治沟造地背景下延安市土地利用与生态系统服务价值变化.pdf

第42卷 第5期 生 态 科 学 42(5):5765 2023 年 9 月 Ecological Science Sep.2023 收稿日期:2021-03-28;修订日期:2021-04-23 基金项目:陕西省创新能力支撑计划项目(2023-CX-RKX-102);陕西地建-西安交大土地工程与人居环境技术创新中心开放基金资助项目(2021WHZ0090);陕西省土地工程建设集团内部科研项目-创新团队项目(DJTD-2022-4)作者简介:王晶(1987),女,陕西西安人,博士,高级工程师,主要从事土地工程及生态环境研究,E-mail:*通信作者:王晶 王晶,杨亮彦,孔辉,刘思琪.治沟造地背景下延安市土地利用与生态系统服务价值变化J.生态科学,2023,42(5):5765.WANG Jing,YANG Liangyan,KONG Hui,et al.Changes of land use and ecosystem service value in Yanan City under the background of gully control and land consolidation projectJ.Ecological Science,2023,42(5):5765.治沟造地背景下延安市土地利用与生态系统服务价值变化 王晶1,2,*,杨亮彦1,孔辉1,刘思琪1,2 1.陕西省土地工程建设集团有限责任公司,陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司,自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室,陕西省土地整治工程技术研究中心,自然资源部土地工程技术创新中心,西安 710075 2.西安理工大学水利水电学院,西安 710048 【摘要】治沟造地是延安市实施的一项增加耕地面积、保障粮食安全、保护生态环境的重大生态环境治理工程。研究治沟造地工程背景下延安市土地利用及生态系统服务价值变化,对科学评价治沟造地工程生态效益及黄土高原生态保护和高质量发展具有重要意义。基于 2010、2018 年 Landsat TM/OLI 遥感影像,运用单位面积价值当量因子法,定量分析了延安市 20102018 年土地利用及生态系统服务价值变化特征。结果表明:延安市主要土地利用类型为草地、林地和耕地,研究期内延安市土地利用类型变化主要为三者互相转化,变化幅度不大,维持在比较稳定的状态;延安市生态系统服务价值从 2010 年的 955.91 亿元增加到 2018 年的 958.56 亿元,增幅为 0.28%,草地和林地为生态系统服务价值贡献最大;疏林地、高覆盖草地和水域是生态系统服务价值变化的主要贡献因子和敏感因子;延安市各项生态系统服务功能中,调节服务是最重要的功能,其中气候调节价值最大,研究时段所有单项生态系统服务价值变化幅度均小于 1%。关键词：关键词：土地利用;生态系统服务价值;治沟造地;延安市 doi:10.14108/ki.1008-8873.2023.05.008 中图分类号：X321;F301.2 文献标识码：A 文章编号：1008-8873(2023)05-057-09 Changes of land use and ecosystem service value in Yanan City under the background of gully control and land consolidation project WANG Jing1,2,*,YANG Liangyan1,KONG Hui1,LIU Siqi1,2 1.Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co.Ltd.,Institute of Land Engineering and Technology,Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co.,Ltd.,Key Laboratory of Degraded and Unused Land Consolidation Engineering,Ministry of Natural Resources,Shaanxi Provincial Land Consolidation Engineering Technology Research Center,Land Engineering Technology Innovation Center,Ministry of Natural Resources,Xian 710075,China 2.Institute of Water Resources and Hydro-Electric Engineering,Xian University of Technology,Xian 710048,China Abstract:The gully control