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摘要 基于通径分析理论，通过研究吉林省土地利用变化对生态服务价值的影响，为吉林省经济发展与生态建设提供技术支撑和科学依据。结果表明：1996～2008年吉林省土地利用变化幅度较大，其中农田、草地面积分别减少42 248.8、43 934.2 hm2，建设用地、森林面积分别增加39 822.1、47 294.5 hm2；吉林省生态服务价值在1996～2008年呈现倒“S”的变化趋势，总值上增加了2.156亿元；森林在生态服务价值中起主导作用，农田、园地等用地类型的负向作用已经超过其正向作用。
关键词 生态服务价值；通径分析；土地利用变化；吉林省
中图分类号S181.3文献标识码A文章编号0517-6611（2014）30-10743-04
基金项目中国科学院知识创新项目（KZCX2YWQ107）；高校博士点基金项目（200801930003）。
作者简介范晓锋（1990-），男，陕西渭南人，硕士研究生，研究方向：土地利用与管理。*通讯作者，教授，博士，从事土地利用与管理研究。
土地利用变化对生态环境的影响是全球变化研究的重要内容之一，而生态系统服务价值则是目前生态学、生态经济学、环境科学研究的热点问题[1]，生态服务价值是指人类直接或间接从生态系统得到的利益，主要包括向经济社会系统输入有用物质和能量、接受和转化来自经济社会系统的废弃物，以及直接向人类社会成员提供服务。近些年来随着吉林省经济的快速发展，能源、土地、生态环境面临的压力也与日俱增。关于吉林省土地利用变化对生态服务价值影响的研究，有助于吉林省经济发展与生态环境建设相协调。
1数据来源与研究方法
1.1研究区概况吉林省位于我国东北地区中部，处于日本、俄罗斯、朝鲜、韩国、蒙古与中国东北部组成的东北亚几何中心地带。地理坐标为122°30′00″～125°30′00″E、44°20′00″～45°20′00″N，地势由东南向西北倾斜，呈现明显的东南高、西北低的特征。以中部大黑山为界，可分为东部山地和中西部平原两大地貌区。东部山地分为长白山中山低山区和低山丘陵区，中西部平原分为中部台地平原区和西部草甸、湖泊、湿地、沙地区，拥有自然保护区36个，占全国面积的12.26%，森林覆盖率为43.4%。2011年全省年平均气温5.1 ℃，年均降水量为497.4 mm，无霜期120～160 d[2]。吉林省地理位置见图1。
1.2数据来源1996～2008年吉林省土地利用变更数据及相关数据来源于吉林省土地土地利用变更调查数据和《吉林统计年鉴》。根据研究内容将吉林省土地利用类型分为8类：农田、森林、园地、草地、建设用地、湿地、水体、荒漠。
1.3研究方法
1.3.1单一土地利用动态度。单一土地利用动态度是指区域内某土地利用类型在某变化时期的动态度或土地利用变化速率，能有效地反映土地利用类型变化的差异，因此很多学者将其列为土地利用动态变化研究指标之一，具体的模型为：
式中，Ub、Ua分别代表研究期内期末和期初某种土地利用类型的数量；T为研究期时段长，当T的时间段为年时，K值就是研究区内某种土地利用类型年变化率[3]。
1.3.2生态服务价值评价模型。在《人类全球环境的影响报告》首次提出生态系统服务功能，同时列举了生态系统对人类的环境服务功能后[4]，一直到1997年Costanza等在Nature上发表了一篇《世界生态系统服务价值与自然资本》论文后[5]，有关生态系统服务价值的研究才初步开展起来。谢高地等人在Costanza研究的基础上，经过专家咨询、修正等方法，制定了“中国不同陆地生态系统单位面积生态服务价值表”[6]。该研究采用该价值表，并且套用Costanza等的计算模型，计算吉林省土地利用生态服务价值。
式中，ESV为生态系统服务价值（元），Ak为研究区内K种土地利用类型的面积（hm2），VCk是生态价值系数（元/hm2·年）。
1.3.3通径分析模型。通径分析是用于分析多个自变量和因变量之间的线性关系，是回归分析的拓展，通过直接通径系数和间接通径系数反映某些自变量对因变量产生的影响和某些自变量通过其他自变量间接地对因变量产生影响。它是相关分析和回归分析的优化，适用于土地利用类型变化对生态服务价值变化影响的研究。
2结果与分析
2.1土地利用类型变化1996～2008年吉林省土地利用变化情况见表2。由表2可知，从吉林省土地利用类型的构成来看，1996～2008年林地占总面积的比例最大为48.82%～49.07%，是研究区的主要土地利用类型；其次是农田，所占比例为29.91%～30.14%；其他土地利用类型虽有波动，但是变化趋势不明显。从土地利用类型面积变化量来看，土地利用变化集中由农田和草地向森林和建设用地转移，农田和草地面积减少量分别为42 248.8和43 934.2 hm2，森林和建设用地面积分别增加47 294.5和39 822.1 hm2，其他土地利用类型波动不大；从土地利用动态度来看，建设用地的变化速度是最快的，年变化率为1.105 0%，其中2004～2008年建设用地的年变化率最大，动态度除森林、建设用地外都为负值，说明这几年内土地变化面积主要向建设用地转移；其次是草地，平均每年减少0.726 8%，变化最小的是荒漠（表2）。
