旅游发展典型区域土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以桂林阳朔县为例

杨主泉

（1.福建农林大学 林学博士后流动站，福建 福州 350002；2.桂林理工大学 旅游学院，广西 桂林 541004）

土地资源是人类生存和发展的基础，科学合理地利用土地资源是实现人与自然和谐相处的重要前提。近年来，以促进土地资源合理利用、保障耕地总量均衡发展、实现林业工程逐步推进等措施在不断的进行，并取得了一定的成效。然而，土地整理过程中不可避免会改变原有的土地利用和土地覆被状态，从而导致原有土地利用方式、程度和覆被状况发生变化，这也必然会对当地生态系统服务功能和价值产生影响[1]。Costanza等认为生态系统服务是指通过生态系统的结构、过程和功能直接或间接得到的生命支持产品和服务[2]。自然生态系统不仅为人类提供了基本的物质产品，还创造和维持了地球整个生命系统，促成了人类与生态环境的共生局面[3]。但也应注意到，人类在利用和改造自然生态系统的过程中往往片面的追求直接经济价值，忽略了自然生态系统的潜在价值即生态效用和生态价值，这必将损害生态系统的结构导致生态服务功能下降，危及人与自然的可持续发展。从当前学者们的研究方向和成果上看，生态系统服务价值的研究已经得到了高度关注，基于土地利用/覆被变化（LUCC）这一视角的研究较多，并呈现静态研究向动态研究的发展趋势[4-5]。Kreuter等认为土地利用/覆被变化（LUCC）能直接改变生态系统的结构和功能，对调节生态系统服务价值具有重要作用[6]。此外，一些研究者利用GIS和RS技术分析土地利用变化对生态系统服务价值的影响[7-9]，并利用马尔科夫预测方法分析当地生态服务价值的未来走势[10]；同时伍星等[11]认为土地利用/覆被变化（LUCC）所导致的生态系统服务价值的变化是衡量一个地区生态环境效益的重要指标，对定量化综合考察生态环境效益具有突出的作用。因此，研究土地利用变化/覆被变化背景下的区域生态系统服务价值的动态变化具有重要的现实意义。

阳朔县作为“国际性旅游度假小城镇、大桂林旅游圈次中心城市”和以自然风光为特色的旅游发展典型县域，其旅游产业已经成为阳朔县的支柱产业，对阳朔经济、社会、环境有着重要的影响。在阳朔县经济发展的过程中，各项政策的制定和实施都驱动着该县土地利用结构的变化，也影响着阳朔县生态系统价值的损益。在阳朔县域的土地利用/覆被变化过程中，部分土地利用的结构变化与阳朔大旅游发展的背景存在着密切关联。阳朔县所辖各乡镇因其旅游发展实力与生态系统状况间存在较大的差异，分析整个县域与内部乡镇的生态服务价值的变化有助于在横向上进行对比并找出其中的差异，对实现阳朔县整体生态系统的协调发展有较大的促进作用。因此，本文中以遥感数据为基础，定量评估阳朔县土地利用变化及其引起的区域生态服务价值的损益，分析在土地结构变化过程中旅游发展所起的作用，并为区域土地资源可持续利用和生态环境保护提供对策，以期实现生态环境系统与经济协调发展的优化配置。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

阳朔县位于广西壮族自治区东北部，桂林市南部，现辖阳朔、福利、白沙、兴坪、葡萄、高田6镇及金宝、普益、杨堤3乡和99个村民委员会、15个居民委员会，全县居住着汉族和壮、苗、瑶、侗等13个少数民族共31万余人，国土总面积143 691.21 hm2。阳朔属于亚热带季风气候区，年平均气温19.1℃，日照可达1 465 h，年平均降水量1 640 mm，无霜期302 d；境内以水稻种植为主，苎麻、沙田柚、金桔、板栗、柿子等经济作物为辅。阳朔全境属于典型的喀斯特地貌区，拥有奇特的山峰2万多座；大小河流16余条，其中漓江段流经阳朔县境56 km，两岸奇峰林立，景色优美。在经济社会发展过程中，阳朔县立足于旅游发展，本着旅游立县、旅游强县的战略部署发展生态旅游已经取得了一定的成绩，如阳朔县被联合国世界旅游组织列为“休闲度假旅游目的地”，并在此设立中国唯一的旅游观测点，同时还荣获了“中国最佳旅游目的地”、“全国生态示范区”、“中国旅游强县”、“全国十大文明风景旅游区示范点”、“中国十大文化休闲基地”等多项荣誉称号。境内拥有自然景点110多处，代表性的景点有漓江山水风光、遇龙河竹筏漂流、西街、兴坪渔村、十里画廊、印象·刘三姐等。阳朔全县以山地为主，以2005年为例，林地面积45 429.77 hm2，占土地总面积的31.62%；耕地面积26 984.3 hm2，占18.78%；未利用土地53 919.72 hm2，占37.52%；城乡建设用地面积3 703.7 hm2，占2.58%；水域面积1 975.72 hm2，占1.37%；湿地面积（主要是滩涂和沼泽）378.52 hm2，占0.26%，由此可知阳朔县林地面积较大，这对本区的生态系统服务价值将有重要的作用。

