全 文 ：新疆国家级自然保护区土地利用变化的
生态系统服务价值响应*
王摇 燕1,2 摇 高吉喜1,2**摇 王金生1 摇 冷摇 泠3 摇 仇摇 洁2 摇 杨姗姗4
( 1北京师范大学水科学研究院, 北京 100875; 2环保部南京环境科学研究所, 南京 210042; 3中国科学院国家科学图书馆, 北
京 100190; 4南京信息工程大学, 南京 210044)
摘摇 要摇 运用 GIS和 RS技术,基于 2000—2010 年遥感数据分析了新疆 6 个国家级自然保护
区的土地利用变化状况,并对不同时期的生态系统服务价值进行评估.结果表明: 2000—2010
年,研究区水域和草地面积有所减少,林地、农田、湿地、未利用地和建设用地面积均有所增
加,2000—2005 年间土地利用变化速率较快,约为 2005—2010 年间变化速率的 2. 4 ~ 6. 3 倍.
水域、草地、林地生态系统价值构成了研究区生态系统总价值量的主体,约占 93% .研究期间,
除草地和水域生态系统服务价值有所降低外, 其余地类的生态系统服务价值均有所增长;生
态系统服务总价值先升高后降低,整体呈降低趋势,降低率为 1. 2% .在西部大开发过程中,需
要更加重视自然资源的保护和生态系统修复,以实现西部地区资源、环境与社会经济的可持
续发展.
关键词摇 土地利用变化摇 生态系统服务价值摇 自然保护区摇 新疆摇 遥感摇 地理信息系统
文章编号摇 1001-9332(2014)05-1439-08摇 中图分类号摇 Q148; X37摇 文献标识码摇 A
Responses of ecosystem services value to land use change in national nature reserves in Xin鄄
jiang, China. WANG Yan1,2, GAO Ji鄄xi1,2, WANG Jin鄄sheng1, LENG Ling3, QIU Jie2, YANG
Shan鄄shan4 ( 1College of Water Science, Beijing Normal University, Beijing 100875, China;
2Nanjing Institute of Environmental Science of Ministry of Environmental Protection, Nanjing
210042, China; 3National Science Library, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;
4Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China) . 鄄Chin. J. Appl.
Ecol. , 2014, 25(5): 1439-1446.
Abstract: With GIS and RS technology, characteristics of land use change and ecosystem services
value of different years in six national nature reserves in Xinjiang, China were analyzed with remote
sensing image of the year 2000-2010. Results showed that the area of water body and grassland de鄄
creased while the area of forest, farmland, wetland, unused land and construction land increased in
2000-2010. Variation rate of land use change in 2000-2005 was faster, as 2. 4-6. 3 times as that
in 2005-2010. The total ecosystem services value mostly consisted of that of water body, grassland
and forest, accounting for 93% approximately. During the study, the values of all kinds of the eco鄄
system services increased except for grassland and water body, the total ecosystem services value in鄄
creased firstly and then decreased, and overall emerged as a reducing trend with the rate of 1. 2% .
In the process of the development of the west regions, it is necessary to pay more attention to the
protection of natural resources and ecosystem restoration, so as to achieve sustainable development
of resources, environment and social economy in the western regions.
Key words: land use change; ecosystem services value; nature reserve; Xinjiang; RS; GIS.
*国家科技支撑计划项目(2012BAC01B00)、国家环境保护公益性
行业科研专项(201209027,201409055)和全国生态环境十年变化
(2000—2010 年)遥感调查与评估项目资助.
**通讯作者. E鄄mail: gaoeco@ 163. com
2013鄄09鄄27 收稿,2014鄄03鄄21 接受.
摇 摇 土地利用 /覆盖变化是陆地生态系统对环境变
化和人类活动最重要的响应之一,其变化可影响生
态系统的结构和过程,从而对生态系统功能产生影
响[1-5] .生态系统服务价值评估是对生态系统功能
应 用 生 态 学 报摇 2014 年 5 月摇 第 25 卷摇 第 5 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, May 2014, 25(5): 1439-1446
的具体量化,是进行资源有效、合理配置的基础,可
为环境政策及生态管理提供参考依据[6-8] .近年来,
生态系统服务价值对土地利用 /覆盖变化的响应研
究成为生态学、环境科学和生态经济学等的研究热
点,不同地域、不同时段的生态系统服务价值评估对
其资源管理和环境保护具有重要价值[9-13] .
