深圳生态服务研究

1、一、引言二、研究区域、数据源与方法三、结果分析1.深圳市生态系统服务价值空间分布图1 2000年单位面积生态系统服务价值深圳市分别于2007年、2009年及2011年，在原宝安区和龙岗区的基础上划定四个功能新区，行政区划几经变更。出于数据收集即制图分析的方便，本文统一采用2000行政区划调整前的6辖区作为研究对象，即宝安区、南山区、福田区、罗湖区、龙岗区和盐田区。2000年深圳市的单位面积生态系统服务价值空间分布总体体现为市区低，郊区高，从市中心向郊区递减；中心城区也是从中心即福田区向外递减，呈现出南部低、北部高的趋势。单位面积生态系统服务价值最高的地区是盐田区，紧接着是龙岗区和宝安区。图2

2、2014年单位面积生态系统服务价值2014年深圳市单位面积生态系统服务价值空间分布总体体现为中心城区低，四周郊区高，福田区的单位面积生态系统服务价值最低，其次是南山区、宝安区、龙岗区和盐田区，呈现出西部低，东部高的趋势。从中可以发现，无论是2000年还是2014年，盐田区单位面积的生态系统服务价值一直是全是最高的，这与盐田区的功能定位深圳东部港口与物流配套服务中心和深圳东部滨海地区旅游综合服务基地有关。由于盐田区位于城区，土地集约化利用程度高，而其基于旅游发展的定位，使其在进行城市建设与发展，发挥本区背山靠海的旅游资源优势时，仍着力于保护区域内的生态环境。图3 2000年至2014年单位面积生

3、态系统服务价值差值从图中可以发现，单位面积生态系统服务价值递减率市区低，郊区高，呈现出自中心城区向郊外增加的趋势，总体体现为西北高，东南低。从具体行政区来看，宝安区的单位面积生态系统服务价值下降程度最大，长期以来宝安区的中心片区一直位于西南部，是深圳市西部发展轴上的综合服务中心，发展也主要集中在西南部，与南山区衔接区域；宝安区自2007年相继划分出光明新区和龙华新区，两个功能新区均位于深圳市中部发展轴，在深圳市发布的城市总体规划（2010-2020）中，这两个功能区作为福田区辐射功能的重点承受区，其定位分别为区域性综合交通枢纽功能和区域高新技术产业重要基地，今年来工业化及城市化发展迅速，导致其

4、生态系统服务价值下降较快。相反的，福田区和罗湖区的生态系统服务价值递减率最低，其次为盐田区；主要原因是该区域在城市规划中确定的发展性质是承担市级行政、文化、商业、商务等综合服务职能，产业布局以高新技术产业研发、设计、高端生产及企业总部为主，以无污染的服装、钟表、黄金珠宝、工艺礼品等都市型工业为辅，形成区域的研发总部中心；因此，虽然该城市主中心区各生态用地所占比例较小，生态系统服务价值也较低，但在近年城市发展过程中，建设用地对其他生态用地的侵占较少，工业污染较小，因此对环境的影响也较小，区域生态系统服务价值变化较其他地区小。 2. 深圳市生态系统服务价值的变化2000200920142000-2

5、0092009-20142014-2000ESV(万元/年 )%ESV(万元/年 )%ESV(万元/年 )%年变化量（万元/年）年变化量（万元/年）年变化量（万元/年）食物生产761069.75 1.43 605057.49 1.42 534484.17 1.44 -17334.70 -14114.66 -16184.7原材料生产3860044.22 7.24 3221413.57 7.56 2838968.46 7.63 -70958.96 -76489.02 -72934气体调节5775645.52 10.84 4891799.20 11.48 4291880.75 11.54 -9820

6、5.15 -119983.69 -105983水文调节6068725.42 11.39 5037222.76 11.83 4413058.45 11.87 -114611.41 -124832.86 -118262气候调节11955904.76 22.43 9090692.54 21.34 7891993.56 21.22 -318356.91 -239739.80 -290279废物处理7754125.70 14.55 5707613.64 13.40 4940611.97 13.29 -227390.23 -153400.33 -200965保持土壤5595745.65 10.50 475

7、8003.16 11.17 4167712.52 11.21 -93082.50 -118058.13 -102002维持生物多样性7207780.72 13.52 5888697.39 13.82 5150447.57 13.85 -146564.81 -147649.96 -146952提供美学景观4319271.49 8.10 3396721.62 7.97 2955655.63 7.95 -102505.54 -88213.20 -97401.1总计53298313.23 表3 深圳市2000年至2014年生态系统服务价值100.00 42597221.38 100.00 371848

