第1章 绪论
1.1 研究意义
我国是一个多山国家，平原占比相对较少。随着我国人口增长、社会经济与城市化快速发展，对土地的需求不断增加，人地矛盾与空间发展问题日益凸显。国务院发布的《全国国土规划纲要(2016—2030年)》中指出，我国土地资源开发面临着资源约束不断加剧、生态环境压力加大等挑战。尤其是我国山区的发展受粮食安全、生态健康和建设用地后备资源紧缺的影响，大多数山地城镇扩张呈现出侵占平坝山谷耕地的格局特征。优化国土空间开发格局、提高国土开发质量等重大问题亟须解决。在生态文明建设和基本农田保护的背景下，开发城市周边荒山、荒丘成为地方政府土地优化利用和大规模布局建设用地的主要选择。向低丘缓坡山地拓展，发展山地城镇(组团)和工业(园区)，是山区省份和市县缓解经济发展、城镇化与耕地保护矛盾的必然选择，也是我国城镇化用地模式的重要方向之一。2012年国土资源部(现自然资源部)下发了《关于低丘缓坡荒滩等未利用地开发利用试点工作的指导意见》，提倡不同地区因地制宜，转变城镇发展方式，支持云南、浙江、贵州等23个低丘缓坡资源丰富的省份开展山地城镇、工业建设土地综合开发的试点工作，低丘缓坡山地开发在全国范围内展开。
虽然“拓区上山”战略可解决城市化、工业化用地空间的问题，但山地开发作为一种特殊的土地利用形式存在不确定性，若开发模式不合理将会诱发地质灾害、增大生态风险、降低生态系统服务功能等，严重不合理开发甚至会带来灾难性后果。因此，围绕低丘缓坡山地开发的生态问题，相关部门和学术界都存在不同意见，就此开展了积极的探索。
自然资源部认为，在控制地质灾害和生态风险的基础上，低丘缓坡山地开发可以很大程度缓解用地矛盾，保障山区城镇化发展；环保部门和林业部门则对低丘缓坡山地开发的可行性持保守态度，认为低丘缓坡山地开发会对生态系统产生影响，这种影响目前仍然缺乏科学的解释和量化。学术界一些学者认为，多数低丘缓坡山地开发案例缺少对开发区域地形地貌条件及相关生态条件必要的分析和研究，在山地进行粗放的“大填大挖”“削峰填谷”，致使一些区域性水体、支流遭到破坏，相邻地域生境也受到严重影响。这种人为改造自然地貌的行为，将会对自然生态、地形结构及地质构造等产生一定的破坏性影响，势必要付出一定的环境成本(Li et al.，2014)。另外一种观点则认为，中国在进行精确管控和科学化评估基础上开展低丘缓坡山地开发工程是非常安全的，并不会带来生态风险和大规模水土流失(Liu and Li，2014)。从可持续发展观点出发，低丘缓坡山地开发及山地土地整治的*要任务是研究如何保护、保持自然生态环境，减少人为及自然灾害，进而培育好自然与人工相结合的生态系统(黄光宇，2002)。鉴于此，忽视对敏感自然生态环境的保育和补偿的简约化低丘缓坡山地开发模式亟须转变。为缓解建设用地扩张与耕地保护矛盾，根据自身资源环境条件，走新型城镇化道路，因地制宜地开展低丘缓坡山地开发与利用是合理的。低丘缓坡山地开发应进行精细化管理，杜绝粗放式开发对国土空间资源的浪费。对开发过程中涉及的地形、地质、水文、植被、土壤等生态环境因子的改造进行*大限度的补偿，并强调对自然生态系统进行积极的改造、改良，形**型的复合生态系统。可见，学术界和管理部门都将低丘缓坡山地开发的利弊聚焦在生态系统的稳定性方面，低丘缓坡开发工程的实施不能回避生态系统服务功能评估、生态资产变化和影响机制等问题。
受山地地形限制，低丘缓坡山地开发项目区一般只有十平方公里至几十平方公里，是一个空间尺度较小的生态系统，其生态过程和景观类型复杂，生态系统受地形地貌、海拔、植被覆被等的影响较大。低丘缓坡山地建设开发必然会打破原有山地生态系统的完整性、关联性和生态系统的平衡，改变生态系统功能状况，若开发不当甚至会出现滑坡、泥石流、缺水、污染等威胁山地城镇工业安全的生态问题。如何开展低丘缓坡山地开发生态系统服务功能价值评估和价值变化研究，理清低丘缓坡山地开发模式究竟怎样影响山地生态系统服务功能价值，构建既满足低丘缓坡山地开发社会经济需求，又能规避生态风险、提升生态系统服务功能的开发模式和管理机制等，是我国山区新型城镇化和生态文明建设亟须解决的问题，也是当前全国低丘缓坡山地开发试点工作的现实需求。
