生态系统服务功能评估在土地利用总体规划环境影响评价.pdf

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1、土地利用是人类主要的生产活动方式，而土地利用变化则是土地利用活动过程的外在表现，是人类利用土地的自然属性和社会属性不断满足自身发展需要的动态变化过程1。生态系统服务是指生态系统与生态过程所形成的所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用2。当前的土地利用规划大多以经济效益为主导,本研究试图从生态系统服务的角度,以生态系统服务价值为指标来评估土地利用规划的合理性。生态系统服务价值是指由自然系统的生境、物种、生物学状态和生态过程所产生的物质，及其所维持的良好生态环境对人类提供的服务功能，即人类从生态系统中获得的效益3-4。土地生态系统服务价值能够直观地反映土地利用状况，对土地生态系统服务价值进行核算

2、，可以从生态效益的角度对该区域土地利用规划进行评估，从而为建立可持续的土地利用模式提供参考依据5。本文将生态系统服务价值核算应用到土地利用规划的环境影响评价上，对其进行了探讨。1 研究区基本概况大庆市位于黑龙江省西部，松辽盆地中央坳陷区北部。市区地理位置北纬 45464655，东经1241912512之间，东与绥化地区相连，南与吉林省隔江（松花江）相望，西部、北部与齐齐哈尔市接壤。大庆市地处中国东北松嫩平原中部，黑龙江省西部。现辖肇州、肇源、林甸、杜尔伯特四个县，萨尔图、让胡路、龙凤、红岗、大同五个区，总面积 2.1万 km2，人口 262.2 万人。有汉、蒙古、回、藏、维吾尔、苗等 27 个

3、民族，其中汉族人口最多。大庆市境内为松嫩平原腹地，地势平坦，由北向南渐低，无山岭和河流，只有一些通向水泡子的小水沟及人工开凿的引嫩工程、安肇新河等小型水渠，多沙丘和盐碱地，沼泡星罗棋布，平均海拔 150m。由于地处松辽凹陷带中心部位，油气资源十分丰富，油层多，油层厚，埋藏浅，物理性能好，原始压力高，伴生丰富的天然气，为中外罕见的大油田。2 大庆市土地利用规划分析及数据获取方法2.1 土地利用规划分析大庆市土地利用总体规划(19972010 年)实施13 年来，各级政府和土地行政主管部门把土地利用总体规划作为实施土地用途管制的依据，严格实行土地用途管制制度。土地利用总体规划在全市土地利用和管理中

4、发挥了很大作用，树立了土地利用总收稿时间：2011-02-27；修回时间：2011-05-08基金项目：黑龙江省普通高等学校青年学术骨干支持计划项目（编号：1154G32）资助。文章编号：1000-8462（2011）06-1014-05生态系统服务功能评估在土地利用总体规划环境影响评价中的应用以黑龙江省大庆市为例周嘉，高丹，常琳娜（哈尔滨师范大学 黑龙江省普通高等学校地理环境遥感监测重点实验室/地理科学学院，中国黑龙江 哈尔滨150025）第 31 卷第 6 期经济地理Vol.31，No.62011 年 6 月ECONOMIC GEOGRAPHYJun.，2011摘要：环境影响评价在土地利用

5、规划中的应用研究已经广泛开展，将生态系统服务功能价值核算应用到环境影响评价中，对大庆市 19962010 年土地利用总体规划进行环境影响评价。结果表明：研究期内，大庆市土地利用类型中未利用地和牧草地面积净减少；湿地、林地和居民及建筑用地面积净增加，其中湿地增加最多；大庆市生态系统服务总价值从 1996 年 373.71108元增加到 2010 年的 787.07108元，在规划期内净增加了413.35108元，单项功能服务价值全部在增加，其中废物处理、气候调节和水源涵养增幅最大，这主要是由气候调节作用强的林地增加和水源涵养系数最高的水域增加共同引起的。人均生态服务价值也保持增长的趋势，增长的变