在全球生态状况不断恶化的背景下,我国生态
环境恶化和生物多样性减少的趋势也不断加剧,特
别是自 2000 年西部大开发实施以来,西部生态环境
响应变化状况成为关注的重点. 自然保护区作为最
重要的生态安全防线,资源丰富、环境优美,是生态
系统服务的集中产区.随着人们环境意识的提高,自
然保护区的建设和管理水平不断提高,然而,在整个
生态环境状况恶化、生态系统退化的背景下,自然保
护区的保护成效难以判断. 通过对生态系统服务价
值的动态评估,可以间接获取生态系统的变化趋势,
了解人为活动对生态系统的影响,从而为相关的政
策和措施提供参考.目前,对自然保护区生态系统服
务价值的评估,主要局限在小尺度或单一保护区范
围,缺少区域尺度、多类型自然保护区生态系统服务
价值的综合评价及长时间序列的动态评价[14-16] .为
此,本文利用 GIS 和 RS 技术,从区域尺度对新疆 6
个国家级自然保护区 2000—2010 年生态系统服务
价值变化状况进行分析,基于生态系统服务价值的
动态变化,获取该地区国家级自然保护区的保护成
效,了解生态系统的变化趋势,以期为自然保护区的
有效管理和西部地区的生态环境建设提供参考. 此
外,本文在中国生态系统服务价值当量基础上提出
了自然保护区生态系统服务价值评估的修正方法,
可为其他地区自然保护区的生态系统服务价值评估
提供一定的理论参考.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究区概况
研究区位于新疆维吾尔自治区境内,分布范围
在 40毅52忆—49毅11忆 N 、86毅54忆—91毅18忆 E 之间(图
1),包括 2 个森林生态类型、2 个荒漠生态类型、1 个
野生动物类型和 1 个内陆湿地类型共 6 个自然保护
区,分别为托木尔峰国家级自然保护区、西天山国家
级自然保护区、安南坝野骆驼国家级自然保护区、艾
比湖湿地国家级自然保护区、巴音布鲁克国家级自
然保护区和塔里木胡杨国家级自然保护区. 该地区
属温带大陆性气候,气温变化较大,各地区平均气温
在-20 ~ 20 益,不同地区年降水量差异较大,变化范
围在 45 ~ 1065 mm,大部分地区蒸发量为降水量的
10 倍以上,从而多形成干旱、半干旱气候区.保护区
内分布有山峰、冰川、内陆湖泊、雅丹地貌等地形地
貌资源及冰川、山地、荒漠、草原、森林、沼泽、盐漠、
盐湖、沼泽等多种生境类型.丰富的生境条件使该区
成为西部地区生物多样性典型分布区,据不完全统
计,研究区内分布动植物物种资源近 1000 种,如藏
羚羊、野牦牛、藏野驴、雪豹、北山羊、黑颈鹤、胡兀
鹫、玉带海雕、金雕、石貂、棕熊、猞猁、鹅喉羚、岩羊、
盘羊、塔里木兔等国家一、二级保护动物和胡杨、梭
梭、裸果木、白梭梭、肉苁蓉、紫草、雪莲、黄芪、铃铛
刺、沙拐枣等国家重点保护植物.研究区内自然景观
壮观,历史文化遗迹丰富,是理想的科研、旅游和教
育基地.
1郾 2摇 数据来源及处理
本文中的土地利用 /覆盖数据为由中国科学院
遥感研究所提供的全国土地利用分类数据,在此基
础上用自然保护区矢量边界切割获得,其中,2000
和 2005 年土地利用数据来源于 Landsat TM 影像,
2010 年数据来源于环境遥感卫星影像.所有数据转
化为统一的 WGS_1984 坐标系和 Albers 投影,椭球
体为 Krasovsky椭球体,采用统一的中央经线和双标
准纬线.依据中国遥感解译分类标准[17]和实际土地
利用特点,将研究区土地类型分为林地、草地、农田、
湿地、水域、未利用地、建设用地 7 个一级类型和常
绿针叶林、落叶阔叶灌木林、落叶阔叶林、稀疏灌木
林、稀疏林、草甸、草原、稀疏草地、旱地、灌丛沼泽、
草本沼泽、冰川 /永久积雪、河流、水库 /坑塘、湖泊、
裸岩、裸土、沙漠 /沙地、盐碱地、工业用地、居住地、
交通用地22个二级类型 . 统计数据来源于2000—
图 1摇 研究区位置示意图
Fig. 1摇 Sketch map of the location of the study area.
