冯义龙，邹 敏，艾丽皎

(1.重庆市风景园林科学研究院，重庆 401329；2.重庆市城市园林绿化工程技术研究中心，重庆 401329)

1 引言

生态服务功能是人类生存与现代文明的基础，而维持与保护生态系统服务功能是实现社会可持续发展的关键。面对目前日益加剧的人口、资源与环境之间的矛盾，人们开始意识到生态系统服务对于人类生存和发展的作用及保护生态系统的重要意义。近年来，学者们先后运用经济定量评价方法评价生态系统服务价值[1，2]，特别是Costanza等[3]发表了全球生态系统服务价值的研究结果后，生态系统服务价值评价的相关研究得到了广泛关注。欧阳志云[4]确定了中国陆地生态系统固碳释氧、水土保持、涵养水源等生态服务功能，并估算其经济价值，随后陈仲新等[5]参考了Costanza等的参数，利用遥感技术对中国陆地、海洋的生态资产做了估算，余新晓等[6]对我国森林生态系统的价值进行了测算，刘军会等[7]对青藏高原的生态系统服务价值进行了遥感测算并对其动态变化作了分析。

本研究选取重庆市永川区为研究区，以实地调研和MODIS数据为基础，以遥感技术为分析手段，结合永川区生态环境特点，选择涵养水源、废物处理、调节气候和保持水土等8项适用于遥感的生态服务功能价值指标，对研究区生态系统服务价值进行初步评估，为永川区保护现有自然生态资源、产业科学布局、园林绿化建设及城市可持续发展提供技术支撑。

2 永川区概况

永川区位于重庆市西南部，地理位置东经105°38′～106°05′，北纬28°56′～29°34′之间。东与璧山、江津为邻，南与四川泸州、合江相连，西与荣昌、大足为界，北与铜梁县接壤，全区南北长约70.75 km，东西宽约44.45 km，行政辖区面积1576 km2。

永川区地貌形态类型多样，以低山和丘陵为主，属四川东南平行岭谷褶皱区，华蓥山向西南延伸地低山丘陵体系。区内有东面花果山，西面巴岳山、英山、箕山、黄瓜山五条山脉，海拔193～1016 m，多呈北东至西南走向分布。境内江河纵横，水系发达。除长江干流外，较大的河流有小安溪、临江河、大陆溪、九龙河、圣水河和龙溪河等11条河域横贯南北。属中亚热带偏湿性常绿针阔叶混交林亚带，物种资源丰富。

3 研究方法

3.1 数据来源及处理

研究区MODIS遥感影像由重庆市地理信息中心提供，地表覆盖分辨率为25 m。以在美国国家航天航航空局(NASA)网站MOD13Q1获取植被覆盖指数(NDVI)、MOD17A3H获取植被净初级生产力(NPP)作为主要数据源进行研究计算，重采样成25 m×25 m。

根据土地利用分类体系，应用监督分类方法对研究区土地利用类型进行遥感解译与分类，确定为耕地、林地、园地、水域、建设用地等7大类；并生成研究区2019年土地利用分类图，与同年谷歌历史影像数据进行精度验证，总体精度达到80%以上，Kappa系数均大于70%。

3.2 评价方法

3.2.1 生态服务价值当量

标准单位生态系统生态服务价值当量因子取2000～2015年1 hm2全国平均产量的农田每年自然粮食产量的经济价值的平均值；其他生态系统生态服务价值采用生态系统产生该生态服务相对于农田食物生产服务贡献的大小，系数为1/7，具体计算方式为：

(1)

式(1)中，Hn为某种土地利用类型的某种服务功能提供的经济价值(元/hm2)；Ti为标准生态系统服务价值当量因子经济价值2841.16元/hm2；m_G为生态系统服务价值的当量因子。

3.2.2 生态服务价值模型

利用遥感信息及单位面积生态系统服务价值当量因子，计算各栅格单项生态系统服务价值及总生态系统服务价值[8]。

(1)总的生态系统服务总价值评估模型：

Vi=Vig+Vit

(2)

(2)食物生产及提供原材料生态系统服务价值评估模型：

(2)

(3)保持水土、生物多样性保护、气体调节、调节气候、涵养水源、废物处理生态系统服务价值评估模型：

(3)

式中，Vig：第i个栅格食物生产、提供原材料生态系统服务价值；Vit：第i个栅格保持水土、生物多样性保护、气体调节、调节气候、涵养水源、废物处理生态系统服务价值；Si：第i个栅格的面积；m_G：单位面积生态系统服务价值当量因子；Hn：标准生态系统生态服务价值当量因子经济价值量；m_NPPi、m_NDVIi分别为第i个栅格内特定地表覆盖类型的NPP、NDVI；m_NPP' 、m_NDVI'分别为重庆市永川区特定地表覆盖类型的生态系统的平均NPP、NDVI。

4 研究结果

4.1 永川区生态服务价值当量

结合永川区生态环境特点，确定适用于遥感的生态系统服务价值评估指标体系，包括气体调节、调节气候、废物处理、生物多样性保护、涵养水源、保持水土、食物生产和提供原材料等8项服务功能。借鉴李灿等人研究成果[8]，确定永川区内耕地、林地、园地、草地、水域、建设用地和未利用地等生态服务价值的当量因子，计算永川区各生态系统每个栅格生态服务功能价值见表1。

表1 永川区各生态系统每个栅格生态服务功能价值 元

4.2 永川区生态服务功能价值

2019年永川区生态功能服务价值总计78829.70万元。其中，水源涵养、废物处理、调节气候三项生态功能服务价值较大，分别为15970.90万元、13617.37万元和13053.61万元，提供原材料、食物生产服务功能相对较弱，分别为4494.28万元和2589.93万元。土地利用类型中耕地生产服务功能价值最大为31722.50元，水域生产服务功能价值最小为168.98元(表2)。

表2 永川区各类生态服务价值统计 万元

4.3 永川区生态服务功能价值空间分布图

借助Arc GIS空间分析模块，获取永川区2019年生态服务价值空间分布图(图1)。从空间格局看，永川区城镇区域总体服务价值较低，而地势较高，植被分布较好的黄瓜山、箕山、阴山、巴岳山等区域生态服务价值总体较高。

图1 永川区2019年生态服务价值空间分布

5 结语

遥感信息是生态服务功能价值计算过程中重要的数据源。MODIS数据具有高时间分辨率、高光谱分辨率等特点，在资源、环境、生态等研究中被广泛应用。本研究选用关键参数NPP、NDVI相对值来反应区域内部生态系统价值的差异性，对永川区生态系统服务价值进行初步评估，以期为永川区生态资源保护、生态修复及城市可持续发展等工作决策提供科技支撑。