支再興，李占斌,2，于坤霞?，李鵬，高海東，姚京威

(1.西安理工大學(xué) 西北旱區(qū)生態(tài)水利工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地， 710048，西安；2.黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 712100，陜西楊凌；3.黃河水利科學(xué)研究院，450003，鄭州)

陜北地區(qū)土地利用變化對生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值的影響

支再興1，李占斌1,2，于坤霞1?，李鵬1，高海東1，姚京威3

(1.西安理工大學(xué) 西北旱區(qū)生態(tài)水利工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地， 710048，西安；2.黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 712100，陜西楊凌；3.黃河水利科學(xué)研究院，450003，鄭州)

以陜北地區(qū)榆林、延安2市作為研究區(qū)域，利用土地利用變化數(shù)據(jù)，對陜北地區(qū)用地類型的變化進(jìn)行分析，并使用合適的生物量因子，修正生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值當(dāng)量表，使當(dāng)量表更符合陜北地區(qū)的實(shí)際情況，結(jié)合已有研究得到的二級用地類型當(dāng)量因子比例關(guān)系，細(xì)化生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能當(dāng)量因子表，以便更準(zhǔn)確的估算陜北地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值。結(jié)果表明：1985—2013年間，主要用地類型變化為耕地、林地和草地，耕地面積減少2 811 km2，減少率達(dá)到9.98%，林地和草地面積分別增加1 392和2 417 km2，增幅分別達(dá)到12.85%和7.10%；其中，2000—2013年面積急劇變化，林地和草地面積的增加量分別是1985—2000年的7倍和2倍，退耕還林(草)效果明顯；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值大量增加，林地和草地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值增量分別為25.2億和13.9億元，2000—2013年的增量是1985—2000年增量的3倍。生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值的變化與全面推行退耕還林(草)的時間相對應(yīng)，表明退耕還林(草)政策，對陜北地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值有積極的影響。

土地利用變化； 退耕還林(草)； 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值； 陜北地區(qū)

土地利用通過改變地表景觀，而對生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能造成影響，通過生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評價(jià)，能直接體現(xiàn)土地利用變化對區(qū)域生態(tài)、社會和經(jīng)濟(jì)帶來的影響[1]。1997年R.Costanza等[2]評估全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值之后，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值逐漸成為國外學(xué)者研究的熱點(diǎn)問題之一。B. Fisher等[3]從管理角度出發(fā)，將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分為非生物輸出、中間服務(wù)、最終服務(wù)和效益。J. P. Schagner等[4]從評價(jià)角度，將濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分為水質(zhì)凈化、水量供給、洪水調(diào)節(jié)、休閑娛樂和棲息地等。G. E. Roeschacnally[5]對森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，進(jìn)行了分析和經(jīng)濟(jì)價(jià)值評估。我國有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的研究，始于20世紀(jì)90年代，并得到不斷發(fā)展[6-7]。謝高地等[7]提出的“中國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能當(dāng)量因子表”，已成為評估不同地區(qū)生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值的重要手段，也在大量學(xué)者的論文中得到應(yīng)用。王耀宗等[8]采用生態(tài)服務(wù)價(jià)值的方法，對陜北黃土高原土地利用變化的生態(tài)效應(yīng)，進(jìn)行了綜合評價(jià)。趙丹等[9]通過遙感、GIS技術(shù)以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估等方法，對淮北市的土地利用結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的演變進(jìn)行定量評價(jià)。王航等[10]構(gòu)建CPI指數(shù)，修正生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)，并對淮河上游土地利用結(jié)構(gòu)及空間格局的時空演變特征，進(jìn)行分析和ESV評價(jià)。但這些研究都是基于一級用地類型進(jìn)行分析，在進(jìn)一步估計(jì)研究區(qū)生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值時，會受到限制。

