周 渝, 鄧 偉,2, 劉 婷,3, 齊 靜,2, 艾 婕, 李寄聰

(1.重慶市生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院, 重慶 401147;2.重慶大學(xué) 煤礦災(zāi)害動(dòng)力學(xué)與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 重慶 400020; 3.重慶工商大學(xué), 重慶 400067)

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是人類從生態(tài)系統(tǒng)獲得的各種產(chǎn)品和服務(wù)，包括供給、支持、調(diào)節(jié)和文化等直接或間接功能[1]。開(kāi)展生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(Ecosystem Service Value，ESV)時(shí)空演變定量化描述可為合理高效配置環(huán)境資源和制定生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策提供參考[2]，已成為當(dāng)前生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者圍繞ESV進(jìn)行了廣泛探索，涌現(xiàn)了大量研究成果[3-9]。1997年，Costanza[4]提出的“全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表”及“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值分析模型”使得ESV的估算原理及方法從科學(xué)意義上得以明確；國(guó)內(nèi)學(xué)者從20世紀(jì)末開(kāi)始涉足生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究領(lǐng)域[10]，先后從基礎(chǔ)概念[11]、評(píng)估方法[12-14]、區(qū)域[15-17]、流域[18-19]、單一生態(tài)系統(tǒng)[20-21]、單一生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能[22]等不同角度進(jìn)行了積極探索。但由于評(píng)估體系不統(tǒng)一、方法各異，導(dǎo)致研究結(jié)果間差異較大，限制了對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值的客觀認(rèn)識(shí)。2015年，謝高地[23]在系統(tǒng)收集和梳理國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)前期研究進(jìn)行了修訂和補(bǔ)充，建立了不同生態(tài)系統(tǒng)類型、不同生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值的當(dāng)量因子評(píng)估方法。該方法因其直觀易用、數(shù)據(jù)量需求少等特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)大區(qū)域尺度ESV評(píng)估中得到了廣泛應(yīng)用[24]。但是，由于各區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的異質(zhì)性、復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性，在不同區(qū)域存在結(jié)構(gòu)和質(zhì)量狀況的差異，應(yīng)結(jié)合實(shí)際進(jìn)行系數(shù)修正；目前大多數(shù)ESV評(píng)估均為靜態(tài)評(píng)估，在空間時(shí)間變化方面未作深入研究，此外，在定量化探究區(qū)域ESV變化的驅(qū)動(dòng)因素方面鮮有成果。

重慶都市區(qū)地處長(zhǎng)江水域生態(tài)涵養(yǎng)帶和嘉陵江水域生態(tài)涵養(yǎng)帶的交匯地帶，位于三峽庫(kù)區(qū)的咽喉位置，是影響三峽庫(kù)區(qū)水質(zhì)安全、長(zhǎng)江母親河乃至國(guó)家生態(tài)安全的關(guān)鍵區(qū)域。1997年直轄后，快速經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程，加速了對(duì)重慶都市區(qū)自然生態(tài)系統(tǒng)的干擾和破壞，引發(fā)了礦山地質(zhì)環(huán)境、水環(huán)境質(zhì)量安全、濕地生態(tài)功能退化、生物多樣性減少等一系列的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。截至目前，對(duì)重慶都市區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、ESV時(shí)空演變及驅(qū)動(dòng)力的研究尚不多見(jiàn)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)變化間的關(guān)系仍不清楚。鑒于此，本研究在綜合分析重慶都市區(qū)生態(tài)系統(tǒng)格局變化的基礎(chǔ)上，以謝高地制定的“中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量”為基礎(chǔ)，采用農(nóng)田糧食單位面積產(chǎn)量比值、森林生物量和植被覆蓋度作為地區(qū)修訂系數(shù)，并建立基于遙感反演數(shù)據(jù)與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量的ESV評(píng)估模型，綜合分析重慶都市區(qū)2000—2015年ESV的時(shí)空演變特征及驅(qū)動(dòng)因素，以期為重慶都市區(qū)生態(tài)文明建設(shè)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)參考。

