耿傲淼, 張貴軍, 徐 磊, 張蓬濤

(河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 國(guó)土資源學(xué)院/河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 鄉(xiāng)土文化與鄉(xiāng)村治理研究中心, 河北 保定 071001)

隨著我國(guó)脫貧攻堅(jiān)取得舉世矚目的成就,人民群眾的生活面貌與品質(zhì)有了顯著改善,但在部分相對(duì)貧困的山區(qū)縣,人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間依然存在矛盾。山區(qū)縣作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)行政單元,數(shù)量較多,受地理區(qū)位、地形條件和資源稟賦等制約,經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)緩慢。另一方面,這些地區(qū)擁有優(yōu)質(zhì)的景觀(guān)資源、豐富的動(dòng)植物資源,生態(tài)優(yōu)勢(shì)明顯。充分發(fā)揮山區(qū)土地資源的多功能特性,以及維系生態(tài)安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等作用,實(shí)現(xiàn)地盡其用,有助于將山區(qū)的生態(tài)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)勢(shì),激發(fā)山區(qū)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的內(nèi)生動(dòng)力。2017年中共十九大報(bào)告確立了“樹(shù)立和踐行綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念,并強(qiáng)調(diào)了“優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)”“推動(dòng)綠色發(fā)展”。2022年二十大報(bào)告再次強(qiáng)調(diào)“促進(jìn)綠色發(fā)展,促進(jìn)人與自然和諧共生”,將“加快構(gòu)建新的發(fā)展格局,著力推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展”和“增進(jìn)民生福祉,提高人民生活品質(zhì)”作為未來(lái)五年發(fā)展的主要目標(biāo)。在此背景下,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)雙驅(qū)并進(jìn)的發(fā)展模式、提高土地資源的利用效率,成為山區(qū)縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇。

國(guó)外多基于宏觀(guān)產(chǎn)業(yè)融合角度探究復(fù)合型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展思路,如Hacklin等[1]探討了通過(guò)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)與通信產(chǎn)業(yè)的融合,協(xié)助管理人員及時(shí)預(yù)測(cè)和處理企業(yè)運(yùn)營(yíng)中產(chǎn)生的各種問(wèn)題; khan等[2]根據(jù)高水平物流的基本特征以及物流鏈與供應(yīng)鏈的融合過(guò)程,提出并構(gòu)建了兩業(yè)聯(lián)動(dòng)融合領(lǐng)域的基本范疇,總結(jié)了物流業(yè)與制造業(yè)融合的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn);特別是在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,一些學(xué)者提出將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)與電子商務(wù)、物流信息等產(chǎn)業(yè)融合,發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)[3]、智慧農(nóng)業(yè)等[4-5]現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展思路。國(guó)內(nèi)多依據(jù)特定區(qū)域資源現(xiàn)狀,提出復(fù)合型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展思路,如費(fèi)文君等[6]基于自然人文、區(qū)位交通條件對(duì)江寧區(qū)鄉(xiāng)村旅游的復(fù)合型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了剖析,提出以農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)、文化為引領(lǐng)、資源為依托的思路;伍海峰[7]建議通過(guò)完善公共服務(wù)配置、整合工業(yè)園區(qū)、構(gòu)建生態(tài)公園等方式,推動(dòng)復(fù)合型產(chǎn)業(yè)和城鎮(zhèn)建設(shè),促進(jìn)青海省經(jīng)濟(jì)規(guī)模的有效擴(kuò)大。綜上所述,發(fā)展復(fù)合型產(chǎn)業(yè)是解決區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展問(wèn)題的有效手段,有助于建立協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系。

目前有關(guān)復(fù)合型產(chǎn)業(yè)的研究多從區(qū)域發(fā)展的優(yōu)勢(shì)及存在問(wèn)題出發(fā)挖掘復(fù)合型產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潛力,很少基于土地多功能性的視角探索復(fù)合型產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。部分學(xué)者圍繞土地的多功能性這一基本屬性開(kāi)展了針對(duì)產(chǎn)業(yè)融合[8-9]、國(guó)土空間規(guī)劃等[10-11]方面的研究,基于土地多功能視角探索復(fù)合型產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路,這是保障研究科學(xué)性的應(yīng)有之義。另外,隨著土地多功能性研究不斷深入,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值測(cè)算逐漸成為土地利用多功能評(píng)價(jià)的重要部分。國(guó)內(nèi)外對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值測(cè)算多基于全球[12-13]、國(guó)家[14-15]、流域等[16-17]不同尺度或者針對(duì)特定類(lèi)型的生態(tài)系統(tǒng)[18-19]展開(kāi)研究,大多通過(guò)功能值的空間差異分析不同區(qū)域的主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)與問(wèn)題,或根據(jù)功能價(jià)值的變化特征判斷土地利用的合理性,較少?gòu)纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值簇角度對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式提出構(gòu)想;在研究對(duì)象的選擇上,多集中于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的省、市大尺度地區(qū),而對(duì)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)研究較少,在研究?jī)?nèi)容上,更多側(cè)重區(qū)域生態(tài)問(wèn)題,對(duì)如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)協(xié)同發(fā)展,研究較少。

