張建寧,陳瓔亭,王 勇,張 珺,張 鵬,胡守庚

(1.寧夏回族自治區(qū)自然資源信息中心,銀川 750002;2.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)公共管理學(xué)院,武漢 430074; 3.自然資源部 法治研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,武漢 430074;4.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)計(jì)算機(jī)學(xué)院,武漢 430074)

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值事關(guān)人類福祉和地球未來[1]，是當(dāng)今人類面臨的較為緊迫的全球性挑戰(zhàn)。聯(lián)合國《千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估》報(bào)告顯示，生態(tài)系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)的退化比重已接近60%[2]，同時(shí)指出人類活動(dòng)是造成這一現(xiàn)象的根源所在。當(dāng)前，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速轉(zhuǎn)型和城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，區(qū)域土地利用和土地覆被變化日益活躍[3-4]，由此引發(fā)的土壤退化、水土流失等生態(tài)環(huán)境問題日益突顯。土地利用變化不僅會(huì)重新塑造地表自然景觀，還會(huì)深刻影響區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的正常實(shí)現(xiàn)[5]。在生態(tài)文明建設(shè)和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展背景下，如何有效測度土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)成為學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點(diǎn)[6-7]。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(Ecosystem Services Values，ESV)是指對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)和自然資本用經(jīng)濟(jì)法則所做的估計(jì)[8]。土地利用變化誘發(fā)的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能變化可通過生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值表征[9]。近年來，國內(nèi)外學(xué)者分別從縣域[10]、省域、流域[11]、城市群[12]和國家[13]等不同區(qū)域、不同尺度開展了土地利用變化和ESV的相關(guān)研究。研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：一是聚焦于ESV變化的時(shí)空特征?；谕恋馗采w類型量化生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值[14]，探究不同時(shí)間尺度下ESV的變化規(guī)律，同時(shí)，結(jié)合空間自相關(guān)[10]、空間回歸[15]、地理探測器等[16]分析方法，揭示土地利用變化影響下ESV的空間分異及其影響因素[17]。二是探討生態(tài)政策對(duì)ESV的影響，以此評(píng)估相關(guān)政策實(shí)施的生態(tài)效益。如研究退耕還林還草工程背景下ESV的演變規(guī)律[18]，為土地利用規(guī)劃及新一輪退耕還林還草政策的推進(jìn)提供參考[19]。三是通過FLUS，CA-Markov等模型預(yù)測和模擬未來土地利用變化[20]，估算不同情景下生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值損益情況[21]，以此優(yōu)化土地利用空間布局。這些研究均無一例外地表明土地利用變化顯著影響了區(qū)域ESV。然而，上述已有研究大多是以區(qū)域土地利用總體變化為研究對(duì)象，鮮有單一地類變化對(duì)ESV損益影響的研究，尤其是耕地利用變化對(duì)ESV的影響。耕地是生態(tài)與經(jīng)濟(jì)功能相互轉(zhuǎn)化中最為靈活的土地類型與稀缺資源[22]，耕地利用變化方向、程度影響著生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性[23]，耕地轉(zhuǎn)為生態(tài)用地是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)功能改善的主要原因，而耕地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地則會(huì)在一定程度上損害區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)功能[24]。因此，測度ESV對(duì)區(qū)域耕地利用變化的響應(yīng)具有重要現(xiàn)實(shí)意義，不僅有利于更加深刻揭示人類活動(dòng)與自然環(huán)境的復(fù)雜交互作用關(guān)系，也可為區(qū)域土地利用管理和可持續(xù)發(fā)展提供重要參考。

