鄭國強(qiáng)，王景升

(1.山東建筑大學(xué) 地理信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250101；2.中國科學(xué)院 地理科學(xué)與資源研究所，北京100101)

西藏天然林保護(hù)區(qū)生態(tài)服務(wù)價(jià)值評估*

鄭國強(qiáng)1，王景升2

(1.山東建筑大學(xué) 地理信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250101；2.中國科學(xué)院 地理科學(xué)與資源研究所，北京100101)

以西藏天然林保護(hù)工程實(shí)施縣域?yàn)檠芯繀^(qū)，利用2000年TM/ETM數(shù)據(jù)和2010年環(huán)境衛(wèi)星數(shù)據(jù)，經(jīng)過幾何糾正和大氣輻射校正，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)進(jìn)行分類，最終獲取了兩期的生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)庫。參照Costanza和謝高地等人的研究成果，結(jié)合天保三縣實(shí)際調(diào)查情況，構(gòu)建了天保工程區(qū)不同生態(tài)系統(tǒng)類型單元面積的生態(tài)服務(wù)價(jià)值表，定量研究了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值構(gòu)成和不同生態(tài)類型服務(wù)價(jià)值的變化。研究結(jié)果表明，西藏天然工程區(qū)建設(shè)成效顯著。10年期間，森林面積和灌木林呈增加趨勢，尤其森林面積增加顯著，草地、高寒荒漠和冰川雪被呈減少趨勢；天保三縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得到明顯的改善，生態(tài)服務(wù)價(jià)值增加10.74×108元/年，間接價(jià)值增加量為直接價(jià)值增加量的4倍多。其中，森林和灌木林生態(tài)服務(wù)價(jià)值分別增長6.16%和1.59%，草地生態(tài)服務(wù)價(jià)值減少2.01%；生態(tài)服務(wù)價(jià)值構(gòu)成增長主要排序?yàn)橥寥佬纬膳c保護(hù)>氣體調(diào)節(jié)>水源涵養(yǎng)>生物多樣性保護(hù)。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值垂直空間分布差異明顯，海拔4 100～4 500m區(qū)間為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值最大區(qū)間，也是生態(tài)價(jià)值量變化的最大區(qū)間。

生態(tài)服務(wù)價(jià)值；生態(tài)系統(tǒng)；西藏自治區(qū)；天保工程

地球陸地生態(tài)系統(tǒng)不僅為人類提供了供給和服務(wù)功能，更重要的是提供了地球的生命支持系統(tǒng)[1]。近年來，由于人口增加帶來的物質(zhì)和能源需求的增長，導(dǎo)致自然生態(tài)系統(tǒng)的長期超負(fù)荷運(yùn)行，極大地?fù)p害和削弱了各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的功能[2～4]。因此，越來越多的學(xué)者意識到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和價(jià)值，這已經(jīng)成為生態(tài)學(xué)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的一個熱點(diǎn)領(lǐng)域[5～7]。1997年Costanza等在Nature上發(fā)表文章探討全球生態(tài)環(huán)境價(jià)值的初步估算而引發(fā)關(guān)注，對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估研究工作產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。國外學(xué)者的生態(tài)服務(wù)價(jià)值評估研究主要集中在全球或區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估、流域尺度生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值評估、單個生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值評估、物種和生物多樣性保護(hù)價(jià)值評估4個方面[8]。國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估研究開展較晚，但發(fā)展較快。薛達(dá)元等[9]對長白山自然保護(hù)區(qū)生物多樣性的間接使用價(jià)值、非使用價(jià)值、旅游價(jià)值進(jìn)行了詳細(xì)的評價(jià)；歐陽志云等[10]對中國陸地生態(tài)系統(tǒng)的6種服務(wù)功能進(jìn)行了評估；陳仲新等[11]對中國植被生態(tài)系統(tǒng)的效益價(jià)值進(jìn)行了全面的評價(jià)；謝高地等[12]對以Costanza的方法為基礎(chǔ)，輔以問卷調(diào)查資料中國自然草地、青藏高原、青海草地等區(qū)域和群落生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行了評估?，F(xiàn)階段生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估以大尺度區(qū)域?yàn)橹鳎诘貐^(qū)級界線、重點(diǎn)流域、自然保護(hù)區(qū)等小尺度區(qū)域的研究較少[8,13]。