6、化率为 83.61%，说明该规划对大庆市生态环境状况的改善起到了促进作用，有利于生态环境保护目标的实现。关键词：生态系统服务价值；土地利用总体规划；环境影响评价；大庆市中图分类号：F301.24文献标识码：A表 1 表明，研究期间，研究区各类土地利用面积均发生了较大的变化。除林地、居民及建设用地面积增加外，其它土地利用类型面积均呈减少趋势。面积减少的地类中未利用地减少居首位，达到2 634.34km2，其次是牧草地，达到 626 km2，其主要用于林业用地、居民点及工矿用地。再次是耕地，减少了 13.03km2，耕地减少主要是由于 1998 年我省嫩江发生超百年一遇的特大洪水，大庆市区、杜尔伯

7、特、肇源等县洪涝灾害十分严重，水毁工程较多，需增加一部分水利工程用地指标。退耕还林，灾毁耕地，规划期内耕地增减相抵后，耕地净减少13.03km2。面积净增的地类中湿地居首位，增加了7445.59km2，其次是林地，增加了 684km2，再次是居民地及建筑用地，增加 400km2。从变化幅度来看，湿地的变化幅度最大，变化率绝对值为 1.635%，动态度为 0.109%；其次为未利用地，其变化率绝对值为0.9004%，动态度绝对值为 0.060%，变化幅度最小为耕地，其变化率绝对值为 0.002%，动态度为0.0001%。这说明研究期间，大庆市土地利用未利用地的减少主要用于林地建设和居民地及建设用

8、地，林地增加主要用于农田防护林、防风固沙林和草场防护林等，而居民地及建设用地增加的主要原因是城市扩张及农业结构的调整。从土地利用构成来看，湿地、耕地、牧草地仍然是大庆市主要的土地类型。3 大庆市土地利用规划的环境影响评价过程与分析3.1 研究区生态系统服务价值变化估算3.1.1 单位面积生态价值确定。本研究将生态系统服务价值估算应用到大庆市土地利用总体规划中，进行土地利用/覆盖变化的环境影响评价。评价过程中，采用了谢高地等人所提出的生态系统单位面积的生态价值系数。谢高地等人的研究针对中国大体规划自身的地位和权威，严格保护耕地，控制建设用地规模，促进土地的集约利用，提高土地管理水平，促进土地资源

9、可持续利用。随着经济建设步伐加快，各类环境问题日益突出，土地利用总体规划所带来的环境影响已经影响到了区域的发展。生态系统服务是指通过生态系统的结构、过程和功能直接或间接得到的生命支持产品和服务。本文利用大庆市土地利用现状数据库等资料，定量评价土地利用规划实施以来所引起的生态服务价值变化情况，为土地资源的可持续利用和生态环境保护建设提供科学依据。本文研究的对象是“大庆市土地利用总体规划（19972010 年）”，其范围包括市区及所辖杜尔伯特、林甸、肇州、肇源 4 县。规划以 1996 年为基期年，规划期为 1997 年至 2010 年，近期为 2001 年，并展望到 2030 年。规划的目标是在

10、保护生态环境的前提下按照以保护耕地为重点，统筹安排各业用地的要求，优先保证油田建设用地，严格控制城乡建设和其他各项建设用地规模，特别要控制占用耕地和有碍油田生产建设用地。农业内部结构调整也要充分利用非耕地，不准占用耕地营造用材林、经济林、薪炭林和挖养鱼池。使得土地利用方式逐步向集约化转变,土地利用结构和布局进一步改善，土地利用的经济效益、社会效益、生态效益都有比较明显提高。2.2 土地利用数据获取方法及其变化特点研究采用的数据来源于大庆市土地利用变更调查、19972010 年大庆市土地利用总体规划 和大庆市统计年鉴，依照具体情况将评价区域划分为耕地、林地、牧草地、湿地、建设用地和未利用地等 6