1 研究方法及數(shù)據(jù)處理

1.1 研究區(qū)概況

重慶都市區(qū)是市域中心城市，是全市經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)、城鎮(zhèn)化水平最高的區(qū)域[25]，包括渝中區(qū)、江北區(qū)、渝北區(qū)、沙坪壩區(qū)、南岸區(qū)、九龍坡區(qū)、大渡口區(qū)、北碚區(qū)以及巴南區(qū)9個(gè)行政區(qū)全部轄區(qū)范圍，總面積5 473 km2。地處川東平行嶺谷區(qū)，長(zhǎng)江與嘉陵江的交匯處，兩江合抱，青山縱隔，呈現(xiàn)出“一島、兩江、三谷、四脈”的自然空間格局。地形以山地、丘陵為主，平地較少。地勢(shì)由西向東逐步升高，并從南北兩面向長(zhǎng)江、嘉陵江河谷傾斜，起伏較大。位于典型的亞熱帶季風(fēng)區(qū)，常年平均氣溫16～18℃，常年均降雨量在1 000～1 400 mm。2015年常住人口745.76萬(wàn)人，常住城鎮(zhèn)人口626.37萬(wàn)人，城鎮(zhèn)化率83.99%，地區(qū)生產(chǎn)總值3 435.07億元，以占全市6.6%的土地面積和25.85%人口，實(shí)現(xiàn)了全市43.51%的GDP份額。

1.2 生態(tài)服務(wù)價(jià)值計(jì)算

以謝高地等[23]提出的“中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量”為基礎(chǔ)，參考王燕等[26]的研究成果，對(duì)表征生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量狀況的生物量和植被覆蓋度進(jìn)行修正，計(jì)算公式見(jiàn)(1)：

VCp=ni/Ni×fi/Fi×V0×VC0

(1)

式中：VCp為研究區(qū)第i年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)[元/(hm2·a)]；ni和fi分別為第i年研究區(qū)平均生物量和植被覆蓋度；Ni和Fi分別為第i年我國(guó)生物量年均值和植被覆蓋度年均值；V0為中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)單位面積價(jià)值當(dāng)量；VC0為研究區(qū)農(nóng)田的生產(chǎn)服務(wù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值[元/hm2·a]。需要說(shuō)明的是，由于大區(qū)域尺度生物量無(wú)法完全獲取，采用凈初級(jí)生產(chǎn)力(Net Primary Production；NPP)數(shù)據(jù)代替。VC0的確定方式為：根據(jù)重慶都市區(qū)各區(qū)2015年的統(tǒng)計(jì)年鑒相關(guān)數(shù)據(jù)匯總計(jì)算，得到研究區(qū)地均糧食產(chǎn)量為5 402.53 kg/hm2，同期全國(guó)地均糧食產(chǎn)量為4 974 kg/hm2，確定修正系數(shù)為1.086，以此修正謝高地等[23]確定的中國(guó)1個(gè)生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值當(dāng)量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值3 406.50 元/hm2，即得到研究區(qū)1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量因子的ESV為3 699.98 元/hm2，以2015年的價(jià)格指數(shù)分別計(jì)算研究區(qū)不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量，其中，單位面積城市生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值當(dāng)量賦值為0。植被覆蓋度計(jì)算模型見(jiàn)公式(2)：

(2)

式中：f為植被覆蓋度；NDVI為像元?dú)w一化植被指數(shù)；NDVImax,NDVImin分別表示不同生態(tài)系統(tǒng)NDVI最大值和最小值。

ESV計(jì)算過(guò)程見(jiàn)公式(3)：

(3)

式中：ESV為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值；VCikj為第i年k類生態(tài)系統(tǒng)的j項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的ESV系數(shù)[元/(hm2·a)]；Ak為k類生態(tài)系統(tǒng)類型面積(hm2)。

