馬 鳳，蔡永立

（華東師范大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 上海市城市化生態(tài)過(guò)程與生態(tài)恢復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200062）

從1979至2010年我國(guó)城市化率實(shí)現(xiàn)了從18%到50%的快速增長(zhǎng)[1].隨之而來(lái)的城市用地快速擴(kuò)張，對(duì)區(qū)域生態(tài)產(chǎn)生了重大影響；相關(guān)影響最直接的表現(xiàn)為土地利用變化，已成為全球生態(tài)環(huán)境研究的核心領(lǐng)域[2]，土地利用變化會(huì)在很大程度上改變生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)功能的退化，對(duì)自然資源和能源的可持續(xù)利用形成嚴(yán)重威脅[3，4].

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)（Ecosystem Services）是指人類(lèi)直接或間接從生態(tài)系統(tǒng)得到的效益，是人類(lèi)生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和基本條件.20世紀(jì)90年代Daily等[5]和Costanza等[6]的研究極大地推動(dòng)了生態(tài)系統(tǒng)功能價(jià)值評(píng)估研究.謝高地等[7]根據(jù)中國(guó)的實(shí)際情況，制定出了“中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表”，得到了廣泛的應(yīng)用.但現(xiàn)有研究對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的計(jì)算，往往使用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械地應(yīng)用在自然和社會(huì)條件相差很大的區(qū)域，而且以瞬時(shí)靜態(tài)評(píng)估為主，與社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征結(jié)合較少[3]，制約了研究結(jié)果在現(xiàn)實(shí)決策中的作用.

目前關(guān)于城市化過(guò)程對(duì)區(qū)域生態(tài)的研究集中于現(xiàn)有建成區(qū)擴(kuò)張對(duì)土地利用和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響[3，4，8]，對(duì)新城開(kāi)發(fā)影響的研究還很少.而新城開(kāi)發(fā)會(huì)改變所在區(qū)域的主導(dǎo)功能，從自然生態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌休d密集人類(lèi)活動(dòng)，對(duì)區(qū)域生態(tài)的影響可能會(huì)更為劇烈，對(duì)其進(jìn)行研究有重要的理論價(jià)值和意義.

以1994、2000和2006年3期遙感解譯數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，本文對(duì)上海臨港新城中周邊區(qū)域土地利用變化及利用強(qiáng)度進(jìn)行了定量分析，改進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值計(jì)算方法.在空間上，根據(jù)上海本地情況核準(zhǔn)生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子的經(jīng)濟(jì)價(jià)值量；在時(shí)間上，基于生態(tài)價(jià)值發(fā)展系數(shù)，將經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平的提高引起的支付意愿的變化作為影響因素納入生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)估值過(guò)程.本文在研究區(qū)域土地利用變化分析的基礎(chǔ)上，發(fā)展了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的計(jì)算方法，提出了切合區(qū)域?qū)嶋H情況、與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相結(jié)合、適用于遠(yuǎn)期決策支持的綜合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估方法，對(duì)研究土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的耦合機(jī)制，探索我國(guó)當(dāng)前生態(tài)資源環(huán)境約束下的可持續(xù)發(fā)展路徑有重要的理論價(jià)值和實(shí)踐指導(dǎo)意義.

1 研究區(qū)域概況

臨港新城位于上海南匯東南，長(zhǎng)江與杭州灣交匯處，通過(guò)東海大橋與洋山深水港連接，并與上海浦東機(jī)場(chǎng)相鄰，交通便利，地理位置優(yōu)越.該地區(qū)氣候?qū)儆诒眮啛釒а睾＜撅L(fēng)氣候區(qū)，春季溫暖濕潤(rùn)，夏季炎熱多雨、以東南風(fēng)為主，秋季先濕后干，冬季寒冷干燥、以西北風(fēng)為主[9]；地勢(shì)平坦，土地高程平均為4.3m；濕地面積較大，沿海灘涂濕地和縱橫交錯(cuò)的河流湖塘濕地形成了多樣的水生植被群落，是上海市域生物多樣性較高的地區(qū)之一.臨港新城的前期規(guī)劃研究始于1998年，2002年大量項(xiàng)目開(kāi)始正式建設(shè)，2007年開(kāi)始對(duì)規(guī)劃編制進(jìn)行優(yōu)化完善[10].臨港新城由主城區(qū)、重裝備產(chǎn)業(yè)區(qū)、物流園區(qū)、主產(chǎn)業(yè)區(qū)、綜合區(qū)五個(gè)功能區(qū)組成.規(guī)劃轄區(qū)面積4.53×104Hm2，人口近6.0×105人.臨港新城是上海國(guó)際航運(yùn)中心建設(shè)的重要組成部分和核心功能區(qū)，在上海新一輪的發(fā)展中具有舉足輕重的地位和作用，是未來(lái)上海中心城區(qū)的重要輔城.

