丁夢婷,裴鳳松,胡引翠,*,董 碩,張征南,劉澤鵬

1 河北師范大學資源與環(huán)境科學學院, 石家莊 050024 2 河北省環(huán)境變化遙感識別技術創(chuàng)新中心, 石家莊 050024 3 河北省環(huán)境演變與生態(tài)建設重點實驗室, 石家莊 050024 4 江蘇師范大學地理測繪與城鄉(xiāng)規(guī)劃學院, 徐州 221116 5 河北師范大學旅游系, 石家莊 050024

生態(tài)系統(tǒng)服務是生態(tài)系統(tǒng)所形成及維持人類賴以生存的自然環(huán)境條件與效用,人類可從中直接或間接獲得生命支持的產品和服務[1-2],生物多樣性是衡量生態(tài)系統(tǒng)服務重要的先決條件[3]。土地利用/覆蓋變化(LUCC)和氣候改變的綜合作用是生物多樣性減少的重要驅動力[4]。土地利用/覆蓋變化作為自然生態(tài)系統(tǒng)的載體,不僅會降低生態(tài)系統(tǒng)的調節(jié)能力(如,規(guī)避風險,最小化傷害等)[5],還能影響土地生產力,造成土地退化、水污染等一系列不良后果[6]。因此,基于長期土地利用/覆蓋變化對生態(tài)系統(tǒng)服務進行定量研究,有助于指導人類活動、制止和扭轉土地退化以及遏制生物多樣性的喪失。

目前對生態(tài)系統(tǒng)服務價值的評估研究是生態(tài)經濟學、地理學等相關學科研究的熱點問題之一,在建設規(guī)劃生態(tài)屏障、劃分生態(tài)保護紅線和協(xié)調生態(tài)經濟中發(fā)揮重要的作用[7-8]。1997年Costanza等基于均衡價值理論以及效應價值理論,制定了全球生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量因子表[1]。國內學者歐陽志云等[9]基于Costanza的研究結果評估了中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務功能。謝高地基于中國國情通過生物量參數對當量因子表進行多次修正,制定出“中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量因子表”[10-11],為我國學者研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務價值提供了計算基礎,并在國內得到廣泛應用[12-14]。

江蘇省人均國土面積最少但綜合發(fā)展水平最高。目前對江蘇省生態(tài)系統(tǒng)服務價值的研究較少且主要關注于特定區(qū)域,如劉洋等[15]以太湖流域為例研究生態(tài)系統(tǒng)服務權衡與協(xié)同關系；韓煒[16]以無錫為例研究土地利用變化及生態(tài)系統(tǒng)服務價值；于淼等[17]以江蘇省沿海地區(qū)為例研究土地利用變化及其生態(tài)效應。但在可持續(xù)發(fā)展理念下,對于資源環(huán)境容量有限但經濟發(fā)展迅速的典型代表江蘇省來說,土地利用變化有哪些表現(xiàn)？其生態(tài)系統(tǒng)服務有哪些變化以及生態(tài)系統(tǒng)服務價值演變具有哪些特征？這一科學問題還沒精準回答。因此,本研究利用1995—2015年研究區(qū)經濟發(fā)展重要時間節(jié)點的LUCC,計算土地利用動態(tài)度及香濃多樣性指數；引入評估計分理論[3,18-19],動態(tài)研究生態(tài)系統(tǒng)服務變化；通過修正當量因子計算生態(tài)系統(tǒng)服務價值,并應用空間自相關與熱點分析方法研究其時空變化特征,以期為江蘇省在縮小區(qū)域經濟差異進行土地整治過程中科學規(guī)劃土地、協(xié)同經濟發(fā)展與生態(tài)文明建設提供理論依據。

