基于生态系统服务价值的土地利用总体规划实施与评估

谢小棠，黄义忠，胡 松，和圆媛，袁 泉

（昆明理工大学，云南昆明 650093）

基于生态系统服务价值的土地利用总体规划实施与评估

谢小棠，黄义忠∗，胡 松，和圆媛，袁 泉

（昆明理工大学，云南昆明 650093）

土地提供的生态系统服务是人类生存和发展的基础，本文尝试将生态系统服务价值的概念引入土地利用总体规划评估中，结合云南省华宁县宁州街道数据，通过对规划基期年、阶段目标年以及目标年的土地利用、土地利用程度以及生态系统服务价值变化进行测算、对比分析，得出土地利用总体规划的实施评价结果。结果表明，规划期间华宁县宁州街道生态系统服务价值下降程度大于预期目标，规划实施未达到预期目标。研究成果可为土地利用总体规划实施评估拓展新的思路和途径。

生态系统服务价值；土地利用总体规划；评估；宁州街道

文献著录格式：谢小棠，黄义忠，胡松，等.基于生态系统服务价值的土地利用总体规划实施与评估［J］.浙江农业科学，2015，56（1）：115－118.

DOI 10.16178／j.issn.0528⁃9017.20150137

调整土地利用结构、优化用地布局、加强生态环境保护是土地利用总体规划的主要目标之一。自2011年全国土地利用总体规划完善规划编制完成以来，土地利用总体规划得以有序开展实施。为全面掌握土地利用总体规划的实施情况，同步推进保护资源与保障发展目标，不断提高土地利用规划的科学性和合理性，保障和促进科学发展，促进经济社会全面协调可持续发展，国土资源部针对土地利用总体规划实施情况开展了定期评估工作。

土地利用总体规划通过优化土地利用方式和布局提升土地生态系统服务价值［1］。本文尝试将生态系统服务价值的概念引入土地利用总体规划的评估中，通过比较规划基期年、目标年各类土地变化情况及其对土地生态系统服务价值的影响情况，量化分析土地利用总体规划实施以来的生态效应，从生态学的角度对土地利用总体规划的实施情况进行评价。

1 材料与方法

1.1 研究区概况与数据来源

宁州街道是云南省玉溪市华宁县县政府所在地，辖区面积437.8 km2，城区面积23.8 km2。2013年末，全街道总人口80 513人。宁州街道属高山丘陵、河谷盆地相间地形，气候温和，年平均气温16.8℃，降水丰富，年降水量837.9 mm，日照充足，年日照时数达1 935.02 h，境内河流繁多，矿产资源丰富。

本研究所用数据分别来源于宁州街道第二次全国土地调查2009年标准时点统一更新数据，宁州街道第二次全国土地调查2012年度土地利用变更数据，宁州街道土地利用总体规划（2010－2020年）数据，以及华宁县历年统计年鉴。

1.2 研究方法

从生态效益的角度对土地利用总体规划进行评价，引入土地利用年变化率、土地利用程度综合指数及生态系统服务价值进行比较说明。

土地利用变化率用来描述研究区土地利用变化的速度［2］，本文通过对研究区规划实施阶段以及目标阶段各地类年均变化率进行对比，分析得出各地类变化速度是否在预期范围内。土地利用程度综合指数用以反映研究区土地利用的深度和广度［2］，在本文中采用庄大方等［3］提出的土地利用程度指数模型进行计算，通过比较研究区两个研究时段的土地利用程度综合指数年均变化率，来说明规划实施期间土地的开发利用是否控制在合理的度量内。生态系统服务价值是指人类可直接或间接从生态系统得到的利益的价值量。目前，国内关于生态系统服务价值的计算方法主要是采用谢高地等［4］提出的方法，本研究借此以价值量的形式描述规划的实施对生态系统服务价值的影响。

