城市生态系统服务价值（精选9篇）
城市生态系统服务价值 篇1
在区域范围内保持一个绿化环境,这对城市文化来说是极其重要的,一旦这个环境被损坏、被掠夺、被消灭,那么城市也随之而衰退,因为这两者的关系是共存亡的[1]。
——刘易斯·芒福德
本文在全面分析城市绿地系统生态规划概念的基础上,确认生态规划和生态整体利益本位的价值理念。城市绿地系统生态规划应运用景观生态学原理,坚持可持续发展的规划原则。城市绿地系统生态规划是一项综合性较强的理论研究,它的核心问题应该是区域环境中城市、人及其绿色空间之间的关系处理,规划要求尊重自然,把城市融于自然,与自然协调、共生,最终寻求一种人工与自然有机结合的最佳途径。
一、引言
工业革命与城市化运动给人类带来丰富的物质和文化生活享受的同时,也使人类的生存环境极度恶化。对此,发达国家首先觉醒,人们开始意识到城市绿化可以作为城市环境恶化的必要补偿,于是城市绿化逐渐受到重视,不少城市提出"城市要与自然并存"、"城市自然化"、"城市需要更多的绿色空间"等绿色生存理念[2]。21世纪的城市需要可持续发展,需要向生态型格局演化。曾经流行的城市绿地系统规划理论,如前苏联的游憩核心论,美欧以保护为主的景观核心论,都不适合中国人多地少的现状。当前我国土地资源保护与利用之间的矛盾日趋尖锐。我们不妨借鉴城市规划理论的发展研究,引入生态学理论,提出"城市绿地系统生态规划"的创新理念,这将使绿地规划的前途变得柳暗花明。在人们倡导"园林城市"、"生态城市"等理想城市模式的背景下,城市绿地系统生态规划将成为最佳途径。
二、概念界定
(一)城市绿地
所谓"绿地",《辞海》中解释为"配合环境创造自然条件,适合种植乔木、灌木和草本植物而形成一定范围的绿化地面或区域";或指"凡是生长植物的土地,不论是自然植被或人工栽培的,包括农林牧生产用地及园林用地,均可称为绿地"。
由此可见,绿地包含三层意义:
1. 一定范围的用地,包括城市、乡村以至更广阔的区域;
2. 环境条件,包括原自然条件和人工绿化;
3. 从生长的植物看,绿地应包含林业生产用地、农业生产用地、牧业用地及园林用地。
本文认为"城市绿地"是在城市环境中原自然条件基础上,经过人工创造的具有一定功能的绿色环境空间。
(二)城市绿地系统
从城市规划的角度看,以往的城市绿地系统依附于城市结构,而从生态学的角度看,城市结构应依赖于生态系统。城市是生态系统的一个组成部分,多大规模的城市需要多大的生态环境来承载,就决定了绿地系统的规模。而植物是城市绿地的主要成分,绿量是城市绿地生态功能的基础,通过复合群落结构可以提高绿量,从而提高光合效率,发挥绿地对污染物的附着、吸收、同化作用,降低污染程度,创造良好的气候环境,最终促进生态平衡。
由此本文界定:"城市绿地系统是类型、性质及规模各异的城市绿地构成的绿色有机体,是城市结构的软载体,是自然和人工共同创造的功能完善、布局合理、安全健康并能可持续发展的复合生态系统,是城市减缓环境压力,实现良性循环的生态保证系统,保护城市特色风貌的绿色环境空间体系。"
(三)城市绿地系统生态规划
现代城市绿地系统规划融合了生态学和相应交叉学科的研究成果,具有一定的时代特征。可持续的城市绿地系统规划应包括四项内容:
1. 城市景观生态规划和城市旅游环境规划。以自然生态系统的保护和优化为基础,充分利用农田、山水绿化,结合城市旅游业发展规划,全面协调绿地建设与旅游资源保护的关系。
2.城市园林绿地分类规划。研究各类绿地内容、指标、空间布局、文物古迹、名木古树、植物规划等。
3.城市垂直空间绿化规划。建筑外墙面绿化,高层及多层建筑屋顶绿化、庭院阳台建筑室内绿化等,不仅丰富街景,增加绿化覆盖面积,又可满足人们回归自然的渴望,为人提供与绿色自然零距离和谐相处的可能性。
4.城市边缘绿地建设与城市扩展关系规划。规划既要为将来城市发展预留空间,又要为城市环境改善提供充分的绿化支持,才能使城市健康有序地发展。
城市生态绿地系统规划与传统城市绿地系统规划比较,有了一些新的特点,见左表。
三、价值理念分析
(一)确认生态规划价值理念
现代生态学表明,世界是由人、社会、自然相互作用的具有能量转换、物质循环代谢和信息传递功能的整体。在复合生态系统中,不仅人具有内在价值,自然也具有内在价值,城市绿地系统也不例外。美国哲学、环境理论学家罗尔斯顿定义内在价值"是指那些能在自身中发现价值而无须借助其他参照物"[3],在其《环境伦理学:自然的价值和人对自然的责任》中就阐述了自然的各种内在价值和工具价值。生态伦理观要求承认非人类的自然界有存在的权利,应限制人类对自然的伤害行为,并担负起维持自然环境自我更新的责任。