筆者以陜北地區(qū)為研究對象，利用生物量因子，對謝高地等研究得到的當(dāng)量表進(jìn)行修正，使不同用地類型單位面積的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值，更貼近陜北地區(qū)的實(shí)際情況，在計(jì)算時，應(yīng)用唐秀美等[11]通過專家咨詢法，確定的二級用地類型當(dāng)量因子比例關(guān)系，細(xì)化生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能當(dāng)量因子表，更加細(xì)致的分析陜北地區(qū)土地利用變化，對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的影響。

1 研究區(qū)概況

陜北地區(qū)位于陜西省北部( E 107°15′～110°15′，N 35°02′～39°35′)，行政區(qū)劃為榆林和延安2市，總面積8萬km2，西北部接毛烏素沙漠，東北部與黃河接壤，屬暖溫帶和溫帶半干旱大陸性氣候，降水量較為稀少，多年平均年降水量變化范圍為325～474 mm，是水土流失比較嚴(yán)重的地區(qū)，在1999年被選為退耕還林(草)試點(diǎn)，2002年全面推行退耕還林(草)政策。

2 研究方法

2.1 土地利用數(shù)據(jù)預(yù)處理

土地利用數(shù)據(jù)來源于2013年中國1∶10萬土地利用數(shù)據(jù)庫。使用陜北地區(qū)1985、2000和2013年土地利用類型圖，土地利用一級類型分為耕地、林地、草地、水域、城鄉(xiāng)居民建設(shè)用地和未利用地，根據(jù)唐秀美等[11]研究方法計(jì)算時，二級用地類型只將耕地、林地和草地進(jìn)一步劃分。

2.2 生態(tài)服務(wù)價(jià)值計(jì)算

2.2.1 生態(tài)服務(wù)價(jià)值計(jì)算方法 目前，計(jì)算生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值量的模型較多，例如美國的E. Investdeng等[12]、K.J.Bagstad等[13]研究模型，國內(nèi)趙同謙等[14]、王兵等[15]分別估算了中國草地和森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值，但這些模型在計(jì)算時，需要參數(shù)較多，且側(cè)重于各單項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值的估算；筆者主要針對價(jià)值總量的估算，將謝高地等研究成果與各土地利用類型的面積直接相關(guān)，并得到了廣泛應(yīng)用[8-10,16]，而且計(jì)算簡便易行。采用生態(tài)服務(wù)價(jià)值

計(jì)算模型如下：

ESVk=∑tVCktAk；

(1)

ESVt=∑kVCktAk；

(2)

ESV=∑t∑kVCktAk。

(3)

式中：ESV為土地利用類型的生態(tài)服務(wù)價(jià)值，元；VC為土地利用類型不同服務(wù)功能單位面積的服務(wù)價(jià)值，元/km2；A為土地利用類型的面積，km2；k為不同的土地利用類型；t為不同服務(wù)功能類型。

2.2.2 生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表修正 根據(jù)呂明權(quán)等[16]研究，使用生物量因子修正的方法，將謝高地等[17]用尺度控制陜北地區(qū)進(jìn)行研究，取陜北地區(qū)主要林種油松(Pinustabulaeformis)和楊樹(Populuspurdomii)的生物量因子平均值(0.76)，對林地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量進(jìn)行修正[18]，將陜西省農(nóng)田生物量因子(0.51)，對耕地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量進(jìn)行修正，將林地和耕地生物量因子的平均值，對草地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量進(jìn)行修正[16-17]，得到修正后的陜北地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量見表1。

表1陜北地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表

Tab.1Ecosystem service value equivalent coefficient per unit area of northern Shaanxi terrestrial ecosystem

用地類型Typeoflanduse氣體調(diào)節(jié)Gasregulation氣候調(diào)節(jié)Climateregulation水源涵養(yǎng)Waterconservation土壤形成與保護(hù)Soilformationanderosioncontrol廢物處理Wastetreatment生物多樣性保護(hù)Biologicaldiversityconservation食物生產(chǎn)Food原材料Rawmaterials娛樂文化Recreationandculture耕地Arableland0.260.450.310.740.840.360.510.050.01林地Forestland2.662.052.432.961.002.480.081.980.97草地Grassland0.510.570.511.240.830.690.190.030.03水體Water0.000.4620.380.0118.182.490.100.014.34荒漠Desert0.000.000.030.020.010.340.010.000.01建設(shè)用地Constructionland0.000.000.000.000.000.000.000.000.00

