关中天水经济区生态系统服务价值转移研究

犛狋狌犱狔狅狀狋犺犲狋狉犪狀狊犳犲狉狅犳犲犮狅犾狅犵犻犮犪犾狊犲狉狏犻犮犲狏犪犾狌犲 犻狀犌狌犪狀狕犺狅狀犵犜犻犪狀狊犺狌犻犲犮狅狀狅犿犻犮狕狅狀犲
ＬＩＨｏｎｇｙａｎ，ＬＩＪｉｎｇ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＴｏｕｒｉｓｍａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＳｈａａｎｘｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＬａｎｄａｎｄ
ＲｅｓｏｕｒｃｅｓＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，Ｘｉ′ａｎ７１００６２，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ） 犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｂａｓｅｄｏｎｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇａｎｄ ＧＩＳ，ｔｈｅｓｐａｔｉａｌｔｅｍｐｏｒａｌｔｒａｎｓｆｅｒｏｆｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｒｖｉｃｅ ｖａｌｕｅｉｎｔｈｅｐａｓｔｔｅｎｙｅａｒｓｉｎ ＧｕａｎｚｈｏｎｇＴｉａｎｓｈｕｉｅｃｏｎｏｍｉｃｚｏｎｅｉｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ ｔｈａｔ：（１）ＴｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｒｖｉｃｅｖａｌｕｅｉｎＧｕａｎｚｈｏｎｇＴｉａｎｓｈｕｉｅｃｏｎｏｍｉｃｚｏｎｅｗｅｒｅ１７．８５３ｂｉｌｌｉｏｎ ｙｕａｎ，２６．３１３ｂｉｌｌｉｏｎｙｕａｎａｎｄ２７．０６５ｂｉｌｌｉｏｎｙｕａｎｉｎ２０００，２００５ａｎｄ２０１０，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．（２）Ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｒｖｉｃｅｖａｌｕｅｏｆＢａｏｊｉａｎｄＳｈａｎｇｌｕｏｃｉｔｙｗｅｒｅｉｎｔｈｅｌｅａｄｉｎｇｐｏｓｉｔｉｏｎｆｒｏｍ２０００ｔｏ２０１０． Ｆｒｏｍｔｈｅａｓｐｅｃｔｏｆｓｐａｔｉａｌｔｒａｎｓｆｅｒ，ｔｈｅｔｒａｎｓｆｅｒｖａｌｕｅｗａｓｂｉｇｇｅｓｔｆｒｏｍ ＢａｏｊｉｔｏＸｉ′ａｎｃｉｔｙ．（３）Ｉｎ ｔｅｒｍｓｏｆｌａｎｄｕｓｅｔｙｐｅ，ｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｒｖｉｃｅｖａｌｕｅｏｆｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄｗａｓｔｈｅｍｏｓｔ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｅｃｏ ｌｏｇｉｃａｌｓｅｒｖｉｃｅｖａｌｕｅｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄ ｗａｓｔｈｅｌｅａｓｔ．Ｔｈｅｔｒａｎｓｆｅｒｏｆｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｒｖｉｃｅｖａｌｕｅ ｍａｉｎｌｙｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄ，ｗｏｏｄｌａｎｄａｎｄｇｒａｓｓｌａｎｄ，ａｎｄｓｅｃｏｎｄｌｙｂｅｔｗｅｅｎｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄ ａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄ．（４）Ｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｒｖｉｃｅｖａｌｕｅｉｎｔｈｅｓｏｕｔｈｅｒｎｒｅｇｉｏｎ ｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎ ｔｈａｔｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｒｅｇｉｏｎｏｆＧｕａｎｚｈｏｎｇＴｉａｎｓｈｕｉｅｃｏｎｏｍｉｃｚｏｎｅ．Ｔｈｅｒｅａｒｅｒｅｇｉｏｎａｌｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｏｆｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎ，ａｎｄｉｔｎｅｅｄｓｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｎ ｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｒｅｇｉｏｎ． 犓犲狔狑狅狉犱狊：ＧｕａｎｚｈｏｎｇＴｉａｎｓｈｕｉｅｃｏｎｏｍｉｃｚｏｎｅ；ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｒｖｉｃｅｓｖａｌｕｅ；ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｍａｔｒｉｘ；ｓｐａ ｔｉａｌｔｒａｎｓｆｅｒ
