区域一体化地区的土地利用与生态服务价值研究——以双莱先行区为例

doi:10.16258/j.cnki.1674-5906.2023.06.018

生态环境学报 ›› 2023, Vol. 32 ›› Issue (6): 1163-1172.DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2023.06.018

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区域一体化地区的土地利用与生态服务价值研究——以双莱先行区为例

刘霞¹(), 郭澍², 王琳¹^,^*()

1.中国海洋大学环境科学与工程学院，山东青岛 266000
2.中国科学院大学生命科学学院，北京 100049

收稿日期:2023-01-18 出版日期:2023-06-18 发布日期:2023-09-01
通讯作者: *王琳，女，博士研究生导师。E-mail: 18915959478@163.com
作者简介:刘霞（1994年生），女，硕士，研究方向为环境管理。E-mail: 18305183867@163.com
基金资助:
2021年济南市水务科技项目(JNSWKJ202103)

Study on the Value of Land Use and Ecological Services in the Region of Regional Integration: Take Shuanglai Pilot Area as An Example

LIU Xia¹(), GUO Shu², WANG Lin¹^,^*()

1. College of Environmental Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266000, P. R. China
2. College of Life Sciences, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, P. R. China

Received:2023-01-18 Online:2023-06-18 Published:2023-09-01

摘要/Abstract

摘要：

区域一体化先行区是统筹区域发展的重要保障，在整合区域资源、实现合作共赢、推进经济协调发展的同时，增加了生态用地风险与压力，影响了生态用地规模与生态服务功能。探讨区域一体化背景下的土地利用与生态服务价值关系，对管理区域环境、制定发展决策、平衡地区经济与生态保护均具有重要意义。“双莱先行区”作为山东省首个区域一体化发展先行区，研究其土地利用变化与生态服务价值（ESV）对实现生态文明建设与经济的协同发展具有重要意义。基于此，以双莱先行区为研究区域，选取2000—2020年土地利用数据和经济数据，采用土地利用动态度、ESV当量因子评估、敏感性指数、空间自相关等方法，评估了不同土地类型、不同生态功能、不同区域的ESV变化，分析了土地利用与ESV的空间相关性。与以往研究不同，研究修正当量因子价值时，不采用省份平均粮食单产量，而是莱西、莱阳各自的单产量，尽可能保障计算结果的准确性与真实性。研究表明：除耕地、林地面积减少外，草地、湿地、水体、建设用地面积均增加，建设用地增量最大；各用地类型单一动态度有所差异，例如草地增加10.1%，而耕地降低了0.29%，呈现相反变化趋势；近20年双莱先行区整体生态服务价值呈现持续增长趋势，总增加ESV 23.2亿元，所有用地类型ESV敏感性均<1；ESV与综合土地利用变化在2000—2020年间，呈现单峰趋势；不同用地类型对ESV影响不同，耕地对ESV变化的贡献率最大，是双莱先行区ESV变化的主要影响因素。总体而言，该研究可为区域一体化的生态保护与经济协同发展提供科学参考。

关键词: 土地利用, 土地利用变化, 生态服务价值, 空间自相关, 区域一体化, 先行区

Abstract:

The pilot area of regional integration is an important guarantee for the coordinated development of the region. While integrating regional resources, achieving win-win cooperation, and promoting economic and coordinated development, it has increased the risk and pressure of ecological land use, affecting the scale and function of ecological land use. Exploring the relationship between land use and ecological service value under the background of regional integration has important significance for managing regional environment, making development decisions, and balancing regional economic and ecological protection. “Shuanglai Pilot Area” as the first regional integration development pilot area in Shandong Province, studying its land use change and ecological service value (ESV) has important significance for the coordinated development of ecological civilization and economy. Therefore, taking Shuanglai pilot area as the research area, selecting land use data and economic data from 2000 to 2020, using land use dynamic, ESV equivalent factor evaluation, sensitivity index, spatial autocorrelation and other methods, evaluated the ESV changes of different land types, different ecological functions, and different regions, and analyzed the spatial correlation between land use and ESV. Unlike previous studies, when correcting the equivalent factor value, this study did not use the average grain yield per unit area of the province, but the grain yield per unit area of Laixi and Laiyang respectively, to ensure the accuracy and authenticity of the calculation results as much as possible. The study shows that, except for a decrease in arable land and forest area, grassland, wetland, water body, and construction land area have increased, with construction land having the largest increase. The dynamic degree of each land use type has some differences. For example, grassland increased by 10.10%, while arable land decreased by 0.29%, showing an opposite trend. In the past 20 years, the overall ecological service value of Shuanglai pilot area has shown a continuous upward trend, with a total increase of 2.322 billion yuan ESV, and the ESV sensitivity of all land use types is less than 1. The ESV and comprehensive land use change showed a single-peak trend from 2000 to 2020. Finally, different land use types have different impacts on ESV, and arable land has the largest contribution rate to ESV changes, which is the main influencing factor of ESV changes in Shuanglai pilot area. Overall, this study can provide scientific reference for the ecological protection and coordinated development of regional integration.

