井源泉+张鄢
摘要:在应用Costanza,谢高地等对生态系统服务功能价值研究成果的基础上,综合研究区实际确定的湘潭县各类土地利用生态系统的单位面积服务功能价值,根据湘潭县规划期内确定的各种土地利用类型的面积变化,预测湘潭县新一轮土地利用总体规划实施前后生态系统服务功能总价值的变化情况。在全国土地利用总体规划中期评估的背景下对湘潭县的规划实施情况用生态系统服务功能价值来实现其对生态环境影响的评价,为接下来湘潭县的土地利用总体规划调整完善工作提供相关依据,对制定土地利用决策具有重要的意义。
关键词:上地利用总体规划;生态系统服务功能价值;环境影响评价;湘潭县
1引言
根据国土资源部办公厅文件(国土资厅发[2013]25号),全国组织开展土地利用总体规划中期评估,并完成土地利用总体的调整完善工作。本研究以《湘潭县土地利用总体规划(2006-2020年)》(以下简称规划)为例,探讨生态服务功能价值理论在土地利用总体规划环境影响实施评价中的应用,将生态服务功能价值理论引入土地利用总体规划中期评估工作中,评价规划实施的环境影响效益,并对湘潭县最新规划成果进行预测分析,找出规划生态服务功能价值与规划实施情况之间的差距,从中分析原因,为湘潭县规划调整完善工作提供决策依据,探索土地利用总体规划环境影响的定性分析和定量评价相结合的评价方法。
2理论及方法
2. 1生态系统服务功能价值理论基础
生态系统服务功能价值理论主要阐述了生态系统中不同系统(本研究主要涉及陆地系统)中各种服务功能以及将其量化的方法。土地作为陆地生态系统的载体,土地利用变化直接影响生态系统服务功能的强度和种类,通过计算研究区域内的生态系统服务功能价值,可以反映出土地利用变化对生态环境所产生的影响。因土地利用总体规划调整了土地利用规模和结构,土地利用发生变化,故采用生态服务功能价值法来评价土地利用总体规划对生态环境的影响是可行的。依据土地利用规模和结构调整情况结合区域实际情况,分别计算土地利用总体规划既定目标和实施情况的生态系统服务功能总价值,来定量反映土地利用总体规划实施期间对生态环境所造成的影响与规划预期的差距。此方法的优点在于把土地利用产生的生态效益转化为货币形式,能够定量地预测出环境影响的变化趋势,通过对土地利用总体规划确定的规划目标及规划实施情况的生态效益进行综合评估,将两者进行对比分析,可为决策者提供参考,具有较大的应用价值。
2. 2生态系统服务功能价值核算方法
在研究生态系统服务功能价值的方法中,由Costanza等[5]和谢高地等[4]研究的方法模型近年来得到了国内学者的广泛应用。所以本文是主要应用Costanza等提出的“生态系统服务功能价值计算方法”(公式1)谢高地等提出的“中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表”(表1)“我国平均状态下的单位面积生态系统服务功能价值单价表”(表2)等研究成果为基础,对湘潭县规划基准年(2005年)、规划中期评估年(2013年)和规划目标年(2020年)的生态系统服务功能价值进行计算,计算方法如下:
3实例分析
3. 1研究区概况
湘潭县位于湖南省中部偏东、湘江下游西岸,隶属于湖南省湘潭市,地理坐标介于东经112°25′~113°03′、北纬27°20′~28°05′之间,土地总面积2512.38平方公里。其东临湘潭市雨湖区、株洲市、株洲县,南接衡东县、衡山县、双峰县,西抵湘乡市、韶山市,北至宁乡县、望城县、长沙县。湘潭县境内水陆交通发达,湘江自东侧蜿蜒北去,湘黔铁路、上瑞高速和320国道横贯东西,107国道、京港澳复线纵贯南北。
3. 2数据来源
本研究基本数据来源于湘潭县土地利用变更调查、《湘潭县各乡镇土地利用总体规划(2006-2020年)》(来自最新规划数据库)及中期评估相关资料等。
3. 3数据处理
在前人研究的基础上,结合新一轮土地利用总体规划的土地分类
系统,笔者将湘潭县生态系统划分为耕地、园地、林地、其他农用地、
建设用地、水域和未利用地等共7类土地利用类型。将经过地类转换后的地类对应到陆地生态系统。其中耕地对应农田,林地对应森林,水域对应水体,未利用地对应荒漠。生态系统的生态服务功能大小与其生态系统的生物量有着密切关系,一般来说,生物量越大,生态服务功能越强。因此,假设生态服务功能的大小与生物量成线性关系,提出生态服务价值的生物量因子按公式(2)来进一步修订生态服务单价:
式中:Pij —订正的单位面积第j类生态系统第i种生态服务功能的价值量;bj —第j类生态系统的生物量;B—我国一级生态系统类型单位面积平均生物量;pij—表1中第j类生态系统第i种生态服务功能的全国平均价值量。
参考表2提供的一个全国平均状态下的生态系统生态服务价值的单价,全国农田生态系统生物量因子为1. 00,湘潭县农田生物量因子取湖南省的均值1.95[8],即Pij=(1.95/1.00)pij=1.95pij;得到修正后的农田生态系统的生态服务功能价值量,然后根据谢高地[4]提供的“中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表”(表1),分别得到林地、草地、水域和未利用地生态服务功能的单价,园地取林地和草地的平均值;其他农用地(包括田坎、农村道路、设施农用地、坑塘水面、沟渠、水库水面)取耕地和水域的平均值;而建设用地参考Costanza等专家的思路,不估算其生态服务功能价值。