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)源

以上海市城市信息發(fā)展研究中心提供的1994年（5月）、2000年（3月）和2006年（7月）彩紅外航空影像為信息源，精度為1m.在ArcGIS9.3環(huán)境下對(duì)各時(shí)期航空影像進(jìn)行地理配準(zhǔn)和幾何精度校正，并進(jìn)行影像拼接；通過(guò)目視解譯與屏幕數(shù)字化相結(jié)合的技術(shù)手段得到研究區(qū)域土地利用矢量數(shù)據(jù)，經(jīng)野外調(diào)查驗(yàn)證和校正后建立土地利用類(lèi)型數(shù)據(jù)庫(kù).在此基礎(chǔ)上合并和重分類(lèi)，結(jié)合臨港新城地區(qū)土地資源的性質(zhì)和特點(diǎn)，將臨港新城九四海堤西側(cè)土地利用類(lèi)型劃分為耕地、園地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、未利用地等7大類(lèi).參考地面資料數(shù)據(jù)，通過(guò)抽樣檢驗(yàn)方法對(duì)分類(lèi)結(jié)果進(jìn)行kappa指數(shù)檢驗(yàn)，結(jié)果分別是0.92（1994年），0.93（2000年），0.95（2006年），可滿(mǎn)足本研究分析的需要.

2.2 土地利用動(dòng)態(tài)度

土地利用變化率[8]是指研究區(qū)域內(nèi)某種土地利用類(lèi)型的數(shù)量變化情況，表達(dá)式:

單一土地利用動(dòng)態(tài)度表達(dá)的是某研究區(qū)域一定時(shí)間范圍內(nèi)某種土地利用類(lèi)型的數(shù)量變化情況，其表達(dá)式為[2]:

式（1）和（2）中，C為研究時(shí)段內(nèi)某一土地利用類(lèi)型的變化率，K為研究時(shí)段內(nèi)某一土地利用類(lèi)型的動(dòng)態(tài)度，Ua、Ub分別為研究期初和研究期末某一種土地利用類(lèi)型的數(shù)量，T為研究時(shí)段長(zhǎng).當(dāng)T的單位設(shè)定為年時(shí)，K值就是該研究區(qū)域某一種土地利用類(lèi)型的年平均變化率.

2.3 土地利用強(qiáng)度綜合指數(shù)

土地利用強(qiáng)度主要反映土地利用的深度和廣度，不僅反映土地本身在土地利用中的自然屬性，也反映研究區(qū)域內(nèi)人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用土地的強(qiáng)度.根據(jù)樊玉山、劉紀(jì)遠(yuǎn)等提出的土地利用強(qiáng)度的綜合分析方法[11]，將土地利用強(qiáng)度按照土地自然綜合體在社會(huì)因素影響下的自然平衡狀態(tài)（即把研究區(qū)域的各種土地利用類(lèi)型按照利用程度）分為4級(jí).通過(guò)每級(jí)土地利用類(lèi)型在研究區(qū)域中所占的百分比乘以其分級(jí)指數(shù)進(jìn)行加權(quán)求和，最后得到研究區(qū)域的土地利用強(qiáng)度綜合指數(shù)值.表達(dá)式:

式（3）中LUD是研究區(qū)域土地利用強(qiáng)度綜合指數(shù)；Li是研究區(qū)域內(nèi)第i類(lèi)土地利用類(lèi)型的土地利用強(qiáng)度分級(jí)指數(shù)，其中，難利用地Li取值為1，林地、園地、草地和水域Li取值為2，耕地Li取值為3，建設(shè)用地Li取值為4；Ai是研究區(qū)域內(nèi)第i類(lèi)土地利用類(lèi)型在區(qū)域內(nèi)的面積百分比；n是土地利用強(qiáng)度分級(jí)數(shù).