0441 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
2010 年《中国统计年鉴》 [18] .
在 ArcGIS 10. 0 中对地类进行分类统计;利用
ENVI 4. 8、ArcGIS 10. 0 对遥感数据进行相关处理,
获取 CASA模型所需的相关参数;NPP数据的叠加、
切割处理在 ENVI 4. 8 环境中完成;其他相关数据的
统计及生态服务价值的计算等均在 Excel中完成.
1郾 3摇 土地利用 /覆盖变化的计算
土地利用变化计算模型如下:
P i =(Ub-Ua) / Ua伊100%
Rs =(Ub-Ua) / Ua伊1 / T伊100%
式中: P i为土地利用变化幅度(% );Rs为土地利用
变化速率(% );Ua、Ub分别为研究初期和末期某土
地类型的面积;T为研究时段长度.
1郾 4摇 生态系统服务价值
1郾 4郾 1 生态系统服务价值当量 摇 基于谢高地等[19]
提出的单位价值当量,结合统计数据、土地利用类型
数据计算各土地利用类型的生态服务价值量. 该价
值当量系统将农田每年自然粮食产量的经济价值定
义为 1,其他生态系统服务价值当量因子为相对于
农田生产服务价值的大小(表 1).
1郾 4郾 2 农田生态系统生产服务价值摇 研究区农田生
产服务价值计算模型为:
VC0 = 1 / 7 伊 qi 伊 1 / 10移
10
i = 1
pi
式中:VC0为研究区农田生态系统生产服务经济价
值量 (元·hm-2 ·a-1 ); qi为全国平均粮食价格
(元·kg-1);pi为新疆粮食年均产量( kg·hm-2 ); i
为 2000—2010 年的各个年份.
1郾 5摇 参数校正
1郾 5郾 1 生物多样性因子校正摇 自然保护区生物多样
性丰富,特别是重要保护物种资源分布集中,本文采
用重要物种分布密度来计算保护区多样性单位价值
当量,其公式为:
V=d / D伊V0
式中:V为保护区生物多样性单位价值当量;d 为保
护区重要保护物种分布密度(种·hm-2);D 为全国
重要物种平均分布密度(种·hm-2);V0为中国生态
系统单位面积生态服务价值当量. 重要物种分布数
据来源“十一五冶国家科技支撑重点项目———中国
重要生物物种资源监测和保育关键技术与应用示范
的成果报告[20] .
1郾 5郾 2 生物量因子校正摇 由于自然保护区相比一般
地区具有更好的生物量和生物多样性条件,所以其
价值当量需进行修正. 生态系统服务价值大小与生
态系统生物量密切相关,通常而言,生物量越大,其
生态系统功能越强. 保护区生态系统生物量空间异
质性的校正公式为:
VCp = bp / Bp伊VC0
式中:VCp为研究区第 p 年的生态系统服务价值单
价;bp为第 p年研究区生态系统生物量;Bp为第 p 年
全国生态系统平均生物量. NPP 数据利用 MODIS
NDVI产品数据通过 CASA模型计算获得:
NPP(x,t) = APAR(x,t)着(x,t)
APAR(x,t)= FPAR(x,t)RAID(x,t)伊0. 5
表 1摇 中国生态系统单位面积生态服务价值当量
Table 1摇 Equivalent value per unit area of ecosystem services in China
生态系统功能
Ecosystem function
单位面积生态服务价值当量 Equivalent value per unit area
森林
Forest
草地
Grassland
农田
Farmland
湿地
Wetland
水体
Water body
未利用地
Unused land
建设用地
Construction land
气体调节
Gas regulation
4. 32 1. 50 0. 72 2. 41 0. 51 0. 06 0. 00
气候调节
Climate regulation
4. 07 1. 56 0. 97 13. 55 2. 06 0. 13 0. 00
水文调节
Water supply
4. 09 1. 52 0. 77 13. 44 18. 77 0. 07 0. 00
保持土壤
Soil formation and protection