1.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值密度

采用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值密度作為研究區(qū)ESV綜合評(píng)價(jià)的核心指標(biāo)[27]。根據(jù)重慶都市區(qū)2000年、2010年和2015年生態(tài)系統(tǒng)類型，分別計(jì)算每一個(gè)斑塊的各期各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值量，建立基于GIS網(wǎng)格單元(1 km×1 km)的各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量。通過(guò)ArcGIS 10.2的數(shù)據(jù)處理fishnet功能構(gòu)建評(píng)價(jià)單元的網(wǎng)格，大小為1 km2，劃分時(shí)網(wǎng)格應(yīng)涵蓋所有并略大于研究區(qū)邊界，再進(jìn)行剪切，計(jì)算各評(píng)價(jià)單元生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量，即價(jià)值密度。

1.4 社會(huì)因子驅(qū)動(dòng)力分析

1.4.1 驅(qū)動(dòng)因子的選擇 ESV的變化受到諸多因素影響和制約，主要來(lái)說(shuō)包括自然因素和社會(huì)因素。隨著人類社會(huì)的發(fā)展，尤其對(duì)于人口密集、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)高度集聚的都市區(qū)來(lái)講，社會(huì)因素成為引起其生態(tài)系統(tǒng)變化的主要驅(qū)動(dòng)力[28-29]。根據(jù)相關(guān)研究，結(jié)合重慶都市區(qū)實(shí)際，選取了人口和經(jīng)濟(jì)共計(jì)15個(gè)指標(biāo)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力分析，其中人口指標(biāo)為常住人口X1，非農(nóng)業(yè)人口X2，城鎮(zhèn)化率X3，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為人均地區(qū)生產(chǎn)總值X4，城鎮(zhèn)居民人均總收入X5，房地產(chǎn)業(yè)增加值X6，地區(qū)生產(chǎn)總值X7，第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值X8，第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值X9，第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值X10，工業(yè)總產(chǎn)值X11，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值X12，林業(yè)生產(chǎn)總值X13，牧業(yè)生產(chǎn)總值X14，漁業(yè)生產(chǎn)總值X15。

1.4.2 驅(qū)動(dòng)力分析方法 驅(qū)動(dòng)力分析是借助SPSS 21.0軟件，分別對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析和回歸方程的建立，以研究社會(huì)因素對(duì)ESV變化的影響。相關(guān)性分析是分別將2000—2015年研究區(qū)ESV與社會(huì)因子指標(biāo)，作兩兩雙變量分析，剔除相關(guān)性較低的因子[30]?；貧w分析是在相關(guān)性分析的基礎(chǔ)上選取2000—2015年社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子作為自變量，ESV為因變量進(jìn)行逐步回歸，建立ESV與社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子之間的線性回歸方程。線性回歸方程驅(qū)動(dòng)機(jī)制模型見(jiàn)(4)：

Ym=αF(xn)+β

(4)

式中：Ym為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值；xn代表社會(huì)驅(qū)動(dòng)因子；α，β為模型系數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

(1) 生態(tài)系統(tǒng)格局：采用重慶都市區(qū)2000年8月、2010年8月和2015年8月共3期Landsat TM，ETM影像為基本數(shù)據(jù)源，空間分辨率為30 m，輔助參考數(shù)據(jù)有研究區(qū)1∶10 000地形圖及研究區(qū)2015年10月和2015年8月空間分辨率為2.5 m的全覆蓋Spot衛(wèi)星影像和空間分辨率為1 m的覆蓋區(qū)為城鎮(zhèn)區(qū)的IK-NOS影像，以及2015年8月6日—23日實(shí)地觀測(cè)的野外土地覆蓋核查數(shù)據(jù)。在分類之前，對(duì)三期遙感影像均進(jìn)行波段合成、幾何精糾正、圖像切割等預(yù)處理，采用面向?qū)ο蠓椒ㄟM(jìn)行遙感影像土地利用分類獲得3期土地覆蓋數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上參照《土地覆被遙感分類系》，結(jié)合相關(guān)研究成果[31-32]，對(duì)研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)類型進(jìn)行判定和分析，劃分出農(nóng)田、森林、草地、水域、裸土和城市6類生態(tài)系統(tǒng)。(2) NPP數(shù)據(jù)：來(lái)源于美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)EOS/MODIS數(shù)據(jù)產(chǎn)品的MODIS17 Q1數(shù)據(jù)(http:∥e4 ft101.cr.usgs.gov)，空間分辨率為1 km×1 km。(3) NDVI數(shù)據(jù)：來(lái)自于上述產(chǎn)品的MODIS13 Q1數(shù)據(jù)，空間分辨率為250 m×250 m，時(shí)間分辨率為16 d。以上相關(guān)數(shù)據(jù)處理在ArcGIS 10.2和ENVI 4.8環(huán)境中完成，所用數(shù)據(jù)均轉(zhuǎn)成統(tǒng)一的的雙標(biāo)準(zhǔn)緯線等面積圓錐(Albers)投影，采用的橢球體為Krasovsky橢球體。(4) 人口、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)：本研究涉及的人口、經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù)來(lái)自相應(yīng)年份的《重慶市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《重慶市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》、重慶都市區(qū)各區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒，以及重慶市統(tǒng)計(jì)局創(chuàng)建的“重慶數(shù)據(jù)”公共統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)和其他相關(guān)文獻(xiàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 生態(tài)系統(tǒng)類型時(shí)空變化特征