由于一級用地類型得到的估算結(jié)果過于粗略，唐秀美等[11]選擇旱地的各項(xiàng)服務(wù)功能作為基準(zhǔn)值，利用專家打分法，確定其他用地子類型的各項(xiàng)服務(wù)功能相比旱地的比例關(guān)系(表2)，將耕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量細(xì)化表。使用唐秀美等研究得到的比例關(guān)系，將表1中的各一級用地類型擴(kuò)充為二級用地類型，筆者只進(jìn)行生態(tài)服務(wù)功能總量的估算，所以將當(dāng)量表簡化為各用地類型的各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值的總當(dāng)量，結(jié)果見表3。其中：一級用地類型為耕地Arable land(AL)、林地Forest land(FL)、草地Grass land(GL)、水體Waters(W)、荒漠Deserts(D)和建設(shè)用地Construction land(CL)；二級用地類型為旱地Dry land(AL1)、水田Paddy field(AL2)、有林地Forest land(FL1)、灌木林Shrub wood(FL2)、疏林地Open forest(FL3)、其他林地 Other forest(FL4)、高覆蓋度草地High coverage grassland(GL1)、中覆蓋度草地Moderate coverage grassland(GL2)和低覆蓋度草地Low coverage grassland(GL3)；水體(W)、荒漠(D)和建設(shè)用地(CL)不使用二級用地類型計(jì)算。

2.2.3 生態(tài)服務(wù)價(jià)值系數(shù)確定 依據(jù)現(xiàn)有研究和陜北地區(qū)具體情況，把每種土地利用類型與最接近的生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)系起來，將耕地、林地、草地和水體分別與農(nóng)田、森林、草地和水體對應(yīng)。由于陜北地區(qū)未利用地大部分是荒漠，所以將未利用地與荒漠對應(yīng)。對城鄉(xiāng)居民建設(shè)用地，一般不估算其生態(tài)服務(wù)價(jià)值[16-17]；其中，一個當(dāng)量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值量，等于研究區(qū)每1 hm2平均糧食單產(chǎn)市場價(jià)值的1/7[17]。根據(jù)2014年陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒，陜北地區(qū)榆林、延安兩市，近幾年單位面積平均糧食產(chǎn)量為4 665 kg/hm2，平均市場價(jià)格2.3元/kg，每1 hm2平均糧食單產(chǎn)市場價(jià)值為1萬731元，得到每一個當(dāng)量經(jīng)濟(jì)價(jià)值為1 533元。筆者得到的陜北地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值見表4。

表2耕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量細(xì)化表

Tab.2Refining of ecosystem service value equivalent coefficient of cultivated land

用地子類型Subtypeoflanduse氣體調(diào)節(jié)Gasregulation氣候調(diào)節(jié)Climateregulation水源涵養(yǎng)Waterconservation土壤形成與保護(hù)Soilformationanderosioncontrol廢物處理Wastetreatment生物多樣性保護(hù)Biologicaldiversityconservation食物生產(chǎn)Food原材料Rawmaterials娛樂文化Recreationandculture旱地Dryland111111111水澆地Irrigatedland1.21.50.81.81.30.61.311水田Paddyfield220.51.50.80.51.511

表3陜北地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值總當(dāng)量

Tab.3Total ecosystem service value equivalent coefficient per unit area of northern Shaanxi terrestrial ecosystem

用地子類型SubtypeoflanduseAL1AL2FL1FL2FL3FL4GL1GL2GL3WDCL總當(dāng)量Totalcorrectioncoefficient3.524.3616.6114.8212.4310.854.603.882.7845.990.420.00

注 Note：AL1為旱地 Dry land；AL2為水田Paddy field；FL1為有林地 Forest land；FL2為灌木林 Shrub wood；FL3為疏林地 Open forest；FL4為其他林地 Other forest；GL1為高覆蓋度草地 High coverage grassland；GL2為中覆蓋度草地 Moderate coverage grassland；GL3為低覆蓋度草地 Low coverage grassland；W為水體 Water；D為荒漠 Desert；CL為和建設(shè)用地 Construction land。以下類同。The same below.

