)合，劃分為[0,0.4]，(0.4,0.5]，(0.5,0.6]，(0.6,1]，分別表示衰退失調(diào)類、瀕臨衰退失調(diào)類、勉強協(xié)調(diào)發(fā)展類以及協(xié)調(diào)發(fā)展類。三峽庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計耦合協(xié)調(diào)度主要是在(0.4,0.5],(0.5,0.6]。

從時間序列來看，三峽庫區(qū)1995年衰退失調(diào)區(qū)縣為9個、瀕臨衰退失調(diào)類10個、勉強協(xié)調(diào)發(fā)展類和協(xié)調(diào)發(fā)展類分為3，4個，2005年衰退失調(diào)區(qū)縣為7個、瀕臨衰退失調(diào)類12個、勉強協(xié)調(diào)發(fā)展類和協(xié)調(diào)發(fā)展類分為3，4個。1995—2005年期間，主要是衰退失調(diào)類向瀕臨衰退失調(diào)類轉(zhuǎn)化。而2015年，衰退失調(diào)比例依舊呈下降趨勢，從1995年占比34.62%下降至23.08%，瀕臨衰退失調(diào)區(qū)縣比例20 a內(nèi)下降了30.77%，而勉強協(xié)調(diào)發(fā)展和協(xié)調(diào)發(fā)展的區(qū)縣呈上升趨勢，20 a內(nèi)增長了42.31%。1995年、2005年瀕臨衰退失調(diào)類區(qū)縣頻數(shù)最高分別為10，12，2015年勉強協(xié)調(diào)發(fā)展類的頻數(shù)最高為11，各區(qū)縣從衰退發(fā)展逐步瀕臨衰退發(fā)展靠近，瀕臨衰退發(fā)展區(qū)縣向勉強協(xié)調(diào)發(fā)展和協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)縣轉(zhuǎn)化，表明農(nóng)戶利用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)程度提高，生計提升。究其原因是自三峽工程建立以來，庫區(qū)內(nèi)水質(zhì)變好，且推行退耕還林退耕還草政策，生態(tài)環(huán)境有所改善，農(nóng)戶從生態(tài)系統(tǒng)中獲取的收益增長，生態(tài)農(nóng)業(yè)和生態(tài)旅游也使庫區(qū)農(nóng)戶生計得到改善。

圖2 三峽庫區(qū)耦合等級差異

從三峽庫區(qū)耦合協(xié)調(diào)空間分布來看，庫首區(qū)縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和農(nóng)戶生計耦合協(xié)調(diào)度比庫中區(qū)縣高，庫中耦合協(xié)調(diào)度比庫尾高。從圖3中可以看出，衰退失調(diào)類主要集中在庫尾重慶主城區(qū)縣內(nèi)，主城區(qū)內(nèi)農(nóng)戶生計所需金融資本、社會資本和物質(zhì)資本豐富，經(jīng)濟發(fā)展高于其余區(qū)縣，而自然資源生態(tài)環(huán)境承載力過重，生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、支持、供給服務(wù)價值較低，其中渝中區(qū)、大渡口區(qū)衰退失調(diào)嚴重，還包括江北區(qū)、沙坪壩區(qū)、九龍坡區(qū)、南岸區(qū)。1995年庫尾長壽區(qū)也屬于衰退協(xié)調(diào)發(fā)展類型。1995—2005年期間，庫尾的衰退失調(diào)區(qū)域呈縮小趨勢，庫腹和庫首區(qū)域中兩者耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度沒有發(fā)生變化。至2015年，庫尾主城區(qū)內(nèi)衰退失調(diào)類區(qū)縣范圍持續(xù)縮小，庫腹區(qū)域中各區(qū)縣均達到勉強協(xié)調(diào)發(fā)展和協(xié)調(diào)發(fā)展層次，而庫首的興山縣和秭歸縣的協(xié)調(diào)發(fā)展程度降低，成為勉強協(xié)調(diào)發(fā)展類型。總體上看，庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計耦合程度從區(qū)域的東北至西南方向逐漸減弱。