云南省是全国*早大规模开展低丘缓坡山地开发试点工作的省份之一。本书以云南省为案例样本，通过理论研究和实证研究结合，对现有生态系统服务功能相关理论、方法进行拓展，探索构建适合我国低丘缓坡山地开发的生态系统服务功能测度理论与模型及方法，通过生态系统服务功能各项价值开发前后变化的精细计算来分析评价低丘缓坡山地开发活动的利弊，研究导致生态系统服务功能变化的因子和作用机制，探索提升低丘缓坡山地开发生态系统功能价值的途径、开发模式、管理机制和政策措施。本书希望能从新的视角为我国是否应该进行低丘缓坡山地开发以及如何科学开发提供科学决策的依据，相关成果对我国23个低丘缓坡土地综合开发试点省份能有指导意义，同时对我国山地土地利用理论以及山地生态经济理论的研究有积极的学术贡献。
国外生态系统服务功能价值研究始于20世纪70年代，联合国大学(United Nations University)发表了《人类对全球环境的影响》报告，*次提出生态系统服务功能的概念。20世纪90年代以后，关于生态系统服务功能价值的研究开始逐渐增多，研究方法与研究理论推陈出新(Serafy，1998)。Costanza等于1999年在Science上发表文章，使用全球静态部分平衡模型，估算全球生态系统服务功能价值为33万亿美元，相当于全球国民生产总值的1.8倍，这一研究成果在环境科学和生态经济学领域引起了热烈讨论，也使其成为生态系统服务功能价值评估的一个分水岭。此后很多相关研究都是参考此文献，根据生态系统服务分类方案和单位面积生态价值，开展对生态系统服务功能价值的评估。21世纪，国外学者从各个尺度和单位对生态系统服务功能价值进行了深入的研究，如Sutton和Costanza (2002)对全球生态系统的市场价值和非市场价值及其与世界各国国民生产总值的关系进行了分析，Pattanayak(2004)开展了印度尼西亚相关流域减轻旱灾的价值研究。2005年以后，更多的研究是关注生态系统服务价值的空间异质性，以及服务价值与经济、社会等的联系。如千年生态系统评估(millennium ecosystem assessment，MA)项目*次在全球范围内对生态系统及其对人类福利的影响进行了多尺度综合评价。MA项目的报告在全球尺度上系统、全面地揭示了各类生态系统的现状和变化趋势、未来变化的情景和应采取的对策，其评价结果为履行有关国际公约、制定生态系统管理相关政策提供了充分的科学依据。随着人们对生态系统的重视，近年来有关生态系统服务价值的研究呈指数递增。
国内生态系统服务功能价值研究主要体现在：随着对生态系统服务功能重要性认识的日益加深，我国相关学者以及研究人员对生态学领域做出了许多积极的探索和研究(李文华等，2009)。①1998年以前是我国生态系统服务功能价值研究的萌芽阶段，该阶段有关生态系统服务功能价值的研究尚未引起大家的广泛关注，研究成果稀缺。②1998～2002年是国内生态系统服务功能价值研究的初级阶段，生态系统服务功能价值的有关理论和研究方法逐渐引起我国学者的关注，在我国正式开始引入相关概念与方法，并探索性地开始研究中国生态系统服务功能价值。该阶段研究的重点主要集中在采用各种方法对自然资本的边际服务价值进行估计(谢高地等，2001a)。③2003年以后是国内生态系统服务功能价值深入研究与多元化发展的阶段，此阶段生态系统服务功能的理论和方法得到广泛的认识与应用，主要是探索性研究，从不同尺度和不同类型开展了生态系统服务功能价值的研究，与此相对应的一些评价模型也开始应用到该研究领域。马世骏和王如松(1984)研究认为国内生态系统服务功能价值的评估逐步涉足经济学领域，并用生态系统服务的概念对我国陆地生态系统的服务功能价值进行了初步评估，将国内的生态系统服务功能及其价值的实证探讨逐步推向快速发展时期。国内常用生态系统服务功能的定量评估方法主要有能值分析法、物质量评价法和价值量评价法。以此为基础，基于扩展的劳动价值论原理，主要采用单位面积生态系统价值当量因子的方法，在国内生态服务类型价值核算研究中应用广泛(谢高地等，2015)。
