城市生態(tài)用地的空間結(jié)構(gòu)及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)動態(tài)演變_以常州市為例

1、第31卷第19期2011年10月生態(tài)學(xué)報ACTA ECOLOGICA SINICAVol31,No19Oct,2011基金項目:國家自然科學(xué)基項目(70803050,30970507;“十一五”國家科技支撐計劃課題(2009BADC2B03,2008BAJ10B05,2007BAC28B04收稿日期:2011-06-23;修訂日期:2011-08-01*通訊作者Corresponding authorE-mail :yapingye66hotmailcom ,lifengrceesaccn李鋒,葉亞平,宋博文,王如松城市生態(tài)用地的空間結(jié)構(gòu)及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)動態(tài)演變以常州市為例生態(tài)學(xué)報,2011,

2、31(19:5623-5631Li F ,Ye Y P ,Song B W ,Wang R SSpatial structure of urban ecological land and its dynamic development of ecosystem services :a case study in Changzhou City ,ChinaActa Ecologica Sinica ,2011,31(19:5623-5631城市生態(tài)用地的空間結(jié)構(gòu)及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)動態(tài)演變以常州市為例李鋒1,葉亞平2,*,宋博文1,2,王如松1(1城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室,中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究

3、中心,北京100085;2河海大學(xué)水文水資源學(xué)院,南京210098摘要:生態(tài)用地是城市社會-經(jīng)濟-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分,為城市提供多種顯著的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。應(yīng)用遙感、地理信息系統(tǒng)技術(shù)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估等方法,針對城市生態(tài)用地的空間結(jié)構(gòu)與服務(wù)功能演變科學(xué)問題,通過對常州市區(qū)1991、1996、2001和2006年4個時段遙感圖像的處理與比較分析,揭示了常州市區(qū)15a 來城市空間景觀格局的演變規(guī)律,評估了由城市生態(tài)用地改變所導(dǎo)致的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的變化。研究結(jié)果表明,19912006年間,常州市區(qū)生態(tài)用地占市區(qū)面積的比例由89.2%降低至651%。19912001年,林地、農(nóng)田和水體的面積都呈

4、不同程度的下降趨勢。20012006年,林地面積增加基本回到1996年水平。常州市區(qū)生態(tài)用地主要為城市提供了農(nóng)林產(chǎn)品生產(chǎn)、氣候調(diào)節(jié)、涵養(yǎng)水源、水土保持、生物多樣性保護等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。在過去15a 間,由于城市化占用生態(tài)用地,常州市區(qū)生態(tài)用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的經(jīng)濟價值總體降低了193%。其中,農(nóng)田的生態(tài)服務(wù)價值減少最大,減少了323%。研究結(jié)果表明,常州城市空間景觀格局演變與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化之間存在著密切相關(guān)性,研究可為城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)強化、城鄉(xiāng)土地利用規(guī)劃與管理、城市可持續(xù)發(fā)展等提供科學(xué)方法與決策參考。關(guān)鍵詞:城市;生態(tài)系統(tǒng)服務(wù);生態(tài)用地;景觀格局;常州Spatial structure of u

5、rban ecological land and its dynamic development ofecosystem services :a case study in Changzhou City ,ChinaLI Feng 1,YE Yaping 2,*,SONG Bowen 1,2,WANG Rusong 11State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology ,Research Center for Eco-Environmental Sciences ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 10

6、0085,China 2College of Hydrology and Water Resource ,Hohai University ,Nanjing 210098,ChinaAbstract :Ecological land is one of the most important components of urban Social-Economic-Natural Complex Ecosystem ,it can provide various important ecosystem services for urban areasUsing Remote Sensing ,Ge

7、ography Information Science technology and landscape index analysis software ,focusing on the scientific problem of urban ecological land and ecosystem services ,on the basis of analyzing four-phase remote sensing images of Changzhou in 1991,1996,2001and 2006,we got the evolution of landscape spatia

8、l structure of Changzhou during the past 15years and assessed changes of ecosystem services generated by urban ecological landThe results show that the ecological land proportion of land-use decreased from 892%to 651%During 1991to 2001,the areas of forests ,fields and water had a decreasing tendency

