基于专家知识的湖南湘江源头区域生态服务价值变化研究

摘要 以湖南湘江源头区域2000年、2005年和2010年遥感数据为基础，采用基于专家知识的中国陆地生态系统服务价值测算方法，研究分析了湖南湘江源头区域生态服务价值变化。结果表明，2000―2010年间，研究区总体生态服务功能呈先降低后增加的趋势，区域整体生态服务功能增加了1 040万元；区域单位面积生态服务价值较高，远高于全国平均水平；林地是该地区生态服务功能的最主要提供者；该地区生态服务功能以支持和调节功能为主。

关键词 专家知识；生态服务价值；变化；湖南省；湘江源头

中图分类号 F301.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）09-0182-02

生态系统服务功能是指生态系统所形成和维持的人类赖以生存与发展的条件与效用[1-2]，是人类社会生存与发展的基础。20世纪90年代以来，由于生态环境的恶化，生态系统服务功能也越来越受到政府和科学家的关注，国内绕着生态服务功能做了大量研究[2-5]，美国和英国分别在2004年和2006年先后将生态系统服务功能列为生态学的重要研究议题[3]。湖南湘江源头区域包括江华、宁远和蓝山3个县，区域总面积7 300 km2，该区域是国家和省级重点生态功能区，具有重要的生态功能，且国务院2014年将该区域列为首批全国生态文明先行示范区，在该区探索资源有偿使用与生态补偿机制[6]，生态服务价值则是生态补偿的基础[7]，因此现以湖南湘江源头区域为例，采用基于专家知识的中国陆地生态系统服务价值测算方法，分析其生态服务价值变化特征，以期为该地区生态补偿提供科学依据与参考。

1 数据与方法

1.1 数据来源

采用2000年、2005年和2010年的TM遥感数据为基础，经过几何校正、图像裁剪、目视解译等步骤，参照IPCC和FAO LCCS土地覆被分类系统及《全国土地利用现状分类（GBT 21010―2007）》国家标准，并考虑研究区土地资源实际情况，将研究区土地利用/覆被分为林地、草地、耕地、湿地、水体、建设用地、其他（主要为裸岩和裸土）等类型。

1.2 研究方法

Costanza等提出将全球生态系统服务功能分成17种，并得出每种生态服务功能在不同生态系统的服务价值，该方法被国内外许多学者应用于生态系统服务价值评价研究。与我国生态实际比较，该方法存在对耕地生态服务估计过低，对湿地估价过高的问题，因此谢高地等[4]通过对我国生态学家的调查，得出了中国陆地生态系统单位面积服务价值。

笔者以谢高地提出的中国陆地生态系统价值为基础，采用Costanza提出的ESV计算公式进行评估，公式如下：

ESV=∑AkVCk

式中，ESV为生态系统服务价值，AK为研究区K种土地类型的面积（hm2），VCk为K类土地单位面积生态服务价值系数[元/（hm2・年）]。评价中，由于建设用地主要为硬化的地面，总体生态服务价值较低甚至为负值[8]，因此本研究不考虑建设用地的生态服务价值。

2 结果与分析

2.1 土地利用变化

表1反映了研究区从2000―2010年土地利用变化的情况可以看出，10年间，该区域草地与建设用地持续增加，林地和水域先减少后增加，但总体来看，林地面积增加，而水域则减少，耕地和其他用地持续减少，湿地先增加后减少。面积增加的土地利用类型中，建设用地面积增加4 091.31 hm2，增加面积最大，其次为林地，面积增加了2 687.01 hm2，草地增加1 059.30 hm2，面积减少最多的土地利用类型为耕地，10年间减少了6 181.29 hm2，其次为其他类型，减少1 358.91 hm2。

分析表明，10年间由于区域经济发展和城市化建设，该区域有较多耕地转化成了建设用地，同时由于国家在该区域实施的退耕还林还草等生态工程措施使得该区域林地、草地面积增加。

2.2 总体生态服务价值变化

湖南湘江源头区域生态服务价值如表2所示，2000年区域总体生态服务价值为74.585亿元，2005年为74.489亿元，2010年为74.689亿元，呈现先降低后增加，整体呈增加的趋势。2010年比2000年生态服务价值增加了1 040万元。

湘江源头区域单位面积生态服务价值在10 189～10 216元/（hm2・年）之间，远高于全国的5 844元/（hm2・年）和湖南省的8 167元/（hm2・年）单位面积生态服务价值，与我国排名第2位的台湾地区[10 349元/（hm2・年）]单位生态服务价值相当[9]，说明本区域具有极高的生态服务功能，同时也说明国家和湖南省将本区域列为全国和省级重点生态功能区是合适的。

2.3 不同土地利用类型生态服务价值变化

从表2可以看出，研究区林地所提供的生态服务价值最大，2000年、2005年、2010年3个年份分别占研究区服务价值的89.33%、89.32%和89.66%，10年间其生态服务功能先减少后增加，整体呈增加趋势；其次为农田，占研究区生态服务价值的1.23%～1.30%，但由于耕地面积持续减少，因而其提供的生态服务功能也在不断降低；水域虽然占研究区面积比例较低，面积比例为0.70%～0.75%，但其提供了区域1.4%～1.5%的生态服务功能，表明其单位面积生态服务价值较高，因而其整体生态服务较高；草地生态服务整体呈现持续增加的趋势。

2.4 单项生态服务价值变化

从表3可以看出，湖南湘江源头区域2000―2010年单项生态服务功能价值变化为：前期（2000―2005年），除气候调节功能外，其他各项服务功能均呈下降趋势，水文调节、维持生物多样性、原材料生产、保持土壤和气体调节下降幅度较大；主要原因为该时期区域生态服务价值系数较高的林地、耕地和水域面积减少，虽然湿地和草地面积增加可以在一定程度上增加该区域生态服务价值，但由于湿地增加面积较少，而草地单项生态服务价值系数较低，因而无法弥补区域土地利用变化导致的生态服务功能降低。后期（2005―2010年），除食物生产和废物处理功能降低外，区域其他各项生态服务功能均呈增加趋势，主要原因为前期该区域实施的退耕还林还草工程开始发挥实效，林地面积增加较快，草地和水域面积也不同程度增加，虽然这一时期本区域建设用地大幅增加，但由于新增加林地和水域的单项生态服务价值系数较高，弥补了耕地减少和建设用地增加带来的生态服务的降低，使得这一时期本区域整体生态功能呈增长趋势。

3 结论

本研究以遥感影像数据为基础，参考目前国内广泛应用的中国陆地生态系统生态价值系数，对湖南湘江源头区域2000―2010年生态服务价值变化进行了研究，研究结果表明：研究区生态服务价值呈现先降低后增加的趋势，整体呈增加的趋势，2000年、2005年、2010年3个年份的生态服务价值分别为74.585亿、74.489亿、74.689亿元；区域单位面积生态服务价值较高，为10 189～10 216元/（hm2・年），远高于全国和湖南省平均水平；林地、耕地、草地是本地区主要的土地利用类型，也是本区生态服务价值的主要贡献者，水域由于具有较高的单位面积生态服务价值，因而提供了超过其面积比例的生态服务价值比例；本区域主要的生态服务功能为维持生物多样性、气体调节、水文调节、气候调节及土壤保持，而食物生产、废物处理及提供美学景观服务功能相对较弱[10-11]。

4 参考文献

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[2] 欧阳志云，王如松，赵景柱.生态系统服务功能及其生态经济价值评价[J].应用生态学报，1999（5）：635-640.

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