青藏高原作為中國東部和東南亞地區(qū)的江河源區(qū)和氣候啟動器，生態(tài)戰(zhàn)略地位十分重要[2]。西藏天然林保護(hù)工程自1999年在昌都地區(qū)的3個縣開始實(shí)施，全面管護(hù)天然林、禁止商品性采伐木材和封山育林[14]，截止2010年完成了天保一期的建設(shè)任務(wù)。天保實(shí)施后生態(tài)系統(tǒng)功能變化、生態(tài)服務(wù)價(jià)值及變化趨勢等問題鮮有研究。因此本文以2000年TM/ETM+數(shù)據(jù)和2010年環(huán)境星(HJ)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，評估了2000-2010年間西藏天保工程區(qū)各主要生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值動態(tài)變化，以期為后續(xù)的天保政策調(diào)整制定和西藏生態(tài)安全屏障功能效果評估提供基礎(chǔ)參考數(shù)據(jù)。

1 研究區(qū)概況

西藏天然林保護(hù)工程實(shí)施于昌都地區(qū)3個縣域(江達(dá)縣、貢覺縣和芒康縣)，簡稱天保三縣，地處芒康山區(qū)，與四川的雀兒山、沙魯里山隔江(金沙江)相望(見圖1)。西藏天保工程區(qū)面積為3.10×104km2，平均海拔4 300m以上，具有高原大陸性氣候特征，年平均降水量是400～600mm。由于受中低緯度地理位置和南北平行峽谷等因素影響，氣候以寒冷為主，具有區(qū)域性差異大和垂直分布顯著的特點(diǎn)。

圖1 西藏天保工程實(shí)施區(qū)示意圖

2 數(shù)據(jù)源和研究方法

2.1 數(shù)據(jù)源

本研究2000年TM/ETM數(shù)據(jù)來源于美國地質(zhì)調(diào)查局USGS及國際科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(http://datamirror.csdb.cn)，2010年HJ(日環(huán)境星)數(shù)據(jù)來源于國家衛(wèi)星資源中心數(shù)據(jù)庫(http://www.cresda.com)；森林?jǐn)?shù)據(jù)來源于西藏自治區(qū)林業(yè)局天保辦和昌都地區(qū)林業(yè)局天保一期工程驗(yàn)收資料，以及西藏林規(guī)院的西藏森林資源二類清查資料；此外，還使用了公開發(fā)行的中國1︰10×104地形圖、DEM數(shù)據(jù)和中國行政區(qū)劃圖等輔助數(shù)據(jù)。

2.2 研究方法

2.2.1 生態(tài)系統(tǒng)類型分類方法

根據(jù)全國《土地利用現(xiàn)狀調(diào)查技術(shù)規(guī)程》和天保三縣的自然環(huán)境特點(diǎn)，研究區(qū)最終確定5種主要生態(tài)系統(tǒng)類型：森林、灌木林、草地、高寒荒漠和冰川雪被。由于耕地、城鎮(zhèn)居民點(diǎn)和水域在研究區(qū)所占的面積比例非常小，且變化總量小，故未進(jìn)行單獨(dú)判讀。