阜平縣位于太行深山區(qū),受復(fù)雜的地形地貌影響,與周邊城市或平原縣相比,優(yōu)質(zhì)的農(nóng)地資源少,土地細(xì)碎化程度高,經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)緩慢,但景觀(guān)類(lèi)型多樣,自然資源豐富。如何充分發(fā)揮土地的多功能性與生態(tài)優(yōu)勢(shì)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)作用,是以阜平縣為代表的山區(qū)縣實(shí)現(xiàn)高效和高質(zhì)量發(fā)展需解決的關(guān)鍵問(wèn)題?；诖?本文基于土地多功能性挖掘復(fù)合模式的發(fā)展?jié)摿?以阜平縣為研究區(qū),依據(jù)其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值簇的空間聚類(lèi)特征進(jìn)行主導(dǎo)功能價(jià)值分區(qū),結(jié)合各類(lèi)資源要素的空間分配情況及現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)條件,探索設(shè)計(jì)復(fù)合型產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。為提高阜平縣的土地利用效率、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展尋找新的驅(qū)動(dòng)力,其復(fù)合型產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式設(shè)計(jì)的特殊性與統(tǒng)一性可為其他類(lèi)似地區(qū)提供方法和案例參考。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)獲取

1.1 研究區(qū)域

阜平縣位于北緯38°9′—39°7′,東經(jīng)113°45′—114°31′,地處河北省保定市西部(圖1)?？h域東西橫距74.8 km,南北縱距49.6 km,總面積2494 km2。阜平縣位于太行山區(qū)中段,西連華北屋脊五臺(tái)山,東接華北平原,為土石山區(qū),地形極為復(fù)雜。屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季分明。阜平縣是河北省典型的山區(qū)縣,山地占全縣總面積的88.2%,林木資源豐富,位居保定市第一位,被稱(chēng)為“保定最綠的地方”。區(qū)域內(nèi)水系發(fā)達(dá),境內(nèi)流域面積達(dá) 200 km2以上的中小河流有6條,素有“九山半水半分田”之稱(chēng)。近年來(lái),阜平縣食用菌、高效林果、家庭手工業(yè)等富民產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,社會(huì)經(jīng)濟(jì)保持平穩(wěn)有序的發(fā)展態(tài)勢(shì)。2021年,全縣地區(qū)生產(chǎn)總值完成57.9億元;農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值123 966萬(wàn)元,其中食用菌產(chǎn)值2.5億元,占20.2%;林果業(yè)產(chǎn)值39 561萬(wàn)元,占31.9%。工業(yè)總產(chǎn)值110 208萬(wàn)元,其中煤炭開(kāi)采產(chǎn)值35 556萬(wàn)元,占32.3%;非金屬礦物制品業(yè)產(chǎn)值26 901萬(wàn)元,占24.4%;食品制造業(yè)產(chǎn)值15 052萬(wàn)元,占13.7%;農(nóng)副食品加工業(yè)11 569萬(wàn)元,占10.5%。第三產(chǎn)業(yè)增加值完成23.3億元,其中交通運(yùn)輸業(yè)完成67 572萬(wàn)元,占GDP的16%;批發(fā)零售業(yè)完成29 875萬(wàn)元,占GDP的7.1%;金融業(yè)24 478萬(wàn)元,占GDP的5.8%。

圖1 阜平縣區(qū)位圖

1.2 數(shù)據(jù)獲取

本文所參考的研究數(shù)據(jù)主要為阜平縣自然地理數(shù)據(jù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)據(jù)兩部分。土地利用、DEM高程數(shù)據(jù)分別來(lái)源于資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心(http:∥www.resdc.cn/)、地理空間數(shù)據(jù)云(http:∥www.Gscloud.cn/);年降水量、潛在蒸散量數(shù)據(jù)主要來(lái)源于中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)《中國(guó)地面氣候資料年值數(shù)據(jù)集》;利用ArcGIS軟件對(duì)世界土壤數(shù)據(jù)庫(kù)(Harmonized World Soil Database, HWSD)進(jìn)行掩膜處理得到阜平縣土壤數(shù)據(jù)。阜平縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要參考《保定市經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》(2020年)、農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格數(shù)據(jù)(http:∥www.stats.gov.cn/ztjc/ztsj/ncpjg/)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價(jià)格指數(shù)(https:∥d.qianzhan.com/)。