9、During 2001to 2006,the areas of forests turned back to that of 1996Ecological land in Changzhou have provided ecosystem services including agricultural and forestry production ,climatic regulation ,conservation of water resource ,soil and water conservation ,biodiversity protection ,etcDuring 1991to

10、 2006,the value of ecosystem services provided by ecological land has reduced 193%The decrease of ecosystem services value provided by agricultural lands was the largest of all and it decreased 323%The results showed strong correlation between landscape spatial structure and ecosystem services of426

11、5生態(tài)學(xué)報31卷Changzhou cityThis paper can provide scientific methods and decision making for strengthening of urban ecosystem services,land use planning and management,urban sustainable development,etcKey Words:city;ecosystem services;ecological land;landscape pattern;Changzhou城市是一類以人類活動為主導(dǎo)的社會-經(jīng)濟-自然復(fù)合生態(tài)系

12、統(tǒng)1,城市土地具有物理屬性、生態(tài)屬性、社會屬性和經(jīng)濟屬性,它是人類社會經(jīng)濟活動賴以生存的載體,也是提供自然生態(tài)服務(wù)的基礎(chǔ)。生態(tài)用地是城市復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,具有十分顯著的生態(tài)服務(wù)功能。城市生態(tài)用地是保障城市社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展和居民生活質(zhì)量所必需的供給、支持、流通、調(diào)節(jié)、孕育等基本生態(tài)服務(wù)功能的最小用地,不但與城市所處的地理位置、自然資源種類、氣候、土壤、地質(zhì)等自然條件有關(guān),而且取決于城市的發(fā)展水平、發(fā)展定位和城市中人群對生活質(zhì)量的要求2。隨著城市化進程的加速,建設(shè)用地需求日益增加,各類用地之間矛盾愈加嚴重3-9,生態(tài)用地不斷遭到侵占10,導(dǎo)致了土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的衰退。因此,保護生態(tài)用

13、地,逐步恢復(fù)生態(tài)破壞嚴重地帶,退還自然生態(tài)用地,不僅能夠使土地生態(tài)服務(wù)得到有效保障,而且對于土地生態(tài)系統(tǒng)平衡,形成生態(tài)安全格局有著十分重要的作用11?！吧鷳B(tài)用地”一詞最早由董雅文提出12。石元春于2001年也提出了生態(tài)用地的概念,隨后石玉林在中國工程院咨詢項目西北地區(qū)水資源配置與生態(tài)環(huán)境保護報告中對生態(tài)用地概念進一步加以闡述13。因與土地利用可持續(xù)性的密切相關(guān),生態(tài)用地的研究逐漸引起學(xué)者們的廣泛關(guān)注14-17,主要研究了生態(tài)用地的定義、分類體系。國外的研究及土地分類中并未將生態(tài)用地作為一項獨立和專門的類型名稱加以明確提出,但在其土地分類體系中滲透了生態(tài)用地的思想11。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指生態(tài)系統(tǒng)為

14、維持人類社會的生產(chǎn)、消費、流通、還原和調(diào)控活動而提供有形或無形的自然產(chǎn)品、環(huán)境資源和生態(tài)公益的能力1,18。1997年,Costanza等在Nature發(fā)表了“全球生態(tài)服務(wù)價值和自然資本”一文,使生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值研究在國際范圍內(nèi)掀起了熱潮18-23。Daily在其標志性著作Nature's Service:Societal Dependence on Natural Ecosystem中從自然生態(tài)系統(tǒng)角度出發(fā)對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進行了定義,并將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能歸納為15類23。20世紀80年代以來,生態(tài)學(xué)家和經(jīng)濟學(xué)家在評價自然資本和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變動方面做了大量研究工作。Costanza等人2

15、2-23對全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及其價值的研究中,將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能劃分為氣候調(diào)節(jié)、水分調(diào)節(jié)、控制水土流失、物質(zhì)循環(huán)、娛樂及文化價值等17種功能,對全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進行了評估,并提出了各種土地利用類型的生態(tài)服務(wù)價值系數(shù)。謝高地等24-25學(xué)者結(jié)合我國特色對Costanza的系數(shù)進行修正,得出中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值當量表。此后許多學(xué)者26-31針對城市、濕地、農(nóng)田等不同生態(tài)系統(tǒng)進行了服務(wù)功能價值的評估。城市是人類土地利用最為強烈的區(qū)域,自然生態(tài)系統(tǒng)受到人類活動的改造最為強烈,對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響也最為顯著,因而城市土地利用方式的變化與生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能之間存在著密切的聯(lián)系32-3