11、 种土地利用类型。引进土地利用类型动态度(K)来描述大庆市各种类型土地利用变化情况，它是指研究区一定时间范围内某种土地利用类型的数量变化情况。K=Ub-UaUa1T100%（1）式中：Ua、Ub分别为研究初期及研究末期某一种土地类型的数量，T 为研究时段。表 1大庆市土地利用类型面积变化及动态度/km2，%Tab.1Area and change rate of each landuse category from 1996 to 2010 in Daqing土地类型1996 年土地利用分类面积2010 年土地利用分类面积总面积增减量变化率年变化率动态度耕地6 424.386 411.35-1

12、3.03-0.0020-0.0001-0.0001林地1 479.352 163.35684.000.46240.03080.0308牧草地6 742.626 116.62-626.00-0.0928-0.0062-0.0062居民地及建筑用地1 566.791 966.79400.000.25530.01700.0170未利用地2 925.87291.53-2 634.34-0.9004-0.0600-0.0600湿地4 554.4112 000.007 445.591.63480.10900.1090第 6 期周 嘉，高 丹，常琳娜：生态系统服务功能评估在土地利用总体规划环境影响评价中的应

13、用1015陆陆地生态系统，将生态系统划分为农田、森林、草地、湿地、水体和荒漠等 6 类，将生态系统服务划分为气候调节、气体调节、水源涵养、土壤形成与保护、废物处理、生物多样性保护、食物生产、原材料和娱乐休闲等 9 项功能进行服务价值的估算，所提出的系数具有一定的代表性，其估算公式如下：ESV=ni=1VCiAi（2）式中：ESV 为研究区生态系统服务功能总价值(元)，VCi为第 i 类土地利用类型单位面积的生态功能总服务价值系数（元/hm2）；Ai为研究区内第 i 类土地利用类型的面积（hm2），n 为土地利用类型数目，VCi采用谢高地等制定的中国陆地生态系统服务单位面积价值6（表 2）。表

14、2 中国不同陆地生态系统单位面积生态服务价值表/元/hm2Tab.2Chinese ecosystem services value unit area ofdifferent ecosystem types服务类型耕地森林草地荒漠 未利用地 湿地气体调节442.4 3 097.0707.90354.01 592.7气候调节787.5 2 389.1796.40398.2 15 130.9水源涵养530.9 2 831.5707.926.5367.2 13 715.2土壤形成与保护 1 291.9 3 450.9 1 725.517.7871.61 513.1废物处理1 451.2 1 159

15、.2 1 159.28.8584.0 16 086.6生物多样性保护628.2 2 884.6964.5 300.8632.72 212.2食物生产884.988.5265.58.8137.2265.5原材料88.5 2 300.644.2022.161.9娱乐休闲8.8 1 132.635.48.822.14 910.9总价值6 114.3 19 334.0 6 406.5371.4 3 389.0 55 489.03.1.2 生态系统服务价值及变化量估算。在利用表 2的生态系统单位面积的生态价值系数进行生态系统服务价值的核算时，考虑到大庆市的实际情况及土地利用规划中提出的土地覆盖类型，在引

16、用中做出一定的修改。居民点及交通用地以及水利设施属于建设用地，参考 Costanza7的研究成果，将其生态价值参数取 0；未利用地在土地利用规划中分为荒草地、盐碱地、沼泽地、沙地、滩涂苇地及裸岩，由于缺乏各类用地的具体统计数字，因此统一考虑为未利用地，其生态价值参数取荒漠与草地的平均值8。19962010 年大庆市的各类型土地利用变化情况如表 1，大庆市生态服务价值计算结果如表 3。分为 2 个时段进行计算，分别代表了规划的实施情况以及实际情况与规划间的差异。根据公式（2）可知，生态系统服务价值由各土地利用类型的面积和生态价值共同决定。从表 3 可以看出，大庆市 19962010 年间生态系统