表4陜北地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值表

Tab.4Ecosystem service value per unit area of northern Shaanxi terrestrial ecosystem/(Yuan·km-2)

用地子類型SubtypeoflanduseAL1AL2FL1FL2FL3FL4GL1GL2GL3WDCL單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值Ecosystemservicevalueperunitarea5402668225465227221905016633704859504257705086440

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用變化

3.1.1 土地利用面積變化 陜北地區(qū)，1985、2000和2013年不同土地利用類型的面積見表5。由此可知，陜北地區(qū)1985—2013年土地利用變化總體趨勢是：耕地、水域和未利用地面積減少，林地、草地和城鎮(zhèn)居民建設(shè)用地增加。1985—2013年段，耕地面積減少2 811 km2，減少率達(dá)到9.98%，1985—2000年增加267 km2，2000—2013年減少3 078 km2，且主要是旱地的面積變化劇烈；林地和草地分別增加1 392和2 417 km2，1985—2013年增幅分別達(dá)到12.85%和7.10%，2000—2013年的增加量分別是1985—2000年的7倍和2倍；未利用地面積減少1 405 km2；水域面積減少55 km2，2000—2013年的減少量是1985—2000年段的2.5倍；城鄉(xiāng)居民建設(shè)用地增加481 km2，2000—2013年的增量是1995—2000年段的12倍以上，說明此時城鎮(zhèn)化建設(shè)發(fā)展迅速。

表5 陜北地區(qū)土地利用變化表

以上分析表明：1985—2013年土地利用變化存在明顯的分段現(xiàn)象，1985—2000年土地利用整體變化不明顯，但此時林地中有林地減少量巨大，草地質(zhì)量不斷下降，人們對生態(tài)環(huán)境的破壞不容忽視；2000—2013年土地利用變化直接體現(xiàn)為退耕還林(草)，林草地面積和質(zhì)量不斷提升，退耕還林(草)政策效果明顯。

3.1.2 土地利用轉(zhuǎn)移情況 1985—2000年和2000—2013年的土地利用轉(zhuǎn)移矩陣，分別見表6和表7。轉(zhuǎn)移矩陣中，任一位置處的數(shù)字，表示該位置所在行的用地類型向所在列的用地類型轉(zhuǎn)化的面積，例如表6中第一行第二列數(shù)值為11，含義為1985—2000年段，旱地向水田的轉(zhuǎn)化面積為11 km2。

表6 陜北地區(qū)1985—2000年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣

表7 陜北地區(qū)2000—2013年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣

由表6和表7可知，1985—2013年土地利用的轉(zhuǎn)移情況主要發(fā)生在耕地、林地和草地，且都在2000—2013年發(fā)生急劇變化。1985—2000年，耕地面積沒有向其他用地類型發(fā)生大量轉(zhuǎn)移，只有草地和未利用地發(fā)生了向耕地的小幅度轉(zhuǎn)移變化，耕地的增加面積中，草地和未利用地的貢獻(xiàn)率分別達(dá)到86%和8%。2000—2013年，旱地向林地和草地轉(zhuǎn)移的面積為6 531 km2，比例達(dá)到24%，主要是向草地的轉(zhuǎn)化，其中，中覆蓋度草地占轉(zhuǎn)移面積的1/2；同時也有一部分林地和草地向耕地轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移面積為3 509 km2，這是由于耕地面積減少，人們?yōu)榱松睿豢杀苊獾臅仙綇?fù)墾[19]，但耕地向林地和草地的轉(zhuǎn)化面積是林地和草地向耕地轉(zhuǎn)化面積的1.86倍，總體是以耕地向林地和草地轉(zhuǎn)化為主。