16、3。本文利用遙感、地理信息系統(tǒng)技術(shù),針對城市生態(tài)用地的空間結(jié)構(gòu)與服務(wù)功能演變科學(xué)問題,分析了19912006年間常州市生態(tài)用地的動態(tài)變化,以及由此導(dǎo)致的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)演變。目前常州市處于快速城市化發(fā)展階段,通過對城市空間變化特征和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)兩方面分析的綜合研究,可為城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)強化、城鄉(xiāng)土地利用規(guī)劃與管理、城市可持續(xù)發(fā)展等提供科學(xué)方法與決策參考。1研究區(qū)與研究方法11研究區(qū)概況常州地處江蘇省南部、長江三角洲腹地,位于北緯3109'3204'、東經(jīng)11908'12012',境內(nèi)地勢西南略高,東北略低,地貌類型屬高沙平原,山丘平圩兼有。常州市北亞熱帶季風性濕潤氣

17、候區(qū),氣候溫和濕潤,年平均氣溫163;雨量豐沛,年降水總量10689mm;日照充足,年日照時間20351h;無霜期長,年無霜期237d;常年主導(dǎo)風向為東南風,春夏秋冬四季分明。常州市域總面積4385km2,其中市區(qū)面積1871km2,戶籍人口357萬;下轄金壇、溧陽兩個縣級市和武進、新北、天寧、鐘樓、戚墅堰5個行政區(qū)。12數(shù)據(jù)來源研究區(qū)范圍為常州市區(qū),面積為1871km 2,含常州所轄的5個市轄區(qū)(天寧區(qū)、鐘樓區(qū)、戚墅堰區(qū)、新北區(qū)、武進區(qū),不包括縣級市。選擇的4期LandsatTM /ETM 遙感影像分別是:1991年7月23日、1996年8月3日、2001年7月26日、2006年9月18日。

18、另有12000常州市區(qū)行政圖供參考。參考我國1984年土地利用分類體系和生態(tài)用地相關(guān)分類體系14-17,將研究區(qū)的土地利用類型分為林地、耕地、水體、建設(shè)用地4類。具體土地利用分類見表1。表1土地利用分類Table 1Classification of land use土地利用類型Land use type 內(nèi)容描述Description農(nóng)田Farmland 耕地(灌溉水田、望天田、水澆地、旱地、菜地、園地(果園、桑園、茶園、其他園地、牧草地(天然草地、改良草地、人工草地林地Forest land 有林地、灌木林地、疏林地、未成林造林地、跡地、苗圃水體Water body 河流水面、湖泊水面、水

19、庫水面、坑塘水面、葦?shù)?、溝渠、水工建筑建設(shè)用地Built-up area 居民點及工礦用地(城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民點、獨立工礦用地、特殊用地、交通用地(鐵路、公路、農(nóng)村道路13研究方法131RS 、GIS 技術(shù)在ENVI45支持下,通過人工目視解譯和監(jiān)督分類相結(jié)合的方法分析4期TM /ETM 影像。參考地面資料數(shù)據(jù),通過隨機取樣方法對分類結(jié)果進行Kappa 檢驗,結(jié)果分別是072(1991年,077(1996年,075(2001年,082(2006年,均高于最低允許07精度的要求。在Arcgis92中,合并土地類型后統(tǒng)計農(nóng)田、林地、建設(shè)用地和水體的面積。土地類型變化率公式:C =A j A iA i土

20、地類型變化動態(tài)度公式:D =1n j n i ·A j A i A i式中,A i 、A j 為研究區(qū)一種土地利用類型2個時期的面積(km 2;n j 、n i 分別為2個時期的年份。132生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估方法本文依據(jù)Costanza 等12-13和謝高地等11確定的生態(tài)服務(wù)價值系數(shù),結(jié)合謝高地對中國陸地系統(tǒng)提出的價值當量換算方法,確定了常州市區(qū)生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值。生態(tài)服務(wù)價值系數(shù)=生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當量×全國平均糧食單產(chǎn)市場價值/711。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的計算公式:V =A iR v ,i式中,V 為研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價值(萬元;A i 為研究區(qū)第i 種土地