我國北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶的耕地利用變化對(duì)ESV影響的研究尚未引起關(guān)注。北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶位于我國半濕潤地區(qū)與干旱、半干旱地區(qū)接壤的過渡地帶，同時(shí)也是我國農(nóng)業(yè)和牧業(yè)的交錯(cuò)地帶[25]，具有阻隔荒漠南侵、保持水土的重要作用，是我國中東部平原農(nóng)區(qū)的生態(tài)屏障[26]。北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶是一類重要的農(nóng)業(yè)空間，其經(jīng)濟(jì)形態(tài)不同于農(nóng)區(qū)和牧區(qū)。長期以來，該區(qū)域糧食生產(chǎn)、畜牧業(yè)發(fā)展、城市化和生態(tài)保護(hù)的矛盾突出，耕地、草地和建設(shè)用地等地類的轉(zhuǎn)換頻繁，而其中不合理的土地利用導(dǎo)致資源環(huán)境壓力越來越大，對(duì)區(qū)域發(fā)展和生態(tài)系統(tǒng)功能具有深刻影響。因此，研究該區(qū)域耕地利用變化對(duì)ESV的影響對(duì)于指導(dǎo)農(nóng)牧交錯(cuò)帶地區(qū)土地資源開發(fā)利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)資源循環(huán)的生態(tài)農(nóng)牧區(qū)具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。鑒于此，本文以寧夏回族自治區(qū)吳忠市作為研究區(qū)，基于2009年、2013年、2017年3期土地利用數(shù)據(jù)，在GIS、地學(xué)信息圖譜和當(dāng)量因子等方法的支持下，測度吳忠市ESV的演變規(guī)律，并探討ESV對(duì)耕地變化的響應(yīng)，以期為北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶土地利用科學(xué)管理、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供決策參考。

1 研究區(qū)概況

吳忠市(東經(jīng)105°17′—107°47′，北緯36°34′—38°15′)位于寧夏回族自治區(qū)中部，高程1 047～2 603 m，轄利通區(qū)、紅寺堡區(qū)、鹽池縣、同心縣和青銅峽市5個(gè)行政區(qū)。吳忠市地處北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶的黃土丘陵溝壑地區(qū)，地勢由北向南逐步升高，地貌形態(tài)各異，從北向南依次為黃河沖積平原、毛烏素沙漠、鄂爾多斯臺(tái)地、黃土丘陵，以及鄂爾多斯高原與黃土高原銜接地帶。吳忠市屬中溫帶干旱、半干旱氣候地區(qū)，常年平均氣溫9.3℃，年均降雨量維持在184.6～273.5 mm，氣候干燥且蒸發(fā)強(qiáng)烈。2017年，吳忠市人口總數(shù)為140.37萬人，地區(qū)生產(chǎn)總值為508.11億元，占寧夏全區(qū)比例分別為20.59%，14.76%。

2017年，吳忠市總面積約為167.68萬hm2，土地利用類型包括林地、草地、耕地、建設(shè)用地等，其中，耕地和草地是其主要土地利用類型，面積占全市的比例分別為22.52%，51.59%。2009—2017年吳忠市土地利用變化較為劇烈，表現(xiàn)為生態(tài)用地大規(guī)模減少，而建設(shè)用地不斷擴(kuò)張。具體而言，建設(shè)用地(包括城鎮(zhèn)村及工礦用地和交通運(yùn)輸用地)面積共增加了12 580.97 hm2，耕地面積減少了885 135.42 hm2，生態(tài)用地(包括林地、草地、園地和水域及水利設(shè)施用地)面積共減少了20 555.03 hm2，其中，草地和林地減少規(guī)模較大，分別減少了17 297.39，3 185.36 hm2。

2 數(shù)據(jù)處理及研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源及處理

研究采用的土地利用數(shù)據(jù)和行政區(qū)劃數(shù)據(jù)由寧夏回族自治區(qū)自然資源信息中心(自治區(qū)自然資源檔案館)提供，其中，土地利用數(shù)據(jù)為吳忠市2009年、2013年、2017年的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)?；凇锻恋乩矛F(xiàn)狀分類(GB/T21010—2007)》標(biāo)準(zhǔn)將吳忠市土地利用現(xiàn)狀劃分為耕地、園地、林地、草地、交通運(yùn)輸用地、水域及水利設(shè)施用地、其他土地和城鎮(zhèn)村及工礦用地8個(gè)一級(jí)類，編碼設(shè)置為1—8。采用的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來源于寧夏回族自治區(qū)相應(yīng)年份統(tǒng)計(jì)年鑒，糧食價(jià)格數(shù)據(jù)來源于寧夏回族自治區(qū)糧食和物資儲(chǔ)備局(http:∥lswz.nx.gov.cn/nxlsj/schq/20180109/22395.html)。