8、13.08 100.00 -1189010.21 -1082481.66 -1150964根据表3可知,2000年2014年14年间，深圳市的生态系统服务总价值总体呈现下降趋势，14年间累计减少量为16.11×1010元，平均年变化量达到11.51×109元，相当于深圳市平均每年累计减少生态系统服务价值11亿元。从20002009年及2014年2009年的年变化量对比中，也可以发现深圳市的生态系统服务年变化量逐渐减少，即每年的生态系统价值减少越来越慢。主要原因是深圳市2000至2009年间，随着城市化的发展，城市建设用地增长迅速，而建设用地的生态系统服务价值当量为0，对生态

9、服务功能的贡献几乎全无；同时受房地产开发等因素影响，深圳市特区外土地开发一度失控，造成大量闲置土地，破坏了生态环境，造成较大面积的水土流失，导致该期间全市生态服务价值下降迅速。而在随后颁布的深圳市土地利用规化中，政府严格控制建设用地面积，提出“经济特区内福田、罗湖、南山和盐田四区完全实现建设用地“零增长”甚至“负增长”；经济特区外宝安、龙岗、光明和坪山四区建设用地规模增速逐步下降”，明确耕地、园地及林地等的保有目标，加强区域环境绿化建设，这在一定程度上保护了深圳市的生态环境，虽然短期内难以完全逆转，让全市的生态系统服务价值实现正增长，但也减缓了生态系统服务价值的减少速度。从表2中可以看出深圳市

10、各项生态系统服务功能产生的价值、其所占的比例及年变化量，总的来说，各项生态系统服务功能的结构变化不大，按照各项服务功能的贡献量大小来看，最大的是气候调节功能，紧接着是废物处理、维持生物多样性、水文调节、气体调节、提供美学景观、原材料生产及食物生产。从中可以看出，气候调节所占的比例最大，超过和20%，将近排在其后的废物处理的两倍，这主要得以于林地及水体强大的降温增湿调节功能和废物处理能力。从各项生态系统服务功能的年变化量中也可以发现，年变化量最大的是气候调节功能，其次是废物处理及水文调节等，也就是说，深圳城市生态系统服务功能下降，退化最明显的是气候调节及废物处理，气候调节功能的退化容易加剧城市热

11、岛效应，而废物处理能力的下降将会导致污染物破坏环境，生态功能进一步退化的恶性循环事件。 土地类型2000200920142000-20092009-20142014-2000ESV(万元/年 )%ESV(万元/年 )%ESV(万元/年 )%年变化量（万元/年）年变化量（万元/年）ESV(万元/年 )耕 地752783.19 1.41%361708.39 0.85%421125.56 1.13%-43452.76 11883.43 -23689.83 园 地6431581.50 12.07%6817411.29 16.00%5476808.73 14.73%42869.98 -268120.51

12、 -68198.06 林 地29705625.68 55.73%23866803.82 56.03%21452842.62 57.69%-648757.98 -482792.24 -589484.50 草 地67405.30 0.13%555119.07 1.30%392633.77 1.06%54190.42 -32497.06 23230.61 水体16018971.86 30.06%10994349.90 25.81%9440400.03 25.39%-558291.33 -310789.98 -469897.99 未利用土地321945.70 0.60%1828.91 0.00%100

13、2.37 0.00%-35568.53 -165.31 -22924.52 建设用地0.00 0.00%0.00 0.00%0.00 0.00%0.00 0.00 0.00 合计53298313.23 100.00%42597221.38 100.00%37184813.08 100.00%-1189010.21 -1082481.66 -1150964.30 表4 深圳市各用地类型生态系统服务价值从全市及各区的生态系统服务价值构成上看，无论是2000年、2009年还是2010年，林地对各地区的生态系统服务价值贡献都是最大，其次是水域及水利设施用地。造成这种现象的原因除了林地生态系统的服务价值