1.2 土地利用/覆被变化数据来源与处理

阳朔县土地利用变化数据选取1999年、2005年、2010年3个时期的TM遥感影像为基本信息来源，同时参考阳朔县1∶5万地形图和2006年阳朔县土地利用规划资料进行校正，并选取规划中涉及的2020年土地利用类型与规划面积为研究预测值，动态分析阳朔县土地利用变化所引起的生态服务价值的变动发展。以国家通用的土地利用分类方法为基础，结合阳朔县实际情况，将研究区内的土地利用类型分为耕地、林地、水域、湿地、建设用地和未利用土地6类，其中湿地面积主要包括各种沼泽地、滩涂和河道滩地等，统计出不同土地利用类型的面积。

1.3 生态系统服务价值研究方法

生态系统服务功能的变化取决于生态服务价值的变动，而不同土地利用类型对生态服务价值会产生直接的影响。关于生态系统及其生态服务价值的研究始于西方学者，而Costanza等人[2]所确立的生态系统服务价值（Ecosystem Service Value，ESV）研究方法被广泛采用。近年来，国内学者对生态系统服务价值的研究开始兴起，谢高地等[12]在借鉴Contanza研究方法的基础上结合国内的实际情况并对国内生态学者进行问卷调查，制定了中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表（见表1）。本文中采用谢高地的生态服务价值表结合阳朔实际情况，将阳朔县的土地利用类型与其划分的生态系统类型进行对比，参考Costanza等的ESV计算方法测算阳朔县生态系统服务价值的变化：

表1 中国不同陆地生态系统单位面积生态服务价值Table 1 Ecological service values per unit area in different terrestrial ecosystems of China

式中：VES为生态系统服务价值，元；Ak为土地利用类型k的分布面积，hm2；Ck为该类型土地单位面积的生态价值系数，元/（hm2·a）；VESf为生态系统单项服务功能价值，元；Cfk为单项服务功能价值系统，元 /（hm2·a）。

2 结果与分析

2.1 阳朔县土地利用状况的变化

以1999年、2005年和2010年3期遥感影像数据为基础，结合阳朔县土地利用总体规划（2006-2020）中规划期末2020年各项土地利用的情况梳理出阳朔县及阳朔镇、兴坪镇、福利镇的土地利用变动趋势（见表2）。从表2中不同年份各类型土地面积的变动情况可以发现，阳朔县自1999年至2010年间耕地、林地、水域、湿地和建设用地大致呈现逐渐上升的趋势，而未利用土地逐年快速缩减，这直接促使了阳朔县生态系统服务价值的逐年增加。

在全县耕地利用变化中，1999年至2005年的耕地面积下降了980 hm2，年均下降率为0.6%，2005年至2010年间耕地增加了101 hm2，年均增加率为0.07%，1999年至规划年末2020年的耕地面积再次缩减了958.3 hm2。引起耕地小幅下降的原因在于部分耕地属于退耕还林地，需要改造成林业用地，且阳朔县城镇化发展和建设大桂林旅游圈次中心城市需完善一系列的基础设施，这将导致部分耕地转化为建设用地用于阳朔经济社会的发展，使得阳朔县的耕地面积呈小幅下降的趋势。而阳朔镇、兴坪镇和福利镇的耕地变动情况中，1999年至2005年耕地面积均出现了不同程度的缩减，其中兴坪镇下降152.66 hm2，福利镇下降189.53 hm2，阳朔镇下降61.61 hm2；后期2005年至2010年期间，只有阳朔镇耕地面积出现下降局面，耕地减少量达317.84 hm2，这一趋势一直延续至规划年末2020年。阳朔镇耕地面积的持续降低是由于其作为县域的发展中心，在城镇化发展过程中难免会占用小部分耕地用于各项基础设施建设；而兴坪镇和福利镇耕地的增减是退耕还林和未利用土地开垦转化为耕地等措施实施后取得的结果。