2.4 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)價(jià)

2.4.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子和基準(zhǔn)單價(jià)修正

考慮到研究區(qū)域的實(shí)際情況，基于Costanza[6]的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值計(jì)算方法，參考謝高地[7]等制定的中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值系數(shù)，結(jié)合上海地區(qū)的現(xiàn)狀對(duì)單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子（f為單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子）表進(jìn)行修訂，由于上海耕地以水田地為主，考慮到該區(qū)域作物熟制為兩年三熟，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值較高，將耕地生態(tài)服務(wù)價(jià)值系數(shù)定為全國(guó)的1.5倍.定義一個(gè)當(dāng)量因子為全國(guó)1hm2平均產(chǎn)量的農(nóng)田每年自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，相當(dāng)于當(dāng)年全國(guó)平均糧食單產(chǎn)市場(chǎng)價(jià)值的1／7.根據(jù)《上海市統(tǒng)計(jì)年鑒》，上海市1994～2006年平均糧食產(chǎn)量為6 532.81kg·hm－2，糧食單價(jià)以2006年上海市的平均價(jià)格為標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)在沒(méi)有人力投入的自然糧食生態(tài)系統(tǒng)提供的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是現(xiàn)有單位面積農(nóng)田提供的食物生產(chǎn)服務(wù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的1／7，得出臨港地區(qū)九四大堤西側(cè)農(nóng)田自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值約為1 203.9元·hm－2.

表1 研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表Tab.1 Ecosystem service value unit area of the studied region

2.4.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估方法

以修正后的機(jī)制系數(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)臨港新城生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，計(jì)算得出生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表（表1），其中林地與森林對(duì)應(yīng)，耕地與農(nóng)田對(duì)應(yīng)，園地取森林和草地的平均值，未利用地對(duì)應(yīng)難利用地，建設(shè)用地賦值為0.生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算公式:

式（4），（5）中，ESV為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值（元），Ak為土地利用類(lèi)型k的面積（hm2），VCk為土地利用類(lèi)型k的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)單價(jià)（元·hm－2·a－1），ESVf為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能f的總價(jià)值（元），VCfk為土地利用類(lèi)型k的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能f的單價(jià)（元·hm－2·a－1）.

2.4.3 支付意愿發(fā)展調(diào)整

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值是一個(gè)動(dòng)態(tài)、發(fā)展的概念，它隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人民生活水平的發(fā)展而不斷提高，可利用生態(tài)價(jià)值發(fā)展階段系數(shù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的評(píng)估結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值（AESV）根據(jù)式（6）計(jì)算公式:

式（6）中，ESV為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值，l為生態(tài)價(jià)值發(fā)展階段系數(shù).生態(tài)服務(wù)價(jià)值發(fā)展階段系數(shù)可根據(jù)（7）式計(jì)算:

式（7）中，l為與現(xiàn)實(shí)支付意愿有關(guān)的社會(huì)發(fā)展階段系數(shù)；L為極富階段的支付意愿，取值為1；e為自然對(duì)數(shù)；En為恩格爾系數(shù)[12].

2.5 敏感性指數(shù)

為驗(yàn)證生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型對(duì)于土地利用類(lèi)型的代表性以及生態(tài)價(jià)值系數(shù)的準(zhǔn)確性，引入生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值敏感性指數(shù)（CS）[13].該指數(shù)通過(guò)計(jì)算ESV對(duì)生態(tài)價(jià)值單價(jià)變化的響應(yīng)來(lái)度量ESV對(duì)生態(tài)價(jià)值系數(shù)的敏感程度.CS的含義是指VC變動(dòng)1%引起ESV的變化情況，CS＞1，說(shuō)明ESV對(duì)VC是敏感的、富有彈性的；CS＜1，則說(shuō)明ESV對(duì)VC是缺乏彈性的.比值越大，表明VC的準(zhǔn)確性對(duì)估算的ESV就越關(guān)鍵.本文通過(guò)將各種土地利用類(lèi)型的生態(tài)價(jià)值系數(shù)分別上調(diào)和下調(diào)50%來(lái)計(jì)算CS，從而來(lái)分析ESV對(duì)VC的敏感程度.計(jì)算公式如下:

