西安都市圈生态系统服务价值演变及其与经济发展协调性_吴淼.pdf
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1、收稿日期:20221201基金项目:国家重点研发计划项目(2022YFC3802804)作者简介:吴淼(1983),男,陕西西安人,高级工程师,博士,主要从事城市规划与设计、区域经济发展研究工作通信作者:康琦(2000),男,陕西咸阳人,助理工程师,主要从事土地经济、区域经济发展研究工作E-mail:kangqi thupdicom【水环境与水生态】西安都市圈生态系统服务价值演变及其与经济发展协调性吴淼1,康琦1,程永辉1,2,米炜嵩1(1北京清华同衡规划设计研究院有限公司 西北分公司,陕西 西安 710000;2西北大学 城市与环境学院,陕西 西安 710127)摘要:当前以行政区为单位的“
2、地方性”经济发展模式往往割裂了强调“整体性”的区域生态系统,都市圈作为落实国家区域协调发展战略的全新治理尺度,是实现跨域治理、推动生态环境共保共治的重要治理单元。以西安都市圈为例,采用价值量评价法分析其 20002020 年生态系统服务价值的时空分异特征,探讨各区(县)生态系统服务价值与经济发展的协调性。结果表明:西安都市圈生态系统服务价值总体格局保持稳定,呈北部渭北台塬和北山地区及南部秦岭地区大,中部渭河沿岸生态带小的特征;20 a 来,西安都市圈生态系统服务价值减小 2852 亿元,各区(县)生态系统服务价值变化呈现以西安城六区为核心的圈层递增结构;西安都市圈生态系统服务价值与经济发展整体
3、呈现为高水平协调、一般水平协调、低度失调、中度失调和重度失调 5 类。关键词:生态系统服务价值;价值量评价法;西安都市圈中图分类号:X1711文献标志码:Adoi:103969/jissn10001379202307018引用格式:吴淼,康琦,程永辉,等西安都市圈生态系统服务价值演变及其与经济发展协调性 J 人民黄河,2023,45(7):97102Analysis of the Evolution of Ecosystem Service Value and the CoordinatedDevelopment of Eco-Economy in Xi an Metropolitan Are
4、aWU Miao1,KANG Qi1,CHENG Yonghui1,2,MI Weisong1(1Northwest Branch of Beijing Tsinghua Tongheng Urban Planning Design Institute,Xi an 710000,China;2College of Urban and Environmental Sciences,Northwest University,Xi an 710127,China)Abstract:The current“local”economic construction and development mode
5、l with administrative districts as the unit often divides the region-al ecosystem that emphasizes“integrity”As a new governance scale for implementing the national regional coordination strategy,the metro-politan area has become an important governance unit for realizing cross-domain governance and
6、promoting the co-protection and governanceof the ecological environment Taking Xi an metropolitan area as an example,this paper analyzed the spatial-temporal differentiation charac-teristics and causes of the ecosystem service pattern in Xi an metropolitan area from 2000 to 2020 by using the value e
7、valuation method,anddiscussed the coordination between the ecosystem service value and economic development of each district and county The results show thatthe overall pattern of ecosystem service value in Xi an metropolitan area remains stable,which is higher in the northern Weibei tableland andBe
8、ishan region and the southern Qinling region,and lower in the central along the Weihe iver ecological zone During the past 20 years,thevalue of ecosystem services in Xi an metropolitan area is decreased by 2852 billion Yuan,and the changes of ESV in each district show anepitaxial increasing structur
9、e with Xi an six districts as the core The ecosystem services and economic development in Xi an metropolitan ar-ea are incongruous,which can be subdivided into five categories of high level coordination,general level coordination,low level imbalance,moderate imbalance and severe imbalanceKey words:e
10、cosystem services value;value evaluation method;Xi an metropolitan area生态系统服务是指通过生态系统的结构、运行过程和功能直接或间接得到的生命支持产品和服务,是人类社会的经济活动与自然资源生态过程交互作用的纽带。国内外学者对生态系统服务的价值1、承载力2、变化驱动机制3 等开展了广泛研究与讨论,其中生态系统服务价值评估是生态资源合理配置和生态环境有效保护的前提4。Costanza 等5 对全球生态系统服务价值进行了分类与全面评估,谢高地等6 对中国的生态系统服务价值进行了核算,杨昆等7 以柳江流域为研究对象阐明了流域生态系统