4. 02 2. 24 1. 47 1. 99 0. 41 0. 17 0. 00
废物处理
Waster treatment
1. 72 1. 32 1. 39 14. 40 14. 85 0. 26 0. 00
维持生物多样性
Biodiversity protection
4. 51 1. 87 1. 02 3. 69 3. 43 0. 40 0. 00
食物生产
Food production
0. 33 0. 43 1. 00 0. 36 0. 53 0. 02 0. 00
原材料生产
Raw material
2. 98 0. 36 0. 39 0. 24 0. 35 0. 04 0. 00
提供美学景观
Recreation and culture
2. 08 0. 87 0. 17 4. 69 4. 44 0. 24 0. 00
合计 Total 28. 12 11. 67 7. 90 54. 77 45. 35 1. 39 0. 00
14415 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 王摇 燕等: 新疆国家级自然保护区土地利用变化的生态系统服务价值响应摇 摇 摇 摇
摇 摇 着(x,t)= T着
1
(x,t)T着2(x,t) W着(x,t)着max
式中:NPP为净初级生产力(g C·m-2);APAR 为光
合有效辐射(MJ·m-2);着为植物光能利用率;FPAR
为植物对入射光合有效辐射的吸收比例;RAID为太
阳总辐射量(MJ·m-2);0. 5 为植被所能被利用的
太阳有效辐射占太阳总辐射的比例;T着
1
和 T着
2
分别
为低温和高温对光能利用效率的胁迫作用(无量
纲);W着 为水分胁迫影响系数(无量纲);着max为理想
条件下最大光能利用率( g C·MJ-1 );x 为空间位
置;t为时间.
模型中参数包括平均温度、蒸散量、日照时数、
植被指数、反照率、植被类型、像元经纬度信息等.从
资料文档、气象数据中得到太阳总辐射量、日照时数
等信息,然后结合研究区中像元经纬度计算得到
PAR;利用 MODIS NDVI 产品计算得到比值指数
(SR),然后通过 FPAR 与 SR 之间的关系,得到
FPAR;着为植被将吸收的光合有效辐射(APAR)通
过光合作用转化为有机碳的效率,通过月平均气温、
蒸散量等参数计算获得.年 NPP 数据包括 12 个月、
每月分为上中下旬 3 景、共 36 景,通过 ENVI 累加
获得.
通过收集国家重点保护野生动植物名录、
CITES附录、IUCN物种濒危等级 3. 1 版本、中国特
有物种、物种红色名录[21-23],建立分布于中国的
3337 种珍稀濒危动植物数据库.对 861 个自然保护
区物种保护状况进行调查分析,样本涵盖了国家级
自然保护区面积的 99. 7% ,可以代表国家级自然保
护区的实际状况.目前保护区内分布重要物种数为
2157 种,保护区生物多样性单位价值当量校正因子
为 5. 46,则林地、草地、农田、湿地、水体、未利用地
的维持生物多样性价值当量分别为 24. 62、10. 21、
5. 57、20. 14、18. 72、2. 18.
经过模型计算得出,全国 2000、2005 和 2010 年
陆地生态系统平均 NPP 分别为 697. 88、720. 37 和
702. 14 g C·m-2,新疆地区国家级自然保护区的平
均 NPP分别为 266. 29、285. 53 和 267郾 23 g C·m-2,
NPP校正因子分别为 0. 38、0. 40 和 0. 38. 由《中国
统计年鉴》 [18]可知,新疆地区 2000—2010 年粮食年
均产量为 5751. 34 kg·hm-2,全国 2010 年平均粮食
价格为 2. 73 元·kg-1,得到 2000、2005 和 2010 年自
然保护区各生态系统单位面积价值量分别为
855郾 88、889. 05 和 853. 68 元·hm-2 . 2000—2005
年,保护区生态系统服务的单位面积价值有所增长,
增幅为 3. 9% ,2005—2010 年的单位面积价值有所
降低,降幅为 4. 1% .