2 结果与分析

2.1 宁州街道土地利用变化土地利用变化率计算模型：

式（1）中：K为土地利用年变化率；Ua和Ub分别表示研究期初和研究期末某一种土地利用类型的数量；T表示研究时段长（年）［5］。

根据研究需要，本文将宁州街道的土地划分为耕地、园地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地（包括其他农用地和自然保留地）7种类型，根据土地利用变化情况的相关公式，得到各种类型土地利用变化情况（表1）。

表1看出，宁州街道2009－2012年补充耕地速度小于规划预期目标；园地的减少速度大于规划预期目标；林地的减少速度大于规划预期目标；草地未发生变化；水域的减少速度大于规划预期目标；建设用地的扩张速度大于规划预期目标；未利用地的减少速度小于规划预期目标。故除草地和未利用地外，其他地类的变化均未达到预期目标。

表1 宁州街道土地利用变化情况

2.2 土地利用程度变化

为掌握宁州街道土地利用的深度和广度，对其土地利用程度综合指数进行研究。根据刘纪远等［3］提出的土地利用程度综合分析方法，土地利用程度综合指数计算公式：

式（2）中：L表示某研究区土地利用程度综合指数；Ai表示研究区域内第i级土地利用程度分级指数；Ci表示研究区域内第i级土地利用程度分级面积百分比；n表示土地利用程度分级数［5］。

根据土地利用程度综合分析方法，将宁州街道土地等级划分为1，2，3，4四个等级，具体分级情况如表2所示。

表2 宁州街道土地利用类型程度分级

为了更直观地对比分析规划实施以来宁州街道的土地利用程度是否控制在预期范围内，以土地利用程度变化量和土地利用程度年均变化率来进行说明。其计算模型为：

式中：Lb⁃a表示土地利用变化量；R表示土地利用变化率；La和Lb分别表示a时间和b时间的区域土地利用程度综合指数；Cia和Cib分别为某区域a时间和b时间第i级土地利用程度面积比；T表示研究时间段（年）［2］。

根据土地利用程度综合指数及其变化量与年均变化率计算方法，得出宁州街道2009，2012，2020年土地利用程度综合指数，结果如表3所示。经测算，宁州街道2009－2012年土地利用程度综合指数年均变化量为0.18%，而2009－2020年规划年均变化量为0.17%，即至评估时点，宁州街道对土地的开发利用速度快于规划预期。

表3 宁州街道土地利用程度综合指数

2.3 生态系统服务价值分析

根据谢高地等［4］方法，生态系统服务价值计算模型：

式（5）中：ESV表示生态系统服务价值；Ak表示研究区k种土地利用类型的面积；VCk表示k种土地利用类型的生态系统价值系数［6－8］。根据谢高地等［4］提出的生态系统服务价值计算方法，生态系统价值系数与研究区农田自然粮食产量的经济价值有关，即：

式中：Ea表示研究区农田自然粮食产量的经济价值；Ta表示研究区在研究期限内的平均粮食总价值（元）；Sa表示研究区在研究期限内平均粮食播种面积（hm2）［5］。采用谢高地等［4］提出的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量，以宁州街道各年的耕地面积作为粮食播种面积进行计算，2009，2012，2020年宁州街道年均粮食播种面积为11 540.17 hm2。根据宁州街道历年统计年鉴数据，2008－2013年宁州街道粮食总产量的年均变化率为－5.75%，考虑到耕地数量的增加以及农业耕种技术的提高，将2008－2020年宁州街道的粮食总产量年均变化率设为－4%，由此可大致估算得到2020年宁州街道的粮食总产量为1 349.70万kg，则2009，2012，2020年宁州街道的年均粮食总产量为1 705.30万kg。为使各年生态系统服务价值的结果更具有可比性，以2010年全国粮食平均单价2.29元·kg－1作为整个研究期限内的粮食参考单价，由此可以相应计算得出2009，2012，2020年研究区内的平均粮食总价值为39 051 370元。根据公式（7），得出宁州街道2009－2020年农田自然粮食产量的经济价值为483.42元·hm－2。