式（8）中，ESV為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值；VC為生態(tài)服務(wù)價(jià)值系數(shù)，i和j為最初價(jià)值系數(shù)和調(diào)整后價(jià)值系數(shù)；k為某種土地利用類(lèi)型；CS為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值敏感度.

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用結(jié)構(gòu)變化

臨港新城區(qū)域土地利用類(lèi)型以耕地為主，其次為水域和建設(shè)用地，三者面積之和超過(guò)研究區(qū)域的90%（見(jiàn)圖1）.1994年，耕地面積比例為61.95%，水域面積比例為17.42%，建設(shè)用地面積比例為17.46%.2000年，耕地面積略有下降，比例為61.24%；水域和建設(shè)用地面積略有上升，分別為18.10%和17.57%.2006年，耕地面積急劇下降至53.52%；水域面積也下降了兩個(gè)百分點(diǎn)，降至16.15%；而建設(shè)用地面積猛增至24.72%，幾乎擴(kuò)大為2000年的1.5倍.1994年和2000年，建設(shè)用地和水域面積相當(dāng)，均不足研究區(qū)域面積的五分之一，但2006年建設(shè)用地面積已大幅超過(guò)水域，占整個(gè)研究區(qū)域面積的四分之一，說(shuō)明新城開(kāi)發(fā)過(guò)程中建設(shè)用地的擴(kuò)張改變了研究區(qū)域的土地利用結(jié)構(gòu).

圖1 1994～2006年研究區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)變化Fig.1 Land use structures of the studied region during 1994—2006

1994～2006年，研究區(qū)域發(fā)生變化的面積達(dá)5 589.44hm2，占土地總面積的19.57%；耕地、水域和建設(shè)用地是研究區(qū)域主要的地類(lèi)，也是面積變化最大的地類(lèi).表2和圖2總結(jié)了研究區(qū)域土地利用變化的特征.整個(gè)時(shí)間段（1994～2006年），研究區(qū)域土地利用變化的總體趨勢(shì)是:耕地、水域、未利用地減少，其中耕地減少最多；林地、園地、草地、建設(shè)用地增加，其中建設(shè)用地增加最多.具體來(lái)看，第一時(shí)間段（1994～2000年），耕地、林地、草地減少，園地和未利用地基本不變，水域和建設(shè)用地增加，其中耕地減少最多，減少了203.24hm2，減少率為1.15%，水域增加最多，增加了193.56hm2，增加率為3.89%；第二時(shí)間段（2000～2006年），與總體趨勢(shì)相似，其中耕地減少2207.63hm2，減少率為12.62%，建設(shè)用地增加了2 041.47hm2，增加率為40.69%，水域減少了556.42hm2，減少率為10.76%.兩個(gè)研究時(shí)段中，水域用地先增后減；這與劉富剛[14]對(duì)德州的研究結(jié)論相似；水域在前一時(shí)段增加，該時(shí)段發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖增加了水域面積，在后一時(shí)段減少，這與耕地的開(kāi)墾和坑塘水面被填埋以及農(nóng)田合理布局等有關(guān).耕地是持續(xù)減少的，且耕地一直是研究區(qū)域面積減少最多的地類(lèi)，主要轉(zhuǎn)換為建設(shè)用地、水域和園地，與當(dāng)?shù)亟ǔ蓞^(qū)的擴(kuò)張以及發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖和果園有關(guān).建設(shè)用地持續(xù)增加，在前一時(shí)段增加趨勢(shì)不顯著，但在后一時(shí)段成為面積增加最多的地類(lèi)；這與2000年以后在研究區(qū)域各類(lèi)建設(shè)項(xiàng)目開(kāi)始大規(guī)模建設(shè)有關(guān).