研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)類型主要以森林和農(nóng)田為主(表1)，兩者共占研究區(qū)面積的78%以上。2000—2015年，農(nóng)田、森林和裸土均有不同程度減少，其中農(nóng)田減少最多，為496.23 km2；城市生態(tài)系統(tǒng)面積從230.10 km2增加至749.87 km2，增幅高達(dá)225.90%。從相互間轉(zhuǎn)化來(lái)看(表2)，研究時(shí)段內(nèi)農(nóng)田轉(zhuǎn)出強(qiáng)度最大，共轉(zhuǎn)出496.33 km2，分別向城市和森林轉(zhuǎn)化347.10 km2，91.91 km2；其次是森林，共轉(zhuǎn)出212.11 km2，分別向城市和水域轉(zhuǎn)化174.11 km2，27.80 km2；轉(zhuǎn)入強(qiáng)度最大的是城市生態(tài)系統(tǒng)，主要由農(nóng)田和森林轉(zhuǎn)化而來(lái)。

從生態(tài)系統(tǒng)空間分布來(lái)看(圖1)，農(nóng)田廣泛分布在平壩槽谷地區(qū)，森林主要分布在“四山”，草地主要零星分布在研究區(qū)北部和東南部，水域以長(zhǎng)江和嘉陵江為主，城市集中在中梁山和銅鑼山槽谷地帶的“兩江”交匯處，呈“多中心、組團(tuán)式”結(jié)構(gòu)分布。從空間分布變化來(lái)看，農(nóng)田主要表現(xiàn)為城市以嘉陵江為中心線向南、北、西方向擴(kuò)張而導(dǎo)致面積的減少；森林主要表現(xiàn)為“四山”農(nóng)地轉(zhuǎn)化森林面積帶來(lái)的增長(zhǎng)，以及城市快速擴(kuò)張導(dǎo)致的面積減少；草地空間增長(zhǎng)比較分散，沒(méi)有明顯的集中區(qū)域；水域空間增長(zhǎng)主要體現(xiàn)在“兩江”流域面積的明顯增加，以及研究區(qū)內(nèi)分散的各水庫(kù)面積的增加；城市空間朝南、北、西方向快速擴(kuò)張，且其重心逐漸北移，主要增長(zhǎng)點(diǎn)落在西永大學(xué)城、禮嘉、雙湖以及茶園片區(qū)。

表1 重慶都市區(qū)2000-2015年生態(tài)系統(tǒng)類型變化

表2 重慶都市區(qū)2000-2015年生態(tài)系統(tǒng)類型轉(zhuǎn)移矩陣

2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量動(dòng)態(tài)評(píng)估結(jié)果

