第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
（1）土地整治对区域生态环境影响的关注度日趋提升
随着土地整治工作的开展，我国特殊的土地国情要求土地整治在重视其经济与社会效益的同时，对区域生态环境的土地整治响应给予高度关注。我国土地整治工作始于 19 世纪 50 年代，自 2008 年已作为一项国家战略纳入到党中央层面的战略布局，成为一项大规模、有目的的人类活动[1-3]。截止 2017 年 7 月，全国各地实施的 14 个重大工程共完成投资 555×108元，建设规模近 218.67×104 hm2，新增耕地约 35.33×104 hm2，耕地等级平均提高约有 1 等，平均每亩增产约 0.4 kg，耕地综合产能明显提高[4]。土地整治被认为是一项以保障粮食生产和财政收益为目的的工程、技术或任务[5]，在保障区域粮食安全的同时也高度重视优化区域生态安全格局，改善区域生态环境。但由于长期的人类活动，生态环境出现退化现象。由此，新形势下的土地生态整治通过合理配置土地资源、提升土地生态功能来降低区域生态压力，提高区域生态环境质量。土地整治已上升到重要的国家战略层面，高度关注其对区域生态环境的影响，并实现土地整治的生态转型成为发展的必然要求[5-6]。
（2）土地整治对区域生态环境的扰动导致区域生态系统服务发生变化
土地整治的主要目标在于提高粮食抵御自然灾害的能力，保证耕地的供给能力[7]。土地整治主要通过四大工程来从农业生产条件和结构、耕地数量和质量、农业农村生态环境等方面实现土地整治生态和经济成效的双重提升与改善[8]。但土地整治的实施过程会对区域生态环境造成或多或少的扰动，改变甚至打破原有稳定的生态环境局面。土地平整工程改变着区域地形、耕作和区域景观格局；灌溉与排水工程改变着区域水资源空间分布与循环；田间道路工程改变着区域交通条件与景观格局；农田防护与生态环境保持工程改变着环境不良状况和地表径流及其影响[9-11]。因此，土地整治主要通过改变自然生态系统及其空间分布格局来影响其所提供的生态系统服务及其价值，导致区域生态环境发生变化[2]。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 关于生态系统服务价值评估方法的研究
生态系统服务作为一项重要的自然资源，是由生态系统产生并维持的，且已成为人类目前赖以生存和发展的重要环境条件[9]。生态系统服务价值是基于可量化的标准对生态系统服务进行量化所得到的用于衡量和表征生态系统生态产出的指标[9-10]。学术界基于 1997 年 Costanza 对全球生态系统服务价值的估算[14]，掀起了对生态系统服务进行价值评估的热潮。截至目前，学术界关于生态系统服务价值评估的方法主要分为三类：第一类是能值分析法，它通过评价系统的生态环境指标和社会经济发展等相关指标，来实现对生态系统运行水平和效率的量化[15]。通过把不同形式的能量向统一标准的能值转换，将生态学与经济学联系起来，丰富了生态系统服务的量化研究方法。其优点一是充分考虑了自然资源对生态系统的重要作用，二是统一标准的采用避免了常规运算中倾向生态或经济某一方面现象的出现。缺点一是没有统一的折算标准且获得产品的转换率较难；二是耗时，且需要大量、全面、连续的数据做支撑[2]。第二类是物质量评价，它是从物质量的角度来对各项生态系统服务进行综合评价[2]。其优点一是能够客观反映生态系统服务物质量的动态水平及其可持续性，二是对大尺度空间下的生态系统服务价值评估更有意义[16]。缺点是单位量纲的不同导致加和汇总计算困难并且很难直观判断[16-17]。
第三类是价值量评价。它主要是从价值量的角度对生态系统提供的各项生态系统服务进行综合评价[16]。该方法能够得到某一生态系统类型的各项生态系统服务的综合值。由此，市场价值法、机会成本法、影子工程法、人力资本法、旅行费用法、条件价值法、当量因子法等相关生态系统服务价值评价方法被用来衡量某一生态系统类型的生态系统服务价值。其中，当量因子法以其简便性和数据的较易获取性广为使用，
且能够得到区域内部各种生态系统类型的各项生态系统服务的综合价值，它是一种基于可量化的标准，通过构建不同生态系统类型各项生态系统服务的价值当量，然后再结合生态系统的面积进行评估的方法[18]。
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第二章 土地整治的生态系统服务效应及评估方法的局限性分析
2.1 土地整治的生态系统服务效应
2.1.1 土地整治的内涵及工程内容
（1）土地整治的内涵
土地整治是目前大多数国家组织开展的针对区域内不合理、闲置和未充分利用的土地进行治理，以解决社会经济发展过程中的经济、社会、生态与资源的协调与发展。其首要目标在于提高土地资源的合理利用，提升土地的产出率，实现生产、生活和生态三生空间的改善与优化。土地整治的主要内容包括土地整理、土地开发与土地复垦，主要是通过生物措施和工程措施，来对区域实施综合整治。
（2）土地整治工程内容
土地整治工程是指为实现土地整治目标而确立的与特定工程类型区相适应的工程组合方案，主要包括四大类型工程，具体四大工程及内容如图 2-1 所示。
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2.2 生态系统服务评估方法及其局限性分析
2.2.1 生态系统服务价值评估方法
