全 文 ：　 　  河北省教育厅博士基金（１７４）和河北省国土资源厅科技项目资助
 通讯作者
收稿日期 ：２００４１２０４ 　 改回日期 ：２００５０３２７
河北省生态系统服务价值变化研究 
　 　 　 　 　 　 　 　 　 王 　宇 　 　 　 　尹 　君  杨 　敏 　刘晓庄 　李志伟
（河北省国土资源厅 　石家庄 　 ０５００５１） 　 　 　 （河北农业大学城乡建设学院 　保定 　 ０７１００１）
摘 　要 　本研究分析了 １９９３ ～ ２０００年河北省土地利用和生态系统服务价值变化 。结果表明 ，河北省耕地 、水域 、湿
地和未利用土地面积在减少 ，而园地 、林地 、牧草地和建设用地面积在增加 ，因水域和湿地单位面积生态系统服务价
值较高 ，７年间河北省区域生态系统服务价值显著减少 ，河北省生态系统服务价值从 １９９３年的 １５７３１１６亿美元减
少到 ２０００年的 １５２３５０３亿美元 ，减少率为 ３１５ ％ ，净减少值 ４９６１３亿美元 。
关键词 　土地利用变化 　生态系统 　服务价值 　评估
Studies on the changes of land use and value of the ecosystem service in Hebei Province ．WANG Yu（Land and Resources
Department of Hebei Province ，Shijiazhuang ０５００５１ ，China） ，YIN Jun ，YANG Min ，LIU XiaoZhuang ，LI ZhiWei（Col
lege of Urban and Rural Construction ，Agricultural University of Hebei ，Baoding ０７１００１ ，China） ， CJEA ，２００６ ，１４（４） ：
２４０ ～ ２４３
Abstract 　 The land is the ecosystem carrier ．Land use changes affect the ecosystem structures and functions ，and cause the
changes of ecosystem service values ．The paper analyzes the changes of land use and ecosystem service values from １９９３ to
２０００ in Hebei Province ．Results show that the cultivated land ，water area ，swamp and unused land are decreased ，but fruit
land，woodland ， grassland and building land are increased ． Ecosystem service values are remarkably decreased in Hebei
Province in the period of １９９３ ～ ２０００ ．Ecosystem service values are decreased from １５７３１１６ billion US dollars in １９９３ to
１５２３５０３ billion US dollars in ２０００ ．The decreasing rate of ecosystem service value is ３１５ ％ ．
Key words 　 Land use changes ，Ecosystem ，Service value ，Assess
（Received Dec ．４ ，２００４ ； revised March ２７ ，２００５）
1 　研究区域概况与研究方法
河北省位于北纬 ３６°０３′ ～ ４２°４０′ ，东经 １１３°２７′ ～ １１９°５０′ ，东临渤海 ，西倚太行山与山西省相连 ，南接河
南省 ，东南部与山东省毗邻 ，东北部与辽宁省为邻 ，北与内蒙古自治区接壤 ，中间环绕京 、津 ，全省南北长
７５０km ，东西宽 ６５０km ，辖区土地总面积 １８８８４８０７km２ ，占全国总面积的 ２ ％ ［１］ 。全省海岸线长 ４８７km ，海域