研究時(shí)段內(nèi)，ESV總量從278.51億元增加到了297.71億元(表3)，呈輕微增加趨勢(shì)，增幅為6.89%。從構(gòu)成情況來(lái)看，研究區(qū)ESV主要由森林和水域構(gòu)成，分別為170.28億元和81.51億元，兩者共占研究區(qū)ESV的84%以上，其次為農(nóng)田、草地和裸土。從各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化來(lái)看，研究時(shí)段內(nèi)森林、農(nóng)田和裸土的ESV均有不同程度減少，而水域和草地ESV有一定程度的增加，其中，水域ESV量變化最大，價(jià)值從50.77億元增加到了81.51億元，增幅高達(dá)60.56%。

從各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型來(lái)看，水文調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值占研究區(qū)ESV的26%以上(表4)，一直遠(yuǎn)高于其他服務(wù)類型，其次為氣候調(diào)節(jié)、土壤保持、氣體調(diào)節(jié)、生物多樣性、凈化環(huán)境等功能。從各生態(tài)服務(wù)功能變化來(lái)看，食物生產(chǎn)、原料生產(chǎn)、氣體調(diào)節(jié)等六項(xiàng)服務(wù)價(jià)值均有不同程度減少；生物多樣性服務(wù)價(jià)值先小幅減少后小幅增加，但其價(jià)值增加量略小于減少量；而水源供給、凈化環(huán)境、水文調(diào)節(jié)和美學(xué)景觀服務(wù)價(jià)值卻有不同程度增加，其中水文調(diào)節(jié)價(jià)值增加量最大，從90.21億元增加到112.32億元，增幅達(dá)24.51%，這與重慶都市區(qū)水系發(fā)達(dá)、水資源豐富的區(qū)域特征密切相關(guān)。

根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值密度顯示(圖2)，重慶都市區(qū)ESV呈現(xiàn)明顯的空間分異特征，ESV價(jià)值密度高值集中在“四山”山脊、長(zhǎng)江和嘉陵江干流以及南部桃子蕩山等低山區(qū)域。ESV價(jià)值密度增加集中在“四山”和“兩江”干流，減少區(qū)域集中在西部縉云山與中梁山之間的槽谷平壩區(qū)，主要是由于近年來(lái)該區(qū)域內(nèi)重慶大學(xué)城的快速建設(shè)，導(dǎo)致生態(tài)空間不斷受到擠壓；此外，中部都市核心區(qū)域ESV價(jià)值密度也顯著減少，并逐漸朝南北方向延伸。從行政區(qū)劃來(lái)看，ESV價(jià)值較高的區(qū)縣為巴南區(qū)、渝北區(qū)和北碚區(qū)，ESV總量基本保持在40億元以上；渝中區(qū)和大渡口區(qū)ESV價(jià)值相對(duì)較低，ESV總量不足10億元(表5)；2000—2015年，除沙坪壩區(qū)ESV有減少外，其他各區(qū)ESV均有不同程度的增加，其中巴南區(qū)和南岸區(qū)增加最多，分別增加了7.63億元和4.44億元。

圖1 重慶都市區(qū)3期生態(tài)系統(tǒng)類型分布

表3 重慶都市區(qū)2000-2015年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化

表4 重慶都市區(qū)2000-2015年各類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化

表5 不同行政區(qū)2000-2015年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值及價(jià)值密度

圖2 重慶都市區(qū)2000-2015年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值密度變化

2.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化驅(qū)動(dòng)力分析

回歸模型表明(表6)，重慶都市區(qū)ESV與城鎮(zhèn)化率X3(人口因素)呈顯著負(fù)相關(guān)，與林業(yè)生產(chǎn)總值X10(經(jīng)濟(jì)因素)呈顯著正相關(guān)，說(shuō)明合理調(diào)控社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)可有效提升重慶都市區(qū)ESV。城鎮(zhèn)化是一個(gè)綜合復(fù)雜的變革過(guò)程，涉及人口的遷徙流動(dòng)、生產(chǎn)生活方式改變、產(chǎn)業(yè)與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化等方面?？焖俪擎?zhèn)化往往伴隨城市生態(tài)系統(tǒng)激增，以及大量農(nóng)田和森林生態(tài)系統(tǒng)的消失，這無(wú)疑會(huì)引起生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值負(fù)效應(yīng)；此外，林業(yè)生產(chǎn)總值與森林生態(tài)系統(tǒng)具有一致性，森林作為研究區(qū)的主要景觀類型和服務(wù)價(jià)值的主要提供類型，其面積的增加、質(zhì)量的提升以及服務(wù)功能的優(yōu)化必定會(huì)帶來(lái)ESV的增長(zhǎng)。