遙感影像的生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)獲取主要采用面向?qū)ο蠓指詈鸵?guī)則集分類，并輔以人工交互式判讀分類。首先，在面向?qū)ο蠓诸愜浖羞M(jìn)行多尺度影像分割。分割尺度越大，分割對象越大。分割對象的異質(zhì)性則是由光譜(spectral)和形狀(shape)差異確定的，形狀的異質(zhì)性則由平滑(smoothness)與致密性(compactness)這兩個子異質(zhì)性指標(biāo)來衡量；其次，建立分類規(guī)則集。冰川雪被主要依靠圖像的高亮度值加以區(qū)分；高寒荒漠與其他地類區(qū)別主要表現(xiàn)為植被覆蓋度低，主要依靠植被指數(shù)小于一定的閾值加以區(qū)分；草地、森林和灌木間主要依靠植被指數(shù)、顏色、紋理特征、光譜反射率、DEM和類型間空間位置關(guān)系加以區(qū)分；最后，導(dǎo)出數(shù)據(jù)，在ArcGIS下參考高分辨遙感圖像和森林資源二類清查資料，人工判讀改正，在ERDAS下以分類混淆矩陣進(jìn)行精度評價(jià)。

2.2.2 馬爾科夫轉(zhuǎn)移矩陣模型

馬爾科夫轉(zhuǎn)移矩陣模型是指在一系列特定的時(shí)間間隔下，一個亞穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)由t時(shí)刻狀態(tài)向t+1時(shí)刻狀態(tài)轉(zhuǎn)化的一系列過程[15]。它表明不同生態(tài)類型間的相互轉(zhuǎn)化情況,從而揭示出生態(tài)類型間的轉(zhuǎn)移速率，對分析生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)變化有著極其重要的理論意義。基于ArcGIS平臺，將2000年和2010年的生態(tài)系統(tǒng)類型進(jìn)行空間疊加分析，導(dǎo)出面積屬性到Excel中，通過透視表獲取生態(tài)類型的轉(zhuǎn)移矩陣模型。

2.2.3 生態(tài)服務(wù)價(jià)值計(jì)算

生態(tài)服務(wù)價(jià)值計(jì)算方法中，替代成本法是在評估過程中使用最多的一種方法。它假定在不同時(shí)間段，產(chǎn)品與服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)格不發(fā)生變化，以貨幣值為基礎(chǔ)，便于計(jì)算不同生態(tài)系統(tǒng)間或同一生態(tài)系統(tǒng)不同單項(xiàng)間生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值。謝高地等[12]參考Costanza等研究方法，將生態(tài)服務(wù)劃分為氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、土壤形成與保護(hù)、廢物處理、生物多樣性保護(hù)、食物生產(chǎn)、原材料、休閑娛樂共9類，確定1個生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子的經(jīng)濟(jì)價(jià)值量等于當(dāng)年全國平均糧食單產(chǎn)市場價(jià)值的1/7。在問卷調(diào)查的基礎(chǔ)上，制定出中國陸地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表和中國不同陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值表。

表1 天保工程區(qū)不同生態(tài)系統(tǒng)類型單位面積的生態(tài)服務(wù)價(jià)值表

本文參考謝高地等[12]青藏高原不同類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值表和天保三縣實(shí)際調(diào)查情況，確定森林、灌木林、草地、高寒荒漠和冰川雪被的服務(wù)價(jià)值分別為10 668.8元/hm2、9 636.5元/hm2、4 779.9元/hm2、371.3元/hm2和372.3元/hm2。在中國不同陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值表基礎(chǔ)上，按比例計(jì)算各生態(tài)類型的生態(tài)服務(wù)價(jià)值，最終構(gòu)建出天保工程區(qū)不同生態(tài)系統(tǒng)類型單元面積的生態(tài)服務(wù)價(jià)值(見表1)。采用公式(1)計(jì)算研究區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。

ESV= ∑Ak×VCk(1)，式中，ESV為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值；Ak為第k種生態(tài)系統(tǒng)類型的面積；VCk為單位面積的生態(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)類型數(shù)據(jù)庫構(gòu)建

