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土地利用转型与生态系统服务功能
01.土地利用转型
＂土地利用转型＂最早是由英国利兹大学Grainger在其研究山林业为主的国家的土地利用时提出的槪念，系指大多数林业国家都要经历的发展阶段，即指持续毁林，由林地变成农地，一直到林业与农业两个部门之间达到一种新的平衡。
土地利用转型是指区域土地利用（特定时期內由主要土地利用类型构成的结构）在时序上的变化。土地利用转型表现在数量的变化和利用方式变化两个方面。数量变化是指各种类型土地比例变化，利用方式变化则是指被用于何种用途。土地利用转型的本质特征，並非指单一土地利用类型的变化，即由某种类地转換在另一种地类，而是指区域土地利用结构整体转型（数量、比例），因为转型中会发生某一地类的增加必然导致另一地类的减少，反之亦然。与此同时发生地类空间布局宻度的变化。从这个视角而言，土地利用转型研究实质上是土地利用结构研究的重要领域。
02.生态系统服务功能
Vogt(1984)首次提出＂自然资源＂的概念，并指出耗竭自然资源资本，就会降低国家偿还债务的能力。
Tahsley(1935)提出＂生态系统＂的概会，以生态系统为基础的生态学研究己形成科学体系。。（）Scep(1970)首次提出＂生态系统服务功能＂的概念，系指生态系统与生态过程所形成的、维持人类生存的自然环境条件及其效用。
生态系统服务功能分为三类：1)通过第一性生产与第二性生产为人类提供的直接产品(食物、木材等)：2)支撑与维持人类生存环境和生命支持系统的功能(生物多样性、气候调节等)：3)为人类提供娱乐休闲与美学享受(登山、狩猎、漂流、划船、滑雪等）。
在我国当前生态系统服务功能的测算，一般依据“谢高地提供的单位面积生态系统服务价值当量表”（2003），按照农田、森林、草地、湿地、荒漠、水域，分别核算供给服务、调节服务、支持服务和文化服务的价值。所谓生态系统服务价值当量因子是指1公顷全国平均产量的农田每年生产粮食产量的经济价值。
03.全球输出量总值
地球上7种生态系统服务功能的总值为940OOx10的8次方美元(按1972年价值)，折算为1994年价格为34000x1O的8次方美元，其中陆地生态系统为119O0Ox1O的8次方美元(35%)：海洋生态系统为221000×1O的8次方美元(65%)。1970年全世界生态系统服务总值与GDP的比例为2.4：1。
04.中国土地利用转型
1)1996一2OO4年间，全国共有9.3%耕地转型为非耕地:全国耕地转型速率年均1.03%，同期新增耕地2.93%，年均新增速率0.3%：全国耕地年均变化速率为1.36%(邵晓梅，2007)。
2)中国耕地面积数据：1983一1996年“一调”耕地面积为19.51亿亩；2007一2013年“二调”耕地面积为20.31亿亩；积2009一2019年“三调”耕地面积为19.18亿亩。10年间全国耕地面积减少1.13亿亩，在非农建设占用耕地严格落实占补平衡的情况下，耕地面积减少的主要原因是农业结构调整和国土绿化。
就地类转型而言，耕地转型为林地净流1.12亿亩：耕地转型为园地净流0.63亿亩。10年间城镇建设用地增加1.965亿1亩、具有生态功能的土地面积（林地、草地、湿地、河流、湖泊等）增加2.60亿亩。
土地利用转型中“认定地类”非常重要。自然资源部要求：不得仅以卫星遥感影像在内业判定地类，必须按照调查规程要求，依据实地现状核定地类状况，否则认定地类为不合法。据我所知，航空摄影测量学严格规定，航片的室内预判，必须与外业实地调绘相结合。以实地调绘为判定地类的依据。
应当指出，查阅土地调查数据时发现，自然资源部组织“三调”公布的耕地等地类数据，与地学界土地利用与土地覆盖变化课题组发布的相应地类数据有出入，归因于土地利用现状分类与土地覆被分类之间存在差异所致。