and land consolidation project is a major ecological environment management project implemented by Yanan City for increasing the area of cultivated land,ensuring food security,and protecting the ecological environment.A study on the change of land use and ecosystem service value in Yanan City underlying this project has important implications for scientific assessment of ecological benefits of this project as well as ecological protection and 58 生 态 科 学 42 卷 high quality development of the Loess Plateau.Based on the Landsat TM/OLI images in 2010 and 2018,the unit area value equivalent factor method was employed to quantitatively analyze the variation of land use and ecosystem service value in Yanan City from 2010 to 2018.Results showed that the land use types in Yanan City mainly included grassland,forest land,and cultivated land.During the study period,the land use types remained relatively stable with limited interchangeable transformation among cultivated land,forest land,and grassland.The ecosystem service value of Yanan City increased by 0.28%from 95.591 billion yuan in 2010 to 95.856 billion yuan in 2018.Grassland and forest land were the key factors contributing to ecosystem service value.Sparse forest land,high covered grassland and water area were the main contributing factors and sensitive factors of ecosystem service value change.The regulation service was the most important of all the ecosystem service functions in Yanan City,among which the climate regulation had the greatest value.The range of variation for the value of each ecosystem service was 1%.Key words:land use;ecosystem service value;gully control and land consolidation project;Yan an City 0 前言 生态系统服务是指通过生态系统与生态过程,为人类生存提供的生物资源、自然环境条件与效用12,生态系统服务价值评估以区域一段时间内生态系统服务的变化量来衡量人为因素的生态效益,能定量、直观地了解这一地区生态治理措施对生态环境的影响,进而提出改进措施3。土地利用/土地覆盖变化(LUCC)作为人类最基本的实践活动,是影响生态系统服务功能变化的重要因素。土地利用变化改变了生态系统的结构、过程与功能,进而影响生态系统服务价值变化4。目前基于土地利用的生态系统服务价值的评估方法主要为价值当量法,这种方法以 Costanza 和谢高地等提出的单位面积价值当量为基础1,5,方法简单,直观易用,数据量小,适用于较大尺度生态系统服务价值的评估。目前,国内学者已分别从市、地区、县、流域的尺度上,利用价值当量法,探究了土地利用与生态系统服务价值的时空动态变化特征69。退耕还林工程以来,延安市植被面积大幅提高,有效遏制了土壤侵蚀和水土流失,自然生态环境得到很大改善10。