洪洞大槐树寻根祭祖园生态服务流模拟

杨丽雯，王勇智，高月

(1.山西师范大学 地理科学学院，山西 临汾 041000;2.山西能源学院，山西 晋中 030600;3.黑龙江省鸡东县第二中学，黑龙江 鸡西 158200)

0 引言

生态系统服务是人类直接或间接从生态系统中获得的产品和收益[1]。旅游服务是文化服务的一种，是指人们从工作和生活的压力中解脱出来，选择在某些特定的自然和人文景观中度过自己的空暇时间，以至达到精神、情感和文化的满足[2-3]。生态系统文化服务价值很难在市场交易中得到体现，因此得不到有效的管理，易造成不合理的开发[4]。已有若干研究分析了文化服务的供给潜力并对其进行制图[5-7]，但很少对文化服务的需求和服务流路径进行分析，研究结果中存在着重复计算的问题，难以为旅游规划等管理工作提供可靠的数据支撑。

近几年人们开始重视生态系统文化服务供给和需求之间的平衡问题[8-9]。文化服务需求量化受到环境背景、信仰和认知等条件的影响，具有不确定性，因此多用消费者的偏好和意愿来作为需求，例如Pea等[10]通过受访者视觉上直观的审美偏好级别量化休闲服务的需求，结果23%的可视域显示出较高的休闲服务需求；Burkhard等[11]将人们的旅游期望作为量化休闲与旅游需求的指标；Villamagna等[12]认为文化服务是以人的经历和感受为基础，需求大小用经历或感受服务的人数来表示，其中，竞争性的文化服务的需求可用被期望的使用量(例如一年中全部游客数量或有游客的总天数)来表示，非竞争性的文化服务需求可用被期望的个人使用量(例如个人的到访率)来表示；Schirpke等[13]以自然保护区周边一定空间距离的人口数量来表示娱乐和赏景服务的需求。需求空间范围的评估需要人口和行为方面的数据，通常是通过问卷或者其他调查方法来获得的，家庭成员数量和地理位置被用来绘制受益者(需求者)分布图[14]。

生态系统服务的供给和需求在时空上多数是分离的，通过服务流相互连接在一起[15-16]。服务流是生态系统服务从源区到受益者的空间传输路径[2]。Vigl等[17]以徒步旅行路径和滑雪跑道为基础绘制了审美服务的服务流路径图。Baró等[18]采用Pulselli等[19]提出的原理以单位面积(每公顷)上旅行者数量来表示娱乐服务流的大小。Villamagna等[20]用垂钓人数、天数和花费来表示淡水休闲渔业娱乐服务流的大小。Burkhard等[11]认为可以用实际的游客数量和营业额作为休闲与旅游服务的流指标。以上研究开始对文化服务流进行量化，但是没有具体绘制出文化服务流的传输路径。

SPANs(Service Path Attribution Networks, SPANs)模型旨在利用概率贝叶斯网络来模拟生态系统服务从供给区到需求区的流动[21]，扩展了以往生态系统服务的研究角度，但利用SPANs模型来模拟某项具体的生态系统服务空间流动的案例仍十分缺乏[22]。本文使用问卷调查法在Arcgis10.1软件平台上，以各乡镇旅游者数量为基础绘制了旅游服务需求等级图，使用SPANs模型，以交通网络为基础，绘制服务流传输路径图，旨在分析供需空间平衡关系和影响因素，为当地政府制定旅游规划提供数据支撑。

1 研究区概况

大槐树寻根祭祖园位于山西省洪洞县境内，临汾盆地北端，总面积为1 494 km2。暖温带半干旱大陆性气候，年平均温12.3℃，年平均降水量493.3 mm[23]。洪洞县总人口为75.7万人，其中城镇人口为31.9万人，下辖9个镇和7个乡(图1)。大槐树寻根祭祖园是全国唯一以“寻根”和“祭祖”为主题的民祭圣地，是国家4A级旅游景区，有3条交通干道环绕，交通十分便利。景区年游客接待量是202.7万人次，日最大游客接待量是10万人次[24]。

Fig.1 Traffic map of Hongtong County图1 洪洞县交通图

2 研究方法

2.1 数据来源

采用拦截式问卷调查法，共发放问卷140份，收回140份，回收率为100%，其中有效问卷为131份，占样本总数的93.57%。问卷调查获取了游客性别、年龄、家庭地址、家庭月收入、旅游花费和距离等数据，为确定旅游服务空间传输路径和服务流流量提供数据基础。洪洞县交通地图来源于《中国分省系列地图册：山西》[25]。

2.2 计算方法

2.2.1 供给量化

生态系统服务供给潜能是指生态系统以可持续的方式长期提供服务的能力，也是生态系统在一定时间内提供资源和产品的最大阈值[26-27]。大槐树寻根祭祖园旅游服务的供给能力使用日接待游客最大能力来表示。生态系统服务供给区是指能够提供生态系统产品或服务的区域[28]。