2 研究思路與研究方法

2.1 研究思路

研究首先運(yùn)用InVEST模型、當(dāng)量因子法測(cè)算阜平縣的水源供給、保持土壤、食物生產(chǎn)等9類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值。參考已有的研究[20],利用網(wǎng)格法表達(dá)各單項(xiàng)功能價(jià)值的空間分布特征;采用全局自相關(guān)與兩兩相關(guān)分析判斷各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的空間集聚程度及兩兩之間的相關(guān)程度,然后運(yùn)用K-means聚類(lèi)算法實(shí)現(xiàn)9類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值在空間上的分簇,并將分簇結(jié)果按行政村邊界和地類(lèi)圖斑界線(xiàn)進(jìn)行調(diào)整,得到主導(dǎo)功能價(jià)值分區(qū)結(jié)果。最后以主導(dǎo)功能價(jià)值分區(qū)圖為底圖,疊加土地資源空間分布、地形地貌圖、產(chǎn)業(yè)分布圖,綜合考慮各類(lèi)資源要素的實(shí)際情況和現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)條件,對(duì)應(yīng)提出適合的復(fù)合型產(chǎn)業(yè)分區(qū)發(fā)展模式。

2.2 研究方法

2.2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值計(jì)算方法 本研究從阜平縣土地利用現(xiàn)狀、生態(tài)修復(fù)現(xiàn)狀以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等實(shí)際情況出發(fā),參考謝高地等[21]的研究,選取水源供給、保持土壤等9類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能并測(cè)算其服務(wù)功能價(jià)值,作為評(píng)判阜平縣土地多種功能空間集聚特征的依據(jù)。目前,國(guó)內(nèi)外常用的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估模型主要有InVEST模型[22]、SolVES模型[23-24]、ARIES模型等[25],其中InVEST模型可以借助ArcGIS軟件,將模型結(jié)果空間分布可視化[26],是目前應(yīng)用最廣泛的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估模型[27]。鑒于此,本研究應(yīng)用InVEST模型測(cè)算土壤保持、水源供給2項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值,采用因子當(dāng)量法測(cè)算其他7種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值(表1)。為實(shí)現(xiàn)模型空間分布的可視化,參考已有的研究成果[20],利用ArcGIS創(chuàng)建漁網(wǎng)面,為最大限度保留數(shù)據(jù)信息,本研究確定采用500 m×500 m的格網(wǎng),將整個(gè)區(qū)域劃分為10 298個(gè)網(wǎng)格,從而對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行空間表達(dá)。

表1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值計(jì)算方法Table 1 Calculation method of ecosystem service function value

2.2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值簇識(shí)別與主導(dǎo)功能價(jià)值分區(qū)方法 研究根據(jù)各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值與空間集聚特征劃分生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值簇,并通過(guò)網(wǎng)格法實(shí)現(xiàn)可視化,每一個(gè)網(wǎng)格被認(rèn)為是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的集合。對(duì)每一個(gè)集合進(jìn)行不同簇類(lèi)的劃分需要判斷網(wǎng)格單元之間是否存在一定的相似特征。為此,本文通過(guò)全局自相關(guān)分析判斷各項(xiàng)功能價(jià)值在空間上是否存在集聚特征;相關(guān)性分析判斷阜平縣各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的相關(guān)程度,若Moran′sI指數(shù)的絕對(duì)值>0且各項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值之間表現(xiàn)出相關(guān)關(guān)系,則可以進(jìn)一步進(jìn)行聚類(lèi)分析,通過(guò)聚類(lèi)方法中的K-means聚類(lèi)算法識(shí)別研究區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值簇,將結(jié)果導(dǎo)入到ArcGIS中進(jìn)行空間表達(dá)。

(1) 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值簇識(shí)別方法。為進(jìn)行聚類(lèi)分析,首先需明確每項(xiàng)功能價(jià)值在空間上是否存在集聚特征,運(yùn)用Geoda軟件中的探索性空間分析方法(Exploratory Spatial Data Analysis, ESDA)計(jì)算各項(xiàng)功能價(jià)值的全局Global Moran′sI指數(shù)。Moran′sI>0表示存在空間正相關(guān)性,值越大代表相關(guān)性越顯著;Moran′sI<0表示存在空間負(fù)相關(guān)性,值越小代表負(fù)相關(guān)性越強(qiáng),空間差異性越明顯;Moran′sI=0表示變量呈空間隨機(jī)分布。