21、利用類型面積(km 2;R v ,i 為研究區(qū)第i種土地利用類型的生態(tài)服務(wù)價值系數(shù)。2結(jié)果與分析21常州市區(qū)19912006年生態(tài)用地空間結(jié)構(gòu)變化常州市土地利用分布圖見圖1。1991年建設(shè)用地在中心城區(qū)成團分布,沿京杭運河一字排開。生態(tài)用地圍繞城區(qū),具有良好連通性。19912006年,建設(shè)用地以中心城區(qū)為主體,向四面擴張。生態(tài)用地逐漸被建設(shè)用地占據(jù),破碎化加劇。土地利用類型分布由1991年農(nóng)田水體建設(shè)用地林地,變化為2006年的農(nóng)田建設(shè)用地水體林地。生態(tài)用地中農(nóng)田所占的比例最大,水體次之,林地最少(圖2。從常州市前后4期土地利用動態(tài)變化數(shù)據(jù)(表2可以看出,生態(tài)用地中林地在19911996年間減

22、少223%,農(nóng)田在20012006526519期李鋒等:城市生態(tài)用地的空間結(jié)構(gòu)及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)動態(tài)演變以常州市為例年間減少176%,水體在19962001年間減少109%。建設(shè)用地面積增長迅速,19911996年間增長動態(tài)度最大達到111%。19912006年間,生態(tài)用地總體減少27%,耕地減少32%,林地減少23%,水體減少9%,建設(shè)用地增加率達到了222%(圖3 。圖1常州市區(qū)19912006年土地利用狀況Fig1Land use of Changzhou from 1991to 20062001年以前,農(nóng)田占市區(qū)總面積的533%以上,是常州市區(qū)最主要的土地利用類型,在19912006年間

23、持續(xù)減少,減少的381km 2轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地。2006年以后,農(nóng)田和建設(shè)用地成為市區(qū)的主要土地類型。建設(shè)用地的面積增長率達到了2219%,而農(nóng)田面積由1991年的649%減低到439%。比較1991年與2006年耕地的轉(zhuǎn)移矩陣(表3,土地的利用轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在耕地與建設(shè)用地之間,耕地面積從1214km 2減少至822km 2,建設(shè)用地的面積由203km 2劇增至654km 2增加了兩倍多,而其中主要來自于耕地的轉(zhuǎn)化,減少的3926265生態(tài)學(xué)報31卷km 2耕地有972%轉(zhuǎn)化成了建設(shè)用地。19912006年間常州市區(qū)林地、水體的面積變化比較平穩(wěn),波動幅度小。林地在19912001年間面積減少了3

24、10km 2,減少率達到234%,20012006年間林地面積增加11.1km 2。水體面積在19911996、20012006年間變化較小,19962001年間減少356km 2。表2常州市區(qū)19912006年各土地利用類型面積變化率和動態(tài)率Table 2Change rate and dynamic degree of areas of various types of land-use of Changzhou in 19912006土地利用類型Land use type 變化率Area change rate /%199119961996200120012006動態(tài)度Dynamic d

25、egree199119961996200120012006林地Forest land 222912071218372201203農(nóng)田Farmland 9219461764153158294水體Water body 1911086073032181012建設(shè)用地Built-up area 666245033319111755 53圖2常州市區(qū)19912006年各土地利用類型面積變化Fig2Areas of different types of urban land-use in ChangzhouCity from 1991,1996,2001to 2006圖3常州市區(qū)19912006年生態(tài)用地

26、與建設(shè)用地比例變化Fig3Proportion change of ecological land and built-up area inChangzhou City from 1991,1996,2001to 2006總體來看,常州市區(qū)在19911996年間建設(shè)用地增長最快,生態(tài)用地減少最快,19962001年次之,20012006年建設(shè)用地增加幅度最小,生態(tài)用地減少速度變緩,這和15年間政府重視生態(tài)規(guī)劃和公民生態(tài)保護意識提高有關(guān)。表3常州市區(qū)19912006年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣Table 3Land-use dynamic variation of Changzhou in 1991200