国内外生态系统服务功能价值测算已经积累了丰富的理论和实践经验，为本书研究提供了重要参考和依据。但是，目前国内外生态系统服务功能价值研究多是大尺度(如全球尺度、国家尺度、省域尺度和市域尺度)，针对特定地区、特定环境的生态系统服务功能价值测算理论和方法尚不完善，尤其是基于地理空间中小尺度的生态系统服务功能价值精细计算和变化驱动机制研究还比较缺乏。如何根据低丘缓坡山地开发的特点，对现有国内外生态系统服务功能价值相关理论、方法进行拓展，构建适用于低丘缓坡山地开发的生态系统功能测度理论与方法，是本书的**个重点研究内容。
在国内外生态系统服务功能价值的现有研究中，鲜有针对低丘缓坡山地建设开发的生态机理和过程研究。正如国家环保和林业部门所指出的，低丘缓坡山地建设开发究竟怎样影响山地生态系统服务功能价值，目前仍然缺乏科学的解释和量化。这是本书的第二个重点研究内容。
针对山地立体景观格局，科学地设计低丘缓坡山地开发模式，使之既满足低丘缓坡山地开发的社会经济需求，又能规避生态风险、提升生态系统服务功能。国内多数研究是从山地建筑物单体布局角度探讨低丘缓坡山地开发模式，缺乏山地生态系统功能整体提升研究。本书研究基于对低丘缓坡山地开发生态系统服务功能变化及作用机制的深入分析，从生态学和生态经济学角度开展这方面的实验模拟和理论研究，并提出相应的管理策略，这是本书的第三个重点研究内容。
1.2 研究目标与主要内容
(1)研究目标。本书希望通过对云南省批准实施的典型低丘缓坡山地开发项目区案例深入分析，研究低丘缓坡山地开发生态系统服务功能价值测度理论与方法；实证测算评价云南低丘缓坡山地开发前后生态系统服务功能变化及其驱动因子和作用机制，研究设计提升低丘缓坡山地开发生态系统服务功能的开发模式和管理机制与政策体系，为构建云南低丘缓坡山地开发与生态保护协调发展的土地利用和建设开发管理新格局提供理论支撑和政策依据，为我国23个省份低丘缓坡土地综合开发利用试点工作提供理论参考。
(2)研究内容。概括地说，本书研究包括以下六个部分。
①低丘缓坡山地开发生态过程作用机理，以及生态系统服务功能价值测算理论和方法研究。以现有生态系统服务功能价值评估理论为基础，通过对云南省批准实施的典型低丘缓坡山地开发项目区基于遥感、地理信息系统(geographic information system，GIS)和实地踏勘调查的大量土地利用、地质环境、生态监测、低丘缓坡山地开发，以及社会经济等数据的深入分析，研究中小地理尺度下山地土地利用格局与山地立体景观格局的生态功能关系和生态过程作用机理；以此为基础，针对低丘缓坡山地开发的特点，拓展现有生态系统服务功能评价理论和方法，研究构建地理空间中小尺度的低丘缓坡山地开发生态系统服务功能价值精细测算指标和模型方法，为低丘缓坡山地开发前后生态系统服务功能变化的测算评价提供依据。
②低丘缓坡山地开发前后生态系统服务功能变化和驱动因子的实证研究。以生态学和生态系统服务功能价值评估理论为指导，以上一阶段研究构建的低丘缓坡山地开发生态系统服务功能价值精细测算指标和模型方法为手段，以地块为评价单元，运用多源、多尺度异构数据融合技术，对云南省已批准的典型低丘缓坡山地开发项目区开发前后的生态系统服务功能价值进行实证评价测算，考察生态系统服务功能价值变化状况。在此基础上，本部分依据生态经济学和山地土地可持续利用理论，以各项目区开发前后生态系统服务功能价值变化为因变量，
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