由于各地類(lèi)變化受到研究初期面積基數(shù)的影響，研究區(qū)域土地利用動(dòng)態(tài)度的總體情況是:整個(gè)時(shí)間段（1994～2006年），園地增加最快，動(dòng)態(tài)度為18.25%，其次是草地，動(dòng)態(tài)度為9.33%，未利用地減少最快，動(dòng)態(tài)度為－7.08%，再次是耕地，動(dòng)態(tài)度為－1.14%；第一時(shí)間段（1994～2000年），各地類(lèi)動(dòng)態(tài)度在±1.5%以?xún)?nèi)波動(dòng)，相對(duì)來(lái)說(shuō)，其中草地減少最快，動(dòng)態(tài)度為－1.42%，建設(shè)用地增加最快，動(dòng)態(tài)度為0.10%；第二時(shí)間段（2000～2006年），園地增加最快，動(dòng)態(tài)度為36.50%，其次是草地，動(dòng)態(tài)度為21.95%，未利用地減少最快，動(dòng)態(tài)度為14.17%，再次是耕地，動(dòng)態(tài)度為2.10%.這說(shuō)明兩個(gè)研究時(shí)段中，土地利用動(dòng)態(tài)度是不同的，前一時(shí)段動(dòng)態(tài)度整體很低，后一時(shí)段各地類(lèi)動(dòng)態(tài)度較高；在整個(gè)研究時(shí)段中，由于研究初期面積基數(shù)不同，雖然園地、草地、未利用地動(dòng)態(tài)度較大，但變化的面積并不大，園地、草地分別增加了457.07，264.04hm2，未利用地減少了107.14hm2，雖然耕地、建設(shè)用地的動(dòng)態(tài)度不大，但變化面積很大，其中耕地減少了2 410.86hm2，建設(shè)用地增加了2 072.57hm2.

圖2 研究區(qū)域1994～2006年各土地利用比例及強(qiáng)度變化Fig.2 Ratio and strength of land－use in studied region from 1994，2001to 2006

表2 研究區(qū)域1994～2006年各土地利用類(lèi)型面積變化率和動(dòng)態(tài)度Tab.2 Change rate and dynamic degree of land－use areas of the studied region in 1994—2006

3.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化

根據(jù)公式（4）可計(jì)算出臨港新城九四大堤西側(cè)各類(lèi)型土地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值（表3，見(jiàn)第74頁(yè)）.結(jié)果表明:構(gòu)成研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的主要土地利用類(lèi)型是水域，其次是耕地，兩者價(jià)值之和占到總價(jià)值的90%以上；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值前6年增加0.08億元，變化率為1.56%，后6年減少0.46億元，變化率為－8.81%，12年間ESV凈減少0.38億元，變化率為－7.39%，呈現(xiàn)前6年穩(wěn)中有增、后6年減少的態(tài)勢(shì)；這說(shuō)明新城開(kāi)發(fā)逆轉(zhuǎn)了研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)發(fā)展的趨勢(shì)，對(duì)其造成了顯著影響.

表3 1994～2006年研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化Tab.3 Changes in ecosystem services value of studied region during 1994—2006

1994～2000年，水域面積增加193.56hm2，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增幅為3.89%.由于水域的生態(tài)價(jià)值系數(shù)最大，其面積的提高能顯著提升整體生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，使其總價(jià)值由1994年的5.11億元增加到2000年的5.19億元.在此期間，草地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值降幅最大，降幅為8.51%，減少了0.002億元；耕地和林地有所減少，降幅分別為1.15%和0.23%.

2000～2006年，由于新城開(kāi)發(fā)建設(shè)用地面積迅速增加，耕地和水域面積迅速減少；同時(shí)這兩種用地類(lèi)型具有較高的價(jià)值系數(shù)，使得生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值減少了0.58億元.其中耕地是面積減少最多的土地類(lèi)型，減少了2 207.62hm2，其損失的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值為0.3億元；其次是水域，損失的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值為0.2億元.在此期間，林地、園地和草地的面積有所增加，但由于其生態(tài)價(jià)值系數(shù)低于耕地和水域，其面積的增加不能補(bǔ)償耕地和水域減少帶來(lái)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值的減少.