2.2 研究方法

2.2.1 土地利用圖譜 研究采用土地利用圖譜表征吳忠市2009—2017年的耕地利用空間變化過程。土地利用圖譜法是分析土地利用空間變化過程的重要方法，由地學(xué)信息圖譜的理論基礎(chǔ)發(fā)展而來[27]，描述了土地利用時(shí)空變化的過程和機(jī)制。與傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析及靜態(tài)化表示方法相比，該方法彌補(bǔ)了非空間屬性數(shù)據(jù)在地理位置變化上表達(dá)的不足[28]。根據(jù)土地利用類型在3個(gè)不同時(shí)間段的變化情況，一般將圖譜變化分為5種類型[29]：穩(wěn)定型、前期變化型、后期變化型、反復(fù)變化型和持續(xù)變化型(表1)。研究以2009年的耕地圖斑為基(初)期的分析對(duì)象，利用ArcGIS軟件對(duì)2009年、2013年和2017年3期土地利用分類數(shù)據(jù)進(jìn)行地圖代數(shù)運(yùn)算，其中，初期、中期和末期的土地利用編碼分別作為百位數(shù)、十位數(shù)和個(gè)位數(shù)，生成具有3位數(shù)編碼的土地利用變化圖譜。每一個(gè)圖譜單元均記錄著單元土地類型在不同采樣時(shí)間點(diǎn)上的狀況，直觀地展現(xiàn)了耕地利用的演變歷程。

表1 土地利用圖譜變化模式

2.2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值測算 謝高地等[30]參考Costanza的全球生物圈ESV測算成果，對(duì)我國多位生態(tài)領(lǐng)域的學(xué)者進(jìn)行了問卷調(diào)查，制定出了中國生態(tài)系統(tǒng)ESV當(dāng)量因子表，形成了一個(gè)獨(dú)立的價(jià)值評(píng)價(jià)體系，已被學(xué)者廣泛采用[31-32]。ESV當(dāng)量因子是指某類生態(tài)系統(tǒng)某種服務(wù)價(jià)值的相對(duì)貢獻(xiàn)大小[33]。通過糧食產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)價(jià)值系數(shù)修正，可計(jì)算歸納出吳忠市ESV當(dāng)量因子。寧夏全區(qū)糧食市場價(jià)格監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，3類主要糧食作物小麥、稻谷和玉米的收購均價(jià)分別為2.63，2.82，1.78元/kg(2017年12月26日)，三者平均價(jià)格為2.41元/kg。查閱寧夏2009—2017年統(tǒng)計(jì)年鑒，得到2009—2017年寧夏全區(qū)年均單位面積糧食產(chǎn)量為2 277.45 kg/hm2。根據(jù)已有研究成果[30]，1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位ESV當(dāng)量因子等于當(dāng)年平均糧食單產(chǎn)市場價(jià)值的1/7，參考寧夏全區(qū)單位面積糧食產(chǎn)量和平均糧食價(jià)格，計(jì)算得到吳忠市ESV當(dāng)量因子為784.09元/hm2，再根據(jù)謝高地制定的中國生態(tài)系統(tǒng)單位面積ESV當(dāng)量可計(jì)算出吳忠市單位面積ESV系數(shù)(表2)。

表2 吳忠市單位面積ESV系數(shù) 元/hm2

在進(jìn)行吳忠市ESV的測算時(shí)，按照以下原則將土地利用類型與生態(tài)系統(tǒng)類型建立對(duì)應(yīng)關(guān)系：耕地對(duì)應(yīng)農(nóng)田，林地對(duì)應(yīng)森林，其他土地(看作未利用土地)對(duì)應(yīng)荒漠，水域及水利設(shè)施用地對(duì)應(yīng)河流/湖泊，園地取耕地和林地之和的1/2，并假定建設(shè)用地的價(jià)值系數(shù)當(dāng)量為0[22,31]。按表2進(jìn)行匯總后得到吳忠市各土地利用類型的生態(tài)價(jià)值系數(shù)，進(jìn)而計(jì)算出吳忠市ESV，具體計(jì)算公式為：

ESVi=Pi×Si

(1)

式中：ESVi為研究區(qū)域第i種土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值；Si為第i種土地利用類型的面積；Pi為單位面積土地利用類型i的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。將各種土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值加總后即可得各區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化分析

2009—2017年，吳忠市ESV逐年降低，由2009年的158.26億元降低至2017年的156.46億元，降幅為1.14%(圖1)。從數(shù)量上看，一級(jí)類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中，調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值占比最高，2009—2017年均超過50%，文化服務(wù)總價(jià)值占比最低，該期間低于7%；二級(jí)類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中，吳忠市保持土壤和維持生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)最具優(yōu)勢地位，兩者價(jià)值總和在各研究時(shí)點(diǎn)的ESV中占比超過30%；水文調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、氣體調(diào)節(jié)和廢物處理的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)也較為突出，四者價(jià)值在各研究時(shí)點(diǎn)的ESV中占比均超過10%；而提供美學(xué)景觀、原材料生產(chǎn)和食物生產(chǎn)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)處于劣勢地位，三者價(jià)值在各研究時(shí)點(diǎn)的ESV中占比均未超過7%。從變化趨勢上看，2009—2017年各一級(jí)類型ESV均呈現(xiàn)逐年降低的趨勢，二級(jí)類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中，除食物生產(chǎn)價(jià)值在2013—2017年有小幅(0.15%)升高外，其他各項(xiàng)ESV均有不同程度的降低，食物生產(chǎn)價(jià)值的升高得益于后期耕地面積的增長。