從各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型來(lái)看，工業(yè)總產(chǎn)值是供給服務(wù)價(jià)值和調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值的第二驅(qū)動(dòng)因素，且與二者呈顯著負(fù)相關(guān)，工業(yè)的快速發(fā)展造成耕地大量減少和城市污水量迅速增加，從而影響供給服務(wù)和調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值。林業(yè)生產(chǎn)總值是支持服務(wù)的第二驅(qū)動(dòng)因素，且兩者顯著正相關(guān)，突出了森林對(duì)支持服務(wù)價(jià)值維持在高水平的重要性。城鎮(zhèn)居民人均總收入是文化服務(wù)價(jià)值的第二驅(qū)動(dòng)因素，且兩者顯著正相關(guān)，城鎮(zhèn)居民人均總收入可以反映一個(gè)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、居民生活水平，收入增加會(huì)刺激文化服務(wù)需求，進(jìn)而提升文化服務(wù)價(jià)值。

表6 重慶都市區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值回歸模型

3 結(jié)論與討論

本研究以“中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量”表為基礎(chǔ)，用農(nóng)田糧食單位面積產(chǎn)量比值、森林生物量和植被覆蓋度作為地區(qū)修訂系數(shù)，綜合分析重慶都市區(qū)ESV時(shí)空演變規(guī)律，并揭示其變化的主要影響因素。結(jié)果表明：(1) 2000—2015年，研究區(qū)ESV呈持續(xù)輕微增加趨勢(shì)，主要源于水域ESV顯著增加，說(shuō)明三峽大壩蓄水后，水域面積大幅增加，使研究區(qū)ESV明顯上升；但另一方面，由于城市生態(tài)系統(tǒng)面積呈倍數(shù)增長(zhǎng)，侵占了大量農(nóng)田和森林，導(dǎo)致ESV大量流失。(2) 從生態(tài)服務(wù)功能來(lái)看，研究時(shí)段內(nèi)水文調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值占總價(jià)值的26%以上，且其價(jià)值增加量最大，主要原因是水域水文調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量遠(yuǎn)大于其他服務(wù)，且隨水域面積增長(zhǎng)而增加，為研究區(qū)ESV上升提供了重要支撐。(3) 研究區(qū)內(nèi)價(jià)值密度呈南部、北部、東部地區(qū)高，中部、西部地區(qū)低的分布格局，增加主要集中在巴南區(qū)和南岸區(qū)，減少地區(qū)域主要集中在沙坪壩區(qū)；主要與南部、北部、東部森林覆蓋率普遍較高有關(guān)，優(yōu)質(zhì)的生態(tài)資源帶來(lái)了較高的生態(tài)服務(wù)價(jià)值，而中西部地區(qū)主要以低價(jià)值生態(tài)系統(tǒng)城市和農(nóng)田分布為主，少量水域覆蓋優(yōu)勢(shì)也無(wú)法提升區(qū)域整體ESV至高水平。(4) 驅(qū)動(dòng)力分析表明，重慶都市區(qū)ESV與城鎮(zhèn)化率呈顯著負(fù)相關(guān)，與林業(yè)生產(chǎn)總值呈顯著正相關(guān)，說(shuō)明合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)空間布局、優(yōu)化升級(jí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加大建設(shè)用地管控力度可有效緩解城鎮(zhèn)化發(fā)展造成的生態(tài)負(fù)效應(yīng)。此外，加快實(shí)施“四山”地區(qū)各類生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)工程，大力開(kāi)展森林撫育和低效林改造以及適度發(fā)展生態(tài)旅游業(yè)，是在“共抓大保護(hù)，不搞大開(kāi)發(fā)”的前提下，使重慶都市區(qū)ESV維持在一個(gè)較高水平的有效手段。