作为陕北黄土高原最为典型的城市,多位学者研究了延安市退耕还林时期土地利用和生态系统服务价值变化,表明这一时段延安市土利用变化主要是耕地面积的减少,草地和林地面积的增加1114;同时,退耕还林工程的实施优化了延安市土地利用结构,促进了区域生态系统服务价值的增加,对生态环境恢复与保护有积极的作用1517。张立伟等18在黄土高原地区的研究中,同样得出了退耕还林工程使耕地向草地和林地转变,同时引起生态系统服务价值变化的结论。退耕还林后期,由于对林草资源的限制,引起了耕地面积不足、局部地区人地关系紧张、人粮矛盾突出等新的问题19。为解决这些问题,延安市启动治沟造地重大工程项目,通过对山、水、林、田、树、村进行综合整治,旨在促进黄土高原地区增加耕地面积、保证粮食安全、解决人地矛盾20。目前,针对在治沟造地重大工程背景下的生态系统服务价值还尚未见相关研究。因此,本文以延安市为研究对象,基于 2010 年和 2018 年 Landsat 遥感数据,运用单位面积价值当量因子法,研究延安市土地利用与生态系统服务价值变化特征,剖析其驱动机制,评估生态治理工程的影响,以期为黄土高原生态保护和高质量发展提供科学依据。1 数据来源与研究方法 1.1 研究区概况 延安市(352039375331 N,1073859 1103446 E)位于黄土高原中部,北连榆林市,南接关中咸阳、铜川、渭南三市,东隔黄河与山西临汾、吕梁相望,西依子午岭与甘肃庆阳为邻,东西宽256 km,南北长 236 km,总面积 37037 km2。属半湿润半干旱大陆性季风气候,冬季寒冷干燥,夏季炎热多雨,多年平均降水量为 562.1 mm,降雨相对集中,水资源时空分布不均,旱涝共存,79 月占全年降水量 60%80%,且多暴雨,强度大,易诱发滑坡、水土流失等灾害。全年平均气温 9,平均无霜期 179 d,农作物一年一熟有余,两熟不足。延安市属黄土丘陵沟壑区,地势西北高东南低,区内地形破碎,沟壑纵横,冲沟下切强烈,地形坡度较大,水土流失严重。延安市辖 1 区 12 县、16 个街道办事处、84 个镇、12 个乡,总人口 219 万。延安市治沟造地工程于 2010 年在宝塔区和子长、延川两县先行试点,2012 年 9 月被列入国家土地整治重大项目给予支持,2013 年 11 月正式批复。项目涉及全市 13 个县区,共 197 个子项目,集中实 5 期 王晶,等.治沟造地背景下延安市土地利用与生态系统服务价值变化 59 施在20132017年,截至2018年底,已完成治沟造地 33973.33 hm2,新增耕地 6860 hm2,完成投资34.14 亿元21。同时,2010 年延安市退耕还林工程已进入成果巩固阶段,全市森林覆盖率达 36.6%,区域生态环境得到很大恢复22。2013 年,延安市启动新一轮退耕还林工程,逐步将 25以上坡耕地全部退耕还林,实现陡坡全绿化、林草全覆盖。截止 2016 年底,已完成新一轮新造林面积 93700 hm222。1.2 数据来源与处理 本研究基于2010年Landsat TM、2018年Landsat 8 OLI 两期遥感影像为数据源,分辨率均为 30 m,选择 5 月上旬至 10 月中旬的图像,含云量10%。按照刘纪远等23建立的 LUCC 分类系统,将土地利用类型分为耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地 6 个一级分类,并将面积占比较大的耕地、草地、林地划分为包括水田、旱地、有林地、疏林地、灌木林地、其他林地和高、中、低覆盖度草地在内的9个二级类型。解译得到延安市2010年、2018年的土地利用类型分布图,采用野外调查点随机抽样核查,正确率在 85%以上24。因水域、建设用地及未利用地面积较小,因此未进行二级分类。数据来源于中国科学院资源环境科学数据中心(http:/)。全国、延安市单位面积平均粮食产量数据来自 中国统计年鉴 陕西统计年鉴(20102018)。2526。1.3 研究方法 1.3.1 土地利用类型变化特征 运用 ArcGIS10.2 软件,对两期遥感影像土地利用类型进行分析,建立 20102018 年的土地利用转移矩阵,并采用单一土地利用动态度(K)指标,定量评估研究时段内土地利用类型的变化情况及速度27。计算公式如下:1100%baaUUKUT (1)式中:K为某一土地利用类型的动态度;Ua,Ub为研究期初和期末某一土地利用类型的面积;T 为研究时长,本研究中,T以年为单位,取值为8,则K值是这一土地利用类型的年变化率。1.3.2 生态系统服务价值的估算 以谢高地等改进的单位面积生态系统服务价值当量表为基础,中国标准生态系统服务价值当量的经济价值为3406.50元hm2 28。根据研究期内延安市单位面积平均粮食产量(3897.11 kghm2)与全国单位面积平均粮食产量(5419.31 kghm2)对比,对价值当量进行空间异质修正,修正系数为0.72,换算得到延安市标准当量因子的生态系统服务价值量为2452.68元hm2。