2000年—2020年中国西南地区生态系统服务价值研究

文章编号：1673-887X(2023)05-0085-04
2000年—2020年中国西南地区生态系统服务价值研究
胡晓贞
（重庆师范大学地理与旅游学院，重庆401331）
摘要文章采择经多因子修正后的单位面积生态系统服务价值当量因子，对中国西南地区2000年—2020年5个时期的9种生态系统服务进行价值估算。

结果表明：西南地区土地利用类型主要是林地和草地，总服务价值量分别为44766×108、44 756×108、42861×108、46519×108和45632×108元，呈先降后升态势。

就生态系统类型而言，林地价值最高；就生态系统服务类别而言，水文调节最高；2000年—2020年，西南地区生态系统服务价值自西向东递增，随着生态保育规程的传扬和广众治污养护思潮的增益，生态地物水准得到改进，情势得以向好。

关键词西南地区；土地利用；生态系统；服务价值
中图分类号S718.5文献标志码A doi:10.3969/j.issn.1673-887X.2023.05.032
Study on Value of Ecosystem Services in Southwest China from2000to2020
Hu Xiaozhen
(Geography and Tourism College,Chongqing Normal University,Chongqing401331,China)
Abstract：In this paper,the value equivalent factor of ecosystem services per unit area,modified by multiple factors,was used to es‐timate the value of9ecosystem services in5periods from2000to2020in southwest China.The results show that the main types of land use are forest and grassland.The total ESV from2000to2020were showing a trend of first decline and then increase.In terms of ecosystem types,forest has the highest.In terms of ES categories,hydrological regulation is the highest.ESV has been increasing from west to east,and with the implementation of ecological protection policies and people's awareness,the quality of the ecological environment and the ecological situation has been improved.
Key words：southwestern area,land use,ecosystem services,service value
生态系统服务即人类从生态系统功能中直接或间接获得的效绩[1]，在1970年发表的《人类对全球环境的影响》中首次提出[2]，经Holdren[3-5]等人发扬，积渐成为公论并习用。

随着研究深化，生态系统服务价值在中外引起轰动，国内先达谢高地创议的当量因子法[6]被深远采用。

同时，有研究表明，土地利用变化与生态系统服务价值变化交关[7]，对区域可持续衍化起支柱作用[8]。

西南地区是我国精要生态屏藩，也是寰球生物多样性的轴心地带。

该地区自然环境繁杂，喀斯特地貌辽阔，土地利用失宜会带来现实风险，深化生态危境。

因此，寻求土地利用对生态系统造成的负面功用，及时调整其构型[9]，对研究区可持续演进具有效力。

目前该地区虽已有交关研究[10]，但其地形繁复，生态与经济快速发展，前人研究与本研究偏重不同，且相距辽远，故对土地利用与生态系统服务价值作进一步探讨。

本文选择生态环境卓异且突出的西南地区为研究对象，探究2000年—2020年土地利用变化，运用CASA和InVEST 模型，根据社会经济、NPP、降水和土壤保持状况对价值当量进行修正，剖释生态系统服务价值特质及土地利用变化对生
态系统服务价值的效应，以期为西南地区土地规划与生态恢复提供辅助与参考。

1研究区概况
西南地区由重庆市、四川省、贵州省、云南省、广西壮族自治区以及青海省和西藏自治区的部分区域组成，地处21°48’~37°36’N，82°42’~113°41’E，总面积约230×104km²。

研究区气候类型丰赡，生态类别繁多，有较高研究价值。

2数据来源与研究方法
2.1数据来源
土地利用和归一化植被指数数据均来源于中科院资环数据中心（https://），土地利用数据空间分辨率为1km，综合评价精度达90%以上，结合实际情况及前人研究[10]，划分为耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地；归一化植被指数源于月度1km空间分布数据集。

气象数据来源于国家气象科学中心（）的气候日值数据集和气象辐射月值数据集。

高程数据来源于地理空间数据云（）的ASTER GDEM30m分辨率数字高程数据。

土壤数据来源于国家青藏高原科学数据中心（）提供的中国土壤数据集。

粮食价格、产量、种植面积等社会经济数据从各省《统计年鉴》获得。

NPP由CASA模型结合土地利用、归一化植被指数、气象等数据模拟获得；土壤保持量由InVEST模型结合高程、土壤、土
收稿日期2022-11-29
作者简介胡晓贞（1997-），女，重庆人，研究方向：生态系统服务、城乡规划与人居环境。