11、服务价值时空变79第 45 卷第 7 期人民黄河Vol45,No72023 年 7 月YELLOWIVEJul,2023化的复杂作用机制,朱相君等8 对 20002018 年关中地区生态系统服务价值的时空差异进行了研究,此外大量学者开展了城市生态系统服务价值的时空演变特征研究911。目前全国已形成的 34 个都市圈,以 1402%的国土面积集聚了 5037%的人口,创造了约 6557%的国内生产总值12,已成为中国新型城镇化发展的重要空间形态。然而,当前以行政区为单位的“地方性”经济发展模式往往割裂了强调“整体性”的都市圈生态系统13,导致都市圈面临着城镇建设用地快速扩张、生态系统服务功能退化
12、等区域生态安全问题。在中国式现代化道路上,都市圈作为落实国家区域协调发展战略、实现跨区域治理、推动生态环境共保共治工作的重要政策框架载体,将为准确剖析生态保护的整体性与区域经济发展的地方性协调关系提供全新的治理尺度。基于此,本文系统分析西安都市圈土地利用变化趋势、区域生态系统服务价值动态演进及空间分布差异,同时考虑小尺度区域生态环境变化对经济政策等驱动因子的响应更敏感14,剖析西安都市圈各区(县)生态系统服务价值与经济发展的协调性,进而提出推进区域生态系统服务可持续发展的建议,以期为其他都市圈生态与经济协调发展提供参考。1材料与方法西安都市圈地处新亚欧大陆桥和中蒙俄经济走廊交汇处,共计 26
13、个区(县),国土面积 206 万 km2。由于西安市城六区土地利用空间结构变化特征相近15,因此将西安市城六区视为一个整体进行讨论。西安都市圈南有秦岭山脉,北有关中北山南坡、渭北台塬,河流纵横交错,拥有丰富的生态资源。近 20 a 来西安都市圈综合实力实现历史性跨越,2020 年底常住人口1 802万人,地区生产总值 13 万亿元。11数据来源研究数据采用 2000 年、2020 年西安都市圈土地利用变更调查矢量数据,来源于中国科学院资源环境科学与数据中心(http:/wwwresdccn)。参照土地利用现状分类(GB/T 210102017),根据西安都市圈土地资源及其利用属性,对土地利用类
14、型重分类为耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地 6 个一级地类,见图 1。研究区 2000 年地区生产总值数据来源于资源环境科学与数据中心的中国 GDP 空间分布公里网格数据集,2020 年地区生产总值数据来源于陕西省统计年鉴 2021。图 1西安都市圈土地利用类型12研究方法121生态系统服务价值评估生态系统服务价值(ESV)量化评估的方法主要有能值分析法、物质量评价法、价值量评价法 3 种,其中基于土地利用利益转移的价值量评价法被广泛采用16。本研究采用价值量评价法对西安都市圈 2000年和 2020 年各区(县)各类用地的生态系统服务价值进行测算,计算公式为SESVi=AkiVCk
15、(1)式中:SESVi为区(县)i 的生态系统服务价值;Aki为区(县)i 土地利用类型 k 的面积;VCk为土地利用类型 k单位面积生态系统服务价值系数,其中建设用地和未利用地的生态系统服务价值系数参考 Costanza 等17 的研究成果并结合刘永强等18、钟媛等19 的研究进行了修订。122生态系统服务价值与经济发展协调性分析采用系统聚类法分别对西安都市圈 20 a 来各区(县)ESV 变化程度和 GDP 变化程度进行聚类分析,根据聚类分析的结果将 ESV 变化程度分为 3 类、将GDP 变化程度分为 2 类,进而将各区(县)生态系统服务价值与经济发展协调性划分为 6 种类型,见表 1
16、其中 PESVi为区(县)i ESV 变化程度,PGDP i为区(县)iGDP 变化程度。表 1生态系统服务价值与经济发展协调性分类类型PESV iPGDP i协调程度特征PESV i008%PGDP i15%高水平协调经济发展较快,生态系统稳定PESV i008%PGDP i15%一般水平协调经济发展一般,生态系统稳定02%PESV i008%PGDP i15%低度失调经济发展较快,生态系统破坏02%PESV i008%PGDP i15%重度失调经济发展一般,生态系统破坏PESV i02%PGDP i15%中度失调经济快速增长,生态系统破坏严重PESV i02%PGDP i15%严重失调经济
17、发展缓慢,生态系统破坏严重89人 民 黄 河2023 年第 7 期PESVi和 PGDP i的计算公式为PESVi=SESVit SESVi0SESVi0 100%(2)PGDPi=SGDP it SGDP i0SGDP i0 100%(3)式中:下标 0 为研究期初,下标 t 为研究期末。2结果分析21土地利用变化从土地利用转移矩阵(见表 2)来看,2000 年至2020 年西安都市圈土地利用转移主要包括“耕地转移为建设用地”“草地转移为耕地”“耕地、林地、草地转移为水域”“林地与草地相互转移”4 种。20 a 间西安都市圈建设用地转入面积 87 96429 hm2,其中9377%来源于耕地
18、。建设用地空间分布上主要集中于西安、咸阳、渭南、铜川四市的中心城区,反映出城镇建设用地的扩张来源于对周边耕地的侵占。耕地转入面积为25 67614 hm2,其中12 29330 hm2来源于草地,空间分布上主要集中于白鹿原等台塬地以及洪庆山西部、南部的浅山区,表明地方土地综合整治工作取得较好成效。水域转入面积为 9 68027 hm2,主要来源于耕地、林地和草地,分布在泾河、渭河、灞河沿线以及斗门水库等湖库地区,表明“长安八水”全流域治理等成效显著。林地与草地相互转移,主要散布在西安都市圈南部浅山区、照金香山以及少华山,属于自然植被演替,长安区还出现了集中连片的草地转移为林地现象,与当地林道建
19、设等林业工程相关。22生态系统服务价值变化计算西安都市圈各区(县)生态系统服务价值,结果见表 3。西安都市圈 2000 年 ESV 为 75167 亿表 2西安都市圈土地利用转移矩阵2000 年土地利用类型2020 年转移面积/hm2耕地林地草地水域建设用地未利用地耕地970 126027 7964712 000047 1871682 484119237林地3 21455409 159734 51499613822 8712622563草地12 293306 30583328 848251 771422 2963633151水域1 53742181625699019 3368631224000
20、建设用地8 39659280654363110779143 00189111未利用地23428271514100080321 50938元,2020 年为 723 15 亿元,减少 28 52 亿元,减幅379%,与长株潭都市圈等变化趋势基本一致20。从各区(县)不同年份的 ESV 空间分布来看,西安都市圈ESV 的总体空间分布并未发生改变。北部渭北台塬、北山及南部秦岭地区 ESV 最大,是西安都市圈重要的生态屏障,大面积的林地和草地可以提供多样的生态系统服务;中部渭河沿岸区(县)ESV 最小,13 个区(县)仅贡献了西安都市圈 ESV 的 1205%,由于其处于西安都市圈东西向经济发展轴线上
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