海岸带土地生态系统服务价值评价及治理保护对策研究——以威海市为例.pdf
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1、海岸带土地生态系统服务价值评价及治理保护对策研究 以威海市为例收稿日期:2 0 2 3 0 1 0 6;修订日期:2 0 2 3 0 1 2 8;编辑:陶卫卫 作者简介:周夏青(1 9 7 1),女,山东济宁人,高级工程师,主要从事土地征收、征地拆迁法律法规业务工作;Em a i l:1 0 1 4 8 8 9 6 8q q.c o m周夏青(济南市土地征收和综合整治服务中心,山东 济南 2 5 0 1 0 2)摘要:海岸带地区是经济社会快速发展的区域,同时也面临着生态环境的保护压力,海岸带土地作为经济和生态发展的载体,面临着平衡经济与保护生态的冲突。威海市作为典型的海岸带城市,同样面临着经济
2、发展与生态保护的压力。通过当量因子法评价发现,威海市土地生态系统服务价值整体水平较低,土地的生态可持续性较弱,全市仅有1 5.3%的土地生态系统服务价值处于中高值。基于评价结果并结合威海市土地生态现状,从山区土地生态、流域土地生态和滨海土地生态提出了治理保护的对策建议,为开展针对性土地整治提供借鉴。关键词:土地生态系统服务价值;海岸带;整治对策;威海市中图分类号:F 3 0 2 文献标识码:A d o i:1 0.1 2 1 2 8/j.i s s n.1 6 7 2 6 9 7 9.2 0 2 3.0 9.0 1 2引文格式:周夏青.海岸带土地生态系统服务价值评价及治理保护对策研究 以威海市
3、为例J.山东国土资源,2 0 2 3,3 9(9):7 2 7 8.Z HOU X i a q i n g.S t u d y o n t h e S e r v i c e V a l u e o f C o a s t a l L a n d E c o s y s t e m E v a l u a t i o n a n d G o v-e r n a n c e a n d P r o t e c t i o n M e a s u r e s S e t t i n g W e i h a i C i t y a s a n E x a m p l eJ.S h a n d o n
4、 g L a n d a n d R e s o u r c e s,2 0 2 3,3 9(9):7 2 7 8.0 引言 我国海岸带北起辽宁省的鸭绿江口,南至广西壮族自治区的北仑河口,大陆海岸线长达1.8万k m,海岛海岸线长度约为1.4万k m,海岸带整体上呈现向东凸出的带状拱形区域。从国家经济社会发展来看,海岸带区域是我国经济社会发展的“黄金海岸带”,海岸带区域以占全国1 3.4%的面积,提供了占全国4 0%以上的人口和5 0%以上的国内生产总值,海岸带对于国家的发展意义重大。密集的人口和过重的经济发展压力也造成了海岸带地区土地生态环境的破坏,土地生态系统服务功能持续受损,在国家大力推
5、进生态环境保护、提升海岸带综合治理的背景下,评估海岸带土地生态系统服务价值,了解海岸带土地生态状况,为海岸带地区土地的可持续发展提供对策是保障海岸带土地系统的必要路径。对于土地生态系统服务价值的评价,国内外学者对相关内容已有了较多的研究和分析,生态系统服务价值是某一区域生态系统能够通过其生态结构、功能等,为人类活动、生存发展提供的各类生态服务和产品1。国内生态系统服务价值研究起步于2 0世纪9 0年代,欧阳志云等2、辛坤等3、谢高地等4均在研究初期对生态系统服务的基本定义概念、通用的价值评估方法做了系统介绍,并系统的对生态系统服务的研究进展和发展趋势做了分析探讨。当前对于土地生态系统服务价值评