17、服务价值在呈上升趋势。生态系统服务功能年度经济价值从1996 年 373.71108元增加到 2010 年 787.07108元，增加了 413.35108元，变化率为 110.6%，价值的动态度为 7.37%。结合表 1，19962010 年，大庆市湿地、林地和居民建筑用地面积大幅增加，而居民建筑用地 ESV取 0，只有湿地和林地 ESV在增加，总共增加了 413.35108元，占总增加值的 100%。其他地类面积都在减少，牧草地和未利用地面积大幅减少，牧草地减少 626km2，其生态服务价值均呈下降趋势。其中未利用地的生态服务价值变化幅度最大，减少了 89 276.46 万元，牧草地次之，

18、减少了40 104.7 万元。湿地和林地生态系统服务价值的增加是大庆市总生态系统服务价值增加的主要因素。另外，依据湿地和林地生态价值远高于牧草地、耕地的生态价值，虽然牧草地和耕地面积有所减少，并不能改变区域生态系统服务价值的整体上升。可见，在快速城市化进程中，水域和林地的增加是区域生态系统服务价值大幅上升的主要因素8-9。3.1.3 生态系统单项服务价值（ESVf）变化。表 4 表明，大庆市ESVf的总体变化趋势是：气体调节、气候调节、水源涵养、土壤形成与保护、废物处理、生物多样性保护、食物生产、原材料生产、休闲娱乐九项生态系统服务功能的价值全部在增加，其中废物处理、气候调节和水源涵养增幅最大

19、，增加量均超过1.0108元，这主要是由气候调节作用强的林地增加和水源涵养系数最高的水域增加共同引起的。休闲娱乐的功能价值超过土壤形成与保护的功能价值从原来的第六位上升至第四位，主要由于湿地表 3 19962010 年大庆市生态系统服务价值变化/元/hm2，万元，%Tab.3Change of ecosystem services values for each landuse category and total ecosystem services valuesin Daqing in 19962010土地利用类型单位面积生态价值生态价值/1996生态价值/2010价值变化量价值变化率价值

20、动态度耕地6 114.3392 805.9392 009.2-796.69329-0.20-0.0135214林地19 334286 017.5418 262.1132 244.646.243.082435牧草地6 406.5431 966391 861.3-40 104.69-9.28-0.6189483居民地及建筑用地000000未利用地3 388.9599 156.279 879.806-89 276.5-90.04-6.00241湿地55 4892 527 1976 658 6804 131 483163.4910.89873合计90 732.753 737 1437 870 6924

21、 133 550.1110.607257.37381661016经济地理第 31 卷第 6 期周 嘉，高 丹，常琳娜：生态系统服务功能评估在土地利用总体规划环境影响评价中的应用1017在休闲娱乐功能的单位价值量比较大，同时 2010年与 1996 年相比，湿地面积有大幅度提高而导致的结构。3.1.4 生态系统服务人均价值核算。生态系统服务最终受益者是人类9。因此,在分析过程中有必要对人均生态系统服务价值进行计算。人均值考虑了人口增长的因素,与总体相比较,更能反映生态环境的变化对人类的影响。大庆市各用地类型生态系统服务人均价值，如表 5。其中 1996 年人口数据来源于中国城市统计年鉴，2010

22、 年人口则是根据近 10 年来的平均人口自然增长率推算得出。与总体服务价值相比，人均服务价值呈现出不同的变化情况，表现在：规划期内，生态系统人均服务价值的合计值增加了 12 794.59 万元,与总体服务价值的增加呈相同的趋势。完全是由林地和湿地的人均生态系统服务价值增加导致的结果。说明虽然规划既增加了大庆市生态系统服务价值，同时人口的增长率和绝对数量也比较合理，并未使人均生态系统服务价值和占用面积减少，而且生态系统服务总价值的变化率（110.61%）还高于人均生态服务价值的变化（83.61%），这说明大庆市生态环境建设的速度快于人口增长的速度，说明该规划对大庆市生态环境状况的改善起到了促进作