從各個子系統(tǒng)關(guān)系來看，農(nóng)戶生計與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中支持服務(wù)耦合協(xié)調(diào)度最高，支持服務(wù)中土壤的形成與保護占據(jù)主導地位，且生態(tài)系統(tǒng)的廢物處理和生物多樣保護功能對農(nóng)戶生計也有積極意義。其次是供給服務(wù)，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中供給服務(wù)是農(nóng)戶生計的基礎(chǔ)，農(nóng)戶依靠農(nóng)田、森林、草地、水域等生態(tài)系統(tǒng)提供物質(zhì)產(chǎn)品原材料等。然后是調(diào)節(jié)服務(wù)，生態(tài)系統(tǒng)中森林生態(tài)系統(tǒng)提供氣體、氣候調(diào)節(jié)服務(wù)較多，森林面積大小和生物多樣性同樣影響區(qū)域降水量，對水源涵養(yǎng)也起著重要作用，這對農(nóng)戶生計的可持續(xù)性發(fā)展具有長遠影響。最后是文化服務(wù)與農(nóng)戶生計耦合協(xié)調(diào)度相比其他較低，但文化服務(wù)與農(nóng)戶生計的耦合相關(guān)性也較高，只是農(nóng)戶對文化服務(wù)的利用程度不夠高，隨著社會發(fā)展，人們越來越注重生態(tài)系統(tǒng)的帶來的娛樂文化服務(wù)，其耦合協(xié)調(diào)度也逐漸變高。

圖3 三峽庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計耦合協(xié)調(diào)度

3 討 論

越來越多的證據(jù)表明，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對維持非洲農(nóng)村、亞洲和發(fā)展中國家其他地區(qū)的農(nóng)戶生計作出了重大貢獻[29]。本文研究了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)各類型和農(nóng)戶生計各資本，并評估了它們對當?shù)剞r(nóng)戶生計和家庭收入的相對貢獻。根據(jù)庫區(qū)所屬省市來整體說明，重慶市和湖北省不同類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對農(nóng)戶生計的貢獻率是不同的。

3.1 三峽庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對農(nóng)戶生計貢獻率測算

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對農(nóng)戶生計貢獻率表示農(nóng)戶不同行業(yè)經(jīng)營收入占家庭經(jīng)營總收入的比值。如圖4所示,農(nóng)村居民家庭經(jīng)營收入來源中，農(nóng)業(yè)收入占比最高，重慶市和湖北省最高分別占到53.68%，68.40%，其次是牧業(yè)、漁業(yè)、林業(yè)、工業(yè)。農(nóng)業(yè)收入主要依靠對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的利用，通過種植農(nóng)作物的方式從農(nóng)田中獲取產(chǎn)品。農(nóng)田生態(tài)是農(nóng)戶原材料和食物生產(chǎn)之源。1995—2015年期間，湖北省整體農(nóng)戶的農(nóng)業(yè)收入是呈現(xiàn)下降趨勢，20 a內(nèi)下降了13.21%；而重慶市呈現(xiàn)先減后增的趨勢，湖北省農(nóng)戶農(nóng)業(yè)收入占家庭經(jīng)營收入比例始終高于重慶市地區(qū)，1995年湖北省農(nóng)業(yè)收入比例比重慶市高出14.72%，而到2015年兩省市所占比例基本持平。農(nóng)戶家庭的牧業(yè)收入占比重慶市和湖北省均呈現(xiàn)“M”狀的趨勢，但增長緩慢，下降較快，重慶市農(nóng)戶牧業(yè)收入高于湖北省。牧業(yè)是來源于草地，草地是牛羊等牲畜生長需要的糧食。草地的退化，會使牲畜失去“糧食”，農(nóng)戶從牧業(yè)的收益也會相應(yīng)減少。重慶市和湖北省位于長江中上游一帶，漁業(yè)是采集捕撈各種有經(jīng)濟價值的水生動植物以取得水產(chǎn)品，主要依靠水域生態(tài)系統(tǒng)，也為農(nóng)戶生計帶來利益，湖北省農(nóng)戶漁業(yè)收入20 a內(nèi)增長明顯，重慶市內(nèi)漁業(yè)變化不大，整體有略微增長。

圖4 重慶和湖北農(nóng)戶家庭收入構(gòu)成比例

林業(yè)帶來的收入取決于農(nóng)村人民所屬的森林產(chǎn)品的特定受益人群體(例如森林居民、毗鄰森林的農(nóng)民、商業(yè)用戶和森林產(chǎn)品消者)，他們可以依靠森林作為主要或補充的生計來源，滿足生存和現(xiàn)金需求。重慶市和湖北省林業(yè)收入占比1995年分別為0.66%，1.10%，由于統(tǒng)計數(shù)據(jù)只涉及森林生態(tài)系統(tǒng)的直接使用價值，而間接價值沒有參與計算，故數(shù)據(jù)值較低。林業(yè)收入兩省市都呈上升的趨勢，但上升趨勢緩慢。隨著經(jīng)濟發(fā)展，重慶市和湖北省農(nóng)村居民家庭經(jīng)營總收入不斷增加。耕地、草地、林地、水域各生態(tài)系統(tǒng)為農(nóng)戶生計提供各種服務(wù)與一系列的收益，使農(nóng)戶維護生計多樣化來源。