14、当量较高外，还有各地区林地所占比例远高于其他生态用地，特别是生态系统服务价值最高的盐田区，其林地面积占总生态用地的比例将近92%。从中可以看出，深圳市在进行经济发展的同时，也有加强对城市生态建设的保护，特别是林地等生态用地的规划与保护，虽然从2000年到2014年14年间，各生态用地的面积均有不同程度的递减，但递减速度明显小于城市建设用地的增长速度。值得注意的是，水域及水利设施用地对各地区生态系统服务价值的贡献率也不低，说明水域及林地对深圳市的生态系统服务价值发挥起了较大作用，应重点保护和合理规划这两种土地利用类型，更好维护城市环境。相对来说，农田生态系统在各区域生态系统服务价值中所占比重普遍

15、不高，所占比例大约为1%。这与农田的生态系统服务价值主要体现在粮食生产，其调节服务、生态服务及文化服务远低于其他生态系统有关外，还与各区域耕地面积偏小有关。深圳市四个中心城区福田区、罗湖区、南山区及盐田区随着城市化的推进及社会经济的发展，耕地面积较小且呈现破碎化，其农田生态服务价值所占比例总体偏低；而连片分布的大面积耕地主要集中在宝安区及龙岗区，耕地资源相对丰富，因此这些区域的农田生态服务价值也较高。值得注意的是，2000年至2014年间，全市的农田生态系统服务价值变化趋势是先下降后上升，深圳市前期城市发展的过程中，受城市建设迅速扩张的压力及农业内部结构调整的影响，农用地特别是耕地大量减少，这

16、直接导致了2000至2009年间农田生态系统服务价值的下降。随后，深圳市政府予以重视，在其颁布的深圳市土地利用总体规划（2006-2020）中，明确提出了“以严格保护耕地为前提，统筹安排农用地”的总体目标，并明确了建设用地清退成农用地特别是耕地的中长期计划以及加大力度开展土地开发整理复垦，确保耕地的占补平衡，因此，从表格中可以看出，2009年至2014年间，农田生态系统的服务价值又开始回升。园地、草地生态系统的服务价值14年间也处于波动中减少的趋势，年减少率介于耕地与林地、水域之间，两种生态用地面积占全市各种土地利用总面积的比例不大，生态系统服务价值当量也逊于林地和水面，因此其对于深圳市的总生

17、态系统服务价值贡献率不大；但14年间，由于林地和水域等占地面积较大的土地利用类型减少速度较快，园地及草地生态系统的服务价值占全市总生态服务价值的比例反倒提升，在保护城市生态环境，提升城市环境质量中发挥着越来越大的作用。3. 城市化与生态系统服务价值的关系 正如前面所叙述，不同时间段的城市规划与发展是影响城市土地利用变化的根本原因，所以研究典型城市社会经济高速发展时期，各城市化特征对生态系统服务价值的影响，对于区域社会经济发展及生态环境建设的协调发展至关重要，同时也可为区域今后的城市规划和土地利用提供参考意见。 本文运用深圳市2000年至2014年的建设用地面积、第二、三产业产值及区域总人口作为

18、衡量该城市发展水平的因子，并分别分析土地城市化、经济城市化及人口城市化对深圳市生态环境，即城市生态系统服务价值的影响。深圳市的城市发展水平在全省乃至全国都可谓领先，其自1979年建市自至今，经济发展迅速，其创造的深圳速度也是迄今为止我国其他城市所难以比拟的。从表3中，可以看出从2000年至2014年14年间，深圳市的年末总人口数和二、三产业产值直线上升，增长率高达2%和10%；城市建筑用地面积则在波动中上升，并于2006年达到最高点，增长率为1%，远低于二、三产业产值增长率。年份年末总人口（万人）二、三产业产值（万元）建筑用地面积（平方千米）2000119.85 14214626.00 562

19、.65 2001124.92 16496750.00 620.10 2002132.04 19381287.00 662.09 2003139.45 22401713.00 442.65 2004150.93 28812022.00 462.65 2005165.13 34104736.00 839.04 2006181.93 49411693.00 1144.72 2007196.83 58065949.00 933.26 2008212.38 67946294.00 942.95 2009228.07 77785024.00 851.94 2010245.96 81946282.00 87

20、6.63 2011259.87 95750431.00 891.57 2012267.90 114989757.00 904.56 2013287.60 129437583.00 920.07 2014310.50 144949851.00 930.33 增长率表5 深圳市2000年至2014年各城市化指标2%10%1% 对生态系统服务价值变化与各城市化指标的关系分析，主要采用spss软件，分析深圳市的年末总人口、二、三产业产值、建筑用地面积与该城市生态系统服务价值的相关关系，初步判定各城市化指标与生态系统服务价值的相关程度及相关关系方向，并进一步通过回归曲线的拟合，定量分析生态系统服务价值与

