山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估范文

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摘要：

選擇浙江省南部山區(qū)泰順縣作為研究區(qū)域，對全縣各類生態(tài)系統(tǒng)服務價值進行了定量評估，并在此基礎上進行了生態(tài)系統(tǒng)服務重要性及其區(qū)域分異規(guī)律的綜合評價。結果表明：2012年全縣生態(tài)系統(tǒng)服務總價值為334.1×108元，是當年該縣GDP的6.40倍，其中以水源涵養(yǎng)、氣候調節(jié)、土壤保持服務價值為主，三者分別占總價值的62.35%、21.8%、7.16%，生態(tài)系統(tǒng)有著巨大的間接服務價值。生態(tài)系統(tǒng)服務重要性分析結果顯示，極重要、很重要、重要區(qū)、一般重要區(qū)域分別占全縣總面積的31.43%、34.57%、20.35%、13.64%，評估結果可為生態(tài)系統(tǒng)的科學管理、生態(tài)保護關鍵區(qū)的確定以及生態(tài)保護和建設政策的制訂提供理論依據(jù)。

關鍵詞：

生態(tài)系統(tǒng)服務；價值；InVEST模型；浙南山區(qū)；泰順縣

生態(tài)系統(tǒng)服務是指生態(tài)系統(tǒng)提供給人類直接或間接的利益，主要包括向社會經(jīng)濟系統(tǒng)輸入有用物質和能量、接受和轉化來自社會經(jīng)濟系統(tǒng)的廢棄物，以及直接向人類社會成員提供服務[1]。生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估與自然資產(chǎn)核算是目前生態(tài)經(jīng)濟學和環(huán)境經(jīng)濟學的研究熱點和焦點。為了對這些價值進行客觀、科學的評估，國內(nèi)外基于各種時空尺度的生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估進行了大量的案例研究和理論探索[2～4]。初步建立了生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估理論框架，探索了不同生態(tài)系統(tǒng)、不同服務類型的評估方法[5～8]。生態(tài)系統(tǒng)服務與權衡綜合評價（integratedvaluationofecosystemservicesandtradeoffs，InVEST）模型是生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估常用的工具，該模型運行較簡單，并且已取得了良好的模擬效果[9～10]。生態(tài)系統(tǒng)服務重要性評價是針對區(qū)域典型生態(tài)系統(tǒng)，分析生態(tài)系統(tǒng)服務的區(qū)域分異規(guī)律，并明確生態(tài)系統(tǒng)服務的重要區(qū)域，目前對生態(tài)服務功能重要性評價的方法基本是按照環(huán)境保護部《生態(tài)功能區(qū)劃暫行規(guī)程》，即對生物多樣性保護、水源涵養(yǎng)、土壤保持、沙漠化控制、營養(yǎng)物質保持、海岸帶防護功能6個方面進行評價，該評估在省級、流域、全國甚至全球尺度上可行，但在小尺度上就略顯簡單。

浙江省南部山區(qū)屬于全國重要生態(tài)功能區(qū)劃中的浙閩贛交界山地生物多樣性保護重要區(qū)，是我國生物多樣性重點保護區(qū)域，同時也是重要的水源涵養(yǎng)區(qū)。如何加強該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的科學管理，確定生態(tài)保護關鍵區(qū)以及針對不同區(qū)域制定相關生態(tài)保護和建設政策，均需進一步明確其生態(tài)系統(tǒng)服務價值極其空間分布。本研究選擇泰順縣作為研究區(qū)域，通過構建生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估指標體系，確定評估方法，定量評估各類生態(tài)系統(tǒng)服務價值，并進一步分析生態(tài)系統(tǒng)服務重要性，以期為權衡生態(tài)保護與發(fā)展之間的關系、建立合理的生態(tài)補償機制提供重要基礎數(shù)據(jù)，亦有助于將價值評估結果納入自然資源可持續(xù)利用、生態(tài)環(huán)境保護和政績考核體系。