2.2.2 需求量化与制图

文化服务是以经历和感受为基础，需求大小用经历或者感受服务的人数(比如游览者的人数)来表示[12]。以各乡镇参观游览大槐树寻根祭祖园的人数来表示需求量，并对需求量进行标准化处理，使其值变动于0-1之间，然后分成5个等级，即[0,0.2]、(0.2,0.4]、(0.4,0.6]、(0.6,0.8]、(0.8,1]，分别表示低需求、较低需求、中等需求、较高需求和高需求。标准化的公式为：

(1)

式中Ximax为变量的最大值，Ximin为变量的最小值。

生态系统服务需求区，是能够使用或消费生态系统服务的区域[28]。旅游服务需求的制图以受益者居住地为基础[21]，需求大小用参观游览大槐树寻根祭祖园的人数来表示，使用ArcGIS10.1软件制图。

2.2.3 服务流量化与制图

服务流路径主要依据道路交通网络确定，其大小用游客人次表示[29]。运用ArcGIS10.1软件绘制生态系统旅游服务流传输路径图。

旅游服务流人次(流量)的计算公式是：

(2)

式中Fi表示第i个客源地的旅游服务流人次(流量)，Ti表示第i个客源地的旅游人次，T表示目的地接待的旅游总人次，Pi表示第i个客源地的人口。对旅游服务流流量进行标准化处理，使其值变动于0-1之间，然后分成五个等级，即[0,0.2]、(0.2,0.4]、(0.4,0.6]、(0.6,0.8]、(0.8,1]，分别表示低服务流、较低服务流、中等服务流、较高服务流和高服务流。

3 结果

3.1 需求

出游者人次与家庭月收入呈正相关关系，与距离、交通费用以及预计总花销呈负相关关系(表1)，说明旅游服务的需求还受其他因素影响，比如个人偏爱、教育、社会阶层和宗教文化等[30-32]。

表1 出游人次与距离、家庭月收入、交通费用和预计总花销的回归方程

洪洞县人口密度呈现由中间(大槐树镇)向四周降低的趋势。由于洪洞县各乡镇GDP数据无法获取，因此通过地均税收来反映各乡镇的富裕程度，洪洞县地均税收呈中间高、两边低的分布格局，与大槐树寻根祭祖园的旅游服务需求空间分布格局基本一致。大槐树镇相对于其他乡镇经济发展水平高且人口稠密，距离供给区近，因此需求量相对较高；广胜寺镇与辛村乡相比，距大槐树寻根祭祖园距离远，但广胜寺镇人口更为密集，经济水平也较高，因此广胜寺镇的需求高于辛村乡(图2)。

Fig.2 Population density(a), average revenue(b), the demand of tourism service(c) of villages and towns in Hongtong county图2 洪洞县各乡镇人口密度(a)、地均税收(b)和旅游服务需求(c)

3.2 旅游服务流

大槐树寻根祭祖园旅游服务流以大槐树寻根祭祖园为中心，向四周扩散。旅游服务流以交通道路为载体，以G108、S224、S232为主要的传递路径。大槐树寻根祭祖园服务流主要有4个传输方向，分别为：恒富西大街向西沿S224延伸，滨河东路向南沿G108延伸，恒富东大街向北沿G108延伸以及玉峰东大街向东沿S232延伸，共形成15条服务流流动路径。大槐树镇服务流流量占总服务流流量的60.58%。服务流流量呈现出以大槐树镇为中心，向四周逐渐降低的特征(图3)。

Fig.3 Transmission routes of HDAMG tourism service flow图3 大槐树寻根祭祖园旅游服务流传输路径

沿恒富西大街向西传输的服务流有6条，分别是大槐树寻根祭祖园—辛村乡、大槐树寻根祭祖园—堤村乡、大槐树寻根祭祖园—万安镇、大槐树寻根祭祖园—刘家垣镇、大槐树寻根祭祖园—左木乡和大槐树寻根祭祖园—山头乡，服务流流量分别占总流量的6.51%、5.46%、0.92%、0.85%、0.25%和0.19%。沿恒富东大街向北传输的服务流有4条，分别是大槐树寻根祭祖园—广胜寺镇、大槐树寻根祭祖园—赵城镇、大槐树寻根祭祖园—明姜镇和大槐树寻根祭祖园—兴唐寺乡，服务流流量分别占总流量的8.36%、8.36%、1.90%和0.33%。沿滨河东路向南流动的服务流有3条，分别是：大槐树寻根祭祖园—甘亭镇、大槐树寻根祭祖园—曲亭镇和大槐树寻根祭祖园—龙马乡，服务流流量分别占总流量的2.26%、1.44%和1.27%。沿玉峰东大街向东流动的服务流有1条，是大槐树寻根祭祖园—苏堡镇，服务流流量占总流量的1.32%。

Fig.4 Fitting curve of service flow distance attenuation图4 服务流流量距离衰减拟合曲线

服务流同时还受到经济发展水平和人口密度的影响。赵城镇和堤村乡距大槐树寻根祭祖园较远，由于其经济状况较好且人口多，所以服务流流量等级较高；龙马乡距大槐树寻根祭祖园较近，然而由于其经济条件较差且人口较少，所以服务流流量等级较低。大槐树寻根祭祖园位于大槐树镇中心，人口密集，经济发展水平较高，所以服务流流量远远高于其他乡镇。