1 研究區(qū)域

江蘇省位于我國東部沿海中心,位于116 °18′E—121 °57′E,30 °45′N—35 °20′N,處于亞熱帶向暖溫帶過渡地帶,氣候四季分明,雨量適中,地勢低平,以平原為主。全省境內河渠縱橫、水網稠密,長江橫穿其南部,大運河縱貫南北,海岸線長954km。經濟綜合競爭力領先全國,2019年糧食產量占全國5.58%,地區(qū)生產總值占全國10.06%,人均地區(qū)生產總值高于全國水平。但省內區(qū)域發(fā)展不平衡,經濟實力由南至北遞減,2019年蘇南(南京、蘇州、無錫、常州、鎮(zhèn)江)、蘇中(南通、揚州、泰州)和蘇北(徐州、淮安、鹽城、宿遷、連云港)人均地區(qū)生產總值分別為：160747、115360、70369元。

2 研究方法

2.1 數據來源與處理

土地利用數據來源于中國科學院資源與環(huán)境數據中心(http://www.resdc.cn/data.aspx?DATAID=264),該土地利用數據集以Landsat遙感影像數據為信息源,分辨率為1km,借助ENVI 5.4.1對其進行精度檢驗,得到每期影像的總體分類精度在93%左右；五期土地利用數據選擇依據為江蘇省經濟發(fā)展的重要時間節(jié)點：1995年全省經濟體制改革,2000年為”九五”計劃的最后一年,2005年進入城鄉(xiāng)統(tǒng)籌與區(qū)域共同發(fā)展階段,2010年江蘇省成為全國創(chuàng)新能力最強的地區(qū),2015年啟動”三一一”省級重大工程推進計劃。統(tǒng)計數據采用《江蘇省統(tǒng)計年鑒》、《全國農產品收益資料匯編》和江蘇省糧食和物質儲備局(http://lsj.jiangsu.gov.cn/col/col74735/index.html),收集1995—2015年江蘇省糧食作物產量、種植面積、平均交易價格等資料,整理后為生態(tài)系統(tǒng)服務價值計算的數據源。降水數據與土壤保持量數據來源于中國科學院資源與環(huán)境數據中心,NPP數據采用陳鵬飛[20]逐月凈初級生產力柵格數據集成果,分辨率為1km。此外,本文參考了國家統(tǒng)計數據、遙感影像和文獻資料等其他數據。

2.2 土地利用分析方法

2.2.1土地利用動態(tài)度

土地利用類型的變化幅度通常用單一土地利用動態(tài)度表示,以衡量研究區(qū)某種土地利用類型變化速度的大小,對土地利用/覆蓋變化時間和區(qū)域差異分析具有重要意義[21]。

(1)

式中，K為研究時段內某一土地利用類型的動態(tài)度；Ub為研究期末某一土地利用類型面積；Ua為研究期初的面積；T為研究周期。注，當T單位為年時，K為某種土地利用類型的年均變化率。

2.2.2香濃多樣性指數(SHDI)

為了深入分析土地利用情況以及聯(lián)系生態(tài)系統(tǒng)服務變化研究,本研究利用土地利用景觀指數中香濃多樣性指數(SHDI),結合其生態(tài)學意義探索土地利用景觀斑塊的演變特征。SHDI對景觀中各拼塊類型非均衡分布狀況較為敏感,其值越大,表明土地利用越豐富,破碎化程度越高,不定性的信息含量大。SHDI模型如下：

(2)

式中，Pi為研究區(qū)景觀斑塊類型i所占的比率；n為研究區(qū)景觀中斑塊類型的數量。計算出的SHDI≥0。

2.3 生態(tài)系統(tǒng)服務變化研究方法

本研究引入一種被廣泛應用于對復雜系統(tǒng)的評估計分理論[3,18-19],來全面地描述生態(tài)系統(tǒng)服務的變化情況。研究中將生態(tài)系統(tǒng)提供的四種服務(支持服務、調節(jié)服務、供給服務和文化服務)納入景觀功能的三種類別(生態(tài)、生產和文化),且在每種景觀功能中選取四個特征作為研究指標。以1995年為基準來研究區(qū)內生態(tài)系統(tǒng)服務的變化[22-24],每種功能的得分都在-2—2之間,其中2表示強烈增強了功能屬性,1表示輕微增強了功能屬性,0表示對功能屬性沒有影響,-1表示輕微影響了功能屬性,-2表示強烈影響了功能屬性。每個指標最多得到8分,理論上每種土地利用類型的景觀功能得分最大值為24。本研究選取1995年和2015年兩個時間點來分析生態(tài)系統(tǒng)服務的變化,且利用統(tǒng)計圖表來直觀表達土地利用類型的得分情況(列高)與面積占比份額(帶寬)。在本文研究中,篩選出景觀特征覆蓋率大于等于1%的增長率的景觀類型,但是所有的景觀類型其得分情況信息被保留在功能表中。