將經(jīng)過幾何糾正和輻射糾正后的2個時(shí)相的遙感圖像，采用面向?qū)ο蟮倪b感分類軟件易康(eCognition 9)，進(jìn)行多尺度分割和規(guī)則集構(gòu)建，在ArcGIS下人工交互式改正，在ERDAS下通過分類混淆矩陣進(jìn)行精度評價(jià)，其結(jié)果總精度大于90%和Kappa系數(shù)大于0.8，滿足分類精度要求，最終建立天保三縣2000年和2010年的生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)庫(圖2)。

a.2000年b.2010年

圖2 天保三縣2000年和2010年生態(tài)系統(tǒng)類型空間分布

Fig.2 The spatial distribution of ecosystem types of three counties implementing Natural Forest Resources Conservation Programme in 2000 and 2010

3.2 生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)變化

根據(jù)馬爾科夫轉(zhuǎn)移矩陣模型，利用天保三縣2000年和2010年生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)庫，計(jì)算得到2000-2010年生態(tài)系統(tǒng)類型轉(zhuǎn)移矩陣(表2)。

表2 天保三縣生態(tài)系統(tǒng)類型轉(zhuǎn)移矩陣

Tab.2 Transition matrix of ecosystem types in three counties implementing Natural Forest Resources Conservation Program

km2

由表2可以看出，2000-2010年，森林面積和灌木林呈增加趨勢，尤其森林面積增加顯著，草地、高寒荒漠和冰川雪被呈減少趨勢。森林面積增加了1 111.69km2，用地比例從23.21%增加到26.79%；草地面積減少了779.087km2，用地比例從43.17%減少到40.44%；灌木林面積增加了329.44km2，用地比例從16.15%增加到17.12%；高寒荒漠和冰川雪被分別減少了500.261km2和161.783 km2，用地比例分別下降了0.68%和0.52%。森林面積增加主要來源于灌木林和草地，轉(zhuǎn)移比例分別為4.39%和3.63%，林線上緣的灌叢-草甸帶是森林面積增加的主要來源。草地減少主要流向灌木林、森林，轉(zhuǎn)移比例分別為6.9%和3.63%；同時(shí)草地也向著高寒荒漠和冰川雪被區(qū)域延伸，延伸比例為3.23%和1.33%。灌木林增加主要來源為草地，其次為森林，所占比例分別為6.9%和2.93%，而灌木林的流出去向也主要為草地和森林，所占比例分別為4.56%和4.39%，這表明灌木林與森林、草地間互相轉(zhuǎn)換較為頻繁，灌木林被森林侵占的同時(shí)亦向草地?cái)U(kuò)展。高寒荒漠主要流向草地，所占比例為3.23%。冰川雪被主要流向高寒荒漠和草地，所占比例分別為1.7%和1.33%。

研究表明，西藏天然林保護(hù)工程一期經(jīng)過10年的建設(shè)，成效顯著。西藏天保工程區(qū)森林面積的變化主要得益于人工造林，灌木林面積增加歸因于封山育林，這兩部分效果是真正的天保成效，而其它3種生態(tài)類型的變化歸因于自然因素，即全球變暖導(dǎo)致冰川雪被萎縮，促使草地上緣向高海拔伸展。

圖3 生態(tài)系統(tǒng)類型在天保三縣內(nèi)的分布比例(2010年)

從圖3可看出，2010年各種用地類型在研究區(qū)內(nèi)的空間分布表現(xiàn)出明顯的不均衡性。森林主要分布在芒康縣和江達(dá)縣；灌木林在3個縣分布面積比較均衡；草地在3個縣分布面積比例都很高，其中江達(dá)縣為最高；高寒荒漠也主要分布在江達(dá)縣；冰川雪被主要分布在江達(dá)縣和芒康縣。由于天保三縣主要生態(tài)類型分布的差異，導(dǎo)致天保工程期間，生態(tài)系統(tǒng)類型變化趨勢的不同。江達(dá)縣森林面積增加最大，為3.96%，冰川雪被和高寒荒漠減少面積最多，分別為1.35%和1.21%；貢覺縣灌木林面積增加最大，為2.89%，而草地面積減少了2.69%；芒康縣森林面積增加3.90%，灌木林面積增加2.50%，而草地面積減少4.80%。