面积 １１３３０８９km２ ，０ ～ ２０m等深线面积 ６４６６６７km２（近海海岸带） 。河北省属北温带大陆性季风气候 ，年均
气温 － ０３ ～ １４０ ℃ ，＞ ０ ℃ 年积温 ２１００ ～ ５２００ ℃ ，全省南部地区无霜冻期 ２００d 以上 ，坝上地区不足 １００d 。
全省年均降水量 ３５０ ～ ８００mm ，多年平均降水量 ５４１mm ，居全国第 ２４ 位 ，是淡水资源奇缺省份之一 。 ２０００
年全省总人口 ６６７４２７万人 。
河北省 １９８７ ～ １９９２年在各地市县全面进行土地利用现状详查 ，１９９３年进行全省数据汇总 ，之后河北省
土地利用动态分别变更调查到 １９９６年和 ２０００年 。本文选用的土地利用类型是以 ２００２ 年国土资源部颁布
枟土地分类枠为基础 ，适当归并形成 ，面积数据按相应地类归并求和 。 水域是指陆地水域和水利设施用地 ，包
括河流 、水库和水工建筑物用地 ；湿地是指地势平坦低洼 ，排水不畅 ，长期潮湿 ，季节性积水或经常积水 ，表
层生长湿生植物的土地 ，由沼泽地 、湖泊 、苇地 、滩涂等组成 ；未利用地是指裸地 、沙地 、盐碱地以及其他难以
利用土地 。其他用土地利用类型同枟土地分类枠 。
土地是各种自然生态系统的载体 ，土地利用是人类改造自然的主要方式 ，改变了生态系统的结构和功
能 。土地利用类型的变化对于生态环境有着多种影响 ，土地利用类型的变更会导致自然生态系统的变化 ，
第 １４卷第 ４期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol ．１４ 　 No ．４
２ ０ ０ ６年 １ ０月 Chinese Journal of EcoAgriculture Oct ．，　 ２００６
这种变化在以往土地利用评价中只是被定性地描述或忽略不计 ，评价重点往往集中于土地利用的经济效益
上 。从可持续发展的观点看 ，以单纯经济增长为目的的土地利用方式是不可取的 。 土地利用应考虑综合的
生态经济效益而不是单方效益 ，土地可持续利用的目标是使生态安全性和经济增长达到一种动态的平衡 。
土地利用与生态系统服务实质上是互相影响互相制约的一对矛盾统一体 。 土地是各种陆地生态系统的载
体 ，生态系统类型在土地利用中表现为土地利用类型 。 土地利用结构的变化引起各种土地利用类型种类 、
面积和空间位置的变化 ，即导致了各类生态系统类型 、面积以及空间分布格局的变化 。 不同的生态系统有
着不同的生态服务功能 ，进而直接影响生态系统所提供服务的大小及其价值 。 研究一定时期区域范围内某
种土地利用类型的数量变化可用下式表示 ：
K ＝ （ Sb － Sa）Sa × T × １００ ％ （１）
式中 ，Sa 为基期某一种土地利用类型面积 ，Sb 为末期某一种土地利用类型面积 ，T 为时期（一般用年表示） ，
K 为（年）土地利用变化率 。
不同类型的生态系统在维持区域生态安全中发挥着不同作用 。 国内外有关生态系统服务价值的计量
研究已多见报道 ，其中美国生态学家 Costanza等的研究引起了巨大反响 。 Costanza等将全球生态系统划分
为海洋 、森林 、草原 、湿地 、水面 、荒漠 、农田 、城市等 １６大类 ２６ 小类 ；将生态系统服务功能划分为气候调节 、
水分调控 、控制水土流失 、物质循环 、污染净化 、娱乐及文化价值等 １７种功能 ，并以此为基础对全球生态系统
的服务价值进行了估算［１０ ，１１］ 。 尽管使用该方法估计了各种生态系统服务价值 ，但该项研究中某些数据存在
较大偏差 ，如对耕地的估计过低 ，对湿地又偏高等 。 近几年中国学者陈仲新 、谢高地等应用 Costanza等对全
球生态系统服务价值的估测方法 ，对中国青藏高原 、吉林省和黑河流域等区域生态系统的生态价值进行了
评估［２ ～ ９］ 。本文拟采用 Costanza等的估算方法分析研究区域生态系统服务价值变化情况 ，其计算公式为 ：
ESV ＝ Pi × Si （２）
式中 ，ES V 为生态系统服务价值 ，Si 为 i种土地利用的分布面积 ，Pi 为 i种土地利用单位面积生态系统服务