6、价的方法主要是当量因子法,国内学者谢高地等人5在C o s t a n-z a的研究基础上对我国的生态系统服务价值当量因子表进行了修正和完善,提出了包括4个一级服务功能和1 1个二级服务功能在内的生态系统服务功能表。在该研究的基础上,国内学者毛晓曦等6分析了滨海生态脆弱区的生态系统服务价值,虎陈霞等7对经济迅速发展的快速城市化地区土地变化对生态系统服务价值的影响进行研究,张丽琴等827第3 9卷第9期 山 东 国 土 资 源 2 0 2 3年9月通过修正的当量因子法对武汉市土地生态系统服务价值进行了评价研究8。学界对土地生态系统服务价值的系统研究为地区生态系统保护提供了重要参考,借助评价结果,
7、可以更为准确地识别生态服务功能的重要程度,从具体实践层面有效区分不同生态治理和保护区域,为开展土地生态安全整治和生态功能区划定提供基本价值参考。1 研究区概况1.1 范围界定本研究选择威海市陆域行政区作为海岸带土地生态系统服务价值评价的研究区,威海市位于山东半岛东部,是山东省位置最东的省份,由环翠区、文登区、荣成市和乳山市共两区两市组成,总面积为5 7 9 9.8 4 k m2,且管辖的两区两市均为滨海的行政区,是较为典型的滨海城市,也是研究海岸带土地生态系统服务价值的较好选择。1.2 自然环境 从气候特征来看,威海市处于温带季风气候区,且气候具有明显的海洋性特点,降水较为丰沛,温差相对较小,
8、气候较温和,呈现出春冷、夏凉、秋暖和冬温的特点。从地形地貌来看,威海市山脉呈现东西走向,起伏缓和、谷宽坡缓的丘陵区,平原地区多为滨海平原和山前的缓冲平原。域内大小河流共计1 0 0 0余条,河流呈现自北向南汇入海洋,河流径流量受季节影响较大,全市海岸线总长约9 0 k m,岸线较为曲折蜿蜒,也形成了较多的天然良港。从自然生态来看,威海市凭借滨海的优势,拥有丰富的海洋生物资源,滨海生物种类繁多,鱼虾类资源、海洋藻类资源等动植物资源广泛分布,生物密度较高,陆域动植物资源同样丰富,拥有5 0 0种以上的植物资源和6 0 0种以上的动物资源,且濒危动植物资源数量较多,是重要的生态物种保护区域,生态保护
9、工作极为重要。1.3 经济社会威海市2 0 2 0年全年G D P为3 0 1 7.7 9亿元,第一产业增加值3 0 1.6 6亿元,增长2.9%;第二产业增加值1 1 6 2.2 7亿元,增长2.1%;第三产业增加值1 5 5 3.8 6亿元,增长3.7%8,三大产业产值不断增长9。三大产业中海洋经济发展迅速,作为威海经济发展的重要一环,海洋经济(海洋渔业、滨海旅游、海洋装备制造、港口航运等)正在发挥重要的作用。未来,在山东省十四五规划和2 0 3 5年远景目标的指引下,威海市将进一步发挥海洋优势,推动海洋经济的进一步发展,为打造海洋强市,建设海洋强省提供助力。2 数据来源与研究方法2.1
10、数据来源本文根据数据可获得性和数据完整性,选择2 0 2 0年威海市相关数据作为研究的基本数据。相关数据主要包括2 0 2 0年威海市土地利用类型数据,来源于国家基础地理信息中心全球地表覆盖数据产品服务网站(D O I:1 0.1 1 7 6 9);行政区划数据,来源于山东 省 地 理 信 息 公 共 服 务 平 台(s d m a p.g o v.c n);2 0 2 0年威海市统计数据,来源于威海市统计局2 0 2 1统计年鉴。2.2 研究方法土地生态系统服务价值评价主要是通过生态经济学、环境经济学等学科基础上进行的研究,已经形成了较为系统的评价方法,当前学界常用的主要方法包括当量因子法、
11、市场价值法和影子工程法等评价方法。本文根据研究区实际,选择当量因子法作为评价研究方法,当量因子法具有数据需求量少和价值核算相对简便的优势,在研究中使用较为广泛。当量因子法源自于C o s t a n z a1 0提出的全球生态系统服务价值当量表,国内学者谢高地等人根据我国的实际情况对该当量因子表进行了调整,提出了中国生态系统服务当量因子表,由此国内学者多借鉴参考谢高地等4改进的当量因子表进行土地生态系统的服务价值的评价研究。对于当量因子的确定,谢高地等人规定以1 h m2的全国主要农作物(玉米、小麦和稻谷)的平均产量作为一个标准当量,并将一个标准当量的具体价值规定为当年玉米、小麦和稻谷平均市场