27、6土地利用類型Land use type 1991年總面積Total area /km 2林地Forest land農(nóng)田Farmland水體Water body建設(shè)用地Built-up area減少面積Area reduced /km 23224542144927建設(shè)用地Built-up area 2033439148增加面積Area added /km 24512006年總面積Total area /km 2187210282229465422常州市區(qū)19912006年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)演變221生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)演變分析(1農(nóng)田常州市區(qū)1991年的糧食產(chǎn)量為7755萬t ,2001年為5732萬t ,

28、2006年又降至4033萬t 。而常州市區(qū)726519期李鋒等:城市生態(tài)用地的空間結(jié)構(gòu)及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)動態(tài)演變以常州市為例5628 生 態(tài) 學(xué) 報 31 卷 2001 年為 147 81 萬人， 2006 年達到了 199 28 萬人。 糧食產(chǎn)量的負增長 城鎮(zhèn)人口數(shù)量 1991 年為 82 8 萬人， 與人口數(shù)量的急劇增加形成鮮明對比 ， 農(nóng)業(yè)面積的減少和農(nóng)田種植結(jié)構(gòu)的改變 ， 導(dǎo)致單位面積糧食產(chǎn)量的劇 減， 使得農(nóng)田提供的生物生產(chǎn)功能變小 ， 削弱了農(nóng)田的生態(tài)服務(wù)功能。 （ 2 ） 林地 2005 年常州園林綠地面積比 2001 年增長了 266% ， 據(jù) 2007 年統(tǒng)計年鑒， 而 200

29、5 2006 年間， 減少了 36. 9% ， 可見城市發(fā)展對園林綠地的侵占十分嚴重 。常州市區(qū)的林地面積主要分布在市區(qū)新北區(qū)的西北部分 以及武進區(qū)的東南角， 由于這些區(qū)域離城市中心有一定距離 ， 受城市化影響不明顯， 武進區(qū)東南部德低山丘陵 所以林地面積較其他地區(qū)多， 對減少水土流失、 生物固氮起到了很好的作用。林地斑塊形狀 區(qū)為天目山余脈， 趨于復(fù)雜化， 這與林地的鑲嵌式的占用、 分割破碎有直接關(guān)系。破碎化將削弱綠地的生態(tài)作用， 并可能導(dǎo)致林 地生物多樣性及內(nèi)部生物種的減少 。 （ 3 ） 水體 常州市域范圍內(nèi)水系景觀連通性高 、 縱橫交錯， 為城市主導(dǎo)景觀， 包括北面的長江， 境內(nèi)的太湖

30、、 滆湖兩大 穿城而過的京杭大運河， 及其他大小河流、 湖泊、 濕地等。21 世紀初， 常州市河流被填埋， 被阻隔了與其 湖泊， 他水系之間的流通， 使水系遭受破壞， 喪失或改變了原有的生態(tài)功能， 影響了水系之間的正常水體和養(yǎng)分循 降低了水體和對污染物的稀釋吸納能力 ， 間接地導(dǎo)致水環(huán)境的惡化， 降低了水體的生態(tài)服務(wù)功能效率 。 因 環(huán)， 滆湖湖面出現(xiàn)大面積圍網(wǎng)養(yǎng)殖， 湖面被割據(jù)成大小的養(yǎng)殖區(qū)域， 水體的完整性受到破 水產(chǎn)養(yǎng)殖經(jīng)濟效益驅(qū)使， 壞， 同時因養(yǎng)殖投放飼料引起水體富營養(yǎng)化 ， 達到水體自凈能力上限， 水體的生態(tài)服務(wù)功能受到很大程度的 削弱。 2 2 2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)改變的經(jīng)濟價值評估

31、 結(jié)合不同土地利用類型的生態(tài)服務(wù)價值系數(shù) （ 表 4 ） ， 估算常州市區(qū) 依據(jù)常州市 4 期土地利用變化數(shù)據(jù)， 2006 年水體面積減少為常州 土地利用空間變化所引起的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)經(jīng)濟價值的變化 （ 表 5 ） 。 結(jié)果表明， 市區(qū)的 15 7% ， 所提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)經(jīng)濟價值卻占市區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值量的 48 3% 。因此， 水體是提 供給常州市區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的主要土地利用類型 ， 大面積水體整體所能提供的生態(tài)服務(wù)價值比零散水體 更大， 而且其自身修復(fù)、 調(diào)節(jié)能力更好。常州市武進區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值在 1991 2006 年均能在常州生態(tài)系 滆湖起到了很大的作用。新北區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服