第 ４２ 卷 第 １ 期
陕 西 师 范 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
Ｖｏｌ．４２ Ｎｏ．１
２０１４年１月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈａａｎｘｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ （ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） Ｊａｎ．，２０１４
文 章 编 号 ：１６７２４２９１（２０１４）０１００８６０６
１ 研究区概况
关中天水经济区包括陕西省 西安、铜川、宝 鸡、 咸阳、渭南、杨凌示 范 区、商 洛 的 ４ 区 县 和 甘 肃 省 天 水所 辖 行 政 区 域 ，共 ６５ 个 县 ；东 西 长 ５７３．４４ｋｍ， 南北宽 ２７６．９２６ｋｍ，总 面 积 ８．０１×１０４ｋｍ２，介 于 ３３°２１′３７″～３５°５１′１５″Ｎ，１０４°３４′４８″～１１０°４８′３９″Ｅ 之间；气 候 温 和，四 季 分 明，日 照 充 足，降 水 适 中，冬 无严 寒，夏 无 酷 暑，春 季 升 温 快，秋 季 连 阴 雨．关 中 天 水 经 济 区 自 然 条 件 好 ，人 文 积 淀 深 厚 ，经 济 发 展 迅 速 ，科 技 实 力 强 大 ，对 于 推 动 甘 陕 两 省 乃 至 整 个 西 北 地 区 的 长 远 发 展 都 具 有 重 大 的 战 略 意 义 ．从 古 至 今 ， 随着耕作方式的改进，关中天 水经济 区的生态服务 价 值 发 生 着 重 大 的 变 化 ，因 此 ，开 展 生 态 系 统 服 务 价 值 的 测 评 与 研 究 ，能 够 从 根 本 上 认 识 了 解 、科 学 评 价
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第１期
李红艳 等：关中天水经济区生态系统服务价值转移研究
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陆地表层植被 是 土 地 生 态 系 统 （本 文 主 要 研 究 林 地 、草 地 、耕 地 ）的 主 体 ，具 有 调 节 气 候 、涵 养 水 源 、 净化水质、保持水土 等 生 态 调 节 功 能 和 生 态 服 务 价 值．自然资源及生态 系 统 服 务 对 于 人 类 生 存 的 价 值 巨大，对人类生存和 现 代 文 明 的 发 展 起 着 积 极 的 作 用，忽视这种服务功 能 及 其 价 值 将 带 来 巨 大 的 经 济 损失［１２］，因此定量计算生态服务价值可为政 府 部 门 制定环保措施提供 强 有 力 的 科 学 依 据，同 时 也 警 告 人们提高环境保护的意识［３］．文献［４］首次进行 了 全 球生态系统服务与 自 然 资 本 的 价 值 估 算，随 后 各 国 开始对生态服务价值和自然资源的价值进行大量的 探 索 性 研 究 和 尝 试 性 评 估 ．目 前 ，国 内 外 学 者 对 生 态 系统服务有着 各 自 的 见 解，国 外 Ｄａｉｌｙ 和 Ｃａｒｉｎｓ等 人对生态系统服务 的 概 念 进 行 了 探 讨，认 为 生 态 系 统 服 务 是 一 个 过 程 或 是 一 种 功 能 ；国 内 的 欧 阳 志 云 、 王如松等认为生态系统服务功能是指自然环境条件 以及对人类生存的效用 ［５８］；石 、王 如 松 等 人 对 中 国陆地 生 态 系 统 服 务 功 能 的 时 空 变 化 进 行 了 探 讨［９］；麦麦提吐尔逊·艾则孜、王千等人对土地 利 用 与生态服务价 值 之 间 的 关 系 进 行 了 研 究 ；乔 ［１０１１］ 旭 宁等人对渭干河流域的生态服务价值进行了空间转 移分析［１２］．本文以关 中天 水 经 济 区 为 研 究 对 象，采 用 Ｌａｎｄｓａｔ 的 ３０ ｍ 较 高 分 辨 率 遥 感 数 据，选 用 ２０００—２０１０年 三 期 影 像，利 用 ＥＲＤＡＳ 与 ＡｒｃＧＩＳ 得到关中天水经济区的土地利 用面积，对其生态服 务价值进行计算，在 此 基 础 上 对 生 态 服 务 价 值 在 不 同土地利用类型和不同区域之间的流动进行分析， 为 关 中天 水 经 济 区 的 发 展 和 管 理 提 供 科 学 依 据 ．