3.2 生態(tài)服務(wù)價(jià)值變化

由公式(1)得出，陜北地區(qū)各土地利用類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值(表8)和各土地利用類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值增減量(圖1)。由此可知，陜北地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值，從1985年的635.2億元增加到2013年的654.4億元，2000—2013年增量是1985—2000年增量的3倍，而且生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值變化量主要集中在耕地、林地和草地。

表8各土地利用類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值及其占比

Tab.8Ecosystem service value of different land use type and their value proportions

用地類型Typeoflanduse用地子類型Subtypeoflanduse198520002013ESV/108YuanProportion/%ESV/108YuanProportion/%ESV/108YuanProportion/%ALAL1151.123.8152.523.8135.920.8AL21.20.21.30.21.30.2FL146.17.345.37.145.26.9FLFL2147.623.2149.523.3155.123.7FL344.57.045.97.247.47.2FL43.10.53.90.618.92.9GL114.42.314.22.219.53.0GLGL2123.919.5121.719.0129.719.8GL347.67.552.68.250.87.8WW51.78.150.67.947.87.3DD3.90.63.10.52.90.5CLCL0.00.00.00.00.00.0合計(jì)Total635.2640.7654.4

圖1 各土地利用類型生態(tài)服務(wù)價(jià)值增減量Fig.1 Transition quantity of ecosystem service value in different land use type

耕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值，在1985—2000年增加1.5億元，2000—2013年減少16.6億元。這是由于1985—2000年期間，退耕還林政策還未全面推行，此時對于耕地按照占補(bǔ)平衡原則，草地和未利用土地開墾來彌補(bǔ)城鎮(zhèn)建設(shè)及工業(yè)發(fā)展所占用的耕地，耕地面積小幅度增加[19]；2000—2013年，退耕還林政策全面推行，耕地面積大幅度減少，導(dǎo)致耕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值大幅降低。

林地和草地在2003—2013年，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值增量分別為25.2億和13.9億元，1985—2000年增量分別為3.33億和2.60億元，2000—2013年增量為1985—2000年的6.5倍和4.3倍。林地的用地子類型中：有林地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值，在1985—2000年和2000—2013年，分別減少0.8億和0.2億元；灌木林和其他林地在2000—2013年，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值增量分別是1985—2000年增量的3倍和19倍，變化劇烈。草地的用地子類型中：中、低覆蓋度草地對草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值貢獻(xiàn)率分別達(dá)到65%和25%；高、中覆蓋度草地1985—2000年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值分別減少0.23億和2.18億元，在2000—2013年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值分別增加5.27億和7.94億元。這是由于2000—2013年，退耕還林政策全面推行，坡耕地等逐年退耕，還林還草面積穩(wěn)步增長，2000—2013年陜北地區(qū)對林地的保護(hù)工作加強(qiáng)，有林地面積的減少被有效遏制，2000—2013年減少量是1985—2000年減少量的1/5，灌木林和疏林地增幅分別為5%和6%，其他林地增幅達(dá)到517%；高、中覆蓋度的草地面積大量增加，增幅分別為5%和35%，草地質(zhì)量不斷提高，使草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值不斷增加。