Key words: land use, land use change, ecological service value, spatial autocorrelation, regional integration, antecedent zone

中图分类号:

X144
X196

刘霞, 郭澍, 王琳. 区域一体化地区的土地利用与生态服务价值研究——以双莱先行区为例[J]. 生态环境学报, 2023, 32(6): 1163-1172.

LIU Xia, GUO Shu, WANG Lin. Study on the Value of Land Use and Ecological Services in the Region of Regional Integration: Take Shuanglai Pilot Area as An Example[J]. Ecology and Environment, 2023, 32(6): 1163-1172.

图/表 12

参考文献 32

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地区	年份	各土地利用类型占比/%
地区	年份	耕地	林地	草地	湿地	水体	建设用地
双莱先行区	2000	87.9	1.25	0.38	0.18	1.38	8.91
	2010	86.4	0.31	0.89	0.29	2.68	9.43
	2020	84.0	0.31	1.09	0.50	1.50	12.6
莱西市	2000	88.0	0.64	0.12	0.08	0.86	10.3
	2010	86.1	0.09	0.29	0.44	2.88	10.2
	2020	83.2	0.08	0.74	0.88	1.00	14.1
莱阳市	2000	87.8	1.82	0.58	0.28	1.83	7.69
	2010	86.6	0.53	1.47	0.16	2.52	8.72
	2020	84.6	0.53	1.44	0.16	1.97	11.3

地区	年份	各土地利用类型占比/%
地区	年份	耕地	林地	草地	湿地	水体	建设用地
双莱先行区	2000	87.9	1.25	0.38	0.18	1.38	8.91
	2010	86.4	0.31	0.89	0.29	2.68	9.43
	2020	84.0	0.31	1.09	0.50	1.50	12.6
莱西市	2000	88.0	0.64	0.12	0.08	0.86	10.3
	2010	86.1	0.09	0.29	0.44	2.88	10.2
	2020	83.2	0.08	0.74	0.88	1.00	14.1
莱阳市	2000	87.8	1.82	0.58	0.28	1.83	7.69
	2010	86.6	0.53	1.47	0.16	2.52	8.72
	2020	84.6	0.53	1.44	0.16	1.97	11.3

土地类型	单一土地利用动态度/%
	双莱先行区			莱西市			莱阳市
	2000—2010年	2010—2020年	2000—2020年	2000—2010年	2010—2020年	2000—2020年	2000—2010年	2010—2020年	2000—2020年
耕地	-0.18	-0.29	-0.23	-0.22	-0.34	-0.28	-0.13	-0.24	-0.18
林地	-30.7	0.01	-3.77	-66.0	0.00	-4.34	-7.18	0.02	-3.59
草地	5.96	2.21	10.1	5.47	17.0	24.78	15.2	-0.26	7.30
湿地	3.77	7.49	9.03	8.25	10.3	53.14	-4.39	0.14	-2.16
水体	4.93	-4.41	0.51	7.03	-6.58	0.76	3.73	-2.13	0.40
建设用地	0.54	3.41	2.09	-0.05	3.81	1.87	1.34	2.97	2.36