4 讨论

4.1 需求

需求量的大小与区域人口、经济发展水平和服务供给区与需求区之间的距离有关[12]。家庭月收入越高，可自由支配收入也越高，所以有更多的钱能够投入到旅游中。交通费用是旅游的主要费用消耗[33]。随着距离的增加，旅游成本(时间、交通费用以及预计总花销等)逐渐增加，人次逐渐减少。

在人们预期有较高文化服务供给的区域也会出现较高的需求，例如保护区或者遗产地[34-35]。大槐树镇需求较高，符合这一规律。

多数文化服务的需求量化是以衡量测算期望为基础的，它可能是个人偏爱的函数。有的研究使用个人和市场调节的偏爱(支付意愿)作为指标来评估传统知识和遗产价值[31,34]。

本文研究中用游客的数量来表示服务需求，可能存在一个缺陷：忽视了一部分人有文化需求，但是没有办法(金钱和运输)到达服务的供给区。在这种情况下，服务需求可能会被低估[36]。相应的，服务流也存在低估的可能性。

4.2 服务流

李双成[37]根据供需主体移动性将生态系统服务流分为两类：1)生态系统服务从供给区流转到需求区，称为供给移动服务流，如淡水供给；2)需求者移动到生态系统服务供给区使用服务，称为使用移动服务流。大槐树旅游服务流属于后者。

旅游服务流是以交通运输网络为基础，旅游者从居住地利用交通运输工具沿交通道路移动到能够提供娱乐活动的地点，所以属于使用移动服务流。旅游者在移动过程中一般选择便利性高的道路，因此建设规格比较高的道路汇聚着较高的服务流，比如恒富东大街、恒富西大街、滨河东路和玉峰东大街。

服务在流转过程中基本遵循距离衰减规律，即随着供给区与需求区空间距离的增加而流量递减[38-39]，并且，如果目的地周围的城镇居民点密集且人口规模较大时，可以克服由于到访率低带来的旅游流不足[40]。有研究[12,30,41]认为在旅游景点附近有着最显著的服务流，本结果印证了这些观点。

在服务流制图过程中，生态系统服务的需求被分配给受益区域，而供给被分配给提供或者生产服务的区域[28]。有些服务的供给区和需求区是重叠的，而有些生态系统服务的供给区和受益区在空间上位于不同的地点，他们通过服务流相互连接在一起[15]。旅游服务通常是在服务的供给区被使用(感受和经历)[28]，但多数时候需要需求者移动到供给区使用服务。

距离、服务源的(供给)能力和道路定义了潜在的受益区，而自然的和人为的景观连接特征影响服务流的时空模式。有些服务是被动地传递给受益者的，比如清洁的空气，而有些服务需要受益者额外的资本输入，比如旅游服务的获取需要需求者花费物理或金钱的资本去接近[42]。

大槐树寻根祭祖园旅游服务流的流量随着与大槐树镇距离的增加而递减，同时还受到经济发展水平和人口密度的影响，这与需求的变化趋势基本一致，因此在旅游服务的供给能力上限范围以内时，需求与服务流是正相关关系。

4.3 “汇”的影响

“汇”是生态系统服务的滞留区，是指一个过程消失的地方，即能够减少服务流流量的区域[43]，大槐树寻根祭祖园旅游服务流可能会受到广胜寺等景区影响。在特殊情况下，游客不能游览大槐树寻根祭祖园时，有50.38%的游客选择去广胜寺，28.24%的游客选择去尧庙，14.5%的游客去王家大院和壶口瀑布等景区。

5 结论

(1)大槐树镇的需求量相对较高。需求量与区域人口、经济发展水平和与服务供给区的距离有关，大槐树镇相对于洪洞县的其他乡镇，经济发展水平高且人口稠密，距离供给区更近，因此需求量较高。

(2)大槐树寻根祭祖园旅游服务流以大槐树寻根祭祖园为中心，向四周扩散，共形成15条服务流传输路径。主要传递方向为：恒富西大街向西沿S224延伸，滨河东路向南沿G108延伸，恒富东大街向北沿G108延伸以及玉峰东大街向东沿S232延伸。

(3)大槐树镇服务流流量占总服务流流量的60.58%。服务流流量呈现出以大槐树镇为中心，向四周逐渐降低的特征。大槐树寻根祭祖园的服务流流量随着与大槐树寻根祭祖园距离的增加而递减，同时流量还受到经济发展水平和人口密度的影响，与需求的变化趋势基本一致。

(4)大槐树寻根祭祖园旅游服务流可能会受到广胜寺等景区“汇”的影响。在特殊情况下，游客不能游览大槐树寻根祭祖园时，有50.38%的游客选择去广胜寺，28.24%的游客选择去尧庙，14.5%的游客去王家大院和壶口瀑布等景区。