调查研究
第5期（总第401期）85
地利用等数据模拟获得。

2.2研究方法
2.2.1
土地利用变化研究
（1）土地利用转移矩阵。

土地利用转移矩阵可映现研究期初和期末土地利用构型特征及地类间面积演化[11]，见公式（1）。

S ij =éëêêêêùû
úúúúS 11
…
S 1n ………S n 1
…S nn .（1）
式中：S ——土地利用面积（km 2）；n ——土地利用类型数量；i 和j ——期初和期末土地利用类型。

（2）土地利用单一动态度。

一定时间内土地利用类型流变情况及激剧水平[12]演变见公式（2）。

K =U b -U a U a ×1T
×100%.
（2）
式中：K ——土地利用单一动态度；U a 和U b ——期初和期末某土地利用类型面积（km 2）；T ——研究时间长度（a ）。

2.2.2
生态系统服务价值研究
以谢高地[13]等人提出的研析办法为根基，对准西南地区社会经济境况，修正各生态系统服务[14]，公式（3）~（6）计算当量修订系数，后以2000年—2020年七省市粮食均价（2.03元/kg ）和农田均产（461130.30kg/km ²）为标准，按照单位面积无人力投入的自然生态系统价值是农田食物生产价值的1/7[15]计算出各生态系统的单项服务价值，经公式（7）计算出总生态系统服务价值。

建设用地价值参合袁兴中等[16]的研求成果进行定额。

（1）地区修正法。

应用以农田为基准的地区修正法修正各生态系统服务[17]，见公式（3。

E i =Q Q 0
×E 0i .
（3）
式中：E i ——修订后第i 类土地利用类型价值当量；Q 和Q 0——研究区和全国农田粮食单产；E 0i ——第i 类土地利用类型价值当量，i =1，2，…，6分别代表耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地。

（2）NPP 因子修正。

选用CASA 模型[18]估算NPP，对食物生产、原材料生产、气体调节、气候调节、废物处理、维持生物多样性和提供美学景观服务进行NPP 因子修正[19]，见公式（4）。

NPP i =
NPP i _y
()∑NPP i _y
÷5
×E i .
（4）
式中：NPP i ——经NPP 修正后第i 类土地利用类型价值当量；NPP i_y ——第y 年第i 类土地利用类型单位面积NPP ；y ——年份；E i 和i 同上。

（3）降水因子修正。

韩鹏等[20]认为水文调节会受降水影响，故对水文调节服务进行降水因子修正，见公式（5）。

PRE i =PRE
PRE 0
×E i .（5）
式中：PRE i ——经降水因子修正后第i 类土地利用类型
水文调节服务价值当量；PRE 和PRE 0——2000年—2020年研究区和全国年均降雨量；E i 和i 同上。

（4）土壤保持因子修正。

因西南地区喀斯特地貌广远，多水土流失、滑坡泥石流等地层灾患，土壤保持量易受影响，因而采择InVEST 模型估算研究区土壤保持量修正保持土壤服务[6]，见公式（6）。

S i =
S i _y
(
)
∑S i _y ÷5
×E i .
（6）
式中：S i ——经土壤保持因子修正后第i 类土地利用类型土壤保持服务价值当量；S i_y ——研究区第y 年第i 类土地利用类型土壤保持量；y 、E i 和i 同上。

（5）生态系统服务价值计算，见公式（71）。

ESV =
∑i =1
n ∑
j =1
m A i ×CV ij .
（7）
式中：ESV ——生态系统服务总价值（元）；A i ——研究区第i 类土地利用类型面积（km 2），CV ij 为第i 类土地利用类型的第j 种生态服务单位价值（元•km -2•a -1）。

