第48卷第6期2020年12月
陕西林业科技
Shaanxi Forest Science and Technology
Vol48No6
刘红彩〔，王纳〔，冯水园〔，富逊娣2*
(1.陕西佛坪国家级自然保护区管理局，陕西佛坪723400；
2.陕西省天然林保护工程管理中心，西安710082)
摘要：生态系统服务价值评估已成为当前生态学研究热点。陕西省横跨黄土高原、关中平原和秦巴山
地，自然条件复杂多样，人类活动历史悠久，对区域社会经济的发展发挥重要的服务功能。本文基于 2015年土地利用/覆盖数据，使用价值量评价法和修正后的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值
系数，估算和分析了陕西省4个生态功能区的生态系统服务价值。结果表明，陕西省的生态系统服务总
价值为974亿元•a-1，其中秦巴山地生态区的生态服务价值达到456.92亿元•a-1，占全省总价值的 47%，对陕西省的生态系统服务功能起着决定性作用；黄土高原生态区的生态服务价值为32876亿元
-a-1，占全省总价值的34%；关中平原生态区的生态服务价值为152.29亿元•a-1，占全省总价值的
18%；而陕北风沙生态区的生态服务价值仅为36.04亿元•a-1o土壤形成与保护、生物多样性保护、气
体调节、水源涵养、气候调节和废物处理是陕西各生态区的主体生态服务功能。研究结果可为陕西省自
然环境保护与生态系统管理提供科学依据。
关键词：生态服务价值；生态区；陕西
中图分类号：S7185文献标志码:A文章编号=1001-2117(2020)06-0040-07
Evaluation of Ecosystem Service Value in Shaanxi Province
LIU Hong-cai1,WANG Na1,FENG Shui-yuan1,FU Xun-di2*
(1.Administration Bureau of Foping National Nature Reserve,Foping,Shaanxi723400；
2.Shaanii Natural Forest Protection Project Management Center,Xian,Shaanxi710082) Abstract:Ecosystem service value evaluation has become a hotspot in ecology study.Shaanxi Province spans across the Loess Plateau,Guanzhong Plain and Qinba Mountains,with complex and diverse naturalconditionsandalonghistoryofhumanactivities，whichplayanimportantservicefunctionfor regionalsocialandeconomicdevelopment Basedonthelanduseandcoverdatain2015andusingthe value evaluation method and the revised ecological service value coefficient per unit area of China's ter-restrialecosystem，theecosystemservicevalueof4ecologicalfunctionzonesinShaanxiProvincewas estimated The result showed that the total value of ecosystem services in Shaanxi Province is974 billion yuan,of which the value of ecological services in the Qinba Mountain Ecological Zone has reached45692bi l ionyuan，accountingfor47%ofthetotalvalueoftheprovince，anditplaysdecis-iveroleintheecosystemservicesofShaanxiProvince TheecologicalservicevalueoftheLoessPlat-eauEcologicalZoneis32876bi l ionyuan，accountingfor34%ofthetotalvalueoftheprovince；whereastheecologicalservicevalueoftheGuanzhongPlainEcologicalZoneis15229bi l ionyuan，ac-countingfor18%ofthetotalvalueoftheprovince Theecologicalservicevalueofthe windyand sandyecologi