价值 。参照 Costanza等研究成果 ，对某些参数适当修正得到土地利用类型单位面积生态系统服务价值（美
元／hm２·a）［３ ，１０］ ：耕地为 ９２ ，园地（林地与草地均值）为 ２６７ ，林地为 ３０２ ，草地为 ２３２ ，水域为 ８４９８ ，湿地为
１４７８５ ，近海水域为 ４０６２ ，海洋为 ２５２ ，建设用地和未利用土地为 ０ 。
2 　结果与分析
21 　河北省土地利用变化
通过土地利用变化公式 ，计算不同时期河北省土地利用变化面积及变化率其结果见表 １ 。 由表 １ 可知 ，
７年间河北省耕地 、水域 、湿地和未利用土地面积在减少 ，而园地 、林地 、牧草地和建设用地面积在增加 。
１９９３年河北省耕地面积 ７２２０４１６km２ ，至 １９９６ 年减少到 ６８９７１２１km２ ，３ 年间减少 ３２３２９５km２ ，年均减少
率为 １４９ ％ ；随后 ４年间由于实施土地利用总体规划 ，耕地减少势头得到有效控制 ，４ 年间耕地面积减少了
４１１０６km２ ，年均减少率为 ０１５ ％ ，２０００年河北省耕地面积 ６８５６０１５km２ 。 ７年间耕地减少面积最大 。 １９９３
年河北省园地面积 ４０７９４８km２ ，到 １９９６年增加了 １３４３４４km２ ，年均增长率为 １０９８ ％ 。 到 ２０００ 年园地面
积增加到 ５４９５７１km２ ，年均增长率为 ０３４ ％ ，７ 年间河北省园地变化率为 ３４７２ ％ ，变化最为显著 。 这可能
是农业比较利益驱动所致 。 １９９３年河北省林地和牧草地面积分别为 ３６３３６４２km２ 和 ７３９７０５km２ ，到 １９９６
年分别增加到 ３８４４４６０km２ 和 ７６８４５８km２ ，增长率分别为 ５８０ ％ 和 ３８９ ％ ；到 ２０００ 年林地和牧草地面积
分别增加到 ３９０８６２０km２ 和 ８１７１０１km２ ，７年间年均增长率分别为 １０８ ％ 和 １４９ ％ 。 河北省是京津生态
环境屏障 ，国家要求退耕还林还草 ，防止沙尘暴对京津威胁 ，故 ７年间林地和牧草地均有增加 ，林地增加面积
最大 。 １９９３年河北省建设用地面积为 １６０６３０９km２ ，１９９６ 年为 １７２１６１７km２ ，２０００年 １７７５７８０km２ ，前 ３年
间年均增长率为 ２３９ ％ ，后 ４年间年均增长率为 ０７９ ％ ，这是河北省经济发展和基础设施改善的需要 ，但后
４年用地增长率明显减少 ，这是由于实施第 ２轮土地利用总体规划对建设用地进行规模控制 ，保护耕地和其
他农用地 。 １９９３年河北省水域 、湿地和未利用土地面积分别为 ６７７５１６km２ 、５３６４５３km２ 和 ４０６２８１７km２ ，
到 ２０００年水域 、湿地和未利用土地面积分别减少到 ６５６０５８km２ 、５０８１０９km２ 和 ３８１３５５３km２ ，７ 年间年均
减少率分别为 ０４５ ％ 、０７５ ％和 ０８７ ％ 。河北省近十几年连续干旱 ，水域和湿地不断减少 ，未利用土地由于
补充耕地任务和开发绿地保护生态环境而减少 。
第 ４期 王 　宇等 ：河北省生态系统服务价值变化研究 ２４１　
表 1 　河北省各土地利用类型面积及变化（1993 ～ 2000） 
Tab１ 　 Land areas and their changes of different landuse types in Hebei Province from １９９３ to ２０００
项 　 目
I tems
土地面积／km ２ 　 Land area
耕地
Arable land
园地
Fruit land
林地
Forest land
牧草地
Grass land
建设用地
Building land
水域
Water area
湿地
Swamp
未利用土地
Unused land
１９９３ 年 ７２２０４１６ ４０７９４８ ３６３３６４２ ７３９７０５ １６０６３０９ ６７７５１６ ５３６４５３ ４０６２８１７
１９９６ 年 ６８９７１２１ ５４２２９１ ３８４４４６０ ７６８４５８ １７２１６１７ ６６９０３７ ５２３３３７ ３９１８４８６
２０００ 年 ６８５６０１５ ５４９５７１ ３９０８６２０ ８１７１０１ １７７５７８０ ６５６０５８ ５０８１０９ ３８１３５５３