1研究區(qū)概況

泰順縣土地總面積1762km2，屬亞熱帶海洋季風型氣候，年均氣溫16.1℃，年均降水量2008.8mm，年平均蒸發(fā)量1148.6mm。境內(nèi)溝谷縱橫，有大小溪流數(shù)百條，分屬飛云江、交溪、沙埕港、鰲江四大水系。森林資源豐富，全縣森林覆蓋率為75.6%，有常綠闊葉林、落葉闊葉林、針闊混交林、竹林、山地灌叢等5個群落類型。除烏巖嶺自然保護區(qū)內(nèi)保護較完整的13.4km2原始森林外，其余基本都是次生林。土壤類型以紅壤、黃壤、紫色土和水稻土為主。全縣中度以上土壤侵蝕所占比例為25.09%，平均土壤侵蝕模數(shù)為1729.96t/(km2•a)，屬輕度水利侵蝕，水蝕的主要形式是坡面侵蝕和細溝、小切溝侵蝕，并伴有重力侵蝕和泥石流。

2研究方法

2.1數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)主要包括：①土地利用數(shù)據(jù)，以遙感影像作為基本信息源，結合2012年1:50000土地利用現(xiàn)狀圖、30m×30m分辨率的數(shù)字高程模型（DEM）以及野外實測的地物光譜數(shù)據(jù)和社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)等資料，通過計算機解譯和人工解譯相結合的方法獲得；②氣候數(shù)據(jù)，來源于中國氣象局數(shù)據(jù)共享中心，包括2012年日平均溫度、相對濕度、降水量和日照時數(shù)等，降水量的空間分布格局通過ANUSPLIN插值軟件[11]將研究區(qū)及周邊共12個氣象站點的降水量觀測值進行插值獲得；潛在蒸散（ET0）采用聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）于1998年對Penman-Monteith模型的修訂版本[12]計算獲得；③土壤數(shù)據(jù)，通過對1:1000000土壤空間屬性數(shù)據(jù)柵格化獲得；④植物養(yǎng)分數(shù)據(jù)，來自遙感估測以及已有研究成果；⑤NPP（凈初級生產(chǎn)力），采用周廣勝等[13]的自然植被NPP模型得到；⑥產(chǎn)品供給及其他（如SO2、煙塵、工業(yè)粉塵排放量等）統(tǒng)計數(shù)據(jù)，主要來自《泰順縣統(tǒng)計年鑒2013》和泰順縣環(huán)境保護局，該研究以2012年為核算年。

2.2評價指標體系在千年生態(tài)系統(tǒng)評估和Haines-Youn等[14～15]生態(tài)系統(tǒng)服務分類基礎上構建泰順縣生態(tài)系統(tǒng)服務價值評價指標體系，主要由產(chǎn)品供給服務、調節(jié)服務和文化服務價值3大類17項指標構成（產(chǎn)品供給包括6項，表1包括11項），并采用市場價值法、替代成本法、費用支出法等[16]進行生態(tài)系統(tǒng)服務價值的評估。

2.3評價方法

2.3.1產(chǎn)品供給生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品供給價值指環(huán)境資源直接滿足人們生產(chǎn)和消費所需的價值。

2.3.2固碳釋氧植物每生產(chǎn)1t干物質可以吸收1.63tCO2（CO2分子量中C元素的含量為27.27%），同時釋放1.19tO2。生態(tài)系統(tǒng)的凈化環(huán)境功能包括大氣環(huán)境凈化和水環(huán)境凈化。大氣環(huán)境凈化主要考慮生態(tài)系統(tǒng)對SO2的吸收和滯塵功能的價值；水環(huán)境凈化主要考慮生態(tài)系統(tǒng)對COD和氨氮凈化功能的價值。用污染排放量分別乘以單位排放量的處理費用，即為生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境凈化功能的價值。SO2治理費用和除塵價格根據(jù)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估規(guī)范》確定，生態(tài)系統(tǒng)年凈化水質價值采用網(wǎng)格法得出的全國城市居民用水平均價格計算，水的凈化費用為2.09元/t。