以 净 第 一 性 生 产 力 （ＮｅｔＰｒｉｍａｒｙＰｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ， ＮＰＰ）、固碳释氧、涵 养 水 源 和 水 土 保 持 作 为 主 要 的 生态服务功能进行 研 究，主 要 采 用 传 统 的 生 态 服 务 价值的计算方 法 对 其 生 态 服 务 价 值 进 行 估 算．ＮＰＰ 价值的估算主要采 用 Ｐｏｔｔｅｒ［１３］和 Ｆｉｅｌｄ［１４］提 出 并 建 立的 ＣＡＳＡ（ＣａｒｎｅｇｉｅＡｍｅｓＳｔａｎｆｏｒｄＡｐｐｒｏａｃｈ）模 型 ，该 模 型 主 要 是 一 种 光 能 利 用 模 型 ．固 碳 释 氧 的 测 算是根据光合 作 用 模 型 并 结 合 关 中天 水 经 济 区 的 净第 一 性 生 产 力 （每 生 产 １．００ｋｇ 干 物 质 能 固 定 １．６３ｋｇＣＯ２，释放１．２ｋｇ的 Ｏ２［１５］），测算生态系统 固定 ＣＯ２的物质量及固定 Ｏ２的物质量；使 用 造 林 成 本法可以估算出该 区 生 态 系 统 固 定 ＣＯ２的 价 值，本 研究在估 算 固 碳 释 氧 的 价 值 时 采 用 中 国 造 林 成 本 ３５２．９３元／ｔ和 工 业 制 氧 成 本 ０．４ 元／ｋｇ［３，１６］．涵 养 水 源的测算主要采用降水存 储量 法，根据关中天水经 济区地形地 貌 特 征，拟 采 用 赵 焕 胤 的 ［１７］ 实 验 数 据， 计算林地、草 地 和 裸 地 平 均 径 流 系 数［１８］，再 采 用 影 子工程法 计 ［１９２４］ 算 其 生 态 服 务 价 值 量．主 要 从 减 少 土地废弃价值、减少 土 壤 肥 力 损 失 价 值 和 减 少 泥 沙 淤 积 损 失 价 值 ３ ［２５２６］ 个 指 标 来 计 算 水 土 保 持 的 价值． ２．３ 生 态 服 务 价 值 流 动 评 估
和可持续利用其生态系统服务功能．
２ 数据与方法
２．１ 数 据 来 源 所采 用的数 据 包 括 地 理 要 素 、遥 感 影 像 、气 象 数
据和植被覆盖数据．地理要素包 括各 市行政界线、各 行政区、河流城市等点状或面 状地 理要素；遥感影像 包括 ２０００ 年、２００５ 年 和 ２０１０ 年 的 三 期 遥 感 数 据 （Ｌａｎｄｓａｔ３０ ｍ）；气 象 数 据 包 括 关 中天 水 经 济 区 以 及 周边城市各气象站点的太阳总 辐射、月降水量、月平 均温 度、月 日 照 时 数 等．以 ＥＲＤＡＳ 和 ＡｒｃＧＩＳ 为 平 台，对关中天水经济区的生态服务价值进行评估． ２．２ 生 态 服 务 价 值 的 计 算
关中天水经济区生态系统服务价值转移研究
李 红 艳 ，李 晶
（陕西师范大学 旅游与环境学院，西北国土资源研究中心，陕西 西安 ７１００６２）
摘 要：基于遥感和地理信息系统相 关 方 法，对 关 中天 水 经 济 区 近 １０ 年 来 生 态 服 务 价 值 在 时 间 和空间上的价值 转移 进行研究．结果显 示：（１）２０００ 年、２００５ 年 和 ２０１０ 年的 生态 服务价值 分别为 １７８．５３、２６３．１３和２７０．６５亿 元；（２）２０００—２０１０ 年 宝 鸡 市 和 商 洛 市 的 生 态 服 务 价 值 处 于 领 先 位 置；从空间转移上来看，宝鸡市向西安市转移的价值最大；（３）从土地利用类型 方面 来看，耕地的生 态 价 值 最 大 ，建 设 用 地 的 生 态 价 值 最 小 ，生 态 服 务 价 值 的 转 移 主 要 发 生 在 耕 地 、林 地 和 草 地 之 间 ，其 次是耕地和建设用地之间；（４）从整 个 区 域 来 看，关 中天 水 经 济 区 南 部 的 生 态 服 务 价 值 高 于 北 部， 分 布 格 局 存 在 区 域 差 异 ，北 部 需 要 继 续 加 强 对 生 态 环 境 的 保 护 ． 关 键 词 ：关 中天 水 经 济 区 ；生 态 服 务 价 值 ；转 移 矩 阵 ；空 间 转 移 中 图 分 类 号 ：Ｐ９６４；Ｆ０６２．１ 文 献 标 志 码 ：Ａ
收 稿 日 期 ：２０１３０６０３ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（４１００１３８８，４１０７１０５７）；中央高校基 本 科 研 业 务 费 专 项 资 金 项 目（ＧＫ２６１００１００８）；
陕 西 省 自 然 科 学 基 础 研 究 计 划 项 目 （２０１２ＪＭ５０１１）． 第一作者：李红艳，女，硕士研究生，主要研究方向为国土资源评价与 ＧＩＳ．Ｅｍａｉｌ：８３５２３９８８５＠ｑｑ．ｃｏｍ． 通 信 作 者 ：李 晶 ，女 ，副 教 授 ．Ｅｍａｉｌ：ｌｉｊｉｎｇ＠ｓｎｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．