3.3 天保三縣生態(tài)服務(wù)價(jià)值變化

3.3.1 生態(tài)服務(wù)價(jià)值構(gòu)成變化

通過生態(tài)系統(tǒng)類型單位面積的生態(tài)服務(wù)價(jià)值表和生態(tài)系統(tǒng)類型轉(zhuǎn)移矩陣計(jì)算得到天保三縣生態(tài)服務(wù)價(jià)值構(gòu)成(表3)。2000年生態(tài)系統(tǒng)每年的服務(wù)價(jià)值為191.42×108元/年，2010年為202.16×108元/年，增加了10.74×108元/年，表明“天?！惫こ虒?shí)施10年期間，天保三縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得到明顯的改善。生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值服務(wù)增長主要排序?yàn)椋和寥佬纬膳c保護(hù)>氣體調(diào)節(jié)>水源涵養(yǎng)>生物多樣性保護(hù)。其中，土壤形成與保護(hù)增加1.90×108元/年，其價(jià)值主要來源于芒康縣，占增加值的47%；氣體調(diào)節(jié)增加1.78×108元/年，其價(jià)值主要來源于芒康縣和江達(dá)縣，各占增加值的44%和40%。由于森林和草地在天保三縣的生態(tài)系統(tǒng)類型中占有支配地位，共計(jì)67.23%，森林在土壤形成與保護(hù)方面的生態(tài)服務(wù)價(jià)值最高，且面積呈增加趨勢，造成土壤形成與保護(hù)價(jià)值服務(wù)增長幅度最大。

表3 天保三縣生態(tài)服務(wù)價(jià)值構(gòu)成

按各縣統(tǒng)計(jì)，10年間，江達(dá)縣、貢覺縣和芒康縣生態(tài)服務(wù)價(jià)值分別占總增加值的35.38%、19.09%和45.53%。江達(dá)縣在氣體調(diào)節(jié)、原材料、水源涵養(yǎng)和土壤形成與保護(hù)方面的生態(tài)價(jià)值分別增加了0.71×108元/年、0.64×108元/年、0.63×108元/年和0.56×108元/年。貢覺縣在土壤形成與保護(hù)、氣體調(diào)節(jié)和生物多樣性保護(hù)方面的生態(tài)價(jià)值分別增加了0.45×108元/年、0.29×108元/年和0.28×108元/年。芒康縣在土壤形成與保護(hù)、氣體調(diào)節(jié)和水源涵養(yǎng)方面的生態(tài)價(jià)值分別增加了0.89×108元/年、0.78×108元/年和0.72×108元/年。各縣生態(tài)服務(wù)價(jià)值增長的差異主要是由于生態(tài)系統(tǒng)類型空間分布不均衡性及生態(tài)系統(tǒng)類型間互相轉(zhuǎn)換的頻率引起的。

將氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、土壤形成與保護(hù)、廢物處理和生物多樣性保護(hù)作為間接價(jià)值，將食物生產(chǎn)、原材料、休閑娛樂作為直接價(jià)值，2010年研究區(qū)直接價(jià)值為22.38×108元/年，間接價(jià)值為179.78×108元/年，間接價(jià)值是直接價(jià)值的8倍。因此，天然林保護(hù)區(qū)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值主要體現(xiàn)在間接價(jià)值上。10年期間，研究區(qū)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值增加了10.74×108元/年，其中，間接價(jià)值增加了8.68×108元/年，為直接價(jià)值增加量的4倍多。生態(tài)服務(wù)價(jià)值的增加量主要來自于芒康縣，占45.5%；其次來自于江達(dá)縣，占35.38%。其主要是由于芒康縣和江達(dá)縣的森林服務(wù)價(jià)值增加量遠(yuǎn)高于貢覺縣的森林服務(wù)價(jià)值增加量。