23、用。3.2 大庆市土地利用规划的环境影响评价根据表 3、表 4 和表 5 的结果及其变化情况，对大庆市土地利用总体规划做出环境影响评价。从 2010 年的数据来看，规划实施以来大庆市生态系统服务价值增加了 413.35 亿元，变化率为110.61%。表明研究区生态系统服务价值整体呈上升趋势，反映了该地区生态系统为人类提供各种服务能力在持续上升，说明大庆市 19962010 年土地利用规划在生态系统服务价值角度来看能够增加生态效益，规划中土地覆盖/利用的变化较符合大庆市的自然环境概况和生态系统特征，对大庆市生态环境状况的改善起到了促进作用，有利于生态环境保护目标的实现。随着城市化发展，建设用地侵

24、占了牧草地、耕地等土地利用类型，引起生态系统服务价值的减少。因此，在今后的土地利用规划中，首先应在不影响经济发展的前提下严格控制建设用地面积，将生态价值参数低的土地利用类型转变为生态价值参数高的土地利用类型，如适当的扩大林地、水域等生态服务价值系数较高的土地类型面积。其次，应尽量减少土地资源的浪费和生态系统的破坏，最后实现经济发展与生态环境建设的协调发展。4 结论本文结合大庆市土地利用总体规划（19972010 年），依据大庆市 1996 年和 2010 年两期土地利用数据，主要通过对生态系统服务价值的估算，分析了土地利用变化特征，说明大庆市的生态系统服务价值在 19962010 年间呈现上升

25、趋势。通过上述分析，把土地利用的生态效益转化为简单易懂的货币形式，提供了直观的生态信息。生态系统服表 5大庆市各地类生态系统人均服务价值及其变化/万元/%Tab.5Change of ecosystem services values per capita in Daqing指标时间耕地林地牧草地居民地及建筑用地未利用地湿地合计19961 608.47581 171.1951 768.82990406.028710 348.4615 302.98620101 399.4331 493.1531 398.90497035.2699123 770.8128 097.574变化量19962010-2

26、09.04276321.9583-369.924930-370.75913 422.3612 794.588变化率19962010-12.99632627.48972-20.9135390-91.3134129.703983.60844动态度19962010-0.86642181.832648-1.39423590-6.087568.6469295.573896表 4大庆市生态系统单项服务功能价值变化/万元，%Tab.4Value changes of single service function of ecological system in Daqing1996 年2010 年19962

27、010 年价值比例排序价值比例排序变化量变化率动态度气体调节204 862.1 5.4802777837330 818.24.20267125 956.161.48344.098891气候调节840 407.422.481821 967 75624.997821 127 348.6134.14318.942874水源涵养759 116.120.307231 785 48722.682331 026 370.9135.20619.013737土壤形成与保护344 8069.22394447 138.55.68035102 332.529.67831.978552废物处理938 276.525.0

28、9912 121 11726.94611 182 840.5126.06528.404349生物多样性保护267 3277.15135428 983.35.44976161 656.360.47144.031425食物生产92 165.012.46558107 148.11.3612814 983.0916.25681.083787原材料生产46 165.541.2349965 640.050.8339919 474.5142.184082.812272休闲娱乐244 016.56.52776616 6047.83324372 587.5152.689510.1793合计3 737 14210

29、07 870 6921004 133 550110.60737.373817生态系统服务功能人均生态系统服务功能价值1018经济地理第 31 卷APPLICATION OF ECOSYSTEM SERVICES VALUATION INENVIRONMENTAL IMPACT ASSESSMENT FOR LAND-USE PLANNINGTAKING DAQING CITY AS AN EXAMPLEZHOU Jia，GAO Dan，CHANG Lin-na（Key Laboratory of Remote Sensing Monitoring of Geographic Environme