calzoneinthenorthpartofShaanxiisonly3604bi l ionyuan Soilformationandpro-tection，biodiversity protection，gasregulation，waterconservation，climateregulation and waste treatmentarethemainecologicalservicefunctionsofeachecologicalzoneinShaanxi
Keywords Ecologicalservicesvalue；ecotope；ShaanxiProvince
收稿 日期：2020-08-30
作者简介：刘红彩(1982-)，本科，工程师，主要从事自然资源保护与管理工作。
谭旭光博客2020年第48卷第6期刘红彩等陕西省生态系统服务价值评估•41•
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［1］。生态系统不仅为人类提供生活必需的生态系统产品服务，而且提供保证人类生活质量的生态功能［2］，因而是人类生存和发展的物质基础和基本条件，是人类拥有的关键自然资本，对其功能的评价在全球生态系统管理和可持续发展生态学研究中占有十分重要的地位［2—4］。Costanza等1于1997年最先估算了全球生态服务价值，在此基础上，国内外众多学者对生态系统服务价值的理论、评价、估算和应用进行了大量的研究［5—8］。生态系统服务价值评估已成为当前生态学与生态经济学的前沿领域和全球热点领域9。土地利用/覆盖变化可通过改变生态系统的结构和功能，对生态系统维
持正常服务功能起主导性作用，从而影响其服务价值［10］。很多学者通过分析土地利用/覆盖变化来研究生态系统服务价值变化［11—13］。这些研究表明利用土地利用数据对生态系统服务价值进行评估是可行的［13］。
陕西省由南向北因气候、地形地貌、植被、土壤等因素差异，分为陕北黄土高原与毛乌素沙地、关中平原、秦巴山地，自然条件复杂多样，人类活动历史悠久［14］。陕北是我国重要的能源生产基地，也是水土流失严重地区，关中则是陕西重要的经济产业带和人类活动密集区，秦岭山地既是我国中部地区重要的水源涵养区和生态屏障，也是东亚地区生物多样性的热点地区，素有“中央水塔”、“生物基因宝库”等美誉，是维持我国生态安全的关键地区，对区域社会经济的发展发挥重要的服务功能［14—15］。但因长期以来对区域生态环境的敏感性，生态系统对人类社会提供的支持服务功能及其空间分布规律的认识不足，在处理和协调生态环境保护和建设与经济发展关系时缺乏科学的依据，致使一些地区生态环境问题依然十分突出，生态服务功能下降，对区域社会经济发展构成严重制约，并对中部周边地区的生态安全产生潜在的影响。及时开展全域生态系统服务价值研究，可为全省各生态区土地资源可持续利用和生态环境保护提供决策支持［14］。因此，本文以2015年土地利用/覆盖数据为基础，估算了陕西省不同生态区的生态系统服务价值及其与土地利用/覆盖的关系，以期了解省域范围内土地利用/覆盖类型对生态系统服务价值影响的一般规律，为生态系统服务功能管理提供科学依据。1研究区域概况
陕西省位于中国大陆的中部，地理位置为北纬31°42'〜39°35'，东经105°29‘〜110°15'（图1），面积20.58万平方公里，南北狭长，跨近8个纬度，因而气候类型多样。自南向北可划分为3个气候区：秦巴山地北亚热带湿润季风气候区，关中平原和陕北黄土高原暖温带半湿润一半干旱季风气候区，风沙滩地温带半干旱季风气候区［14］。陕西省气候类型多样，季风性气候显著，自南向北按热量分为亚热带、暖温带和温带三个基本气候带，按水分差异又分为湿润、半湿润、半干旱、干旱四种气候［14］。陕西地处南北过渡，东西交汇地带，植物区系成分复杂，植被类型南北差异十分明显，水平分布自南向北依次为秦巴山地落叶阔叶一常绿阔叶混交林带、渭河谷地和黄土高原南部暖温带落叶阔叶林带、黄土高原北部森林草原带、长城沿线温带草原带［14—15］。陕西关中地区是人口分布的重心，陕北高原人口分布以黄河干流和各支流下游最为密集，陕南地区人口呈点线状集中分布在河谷川道区，而山区人口稀少、密度较低［14］。2004年发布的《陕西省生态功能区划》中将全省划分为4个一级生态区：秦岭山地生态区、关中平原农业生态区、黄土高原农牧生态区、陕北风沙草原区［14］。
2研究方法
2.1土地利用数据获取
2015年土地利用/覆盖数据来源于国家科技基础条件平台一国家地球系统科学数据中心（http：//www.