對(duì)ESV的評(píng)估，眾多學(xué)者提出了不同的計(jì)算方法，但以謝高地基于Costanza的研究成果提出的計(jì)算方法被廣泛接受和認(rèn)可。本研究與張艷軍等[27]開(kāi)展的重慶市ESV的研究結(jié)果趨于一致，說(shuō)明本研究?jī)r(jià)值當(dāng)量修訂是可行的，與采用謝高地2007年提出價(jià)值表計(jì)算的張鳳太等[33]和張騫等[34]的研究結(jié)果相差較大，主要在于謝高地2015年的研究成果中極大的提升了水域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量，而重慶都市區(qū)水系發(fā)達(dá)、水資源豐富，所以結(jié)果間差異較大。此外，需指出的是，謝高地提出的價(jià)值當(dāng)量表中并不涉及城市生態(tài)系統(tǒng)，本研究對(duì)城市各項(xiàng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量賦值為0，但實(shí)際上，一方面城市生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響會(huì)波及到近自然、半自然生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致這些生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能無(wú)法正常發(fā)揮，進(jìn)而引起ESV降低；另一方面，城市生態(tài)系統(tǒng)中的公園、綠地等對(duì)生態(tài)系統(tǒng)具有正向影響，有的甚至具有較高ESV。因此，只從自然生態(tài)系統(tǒng)本身來(lái)考慮整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值是不全面的，應(yīng)將城市生態(tài)系統(tǒng)納入ESV計(jì)算范疇，但如何對(duì)其科學(xué)定量計(jì)算仍需進(jìn)一步研究。

驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究有定性分析和定量分析兩種方法，本研究采取的是定量分析法，通過(guò)相關(guān)分析剔除存在共線性以及與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相關(guān)性低的數(shù)據(jù)后，選取相關(guān)性高的指標(biāo)對(duì)ESV進(jìn)行逐步回歸分析，模型及相關(guān)待估參數(shù)均達(dá)到顯著水平，結(jié)果顯示城鎮(zhèn)化率與重慶都市區(qū)ESV呈顯著負(fù)相關(guān)，林業(yè)總產(chǎn)值與重慶都市區(qū)ESV呈顯著正相關(guān)，與姚小薇等[35]運(yùn)用雙變量空間自相關(guān)分析得出的“空間城鎮(zhèn)化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值呈負(fù)相關(guān)”一致。但必須指出的是，本研究納入驅(qū)動(dòng)力分析的僅包含人口和經(jīng)濟(jì)兩方面的量化指標(biāo)，未納入對(duì)社會(huì)發(fā)展影響巨大的政策措指標(biāo)，評(píng)價(jià)結(jié)果會(huì)有一定偏差，如何更科學(xué)、更全面的定量化ESV驅(qū)動(dòng)力分析值得進(jìn)一步探索。

當(dāng)量因子法是當(dāng)前比較常用的ESV評(píng)估方法，尤其是大尺度區(qū)域的ESV評(píng)估。本研究雖然對(duì)“單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表”進(jìn)行了系數(shù)修正，為重慶都市區(qū)ESV時(shí)空演變分析提供了可行途徑。但是，由于生態(tài)系統(tǒng)本身的異質(zhì)性、復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性，在不同區(qū)域存在結(jié)構(gòu)和質(zhì)量狀況的差異，表現(xiàn)出來(lái)的ESV存在明顯差別。此外，在系數(shù)修正方面，本研究考慮了農(nóng)田糧食單位面積產(chǎn)量比值、生物量(用凈初級(jí)生產(chǎn)力代替)、植被覆蓋度3個(gè)因素，進(jìn)行了研究區(qū)域的ESV修正，價(jià)值系數(shù)的調(diào)整對(duì)于森林、農(nóng)田和草地具有良好效果，但對(duì)水域可適性較差，仍需研究更為科學(xué)、準(zhǔn)確的計(jì)算方法，尤其是在ESV的空間轉(zhuǎn)換和尺度效應(yīng)方面，仍需開(kāi)展深入的研究。本研究所采用的研究方法，雖有上述不足，但并沒(méi)有影響研究的結(jié)論。