12、价值的1/71 1。而后,国内学者在进行区域研究时,对该方法进行了进一步优化,提出了生态系统服务价值当量的修正方法,即将研究区的主要农作物平均单产与全国主要农作物平均单产的比值作为价值当量的修正系数1 2。3 土地生态系统服务价值评价研究中,当量因子法1 3、能值分析法1 4、影子37第3 9卷第9期 土地管理与规划 2 0 2 3年9月工程法1 5和市场价值法1 6等方法在生态系统服务价值评价中较为常见。其中,当量因子法凭借其数据需求量少、可量化至具体研究区以及核算相对简便等优势1 7,在生态系统服务价值核算研究领域被广泛使用,结合研究区实际,本文选择当量因子法作为生态系统服务价值核算的主要
13、方法。当量因 子 法 核 算 生 态 服 务 价 值 的 方 法 源 自C o s t a n z a1 8研究制定的生态系统服务价值当量表,国内学者谢高地等人5在该当量表的基础上,提出了改进的中国生态系统服务价值当量表,将服务功能划分为4个一级类和1 1个二级类,并在划分的基础上计算了农田、森林、草地、湿地、水域和荒漠6类生态系统的服务价值当量。谢高地等在做系数修正时,规定1 h m2全国平均产量的农田每年主要农作物产量(玉米、小麦、稻谷)的经济价值定义为1个标准当量。在此基础上,进一步规定1个生态服务价值当量因子的经济价值量等于当年全国主要农作物粮食单产平均市场价值的1/71 1,1 9。
14、威海市海岸带土地生态系统服务价值评价以谢高地等人的中国生态系统服务价值当量表为基础,通过统计数据获得全国和威海市主要农作物的平均单产生成威海市生态系统服务价值当量表,并依据此表对4个一级类、1 1个二级类的生态系统服务价值进行评价,并在A r c G I S中对威海市建立3 0 0 m3 0 0 m的格网,将评价结果在格网中显示,更为直观的呈现威海市海岸带土地生态系统的综合与各类服务功能的价值。3.1 威海市土地生态系统服务系修订根据国内相关学者的研究成果,结合威海市海岸带土地利用类型(图1),形成威海市海岸带土地的生态系统服务价值基础当量,并结合修订系数对基础当量进行调整,生成最终的定量表。
15、威海市土地利用共分为耕地、林地、草地、湿地、水体、建设用地和未利用地共7类,各地类的生态系统服务价值当量参考谢高地等人提出的中国土地生态系统服务价值当量表中相应地类的当量值,再结合修订系数生成威海市海岸带土地利用生态系统服务价值当量(公式1公式2)。=AAi(1)Sj=Si j(2)式中:表示威海市土地生态系统服务价值修订系数;A、Ai分别表示威海市主要农作物的单产、全国主要农作物的单产;Sj表示威海市第j类土地利用类型的生态系统服务功能当量;Si j表示全国第j类土地利用类型的平均生态系统服务功能当量,其中j的类别与表1中的6种地类相一致。根据全国统计年鉴和威海市统计年鉴,可以分别得到2 0
16、 2 0年主要农作物的单产,全国主要农作物的单产为6 2 9 6 k g/h m2,威海市主要农作物单产为5 6 4 0 k g/h m2,由此可计算得出威海市土地生态系统服务价值修订系数=0.9,依据修订系数可建立威海市海岸带土地生态系统服务价值当量表(表1)。表1 威海市海岸带土地生态系统服务价值当量表生态系统功能食物生产原料生产水资源供给气体调节气候调节净化环境水文调节土壤保持维持养分循环生物多样性美学景观耕地0.7 70.3 60.0 20.6 00.3 20.0 90.2 40.9 30.1 10.1 20.0 5林地0.2 80.6 40.3 32.1 26.3 31.7 93.1
17、 62.5 70.2 02.3 41.0 3草地0.2 70.40.2 21.4 03.7 01.2 32.7 21.7 50.1 31.5 50.6 8湿地0.4 60.4 52.3 31.7 13.2 43.2 42 1.8 12.0 80.1 67.0 84.2 6水体0.7 20.2 17.4 60.6 92.0 65.0 09 2.0 20.8 40.0 62.3 01.7 0未利用地0.0 00.0 00.0 00.0 20.0 00.0 90.0 30.0 20.0 00.0 20.0 1建设用地0.0 00.0 00.0 00.0 00.0 00.0 00.0 00.0 00.