32、務(wù)價值在 15 年間劇烈減少， 說 統(tǒng)中保持最高的服務(wù)價值量， 明城市化侵占了大量的農(nóng)田。1991 2006 年， 生態(tài)用地所提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)經(jīng)濟價值降低了 19 3% 。 林 32 3% 和 8 5% 。其中， 地、 農(nóng)田和水體生態(tài)服務(wù)價值降低的比例分別是 23 4% ， 農(nóng)田的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值減 2001 少最大， 減少了 23978 萬元。1991 2001 年， 生態(tài)用地所提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值都呈現(xiàn)降低趨勢 ， 2006 年， 林地服務(wù)價值有所提高， 提高率達到 12 2% 。其主要原因是常州市城市規(guī)劃中更加重視綠地和水體 的作用， 對其進行了有效的保護。這 15 年間建設(shè)用地提供

33、的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值負數(shù)值不斷增加 ， 增長率與其 2006 年建設(shè)用地的負值價值量相當于生態(tài)系統(tǒng)總價值量的 12% 。因此從 面積增長率一致， 達到了 221 9% ， 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值角度來看， 建設(shè)用地作為城市生態(tài)系統(tǒng)重要組成部分 ， 同時也是顯著導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價 值降低的土地利用類型， 適時控制建設(shè)用地發(fā)展， 合理布局是城市發(fā)展必須考慮的問題 。 表4 Table 4 土地利用類型 Land use type 生態(tài)服務(wù)價值系數(shù) Value coefficients / （ 元 / hm2 ） 不同類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù) Value coefficients of ecosystem

34、service for different ecosystems 林地 Forest land 134106 8 農(nóng)田 Farmland 6114 1 水體 Water body 48082 7 ， 33 建設(shè)用地 Builtup area 5372 1 林地、 農(nóng)田和水體生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)參考謝高地等24 ， 建設(shè)用地服務(wù)價值系數(shù)參考自段瑞娟等 http： / / www ecologica cn 19 期 李鋒 以常州市為例 等： 城市生態(tài)用地的空間結(jié)構(gòu)及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)動態(tài)演變 表5 常州市區(qū) 1991 2006 年不同土地利用類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值 5629 Table 5 土地利用

35、類型 Land use type 林地 Forest land 農(nóng)田 Farmland 水體 Water body up area 建設(shè)用地 Built- The value of ecosystem services of different landuse types of Changzhou from 1991 to 2006 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的經(jīng)濟價值 Economic value / 萬元 1991 年 178182 74243 154653 10909 1996 年 138457 67408 157602 18177 2001 年 121739 61031 140485 26362 2

36、006 年 136564 50265 141512 35113 3 結(jié)論與討論 ， “單一發(fā)展軸， ； 90 年代 ， “紡錘 常州城市空間演變主要經(jīng)歷了 3 個階段： 20 世紀 90 年代之前 一城四點 ” ； 21 世紀初期 ， “沿南北方向集中連片的圈層式發(fā)展格局 ” 。常州市城市功能和整體用地 十字形、 單中心結(jié)構(gòu)” 結(jié)構(gòu)伴隨城市空間演變進行了不同程度的重組 ， 但城市規(guī)劃的主題一直是將城市空間格局最大程度地迎合社 會經(jīng)濟的發(fā)展， 而忽略了生態(tài)用地的保護與規(guī)劃。 本文從城市生態(tài)系統(tǒng)空間和功能兩個方面探討了 1991 2006 年 4 個時期常州市區(qū)的生態(tài)用地演變。 結(jié)果表明， 常州市

37、區(qū)正逐漸由農(nóng)田為主的景觀格局轉(zhuǎn)變?yōu)橐越?設(shè)用地為主導(dǎo)的城市景觀格局， 在 1991 2006 年生態(tài)用地空間結(jié)構(gòu)和面積發(fā)生劇烈變化 ， 生態(tài)用地占市區(qū)面 積的比例由 89 2% 降低至 65 1% 。其中， 農(nóng)田的生態(tài)服務(wù)價值減少最大， 減少了 32 3% 。生態(tài)用地所提供的 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值降低了 19 3% ， 常州城市空間景觀格局演變與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化之間存在著密切相關(guān)性 。 本文收集了常州市區(qū) 4 期遙感數(shù)據(jù)， 年份跨度大、 間隔平均， 較好的還原了 15 年間常州市土地利用的相 對變化情況。同時從空間結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)兩個角度 ， 探討了城市生態(tài)用地的演變， 并將生態(tài)用地的結(jié)構(gòu) 與生