3.2 不同區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對農(nóng)戶生計貢獻率的比較

在全球范圍內(nèi)，以森林生態(tài)系統(tǒng)為主，森林收入占家庭總收入的平均份額為22.2%，在發(fā)展中國家，環(huán)境收入占家庭總收入的28%，其中77%來自天然森林。由表1可知，在拉丁美洲地區(qū)，森林收入占家庭平均收入的28.6%，而在亞洲和非洲，森林收入占家庭平均收入分別為20.1%,21.4%[15]。在贊比亞，森林生態(tài)系統(tǒng)提供了43.9%的家庭平均收入[23]。在非洲半干旱熱帶地物，非木材林產(chǎn)品占家庭總收入的39%[21]。在尼泊爾，濕地生態(tài)系統(tǒng)價值對每個家庭收入貢獻是982 $/a[29]。相比2015年重慶市和湖北省地區(qū)，農(nóng)戶家庭總收入來源于森林比例較低，分別只有1.49%，3.27%。雖然三峽庫區(qū)內(nèi)林地面積占比最大，但林地對農(nóng)戶生計的貢獻率卻不高，原因是庫區(qū)農(nóng)戶把經(jīng)營農(nóng)田種植農(nóng)作物作為維持生計的主要經(jīng)濟活動，對森林的利用率較低，對林地產(chǎn)品的依賴程度低，加上國家推動生態(tài)文明建設(shè)，把修復三峽工程生態(tài)環(huán)境放在戰(zhàn)略性的位置，農(nóng)戶無法從森林中獲取更多的森林產(chǎn)品。

表1 不同區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對農(nóng)戶生計貢獻率

4 結(jié) 論

三峽庫區(qū)各區(qū)縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計極度耦合比例最高，1995—2015年呈上升趨勢。1995年和2005年庫區(qū)26個區(qū)縣中度耦合及以上的區(qū)縣達到25個，占整個三峽庫區(qū)96.15%?？臻g分布上看，除庫尾重慶主城區(qū)內(nèi)渝中區(qū)、大渡口區(qū)等區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計耦合程度越來越低，其余各區(qū)縣兩者耦合關(guān)系明顯提升，相關(guān)性增強。

三峽庫區(qū)1995—2015年衰退失調(diào)的區(qū)縣比例呈下降的趨勢，占比從34.62%下降至23.08%，而協(xié)調(diào)發(fā)展的區(qū)縣呈上升趨勢。庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計耦合程度從區(qū)域的東北至西南方向逐漸減弱，從1995—2015年，各區(qū)縣從衰退發(fā)展類逐步向瀕臨衰退發(fā)展靠近，瀕臨衰退發(fā)展區(qū)縣向勉強協(xié)調(diào)發(fā)展和協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)縣轉(zhuǎn)化。

不同類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對農(nóng)戶生計的貢獻率是不同的。三峽庫區(qū)農(nóng)村居民家庭經(jīng)營總收入隨時間不斷地增長，其收入來源中，農(nóng)業(yè)收入占比最高，來源于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的供給服務(wù)，為農(nóng)戶提供產(chǎn)品。重慶市和湖北省最高農(nóng)業(yè)收入分別占到53.68%，68.40%，其次是牧業(yè)、漁業(yè)、林業(yè)、工業(yè)。在全球范圍內(nèi)，以森林生態(tài)系統(tǒng)為主，森林收入占家庭總收入的平均份額為22.2%，而重慶市和湖北省林地對農(nóng)戶生計貢獻率低至1.49%,3.27%。

三峽庫區(qū)各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與不同農(nóng)戶生計資本的相關(guān)性極強，農(nóng)戶生計與各類服務(wù)功能均屬于極度耦合，農(nóng)戶生計與支持服務(wù)耦合協(xié)調(diào)度最高，土壤的形成與保護、生態(tài)系統(tǒng)的廢物處理和生物多樣保護功能是維持農(nóng)戶生存生計良好環(huán)境的基礎(chǔ)；其次是供給服務(wù)，是農(nóng)戶生計的依靠，農(nóng)戶依靠農(nóng)田、森林、草地、水域等生態(tài)系統(tǒng)提供物質(zhì)產(chǎn)品原材料等。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與農(nóng)戶生計中人力資本耦合比其他生計資本高，庫區(qū)整體協(xié)調(diào)發(fā)展水平呈上升趨勢。