圖1 吳忠市單項(xiàng)ESV變化

2009—2017年，吳忠市各地類單項(xiàng)ESV變化趨勢不明顯(圖2)，且地類間各單項(xiàng)ESV差異較大。具體而言，ESV最高的地類為草地，除食物生產(chǎn)和原材料生產(chǎn)服務(wù)外，草地其他各單項(xiàng)ESV均遠(yuǎn)高于其他地類。ESV最低的地類(除建設(shè)用地外)為其他土地，其各單項(xiàng)ESV均較低。耕地的食物生產(chǎn)價(jià)值較高，林地除食物生產(chǎn)和廢物處理服務(wù)外，其余各項(xiàng)ESV均較高。

圖2 各地類單項(xiàng)ESV變化

3.2 耕地利用圖譜分析

2009—2017年，吳忠市耕地利用變化模式以前期變化型和后期變化型為主(不考慮穩(wěn)定型)，面積分別為4 231.20，1 858.89 hm2，總占比高達(dá)99.54%，反復(fù)變化型和持續(xù)變化型面積相對(duì)較小，占比分別為0.31%，0.15%(圖3)。前期變化型以“耕地→城鎮(zhèn)村及工礦用地→城鎮(zhèn)村及工礦用地”和“耕地→交通運(yùn)輸用地→交通運(yùn)輸用地”類型為主，在4種變化模式中總占比高達(dá)57.71%。后期變化型以“耕地→耕地→城鎮(zhèn)村及工礦用地”類型為主，占比20.40%。反復(fù)變化型面積較小，以“耕地→城鎮(zhèn)村及工礦用地→耕地”類型為主，占比0.31%，反復(fù)變化型表明吳忠市2009—2013年部分耕地可能存在不合理利用的現(xiàn)象，并在2013—2017年又重新轉(zhuǎn)換為耕地。持續(xù)變化型面積最小，以“耕地→其他土地→城鎮(zhèn)村及工礦用地”類型為主，占比0.11%。

注：1為耕地，2為園地，3為林地，4為草地，5為交通運(yùn)輸用地，6為水域及水利設(shè)施用地，7為其他土地，8為城鎮(zhèn)及工礦用地，下同圖。

3.3 耕地變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響

圍繞“前期變化、后期變化、反復(fù)變化和持續(xù)變化”4種耕地利用變化模式，分析不同耕地利用變化模式對(duì)吳忠市總ESV(圖4)和單項(xiàng)ESV的影響(圖5)，由于在反復(fù)變化模式下，各單項(xiàng)ESV在2017年保持不變，因此分析單項(xiàng)ESV變化時(shí)不作討論。

由圖4可知，從變化模式上看，2009—2017年，吳忠市在前期變化、后期變化和持續(xù)變化3種耕地利用變化模式下，總ESV均有不同程度的損失；在反復(fù)變化模式下，由于最終都轉(zhuǎn)為耕地，ESV在2017年保持不變。具體而言，前期變化模式下ESV損失最大，達(dá)到1 981.94萬元，后期變化模式下ESV損失次之，為815.76萬元，持續(xù)變化模式下ESV損失最小，僅為5.48萬元。在持續(xù)變化類型中，進(jìn)一步分析“耕地→草地/林地→建設(shè)用地”的變化過程可知，雖然前期“生態(tài)退耕”政策的實(shí)施促使了生態(tài)系統(tǒng)功能的改善以及ESV的提升，但后期建設(shè)用地?cái)U(kuò)張導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)功能退化明顯，最終致使ESV顯著降低。前期變化和后期變化類型中，雖然生態(tài)系統(tǒng)功能改善和退化在同時(shí)發(fā)生，但因建設(shè)用地大量占用耕地且耕地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地后ESV系數(shù)驟降，致使局部生態(tài)系統(tǒng)功能改善無法彌補(bǔ)大范圍生態(tài)系統(tǒng)功能退化。因此，在前期變化和后期變化的耕地利用變化模式下，吳忠市2009—2017年的ESV均有所損失。