3结果与分析
3.1土地利用变化分析
2000年—2020年西南地区土地利用变化见图1。

2000
年—2020年，林地和草地为核心土地利用类型。

综观总体，耕地、草地、未利用地萎缩，林地、水域、建设用地增补。

林地面渐增，未利用地逐年消减，呈负变化。

其中，运作退耕还林、防护林营造等生态规划以及兴建城市景观是其土地利用变化的主因。

图1
2000年—2020年西南地区土地利用转移矩阵
Fig.1Land use transfer matrix in southwest China from 2000to 2020km²
土地利用
类型
2000
耕地林地草地水域建设
用地未利用地
总计2020
耕地
179446762103763235464914329
302077林地
1110086213551767492786817
11783924498草地
220137998964636113507371
128293890534水域
21473516
1085533178221
15491
65408建设用地1748938312387
672
429423
28696未利用地209840
7302071792628105109379总计3323127857419470046086810643184024
2320592
3.2生态系统服务价值分析
3.2.1
生态系统服务价值总体转变特质
由2000年—2020年西南地区各类生态系统服务价值移
易可知（表1），其总价值变化细微。

林地总价值最大，建设用地以负值显见。

2000年—2005年，总价值下滑，水域波动最大。

2005年—2010年，价值依然下跌，以林地和草地最为明显。

2010年—2015年，除未利用地外均呈升幅。

2015年—2020年，草地跌落最为凸显，林地呈扬升趋势。

2000年—2020年，总价值整体爬升，林地增益最多，再者为水域，虽演化轻微，但供给较大。

2000年—2020年研究区总价值先减后增波动起伏，主要因由研究初期西部大开发战略启动，建设
调查研究
第5期（总第401期）
胡晓贞：2000年—2020年中国西南地区生态系统服务价值研究86
用地递加，耕地、林地与草地被占据，从而引致生态植被破毁导致价值下跌；而伴随着生态战略的履践和公众环境维护认知的巩固，价值有所抬升。

表12000年—2020年西南地区生态系统类型价值变化Tab.1Change of ecosystems value in southwestern area from2000to2020
×108元
2000年2005年2010年2015年2020年变化率（2000年
—2020年）
%
耕地
2817
2809
2659
2893
2499
-11.29
林地
25727
25753
24673
26759
28280
9.92
草地
12145
12165
11609
12638
11124
-8.41
水域
3970
3936
3855
4211
4047
1.94
建设
用地
-185
-197
-215
-290
-470
154.05
未利
用地
293
290
280
308
152
-48.12
总计
44767
44756
42861
46519
45632
1.93
3.2.2生态系统单项服务价值转变特质
由2000年—2020年西南地区各服务价值移易可知（表2），2000年—2020年，水文调节价值量最大，次之为维持生物多样性，余下服务价值比重偏少。

2000年—2005年，仅保持土壤呈上涨态势。

2005年—2010年，所有服务价值均减缩。

2010年—2015年，除水文调节外，余下服务均呈增幅。

2015年—2020年，保持土壤增进最大，余外服务价呈消减状态。

2000年—2020年，保持土壤服务价值发展剧烈，其主因是随着生态境况优化，林地和草地的土壤保持量均升涨，兼之基本经济建设不断演进，使得城镇面积增补。

表22000—2020年西南地区不同服务价值变化
Tab.2Economic value change of different services in southwestern
area from2000to2020×108元生态系统服务
供给服务
调节服务
支持服务文化服务
食物生产
原材料生产
气体调节
气候调节
水文调节
废物处理
保持土壤
维持生物多样性
提供美学景观
2000
1298
3614
6520
6979
9288
5032
876
7559
3601
2005
1262
3548
6394
6850
9281
4924
1535
7423
3540
2010
1219
3415
6146
6590
9277
4722
951
7137
3403
2015
1337
3752
6768
7262
9241
5226
1317
7859
3757
2020
1132
3592
6270
6683
9848
4617
2827
7210
3451
3.2.3生态系统服务价值空间分布
2000年与2005年，西南地区生态系统服务价值以西高东低、南高北低的态势呈现；2010年、2015年和2020年为自西向东递进增加（图2）。