在SPSS 26.0中輸入食物生產(chǎn)價(jià)值、原材料生產(chǎn)價(jià)值、氣體調(diào)節(jié)價(jià)值等9項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值,并對(duì)其兩兩之間的相關(guān)性進(jìn)行分析,作為進(jìn)一步聚類(lèi)分析的基礎(chǔ)。

在上述基礎(chǔ)上進(jìn)一步采用聚類(lèi)分析將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值分為不同的簇,聚類(lèi)分析是數(shù)據(jù)挖掘和模式識(shí)別中常用的方法,一般依據(jù)樣本在數(shù)據(jù)集中的特征相似程度將其分成不同的類(lèi)[28]。在聚類(lèi)分析過(guò)程中有多種算法,其中,K-means聚類(lèi)算法的運(yùn)算原理較簡(jiǎn)單,收斂速度快;算法的可解釋度較強(qiáng),為此應(yīng)用較為廣泛[29]。其中,一般采用歐式距離計(jì)算樣本點(diǎn)之間的距離,計(jì)算公式如下所示[30]:

(1)

式中:xi表示數(shù)據(jù)點(diǎn)x的第i維變量值;yi表示數(shù)據(jù)點(diǎn)y的第i維變量值。

(2) 主導(dǎo)功能價(jià)值分區(qū)方法。本文將各服務(wù)功能價(jià)值數(shù)據(jù)輸入到SPSS 26.0中,得到聚類(lèi)分析結(jié)果,每簇依據(jù)排在前三位的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值命名,得到阜平縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值簇分布圖。將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值簇分布圖按行政村邊界和地類(lèi)圖斑界線(xiàn)進(jìn)行修訂和調(diào)整后,得到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)主導(dǎo)功能價(jià)值分區(qū)圖,將其作為復(fù)合型產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

2.2.3 復(fù)合型產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)方法 根據(jù)上述步驟得到的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)主導(dǎo)功能價(jià)值分區(qū)圖與土地資源空間分布、地形地貌圖、現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)分布圖疊加,并綜合考慮區(qū)域資源要素構(gòu)成特點(diǎn)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)條件,設(shè)計(jì)復(fù)合型產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。復(fù)合型發(fā)展模式的設(shè)計(jì)主要通過(guò)收集、分析阜平縣各村鎮(zhèn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)資料并結(jié)合實(shí)地調(diào)查,首先選擇旅游服務(wù)質(zhì)量高、游客認(rèn)可度高、規(guī)模較大的旅游景區(qū)作為旅游規(guī)劃核心區(qū),通過(guò)旅游產(chǎn)業(yè)拉動(dòng)游客消費(fèi)并帶動(dòng)其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;然后綜合考慮旅游產(chǎn)業(yè)的驅(qū)動(dòng)和輻射能力、各村鎮(zhèn)資源條件、交通條件及原有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),整合各區(qū)優(yōu)勢(shì)條件,對(duì)各區(qū)復(fù)合型產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式進(jìn)行規(guī)劃和安排,形成文化產(chǎn)業(yè)、旅游業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)等不同產(chǎn)業(yè)復(fù)合的設(shè)計(jì)思路。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值測(cè)算結(jié)果

通過(guò)上述方法計(jì)算,得到阜平縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值共計(jì)446 771.339萬(wàn)元,其中食物生產(chǎn)價(jià)值3 909.506萬(wàn)元、原材料生產(chǎn)價(jià)值10 947.026萬(wàn)元、氣體調(diào)節(jié)價(jià)值20 554.299萬(wàn)元、氣候調(diào)節(jié)價(jià)值20 580.239萬(wàn)元、水源供給價(jià)值69 838.517萬(wàn)元、廢物處理價(jià)值13 010.501萬(wàn)元、保持土壤價(jià)值273 089.601萬(wàn)元、維持生物多樣性?xún)r(jià)值23 629.720萬(wàn)元、提供美學(xué)景觀(guān)價(jià)值11 211.930萬(wàn)元。為了便于比較以及后續(xù)空間分析,采用漁網(wǎng)面對(duì)各功能價(jià)值進(jìn)行空間表達(dá),通過(guò)ArcGIS創(chuàng)建的漁網(wǎng)面與研究區(qū)相交得到10 298個(gè)網(wǎng)格。并對(duì)9項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估結(jié)果進(jìn)行0～1標(biāo)準(zhǔn)化,結(jié)果如圖2所示。從空間分布來(lái)看,食物生產(chǎn)價(jià)值的高值區(qū)集中于研究區(qū)東南部的耕地與主要河流附近,其他地區(qū)的功能價(jià)值較低,特別是西部山區(qū)林地食物生產(chǎn)價(jià)值最低;原材料生產(chǎn)價(jià)值、氣體調(diào)節(jié)價(jià)值、氣候調(diào)節(jié)價(jià)值的高值區(qū)集中于西部和東北部的林地,而研究區(qū)中部、東部以及東南部?jī)r(jià)值較低;水源供給價(jià)值的高值區(qū)域主要集中于西部山區(qū)的林地以及王快水庫(kù)附近;廢物處理價(jià)值的高值區(qū)域主要集中于王快水庫(kù)以及主要河流附近;保持土壤價(jià)值與維持生物多樣性?xún)r(jià)值的高值區(qū)域主要集中于西北、西南以及東北部的林地;提供景觀(guān)美學(xué)價(jià)值的高值區(qū)域主要集中于東北部林地與王快水庫(kù)附近。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值與土地利用類(lèi)型分布關(guān)系密切。