１９９３ ～ １９９６ 年变化面积 － ３２３２９５ １３４３４４ ２１０８１８ ２８７５３ １１５３０８ － ８４７９ － １３１１６ － １４４３３１
１９９３ ～ １９９６ 年变化率／ ％ － ４４８ ３２９３ ５８０ ３８９ ７１８ － １２５ － ２４４ － ３５５
１９９３ ～ ２０００ 年变化面积 － ４１１０６ ７２８０ ６４１６０ ４８６４３ ５４１６３ － １２９７９ － １５２２８ － １０４９３３
１９９６ ～ ２０００ 年变化率／ ％ － ０６０ １３４ １６７ ６３３ ３１５ － １９４ － ２９１ － ２６８
１９９３ ～ ２０００ 年变化面积 － ３６４４０１ １４１６２３ ２７４９７８ ７７３９６ １６９４７１ － ２１４５８ － ２８３４４ － ２４９２６４
１９９３ ～ ２０００ 年变化率／ ％ － ５０５ ３４７２ ７５７ １０４６ １０５５ － ３１７ － ５２８ － ６１４
　 　  数据摘自河北省国土资源厅 ２００２ 年枟河北省土地调查统计年鉴枠和 ２００２ 年出版的枟河北土地资源枠 。
22 　河北省生态系统服务价值变化
土地利用导致土地覆盖变化 ，必然影响生态系统的结构和功能 ，并通过生物地球循环过程 ，影响大气中
的化学成分变化进而导致全球气候变化 。 因此 ，土地利用变化过程对生态系统服务功能起着决定性作用 ，
土地利用变化必然影响生态系统服务价值的变化 。通常土地利用结构调整以单纯经济利益为目的 ，在这种
土地利用目标下土地利用方式对土地利用类型的影响导致各类自然生态系统用地面积大量减少 ，生态系统
提供的服务功能也大幅降低 ，经济效果的增长实际上建立在消耗自然资源和生态环境的基础上 ，其净增长
并不一定为正 。通过对生态系统服务功能和价值的核算 ，可得出土地利用对生态环境影响的定量化表示 ，
这为土地利用生态效益的定量化计算提供了理论基础 。 生态系统服务功能的核算可较好地修正土地利用
效益 ，使土地利用的效果更加直观和更具科学性 。 根据 Costanza等评估方法 ，通过公式（２）计算出河北省生
态系统服务价值及其变化（见表 ２） 。
表 2 　河北省各土地利用类型生态系统服务价值及变化
Tab２ 　 The ecosystem services values and changes of land with different use types in Hebei Province
项 　 目
I tems
生态系统服务价值／亿美元 　 Ecosystem services values
土地利用类型 　 Types of land use
耕地
Arable land
园地
Fruit land
林地
Forest land
牧草地
Grass land
建设与未用地
Building land
水域
Water area
湿地
Swamp
近海海岸
Seashore
海洋
Sea
陆地
Land
总和
Total
１９９３ 年价值 ６６４２８ １０８９２ １０９７３６ １７１６１ ０００ ５７５７５３ ７９３１４６ ２６２６７６ １２２５８ １５７３１１６ １８４８０５０
１９９６ 年价值 ６３４５４ １４４７９ １１６１０３ １７８２８ ０００ ５６８５４８ ７７３７５４ ２６２６７６ １２２５８ １５５４１６６ １８２９１００
２０００ 年价值 ６３０７５ １４６７４ １１８０４０ １８９５７ ０００ ５５７５１８ ７５１２３９ ２６２６７６ １２２５８ １５２３５０３ １７９８４３７
１９９３ ～ １９９６ 年变化价值 － ０２９７４ ０３５８７ ０６３６７ ００６６７ － － ０７２０５ － １９３９２ － － － １８９５０ － １８９５０
１９９３ ～ １９９６ 年变化率 ／ ％ － ４４８ ３２９３ ５８０ ３８９ － － １２５ － ２４４ － － － １２０ － １０３
１９９６ ～ ２０００ 年变化价值 － ００３７９ ００１９５ ０１９３７ ０１１２９ － － １１０３０ － ２２５１５ － － － ３０６６３ － ３０６６３
１９９６ ～ ２０００ 年变化率 ／ ％ － ０６０ １３５ １６７ ６３３ － － １９４ － ２９１ － － － １９７ － １６８