3.3.2 不同生態(tài)系統(tǒng)類型的生態(tài)服務(wù)價(jià)值變化

在生態(tài)系統(tǒng)類型變化區(qū)內(nèi)，土地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值同時(shí)發(fā)生著增加和減少兩種相反趨勢，在很大程度上二者價(jià)值相互抵消，使其總體上價(jià)值維持相對穩(wěn)定。因此，生態(tài)系統(tǒng)類型價(jià)值的穩(wěn)定并不意味著生態(tài)系統(tǒng)類型的生態(tài)價(jià)值變化較小。表4給出了2000-2010年期間天保三縣非變化區(qū)生態(tài)系統(tǒng)類型的生態(tài)服務(wù)價(jià)值、變化區(qū)內(nèi)各種用地類型的流入、流出價(jià)值及其價(jià)值的變化?？梢钥闯?，2010年非變化區(qū)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值為124.87×108元/年，只占整個生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的61.77%，說明不同生態(tài)系統(tǒng)類型間生態(tài)服務(wù)價(jià)值的流動性較大。其中，流動價(jià)值變化較大的用地類型為灌木林和高寒荒漠，分別占其總價(jià)值的60.96%和54.22%。10年間，森林和灌木林的生態(tài)服務(wù)價(jià)值為上升趨勢，分別增加11.80×108元/年和3.03×108元/年，增加比例分別為6.16%和1.59%，森林價(jià)值的增加遠(yuǎn)高于灌木林價(jià)值的增加。草地、高寒荒漠和冰川雪被的生態(tài)服務(wù)價(jià)值為下降趨勢，且草地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值減少量最大，為3.84×108元/年，減少比例為2.01 %。草地主要流向森林和灌木林，總面積減少，是生態(tài)服務(wù)價(jià)值減少的主要原因。另外，10年間草地生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的改善情況，不同草地類型的生態(tài)服務(wù)價(jià)值的差異，并沒有通過單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值體現(xiàn)出來，也是造成其生態(tài)服務(wù)價(jià)值減少的原因，這方面的工作有待于進(jìn)一步研究。

表4 天保三縣生態(tài)系統(tǒng)類型的生態(tài)價(jià)值變化

3.3.3 不同地形條件下生態(tài)服務(wù)價(jià)值變化

天保三縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值垂直空間分布差異明顯，見表5。

表5 不同地形條件下天保三縣生態(tài)服務(wù)價(jià)值空間分布

海拔在2 100～4 100m區(qū)間內(nèi)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值占總生態(tài)服務(wù)價(jià)值的40.15%，森林為主導(dǎo)生態(tài)類型；海拔在4 100～4 500m區(qū)間生態(tài)服務(wù)價(jià)值占比最高，占總生態(tài)服務(wù)價(jià)值的42.06%，也是生態(tài)服務(wù)價(jià)值變化的主要區(qū)域，森林、灌木林和草地為主導(dǎo)生態(tài)類型；海拔4 500～6 300m區(qū)間內(nèi)生態(tài)服務(wù)價(jià)值僅占總生態(tài)服務(wù)價(jià)值的17.79%，草地為主導(dǎo)生態(tài)類型，同時(shí)也是高寒荒漠和冰川雪被主要分布區(qū)，分別占其價(jià)值總量的72%和95%。

10年期間，森林生態(tài)價(jià)值增加量主要來自于海拔3 500～4 500m區(qū)間，占其總價(jià)值增加量的66%；灌木林生態(tài)價(jià)值增加量主要來自于海拔4 100～4 500m區(qū)間，占其總價(jià)值增加量的73%；草地生態(tài)價(jià)值減少量主要來自于海拔4 100～4 500m區(qū)間，說明此海拔區(qū)間為草地向森林、灌木林轉(zhuǎn)換的主要區(qū)間；高寒荒漠和冰川雪被生態(tài)價(jià)值減少量主要來自于海拔4 500m以上，這是由于其生態(tài)類型主要分布在海拔4 500m以上區(qū)域。森林、灌木林、高寒荒漠和冰川雪被主要分布在坡度15°～35°內(nèi)；草地主要分布于相對平坦地區(qū)，坡度為15°以下。在坡度15°～35°內(nèi)森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值增加量占其總增加量的63%；灌木林生態(tài)服務(wù)價(jià)值增加量主要在坡度15°以下；草地生態(tài)服務(wù)價(jià)值減少量主要在坡度15°以下，說明在相對平坦地區(qū)灌木林區(qū)向草地延伸為其服務(wù)價(jià)值減少的主要原因。