結(jié)合兩個(gè)時(shí)段各土地利用類(lèi)型對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的貢獻(xiàn)以及前面對(duì)土地利用變化情況的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，由于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)存在差異且各地類(lèi)變化面積不同，土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響也存在差異，如1994～2006年間，雖然草地增加的面積是林地的三倍還多，但是草地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增加等于林地.總體來(lái)看，新城開(kāi)發(fā)帶來(lái)的土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值產(chǎn)生了顯著影響.

從圖3所顯示的生態(tài)系統(tǒng)各單項(xiàng)服務(wù)功能的價(jià)值量看，臨港新城九四大堤西側(cè)范圍生態(tài)系統(tǒng)主要服務(wù)功能為水源涵養(yǎng)和廢物處理，二者之和占生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值的一半以上.

圖3 1994～2006年研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)單項(xiàng)服務(wù)價(jià)值變化Fig.3 Changes in value of different ecosystem services of studied region during 1994—2006

1994～2000年，水源涵養(yǎng)、廢物處理、生物多樣性保護(hù)、娛樂(lè)文化等功能價(jià)值呈增加態(tài)勢(shì).其中水源涵養(yǎng)和娛樂(lè)文化功能價(jià)值增加最多，分別增加了3.15%和3.72%，共計(jì)0.06億元；主要是水域生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量中水源涵養(yǎng)和娛樂(lè)文化功能較強(qiáng)所導(dǎo)致.氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、土壤形成與保護(hù)、食物生產(chǎn)和原材料等價(jià)值呈減少趨勢(shì)，6年中分別減少了1.13%、0.74%、1.18%、1.07%和0.82%，原因是在此期間園地、草地和耕地面積均有所減少，提供木材、食物等的能力減少，氣體、氣候調(diào)節(jié)功能降低，導(dǎo)致相應(yīng)的價(jià)值減少.

2000～2006年間，除原材料外其余八項(xiàng)服務(wù)價(jià)值均呈減少態(tài)勢(shì)，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值從5.19億元減少到4.73億元.其中廢物處理價(jià)值減少最多；水源涵養(yǎng)次之，主要原因是在此期間水域面積大量減少，致使水源涵養(yǎng)和廢物處理功能價(jià)值下降.該時(shí)段，原材料功能價(jià)值增長(zhǎng)主要是由于園地面積的增加，但增長(zhǎng)的原材料功能價(jià)值對(duì)研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值變化的貢獻(xiàn)率僅為1.29%；研究區(qū)域的生態(tài)服務(wù)功能比較脆弱.

程琳等[15]對(duì)上海市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行了研究，從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的結(jié)構(gòu)上看，與本研究基本一致.但從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值量來(lái)看，上海地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值近年來(lái)有所增長(zhǎng)；而本研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值卻呈減少趨勢(shì).臨港新城作為上海未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的三大新城之一，其建設(shè)與發(fā)展從一定程度上影響了周邊區(qū)域生態(tài)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的提高；可見(jiàn)在新城建設(shè)中應(yīng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的維護(hù)和發(fā)展引起足夠的重視并進(jìn)行適宜的政策引導(dǎo).

3.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值計(jì)算結(jié)果的調(diào)整

根據(jù)1994、2000、2006年的恩格爾系數(shù)En和公式（7）得到該地區(qū)發(fā)展階段系數(shù)，將所得的系數(shù)分別代入公式（6）得到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的調(diào)整值A(chǔ)ESV，如表4所示，研究區(qū)域1994、2000和2006年的生態(tài)服務(wù)價(jià)值分別為5.11、5.19和4.73億元，呈下降趨勢(shì)；經(jīng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值系數(shù)調(diào)整后的生態(tài)服務(wù)功能的價(jià)值分別為1.25、1.66和2.14億元.不同時(shí)期生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化反映了當(dāng)?shù)厝酥Ц兑庠傅淖兓?，也反映了人們?duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的不同重視程度.對(duì)各類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)功能的支付意愿隨著新城的開(kāi)發(fā)而不斷提高，不同開(kāi)發(fā)階段提高的幅度也不同.隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新城自然資源受到人類(lèi)活動(dòng)的干擾將會(huì)更加劇烈，而人們對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的支付意愿與當(dāng)?shù)刈匀毁Y源的豐富程度并不協(xié)調(diào)，所以，在新城開(kāi)發(fā)過(guò)程中一定要加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展觀(guān)念的宣傳.通過(guò)引入生態(tài)服務(wù)價(jià)值發(fā)展階段系數(shù)，將社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的支付意愿的改變納入了生態(tài)服務(wù)價(jià)值的計(jì)算過(guò)程.這在社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平發(fā)生改變的情況下，對(duì)提高生態(tài)環(huán)境決策的科學(xué)性有一定的參考價(jià)值，更有利于實(shí)現(xiàn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的和諧可持續(xù)發(fā)展.