21、各城市化指标的相关关系。 将深圳市2000年至2014年的生态系统服务价值及表3中的人口、产值、建筑用地数据输入spss中，先进行皮尔逊相关性分析，发现三个城市化指标均与生态系统服务价值呈负相关，相关性显著。接着通过曲线回归分析，发现三个城市化指标与生态系统服务价值之间可以用三次曲线进行拟合，即y=ax3+bx2+cx+d曲线进行模拟。其相关关系图及拟合曲线方程分别如下图1、图2、图3所示。（纵轴代表生态系统服务价值，横轴分别代表年末总人口、二三产业产值和建筑用地面积）。 y=-1.19x3+0.02x2+0.16x-0.05R2=0.86y=-1.19x3+0.08x2+0.12x-0.12

22、R2=0.85y=-0.83x3+0.48E-6x2-0.19x-0.36R2=0.99 从上图中可以看出，深圳市在城市化发展的过程中，人口增加，二、三产业发展，城市用地扩张导致生态系统服务价值下降；生态系统服务价值代表了该城市所能提供的生态服务质量，也反映了该城市的生态环境优劣，即深圳市在城市化进程中，导致了城市的生态环境恶化。从图一中可以看出，伴随着城市人口的增加，生态系统服务价值呈现曲线式下降，城市人口增加，意味着城市衣食住行等方面的人居需求增加；首先体现在居住、交通用地等建设用地的增加，相对的生态系统服务价值当量高的林地、水面等土地利用类型就不得不向服务价值低的建设用地转化，必然导致全

23、市生态系统服务价值的下降；其次是生活污水、汽车尾气、生活垃圾等污染物产生量会大幅上升，污染物若处理不当直接排放到环境中，则会影响生态环境自净能力，给生态环境带来破坏，从而导致生态服务质量下降。分析图二可以发现，随着建设用地面积的增加，生态系统服务价值逐渐减少。从在城市化不断发展的过程中，城市用地也不断扩展，而增加的建设用地面积多来自其他土地利用类型的转化，从前面的分析中可以得知，建设用地的生态价值服务当量为0，即生态服务价值高的用地向价值低的用地转化，必然会导致生态系统服务价值下降。所以在土地开发的过程中，人为改变地表覆盖，破坏区域生态环境，降低生态服务质量，也是造成生态服务价值降低的主要原因

24、之一。 从图三中可知二、三产业产值与生态系统服务价值的模型拟合度最高，R2高达0.99。城市经济发展，特别是工业发展，对生态环境的影响巨大。一方面是工业用地增加导致建设用地需求量上升，大量生态用地资源被开发，工业原材料需求量大，也会耗费大量资源；另一方面是工业在发展过程中向周围环境排放大量未经处理的废水、废气及固体废弃物，都会破坏生态系统平衡，导致生态服务价值下降。一个城市经济的发展很大程度上也会吸引人口迁入，带来人口增长及城市建设用地面积的增加，也就是说，经济发展是前述两个城市化指标（人口与建设用地）的诱因之一，因此其增长是城市生态系统服务价值递减的最直接原因。根据环境经济学家曾提出的环境库

25、次涅茨曲线假说，环境与经济发展之间呈现倒U型曲线关系，存在正相关与负相关关系，并有一个转折点，转折点之前是负相关，转折点之后是正相关，即经济发展到一定程度后，经济增长模式开始从粗放型向集约型过渡，此时的环境与经济发展是双赢状态，从图表中可以看出，深圳市目前尚未到达转折点，结合前面的分析，深圳市生态系统服务价值递减率在2009年后开始下降，可以预见，只要加强城市发展与生态保护的规划，深圳市在不久的将来也能实现经济发展与环境保护的双赢。四、结论与启示本文通过对谢高地提出的生态系统服务价值单量表及深圳市2000年至2014年间的土地利用数据对深圳市的生态系统服务价值进行估算，从中分析其时间变化特点和空间分布特点，并通过分析三个城市化指标与生态系统服务价值之间的关系进一步了解城市化对城市环境的影响。1深圳市单位面积生态系统服务价值总体空间分布趋势为中心城区低，郊区高，中心城区也是从中心即福田区向外递减。单位面积生态系统服务价值最高的行政区为盐田区，其次是宝安区和龙岗区。单位面积生态系统服务价值递减率空间分布趋势为市区低，郊区高，呈现出自