1郾 6摇 生态系统服务价值的计算
生态系统服务价值的计算模型为:
ESV =移
k
移
f
AkVCkf
式中:ESV为生态系统服务价值;Ak为第 k 类土地面
积(hm2);VCkf为第 k类土地第 f 项生态系统功能的
单位价值(元·hm-2·a-1).
1郾 7摇 生态服务价值敏感性分析
敏感性指数(CS)可验证价值系数的准确度,即
生态系统服务价值随时间变化对价值系数的依赖程
度.一般以各类土地价值系数调整 50%来评价生态
服务价值的变化情况. 若 CS<1,可认为生态系统服
务价值是非弹性的,计算结果可信; 若 CS>1,则认
为生态系统服务价值是弹性的,其受价值系数的设
定值影响显著.计算公式如下:
CS= (ESV j-ESVi) / ESVi(VC jk-VC ik) / VC ik
式中:ESVi、ESV j分别为调整前和调整后的生态系统
服务价值总量;VC ik、VC jk分别为第 k 类土地在调整
前和调整后的价值系数.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 新疆国家级自然保护区土地利用变化
2000—2010 年,新疆 6 个国家级自然保护区生
态系统以草地为主,草地生态系统面积约占保护区
总面积的 40% ,其次为未利用地,其面积占总面积
的 26%左右,再次为水域和林地,分别占保护区总
面积的 20%和 12% ,面积最小的地类为建设用地和
农田,面积均不到保护区面积的 0. 1% . 研究期间,
水域和草地面积有所减少,减少幅度分别为 3郾 3%
和 1. 4% ;而林地、农田、湿地、未利用地和建设用地
面积均有所增加,增加幅度分别为 2. 6% 、79郾 8% 、
5. 0% 、1. 7%和 9. 1% . 其中,2000—2005 年间各生
态系统面积的变化速率高于 2005—2010 年间的变
化速率,前者约为后者的 2. 4 ~ 6. 3 倍(图 2).
2郾 2摇 新疆国家级自然保护区生态系统服务价值
变化
2000—2010 年,新疆地区 6 个国家级自然保护
区生态系统服务总价值先升高后降低,整体呈现降
低趋势,2000—2005 年总价值量增长率为 3. 3% ,
2005—2010 年总价值量降低率为 4. 3% ,研究期间
保护区生态系统服务价值降低率为 1. 2% (表 2).
研究区生态系统服务价值构成中,以水域生态系统
服务价值的贡献最大,占总价值的43%左右,这主
2441 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
图 2摇 新疆国家级自然保护区各生态系统面积
Fig. 2 摇 Area of each ecosystem in national nature reserves in
Xinjiang.
要是由于水域生态系统具有较高的生态服务价值系
数所致;其次为草地和林地,其价值量分别约占总价
值量的 29%和 21% ,草地主要是由于其突出的面积
优势,而林地主要是其较高的生态服务价值系数所
致;农田生态系统的价值量在整个保护区生态服务
价值总量中所占比例最小,不足总价值的 0郾 5% .
2000—2005 年,研究区各地类的生态系统服务
价值均有所增长,林地增加最显著,增量为 52. 28伊
107元,其次为草地和水域,分别增加 31. 96伊107元
和 26. 33伊107元,增加量最小的为农田,为 6. 19伊107
元. 2005—2010 年,农田受面积增加的影响,其生态
服务价值有所增加,其余各生态系统生态服务价值
均有所降低,其中,湿地生态系统服务价值的降幅最
显著,降低率为 5. 1% ;降低率最小的为林地
(3郾 4% ).研究期间,草地和水域生态系统服务价值
有所降低,降低率分别为 1. 6%和 3. 6% ;其余生态
系统生态服务价值均有所增长,增长率最大的为农
田,为 79. 2% ,这主要是由于农田面积大幅增加所
致,说明保护区受人为活动影响程度不断增强,其
图 3摇 2000—2010 年保护区各项生态系统服务价值
Fig. 3 摇 Ecosystem services value in nature reserves during
2000-2010.
次为湿地、林地和未利用地,增长率分别为 4. 7% 、
2. 4%和 1. 5% .
