2021-4-10 | 城市生態論文
生態系統服務研究的主要目的是揭示人類從外界得到的支持與福利,同時反映人們對自然生態系統的利用、管理和改變及其帶來的一系列后果。生態服務價值作為土地利用/覆被變化(LUCC)環境效應的重要量化指標[1],已廣泛得到重視并成為國際可持續發展的研究熱點[2]。作為浙江省乃至全國市場經濟和城市化最活躍的地區之一,義烏近30年來的高速經濟增長被譽為“義烏模式”。但同時也由于經濟的快速發展和人口的迅速增加,城市用地擴張迅猛,人地關系日趨緊張,區域生態環境面臨巨大壓力,給經濟和社會的持續發展造成了一定影響。本文通過估算義烏市近年來生態服務價值的演變,分析其影響因素,在揭示生態環境對LUCC演變響應的基礎上提出土地利用可持續發展思路,為新一輪土地利用總體規劃修編中統籌安排各類用地、促進生態建設和環境保護提供科學依據。
1研究區概況與研究方法
1.1研究區概況與數據來源
義烏市位于浙江省中部,金衢盆地東緣,地理坐標介于東經119°49′~120°17′和北緯29°02′~29°33′之間,市域面積1105km2。義烏的土地利用結構基本呈“五山一水三分田,一分交通居民點”格局,人均耕地僅0.03hm2,遠低于0.08hm2的全國平均水平。全市多年平均水資源總量為7.19億m3,折合人均水資源占有量為1057m3,僅為浙江省人均水資源占有量的一半。2009年年末全市戶籍人口73.02萬,常住人口120萬。2009年全市實現地區生產總值519.53億元,人均地區生產總值71457元(按戶籍人口計算),按年平均匯率折算達到10461美元。三次產業結構比例為2.8∶43.8∶53.4。本文所用數據主要為義烏市國土局多年土地利用變更調查數據。結合《義烏市城市總體規劃(2000-2020)》(2004修編)等相關資料進行生態系統分類,共分為農田、草地、森林、城鎮居民點、河流/水庫等5類,具體面積見表1。
1.2研究方法
目前最常用的生態系統服務價值測算方法來自Costanza等[3]。首先從環境現狀出發,考慮人類開發和利用的方式對研究區域內的生態系統進行分類,綜合各種資料確定各類生態系統服務的內容和基準價格,最終匯總得到區域生態系統服務總價值。其計算公式可表達為:niijimjRVA11。式中R為區域生態系統服務總價值,Vij為單位面積的第i類生態系統第j項生態服務價值,Ai為第i種類型的生態系統面積。可以看出,生態服務的基準價格對最終計算結果具有重要影響。Costanza等提出的基準價格主要反映歐美發達國家的經濟水平,在中國直接運用存在一些爭議。我國學者謝高地通過對國內700位具有生態學背景的專業人員進行問卷調查,提出了中國不同陸地生態系統單位面積生態服務價值當量表,近年來在國內研究中被廣泛引用。生態服務價值當量因子是指生態系統產生生態服務的相對貢獻大小的潛在能力,定義為全國平均產量的農田每年自然糧食產量的經濟價值[4]。由于該項研究成果主要針對自然生態系統,對城市建成區等人工生態系統類型只能作歸零處理。本文認為,在現實的城市范圍內,雖然地表覆蓋物以建筑和不透水材料為主,但考慮到仍有許多綠地和公園,所以從便于操作的角度將城鎮居民點的生態服務價值簡單等同于荒漠生態系統進行計算。
根據聯合國千年生態系統評估研究報告的觀點,生態系統服務是人們從自然系統獲得的收益[5],農田生態系統食物生產服務的經濟價值可以通過主產品產值和副產品產值之和減去總成本獲得。2005~2009年全國糧食每畝純收益平均為168.29元①,依此計算中國1個生態服務價值當量因子的經濟價值量為2524.35元/hm2。結合謝高地等提出的生態服務價值當量表,得到義烏生態系統的服務價值基準價格(表2)。義烏生態服務價值演變與驅動力分析2.1義烏生態服務價值演變1996年、2000年、2005年、2009年義烏生態系統服務總價值分別約為48.37×108元、48.07×108元、47.66×108元、45.99×108元,14年來降低了2.38×108元,平均每年減少約0.35%。河流/水庫和城鎮居民點提供的服務價值有所增加,但增幅非常有限。森林、草地、農田生態系統提供的生態服務價值日趨減少,減少最多的農田生態系統14年來降低2.43×108元,降幅達36%。除文化服務外,供給、調節、支持各類服務的價值都逐年降低(表3)。1996~2009年生態系統服務價值的損失表明了義烏生態系統的退化趨勢。
2.2服務價值變化的驅動力分析
義烏近年來生態系統服務價值的變化指示了景觀格局擾動的方向。生態系統的空間和數量格局主要受非生物、生物和人類活動等三類因素的影響。非生物因素和人為因素在一系列尺度上均起作用,而生物因素通常只在較小的尺度上成為影響格局的原因[6]。在中到大尺度上,非生物因素(如氣候、地貌、地形等)為景觀格局提供了物理模板,生物和人為的過程通常在此基礎上相互作用,最終產生獨特的空間格局[7]。
2.2.1自然地理與歷史文化因素
區域地形地貌、氣候、水文和資源分布等自然地理特征是生態系統服務形成與維持的基礎。在城市發展的初級階段,人類活動的影響較為有限,區域景觀結構主要受自然環境條件的制約。自然資源是形成生態系統服務的主要因素,河流水系等自然因素對生態服務的分布格局具有重要影響。此時景觀格局相對穩定,格局動態較為平緩,生態服務內容和價值構成都體現出區域自然地理環境特征。義烏憑借著“五山一水三分田,一分交通居民點”的格局,獲得了相應的自然稟賦。在義烏生態服務價值的構成中,調節和支持服務始終占據了較大比重,供給和文化服務的重要性相對要低,這不僅體現了義烏的資源稟賦和生態基礎,也說明在當前的國民經濟體系中,缺乏市場的生態系統服務一直被低估甚至忽視。相比其它水資源豐富的城市,義烏缺乏高服務價值的濕地生態系統,因而在其生態服務價值構成中,森林生態系統是最大的貢獻者。以2009年為例,森林生態系統約占義烏市域44%的面積,卻提供了全市75%的服務價值;而城鎮居民點雖然占據了22%的市域面積,提供的服務價值卻只有1.8%。
自然環境如同框架和模板,在支撐城市發展建設的同時,也對城市形態、產業結構等具有一定限制作用。在長期與自然的適應和互動中,人類逐漸形成了各種獨特的生活方式和地域文化,塑造了城市的景觀要素布局形態,體現出人類對資源利用方式的不同理解。這些獨特的區域文化影響著特定區域人類對自然利用模式,隨著人類生產力的提高,也逐漸成為影響生態服務價值的重要因素。義烏被群山環抱,耕作較為困難,但地處浙江省地理中心,作為浙江中部重要的交通樞紐,造就了義烏歷史悠久的經商傳統。改革開放以來,義烏以“小商品經濟”為龍頭拉動經濟增長,市場和商貿業飛速發展。研究期內義烏生態系統服務價值與GDP的比重逐年降低(表4),說明經濟發展對自然資源的依賴程度較低。通過選擇適當的經濟發展策略,義烏不僅避免了自然稟賦的限制,也獲得了高速經濟增長并躋身全國百強縣前十,值得其它城市學習借鑒。