3結果與分析

3.1生態(tài)系統(tǒng)直接服務價值生態(tài)系統(tǒng)直接服務價值主要是指其產(chǎn)品供給服務所產(chǎn)生的價值。主要包括農(nóng)業(yè)產(chǎn)品、林業(yè)產(chǎn)品、畜牧業(yè)產(chǎn)品、漁業(yè)產(chǎn)品、水資源利用和水電6項。農(nóng)業(yè)產(chǎn)品主要指糧食、油料、藥材、茶葉、水果和蔬菜；林業(yè)產(chǎn)品主要指油茶籽、筍干、板栗、木材和毛竹；畜牧業(yè)產(chǎn)品主要指豬肉、牛肉、羊肉、兔肉、禽肉、禽蛋、蜂蜜和牛奶；漁業(yè)產(chǎn)品主要指水產(chǎn)品；水資源利用主要指農(nóng)業(yè)灌溉用水、林牧漁畜用水、工業(yè)用水、城鎮(zhèn)公共用水、居民生活用水和生態(tài)與環(huán)境用水；水電是指泰順縣全年135個水電站的總發(fā)電量。依據(jù)《泰順縣統(tǒng)計年鑒2013》統(tǒng)計得到全縣生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品供給總價值為8.11×108元，其中農(nóng)業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量為16.63×104t，總價值為5.67×108元；油茶籽、筍干、板栗產(chǎn)量共計0.36×104t，木材1.90×104m3，毛竹109.37×104根，林業(yè)產(chǎn)品總價值為0.43×108元；畜牧業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量為0.83×104t，總價值為1.52×108元；漁業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量為298t，總價值為429×104元；水資源利用總量為6615×104m3，總價值為3839.88×104元；水電發(fā)電量為6.89×108kWh，總價值為0.05×108元。

3.2生態(tài)系統(tǒng)間接服務價值及總價值固碳釋氧服務價值：由自然植被NPP模型計算得到2012年泰順縣單位面積NPP為710.13g/(m2•a)（以C計），故全縣NPP總量為125.12×104t/a，計算得到，2012年生態(tài)系統(tǒng)固碳價值為4.19×108元，釋氧價值為4.92×108元，固碳釋氧總價值為9.11×108元。營養(yǎng)物質保持服務價值：在營養(yǎng)物質保持量的計算中，以各氣候帶營養(yǎng)元素N、P、K在植物體中的質量分數(shù)為依據(jù)[20]，結合當?shù)厣仲Y源清查數(shù)據(jù)來計算泰順縣生態(tài)系統(tǒng)的N、P、K含量，分別為0.485%、0.054%、0.27%，計算得到，2012年泰順縣生態(tài)系統(tǒng)固氮量為6068.53t，固磷量為675.67t，固鉀量為3378.36t，總營養(yǎng)物質保持功能的價值為1.3×108元。水源涵養(yǎng)服務價值：2012年泰順縣年均降水量為2162.75mm，年均潛在蒸散量為690.56mm，生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)量為27.16×108m3，水源涵養(yǎng)功能的經(jīng)濟價值為208.32×108。土壤保持服務價值：由1:1000000中國土壤數(shù)據(jù)庫獲取泰順縣不同土壤類型的N、P、K含量。計算得到，泰順縣土壤保持總量為6908.63×104t，保肥總量為88.4×104t，總經(jīng)濟價值為22.98×108元；因土壤保持功能減輕泥沙淤積量為0.12×108m3，經(jīng)濟價值0.94×108元，泰順縣土壤保持功能總價值為23.92×108元。氣候調節(jié)服務價值：2012年泰順縣森林、草地和城市綠地等植被覆蓋面積為1684.21km2，每公頃綠地夏季在周圍環(huán)境中可吸收81.1×103kJ的熱量，全縣植被因蒸騰作用吸收的熱量為136.59×108kJ，合379.42×104度電。全縣水面年蒸發(fā)量為0.22×108m3，在氣溫25℃環(huán)境下，1m3水汽化為相同溫度的水蒸氣需消耗2.43×106kJ的熱量，全縣水面蒸發(fā)消耗的總熱量為54.6×1012kJ，折合15.17×109度電。植物蒸騰和水面蒸發(fā)產(chǎn)生的經(jīng)濟價值為72.82×108元。環(huán)境凈化服務價值：2012年泰順縣SO2排放總量為163.73t，煙塵和工業(yè)粉塵排放總量為174.69t，生態(tài)系統(tǒng)凈化空氣總經(jīng)濟價值為22.27×104元。全縣廢水排放總量為52.39×104t，全部直接排入自然界中，其中，COD排放量195.27t，氨氮排放量為1.36t。生態(tài)系統(tǒng)凈化水質的價值為109.5×104元。文化旅游服務價值：泰順旅游區(qū)面積占全縣面積25%，擁有烏巖嶺國家級自然保護區(qū)、飛云湖國家級風景名勝區(qū)、承天氡泉省級自然保護區(qū)、氡泉-九峰省級風景名勝區(qū)、三魁天關山省級森林公園、南浦溪市級風景名勝區(qū)等旅游區(qū)。全縣2012年接待國內(nèi)外游客206×104人次，實現(xiàn)旅游收入10.51×108元，其中接待國內(nèi)游客205.8×104人次，國內(nèi)旅游收入10.48×108元；接待入境游客1605人次，國際旅游外匯收入281.21×104元。由表1可見，泰順縣生態(tài)系統(tǒng)間接服務價值為325.99×108元，其中，調節(jié)服務價值為315.48×108元，文化服務價值為10.51×108元。結合3.1節(jié)可知，泰順縣生態(tài)系統(tǒng)服務總價值為334.1×108元，具體地，水源涵養(yǎng)價值為208.32×108元，占總價值的62.35%；氣候調節(jié)價值為72.82×108元，占21.8%；土壤保持價值為23.92×108元，占7.16%。