30、nt，College of Heilongjiang Province/College of Geographical Sciences，Harbin Normal University，Harbin 150025，Heilongjiang，China）Abstract:The environmental impact assessment(EIA)is now widely used in the evaluation of policies,plans andstrategies.Land use planning is very important because of its role

31、 in land2use and land2coverchange(LUCC)which can lead to ecosystem and environmental change.In this article,the value of ecosystem services was usedas an assessment index for conducting an environmental impact assessment of Daqing land use planning.TheChinese ecosystem services value per unit area f

32、or different ecosystem types was used to calculate the total valueof ecosystem services in Daqing.The value increased from 373.71108yuan in 1996 to 787.07108yuan in 2010.During the planning period，all the single value of ecosystem service,especially waste disposal and climateregulation and water mai

33、ntenanc,increased.This is becaused of increase of area of woodlands and water.Then,we took into account the population explosion of Daqing in recent years.The per capita ecosystem services valuewas calculated and the results show that the total ecosystem services value increased,the value per capita

34、 alsoincreased,from 15 302.99 yuan in 1996 to 28 097.57 yuan in 2010.When compared with population growth,thegrowth rate of ecosystem services value was much faster，and the development of economy and ecologicalenvironment were coordinated.The accuracy of ecosystem services valuation plays an importa

35、nt role in the EIAfor land-use planning.The land-use planning improved ecological environment of daqing city in order to achievepurpose of the ecological environment protectionKey words:ecosystem services valuation；land-use planning；environmental impact assessment；Daqing作者简介：周嘉（1974），女，辽宁沈阳人，博士,副教授。

36、主要研究方向为战略环境评价及可持续发展。E-mail:harbin_。务功能作为一项量化指标，对土地利用总体规划目标及规划方案的生态效益进行了综合的评估10。总体上看，规划中土地利用结构调整目标对于保护区域土地生态系统服务功能具有积极的意义，特别是湿地和林地的增加对于提高整个区域生态系统服务价值具有十分显著的作用。根据土地利用类型生态服务价值贡献率分析，结果显示林地、湿地对全市生态服务价值贡献最大。今后在经济发展和环境保护过程中，要严格控制耕地，注意保护林地和湿地环境。在土地利用结构上仍应保证耕地的数量，加大环境的治理，加快未利用地生态环境恢复及建设步伐，同时通过加强农田水利基本建设、城镇绿化

37、、控制河流的富营养化等措施，进一步提高各地类自身的生态价值，促进大庆市自然生态系统和社会经济系统的可持续发展，也为新一轮土地利用规划提供有益的参考。参考文献：1敖菎鳈.土地利用规划环境影响评价实证研究以三峡库区丰都县为例D.西南大学硕士学位论文，2008：24-29.2李方，张柏，张树清.农田湿地区域景观动态及其对生态系统服务功能的影响J.农业系统科学与综合研究，2007，23(1)：22-26.3赵同谦，欧阳志云.中国草地生态系统服务功能间接值评价J.生态学报，2004，24(6)：1 101-1 110.4戴星翼，俞厚未，董梅.生态服务的价值实现M.北京:科学出版社，2005.5齐拓野，米

38、文宝，邹淑燕.基于生态系统服务价值核算的土地利用规划评估以宁夏隆德县为例J.宁夏大学学报，2009，30(4)：402-404.6谢高地，鲁春霞，冷允法.青藏高原生态资产的价值评估J.自然资源学报，2003，18(2)：189-196.7Costanza R，et al.The value of the world s ecosystem services andnatural capital J.Nature，1997，386：253-260.8许旭，李晓兵，符娜，等.生态系统服务价值核算在土地利用规划战略环境评价上的应用J.资源科学，2008，30(9)：1 382-1 387.9郭荣中，江艺明，黎雄.基于 RS 和 GIS 的土地利用变化对生态系统服务价值的影响以北京市为例J.安徽农业科学，2008，36(11)：4 781-4 783.10白景锋.跨流域调水源地生态补偿测算与分配研究J.经济地理，2010，30(4)：657-661.