从表3和图2可以看出，吉林省生态服务价值呈现出先增加，后减少，再增加，再减少的倒“S”形变化趋势，但整体上呈现出上升的趋势，从1996年的2 705.373亿到2008年的2 707.529亿元，增加2.156亿元，变化率为0.08%。吉林省各土地利用类型的生态服务价值呈“三增四减”的变化特征，森林、水体、荒漠的生态服务价值呈增长趋势，各地类的平均变化率为0.514%、0.615%、0.455%，草地、农田、园地、湿地的生态服务价值呈减少趋势，各地类的平均变化率为-2.907%、-0.744%、-1.101%、-1.187%，主要原因是退耕还林、建设用地扩张、吉林西部地区沙化严重等。
关键词 生态服务价值；通径分析；土地利用变化；吉林省
中图分类号S181.3文献标识码A文章编号0517-6611（2014）30-10743-04
基金项目中国科学院知识创新项目（KZCX2YWQ107）；高校博士点基金项目（200801930003）。
作者简介范晓锋（1990-），男，陕西渭南人，硕士研究生，研究方向：土地利用与管理。*通讯作者，教授，博士，从事土地利用与管理研究。
土地利用变化对生态环境的影响是全球变化研究的重要内容之一，而生态系统服务价值则是目前生态学、生态经济学、环境科学研究的热点问题[1]，生态服务价值是指人类直接或间接从生态系统得到的利益，主要包括向经济社会系统输入有用物质和能量、接受和转化来自经济社会系统的废弃物，以及直接向人类社会成员提供服务。近些年来随着吉林省经济的快速发展，能源、土地、生态环境面临的压力也与日俱增。关于吉林省土地利用变化对生态服务价值影响的研究，有助于吉林省经济发展与生态环境建设相协调。
1数据来源与研究方法
1.1研究区概况吉林省位于我国东北地区中部，处于日本、俄罗斯、朝鲜、韩国、蒙古与中国东北部组成的东北亚几何中心地带。地理坐标为122°30′00″～125°30′00″E、44°20′00″～45°20′00″N，地势由东南向西北倾斜，呈现明显的东南高、西北低的特征。以中部大黑山为界，可分为东部山地和中西部平原两大地貌区。东部山地分为长白山中山低山区和低山丘陵区，中西部平原分为中部台地平原区和西部草甸、湖泊、湿地、沙地区，拥有自然保护区36个，占全国面积的12.26%，森林覆盖率为43.4%。2011年全省年平均气温5.1 ℃，年均降水量为497.4 mm，无霜期120～160 d[2]。吉林省地理位置见图1。
1.2数据来源1996～2008年吉林省土地利用变更数据及相关数据来源于吉林省土地土地利用变更调查数据和《吉林统计年鉴》。根据研究内容将吉林省土地利用类型分为8类：农田、森林、园地、草地、建设用地、湿地、水体、荒漠。
1.3研究方法
1.3.1单一土地利用动态度。单一土地利用动态度是指区域内某土地利用类型在某变化时期的动态度或土地利用变化速率，能有效地反映土地利用类型变化的差异，因此很多学者将其列为土地利用动态变化研究指标之一，具体的模型为：
式中，Ub、Ua分别代表研究期内期末和期初某种土地利用类型的数量；T为研究期时段长，当T的时间段为年时，K值就是研究区内某种土地利用类型年变化率[3]。
1.3.2生态服务价值评价模型。在《人类全球环境的影响报告》首次提出生态系统服务功能，同时列举了生态系统对人类的环境服务功能后[4]，一直到1997年Costanza等在Nature上发表了一篇《世界生态系统服务价值与自然资本》论文后[5]，有关生态系统服务价值的研究才初步开展起来。谢高地等人在Costanza研究的基础上，经过专家咨询、修正等方法，制定了“中国不同陆地生态系统单位面积生态服务价值表”[6]。该研究采用该价值表，并且套用Costanza等的计算模型，计算吉林省土地利用生态服务价值。
式中，ESV为生态系统服务价值（元），Ak为研究区内K种土地利用类型的面积（hm2），VCk是生态价值系数（元/hm2·年）。
1.3.3通径分析模型。通径分析是用于分析多个自变量和因变量之间的线性关系，是回归分析的拓展，通过直接通径系数和间接通径系数反映某些自变量对因变量产生的影响和某些自变量通过其他自变量间接地对因变量产生影响。它是相关分析和回归分析的优化，适用于土地利用类型变化对生态服务价值变化影响的研究。
2结果与分析
2.1土地利用类型变化1996～2008年吉林省土地利用变化情况见表2。由表2可知，从吉林省土地利用类型的构成来看，1996～2008年林地占总面积的比例最大为48.82%～49.07%，是研究区的主要土地利用类型；其次是农田，所占比例为29.91%～30.14%；其他土地利用类型虽有波动，但是变化趋势不明显。从土地利用类型面积变化量来看，土地利用变化集中由农田和草地向森林和建设用地转移，农田和草地面积减少量分别为42 248.8和43 934.2 hm2，森林和建设用地面积分别增加47 294.5和39 822.1 hm2，其他土地利用类型波动不大；从土地利用动态度来看，建设用地的变化速度是最快的，年变化率为1.105 0%，其中2004～2008年建设用地的年变化率最大，动态度除森林、建设用地外都为负值，说明这几年内土地变化面积主要向建设用地转移；其次是草地，平均每年减少0.726 8%，变化最小的是荒漠（表2）。
从表3和图2可以看出，吉林省生态服务价值呈现出先增加，后减少，再增加，再减少的倒“S”形变化趋势，但整体上呈现出上升的趋势，从1996年的2 705.373亿到2008年的2 707.529亿元，增加2.156亿元，变化率为0.08%。吉林省各土地利用类型的生态服务价值呈“三增四减”的变化特征，森林、水体、荒漠的生态服务价值呈增长趋势，各地类的平均变化率为0.514%、0.615%、0.455%，草地、农田、园地、湿地的生态服务价值呈减少趋势，各地类的平均变化率为-2.907%、-0.744%、-1.101%、-1.187%，主要原因是退耕还林、建设用地扩张、吉林西部地区沙化严重等。