2010年—2020年娄烦县生态系统服务价值研究

王 茹

（1.太原学院 园林科学院研究所，山西 太原 030032；2. 太原学院 艺术设计系，山西 太原 030032）

生态系统服务（Ecological Services）是指通过生态过程和功能使人类直接或间接从生态系统中得到的惠益[1-3]。生态系统服务价值（Ecological Services Value，ESV）评估是将人从生态系统中获得的惠益转换为货币形式，更加直观地反映其生态系统的服务能力[4，5]。生态系统服务价值评估能够为识别生态修复关键空间提供依据，对区域生态环境的保护及生态安全格局的构建具有重要意义。目前，相关专家学者在生态系统服务价值评估方法、不同尺度与不同生态环境ESV 评估应用[6]以及ESV 相关影响因素分析[7]等几个方面展开了研究。

1 研究区概况

娄烦县为山西省太原市下辖县，其下辖3 个镇、5 个乡，地理坐标为东经111°31′～112°02′，北纬37°51′～38°13′，地处吕梁山腹地、汾河中上游，是太原市重要的生态屏障和水源地，研究娄烦县ESV能够为其今后可持续发展提供参考。

2 研究方法与数据来源

研究采用千年生态评估方法，将生态系统服务分为4 大类11 个小类，4 大类分别为供给服务、调节服务、支持服务和文化服务[8]。生态系统服务价值评估方法采用谢高地等提出的“单位面积价值当量因子法”，将1 hm2农田生态系统粮食生产的净利润3 406.5 元作为一个标准当量因子的生态系统服务价值[3]。生态系统服务价值的计算公式如下：

式中：Dj——j类土地覆被类型的面积，Er j——j类土地覆被类型r 种生态系统服务类型单位面积（1 hm2）的生态系统服务价值。

土地覆被类型数据来源于地球大数据科学工程数据共享服务系统30M 精度数据，应用GIS 软件提取娄烦县2010年、2015年、2020年3期土地覆被类型数据，结合谢高地等[3]的研究成果将其整合成10个二级地类分别为旱田、水田、针叶、阔叶、灌木、草原、湿地、荒漠、裸地和水体。根据公式（1）以及谢高地等[3]不同土地覆被类型单位面积ESV 当量计算娄烦县3期ESV。

3 结果与分析

3.1 2010年—2020年娄烦县土地覆被类型面积变化

对娄烦县3 期土地覆被类型面积变化进行统计，结果如表1 所示，草原呈持续下降趋势，裸地呈持续增长趋势，其他8类土地覆被类型呈现浮动变化。

表1 2010年—2020年娄烦县土地覆被类型面积变化Tab.1 The changes of land cover types and areas in Loufan County from 2010 to 2020

2010年—2015年娄烦县旱地、水田、阔叶林、草原、荒漠这5 类土地覆被类型的面积都有不同程度的减少，其中荒漠面积减幅最大为63.10%；针叶林、灌木、湿地、裸地、水体5 类土地覆被类型的面积都有不同程度的增加，其中灌木面积增幅最大为139.67%。

2015年—2020年娄烦县灌木、针叶林、水体、草原4 类土地覆被类型的面积有所下降，其中灌木面积减幅最大为40.48%；其余6 类土地覆被类型面积都有所增加，其中荒漠、水田这2 类土地覆被类型的面积增幅较大，分别为250.10%、156.69%；荒漠单位面积ESV 相对较低，荒漠面积增大不利于整体生态功能的提升。

对比研究初末2期（2010年与2020年），草原与水体面积减少，由于草原为娄烦县面积最大的土地覆被类型，即使减幅仅为1.51%，也会对娄烦县生态环境造成较大的影响。其他8 类土地覆被类型面积增加，但针叶林、阔叶林2 类单位面积ESV 相对较高的土地覆被类型增幅较小，分别为0.52% 和1.37%；湿地与灌木面积有较大幅度的增加，这一变化能够有效提高娄烦县的生态功能。10年间，水田面积增幅最大为111.09%，旱地增幅16.97%，表明娄烦县在持续发展农业；而裸地增幅55.97%，表明娄烦县10年间城市建设力度较大。

3.2 2010年—2020年娄烦县各乡镇ESV变化

按照行政区划分别计算娄烦县8 个乡镇3 期ESV（见表2）。米峪镇乡3 期ESV年均值最大为72 110.149×104元，静游镇ESV年均值最小为26 726.774×104元。娄烦镇年均ESV 密度最大为47 411.27 元/hm2，静游镇年均ESV 密度最小为18 485.253元/hm2。