根据延安市土地利用特征,参考肖建设等8、支再兴等29的研究成果,将有林地对应森林中针叶林、针阔混交林与阔叶林的平均值作为基准当量,疏林地、其他林地以有林地作为标准,分别按照0.8,0.6折算;高覆盖度草地对应草地中草原、灌草丛、草甸的平均值作为基准当量,中、低覆盖度草地以高覆盖度草地作为标准,分别按照0.8,0.6折算;水域对应水系的生态系统服务价值当量,未利用地对应荒漠和裸地的平均值作为基准当量,建设用地生态系统服务价值为0,其他土地利用类型与单位面积生态系统服务价值当量表一一对应,确定了延安市单位面积生态系统服务价值当量表(表1)。根据表1和各土地利用类型的面积计算得到研究区生态系统服务价值总量,公式为:iiESVAVC (2)式中:ESV为生态系统服务价值总量,Ai为第i类生态系统面积,VCi为单位面积第i类生态系统服务价值。1.3.3 生态系统服务价值变差贡献率 变差贡献率表示某一时段不同土地利用类型产生的生态系统服务价值变化量对区域服务价值变化总量的影响大小,可揭示影响区域生态系统服务价值变化的主要贡献因子和敏感因子30。其计算公式如下:1100%ibiaanibiaiESVESVESVESVESV (3)式中:ESVa为生态系统服务价值变差贡献率;ESVia和ESVib分别为研究期初和期末第i类生态系统服务价值。2 结果与分析 2.1 延安市土地利用动态变化特征 2.1.1 土地利用类型变化特征 延安市土地利用类型面积最大的是草地、林地和耕地,2010年占比分别为47.27%,26.48%和25.31%,三者占延安市总面积的99%以上,其它土地利用类型面积占比较小(表2)。其中草地在延安市西北部吴起、志丹、安塞3县分布较多,林地主 60 生 态 科 学 42 卷 表 1 延安市单位面积生态系统服务价值当量 (元hm2)Table 1 Per unit area ecosystem service equivalent value of Yan an city (yuanhm2)生态系统分类 供给服务 调节服务 支持服务 文化服务一级分类 二级分类 食物生产 原料生产 水资源供给 气体调节气候调节 净化环境 水文调节 土壤保持 维持养分循环 生物多样性 美学景观水田 3335.64 220.74 6450.55 2722.471398.03416.966671.2924.53 466.01 515.06 220.74 耕地 旱地 2084.78 981.07 49.05 1643.30882.96245.27662.222526.26294.32 318.85 147.16 有林地 670.40 1545.19 801.21 5085.2215206.624423.009475.526188.93474.18 5632.99 2469.03 疏林地 536.32 1236.15 640.97 4068.1812165.293538.407580.424951.14379.35 4506.39 1975.22 灌木林 466.01 1054.65 539.59 3458.2810374.843139.438216.484218.61318.85 3850.71 1692.35 林地 其他林地 402.24 927.11 480.73 3051.139123.972653.805685.313713.36284.51 3379.79 1481.42 高覆盖草地 572.29 842.09 466.01 2959.577824.052583.495731.103605.44277.97 3278.42 1447.08 中覆盖草地 457.83 673.67 372.81 2367.656259.242066.794584.882884.35222.38 2622.73 1157.66 草地 低覆盖草地 343.38 505.25 279.61 1775.744694.431550.093438.662163.26166.78 1967.05 868.25 水域 1962.14 564.12 20332.72 1888.565616.6413612.37 250762.002280.99171.69 6254.33 4635.57建设用地 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 未利用地 12.26 36.79 24.53 159.42122.63502.80294.32183.9512.26 171.69 73.58 表 2 延安市 20102018 年土地利用类型变化 Table 2 Land use changes of Yan an city from 2010 to 2018 2010 年 2018 年 20102018 年 土地利用类型 面积/km2 比例/%面积/km2 比例/%面积变化量/km2 土地利用动态度水田 10.22 0.03 10.27 0.03 0.05 0.06 旱地 9346.14 25.28 9333.85 25.25 12.29 0.02 耕地 耕地合计 9356.36 25.31 9344.12 25.28 12.24 0.02 有林地 1699.52 4.60 1698.76 4.60 0.76 