表4 1994～2006年調(diào)整后的生態(tài)服務(wù)價(jià)值Tab.4 Adjusted ecosystem service values during 1994—2006

3.4 生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值敏感性分析

根據(jù)敏感性指數(shù)的計(jì)算方法，把各類(lèi)土地的生態(tài)價(jià)值當(dāng)量分別上、下調(diào)整了50%，計(jì)算出研究區(qū)域1994、2000、2006年的敏感性指數(shù)，各種情況下，價(jià)值系數(shù)的敏感性指數(shù)CS都小于1，由高到低依次為水域、耕地、林地、園地、草地、未利用地，最低值為0.000 12，即當(dāng)未利用地的生態(tài)價(jià)值系數(shù)增加1%時(shí)，總價(jià)值只增加0.000 12%；最高值為0.551 49，即當(dāng)水域的生態(tài)價(jià)值系數(shù)增加1%時(shí)，總價(jià)值增加0.551 49%.這表明研究區(qū)域內(nèi)ESV對(duì)于價(jià)值系數(shù)缺乏彈性，研究結(jié)果是可信的.

現(xiàn)有的關(guān)于城市化對(duì)土地利用和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響的研究多集中于已有建成區(qū)的擴(kuò)張過(guò)程，對(duì)新城開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行研究的案例還很少.本文以臨港新城為典型案例，對(duì)其開(kāi)發(fā)前后兩個(gè)階段的土地利用和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化進(jìn)行了系統(tǒng)的綜合的多視角的分析，揭示了新城開(kāi)發(fā)對(duì)周邊區(qū)域生態(tài)產(chǎn)生的重要影響，是對(duì)現(xiàn)有研究的重要補(bǔ)充.研究發(fā)現(xiàn)1994～2000年和2000～2006年前后兩個(gè)時(shí)間段，研究區(qū)域土地利用動(dòng)態(tài)變化由緩慢到劇烈，利用強(qiáng)度由下降到升高，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值先增后減；以此推斷新城開(kāi)發(fā)會(huì)顯著加快建成區(qū)擴(kuò)張的面積和速度，改變土地利用的格局和發(fā)展趨勢(shì)，甚至逆轉(zhuǎn)土地利用的強(qiáng)度和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的發(fā)展趨勢(shì).

基于以上研究結(jié)果，我們建議在今后的發(fā)展和規(guī)劃中，必須優(yōu)化調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)，控制建設(shè)用地規(guī)模，保護(hù)耕地和水域面積，努力提高林地、草地比重，保護(hù)自然生態(tài)過(guò)程和功能，促進(jìn)區(qū)域生態(tài)安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展.

在技術(shù)方法上，本文通過(guò)空間、時(shí)間因素的調(diào)整對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的計(jì)算方法進(jìn)行了改進(jìn)，從實(shí)用性的角度進(jìn)行了推進(jìn).但由于各研究區(qū)域自然生態(tài)社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件的不同，在接下來(lái)的研究中應(yīng)根據(jù)研究區(qū)域的實(shí)際情況繼續(xù)提高謝高地等人價(jià)值當(dāng)量表的本地化水平，改進(jìn)估算結(jié)果的精確程度.此外，今后的研究應(yīng)綜合考慮環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和人類(lèi)活動(dòng)等多方面的因素，進(jìn)一步完善生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估方法，提高評(píng)估結(jié)果的可靠性、科學(xué)性，使其更好地服務(wù)于生態(tài)環(huán)境決策.

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