忻州市土地利用与生态系统服务价值时空变化
段宝玲1，卜玉山2
【摘 要】生态系统服务时空变化研究能够为自然资源管理与土地利用规划提供指导。基于忻州市2000，2010年土地利用数据，分析了忻州市土地利用与生态系统服务价值时空变化，探究了土地利用对生态系统服务价值的影响。结果表明，2000—2010年忻州市土地利用变化整体表现为耕地与湿地减少，林地、草地、水体与建设用地增加的趋势；耕地主要转变为草地，林地主要转变为草地与耕地，草地主要转变为林地与耕地。生态系统服务降低的区域（集中于西南部）占忻州市总面积的1.66%，而增加的区域（集中于中部）占2.45%；代县、繁峙、偏关、五台、忻府与原平生态系统服务表现为增加趋势（忻府与原平增加幅度最大），其他县区表现为降低（静乐与岢岚降低幅度最大）趋势。食物生产主要由耕地、建设用地与草地的变化引起，原材料生产主要受林地控制，气候调节与土壤保持等调节、支持与文化服务主要受林地、草地、湿地与水体变化控制。未来应加强自然资源保护，继续实施退耕还林（草）等恢复政策。 【期刊名称】山西农业科学 【年(卷),期】2018(046)007 【总页数】7
【关键词】土地利用变化；生态系统服务；价值评估；忻州市 基金项目：国家自然科学基金项目（41501201）
生态系统服务是人类直接或者间接从生态系统得到的所有收益[1]。千年生态系统评估表明，60%的生态系统服务正在退化，将对人类福祉产生重要影响，直接威胁区域乃至全球的生态安全[2]。因此，世界各国对生态系统服务的关注度
不断提升，生态系统服务已经成为当前国际上生态学与地理学研究的热点领域和重点方向[3-5]。
土地利用变化是人类活动最直观的体现，是全球生态系统决定性因素之一。土地利用影响生态系统的结构与功能，从而影响生态系统服务变化[6-8]。土地利用变化主要表现为类型转换、结构简化、自然组分减少、物质循环路径改变、生境破碎化[9]。但是生态恢复项目（如退耕还林）引起的土地利用变化能够在一定程度上逆转这种趋势[7，10-12]。总之，土地利用变化对支持服务[13]、供给服务[14]、调节服务[15]与文化服务[6]都存在显著影响。
忻州市森林资源丰富，主要分布于管涔山、五台山等山系，河流水系发达，包括汾河、滹沱河等水系。但是，忻州市同时面临生态环境脆弱、水土流失严重、水体污染与破坏严重、城市扩张与经济发展缓慢等自然与社会经济问题[16]。 本研究探究2000—2010年忻州市土地利用与生态系统服务价值变化，旨在为未来忻州市自然资源保护、生态恢复、土地利用规划提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 研究区概况
忻州地区位于山西省中北部，东靠太行山，西接黄河，横跨山西省东西部，是山西省面积最大的地区。忻州地区山岳纵横、地貌多样、水系发达。山系包括五台山、管涔山、恒山、芦芽山、云中山等，水系包括汾河与滹沱河等，平川主要分布于忻定盆地和五寨盆地。忻州地区四季分明，属于温带大陆性季风气候。忻州地区包括忻府、原平、岢岚、五台等13个县区（图1）。 1.2 数据来源
2000，2010年忻州市土地利用图（30 m×30 m）来自国家基础地理信息中心
全球地表覆盖数据。粮食产量与价格数据来自《忻州统计年鉴》。生态系统服务价值当量表参考谢高地等[17]的研究成果。 1.3 土地利用变化与生态系统服务价值计算
利用ArcGIS的叠加分析功能计算2000—2010年的土地利用转移矩阵。利用忻州市主要粮食作物产量、播种面积与价格，计算耕地提供食物生产服务的价值，为5 833.3元/hm2。研究认为，没有人力投入的自然条件下提供的生态系统服务价值是现有耕地提供食物生产服务价值的1/7[18]，因此，忻州市一个生态系统服务价值当量的经济价值为833.3元/hm2。利用ArcGIS的面积制表与分区统计工具，分别计算忻州市各县区土地利用比例与生态系统服务价值。 1.4 数据分析
利用SPSS 20软件，采用各区县土地利用与生态系统服务变化数据（2010年与2000年差值），采用逐步回归分析消除多重共线性，揭示土地利用变化对生态系统服务的影响。
2 结果与分析
2.1 忻州市土地利用变化特征
从表1可以看出，忻州市土地利用类型以草地、耕地与林地为主，三者占比约为97.8%。2000—2010年忻州市土地利用变化整体表现为耕地与湿地减少，林地、草地、水体与建设用地增加的趋势，其中，耕地的降低幅度与草地的增加幅度最大。从土地利用转移矩阵来看，耕地主要转变为草地，其次为建设用地与林地；林地主要转变为草地与耕地；草地主要转变为林地与耕地；湿地与水体主要转变为耕地；建设用地主要转变为耕地；可以看出，退耕还林还草政策实施、城市化占用耕地、河滩附近造地与工矿区土地复垦是忻州市土地利用
忻州市土地利用与生态系统服务价值时空变化