2.4 生態(tài)系統(tǒng)服務價值研究

2.4.1生態(tài)系統(tǒng)服務價值計算

本文參考謝高地等人[10]提出的基于單位面積價值當量因子的方法,基于修訂的 “中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務價值當量表”[11],結合江蘇省實際生產能力,采用糧食產量修正方法[25]對其進行修改。具體修正過程如下：選取小麥、棉花和油菜籽作為主要糧食作物種類,通過查閱1995—2015年《江蘇省統(tǒng)計年鑒》與江蘇省糧食和物質儲備局,得到江蘇省1995—2015年三種糧食作物產量、播種面積以及江蘇省1995—2015各年糧食價格,根據公式(3),最終得出江蘇省單個生態(tài)系統(tǒng)當量的價值為894.67元/hm2。由于建設用地主要提供文化服務并且構建價值當量因子時缺失科學數據(例如土壤保持時空調節(jié)因子受下墊面以及各種人工表面的影響難以確定)以及未利用地端異質性且占有面積較少大約0.2%,故在計算生態(tài)系統(tǒng)服務價值時將其排除,其中參與計算的土地利用類型覆蓋研究區(qū)將近90%的面積。根據各種土地利用類型的對應值,乘單個當量因子價值,得到江蘇省各土地利用類型的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務價值(表1)。

表1 江蘇省單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量表/(元 hm-2 a-1)Table 1 Ecosystem service value equivalent per unit area of Jiangsu Province

(3)

式中，Ea為1hm2生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量因子的經濟價值(元/hm2)；i為研究區(qū)糧食作物的種類；n為研究區(qū)主要糧食作物的總類別數；mi為研究區(qū)第i種糧食作物播種的總面積；pi為研究區(qū)第i種糧食作物的平均價格；qi為研究區(qū)第i種糧食作物面積單位平均產量；M為研究區(qū)所有糧食作物的總播種面積。

2.4.2敏感性分析

由于本文采用的基于當量因子計算生態(tài)系統(tǒng)服務價值的計算方法中,價值系數的確定對其計算的準確性相當關鍵。盡管與基于物質的量[11](利用NPP數據、降水數據與土壤保持數據)計算出生態(tài)系統(tǒng)服務價值差值比小于5%,但為了使結果更科學減少不確定性,引入敏感性指數(Coefficient of Sensitivity, CS)指隨著時間變化,價值指數對生態(tài)服務價值的影響程度[26-27]驗證價值系數對生態(tài)服務價值計算的影響。公式[28]如下：

(4)

式中，CS為敏感性指數；ESV為生態(tài)系統(tǒng)服務價值總量，e為ESV系數；i、j分別表示初始價值系數和調整后的價值系數；k為土地利用類型。

2.4.3生態(tài)系統(tǒng)服務價值空間分布特征

本研究采用全局空間自相關Global Moran′s I指數來反映生態(tài)系統(tǒng)服務價值的空間異質性。當Moran′s I>0時,值越大表明其空間正相關性越強；Z-Score>1.96時,值越大表明其空間正相關越顯著；當Moran′s I=0時,表示其空間隨機；當Moran′s I<0時,值越小,空間負相關性越強,空間差異性越大。公式為[29]：

(5)

式中，I為莫蘭指數；xi和xj分別是第i個評價單元和第j個ESV評價單元的觀測值；Wij為單元i和j單元之間的空間權重矩陣；xa為觀測值的平均值；n為樣本量，即研究區(qū)某一尺度上ESV評價單元的總個數。