4 結(jié)論

(1)西藏天然林保護(hù)工程一期建設(shè)，成效顯著。10年期間，森林面積和灌木林呈增加趨勢，尤其森林面積增加顯著，草地、高寒荒漠和冰川雪被呈減少趨勢。其中，森林面積增加了1 111.69km2，草地面積減少了779.087km2。灌木林與森林、草地間轉(zhuǎn)換較為頻繁，灌木林被森林侵占的同時(shí)亦向草地?cái)U(kuò)展。

(2)天保三縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得到明顯的改善，間接價(jià)值為其生態(tài)服務(wù)價(jià)值的主要體現(xiàn)。10年間，生態(tài)服務(wù)價(jià)值增加了10.74×108元/年，間接價(jià)值增加量為直接價(jià)值增加量的4倍多。在生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值構(gòu)成演變中，價(jià)值服務(wù)增長主要排序?yàn)椋和寥佬纬膳c保護(hù)>氣體調(diào)節(jié)>水源涵養(yǎng)>生物多樣性保護(hù)。

(3)不同生態(tài)系統(tǒng)類型間生態(tài)服務(wù)價(jià)值的流動性較大。2010年非變化區(qū)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值只占整個生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的61.77%。森林和灌木林的生態(tài)服務(wù)價(jià)值增長顯著，分別增加了11.80×108元/年和3.03×108元/年，增加比例分別為6.16%和1.59%；草地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值減少量最大，為3.84×108元/年，減少比例為2.01%。

(4)天保三縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值垂直空間分布差異明顯，海拔4 100～4 500m區(qū)間為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值最大區(qū)間，也是生態(tài)價(jià)值量變化的最大區(qū)間。10年期間，草地向森林、灌木林轉(zhuǎn)換主要發(fā)生在海拔4 100～4 500m區(qū)間，坡度為15°以下相對平坦的地區(qū)。

[1]Costanza R,d’Arge R,Groot R,etal.The value of the world’s ecosystem services and natural capital[J].Nature,1997,387:253-260.

[2]王景升,李文華,任青山,等.西藏森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值[J].自然資源學(xué)報(bào),2007,22(5):831-841.

[3]史培軍,王靜愛,馮文利.中國土地利用/覆蓋變化的生態(tài)環(huán)境安全響應(yīng)與調(diào)控[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2006,21(2):111-119.

[4]呂立剛,周生路,周兵兵,等.區(qū)域發(fā)展過程中土地利用轉(zhuǎn)型及其生態(tài)環(huán)境響應(yīng)研究—以江蘇省為例[J].地理科學(xué),2013,33(12):1442-1449.

[5]Costanza R.Ecological Economics.The science and management of sustainability[M].New York:Columbia University Press,1991.

[6]Harold A,Angela C,Walter R.The millennium ecosystem assessment:what is it all about?[J].Trends in Ecology and Evolution,2004,19(5):221-224.

[7]梁欣,臧淑英,張思沖.基于土地利用變化的生態(tài)服務(wù)價(jià)值損益估算:以大慶市為例[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào),2006,15(2):68-72.

[8]趙軍,楊凱.生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2007,27(1):346-355.

[9]薛達(dá)元,包浩生,李文華.長白山自然保護(hù)區(qū)生物多樣性非使用價(jià)值評估[J].中國環(huán)境科學(xué),1999,19(3):247-252.