38、態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在空間上聯(lián)系起來 。 （ 1 ） 遙感數(shù)據(jù)處理的準確性 （ 2 ） 生態(tài)用地的分類與邊界 遙感數(shù)據(jù)的分辨率一直是影響土地利用分類的問題。 本文中著重比較各 生態(tài)用地的分類還未形成完整的體系， 學(xué)者中存在多種不同的分類方法。 時間段各生態(tài)用地類型的相對變化 ， 因此各生態(tài)用地類型面積絕對值的誤差對結(jié)論影響不大 。 本文所指的生態(tài)用地側(cè)重于其提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù) ， 具體是指除城市建設(shè)用地以外的林地、 農(nóng)田、 水體、 園林 它既包括城市中的生態(tài)用地， 也包 綠地以及生態(tài)儲備用地等。對于城市生態(tài)用地的邊界也不是統(tǒng)一確定的 ， 城市中和城市周邊生態(tài)用地提 括城市周邊未城市化的土地。由于生態(tài)系統(tǒng)

39、類型和受人類活動影響程度不同 ， 供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)也有差別， 本文從林地、 農(nóng)田和水體不同生態(tài)系統(tǒng)類型進行研究 ， 以后可從城鄉(xiāng)梯度等方面 考慮。 （ 3 ） 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的經(jīng)濟價值 本文將國內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的經(jīng)濟價值系數(shù)進行綜合 ， 以謝高地等提出 的中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當量為基礎(chǔ) ， 對研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)經(jīng)濟價值進行估算有待進一步精確 ， 本文 對由于生態(tài)用地結(jié)構(gòu)改變所導(dǎo)致的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化的經(jīng)濟價值評估 ， 只是提供一個大致相對的數(shù)據(jù)， 為領(lǐng) 導(dǎo)和有關(guān)部門提供一個決策依據(jù) ， 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的某些方面是無法用經(jīng)濟價值衡量的 。 References： 1 Ma S J，Wang R S

40、 The socialeconomicnatural complex ecosystem Acta Ecologica Sinica， 1984 ， 4 （ 1 ） ： 1-9 2 Li F，Yang W R，Zhang X F，Wang R S Urban land for ecological services and its optimization approach in Changzhou City of China China Population，Resource and Environment， 2009 ， 19 （ Special） ： 343-347 3 Jomaa I，

41、Auda Y，Saleh B A，Hamzé M，Safi S Landscape spatial dynamics over 38 years under natural and anthropogenic pressures in Mount Lebanon Landscape and Urban Planning， 2008 ， 87 （ 1 ） ： 67-75 4 SundellTurner N M，Rodewald A D A comparison of landscape metrics for conservation planning Landscape and Ur

42、ban Planning， 2008 ， 86 （ 3 / 4 ） ： 219-225 5 Huang S L，Wang S H，Budd W W Sprawl in Taipei' s periurban zone： responses to spatial planning and implications for adapting global environmental change Landscape and Urban Planning， 2009 ， 90 （ 1 /2 ） ： 20-32 http： / / www ecologica cn 5630 生 態(tài) 學(xué) 報 3

43、1 卷 6 Bohnet I C，Pert P L Patterns，drivers and impacts of urban growtha study from Cairns，Queensland，Australia from 1952 to 2031 Landscape 2010 ， 97 （ 4 ） ： 239-248 and Urban Planning， 7 Li Y F，Zhu X D，Sun X，Wang F Landscape effects of environmental impact on bayarea wetlands under rapid urban expan

44、sion and development policy： a case study of Lianyungang，China Landscape and Urban Planning， 2010 ， 94 （ 3 /4 ） ： 218-227 8 Su W Z，Gu C L，Yang G S，Chen S，Zhen F Measuring the impact of urban sprawl on natural landscape pattern of the western Taihu Lake 2010 ， 95 （ 1 /2 ） ： 61-67 watershed，China Land