為進一步研究生態(tài)系統(tǒng)服務變化量在空間上的局部表現(xiàn)，使用Hot Spot Analysis的Getis-Ord G*指數進行冷、熱點局域關聯(lián)性分析。公式為[30]：

(6)

式中，Wij為空間權重；xi和xj分別是第i個ESV評價單元和第j個ESV評價單元的觀測值；n為樣本量，即研究區(qū)某一尺度上ESV評價單元的總個數。

3 結果與分析

3.1 江蘇省土地利用變化綜合分析

由1995—2015年江蘇省土地利用(圖1)可知,耕地、建設用地和水體為研究區(qū)主要土地利用類型,總覆蓋度達到90%以上,其中主要以耕地為主。土地利用類型數量變化呈“三增三減”模式：水體、建設用地和未利用地面積增加,林地、草地和耕地面積減少,其中建設用地急劇增長,耕地面積快速縮減,20年間,4.01×105hm2耕地轉為建設用地,土地利用/覆蓋變化劇烈。時間上,基于土地利用動態(tài)度模型(1),得出不同時段內江蘇省6種土地利用類型變化動態(tài)度,其值越大表明土地利用/覆蓋變化速度越快。由表2可知,1995—2005年,土地利用動態(tài)度(絕對值)表現(xiàn)為：草地>建設用地>未利用地>水體>耕地>林地；其中,草地動態(tài)度為負值,表明草地面積縮減比例較大,由于經濟發(fā)展嚴重污染了水質,將主要河流湖泊周圍大面積草地修復成水體。2005—2015年,未利用地變化動態(tài)度達到7.22%,主要是因為1300hm2水體變?yōu)槲蠢玫?表明江蘇省在此階段土地利用不合理,正處于土地轉型階段；并且由于水質治理成果顯著一部分水體被規(guī)劃為生態(tài)濕地?？傮w來看,20年間建設用地和水體動態(tài)度為正,其中建設用地動態(tài)度持續(xù)上升到1.77%,表明城市在不斷擴張,逐漸聚集以及注重水體的修復治理。未利用地動態(tài)度波動較大,急劇上升又急劇下落,表明江蘇省在土地開發(fā)中產生大量“富余”土地,并不斷地優(yōu)化土地利用。林地、水體以及草地動態(tài)度遠小于耕地的原因是開發(fā)利用難度大、成本高。另一方面,2005—2015年土地利用類型動態(tài)度總體大于1995—2005年,說明江蘇省在2005—2015年土地利用/覆蓋變化速度更為顯著?？臻g上,利用香濃多樣性指數來描述景觀異質性,反映土地利用豐富性。根據(2)計算出1995—2015年江蘇省各地級市SHDI。由表3可知,1995—2000年研究區(qū)土地利用最為單一,SHDI值均為0.98。2005—2015年,香濃多樣性指數每年增加0.02,2015年SHDI值達到 1.04,13個地級市中,異質性水平高于該值的有淮安市(1.11)、南京市(1.19)、鎮(zhèn)江市(1.10)、蘇州市(1.19)、常州市(1.12)和無錫市(1.26)。上述城市大多數位于江蘇省南部地區(qū),說明蘇南土地利用較為豐富,破碎化程度相對較高,土地利用結構更加合理,而蘇中和蘇北的土地利用較為單一,需要不斷優(yōu)化其土地利用結構。蘇中和蘇北地區(qū)大都以一種或少數幾種土地利用類型為主,主要為耕地及建設用地,2015年,鹽城市耕地面積占總面積比最大達到75.83%,建設用地所占比例為11.68%；徐州市耕地面積占比最小為48.20%,其余各地級市耕地面積占總面積比例均在55%以上。其中,徐州市、宿遷市、淮安市、鹽城市、揚州市和連云港市,20年間SHDI指數變化幅度在-0.01—0.02之間。