[10]歐陽志云,王效科,苗鴻.中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的初步研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào),1999,19(5):607-613.

[11]陳仲新,張新時(shí).中國生態(tài)系統(tǒng)效益的價(jià)值[J].科學(xué)通報(bào),2000,45(1):17-22.

[12]謝高地,魯春霞,冷允法,等.青藏高原生態(tài)資產(chǎn)的價(jià)值評估[J].自然資源學(xué)報(bào),2003,18(2):189-196.

[13]李文杰,張時(shí)煌,王輝民.基于GIS和遙感技術(shù)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估研究進(jìn)展[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2011,12(12):3358-3364.

[14]向曉林.西藏天保建設(shè)進(jìn)展順利去年森林資源消耗量減少60.0萬立方米[N].中國花卉報(bào),2001-3-15.

[15]周秋文,蘇維詞,陳書卿.基于景觀指數(shù)和馬爾科夫模型的銅梁縣土地利用分析[J].長江流域資源與環(huán)境,2010,19(7):770-775.

Ecological Services Evaluation of Natural Forest Resources Conservation Programme Area in Tibetan Autonomous Region

ZHENG Guo-qiang1,WANG Jing-sheng2

(1.Shandong Jianzhu University GIS Laboratory,Jinan Shandong 250101,P.R.China;>2.Institute of Geographical Sciences and Natural Resources Research,Chinese Academy of Science,Beijing 100101,P.R.China)

With Natural Forest Resources Conservation Program area in Tibetan Autonomous Region as the research area,based on TM/ETM+ data in 2000 and the environmental satellite data in 2010,ecosystem types database in 2000 and 2010 were established after geometry correction,atmospheric radiation correction,and object-oriented classification.According to research achievements of Costanza and Xie Gaodi et al and referring to actual investigation of three counties implementing Natural Forest Resources Conservation Programme,the ecological service value for unit area of different ecosystem types in Natural Forest Resources Conservation Programme area was calculated,and quantitative study on the structure of ecological service value and variation of service value in different ecosystem types were conducted.The results are as follows:significant progress has been made in Tibet’s Natural Forest Resources Conservation Programme area.During the past 10 years,forest land and shrub forest have showed an increasing trend,especially forest area increased significantly,but grassland,alpine desert and glacial snow showed an reducing trend; Ecosystem environment quality has been significantly improved and ecological service value increased 10.74×108yuan/year.The indirect increasing value is over four times more than the direct increasing value,among which,forest and shrub forest ecological service value increased 6.16% and 1.59% respectively,grass ecological service value reduced 2.01%; the growth sorting of ecological service type value is as follows:soil development and protection>gas regulation>water conservation>biodiversity protection.The vertical spatial distribution of ecological service value was significantly different.Areas at altitude ranging from 4 100 to 4 500m provided the biggest quantity of ecosystem service value,and also showed the biggest quantity change of ecological service value.

ecological services value; ecosystem;Tibetan Autonomous Region;Natural Forest Resources Conservation Program

10.16473/j.cnki.xblykx1972.2016.06.009

2015-10-20

中國科學(xué)院西部行動計(jì)劃課題“天然林保護(hù)和退牧還草工程效果的監(jiān)測評價(jià)”(KZCX2-XB3-08-03)，山東省高等學(xué)校優(yōu)

鄭國強(qiáng)(1972-)，男，副教授，博士，主要從事環(huán)境資源遙感和土地利用等研究。E-mail: zhenggq_ok@163.com

簡介： 王景升(1973-)，男，高級工程師，博士，主要從事青藏高原植被恢復(fù)技術(shù)、生態(tài)服務(wù)功能評估研究，重點(diǎn)關(guān)注全球氣候變化條件下不同生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)與適應(yīng)過程與機(jī)制。E-mail: wangjsh@igsnrr.ac.cn

X 826

A

1672-8246(2016)06-0049-07

秀青年教師國內(nèi)訪問學(xué)者項(xiàng)目。