阳朔县的林地面积自1999年至2010年呈现快速增加的趋势，1999年至2005年全县林地总面积增加了4 190.3 hm2，增幅为9.2%，2005年至2010年林地面积再次增加了16 257.7 hm2，增幅高达26.4%，而1999年至规划年末2020年林地面积增加了43 421 hm2，整体增幅达51.3%，这些林地的快速增加是阳朔县在“十一五”期间实施的生态公益林管护工程、退耕还林工程、野生动植物保护与自然保护区建设工程、森林旅游开发工程和农村沼气生态能源工程等共同作用的结果。同样，阳朔镇、福利镇和兴坪镇的林地面积同样出现大幅的增加，其中兴坪镇和福利镇在两个时间段中基本维持了8%和25%的增长，而阳朔镇的增幅略高于这两个镇，这些乡镇林业用地的增加主要来自于林地管理与改造、荒山坡地造林、水源林保护等措施。

表2 阳朔县与各乡镇土地利用类型面积及变化（1999-2020）Table 2 Areas and changes of land use types in Yangshuo county and subordinate each townships from 1999 to 2020

在水域和湿地面积中，阳朔全县及各乡镇基本维持着15%以上的增幅。县域内新建了大量水库水源保护区，如福利镇顺梅水库和金宝乡的久大水库、阳朔垌水库等水域面积近2 380 hm2，到规划期末2020年水库水源保护区面积达3 101.40 hm2，同时阳朔县对境内的漓江段采取了一系列的措施以保护水质和水量及河流沿岸的环境，这些举措对水体和湿地的面积增加有较好的促进作用。整体上看，阳朔全县耕地、林地、湿地和水域面积整体增加而未利用土地面积成呈现快速减少的趋势，特别是在2005年至2010年期间，阳朔县的未利用土地面积减少了42 915.89 hm2。未利用土地面积的骤减主要是因为阳朔县采取了石漠化治理工程和荒废地改造工程等措施，这些未利用土地经过整改之后全部转化到了其他类型的土地中去了，这就使得阳朔县的林地等土地类型呈现普遍增加的趋势。

2.2 土地利用变化对生态系统服务价值的损益

土地利用变化所引起的生态系统服务价值的损益是土地类型变更前后生态系统服务价值增加或减少的差值。根据公式（1）计算阳朔全县及阳朔镇、福利镇和兴坪镇土地利用变化前后的生态系统服务价值，并比较变化损益的差值如表3所示。

从总体上看，阳朔县生态系统服务价值在研究期内处于持续收益的阶段，表现为从1999年至2005年的低速增加向2005至2010年的较快发展转变，而且这种增速一直持续到规划年末2020年。1999年全县生态系统服务价值达到1 067.37×106元，2005年增加到了1 164.71×106元，年均增幅约为1.4%；2010年总价值为1487.29×106元，比2005年增加了322.58×106元，年均增幅约为4.3%，而规划年末2020年总值为2 070.24×106元，这一价值比1999年多增加了1 002.87×106元，年均增幅维持在约2.3%，处于较稳定可持续的发展水平。阳朔全县生态系统服务价值的增加主要得益于以下几点：第一，阳朔县将其经济社会发展定位为重点发展以旅游业为龙头的现代服务业，包括打造以林木制品加工、农产品深加工、园艺业、生态农业、旅游工艺品以及旅游演艺为特点的产业，强调重点发展生态旅游和社会化养老服务业，构建中心城区互动的区域性休闲度假旅游目的地，这一系列的建设都与阳朔县的生态环境有着极其密切的关联；第二，近年来阳朔县农村能源建设取得较大进展，2005～2009年建设沼气池1.1万座，全县累计沼气池达3.9万座，入户率达到62.2%，这些沼气池的建设减少了村民砍伐林木的行为，有效地保护了森林植被，极大地改善了农村环境卫生，不仅推动了农村循环经济的发展，也改善了阳朔县的自然生态环境；第三，阳朔县大力发展农业旅游、森林旅游、休闲度假旅游，一方面促使居民自发地保护当地自然环境，对水域、森林、农田等进行严格保护，另一方面也优化了当地的社会经济结构，吸纳了很多的居民参与到以旅游为主的现代服务业中，这对转变经济发展方式实现生态可持续发展有良好的促进作用，也在无形中改善了当地的自然环境。