0.01 疏林地 5656.56 15.30 5795.78 15.68 139.22 0.31 灌木林 1740.14 4.71 1738.46 4.70 1.68 0.01 其他林地 694.27 1.88 693.42 1.88 0.85 0.02 林地 林地合计 9790.49 26.48 9926.42 26.85 135.93 0.17 高覆盖草地 2255.66 6.10 2109.74 5.71 145.92 0.81 中覆盖草地 11472.84 31.03 11444.95 30.96 27.89 0.03 低覆盖草地 3748.13 10.14 3732.59 10.10 15.54 0.05 草地 草地合计 17476.63 47.27 17287.28 46.77 189.35 0.14 水域 158.74 0.43 166.32 0.45 7.58 0.60 建设用地 233.55 0.63 280.15 0.76 46.6 2.49 未利用地 14.32 0.04 31.26 0.08 16.94 14.79 要分布在西南和东南两侧的黄陵、黄龙、宜川3县,耕地较为分散,主要分布在北部6县以及南部的洛川县(图1)。二级分类中,面积最大的是草地中的中覆盖草地、耕地中的旱地和林地中的疏林地,分别占总面积的31.03%,25.28%和15.3%。20102018年,延安市林地面积增加最大,为135.93 km2,建设用地、未利用地及水域面积稍有增加;草地面积下降最多,为189.35 km2,耕地略有减少(表2)。二级分类中疏林地面积增加最大,高覆盖草地面积下降最多。从土地利用动态度来看,研究时段未利用地面积增加幅度最大,为14.79,其次为建设用地2.49,其他土地利用类型动态度均小于1(表2)。研究期间,随着退耕还林工程进入成果巩固阶段,加之治沟造地工程的深入实施,延安市各类用地面积维持在相对稳定的状态。随着经济的快速增长,建设用地有了较大幅度的增加,但占延安市面积比例不到 1%,土地开发强度控制在合理范围内。5 期 王晶,等.治沟造地背景下延安市土地利用与生态系统服务价值变化 61 图 1 2010 和 2018 年延安市土地利用类型图 Figure 1 Land use of Yan an city in 2010 and 2018 2.1.2 土地利用转移矩阵 20102018年,延安市土地利用类型面积转移主要为草地、耕地、林地三者互相转化(表3)。草地转出面积最大,主要转为耕地和林地,面积分别为1552.06 km2和629.41 km2;其次为耕地,转为草地面积1524.74 km2,转为林地面积361.80 km2;林地转为草地面积为820.59 km2;其他土地利用类型转出的面积较小。从转入来看,基本与转出规律相似,转入面积最大的依次为草地、耕地和林地,水域、建设用地、未利用地转入面积较小。建设用地主要来自耕地的转入。从空间分布来看,延安市土地利用转变较为分散,其中黄陵县南部林地转入较为集中,主要为草地转换为林地;北部六县耕地和草地的相互转化较集中;宝塔区因城市建设,建设用地转入较为集中(图2)。2.2 延安市生态系统服务价值变化特征 2.2.1 不同土地利用类型生态系统服务价值变化 延安市2010年和2018年生态系统服务价值分别为955.91亿元和958.56亿元,增加了2.65亿元,整个时段增幅为0.28%,总体上呈现增加态势,但变化幅度极小(表4)。从不同土地利用类型来看,林地中疏林地生态系统服务价值增加量最大,为5.79亿元,增长率为2.46%,其次为水域2.34亿元,增长率为4.78%,未利用地由于基数较小,增加幅度最大,达118.30%,但价值量仅增加0.03亿元;草地中高覆盖草地生态系统服务价值降低最多,降低了4.32亿元,降幅达6.47%;其他土地利用类型生态系统服务价值变化幅度均较小。从构成上来看,草地和林地在延安市生态系统服务价值中占比最大,两者均达到40%以上,合计 表 3 20102018 年延安市土地利用转移矩阵(km2)Table 3 Conversion of different land use types in Yan an city from 2010 to 2018 (km2)2010/2018 耕地 林地 草地 水域 建设用地 未利用地 总计 耕地 7405.80 361.80 1524.74 13.79 33.99 1.10 9341.21 林地 312.84 8774.14 820.59 6.33 7.07 4.46 9925.42 草地 1552.06 629.41 15065.87 20.73 13.27 4.40 17285.73 水域 21.68 5.14 17.93 116.30 2.93 0.09 164.07 建设用地 58.38 8.73 34.70 1.35 176.27 0.71 280.14 未利用地 2.84 11.24 13.55 0.05 0.02 3.51 31.20 总计 9353.61 9790.46 17477.37 158.54 