geodata），数据格式为1km 像元大小的栅格数据。该数据集以各期Landsat TM/ETM遥感影像为主要数据源通过人工目视解译生成，包括农田、林地、草地、水域、裸地和建设用地等6个一级土地利用/覆盖类型［15］（图1）。
2.2生态系统服务价值计算
采用价值量评价法，分别对耕地、林地、草地、水域和裸地等5个土地利用/覆盖类型的生态服务价值进行估算（由于建设用地的生态价值很小，故不考虑）。谢高地等7在Costanza［1］的研究基础上总结了气候调节、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、原材料和娱乐休闲在内的9项生态系统服务功能，并提出了中国陆地生态系统单位面积生态服务价值系数。由于生态服务功能与生物量大小
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陕 西 林 业 科 技
25花
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生态区
生产调度系统
1秦巴山地区 2关中平原区 3黄土高原区 4陕北风沙区
106WE iOS WE lioxro-E
土地利用/■盖类型 □农田 ■森林□草地■水体 ■建设用地□標地
图1陕西省生态功能区划及2015年土地利用/覆盖类型图
相关，为了减少估算误差，我们根据谢高地等[16] 省各土地利用/覆盖类型的生态服务价值系
提出区域生物量因子修正系数（陕西省为0.51）对 数（表1）o
前述生态服务价值系数表进行了修正，得到陕西
表1陕西省各土地利用/覆盖类型单位面积生态服务价值
生态服务功能生态服务价值/元•hm -2 ・ a -1
林地
草地农田水体裸地
气体调节1 579. 5361. 0
225 60. 000气候调节1 218. 4
406. 2401 6
207 6
00水源涵养
1444 1361. 0270. 89 196. 9
13. 5
土壤形成与保护
1760 0880. 0658 9 4. 5
90废物处理591. 2591. 2
740. 1
8 204. 245生物多样性保护1 471. 1
491. 9320. 41 123. 7153. 4食物生产45. 1135. 4
451. 3
45 145原材料
1 173. 3
22. 545. 1
4. 5
00
娱乐文化577. 618. 1
451958 545
各土地利用/覆盖类型及单项功能的生态系 统服务价值的计算公式如下：
V =C X A
式中V 为某一土地利用/覆盖类型及单项功
能的生态系统服务总价值C 为该土地利用/覆盖 类型及单项功能对应的生态系统服务价值系数;
A 为该土地利用/覆盖类型的面积。
为了便于比较不同生态区生态服务价值贡
献，采用生态区单位面积价值量作为衡量指标以消除面积差异的影响，其计算公式如下：
生态区单位面积价值量=生态区总价质量
/生态区面积
2020年第48卷第6期刘红彩等陕西省生态系统服务价值评估・43・
3结果与分析
3. 1陕西省生态系统服务价值
的生态系统服务总价值为974亿元・a -1。各生 态区生态系统服务总价值量排序为：秦巴山地生
态区〉黄土高原生态区〉关中平原生态区〉陕北
3. 1. 1 总价值及不同生态区占比排序 陕西省
风沙生态区（图2）。
(0・
尺Z )
觀皐欧逼惟対
60504030200
右J 6，月
.'5
尺64砂皐卽s 1H 皑<
56.15
41.45
44.28
新安江第二小学
28.24
秦巴山地区关中平原区黄土高原区陕北风沙区
图2陕西省各生态区生态服务总价值及单位面积价值量
从各生态区的单位面积价值量来看，秦巴山 地生态区的单位面积价值量为最高，达到56. 15
万元・km -1・a —1 ；黄土高原生态区的单位面积 价值量显著低于秦巴山地区的单位面积价值量,
但略高于关中平原生态区的单位面积价值量；陕
北风沙生态区的单位面积价值量仅有28. 24万元
・km —1・a —1，显著低于其它三个生态区（图2）。
3 1.2 不同土地利用类型的生态服务价值总
体来看，林地、草地和农田的生态系统服务价值之
和达到935. 62亿元，占全省总价值的96.06% （图
3）。其中，林地面积占全省总面积的23.5%，而其
生态系统服务价值则占到全省总价值的47. 8% ；草 地和农田的面积占比分别达到3& 5%和34. 8%,
但其生态系统服务价值占总价值的比例仅有
25.9%和22.3%（图3）o 此外，裸地的面积占全省
总面积的2. 3%，但其生态服务价值仅占总价值的
0.1% ；而水域的面积虽然只占总面积的0. 9%，但
其生态服务价值却达到总价值的3 9%（图3）o
3陕西省不同土地利用类型的面积和生态服务价值占比
3.2不同生态区生态服务功能价值及其构成3 2.1 秦巴山地生态区 秦巴山地生态区的生