3.3生態(tài)系統(tǒng)服務重要性綜合評價根據(jù)泰順縣生態(tài)系統(tǒng)的結構與功能特點，選擇固碳釋氧、營養(yǎng)物質保持、水源涵養(yǎng)和土壤保持等服務指標進行生態(tài)系統(tǒng)服務重要性綜合評價，建立生態(tài)系統(tǒng)服務重要性評價指標體系（見表2），采用綜合指數(shù)法[21～22]對各評價指標分級賦值后進行等權重疊加，并將評價結果分為4級，即極重要、很重要、重要和一般重要。由圖1可見，泰順縣生態(tài)系統(tǒng)服務重要性表現(xiàn)出明顯的空間差異。西北部的黃橋、烏巖嶺、楊寮一帶生態(tài)系統(tǒng)服務重要性最高，該區(qū)域為全縣的多雨中心，加之烏巖嶺自然保護區(qū)及其周邊原始森林保護較為完整，森林植被覆蓋度高，動植物種類十分豐富，是水源涵養(yǎng)和生物多樣性保護極重要區(qū)，占全縣總面積的31.43%；中北部的百丈鎮(zhèn)、莜村鎮(zhèn)以及南部仕陽鎮(zhèn)一帶生態(tài)系統(tǒng)服務重要性較高，該區(qū)域降水較為豐富，蒸散量低，植被覆蓋度高，是水源涵養(yǎng)重要區(qū)，占全縣總面積34.57%；其他區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務重要性處于中等，這些區(qū)域城鎮(zhèn)化水平較低，農(nóng)村及農(nóng)用地沿山間盆地及溪谷廣泛分布，占全縣總面積的20.35%；羅陽鎮(zhèn)、泗溪鎮(zhèn)、三魁鎮(zhèn)、雅陽鎮(zhèn)一帶生態(tài)系統(tǒng)服務重要性最低，該區(qū)域地處山間盆地，屬全縣人口集中分布區(qū)，土地利用類型以耕地和建設用地為主，占全縣總面積的13.64%。

4討論

生態(tài)系統(tǒng)服務的評價方法主要有兩類，一類是物質量評價法，另一類是價值量評價法[23]。本研究分別從物質量和價值量兩方面對泰順縣生態(tài)系統(tǒng)服務進行評估，物質量評價法主要從物質量的角度對生態(tài)系統(tǒng)提供的各項服務進行定量評估，其特點是能夠比較客觀地反映生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)過程；價值量評價法是以貨幣價值量的角度對生態(tài)系統(tǒng)提供的服務進行定量評估，其結果易于納入經(jīng)濟核算體系，可以從另一側面展示生態(tài)系統(tǒng)服務價值，以引起人們高度重視，進而保證持續(xù)地利用生態(tài)系統(tǒng)服務。本文采用InVEST模型對泰順縣生態(tài)系統(tǒng)服務進行定量評估，在此基礎上開展的生態(tài)系統(tǒng)服務重要性評價能夠較為精細地反映生態(tài)系統(tǒng)服務的空間差異及其對人類社會的重要性。該研究結果顯示，泰順縣生態(tài)系統(tǒng)服務以水源涵養(yǎng)、氣候調節(jié)、土壤保持為主，有著巨大的間接服務價值。生態(tài)系統(tǒng)服務極重要區(qū)面積為553.84km2，占全市總面積的31.43%，遠大于目前縣域的林地保護面積。隨著泰順縣經(jīng)濟的快速發(fā)展，使用林地面積逐步增加，林地保護與利用的矛盾日趨突出，加之水土流失日趨嚴重，應該大力恢復和發(fā)展生態(tài)公益林，既能保持水源涵養(yǎng)功能，又有利于保護生物多樣性，并積極有效地應對氣候變化。