圖2 各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值

3.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值簇與主導(dǎo)功能價(jià)值分區(qū)結(jié)果

3.2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值分簇結(jié)果 運(yùn)用Queen鄰近法構(gòu)建空間權(quán)重矩陣,并進(jìn)行全局自相關(guān)分析,結(jié)果顯示9項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值均表現(xiàn)出較強(qiáng)的空間正相關(guān)性。并且,有8項(xiàng)功能價(jià)值的Moran′sI指數(shù)均在0.4以上。說(shuō)明數(shù)據(jù)聚類(lèi)特征顯著,可進(jìn)一步進(jìn)行聚類(lèi)分析。

運(yùn)用SPSS 26.0對(duì)各項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值兩兩之間進(jìn)行相關(guān)性分析,相關(guān)性分析結(jié)果如表2所示,除食物生產(chǎn)價(jià)值與氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)價(jià)值這兩對(duì)關(guān)系,其他各項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值之間均表現(xiàn)出一定的相關(guān)關(guān)系。

根據(jù)以上全局自相關(guān)分析結(jié)果可知,各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值在空間上具有集聚特征,且各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的相關(guān)程度相對(duì)良好,可進(jìn)一步通過(guò)聚類(lèi)方法識(shí)別研究區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值簇。

利用SPSS 26.0對(duì)9項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行聚類(lèi)分析,根據(jù)簇內(nèi)距離的定義可知,當(dāng)k值越小時(shí),簇內(nèi)距離越大,當(dāng)k值越大時(shí),簇內(nèi)距離越小;在k值由小變大的過(guò)程中,隨著k值的增大簇內(nèi)距離逐步減小,但當(dāng)k值取得最優(yōu)解后,簇內(nèi)距離便不會(huì)出現(xiàn)明顯的降幅。研究嘗試輸入不同的k值,當(dāng)k值大于6后簇內(nèi)距離的減少幅度開(kāi)始明顯減低。所以,本文將9種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值分為6類(lèi)功能價(jià)值簇,并將結(jié)果通過(guò)ArcGIS進(jìn)行空間表達(dá)(見(jiàn)圖3)。通過(guò)對(duì)各簇中9項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值大小進(jìn)行排序,選擇排在前三位的價(jià)值名稱(chēng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值簇進(jìn)行命名并進(jìn)行空間統(tǒng)計(jì)分析(見(jiàn)表3)。

表3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值簇命名、分析與主導(dǎo)功能價(jià)值分區(qū)Table 3 Naming, analysis and partitioning of ecosystem service function value cluster

圖3 阜平縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值簇分布

3.2.2 主導(dǎo)功能價(jià)值分區(qū) 將上述得到的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值簇按行政村邊界、地類(lèi)圖斑界線(xiàn)修訂與調(diào)整,在進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分區(qū)處理時(shí)發(fā)現(xiàn)各村鎮(zhèn)居住建設(shè)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能較弱,統(tǒng)計(jì)的9項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值分異不顯化,但實(shí)際土地利用中這部分區(qū)域的生活居住、工商業(yè)服務(wù)、文化教育等功能相對(duì)突出,為此將這部分區(qū)域命名為“居住+就業(yè)支持+教育文化”主導(dǎo)功能價(jià)值區(qū)。其他區(qū)域均依據(jù)排在前三位的功能價(jià)值進(jìn)行命名,進(jìn)而得到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)主導(dǎo)功能價(jià)值分區(qū)圖(圖4),分別是:食物生產(chǎn)+廢物處理+保持土壤區(qū)、食物生產(chǎn)+原材料生產(chǎn)+保持土壤區(qū)、提供美學(xué)景觀(guān)+水源供給+原材料生產(chǎn)區(qū)、維持生物多樣性+提供美學(xué)景觀(guān)+保持土壤、水源供給+提供美學(xué)景觀(guān)+食物生產(chǎn)區(qū)、居住+就業(yè)支持+教育文化區(qū)。

圖4 阜平縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)主導(dǎo)功能價(jià)值區(qū)分布

