生态环境对LUCC演变响应分析

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1105km2。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0.03hm2，远低于0.08hm2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1057m3，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71457元(按户籍人口计算)，按年平均汇率折算达到10461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。

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:niijimjRVA11。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，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2524.35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)。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%。

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。