表3 阳朔县及所辖兴坪镇、福利镇、阳朔镇生态系统服务价值变化Table 3 Changes of ecosystem service values in Yangshuo county and subordinate each townships (Xingping town, Fuli town, Yangshuo town)

从各生态系统服务价值的比例构成来看，耕地和林地的价值占了总价值的90%左右，其中林地所占的比例约为75%，由此可见林地对阳朔县生态系统安全有着非常重要的影响。阳朔县水域和湿地面积虽只占总面积的1.8%，但两者生态系统价值量占生态系统总价值的8%～9%，区域内未利用土地的面积缩减明显使得阳朔县未利用土地的生态服务价值出现了显著的下降，即由1999年至2005年减少1.95×106元演变为2005年至2010年骤减了15.94×106元。尽管未利用土地面积缩小，但是相应的耕地和林地等的面积增加了，所以阳朔县生态系统服务价值总体上仍呈现逐年增加的趋势。对于阳朔县下辖阳朔镇、兴坪镇和福利镇的生态系统服务价值的横向对比而言，兴坪镇的生态系统服务价值最高，其次是福利镇和阳朔镇；在增长幅度上，兴坪镇和阳朔镇处于大致相等的增幅，在2005年至2010年间保持着约18%的增长，而1999年至规划年末2020年增长幅度达到了52%左右的高增长，福利镇2005年至2010年保持着约20%的增长，1999年至规划年末2020年维持在28%左右的增长。三大乡镇生态系统服务价值量的高低主要是取决于各自实际面积的大小（兴坪镇境内面积313.77 km2、福利镇232.65 km2、阳朔镇75.52 km2），这直接决定了乡镇内不同土地利用类型面积的大小，因此兴坪镇的生态系统服务价值量最高达323.22×106元（2010年），而福利镇和阳朔镇次之。

从生态系统各单项服务功能的价值量看（见表4），阳朔县各单项生态系统服务价值从1999年10.67×108元小幅增长到2005年的11.65×108元，在2005年至2010年间实现了较快的增长，达到14.87×108元，而1999年至规划年末2020年总共增加了近10×108元，这说明阳朔县未来的生态系统服务价值仍具有很大的提升空间，阳朔县的生态环境和生态服务功能将会向更好的方向发展。从各单项生态系统服务价值来看，阳朔县生态系统主要服务功能为水源涵养、土壤形成和生物多样性等。这主要得益于阳朔县在“十一五”期间实施了一批国家林业重点生态工程，2005～2009年，全县共完成造林面积4 315.3 hm2，其中国家重点工程（退耕还林）造林面积1 933.3 hm2，面上造林2 328 hm2；实施国家重点生态公益林管护面积48 960 hm2；着力治理岩溶地区的石漠化问题，采取小流域规划治理并运用植物措施和工程措施等对阳朔境内石漠化山地进行保护和修整。

此外，三个乡镇中各单项生态系统服务价值量中，兴坪镇最高约3.23×108元（2010年）、福利镇1.78×108元、阳朔镇0.585×108元。一方面，这与三个乡镇的实际面积存在较大差别有关，另一方面，三个乡镇的旅游开发程度和生态环保措施也是差别产生的重要因素，如兴坪镇境内的国家森林公园面积近8 533.33 hm2，当地重视对自然生态环境的保护和改善并且开发了大量的森林旅游产品发展生态旅游。

表4 阳朔县及所辖兴坪镇、福利镇、阳朔镇各项生态系统服务服务价值变化Table 4 Changes of ecosystem service values of different items in Yangshuo county and subordinate each townships(Xingping town, Fuli town, Yangshuo town)

3 结论与讨论

根据阳朔县1999年、2005年、2010年以及阳朔县土地利用总体规划（2006～2020年）年末2020年的土地利用数据，统计阳朔县及所辖阳朔镇、福利镇和兴坪镇的土地利用变化，参考Costanza等人提出的评价模型并结合国内学者谢高地确定的生态系统服务价值系数，估算了由于土地利用变化引起的生态系统服务价值量的损益，主要研究结论如下：