根据计算得出的宁州街道农田自然粮食产量的经济价值，参考谢高地等［4］提出的研究方法，得出宁州街道各种地类的生态系统服务价值系数，结合公式（5），计算得出宁州街道2009，2012，2020年的生态系统服务价值（表4）。

表4 宁州街道各年度生态系统服务价值

由表4可知，2009年宁州街道的生态系统服务价值为228.11×106元，2012年为227.46×106元，2020年规划为227.98×106元，下降幅度超出2020年规划目标。

2.4 变差贡献率分析

变差贡献率可以用于判断各种土地利用类型变化对生态系统服务价值变化的影响程度［9］，用ESVcc表示，在本研究中用于确定宁州街道生态系统服务价值下降的原因。

式（8）中：ESVcc为生态系统服务变差贡献率，ESVia，ESVib分别为第i种土地利用类型在研究初期和研究末期的生态系统服务价值［9］。由此计算得出2009－2012年以及2009－2020年各地类变化对生态系统服务价值的影响程度（表4）。

由表4可知，区域生态系统是逐渐减少的，耕地和水域对区域生态系统服务价值是正贡献，而园地、林地和未利用地对区域生态系统服务价值是负贡献。各地类中，贡献率最大的是耕地和林地，宁州街道2009－2012年生态系统服务价值持续下降的主要原因是林地的减少，耕地的补充在一定程度上缓和了宁州街道生态系统服务价值的减少，但不能完全起到避免生态系统服务价值下降的效果。

3 小结与讨论

根据宁州街道土地利用规划与变化数据分析可知，宁州街道规划实施期间建设用地扩张过快，补充耕地未能达到预期目标，生态环境保护效果不理想。同时，通过引入土地生态系统服务价值，量化分析土地利用总体规划实施以来的生态效应，从生态学的角度对土地利用总体规划的实施情况进行评价，不失为一种新的评估思路和途径。

［1］ 邓舒洪.区域土地利用变化与生态系统服务价值动态变化研究［D］.杭州：浙江大学，2012.

［2］ 刘少博，徐立计，王小凡，等.土地利用变化对长沙市生态系统服务价值影响［J］.湖南大学学报：自然科学版，2010，37（4）：72－76.

［3］ 庄大方，刘纪远.中国土地利用程度的区域分异模型研究［J］.自然资源学报，1997，12（2）：105－111.

［4］ 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）：189－196.

［5］ 叶洪双，马永俊，陶姝沅.宜兴市土地利用变化的生态系统服务价值研究［J］.湖南农业科学，2013（23）：68－71.

［6］ 石惠春，师晓娟，刘鹿，等.兰州城市生态系统服务价值评估方法与结果比较［J］.中国人口·资源与环境，2013，23（2）：30－35.

［7］ 滕耀华，易武英.土地利用变化生态环境效应的动态评价：以邵阳县为例［J］.安徽农业科学，2012，40（19）：10286－10288.

［8］ 张珏，张慧.土地利用变化对嘉兴市生态系统服务价值损益的影响［J］.浙江农业学报，2014，26（2）：444－450.［9］ 邹金浪，王金政，王鹏，等.基于土地利用变化的红壤丘陵区生态系统服务价值响应及驱动因素分析［J］.安徽农业科学，2011，39（9）：5195－5198.

（责任编辑：高 峻）

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0528⁃9017（2015）01⁃0115⁃03

2014⁃09⁃30

云南省人才培养项目（kksy20121057）

谢小棠（1988－），女，浙江温州人，在读硕士研究生，主要研究方向为土地开发与生态保护，E⁃mail：215346084＠qq.com。

黄义忠（1972－），男，广西桂林人，副教授，硕士生导师，博士，主要研究方向为土地资源管理与环境地质，E⁃mail：hyizhong95＠163.com。