圖4 2009-2017年吳忠市不同耕地利用變化模式下ESV變化量

從變化過程來看，前期和后期變化類型中，耕地最終轉(zhuǎn)換為林地、草地和水域及水利設(shè)施用地，其ESV均有不同程度提升，由此可見，“生態(tài)退耕”政策的實(shí)施對(duì)吳忠市生態(tài)系統(tǒng)功能改善具有重要作用。相反，城市化進(jìn)程加快，建設(shè)用地持續(xù)擴(kuò)張是導(dǎo)致吳忠市生態(tài)系統(tǒng)功能退化的主要原因，前期和后期變化類型中，耕地最終轉(zhuǎn)換為建設(shè)用地，ESV大幅降低。耕地在不同變化模式下，變化過程的不同導(dǎo)致ESV損益呈現(xiàn)顯著性差異，建設(shè)用地?cái)U(kuò)張與生態(tài)退耕作為吳忠市耕地轉(zhuǎn)移的主要?jiǎng)恿?，可通過合理調(diào)控二者的規(guī)模實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的平衡。

由圖5可知，2009—2017年，吳忠市因耕地利用變化引起的不同類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化趨勢存在差異。在前期變化和后期變化模式下，生態(tài)系統(tǒng)功能改善和退化現(xiàn)象在同時(shí)發(fā)生；而在持續(xù)變化模式下，生態(tài)系統(tǒng)功能均在退化，表現(xiàn)為各單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值均降低。具體而言，在前期變化模式下，由于建設(shè)用地?cái)U(kuò)張，吳忠市提供調(diào)節(jié)服務(wù)、供給服務(wù)、支持服務(wù)和文化服務(wù)的功能退化嚴(yán)重，導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的損失。其中，調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值損失最大，凈損失917.07萬元；支持服務(wù)價(jià)值次之，凈損失為639.39萬元；供給服務(wù)凈損失為421.71萬元；文化服務(wù)凈損失較小，僅3.78萬元，得益于部分耕地轉(zhuǎn)換為草地、水域及水利設(shè)施用地后帶來的文化服務(wù)價(jià)值提升。在后期變化模式下，吳忠市提供調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)和供給服務(wù)的功能因建設(shè)用地?cái)U(kuò)張而退化嚴(yán)重，但提供文化服務(wù)的功能退化程度較輕，各單項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值存在不同程度的損失。其中，調(diào)節(jié)服務(wù)和支持服務(wù)價(jià)值損失較大，凈損失分別為316.65萬元和316.82萬元；供給服務(wù)價(jià)值凈損失相對(duì)較小，為190.52萬元；而文化服務(wù)價(jià)值表現(xiàn)為相反的趨勢，凈增加8.22萬元，得益于部分耕地轉(zhuǎn)換為水域及水利設(shè)施用地后帶來的文化服務(wù)價(jià)值提升。在持續(xù)變化模式下，雖然生態(tài)系統(tǒng)功能均在退化，但耕地轉(zhuǎn)移面積較小。因此，吳忠市在此模式下生態(tài)系統(tǒng)功能退化程度較輕，各類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值損失較小。

圖5 2009-2017年吳忠市不同耕地利用變化模式下單項(xiàng)ESV變化量

4 結(jié)論與討論

研究以吳忠市2009年、2013年、2017年3期土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用土地利用圖譜以及當(dāng)量因子法對(duì)吳忠市2009—2017年ESV演變及對(duì)耕地變化的響應(yīng)進(jìn)行了分析。得到如下主要結(jié)論：(1)2009—2017年，吳忠市ESV逐年降低。一級(jí)類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值最高，二級(jí)類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中，保持土壤和維持生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)最具優(yōu)勢地位。ESV最高的地類為草地，最低的為其他土地。(2)2009—2017年吳忠市耕地利用變化模式以前期變化型和后期變化型為主(不考慮穩(wěn)定型)，反復(fù)變化型和持續(xù)變化型面積相對(duì)較小。(3)2009—2017年，吳忠市在前期變化、后期變化和持續(xù)變化3種耕地利用變化模式下，ESV均有不同程度的損失，前期變化型的ESV損失最大，持續(xù)變化型的ESV損失最小。此外，吳忠市由耕地利用變化引起的不同類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化趨勢不同。“生態(tài)退耕”政策的實(shí)施對(duì)吳忠市生態(tài)系統(tǒng)功能的改善具有重要作用，而城市化進(jìn)程加快、建設(shè)用地持續(xù)擴(kuò)張是導(dǎo)致吳忠市生態(tài)系統(tǒng)功能退化的主要原因。