（1）根据阳朔县和阳朔镇、福利镇及兴坪镇在三个时期的土地利用类型变动情况的分析，对全县及三个乡镇的土地利用的变化趋势可以概况为：阳朔县的耕地面积在研究期内变动幅度较小，处于波动增减的发展态势，三个乡镇中只有阳朔镇的耕地面积一直处于减少的趋势，而且降幅在不断的拉大；林地面积是阳朔县增长最快、占总面积比例最大的土地类型，处于先快后慢的增长态势，三个乡镇的林地面积增幅在研究期内持续增高；水域与湿地面积是阳朔县占比最小的土地类型，但一直保持着增长的势头；建设用地处于小幅慢速增长，而未利用土地面积持续减少，降幅显著，基本转化成了林地和耕地。

（2）在生态系统服务价值上，阳朔县在研究期内保持着持续的增长局面，总体上表现为1999年至2005年的低速增长，增幅为8.4%，2005年至2010年实现较快增长达到约21.7%，而在规划期末2020年总值已经达到了2 070.24×106元，增幅为48.4%。三个乡镇的增长速度基本与阳朔全县保持着一致。这表明阳朔县的生态环境得到了很大的改善，正向着可持续的方向发展。从各单项生系统服务价值的测算结果可以发现，阳朔县生态系统的服务功能主要体现在水源涵养、土壤形成和生物多样性方面，这三大主要的服务功能在研究期内处于比较平缓的增长；而三个乡镇的主要生态系统服务功能与阳朔县完全相同。

（3）从阳朔县和所辖阳朔镇、兴坪镇及福利镇的生态系统服务价值的发展趋势可以发现，阳朔县的旅游发展战略对此有极大的促进作用。从整体上看，阳朔县保持了生态系统服务价值的逐年提升，生态环境状况良好，旅游强县、旅游立县的思想以及林业、水域、沼气等生态环保措施效果显著；各乡镇依据资源条件，开展生态旅游、休闲旅游和农业观光旅游的举措符合市场需求，对保护和完善阳朔全县的自然生态系统提供了良好的保障。

（4）阳朔县生态系统服务价值总体上呈现逐年增加的趋势，这表明阳朔县生态系统结构在不断的优化，取得了较好的生态效应。但也应该注意到，目前阳朔县生态系统服务价值的增加主要来自于未利用土地的开垦利用，转化为林地和少数水域用地的价值增量，实际上土地利用方式和技术水平还处于较低层级，当地生态环境效益提升仍停留在依靠土地数量增加方面。因此，在后期的开发过程中，阳朔县需要注重生态环境的保护问题，着力提高土地的集约、高效利用，提高单位面积生态环境效益的同时也要保障经济效益的提升，实现生态系统与经济社会可持续发展。

[1] 张正峰.土地整理中的生态服务价值损益估算[J].农业工程学报,2008,24(9):69-72.

[2] Costanza R, d’Arge R, de Groot R, et al. The value of the world’s ecosystem services and natural capital[J].Nature, 1997,387:253-260.

[3] 欧阳志云,王如松,赵景柱.生态系统服务功能及其经济价值评价[J].应用生态学报,1999,10(5):635-640.

[4] 许中旗,李文华,闵庆文,等.锡林河流域生态系统服务价值变化研究[J].自然资源学报,2005,20(1):99-104.

[5] 熊 鹰,谢更新,曾光明,等.喀斯特去土地利用变化对生态系统服务价值的影响——以广西环江县为例[J].中国环境科学,2008,28(3):210-214.

[6] Kreuter U P, Harris H G, Matlock M D, et al. Change in ecosystem service values in the San Antonio area, Texas[J].Ecological Economics, 2001,39:333-346.

[7] 蔡邦成, 陆根法, 宋莉娟,等.土地利用变化对昆山生态系统服务价值的影响[J].生态学报,2006,26(9):3005-3010.

[8] 周红艺,熊东红,杨 忠.元谋干热河谷土地利用变化对生态系统服务价值的影响[J].农业工程学报,2008,24(3):135-138.

[9] 胡金龙,王金叶,周志翔,等.桂林市土地利用变化对生态服务价值的影响[J].中南林业科技大学学报,2012,32(10):89-93.

[10] 向悟生, 李先琨, 丁 涛,等.土地利用变化对漓江流域生态服务价值影响[J].水土保持研究,2009,16(6):46-50.

[11] 伍 星, 沈珍瑶, 刘瑞明,等.土地利用变化对长江上游生态系统服务价值的影响[J].农业工程学报,2009,25(8):236-241.

[12] 谢高地,鲁春霞,冷允法,等.青藏高原生态资产的价值评估[J].自然资源学报,2003,18(2):189-195.