45、scape and Urban Planning， 9 Pauleit S，Ennos R，Golding Y Modeling the environmental impacts of urban land use and land cover changea study in Merseyside，UK Landscape and Urban Planning， 2005 ， 71 ： 295-310 10 Zhang D P，Li D Z，Liu K S Do not ignore ecological land in planning revision China Land， 2006

46、 ，（ 12 ） ： 26-27 11 Deng H B，Chen C D，Liu X，Wu G Conception and function classification of regional ecological land Acta Ecologica Sinica，2009 ，29 （ 3 ） ： 1519-1524 12 Dong Y W，Zhou W，Zhou L，Zhou H Ecological protection of urbanized area （ 2 ） ： 6-10 13 Zhang H Q，Wang L X，Jia B Q A conception of eco

47、logical land use and its function classification in arid area in Northwest China Chinese Journal of EcoAgriculture， 2004 ， 12 （ 2 ） ： 5-8 14 Tang Y P，Zhang Z Y，Sun Y C，Wen J，Yao L Y，Li Y Prediction and planning of ecological land in Tianjin，China China Technology Achievement， 2008 ，（ 11 ） ： 4-11 15

48、Chen J，Shi P J Discussion on functional land use classification system Journal of Beijing Normal University： Natural Science，2005 ，41 （ 5 ） ： 536-540 16 Yue J，Zhang X M A discussion on the classification of land use in China Arid Land Geography， 2003 ， 26 （ 1 ） ： 78-88 17 Deng X W，Sun Y C， Han S J G

49、eneral principles of urban ecological land classification and planning Chinese Journal of Applied Ecology， 2005 ， 16 （ 10 ） ： 2003-2006 18 Wang R S，Hu D，Wang X R，Tang L J Urban EcoService Beijing： Chinese Meteorological Press， 2004 ： 20-29 19 Losey J E，Vaughan M The economic value of ecological serv

50、ices provided by insects BioScience， 2006 ， 56 （ 4 ） ： 311-323 20 Boyd J，Banzhaf S What are ecosystem services？ The need for standardized environmental accounting units Ecological Economics， 2007 ， 63 （ 2 / 3 ） ： 616-626 21 Wallace K J Classification of ecosystem services： problems and solutions Bio

51、logical Conservation， 2007 ， 139 （ 3 /4 ） ： 235-246 22 Costanza R，d'Arge R， De Groot R，F(xiàn)arber S，Grasso M，Hannon B，Limburg K， Naeem S，O'Neill R V，Paruelo J， Raskin R G，Sutton P， van 1997 ， 386 （ 6630 ） ： 253-260 den Belt M The value of the world's ecosystem services and natural capital Na

52、ture， 23 Daliy G Nature Services： Societal Dependence on Natural Ecosystem Washington DC： Island Press， 1997 24 Xie G D，Lu C X，Leng X F，Zheng D，Li S C Ecological assets valuation of the Tibetan Plateau Journal of Natural Resources 2003 ， 18 （ 2 ） ： 189-196 25 Xie G D，Lu C X，Cheng S K Progress in eva

53、luating the global ecosystem services Resources Science， 2001 ， 23 （ 6 ） ： 5-9 26 Sun X Z，Zhou H L，Xie G D Ecological services and their values of Chinese agroecosystem China Population Resources and Environment， 2007 ， 17 （ 4 ） ： 55-60 27 Peng J，Wang Y L，Chen Y F，Li W F，Jiang Y Y Economic value of

54、urban ecosystem services： a case study in Shenzhen Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis， 2005 ， 41 （ 4 ） ： 594-604 28 Xing K，Xiao D N Wetland ecosystem service valuationa case researches on Panjin area Acta Ecologica Sinica， 2002 ， 22 （ 8 ） ： 1345-1349 29 Zhuang D C The Evaluation of

55、 the ecosystem services value in Dongting Lake wetland Economic Geography， 2004 ， 24 （ 3 ） ： 391-394 30 Cui L J Evaluation on functions of Poyang Lake ecosystem Chinese Journal of Ecology， 2004 ， 23 （ 4 ） ： 47-51 31 Song L J，Cai B C，Lu G F Evaluation and adjustment of ecosystem service' s value of Tongling City Ecological Economy，2005 ，（ 10 ） ： 156-159 32 Zhang F T，Su W C，Zhao