目前较为广泛使用的生态系统服务价值评估方法之一为数据获取相对简单且所需数据相对较少的当量因子法。其中，当量因子是指在某一特定的时期内，某种类型的土地相对于所有类型土地的世界平均潜在生物生产力的相对稳定的比值[18]；而生态系统服务价值当量因子是指生态系统所提供的生态系统服务的相对贡献大小的潜在能力。
当量因子法则是在区分不同生态系统类型和不同生态系统服务的基础上，基于可量化的标准，确定不同生态系统类型中不同生态系统服务的价值当量，再根据不同生态系统类型的面积来估算其生态系统服务价值的方法[18]。其结果主要是指自然生态系统通过自身的生态系统服务功能所提供的生态系统服务价值的，不包括社会经济系统由于人类活动和市场运作所产生的已在 GDP 核算系统中的社会经济产品和服务。
基于此，本研究依据 Costanza 等人对生态系统服务价值的计算思想，依据当量因子法[18]的思想确定各项服务功能的价值量：定义 1 个生态系统生态服务价值当量因子经济价值量为单位面积农田生态系统粮食生产的净利润。采用研究区内的三大主要粮食作物小麦、玉米和大豆来衡量土地生态系统粮食产量的价值。
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第三章 生态系统服务价值评估方法参数优化 ............................................ 21
3.1 估算模型与数据来源 ........................................... 21
3.1.1 估算模型.............................................. 21
3.1.2 数据来源...................................... 22
第四章 基于优化参数的土地整治前后生态系统服务价值变化实证 ............................. 33
4.1 庆阳市基本情况.......................................... 33
4.1.1 自然情况........................................... 33
4.1.2 社会经济情况 ............................................... 34
第五章 研究结论及展望............................................. 44
5.1 研究结论 .......................................... 44
5.2 研究展望 ............................................ 45
第四章 基于优化参数的土地整治前后生态系统服务价值变化实证
4.1 庆阳市基本情况
庆阳市辖西峰区、庆城县、宁县、正宁县、华池县、环县、合水县、镇原县 1 区7 县，位于中国甘肃省东部。境内山、川、塬均有所分布，且沟、梁、峁相间分布。境内分布有世界上著名的、保存最完整的黄土塬面——董志塬。
4.1.1 自然情况
（1）自然环境
庆阳市地形北高南低，海拔在 885～2082 m 之间，降雨量南多北少，2012 年全市平均降水量 420.7～537.5 mm，从南向北逐渐减少，且多集中于夏季；气温南部高于北部，年平均气温在 8.7～9.5 ℃之间。2016 年全市平均降水量 329.4～499.8 mm，庆城、合水偏少；气温偏高，年平均气温 9.3～11.2 ℃。年平均总流量 26.7 m3/s，总径流量 8.34×108 m3。
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5.1 研究结论
本研究基于运用大尺度生态系统服务价值评估方法当量因子法所得到的土地整治前后生态系统服务价值变化情况在科学研究层面与人们认知层面间存在的不一致性，针对当量因子法运用于小尺度土地整治项目上的局限性，对其核心参数——当量因子进行优化，主要包括因地制宜实用性的改进、减弱市场因素影响的修正和增强区域空间差异针对性的修正，并将参数优化后的生态系统服务价值评估方法运用于小尺度土地整治项目来进行实证探讨。主要得出以下结论：
（1）理论上，土地整治的生态系统服务效应有正也有负，且负向效应多体现在短期内。当量因子法以评估年的农产品价格为价值基础，受市场价格波动、货币贬值等市场因素的影响；全国平均水平的当量因子较难反映区域生态系统服务的真实水平，因地制宜的实用性较差；缺乏区域内部空间差异的针对性。
（2）通过尺度推演的方法，将宏观大尺度上的生态系统服务价值评估方法进行了相应的参数优化，主要包括粮食作物单位面积平均利润的市场价格波动和货币贬值修正、坡耕地与梯田生态系统价值当量的因地制宜改进以及区域内部空间差异针对性的NPP修正。参数优化后的生态系统服务价值评估方法降低了当量因子法运用到具体应用尺度上的局限性，使其针对具体区域更具有合理性。
（3）基于优化参数的土地整治前后生态系统服务价值变化的实证结果显示，土地整治前后四年间生态系统服务价值由 28836.29×104元减少到了 27593.34×104元，减少了 4.31%。生态系统服务一级分类体系下，只有调节服务的生态系统服务价值减少了 1836.89×104元，其余服务均相对增加；在二级分类体系下，食物生产、土壤保持、维持养分循环、美学价值和水资源供给功能较土地整治前的生态系统服务价值有所增加，食物生产服务价值的增加量最大为 834.53×104元；原料生产、生物多样性以及四项二级调节服务均相对减少。
参考文献（略）