3. 4结果与分析
3. 4. 1土地利用结构变化分析
研究发现湘潭县规划土地利用变化的总趋势是:耕地、林地、面积会增加,园地、其他農用地、建设用地、水域和未利用面积均有所减少。从规划实施情况来看2005-2013年期间耕地和建设用地面积分别增加1204.80公顷、965.60公顷,园地、林地、其他农用地、水域和未利用面积分别减少117.74公顷、1537.30公顷、219.93公顷、82.79公顷、212.63公顷,与规划目标的发展趋势有所不同,在接下来的规划实施期间应控制少占林地,加大植树造林的力度;控制建设用地增长规模,加大农村居民点整理力度;严格保护生态用地。从土地利用类型的年变化率情况来看:规划实施期间建设用地而积增加的速度最快其次是耕地而积;园地减少的速度最快,其次是未利用地,然后是水域,再是林地,最后是其他农用地。从土地利用构成上看,林地和耕地仍然是区域主要的土地利用类型。
3. 4. 2土地利用结构变动引起的生态系统服务功能价值的变化
规划目标期内湘潭县土地生态系统服务功能价值总体呈上升趋势。2005年土地生态系统服务功能价值为564149.36万元,到2020年土地生态系统服务功能价值为569241.17万元,较2005年增加5091.81万元。2005-2020年,湘潭县园地、其他农用地、水域和未利用地的服务功能价值均在减少,其中其他农用地的生态服务功能价值减少量最大,为3461.42万元,其次为水域,减少556.22万元;耕地和林地的生态系统服务功能价值均有增加,其中林地的生态系统服务功能价值增加量最大,达到9204.13万元。耕地和林地的生态系统服务功能价值的增加量不仅抵消了园地、其他农用地、建设用地、水域和未利用地生态系统服务功能价值的减少量,还使湘潭县总的生态系统服务功能价值增加了。但是从规划实施情况看,2005到2013年湘潭县规划实施期间湘潭县的土地生态系统服务功能价值总体呈下降趋势,2005年土地生态系统服务功能价值为564149.36万元,到2013年土地生态系统服务功能价值为557818.65万元,较2005年减少6330.71万元,比2020的目标数(569241.17万元)少11422.53万元。2005-2013年,湘潭县除了耕地的生态服务功能价值在增加之外,园地、林地、其他农用地、水域和未利用地的服务功能价值均在减少,其中林地的生态服务功能价值减少量最大,为5796.15万元;耕地的生态系统服务功能价值的增加量为1436.46万元,全县的生态服务功能价值量的变化情况与规划目标的变化情况存在差异,本应该增加的林地生态系统服务功能价值不仅没增加反倒减少,虽然耕地的生态系统服务功能价值增加量比规划目标要多,但是林地和水域的态系统服务功能价值减少量要远远大于耕地的增加量,导致2005-2013年湘潭县的土地生态系统服务功能价值总体呈下降趋势。
3. 4. 3不同类型生态服务功能价值变化
研究发现不同类型生态系统服务产生的价值及其比重。从规划实施期间以及规划目标末期的总体变化趋势来看,各个类型生态系统服务功能价值变化不大,按照各类生态服务功能价值量大小依次分别为水源涵养、土壤形成与保护、废弃物处理、生物多样性保护、气体调节、气候调节、原材料、娱乐文化、食物生产。其中水源涵养所占比重最大,接近23%;土壤形成与保护居第二,接近15%,这主要源于林地和水体强大的水源涵养和土壤形成与保护能力。
不同类型生态系统服务功能价值的变化趋势也各不相同,其中气候调节、土壤形成与保护服务功能在增加,而规划需增加的气体调节、生物多样性保护和原材料服务功能在规划实施期间在减少,另外水源涵养、娱乐文化等生态服务功能也在减少。
结论:通过对湘潭县的实施评价研究发现,生态系统服务功能价值法在土地利用总体规划环评中的应用具有很多优势。主要包括:①将生态系统服务功能价值作为一项量化指标,可为土地利用总体规划目标及规划实施的生态效益评估提供依据;②把因土地利用变化引起的生态效益转化为通俗易懂的货币形式,能为决策者提供了直观的信息,是将生态价值纳入土地利用总体规划决策的重要途径;③利用己有研究成果,生态效益核算比较简单,节省了规划环评的时间和资源。
在未来的研究中有如下几方面值得深入探讨:①可以将生态系统服务功能价值法广泛应用于土地利用总体规划的实施评价工作中,为土地利用总体规划的修改或调整提供依据;②加强对建设用地特别是交通水利设施等公共基础设施及建筑的生态服务功能价值研究,并不是所有的建设用地的生态服务功能价值都为0。加入建设用地的生态服务功能价值计算,可以使土地利用总体规划的环境影响评价更加科学全面;③尝试将生态系统服务功能价值计算与“3S”技术相结合,对土地利用空间布局变化所引发的生态环境影响进行预测和判断,而不仅仅局限于对土地利用规模结构变化的生态环境影响进行评价。
参考文献
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