土地类型	单一土地利用动态度/%
	双莱先行区			莱西市			莱阳市
	2000—2010年	2010—2020年	2000—2020年	2000—2010年	2010—2020年	2000—2020年	2000—2010年	2010—2020年	2000—2020年
耕地	-0.18	-0.29	-0.23	-0.22	-0.34	-0.28	-0.13	-0.24	-0.18
林地	-30.7	0.01	-3.77	-66.0	0.00	-4.34	-7.18	0.02	-3.59
草地	5.96	2.21	10.1	5.47	17.0	24.78	15.2	-0.26	7.30
湿地	3.77	7.49	9.03	8.25	10.3	53.14	-4.39	0.14	-2.16
水体	4.93	-4.41	0.51	7.03	-6.58	0.76	3.73	-2.13	0.40
建设用地	0.54	3.41	2.09	-0.05	3.81	1.87	1.34	2.97	2.36

城市	年份	林地	草地	耕地	湿地	水体
莱西市	2000	39.9	16.6	11.2	77.8	64.4
	2010	37.4	15.5	10.5	72.8	60.3
	2020	31.5	13.1	8.85	61.3	50.8
莱阳市	2000	24.7	10.2	6.87	47.7	39.5
	2010	34.9	14.5	9.80	67.9	56.2
	2020	28.4	11.8	7.98	55.3	45.8

区域一体化地区的土地利用与生态服务价值研究——以双莱先行区为例

Study on the Value of Land Use and Ecological Services in the Region of Regional Integration: Take Shuanglai Pilot Area as An Example

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生态系统服务功能	所占比例/%			ESV增量(RMB)/(10⁸ yuan)			年变化率/%
生态系统服务功能	2000年	2010年	2020年	2000—2010年	2010—2020年	2000—2020年	2000—2010年	2010—2020年	2000—2020年
食物生产	11.2	10.5	10.96	0.20	0.44	0.65	11.3	4.65	16.5
原材料生产	4.81	4.28	4.46	0.09	0.12	0.21	7.57	5.04	13.0
气体调节	8.75	7.98	8.38	0.22	0.28	0.51	9.56	6.89	17.1
气候调节	12.0	11.4	12.1	0.44	0.75	1.19	18.7	9.14	29.5
水文调节	12.4	14.7	13.1	-1.11	2.43	1.32	62.7	-17.7	34.0
废物处理	18.3	19.8	18.9	-0.60	2.33	1.73	38.4	-7.13	28.5
保持土壤	17.0	15.7	16.5	0.41	0.57	0.98	9.66	6.42	16.7
维持生物多样性	12.6	12.1	12.3	0.07	0.73	0.80	17.1	1.48	18.9
提供美学景观	3.01	3.50	3.19	-0.21	0.57	0.36	63.3	-14.3	39.9

城市	年份	耕地	林地	草地	湿地	水域
莱西市	2000	0.92	0.02	0.00	0.00	0.05
	2010	0.88	0.07	0.07	0.09	0.22
	2020	0.82	0.03	0.03	0.02	0.02
莱阳市	2000	0.82	0.06	0.01	0.02	0.10
	2010	0.82	0.02	0.02	0.01	0.13
	2020	0.84	0.02	0.02	0.01	0.11