与此同时，当前尚存在以下情况：地学界同仁开展土地利用变化研究中，均弃用自然资源部正式公布的地籍统计数据，而仅依据遥感影象自行测算数据。这当中至少可能存在数据的可信度、现势性和可获得性三种原因。因为在我国地籍统计与变更数据，因为未能做到适时变更，至少仅反映一年前土地利用状况，大大降低了其使用价值。
05.研究现状
在现存文献中关于土地利用转型与生态系统服务功能之间相关研究，存在两种研究思路：1）土地利用转型对生态系统服务的影响；2）基于生态系统服务的变化预测土地利用转型。
1）第一种研究思路。
中国的快速城市化导致土地利用的急剧转变，并对区域生态系统服的供应产生了严重的影响。必须明确土地利用转型（LUT）与生态系统服务（ES）的多维特征之间的空间相关性。以太湖环城市群为例，具体研究LUT如何在三个维度（土地利用结构、功能和动态）上影响ES。
土地利用结构系指某区域土地利用类型的数量（面积、比例）和空间格局。土地利用功能反映土地利用的隐性特征，是指直接或间接滿足人类需求的各种土地利用类型衍生的产品和服务。动态是指分析LUT在不同时期的主导和隐性特征。
土地利用类型的本质在于相互冲突的土地利用类型，代表着不同利益相关者的具体利益。应用4种ES类型的模型为分析约束：习惯维持（HM）、碳封存（CS）、节水（WC）、娱乐潜力（RP）。
利用地理检测器识别LUT的三维特对不同ES变化的独立和交互影响。具体研究2000一2018年间LUT、ES的时空特征以及LUT与ES变化之间空间关系。
研究结论。不同城区、郊区和农村的土地利用转型存在差异。区域HM不断减；CS总体表现南方较高，北方较低；WC总体呈上升趋势：RP高值区在西南部和太湖周边。
2）第二种研究思路
通过对一套生态系统服务指标的变化，采用与之相应的一套统计和确定性建模技术，预测土地利用变化，研究中还应用生态生产函数（EPFS），将土地利用和天气数报的预测变化化为一套生态系统服务指标信息质量、食物/纤维/燃料、绿地、水质和水量）。
3）基于LUCC的生态系统服务（ES（ES）评价
中国碳中和发展报告（2023）中指出，将土地利用类型重新划分为6种类型：耕地、林地、草地。、水体、湿地和荒地。评价中一级ES包括供给、调节、支持和文化服务；二级ES包括食物生产、原料生产、气候调节、水文调节、废物处理、土壤保持、生物多样性保护和景观美学。建议评价指标为单位面积粮食生产能值（SeT/Km2）而不是货币单位，依据三种主要作物（小麦、玉米、大豆）的能值计算获得。
推广这亇经验，农业则成为具有发展意义的产业”。
06.学术点评
1）首先，应将“土地利用变化与生态系统服务功能”两者之间关系确定为因果关系。由于土地利用发生变化，导致生态系统服务功能产生差异。
2）应用真实数据开展动态研究才有意义，而不是应用假设情景与假设数据，为研究而研究。具体体现在研究对象是真实的区域或单位，如xx省或xx市或xx单位，和研究数据的真实性，如收集与应用历年区域或单元土地利用转型变化数据，即反映历年各类土地利用类型结构（面积、比例）的真实数据和生态系统服务功能价值的真实数据。
3）历年区域或单位生态系统服务功能数据可以通过测算获得。具体测算可以依据“单位面积生态系统服务价值当量表”（谢高地、2003）和当年1公顷粮食产值，测算相应区域或单位和年份的生态系统服务功能价值。
4）依照上述方法测算的结果，可以直观地评价历年区域或单位土地利用结构变化，如何影响生态系统服务功能价值的水平及其差异。这样的研究成果具有很高的应用价值，可为相关规划提供重要的参考。
5）若拟研究未耒土地利用结构变化对生态系统服务功能的影响，则要在设定生态系统服务功能目标约束下，则需预测未耒时期区域或单位土地利用优化结构。
当前在我国关于地利用结构对于碳足迹和碳中和、生态系统服务功能、生物多样性保护、生态修复、生态保护地布局等的影响和作用，己引起学术界的广泛关注，但究竟如何寻找与实施土地利用结构优化研究、尚处于薄弱环节，研究成果甚少，急需加强。（2024年6月8日）
作者：王万茂
单位：南京农业大学土地管理学院
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