18、0 00.0 00.0 03.2 威海市土地生态系统服务价值系数生态系统服务价值系数按照单位面积农田所能提供的食物生产经济价值的1/7,计算威海市海岸带土地生态系统服务价值系数见公式(3)。V Ci=17ZaCbEi(3)式中:V Ci为生态系统服务价值系数;17表示在没有人力投入的情况下,自然生态系统的生态服务价值是现有单位面积农田所能提供的食物生产经济价值的17;Za为平均粮食单产;Cb为当年粮食市场价格;Ei为第i种土地利用类型的生态服务当量因子。47第3 9卷第9期 山 东 国 土 资 源 2 0 2 3年9月图1 威海市海岸带土地利用类型图根据公式(3),以及生态系统服务提供的经济价
19、值是单位面积农作物市场价值的1/7,能够得出威海市海岸带土地农田生态系统单位面积食物生产功能的经济价值为1 7 2 4元/h m2。在此基础上,计算威海市海岸带土地生态系统服务价值(表2)。表2 威海市海岸带土地生态系统服务价值表 单位:元/h m2生态系统功能食物生产原料生产水资源供给气体调节气候调节净化环境水文调节土壤保持维持养分循环生物多样性美学景观耕地1 3 2 7.4 86 2 0.6 43 4.4 81 0 3 4.45 5 1.6 81 5 5.1 64 1 3.7 61 6 0 3.3 21 8 9.6 42 0 6.8 88 6.2林地4 8 2.7 21 1 0 3.3 6
20、5 6 8.9 23 6 5 4.8 81 0 9 1 2.9 23 0 8 5.9 65 4 4 7.8 44 4 3 0.6 83 4 4.84 0 3 4.1 61 7 7 5.7 2草地4 6 5.4 86 8 9.63 7 9.2 82 4 1 3.66 3 7 8.82 1 2 0.5 24 6 8 9.2 83 0 1 72 2 4.1 22 6 7 2.21 1 7 2.3 2湿地7 9 3.0 47 7 5.84 0 1 6.9 22 9 4 8.0 45 5 8 5.7 65 5 8 5.7 63 7 6 0 0.4 43 5 8 5.9 22 7 5.8 41 2 2 0
21、 5.9 27 3 4 4.2 4水体1 2 4 1.2 83 6 2.0 41 2 8 6 1.0 41 1 8 9.5 63 5 5 1.4 48 6 2 01 5 8 6 4 2.4 8 1 4 4 8.1 61 0 3.4 43 9 6 5.22 9 3 0.8未利用地0003 4.4 801 5 5.1 65 1.7 23 4.4 803 4.4 81 7.2 4建设用地000000000003.3 海岸带土地生态系统服务价值评价分析依据表2的单位面积生态系统服务价值,结合各地类面积,计算不同地类生态系统的总体服务价值,计算公式(4):E S V=ni=1(SiE Li)(4)式中:
22、E S V为生态系统服务价值;Si为第i种土地利用类型的面积;E Li为第i种土地利用类型的生态系统服务价值系数。将计算结果叠加威海市格网图,形成1 1种生态系统服务价值的空间分布图(图2)。通过对各生态系统服务价值空间分布图的分析可以发现,在1 1种生态系统服务价值中食物生产价值、原料生产价值的空间分布特征较为相似,这与耕地面积的广泛分布是相一致的,耕地能够提供更多的食物和原料;气体调节价值、土壤保持价值和维持养分循环价值的空间分布较为相似;气候调节价值、净化环境价值、生物多样性价值和美学景观价值的空间分布较为相57第3 9卷第9期 土地管理与规划 2 0 2 3年9月似,受耕地、建设用地面
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