3.3 復(fù)合型產(chǎn)業(yè)模式設(shè)計(jì)

在上述工作基礎(chǔ)上,將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)主導(dǎo)功能價(jià)值分區(qū)圖與土地資源空間分布、地形地貌圖、產(chǎn)業(yè)發(fā)展分布圖(圖5)疊加,綜合考慮各類(lèi)資源要素的實(shí)際情況和現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ),進(jìn)行各主導(dǎo)功能價(jià)值區(qū)的復(fù)合型產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式設(shè)計(jì)(圖6)。各區(qū)復(fù)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式設(shè)計(jì)必須突出阜平縣的區(qū)域特色,立足自身優(yōu)勢(shì),以天生橋瀑布群自然風(fēng)景區(qū)、云花溪谷自然風(fēng)景區(qū)、晉察冀邊區(qū)革命紀(jì)念館、三巖寨風(fēng)景區(qū)為旅游規(guī)劃核心區(qū),通過(guò)滄榆高速、西阜高速將主城區(qū)與主要旅游景區(qū)串聯(lián),并與本地文化產(chǎn)業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)及加工等產(chǎn)業(yè)相結(jié)合,形成文化、旅游、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和加工一體的多元化發(fā)展思路。

圖5 阜平縣產(chǎn)業(yè)分布

圖6 阜平縣復(fù)合型產(chǎn)業(yè)模式分布

(1) “旅游業(yè)+文化產(chǎn)業(yè)”模式。“旅游業(yè)+文化產(chǎn)業(yè)”模式主要依托晉察冀邊區(qū)革命紀(jì)念館等紅色文化旅游景區(qū),將文化教育與旅游相結(jié)合,立足自身紅色優(yōu)勢(shì),打造出集革命傳統(tǒng)教育、愛(ài)國(guó)主義教育、黨風(fēng)廉政教育、研學(xué)實(shí)踐教育為一體的經(jīng)典紅色旅游區(qū)。該模式所在區(qū)域有豐富的動(dòng)植物資源與優(yōu)質(zhì)的生態(tài)環(huán)境,為生態(tài)旅游的發(fā)展奠定了良好的自然資源條件,社會(huì)文化方面受歷史的影響,具有相對(duì)獨(dú)特性,依托于特殊的文化資源,以自然觀(guān)光為主的生態(tài)旅游與紅色教育為主的文化知識(shí)型旅游二者融合發(fā)展能夠滿(mǎn)足不同消費(fèi)主體的需求。同時(shí),愛(ài)國(guó)情懷的渲染可為文化與旅游融合發(fā)展提供充分的內(nèi)部生成契機(jī)。融合發(fā)展有助于增強(qiáng)旅游產(chǎn)業(yè)的地區(qū)特色與消費(fèi)結(jié)構(gòu)的升級(jí),從而推動(dòng)服務(wù)產(chǎn)品的更新?lián)Q代與區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

(2) “旅游業(yè)+畜牧業(yè)”模式?！奥糜螛I(yè)+畜牧業(yè)”模式多分布于食物生產(chǎn)+原材料生產(chǎn)+保持土壤主導(dǎo)價(jià)值區(qū)與食物生產(chǎn)+廢物處理+保持土壤主導(dǎo)價(jià)值區(qū),該模式所在區(qū)域鄰近旅游景區(qū),土地利用類(lèi)型以草地為主,以畜禽養(yǎng)殖為主要產(chǎn)業(yè)?；诋?dāng)前消費(fèi)主體多元化的需求,只有通過(guò)提高旅游服務(wù)與衍生產(chǎn)品的質(zhì)量與檔次,特別是相較其他地區(qū),其產(chǎn)品特色具有不可替代性,在此基礎(chǔ)上才能夠留住游客,使游客保持旅游的新鮮感,獲得良好的旅游體驗(yàn)。同時(shí),合理整合當(dāng)前所具備的優(yōu)勢(shì)資源與環(huán)境條件,充分發(fā)揮區(qū)域特色,創(chuàng)新區(qū)域旅游項(xiàng)目活動(dòng)?？赏ㄟ^(guò)引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),建立高效生產(chǎn)流水線(xiàn),對(duì)畜禽進(jìn)行統(tǒng)一管理,打造畜禽養(yǎng)殖孵化觀(guān)光體驗(yàn)基地,并依靠旅游業(yè)吸引游客,實(shí)現(xiàn)旅游業(yè)的多元化發(fā)展。