态服务价值达到456. 92亿元・a -1 （图2），占全 省生态服务总价值的47%。各土地利用类型的 价值贡献排序为：林地〉草地〉农田〉水体〉裸
地。其中，林地的生态服务价值最高，达到284. 32
表2
陕西省各生态区不同土地利用类型生态系统服务价值统计
亿元・a —1（表2），占秦巴山地区生态服务总价值 的62. 23% （图4）；草地的生态服务价值（107. 3 亿元・a —1 ）次之，占秦巴生态区总价值的
23.48% ；农田的生态服务价值（58 77亿元・
a —1）占生态区总价值的12. 86%，而水体和裸地
的生态服务价值所占比例不足1.5%（图4）。
秦巴山地区 关中平原区 黄土高原区 陕北风沙区
生态系统服务价值/亿元・a —1
农田
58. 7763. 3486. 928. 52林地
284. 32
47. 08
128. 03 6. 24
草地
107. 3025. 53102. 37
17. 19水体
黄金第一案6. 5116. 3311. 29 3. 38裸地
0. 01
0. 01
0. 16
70
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陕 西 林 业 科 技
关中平原生态区各生态系统单项服务功能的 价值贡献排序为：土壤形成保护〉生物多样性保 护〉气体调节〉水源涵养〉气候调节〉废物处理
〉原材料〉娱乐文化〉食物生产（图5）o 其中,
秦巴山地区的土壤形成与保护功能的生态价值贡 献达到92.07亿元・a -】（表3）占秦巴山地区总
价值的20%（图5）而生物多样性保护、气体调节 和水源涵养功能的价值次之，分别为64. 97亿元、
61. 65亿元和61. 49亿元・a -1 （表2。此外，气候
调节和废物处理功能的生态价值（6. 11亿元・
a -1和52.99亿元・a -1）均达到总价值的12%，而
原材料、娱乐文化和食物生产功能的价值分别仅
占 8%、4% 和 3% （图 5）o
3 2.2关中平原 关中平原生态区的生态服务
价值为152.29亿元・a -1 （图2）约占全省生态 服务总价值的18% o 各土地利用类型的价值排
序为：农田〉林地〉草地〉水体〉裸地。其中，农
田的生态服务价值为63. 34亿元（表2）占生态
区总价值的41.59%（图4）林地的生态服务价值
（47. 08亿元・a -1 ）次之，占生态区总价值的
30. 92% ；草地的生态服务价值（25. 53亿元・
a -1）占生态区总价值的16. 76%，而水体的生态
服务价值（16. 33亿元・a -1 ）占比为
10. 72%（图 4）o
裸地0.01%.
裸地
0.05%.
水体 .10.72%
一草地16.76%
水体 ,1.43%
.47.70%
水体
.
3.43%
裸地1.95%.
水体 .9.38%
林地 .30.92%
农田
A
陕北风沙区
23.48%
秦巴山地区
草地
.31.14%
农田一 26.44%,
林地、
38.94%.
黄土高原区林地一
17.32%
农田41.59%
关中平原区
图4陕西省各生态区不同土地利用类型的生态服务价值占比
表3陕西省各生态区不同生态系统服务功能价值
（单位：亿元・a -1）
文学批评著作
生态服务功能秦巴山地区
关中平原区
黄土高原区
陕北风沙区
气体调节61. 6514. 9538. 11 3. 52气候调节56. 1117. 3139. 85 4. 04水源涵养
61. 4922. 4542. 62
5. 10土壤形成与保护
92. 0728. 6768. 807. 58废物处理52. 9928. 93
51. 30
6. 86
生物多样性保护64. 9718. 2744. 185 15食物生产14. 2710. 4817. 442 00原材料
华中师范大学职业技术学院35. 42 6. 7017. 200 99娱乐文化
17. 95
4. 53
9. 26
0. 81
关中平原生态区各生态系统单项服务功能的 价值贡献排序为：废物处理〉土壤形成保护〉水 源涵养〉生物多样性保护〉气候调节〉气体调节
〉食物生产〉原材料〉娱乐文化（图5）o 其中， 废物处理和土壤形成保护功能的生态价值贡献合 计达到57.6亿元・a -1 （表3）占生态区总价值
的38% （图5）水源涵养、生物多样性保护、气候
调节和气体调节功能的价值贡献合计72. 98亿元
・a -1（表3）食物生产、原材料和娱乐文化功能
的价值贡献分别仅占生态区总价值的7%、4%和
3%（图 5）o
3.2 3 陕北黄土高原区 黄土高原生态区的生
态服务价值为328 76亿元・a -1 （图2）占全省 生态服务总价值的34% o 各土地利用类型的价
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