圖1 1995—2015年江蘇省土地利用圖Fig.1 Land use map of Jiangsu Province from 1995—2015

表2 江蘇省土地利用類型變化動態(tài)度/%Table 2 Dynamic degree of land use type change in Jiangsu Province

表3 江蘇省及其各地級市香濃多樣性指數(SHDI)Table 3 SHDI of Jiangsu Province and its local cities

3.2 江蘇省生態(tài)系統(tǒng)服務變化對比分析

基于1995年和2015年江蘇省不同土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)功能得分表(表4),通過定性評估景觀功能的表現(xiàn),分析其生態(tài)系統(tǒng)服務變化。近年來經濟的迅速發(fā)展、工業(yè)生活污水的排放、土地的過度利用以及農業(yè)生產中產生的損耗,江蘇省水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象逐漸加重[31],導致2015年水體生態(tài)系統(tǒng)中水質與生物多樣性得分下降,但由于河岸管制的增強,增強了水體的水土保持能力；由于水體是影響景觀美學的重要特征(frank),因此1995年研究區(qū)的美學價值相對較高。1991年至今,隨著大規(guī)模防護林的建設,形成多林種、多樹種、多層次、多功能的綜合防護林體系,極大地豐富了沿海地區(qū)林業(yè)資源與生物多樣性,提高了林地生態(tài)系統(tǒng)的美學價值[32]；2015年林地生態(tài)系統(tǒng)碳匯水平、生物多樣性與文化功能得分高于1995年反映了自然物種組成的變化與人工干預的影響。盡管通過實地調查與土地利用影像可以看出草地與未利用地的面積與管理發(fā)生了變化,但缺少關于此問題的具體信息與理論支撐。因此,兩個時期的草地與未利用地的功能屬性都獲得了相同的得分。由于1995年耕地的開發(fā)和管理強度遠不如今天,因此對土壤保持和水質的影響較小,同樣產生的經濟價值較低(根據經濟統(tǒng)計分析得出)；另外,小規(guī)模人工土地耕作到大規(guī)模機械化土地耕作的轉換,減少了耕作的娛樂屬性但提高了景觀的視覺質量。由于城市發(fā)展過程中,水泥、瀝青等不透水面的增加,2015年生物多樣性與土壤保持得分低于1995年,同時經濟的迅速發(fā)展,導致大量生活污水與工業(yè)廢水的排放,進一步污染水質；另一方面基礎設施的完善又增強了建設用地的生產功能與文化功能?？傮w而言,耕地的面積份額最大(圖2),盡管在2015年耕地面積縮減但依舊占研究區(qū)大面積比重。就文化功能來看,森林和建設用地獲得了最高分。林地的生態(tài)系統(tǒng)服務功能屬性最高,尤其在2015年,森林達到了生態(tài)系統(tǒng)服務功能屬性最高得分(20),表明與其他景觀類型相比,森林生態(tài)系統(tǒng)提供服務的種類最齊全且強度最大。本研究所研究的三類功能屬性中,只有耕地和建設用地的生態(tài)功能得分為負,1995年耕地和建設用地的生態(tài)功能得分為-4和-6,2015年得分分別又下降兩個百分點。研究結果還表明,2015年生態(tài)系統(tǒng)服務功能屬性與1995年相比,除生態(tài)功能水平下降,生產功能與文化功能都有所提高。其中,在研究后期耕地和建設用地的生態(tài)功能明顯下降,同時建設用地的面積比重明顯增加。盡管2015年生態(tài)系統(tǒng)服務所提供的功能屬性總得分高于1995年,但是在景觀規(guī)劃中尤其要注意對生態(tài)系統(tǒng)服務中生態(tài)功能的影響,使其在生產能力與供應能力之間達到最優(yōu)。

表4 1995年和2015年功能屬性的評分工作表Table 4 Scores for functional attributes in 1995 and 2015