从图 3 可以看到,保护区维持生物多样性价值
突出,约占总价值量的 42% ,这与保护区的物种保
护原则相符合;其次为水文调节价值和废物处理价
值,分别占总价值量的 18%和 14%左右,该区为众
多河流的发源地和水源补给区,对整个区域的水文
调节具有重要作用;提供价值量最少的为食物生产
价值和原材料生产价值,分别占总价值量的 1%和
2%左右,这由保护区非生产性为主的经营方式所决
定. 2000—2005 年,各项生态系统服务价值均有所
增长,其中,维持生物多样性价值和水文调节价值增
长最显著,增长率分别为 1. 5% 和 0. 4% ;2005—
2010 年,各项生态系统服务价值均有所降低,变化
最显著的仍为维持生物多样性价值和水文调节价
值,降低率分别为 1. 8%和 0. 8% .研究期间,除气体
调节、保持土壤和原材料生产价值有所增长外,其余
各项价值量均有所降低,降低最显著的为水文调节
价值,降低率为0. 4% ,其次为废物处理价值和维持
表 2摇 保护区各类生态系统生态服务价值
Table 2摇 Ecosystem services value for each ecosystem in nature reserves
土地利用类型
Land use type
2000
生态系统服务
价值 ESV
(伊107 yuan)
比率
Percentage
(% )
2005
生态系统服务
价值 ESV
(伊107 yuan)
比率
Percentage
(% )
2010
生态系统服务
价值 ESV
(伊107 yuan)
比率
Percentage
(% )
林地 Forest 876. 91 21. 0 929. 19 21. 5 897. 69 21. 7
草地 Grassland 1210. 95 28. 9 1242. 91 28. 8 1191. 21 28. 8
农田 Farmland 9. 08 0. 2 15. 27 0. 4 16. 27 0. 4
湿地 Wetland 134. 70 3. 2 148. 60 3. 4 141. 03 3. 4
水域 Water body 1831. 23 43. 8 1857. 56 43. 0 1766. 17 42. 7
未利用地 Unused land 121. 69 2. 9 128. 01 3. 0 123. 49 3. 0
建设用地 Construction land 0 0 0 0 0 0
总计 Total 4184. 57 100 4321. 54 100 4135. 86 100
34415 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 王摇 燕等: 新疆国家级自然保护区土地利用变化的生态系统服务价值响应摇 摇 摇 摇
表 3摇 不同土地利用类型生态系统服务价值敏感度
Table 3摇 Ecosystem services value sensitivity of different land use types
土地类型
Land use type
价值系数变化
Value coefficient
variation
生态服务价值变化 ESV variation
2000 2005 2010
敏感性指数 CS
2000 2005 2010
林地 Forest 依50% 依10. 5% 依10. 8% 依10. 9% 0. 2096 0. 2150 0. 2171
草地 Grassland 依50% 依14. 5% 依14. 4% 依14. 4% 0. 2894 0. 2876 0. 2880
农田 Farmland 依50% 依0. 1% 依0. 2% 依0. 2% 0. 0021 0. 0035 0. 0039
湿地 Wetland 依50% 依1. 6% 依1. 7% 依1. 7% 0. 0321 0. 0344 0. 0341
水域 Water body 依50% 依21. 9% 依21. 5% 依21. 4% 0. 4376 0. 4298 0. 4270
未利用地 Unused land 依50% 依1. 5% 依1. 5% 依1. 5% 0. 0291 0. 0296 0. 0299
建设用地 Construction land 依50% 依0. 0% 依0. 0% 依0. 0% 0 0 0
生物多样性价值,降低率分别为 0郾 3%和 0. 3% .
2郾 3摇 新疆国家级自然保护区生态服务价值敏感性
对各地类的生态系统服务价值系数分别上下调
整 50% ,计算得出各地类敏感性指数(CS). 从表 3
可知,不同土地利用 /覆盖类型生态系统服务价值的
敏感性指数差异明显,而同一地类不同时期的敏感
性指数差异较小.水域的敏感性指数最高,表明该时
期水域生态系统服务价值随价值系数的变化更加明
显,这主要是由于水域具有较高的生态价值当量;其
次为草地,其敏感性指数较高的原因在于其突出的
面积优势.研究区各土地类型生态系统服务价值对
价值系数的敏感性指数均小于 1,说明本研究得出
的生态系统服务价值对采用的价值系数是非弹性
的,结算结果是可信的.