表2 2010年—2020年娄烦县各乡镇ESV变化统计Tab.2 The statistics of ESV changes in towns and townships of Loufan County from 2010 to 2020

2010年—2015年天池店乡、米峪镇乡、盖家庄乡3个乡镇ESV 减少，减幅分别是8.61%、6.91%、5.26%；其他5 个乡镇ESV 均有增加，马家庄乡增幅最大为8.18%。2015年—2020年庙湾乡、静游乡、马家庄乡、娄烦镇ESV 减少，其中庙湾乡减幅最大为9.11%；杜交曲镇、盖家庄乡、米峪镇乡、天池店乡4个乡镇ESV均有增加，天池店乡增幅最大为9.37%。

2010年—2020年仅有杜交曲镇ESV呈持续上升趋势，其他7 个乡镇ESV 为波动变化。对比研究初末2 期各乡镇ESV变化，庙湾乡、娄烦镇、天池店乡3 个乡镇ESV 有不同程度下降；其他5 个乡镇ESV 均有上升，但上升幅度都较小，盖家庄乡增幅最大但也仅有1.63%。

3.3 2010年—2020年娄烦县ESV变化（见表3）

表3 2010年—2020年娄烦县ESV变化统计Tab.3 The statistics of ESV changes in Loufan County from 2010 to 2020

2010年—2015年娄烦县ESV 总值下降了0.37%，一级生态系统服务类型ESV 变化都比较小，其中供给服务ESV 以及调节服务ESV 分别上升0.09% 和0.16%，支持服务ESV 和文化服务ESV 分别下降2.22% 和1.28%。二级生态系统服务类型中仅有水资源供给以及水文调节ESV 增加，分别增长4.13% 和3.03%；其余9 类生态系统服务类型ESV 均有所下降，原料生产ESV 下降最大，减幅为2.79%，气候调节ESV 减幅次之为2.70%，净化环境ESV减幅最小为1.28%。

2015年—2020年娄烦县ESV 总值下降了0.74%，供给服务和调节服务ESV 分别下降1.22% 和1.69%，支持服务和文化服务ESV 分别上升2.46% 和1.46%。二级生态系统服务类型中水资源供给、水文调节ESV 为下降趋势，分别为8.22%和5.99%，其他生态系统服务类型为上升趋势，其中，食物生产ESV 上升幅度最大为4.33%，净化环境ESV 上升幅度最小为0.73%。

2010年—2020年3 期娄烦县ESV 总体呈现持续下降趋势，但每期变化幅度都比较小。研究初末2期对比，ESV下降了1.10%。4 个一级生态系统服务类型中，供给服务ESV 下降了1.12%，调节服务下降了1.53%，支持服务ESV 提高了0.18%，文化服务ESV 提高了0.16%。在二级生态系统服务类型中，水资源供给ESV 减幅最大为4.42%；食物生产ESV增幅最大为1.94%。

4 结语

2010年—2020年，米峪镇乡3 期ESV 平 均 值 最 大 为72 110.149×104元，该乡大部分区域海拔高、坡度较陡，一定程度上限制了城市建设活动，从而使生态环境得到了较好的保护。娄烦镇年均ESV 密度最大为47 411.27 元/hm2，该区域水体面积是8 个乡镇中最大的，而水体是单位面积ESV 最高的土地覆被类型；此外，2015年开始其湿地面积从2010年的全县第二位上升到了第一位，湿地是单位面积ESV 第二高的土地覆被类型。因为这2 点原因，娄烦镇ESV 相对较高。2010年—2020年杜交曲镇ESV虽然增幅较小，但呈持续上升趋势，这是因为该镇主要发展第一、第三产业，近年来立足当地实际情况主打“农旅融合牌”走生态友好型路线。静游镇ESV年均值以及年均ESV 密度都是最小，其裸地面积逐年增加，而水体面积相较研究初期减少，这是其ESV 较小的主要原因。

2010年—2020年，娄烦县ESV 总体呈现持续下降趋势，但是下降幅度较小，荒漠、裸地面积的大幅度增加是造成娄烦县ESV 下降的主 要原因。2010年—2015年、2015年—2020年全县ESV 减幅均未超过1%，幅度变化较小，表明娄烦县生态环境变化较小，但也受到一定的破坏。

随着娄烦县汾河中上游山水林田湖草生态保护修复工程的开展，娄烦生态环境提升将会迎来新的机遇，未来娄烦县ESV 有望改变其下降趋势。西南部山区是生态保护重点区域，而静游镇是全县生态修复重点关注的区域。但本研究仅从土地覆被类型的角度去评估娄烦县ESV，未能进一步从林草生长的具体状况、水体水质等方面考虑这一问题，今后可深入研究。