233.54 14.26 37027.78 62 生 态 科 学 42 卷 图 2 20102018 年延安市土地利用变化空间分布图 Figure 2 Spatial distribution of land use changes in Yan an city from 2010 to 2018 表 4 延安市不同土地利用类型的生态系统服务价值变化 Table 4 Changes of ecosystem service value in different land use types in Yanan city 2010 年 2018 年 20102018 年 土地利用类型 ESV/108元 占比/%ESV/108元 占比/%ESV 变化量/108元 ESV 变化率/%变差贡献率水田 0.10 0.01 0.10 0.01 0.00 0.49 0.00 旱地 91.92 9.62 91.80 9.58 0.12 0.13 0.89 耕地 耕地合计 92.02 9.63 91.90 9.59 0.12 0.13 0.00 有林地 88.33 9.24 88.29 9.21 0.04 0.04 0.29 疏林地 235.19 24.60 240.98 25.14 5.79 2.46 42.39 灌木林 64.96 6.80 64.90 6.77 0.06 0.10 0.46 其他林地 21.65 2.26 21.62 2.26 0.03 0.12 0.19 林地 林地合计 410.12 42.90 415.78 43.38 5.66 1.38 0.00 高覆盖草地 66.74 6.98 62.42 6.51 4.32 6.47 31.62 中覆盖草地 271.56 28.41 270.90 28.26 0.66 0.24 4.83 低覆盖草地 66.54 6.96 66.26 6.91 0.28 0.41 2.02 草地 草地合计 404.84 42.35 399.59 41.69 5.25 1.30 0.00 水域 48.90 5.12 51.24 5.35 2.34 4.78 17.10 建设用地 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 未利用地 0.02 0.00 0.05 0.01 0.03 118.30 0.20 合计 955.91 100.00 958.56 100.00 2.65 0.28 100.00 约占 85%。草地在延安市所有土地利用类型中占有优势,占总面积的47%左右,因此生态系统服务价值占比也较大,约为42%。林地和耕地占总面积的比例分别约为26%和25%,但因林地单位面积生态系统服务价值较高,因此其生态系统服务价值超过耕地4倍,两者分别约为43%和10%。水域虽占延安市总面积不足0.5%,但因其较高的生态价值,生态系统服务价值占比超过5.0%,为面积占比的10多倍。未利用地对生态系统服务价值影响较小。2.2.2 不同土地利用类型对生态系统服务价值变化的贡献率 20102018年对延安市生态系统服务价值变化贡献率最大的是疏林地,为42.39%,其次为高覆盖草地31.62%和水域17.10%(表4)。三者变化贡献率达到了92.79%,是主要贡献因子和敏感因子。这与延安市研究时段疏林地和高覆盖草地面积变化最多5 期 王晶,等.治沟造地背景下延安市土地利用与生态系统服务价值变化 63 的实际相吻合,说明土地利用类型与生态系统服务价值具有密切的联系。水域的变化面积并不大,但对生态系统服务价值变化的贡献率较高,由此可见水域具有十分显著的生态效应与生态价值。2.2.3 单项生态系统服务价值变化 调节服务是延安市生态系统服务中最重要的功能。2010年延安市单项生态系统服务功能价值中,气候调节价值居首位,占生态系统服务功能价值总量的24.61%;水文调节价值居第二位,占服务价值总量的21.10%;再次是土壤保持及气体调节价值,分别占12.74%和10.04%,生物多样性、净化环境、美学景观、原料生产、食物生产、水资源供给、养分循环价值较小,均在10%以下(表5)。从20102018年的变化中可以看出,各个单项生态系统服务功能价值变化非常小,仅有食物生产一项服务功能价值是减少的,主要原因是耕地面积的减少,其他服务功能价值均有一定的增加。得益于水域面积的增加,水资源供给和水文调节是变化幅度最大的两个单项,但变化率仍然小于1%。3 讨论 3.1 双赢模式 人类活动作用于区域生态系统,最直接的影响是土地利用类型的变化,进而影响生态系统服务价值。退耕还林时期,延安市土地利用与生态系统服务价值变化较为剧烈,20002010年,延安市耕地面积持续减少,平均每年减少10%,这也导致生态系统服务价值的协同改变,耕地生态系统服务价值量减少了19.29%,食物生产能力下降了16%11,15。粮食生产供应不足还有可能威胁到退耕还林的成果,导致耕地复垦现象31。黄土高原面临着遏制水土流失、改善生态环境和增加粮食产量等多重目标。但是,生态系统服务的各个功能之间有时是相互矛盾的,例如以粮食生产为主的供给服务与调节、支持服务往往难以协调统一发展。