圖2 1995年和2015年功能屬性得分圖Fig.2 functional attribute scores in 1995 and 2015

3.3 江蘇省生態(tài)系統(tǒng)服務價值時空變化特征分析

首先,根據(4),將4種土地利用類型的各單項生態(tài)系統(tǒng)服務價值系數分別上下調整50%,來驗證價值系數對生態(tài)服務價值計算的影響。表5顯示,1995—2015年,CS結果遠遠小于1,反映出本研究中測算出的生態(tài)系統(tǒng)服務價值的系數與江蘇省生態(tài)系統(tǒng)服務價值總量之間缺乏彈性。估算出的生態(tài)系統(tǒng)服務價值結果適用于江蘇省,結果可信。

表5 不同土地利用利用類型生態(tài)系統(tǒng)服務價值敏感性指數變化結果Table 5 Changes in the sensitivity index of ecosystem service values for different land use types

1995—2015年江蘇省生態(tài)系統(tǒng)服務價值持續(xù)降低并與多項式曲線高度吻合(圖3)。20年間生態(tài)系統(tǒng)服務價值從1258.19億元減少為1208.74億元,若不及時干預土地利用,根據趨勢計算出2022年江蘇省ESV會跌至1.35億元。生態(tài)系統(tǒng)服務價值總量下降最快的區(qū)域集中在蘇南地區(qū)。蘇州市ESV下降最明顯,減少了14.03億元,其次為無錫市,ESV減少了6.16億元,南京市ESV降低了4.46億元,鎮(zhèn)江市和常州市 ESV分別減少了4.10、3.02億元。蘇中地區(qū)ESV平均減少2.57億元,蘇北地區(qū)ESV平均減少1.99億元。結合土地利用變化數據可知,研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務總量急劇減少的主要原因是由于耕地和林地的減少,尤其是耕地大面積縮減。社會經濟的飛速發(fā)展以及城市化水平的快速提高,耕地的開發(fā)難度與開發(fā)成本相對于其他土地利用類型較低,因此大規(guī)模耕地轉化為建設用地。2015年江蘇省經濟綜合競爭力居于中國第一位,經濟生產總值從1995年的14.12億元,占全國5.8%,增長到2015年的192.10億元,占全國10.4%,20年間江蘇省經濟飛速發(fā)展,但是生態(tài)系統(tǒng)服務價值總體減少了29.25億元。與此同時,環(huán)境污染加劇,環(huán)境與經濟發(fā)展之間的矛盾日益凸顯[33],且郭存芝[34]通過面板數據模型證實經濟發(fā)展與土地利用結構是影響生態(tài)效率的幾個重要因素之一。

圖3 1995—2015年江蘇省生態(tài)系統(tǒng)服務價值變化趨勢Fig.3 Changes in the value of ecosystem services in Jiangsu Province from 1995—2015

根據江蘇省1995—2015年生態(tài)系統(tǒng)服務價值的空間自相關性結果(表6)。結果顯示,根據P值,1995、2000和2005年0.05>P<0.1,無法拒絕零假設,無分析價值。2010和2015年,江蘇省生態(tài)系統(tǒng)服務價值數據小于5%的可能是隨機的,出現(xiàn)數據集聚的可能性大于隨機分布可能,且能顯著的拒絕零假設；表明在2010和2015年,江蘇省生態(tài)系統(tǒng)服務價值的空間分布具有較強的空間相關性,在空間上呈現(xiàn)空間聚集分布格局,但沒有顯著的變化。為進一步更好的揭示研究區(qū)內生態(tài)系統(tǒng)服務價值在空間上的變化,應用熱點分析式(6)來顯示生態(tài)系統(tǒng)服務價值變化量在空間上的局部表現(xiàn)(圖4)。熱點分析表明,1995—2015年生態(tài)系統(tǒng)服務價值變化的熱點區(qū)域主要位于江蘇省南部,常州市,無錫市和蘇州市；蘇北地區(qū)宿遷市為冷點區(qū),其余地區(qū)無顯著變化。熱點分析的結果和統(tǒng)計結果基本吻合,蘇南地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值縮減劇烈。另外,江蘇省生態(tài)系統(tǒng)服務價值的變化與土地利用/覆蓋變化呈線性相關并且與區(qū)域經濟發(fā)展規(guī)律大致相近,進一步證明了土地利用結構會對生態(tài)效率造成影響。因此,蘇南地區(qū)為響應可持續(xù)發(fā)展,在土地利用過程中要貫徹優(yōu)化大于開發(fā)原則,保護優(yōu)質耕地合理規(guī)劃土地,而蘇中與蘇北地區(qū)應在遵循生態(tài)紅線原則上加強土地的開發(fā)利用刺激經濟增長,進而縮小區(qū)域經濟差異,實現(xiàn)生態(tài)資源的保護、生態(tài)系統(tǒng)功能的優(yōu)化及經濟協(xié)同發(fā)展的目標。