泰順縣2012年全縣生態(tài)系統(tǒng)服務總價值為334.1×108元，是當年該縣GDP的6.40倍，該比值高于國內(nèi)外大多數(shù)生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估結果。如Costanza等[24]對全球生物圈生態(tài)系統(tǒng)服務價值估算結果顯示，1994年全球生態(tài)系統(tǒng)服務價值約合當年世界GDP的1.82倍；Boumans等[25]利用全球生物圈復合模型（GUMBO）得出，2000年全球生態(tài)系統(tǒng)服務的價值約為當年世界GDP的4.5倍；陳仲新等[26]把我國植被類型合并為若干個陸地生態(tài)系統(tǒng)類型，并參考Costanza等包含16個生態(tài)系統(tǒng)類型的分類系統(tǒng)與17大類生態(tài)系統(tǒng)效益的分類方法及經(jīng)濟參數(shù)對1994年我國生態(tài)系統(tǒng)功能與效益進行了價值估算，結果表明，我國生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)濟效益為當年GDP的1.73倍；吳珊珊等[27]通過構建海洋生態(tài)系統(tǒng)服務分類體系，計算得出2004年渤海海域生態(tài)系統(tǒng)服務價值相當于環(huán)渤海地區(qū)GDP的1.73倍；歐陽志云等[11]提出了生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值（GEP）的概念及核算方法，并估算出貴州省2010年生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值為當年全省GDP的4.30倍，比較發(fā)現(xiàn)，泰順縣生態(tài)系統(tǒng)在評價指標不是特別多的情況下，依然有著巨大的服務價值。

這種差異可能是由于評估時間、評估指標選取、評估方法及參數(shù)的不同造成的。一方面，利用遙感技術測算生態(tài)系統(tǒng)服務價值克服了傳統(tǒng)生態(tài)統(tǒng)計方法以點代面的缺點，ANUSPLIN插值軟件、Penman-Monteith模型、自然植被NPP模型等技術手段使得各項評估結果更能反映區(qū)域實際情況；但另一方面，遙感數(shù)據(jù)處理、模型運算精度、統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲取等都會不可避免地導致最終生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估結果產(chǎn)生一定偏差。

生態(tài)系統(tǒng)的服務價值評估是政府決策的重要依據(jù)，評估結果將納入決策、區(qū)域發(fā)展規(guī)劃、商業(yè)開發(fā)、減貧以及政績考核體系等；對生物多樣性保護、自然資源保護成效定量化評價有重要作用，也是核算生態(tài)補償?shù)囊罁?jù)。鑒于生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估以及環(huán)境退化價值核算的重要性和緊迫性，以浙江省南部山區(qū)泰順縣生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，探討生態(tài)系統(tǒng)服務及其價值評估的基礎理論和方法，為科學、準確和動態(tài)地評估泰順縣生態(tài)系統(tǒng)的服務價值奠定了基礎。本文評估了泰順縣生態(tài)系統(tǒng)服務價值，但依然存在一些不足：（1）由于生態(tài)系統(tǒng)服務的復雜性、研究資料及方法的限制，該研究所構建的評價指標體系并不能完全精確反映泰順生態(tài)系統(tǒng)服務的真實價值。（2）與國內(nèi)進行的大多數(shù)服務價值評估一樣，該研究采用條件價值法、費用支出法、市場價值法等常用方法進行生態(tài)系統(tǒng)價值量評估。但每種方法都有其優(yōu)缺點，如何提高評估結果的合理性和可信度，依然亟待解決。

作者：付夢娣 李俊生 章榮安 高曉奇 肖能文 單位：中國環(huán)境科學研究院 環(huán)境基準與風險評估國家重點實驗室 浙江省泰順縣環(huán)境保護局