如果单单追求生态系统服务价值总量的提高,可以大面积植树造林,但必须同时权衡关键生态系统服务功能项,综合考虑当地资源、生态建设和经济发展的需要。随着生态环境的改善,退耕还林工程进入成果巩固阶段。本研究结果表明,近8 a来,延安市充分利用治沟造地工程，通过水资源调控,实现黄土高原沟道旱区农业水田化,通过田块整合与田水路林村综合整治,科学优化了土地利用结构,在一定程度上保障了延安市各种用地资源的平衡,同时生态系统服务价值维持在较稳定的动态变化中。这与侯孟阳等12研究结果中预测的延安市耕地与草地林地达到平衡状态的结果一致。治沟造地工程有效缓解了区域内耕地面积大幅下降、食物生产能力不足的现状,保证了耕地红线,同时有力保障和巩固了退耕还林生态修复成果,平衡了生态保护与农民生计的冲突3233,促进地区生态系统服务最 表 5 延安市单项生态系统服务价值变化 Table 5 Changes of individual service value in Yanan city 2010 年 2018 年 20102018 年 生态系统服务功能 ESV/108元 占比/%ESV/108元 占比/%ESV 变化/108元 ESV 变化率/%食物生产 32.92 3.44 32.89 3.43 0.03 0.09 原料生产 32.88 3.44 32.89 3.43 0.01 0.03 供给服务 水资源供给 16.26 1.70 16.42 1.71 0.16 0.98 气体调节 95.97 10.04 96 10.02 0.03 0.03 气候调节 235.26 24.61 235.56 24.57 0.30 0.13 净化环境 74.65 7.81 74.78 7.80 0.13 0.17 调节服务 水文调节 201.71 21.10 203.62 21.24 1.91 0.95 土壤保持 121.75 12.74 121.78 12.70 0.03 0.02 维持养分循环 10.29 1.08 10.29 1.07 0.00 0.00 支持服务 生物多样性 92.95 9.72 93.03 9.71 0.08 0.09 文化服务 美学景观 41.26 4.32 41.3 4.31 0.04 0.10 合计 955.90 100.00 958.56 100.00 2.66 0.28 64 生 态 科 学 42 卷 优权衡,实现生态安全与粮食安全的双赢局面,推动形成了人与自然和谐共生新格局。3.2 评估方法 使用价值当量因子法评估生态系统服务价值,修正方法和参数的不同都会使评价结果存在较大差异。本文采用修订后的单位面积价值当量因子法评估了延安市2010和2018年的生态系统服务价值,计算其价值为900多亿元,为侯孟阳等16计算的延安市生态系统服务价值总量的2倍多,李蕴琪等15计算的三分之一。因为研究结果是为了得出生态系统服务价值的变化趋势,因此本文只用了单位面积粮食产量一个指标来修正。但本文对于耕地、林地、草地三种延安市主要的土地利用类型进行了二级分类,根据同一地类不同属性或植被覆盖度的区别赋予了不同的价值当量,细化计算了生态系统服务价值,使变化量更加准确。研究结果可为黄土高原生态保护和高质量发展制定科学政策提供依据。在后续研究中,应考虑将耕地质量变化作为要素之一,深入探究治沟造地工程引起的生态系统服务价值变化。4 结论(1)延安市的土地利用类型主要为草地、林地和耕地,二级分类型中面积最大的是草地中的中覆盖草地、耕地中的旱地和林地中的疏林地。20102018年间延安市土地利用变化处于较稳定状态,疏林地面积增加最大,高覆盖草地面积下降最多。(2)延安市20102018年土地利用类型面积主要为耕地、林地、草地三者互相转化。黄陵县南部林地转入较为集中,北部六县耕地和草地的相互转化较集中,宝塔区建设用地转入较为集中。(3)延安市2010年和2018年生态系统服务价值分别为955.91亿元和958.56亿元,增幅为0.28%,变化幅度极小。生态系统服务价值主要由草地和林地提供。疏林地、高覆盖草地和水域对生态系统服务价值变化的贡献率最大,是主要贡献因子和敏感因子,水域具有十分显著的生态效应与生态价值。(4)调节服务是延安市生态系统服务中最重要的功能,其中气候调节价值居首位,水文调节价值居第二位。20102018年,除食物生产外,其他服务功能价值均有一定的增加,但所有单项生态系统服务价值变化幅度均小于1%。参考文献 1 COSTANZA R,DARGE R,DE GROOT R,et al.The value of the worlds ecosystem services and natural capitaJ.Nature,1997,387(6630):253260.2 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,1999,10(5):635640.3 欧阳志云,王如松.生态系统服务功能、生态价值与可持续发展J.世界科技研究与发展,2000,22(5):4550.4 傅伯杰,张立伟