(3) “旅游業(yè)+農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)”模式?！奥糜螛I(yè)+農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)”模式多集中于維持生物多樣性+提供美學(xué)景觀(guān)+保持土壤主導(dǎo)價(jià)值區(qū)與水源供給+提供美學(xué)景觀(guān)+食物生產(chǎn)主導(dǎo)價(jià)值區(qū),土地利用類(lèi)型以林地、水域?yàn)橹?氣體調(diào)節(jié)功能、氣候調(diào)節(jié)功能、土壤保持功能以及維持生物多樣性功能提供較高的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值,發(fā)揮著維持整個(gè)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的作用,產(chǎn)業(yè)主要為林果業(yè)、香菇、木耳等,可在保持生態(tài)穩(wěn)定的前提下,將旅游業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)相結(jié)合,拉動(dòng)消費(fèi),實(shí)現(xiàn)價(jià)值增值,另外,“旅游業(yè)+農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)”模式與“旅游業(yè)+文化產(chǎn)業(yè)”模式相接,自然風(fēng)景與紅色文化相結(jié)合,生態(tài)保護(hù)與科研教育相結(jié)合,打出“紅綠組合”拳,在發(fā)展生態(tài)旅游和鄉(xiāng)村旅游的同時(shí),增加由紅色旅游引來(lái)游客的體驗(yàn)感,達(dá)到“紅綠融合、以紅帶綠”的效果,從而使更多村鎮(zhèn)獲益于旅游業(yè)。

(4) “生態(tài)林業(yè)+旅游業(yè)”模式?！吧鷳B(tài)林業(yè)+旅游業(yè)”模式多集中于維持生物多樣性+提供美學(xué)景觀(guān)+保持土壤主導(dǎo)價(jià)值區(qū),該模式所在區(qū)域土地利用類(lèi)型以林地為主,海拔較高,人口稀少,氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、土壤保持以及維持生物多樣性服務(wù)功能價(jià)值較高,對(duì)維持整個(gè)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)揮重要作用,為此開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)以生態(tài)保護(hù)為主,另外,該區(qū)域可作為景觀(guān)背景,與“旅游業(yè)+農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)”模式、“旅游業(yè)+文化產(chǎn)業(yè)”模式相結(jié)合,選擇合適位置建立觀(guān)景臺(tái),豐富現(xiàn)有風(fēng)景區(qū)的可觀(guān)賞度。

(5) “旅游業(yè)+中藥材加工業(yè)”模式?！奥糜螛I(yè)+中藥材加工業(yè)”模式鄰近旅游區(qū),并且該模式所在區(qū)域已進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化廠(chǎng)房建設(shè),可以適度擴(kuò)大專(zhuān)業(yè)化廠(chǎng)房建設(shè),實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?jīng)營(yíng),打造具有觀(guān)光條件的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)園區(qū)。以生態(tài)保護(hù)為前提,依據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源條件與分布現(xiàn)狀,培育龍頭企業(yè),提高科學(xué)技術(shù)參與度,打造多方位的產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展模式。以黃芩為例,通過(guò)技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)種植專(zhuān)業(yè)、生產(chǎn)科學(xué)化、加工高效化、銷(xiāo)售多渠道化,打造成為中藥材產(chǎn)業(yè)的“領(lǐng)頭羊”,建設(shè)中藥材加工基地。構(gòu)建集中藥材加工、科學(xué)營(yíng)銷(xiāo)、高品質(zhì)服務(wù)于一體的綜合發(fā)展模式。同時(shí)還可以通過(guò)培育景觀(guān)種植、休閑旅游體驗(yàn)等多樣一體化服務(wù)模式促進(jìn)中藥材產(chǎn)業(yè)鏈的延伸發(fā)展。

(6) “商住服務(wù)業(yè)+教育文化產(chǎn)業(yè)”模式。“商住+教育文化”模式主要分布于居住+就業(yè)支持+教育文化區(qū),該模式所在區(qū)域集中于主城區(qū),生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值較低,但經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),人口密集且流動(dòng)性大,可依托交通與人口優(yōu)勢(shì),立足當(dāng)?shù)刭Y源條件,以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,推進(jìn)科教、旅游、康養(yǎng)等產(chǎn)業(yè)相結(jié)合,在帶動(dòng)周邊旅游業(yè)發(fā)展的同時(shí),深入挖掘教育、康養(yǎng)的文化底蘊(yùn),依托自然、人文資源,發(fā)展獨(dú)具特色的服務(wù)業(yè)品牌,打造具有阜平特色的商住、教育、文化集散中心。有助于帶動(dòng)縣域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的同時(shí)提升阜平縣服務(wù)業(yè)品牌的影響力與競(jìng)爭(zhēng)力,進(jìn)而促進(jìn)三大產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。