3摇 讨摇 摇 论
2010 年是我国西部大开发战略实施 10 周年,
在西部大开发的大背景下,新疆自治区经济持续快
速发展,基础设施建设和基础产业发展取得重大进
展,如西气东输、中哈石油管线、精伊霍铁路、独山子
石化千万吨炼油百万吨乙烯工程等,综合经济实力
进一步增强. 2000—2010 年间,新疆自治区的综合
经济实力(GDP)增长了近 3 倍,年均递增 11%左
右,前期增长相对缓慢,每千亿增加需要 7 年,而后
期增长迅速,每千亿增长仅需 2 年. 然而,在经济水
平发生巨大变化、GDP 直线上升的背后,资源开发
加剧,生态环境质量和自然环境恶化趋势并未得到
有效遏制,严重影响了人们的生活和生态系统的健
康发展,进而影响了生态系统功能的发挥.
西部大开发以来,不断加剧的人为活动导致土
地利用方式和生态系统结构及功能的不断变化,本
研究中的新疆 6 个国家级自然保护区虽然在相关法
律和管理措施的保护之下,但土地利用 /覆被的变化
也未能避免.土地利用 /覆被的变化直接导致生态系
统服务价值的变化,结合生态系统质量状况的变化,
生态系统服务价值产生的变化更加显著. 新疆是我
国西部大开发的重点地区,2000—2010 年间,研究
区总生态系统服务价值先增后减,表明新疆 6 个国
家级自然保护区内土地利用 /覆盖方式从有利状态
转变为不利状态,受外部环境条件和生态效应的影
响,生态系统服务价值最终呈现出下降趋势,反映了
西部大开发在过去的 10 年中,区域生态环境局部时
段可能有所好转,但总体还处于恶化的过程中.值得
关注的是,在今后西部大开发过程中,需要更加重视
自然资源的保护和生态系统修复工作,维持生态环
境条件和生态系统健康,以期实现西部地区资源、环
境与社会经济的可持续发展.
生态系统服务价值计算方法多样,其计算结果
受多种因素影响,彼此之间难以统一,其价值量绝对
价值的意义较弱.生态系统服务价值动态趋势能更
好地反映出生态系统变化和人为作用产生的效果,
相对更具有指导意义. 遥感数据和地理信息技术的
运用为大尺度时空范围下土地利用 /覆盖变化的研
究提供了经济且高效的数据来源,为大尺度时空范
围的生态系统服务价值评估提供了可能.在 Costan鄄
za等[24]的理论基础上,基于专家知识的生态系统服
务价值评估体系由于可操作性强,在已有的生态服
务价值评估中得到了广泛应用[25-30] . 然而,由于我
国生态系统生态服务价值当量因子表立足于全国平
均水平,对某些特殊地区和土地利用 /覆盖的具体当
量因子需要进行合理空间校正. 本研究针对自然保
护区的特点,重点考虑了生物多样性和生物量校正
参数,更加符合自然保护区生态服务价值的实际.价
值系数的确定是本方法体系的关键,通过对敏感性
系数的分析,可以验证评估结果的可靠性,本研究对
校正价值系数的敏感性分析结果表明,本研究区生
态系统服务价值对所采取的价值系数均缺乏弹性,
表明价值系数是合理的,研究结果是可信的.
4441 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
该方法体系将建设用地的价值定义为 0,但很
多建筑用地具有一定的美学价值,将其价值定义为
0,可能造成整个生态系统服务价值的低估.此外,由
于该方法将土地利用 /覆盖类型等同于生态系统类
型,生物量匹配方面会存在一定误差,如常绿阔叶林
和稀疏灌木林同划归为林地生态系统,但通常情况
下二者生物量差异明显,而计算过程中所采取的价
值系数是相同的,这就难免造成计算结果的粗糙.针
对区域内同类生态系统的质量所存在的空间异质
性,如何采取适当参数,合理校正差异因子,进一步
完善价值系数,将是下一步研究的重点.
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作者简介摇 王摇 燕,女,1982 年生,博士研究生.主要从事环
境生态、区域生态系统功能与价值研究,发表论文 10 余篇.
E鄄mail: wangyan2008502@ 126. com
责任编辑摇 杨摇 弘
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