高值主要分布在青海、西藏、川西及广西山地丘陵地区。

青海、西藏和川西为高海拔地区，受人为影响细微，植被源流管护完整，生态优良卓著；广西山地丘陵雨热丰沛，植被覆盖高，生态境况上佳。

低值多分布在北部和东南部，北部地形地貌导致植被覆盖低，多空荒地；东南部城市群飞速扩展，建设用地比重倍加。

4讨论与结论
生态系统服务可以看作承接生态系统与人类社会的引桥，与人类国计和民生福祉过从甚密，故评议研究区生态价值有助于当地生态系统修复。

本文择采多因子修正单位面积生态系统服务价值当量，并基于此评估西南地区2000年—2020年生态系统服务，得出以下结论。

（1）研究期间西南地区耕地、草地、未利用地面积下滑，林地、水域、建设用地面积攀升，主要土地利用类型为林地和草地，其间变迁最为凸显。

（2）随着西部大开发战略运作，建设用地扩展，耕地、林地、草地被占用，生态系统服务价值削减；而护坡护林等生态战略的履践，促成总价值升高。

按生态系统类型划分，林地价值最高；按生态系统服务类别划分，水文调节价值最高。

（3）西南地区生态系统服务价值自西向东递进增加，其空间迥别主要受植被覆盖、土地利用、土壤保持、基本生态建设战略等多方面影响。

随着生态保育规程的传扬和广众治污养护思潮的增益，其生态地物水准改进，生态情势向好。

本研究在运思当量因子法时，虽已结合区域境况修正相关系数，综合考量影响生态系统服务价值的自然和社会经济因素，但西南地区自然地理环境繁复，海拔差异并未纳入本研究筹思中，且在考虑七省市粮食均价和农田均产时，未考虑到各省经济文化及发展状况之间的差异。

因此，对其价值研讨还需更深层次寻索，在后续研究中可根据地形、地貌、海拔及更细化的社会发展数据，对研究区境况进行合理修正后再衡量缕析，以便更符合当地实情。

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（下转第90页）
调查研究
农业技术与装备
第5期（总第401期）87
自然灾害防控体系建设，推进以防治有害生物、防范低温冻
害、防御高温干旱、大风、洪涝为主的农业气象灾害综合防控体系建设，推进防灾减灾与病虫害防治体系建设，完善重点防洪应急工程体系。

加强各乡镇村落气象灾害监测站建设和气象灾害预警信息工程建设。

创新农业农村民政救助制度，完善农村保险减灾机制，实现技术防灾减灾与政策性农业保险、民政救济有效衔接，建立起灾后快速启动救济帮扶和保险核查理赔抗灾减灾机制，增强农民与其他农业经营实体恢复生产、生活的能力，确保乡村振兴下邵武市特色农业产业的健康、稳定发展。

3.6
农业科技在特色农业产业发展中的作用
随着社会的迅猛发展，农业科学技术在特色农业产业发展中占据越来越重要的位置。

要想不断促进邵武市特色农业产业化，达到农业产业结构优化升级的目标，就需要充分发挥农业科技的作用[13]。

农业科技的使用主要表现在：第一，要强化农业科技应用推广，不断构建相对全面的农业科技实施机制。

各级政府部门应该不断增加农业技术科技研发投入，引导和扶持农业企业发展。

还需要不断完善和创新应用机制，全面支持特色农业产业科技示范基地的建设。

第二，要不断提升农业机械化以及信息化水平[14]。

强化机械化和灾害预警信息系统的建设，大大提升农业生产效率，确保农业的有效产出。

第三，应该及时发布农业需求信息从而指导农业生产。

在确保粮食安全的状况下，发挥市场的最大作用把特色农业生产与农业消费有机结合，进一步提升特色农业经济效益。

4结语
总之，特色农业产业化发展在乡村振兴战略中至关重
要。

对于邵武市而言，特色农业产业化发展主要涉及到特色林果、特色茶叶、菌类、中药材、畜牧、水产养殖等产业。

当前，邵武市特色农业产业化发展在资金、人才、技术等方面还存在不足之处，今后还需要积极探索适合当地实际情况的特色农业发展路径，要加大特色农业资金、技术的投入力度，加强特色农业气象服务工作的开展，同时强化农民和农业专业
人才的培养。

通过各类措施的有效实施，进一步促进邵武市特色农业产业化的高效高质量发展。

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理论研究
第5期（总第401期）
谢芳，游华标，黄金洪：乡村振兴下邵武市特色农业产业化发展路径研究90。