[1]	王琳, 卫伟. 黄土高原典型县域生态系统服务变化特征及驱动因素[J]. 生态环境学报, 2023, 32(6): 1140-1148.
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[3]	张钧韦, 夏圣洁, 陈慧儒, 刘艳红. 山西中部城市群景观格局演变对其热环境的影响研究[J]. 生态环境学报, 2023, 32(5): 943-955.
[4]	李建辉, 党争, 陈琳. 黄河几字弯都市圈PM_2.5时空特征及影响因素分析[J]. 生态环境学报, 2023, 32(4): 697-705.
[5]	王铁铮, 瞿心悦, 刘春香, 李有志. 东江湖水质时空变化规律及其与流域土地利用的关系[J]. 生态环境学报, 2023, 32(4): 722-732.
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[7]	李语诗, 夏志业, 张蕾. 基于SSPs多情景目标的2030年成渝经济圈土地利用碳排放预测及其空间优化[J]. 生态环境学报, 2023, 32(3): 535-544.
[8]	盛美君, 李胜君, 杨昕玥, 王蕊, 李洁, 李刚, 修伟明. 华北潮土农田土壤酶活性对土地利用强度的响应特征探讨[J]. 生态环境学报, 2023, 32(2): 299-308.
[9]	王全超, 吉恒宽, 李思敏, 李财生, 侯正伟, 邓万刚, 吴治澎, 王登峰. 海南东寨港流域土壤-溪流连续体溶解态黑碳分子特征及其界面转化机制[J]. 生态环境学报, 2023, 32(1): 139-149.
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[11]	王超越, 郭先华, 郭莉, 白丽芳, 夏利林, 王春博, 李廷真. 基于FLUS-InVEST的西北地区土地利用变化及其对碳储量的影响——以呼包鄂榆城市群为例[J]. 生态环境学报, 2022, 31(8): 1667-1679.
[12]	王超, 杨倩楠, 张池, 李祥东, 陈静, 张晓龙, 陈金洁, 刘科学. 东南湿润区典型丹霞地貌土壤有机碳组分及其敏感性研究[J]. 生态环境学报, 2022, 31(6): 1132-1140.
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[14]	陈金凤, 余世钦, 符加方, 徐国良, 于波, 赖晓群, 胡思源, 张开渠, 刘家华. 华南红层地貌区不同利用方式土壤质量特征及其影响因素——以南雄盆地为例[J]. 生态环境学报, 2022, 31(5): 918-930.
[15]	杨贤房, 陈朝, 郑林, 万智巍, 陈永林, 王远东. 稀土矿区不同土地利用类型土壤细菌群落特征及网络分析[J]. 生态环境学报, 2022, 31(4): 793-801.

年份	不同生态系统类型的价值变化 (RMB)/(10⁸ yuan)
年份	林地	草地	耕地	湿地	水体	合计
2000	2.50	1.02	53.8	0.68	4.48	61.8
2010	0.77	1.10	72.8	1.65	12.83	88.3
2020	0.92	1.36	72.27	3.09	7.33	85.0
平均比重	1.78%	1.48%	84.3%	2.31%	10.5%	—
ESV增量	-1.58	0.34	18.47	2.41	2.85	23.2
增长率	-63.2%	33.3%	34.3%	354%	63.6%	37.6%

年份	不同生态系统类型的价值变化 (RMB)/(10⁸ yuan)
年份	林地	草地	耕地	湿地	水体	合计
2000	2.50	1.02	53.8	0.68	4.48	61.8
2010	0.77	1.10	72.8	1.65	12.83	88.3
2020	0.92	1.36	72.27	3.09	7.33	85.0
平均比重	1.78%	1.48%	84.3%	2.31%	10.5%	—
ESV增量	-1.58	0.34	18.47	2.41	2.85	23.2
增长率	-63.2%	33.3%	34.3%	354%	63.6%	37.6%

年份	生态服务价值变化 (RMB)/(10⁸ yuan)
年份	地区	林地	草地	耕地	湿地	水体	合计
2000	莱西市	0.79	0.79	30.6	0.18	1.71	34.1
2000	莱阳市	1.71	0.23	23.2	0.50	2.77	28.4
2010	莱西市	0.12	0.15	33.7	1.18	6.49	41.6
2010	莱阳市	0.65	0.95	38.2	0.47	6.34	46.6
2020	莱西市	0.13	0.45	35.5	2.62	2.42	41.1
2020	莱阳市	0.79	0.91	36.7	0.47	4.91	43.8

年份	生态服务价值变化 (RMB)/(10⁸ yuan)
年份	地区	林地	草地	耕地	湿地	水体	合计
2000	莱西市	0.79	0.79	30.6	0.18	1.71	34.1
2000	莱阳市	1.71	0.23	23.2	0.50	2.77	28.4
2010	莱西市	0.12	0.15	33.7	1.18	6.49	41.6
2010	莱阳市	0.65	0.95	38.2	0.47	6.34	46.6
2020	莱西市	0.13	0.45	35.5	2.62	2.42	41.1
2020	莱阳市	0.79	0.91	36.7	0.47	4.91	43.8