3.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值變化影響因子分析

由生態(tài)服務(wù)價(jià)值計(jì)算模型可知，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值由各用地類型單位面積生態(tài)價(jià)值和土地利用類型面積共同決定。各用地類型單位面積生態(tài)價(jià)值依次為水域>林地>草地>耕地>荒漠，林地和草地的覆蓋度越高，單位面積生態(tài)價(jià)值越大。結(jié)合土地利用轉(zhuǎn)移矩陣，盡管水域單位面積生態(tài)價(jià)值最大，達(dá)到林地的3倍；但由于自然環(huán)境的限制，陜北地區(qū)水域面積不到1%，且隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)加快，水域面積持續(xù)減少，退化為草地和耕地，致使陜北地區(qū)水域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值占比不到10%，且不斷減少。未利用地的單位面積生態(tài)價(jià)值為草地的1/11，1985—2013年大面積向草地轉(zhuǎn)移，使總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值大量增加，而生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能變化最明顯的是耕地、林地和草地。一方面由于這3種用地類型是陜北地區(qū)主要用地類型，占總面積90%以上；另一方面是2002年陜北地區(qū)全面推行退耕還林(草)政策，近10年來，先后頒發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步做好退耕還林還草試點(diǎn)工作的若干意見》、《退耕還林條例》等一系列重要文件，對恢復(fù)植被和改善生態(tài)環(huán)境做出明確要求，使陜北地區(qū)林地和草地的覆蓋度更高，單位面積林地、草地具有的生態(tài)價(jià)值更大。

4 討論

1)王耀宗等[8]在2010年，對陜北黃土高原地區(qū)的生態(tài)效益進(jìn)行了評價(jià)，評價(jià)結(jié)果為1997年陜北地區(qū)生態(tài)效益為688.31億元，2006年為695.98億元，但在計(jì)算過程中，沒有對陜北地區(qū)的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值折算系數(shù)進(jìn)行修正，都是在一級用地類型分類的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算；而筆者將用地類型細(xì)化，并修正了折算系數(shù)，得到結(jié)果偏小，但更具有合理性。

2)陜北地區(qū)退耕還林(草)政策在全面推行之后，依然有用地類型向耕地轉(zhuǎn)化，這和人們上山復(fù)墾，小流域治理使耕地面積增加有很大關(guān)系；但從總體看，還是以耕地向林地和草地轉(zhuǎn)移為主，而且國家頒發(fā)一系列重要文件，對退耕還林(草)區(qū)的植被恢復(fù)作出明確要求，林、草地的質(zhì)量也在不斷提高。由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)化加快，陜北地區(qū)水域面積不斷減少，城鎮(zhèn)建設(shè)用地持續(xù)增加，也在不斷的影響陜北地區(qū)整體的土地利用結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值。

3)筆者通過生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值當(dāng)量表進(jìn)行研究，直觀簡潔，但由于生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性，只能對整體的生態(tài)效益做一個大概的估算，對不同生態(tài)服務(wù)功能具有的價(jià)值量，沒有選取合適的參數(shù)進(jìn)行細(xì)致的計(jì)算。今后應(yīng)研究更為適宜的評估方法，更準(zhǔn)確的研究土地利用變化對研究區(qū)域整體的生態(tài)價(jià)值影響。

5 結(jié)論

1)陜北地區(qū)1985—2013年，土地利用結(jié)構(gòu)受退耕還林(草)政策影響巨大，變化較為顯著的是林地、草地和耕地。耕地面積1985—2000年增加267 km2，2000—2013年減少3 078 km2，林地、草地面積在1985—2000年，分別增加175和776 km2，2000—2013年增量分別為1 217和1 640 km2。面積急劇變化的時間段為2000—2013年，與全面推行退耕還林政策的時間一致。

2)陜北地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值在1985、2000和2013年，分別為635.2億、640.7億和654.4億元，而主要的價(jià)值增量由林地和草地提供。林地、草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值在1985—2000年，分別增加3.33億和2.60億元，而在2000—2013年，生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值增量分別為21.84億和11.33億元，1985—2000年生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值增量分別為3.33億和2.60億元，退耕還林(草)生態(tài)效益顯著。

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ImpactoflandusechangeonecosystemservicesvalueinnorthernShaanxi