１９９３ ～ ２０００ 年变化价值 － ０３３５３ ０３７８２ ０８３０４ ０１７９６ － － １８２３５ － ４１９０７ － － － ４９６１３ － ４９６１３
１９９３ ～ ２０００ 年变化率 ／ ％ － ５０５ ３４７２ ７５７ １０４７ － － ３１７ － ５２８ － － － ３１５ － ２６８
　 　由表 ２可知 ，河北省水域和湿地生态系统服务价值占陆地生态系统服务价值 ８６ ％ ，占总生态系统服务
价值 ７４ ％ ，而这两类利用类型面积仅为陆地面积的 ６４ ％ 。占地面积达陆地面积 ６４ ％ 以上的耕地 、园地 、林
地和牧草地对生态价值的贡献不到 １３ ％ ，面积最大的耕地对生态价值的贡献不到 ４２ ％ ，这是因为这几类用
地单位面积生态系统服务价值相对较低 。在对不同土地利用类型比较中 ，对河北省生态系统服务价值的贡
献大小顺序依次为湿地 、水域 、近海海岸 、林地 、耕地等 。 从 １９９３ 年到 ２０００ 年 ，由于耕地 、水域 、湿地面积减
少 ，而林地 、牧草地 、园地和建设用地面积虽有所增加 ，但河北省生态系统服务价值仍显著减少 。 河北省陆
地生态系统服务价值从 １９９３年的 １５７３１１６亿美元减少到 ２０００年的 １５２３５０３亿美元 ，净减少 ４９６１３亿美
２４２　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １４卷
元 ，平均年减少 ０７０８８ 亿美元 。 前 ３ 年间减少 １８９５０ 亿美元 ，平均年减少率为 ０４０ ％ ，后 ４ 年间减少
３０６６３亿美元 ，平均年减少率为 ０４９ ％ 。
１９９３年河北省 GNP为 １６９４７８亿元 ，２０００年增加到 ５１０７６９亿元 ，７ 年间平均年增长率为 １２８ ％ 。根
据表 １ 、２分析 ，如果用自然资本的增减作为可持续发展的临界指标 ，１９９３ ～ ２０００ 年本区域自然总资本以年
均 ０８８ ％的速度递减 ，７年间生态价值减少了 ４９６１３亿美元 ，处于不可持续发展状态 。 根据陈仲新 、张新时
等的研究［５］ ，我国生态系统服务价值和陆地生态系统服务价值分别为我国年 GNP的 １７３倍和 １２５倍 。河
北省 ２０００年生态系统服务价值和陆地生态系统服务价值分别为 １７９８４３７亿美元和 １５２３５０３亿美元 ，分别
为河北省 GNP的 ０３０倍和 ０２６倍 ；而 １９９３年生态价值分别为河北省 GNP 的 ０９４ 倍和 ０８０ 倍 ，说明目
前河北省土地利用结构中经济发展的比例仍然较重 ，河北省经济发展是以牺牲自然资本和生态环境为代
价 ，在今后发展中应加大生态环境用地在整个土地利用结构中的比例 。
3 　小结与讨论
河北省 １９９３ ～ ２０００年土地利用变化为耕地 、水域 、湿地和未利用土地面积减少 ，而园地 、林地 、牧草地和
建设用地面积增加 。耕地变化面积最大 ，减少 ３６４４０１km２ ；园地变化率最大 ，为 ３４７２ ％ ；林地增加面积最
大 ，其次是建设用地 ，分别增加 ２７４９７８km２ 和 １６９４７１km２ 。 耕地 、园地 、林地 、建设用地和未利用土地前 ３
年变化率较大 ，牧草地 、水域和湿地后 ４年变化率较大 。 １９９３ ～ ２０００ 年 ７ 年间河北省土地利用的变化损害
了该区域生态系统的生态服务功能 ，使生态系统服务价值净减少 ４９６１３亿美元 ，平均年减少达 ０７０８８亿美
元 。对河北省生态系统服务价值的贡献大小顺序依次为湿地 、水域 、近海海岸带 、林地 ，其价值占河北省生
态系统服务价值的 ９４ ％ ，今后应保护好这些利用类型的土地 ，促进河北省经济和生态可持续发展 。 ２０００ 年
河北省生态系统服务价值和陆地生态系统服务价值分别为 １７９８４３７ 亿美元和 １５２３５０３ 亿美元 ，分别为河
北省 GNP的 ０３０倍和 ０２６倍 ，说明目前河北省土地利用结构中经济发展的比例仍然较重 ，在今后发展中
应继续加大生态环境用地在整个土地利用结构中的比例 。
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第 ４期 王 　宇等 ：河北省生态系统服务价值变化研究 ２４３