圖4 1995—2015年江蘇省生態(tài)系統(tǒng)服務價值變化量熱點分析 Fig.4 Analysis ecosystem service values with Hot Spot in Jiangsu Province from 1995—2015

4 結論與討論

4.1 結論

本文基于LUCC研究首先以1995—2015年研究區(qū)經濟發(fā)展重要時間節(jié)點的土地利用數據系統(tǒng)分析土地利用/覆蓋變化特征,然后引入評估計分理論對生態(tài)系統(tǒng)服務變化進行動態(tài)評估,最后通過修正當量因子計算生態(tài)系統(tǒng)服務價值并應用空間自相關與熱點分析研究江蘇省生態(tài)系統(tǒng)服務及其價值的時空變化特征。結論如下：

(1)耕地、建設用地和水體為研究區(qū)主要土地利用類型,總覆蓋度達到90%以上,其中主要以耕地為主；土地利用類型數量變化呈“三增三減”模式；時間上,江蘇省在2005—2015年土地利用變化速度顯著；空間上,蘇南地區(qū)土地利用豐富,蘇中與蘇北地區(qū)土地利用單一。由于全省土地利用不均衡從而會威脅生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。

(2)一方面森林生態(tài)系統(tǒng)具有較強的生態(tài)功能、生產功能和文化功能,另一方面2015年功能屬性總得分高于1995年,但生態(tài)功能水平下降,森林面積較1995年減少8100hm2,因此在景觀規(guī)劃中必須關注對生態(tài)系統(tǒng)服務功能的影響尤其注意對生態(tài)功能的影響,使其生產能力與供應能力達到最優(yōu)。

(3)1995—2015年江蘇省生態(tài)系統(tǒng)服務價值總體下降49.45億元,據預測至2022年,ESV會跌到1.35億元。蘇南地區(qū)價值變化最大,其中蘇州市ESV縮減9.03億元。經濟發(fā)展、土地利用結構與生態(tài)效率之間的關系不容忽視,蘇南地區(qū)為響應可持續(xù)發(fā)展,在土地利用過程中要貫徹優(yōu)化大于開發(fā)原則而蘇中與蘇北地區(qū)應在遵循生態(tài)紅線原則上加強土地的開發(fā)利用刺激經濟增長。

4.2 討論

本文基于LUCC研究江蘇省生態(tài)系統(tǒng)服務價值時空變化特征,并將生態(tài)系統(tǒng)的調節(jié)服務、支持服務、供給服務和文化服務和土地利用的景觀功能(生態(tài)、生產和文化)相聯(lián)系,與江蘇省類似的生態(tài)系統(tǒng)服務價值研究相比,可更全面地描述生態(tài)系統(tǒng)服務的變化情況。但是確定研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值采用基于單位面積價值當量因子并運用糧食產量修正[25]的方法,該方法數據獲取簡便、計算過程容易、適用性與接受度較強并且便于結果比較。但沒有考慮人與環(huán)境系統(tǒng)的復雜性和異質性而導致的價值泛化和轉移誤差等問題從而使結果存在不確定性?？傊疚姆治錾鷳B(tài)系統(tǒng)服務價值的時空變化特征為江蘇省協(xié)同經濟發(fā)展與生態(tài)文明建設、縮小區(qū)域經濟差異進行科學土地整治提供理論依據,但計算方法有待于進一步完善。