ZHI Zaixing1, LI Zhanbin1,2, YU Kunxia1, LI Peng1, GAO Haidong1, YAO Jingwei3

(1.State Key Laboratory Base of Eco-hydraulic Engineering in Arid Area, Xi′an University of Technology, 710048, Xi′an, China;2.State Key Laboratory of Soil Erosion and Dry-land Farming on the Loess Plateau, Institute of Soil and Water Conservation,Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources, 712100, Yangling, Shaanxi, China;3.Yellow River Institute of Hydraulic Research, 450003, Zhengzhou, China)

BackgroundIn hilly-gullied area of northern Shaanxi, the soil and water erosion is serious, Returning Farmland into Forest and Grassland is an important policy to improve the environment, brings great positive changes to the ecological environment. Northern Shaanxi including Yulin and Yan’an is one of the serious soil erosion regions, thus northern Shaanxi was selected as the pilot area to implement the policy of Returning Farmland into Forest and Grassland in 1999, and it was completely proceeded in 2002. To study the impact effects of this policy, this research focused on the ecosystem service value (ESV) of northern Shaanxi affected by this policy, and analyzed the characteristics of the ESV changing pattern of northern Shaanxi.MethodsThe studied area of northern Shaanxi is located at E 107°15′-110°15′ and N 35°02′-39°35. The data was from the database of 1∶10 land use in China in 2013. The ESV equivalent coefficient per unit area of northern Shaanxi terrestrial ecosystem was firstly revised by appropriate biomass factors, and then refined using the proportional relation between type of land use and subtype of land use. The ESV per unit area of northern Shaanxi terrestrial ecosystem was calculated by grain production. Then ESV was calculated by multiplying the area of different type of land use in northern Shaanxi by ESV per unit area.Results1) In northern Shaanxi, the land-use change occurred in the cultivated land, the forest and grassland, the cultivated land area reduced by 2 811 km2from 1985 to 2013, the rate of change was -9.98%. The area of forest and grassland increased by 1 392 km2and 2 417 km2respectively in 1985-2013, the rate of change was 12.85% and 7.10%, respectively. The areas changed clearly in 2000-2013, the areas increment of forest and grassland in 2000-2013 was 7 times and 2 times of that in 1985-2000 respectively. The construction of land use in northern Shaanxi was observably influenced by the policy of Returning Farmland into Forest and Grassland. 2) The ESV of northern Shaanxi was improved clearly in 1985-2013, the ESV increment of forest and grassland was 2.52 billion and 1.39 billion Yuan respectively, the increment of 2000-2013 was three times of the increment of 1985-2000.ConclusionsThe ESV transformation of forest, grassland and arable land was drastic in 2000-2013, it was corresponding to the time of Returning Farmland into Forest and Grassland energetically, and the ESV perunit area of northern Shaanxi terrestrial ecosystem is positively influenced by the policy of Returning Farmland into Forest and Grassland.

land-use change; Returning Farmland into Forest and Grassland; the ecosystem services value; northern Shaanxi

F301.2

A

2096-2673(2017)05-0023-08

10.16843/j.sswc.2017.05.004

2017-03-07

2017-07-21

項(xiàng)目名稱： 國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“黃河流域水沙變化趨勢集合評估”(2016YFC0402407)；國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“溝道工程對流域水沙變化影響及其貢獻(xiàn)率”(2016YFC0402404)；國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目“基于藤Copula的黃河寧蒙河段冰凌概率預(yù)報(bào)模型研究”(51509203)；中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目“基于WHAT-IF模型的黃河流域典型灌區(qū)節(jié)水改造實(shí)施效果評估”(HKY-JBYW-2017-23)；水利部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)“生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持生態(tài)效應(yīng)監(jiān)測與評價(jià)技術(shù)研究”(201501045)

支再興(1993—)，男，碩士研究生。主要研究方向：水土保持與荒漠化防治。E-mail:zaixingzhi@foxmail.com

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于坤霞(1989—)，女，博士，講師。主要研究方向：水文學(xué)及水資源。E-mail: yukunxia@126.com