2009—2017年，吳忠市生態(tài)用地?cái)?shù)量減少，而城市化進(jìn)程加快，建設(shè)用地大規(guī)模擴(kuò)張，導(dǎo)致ESV逐年降低。由于耕地的ESV系數(shù)小于林地、園地、草地以及水域，大于未利用地和建設(shè)用地，當(dāng)耕地向大于自身系數(shù)的地類轉(zhuǎn)變時(shí)，ESV升高，反之ESV降低?；趨侵沂?種耕地變化模式可知，在前期變化和后期變化的耕地利用模式下，吳忠市“生態(tài)退耕”效果不顯著，而建設(shè)用地卻大肆擴(kuò)張，局部生態(tài)系統(tǒng)功能改善無法彌補(bǔ)大范圍生態(tài)系統(tǒng)功能退化導(dǎo)致的ESV損失。因此，吳忠市今后仍需適當(dāng)擴(kuò)大生態(tài)退耕規(guī)模，以解決城鎮(zhèn)化進(jìn)程中導(dǎo)致的生態(tài)系統(tǒng)功能退化問題。吳忠市持續(xù)變化類型的耕地利用不盡合理，大部分都轉(zhuǎn)為建設(shè)用地，導(dǎo)致ESV降低。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因或許是在“耕地占補(bǔ)平衡”的壓力下，地方政府迫不得已采取其他方式占用耕地，即“耕地→草地/林地→建設(shè)用地”的利用模式，但這一模式降低了生態(tài)退耕實(shí)施成效，損害了生態(tài)系統(tǒng)功能，不利于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。基于此，應(yīng)合理編制國土空間規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)節(jié)約集約利用土地，如以建設(shè)用地減量規(guī)劃為導(dǎo)向，嚴(yán)格劃定城鎮(zhèn)開發(fā)邊界，以改變建設(shè)用地?zé)o序擴(kuò)張的趨勢，提升城市土地利用效率，促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)[34]。此外，新增建設(shè)用地應(yīng)不占或者盡量少占耕地，同時(shí)要避免“變相式”侵占耕地的現(xiàn)象。在反復(fù)變化的耕地利用模式中，其最終的地類仍為耕地，雖然ESV最終保持不變，但從理論上看，前期從耕作土壤改造為其他土壤后，土壤的各項(xiàng)物理性狀會(huì)發(fā)生變化，后期可能會(huì)導(dǎo)致耕作土壤層退化，造成肥力下降、鹽漬化等問題，不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。因此，在耕地利用時(shí)應(yīng)盡量避免反復(fù)變化型這一不合理的土地利用模式。

北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶不僅是我國中東部平原農(nóng)區(qū)的生態(tài)屏障，也是一類重要的農(nóng)業(yè)空間，其具有重要理論和實(shí)踐研究價(jià)值。本文科學(xué)評(píng)估了吳忠市2009—2017年的ESV，揭示了ESV對(duì)耕地變化的響應(yīng)規(guī)律，研究結(jié)果可為吳忠市土地利用科學(xué)管理和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等提供決策參考，進(jìn)而推動(dòng)北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶地區(qū)的生態(tài)文明建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展。研究采用一級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)吳忠市的土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行歸類，未作進(jìn)一步細(xì)化，并將建設(shè)用地的ESV系數(shù)假定為0，這些因素在一定程度上致使所估算的ESV結(jié)果有待精細(xì)。不過需要指出的是，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估并不是為了得到一個(gè)絕對(duì)準(zhǔn)確的價(jià)格標(biāo)簽，探究土地利用演變過程中生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的邊際變化才是主要目的。另外，有學(xué)者表明ESV存在空間異質(zhì)性，由于地球表面物理參數(shù)的變化，在同一地類中，ESV可能不同[6]。而研究采用謝高地的“當(dāng)量因子法”時(shí)，同一地類的ESV系數(shù)相等，即假定了相同地類的單位面積ESV相等，估算結(jié)果與實(shí)際情況可能存在一定差異。下一步工作中，擬通過細(xì)化土地利用類型、采用不同ESV估算方法進(jìn)行對(duì)比分析，提高估算結(jié)果精準(zhǔn)性。