(7) “智慧農(nóng)業(yè)+旅游業(yè)”模式?！爸腔坜r(nóng)業(yè)+旅游業(yè)”模式主要分布于食物生產(chǎn)+原材料生產(chǎn)+保持土壤主導(dǎo)價(jià)值區(qū),可引進(jìn)先進(jìn)的農(nóng)業(yè)種植、管理技術(shù),發(fā)展智慧農(nóng)業(yè),以科學(xué)技術(shù)為支撐,為農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供便利性條件。在發(fā)展思路上,可以引進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品種植和作物監(jiān)測(cè)方面的先進(jìn)機(jī)器,在提升土地生產(chǎn)效率的同時(shí),解放勞動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)?；?、集約化。另一方面,進(jìn)一步完善農(nóng)村內(nèi)部道路、水利、電力及新能源等基本設(shè)施,有助于提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的同時(shí)緩解能源壓力。在產(chǎn)業(yè)融合方面,可根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)產(chǎn)品種植特色創(chuàng)建以農(nóng)業(yè)種植為核心的創(chuàng)新示范園區(qū),舉辦以信息化、網(wǎng)絡(luò)化、創(chuàng)新化為內(nèi)涵的農(nóng)業(yè)創(chuàng)新示范活動(dòng),吸引游客參與。為此,在提高土地生產(chǎn)效率的同時(shí)增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可觀(guān)賞性,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)與旅游業(yè)雙驅(qū)并進(jìn),可共同助力該區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

阜平縣正處于脫貧攻堅(jiān)與鄉(xiāng)村振興相銜接的階段,在保持生態(tài)穩(wěn)定的前提下,復(fù)合型產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,是實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村共同富裕的必要條件。阜平縣擁有優(yōu)質(zhì)的旅游資源及相關(guān)政策的扶持,將旅游業(yè)與現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)進(jìn)行整合,對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行綜合考慮,選擇適宜當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的發(fā)展道路,通過(guò)一地多產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)合理布局,實(shí)現(xiàn)土地利用的高附加值,以環(huán)境優(yōu)勢(shì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)研究區(qū)生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展同步進(jìn)行,呈現(xiàn)“綠水青山就是金山銀山”的全域化格局。

4 結(jié) 論

(1) 阜平縣各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值共計(jì)446 771.339萬(wàn)元。從空間分布來(lái)看,以林地為主的西部和東北部地區(qū)原材料生產(chǎn)、氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)等8種價(jià)值較高;以耕地為主的東南部地區(qū)食物生產(chǎn)價(jià)值較高;王快水庫(kù)及附近區(qū)域提供了較多的水源供給、廢物處理與景觀(guān)美學(xué)價(jià)值,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的空間分布特征與土地利用類(lèi)型分布關(guān)系密切,林地承擔(dān)著調(diào)節(jié)服務(wù)與支持服務(wù)的功能,供給功能主要由耕地和林地承擔(dān),以王快水庫(kù)為核心的水域主要提供美學(xué)景觀(guān)的功能。

(2) 通過(guò)對(duì)9種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行聚類(lèi)分析生成6種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值簇,分別為:水源供給+提供景觀(guān)美學(xué)+食物生產(chǎn)簇、維持生物多樣性+提供景觀(guān)美學(xué)+保持土壤簇、提供美學(xué)景觀(guān)+水源供給+原材料生產(chǎn)簇、食物生產(chǎn)+廢物處理+保持土壤簇、食物供給+原材料生產(chǎn)+保持土壤簇、居住+就業(yè)支持+教育文化區(qū)簇。將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值簇按行政村邊界和地類(lèi)圖斑界線(xiàn)修正,形成價(jià)值簇對(duì)應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)主導(dǎo)功能價(jià)值區(qū)。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)主導(dǎo)功能價(jià)值區(qū)能夠從地理空間、經(jīng)濟(jì)空間和社會(huì)空間進(jìn)行多維向的探討,為復(fù)合型產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

(3) 將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)主導(dǎo)功能價(jià)值分區(qū)圖與土地資源空間分布、地形地貌圖、產(chǎn)業(yè)發(fā)展分布圖疊加,分區(qū)設(shè)計(jì)出7種復(fù)合型產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式:“旅游業(yè)+文化產(chǎn)業(yè)”模式、“旅游業(yè)+畜牧業(yè)”模式、“旅游業(yè)+農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)”模式、“生態(tài)林業(yè)+旅游業(yè)”模式、“旅游業(yè)+中藥材加工業(yè)”模式、“商住服務(wù)業(yè)+教育文化產(chǎn)業(yè)”模式、“智慧農(nóng)業(yè)+旅游業(yè)”模式,發(fā)展復(fù)合型產(chǎn)業(yè)模式有助于山區(qū)縣經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的協(xié)同發(fā)展,為山區(qū)縣實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興與生態(tài)富民提供新的驅(qū)動(dòng)力。