生态规划正是顺应这一需要应运而生,并将成为积极协助维持自然环境自我更新的最佳途径。生态规划是调整在开发、利用、保护、管理和改善生态系统过程中所发生各种关系,城市绿地系统生态规划则是调整生态系统中城市与自然的生态关系,是生态规划的一个分支,应当符合生态学的一般原理。生态规划法[4]自美国景观建筑师麦克哈格(McHarg,I.)于上世纪60年代开创以来,在环境规划中已得到极大发展。其特点是:1.规划者有较明确的生态观;2.规划有多学科人员参加;3.采用系统分析技术,其中最重要的是适宜度分析,它是生态规划的核心。城市绿地系统生态规划确认自然的主体地位和内在价值,是绿地规划的新价值理念,是有效保护自然的前提和基础,是使人与自然的达到合作共生和谐发展的必然选择。建议立法确认城市生态绿地系统规划的法律地位和内在价值,以使规划有效实施。
(二)确认生态整体利益本位
传统价值观认为一切事物的价值由对于人的功利而决定,自然是人实现目的的手段和工具。传统法律确认人类利益中心主义,把自然作为征服、战胜和统治的对象。传统的经济观是经济价值决定论,以经济增长为目标,追求高消费和高享受的生活方式;社会观是个人主义,个人是价值的基础和评价一切的唯一标准科学观强调科学至上,忽略科学的负价值,在实践中造成了严重生态环境破坏和环境污染,及文化生态环境破坏的"第三公害"。
与之不同的是,现代生态整体论强调人类与自然的统一,其生态伦理价值观以生态学原理为基础,确认以生态系统整体利益为中心。城市绿地系统生态规划应趋于保护生物共同体的完整、稳定和美丽。城市绿地系统生态整体利益是最高目标,是一切价值的源泉,生态规划应追求人与自然和谐互动,尊重和顺应自然,创建符合生态规律的生态权利、义务、责任的行为模式,达到人与自然协同进化的目的。
(三)应用景观生态学原理
景观生态学的研究内容可归纳为两类,一是景观空间格局和景观行为格局,二是景观生态规划。只有作好景观生态规划,才能实现景观管理和景观的持续发展[5]。斑块、廊道和基质是景观生态学用来解释景观格局的基本模式。城市绿地系统生态规划就是根据景观生态学原理和方法合理地规划景观空间结构,使廊道、斑块及基质等景观要素的数量及其空间分布合理,使信息流、物质流与能量流畅通,使景观具有美学价值,并适于人类居住。
城市绿地系统生态规划中需要考虑绿地景观的形成因素、分类和对绿地景观的结构功能及动态诊断,为生态规划提供科学的依据。重点进行绿地景观空间形态分析,分析由景点及其周围环境形成的旅游斑绿地系统内主要的廊道类型及廊道层次对基质的研究有助于认清绿地系统的环境背景,指导对生态斑即核心保护区的选择和布局,也有利于分析确定绿地系统特色;同时要求分析作为绿地系统外围保护带或生态斑外围环境的缘。建议规划外围的缓冲区,以保护其内在氛围。规划管理要从整体协调和优化利用出发,确定绿地景观单元及其组合方式,以便促进系统内的互利共生与良性循环。管理包括硬件系统(如各类监测站、点及有关职能部门,对绿地系统变化的管理监督、控制体系等)和软件系统(如管理法规、处罚办法等)。
(四)坚持可持续发展原则
可持续发展观要求按照生态整体利益可持续发展为标准进行利益衡量。它是人与自然和谐共生思想的理论升华。城市绿地系统是在自然生态系统之上建立的人工生态系统,通过规划营造出比自然系统质量更高的绿色空间,体现质量升级等可持续发展的原则。规划既要充分发挥自然潜力和自然美,与自然协调共生,又要考虑到经济效益,科学布局,优化结构。
城市绿地系统又是一个社会一经济一自然的复合系统,因此生态规划就要遵循复合系统原则。城市的自然条件是其赖以生存的基础。生态规划首先要研究自然状况及城市人类活动对其影响,然后提出维护自然环境基本要素再生能力和结构稳定性、生物多样性、功能持续性的生态规划方案。由于城市绿地系统是自然生态系统中的一个特殊成分,因此生态规划必须把城市与区域生态绿地系统视为一个有机体进行综合规划,使其在平衡中持续稳定地发展才是最终目的。如在城市远郊建立森林生态系,这是实现城市生态绿地稳定性的重要举措。规划师要创造的人居环境应该是一种可持续景观[5],要有利于城市的可持续发展。
四、小结
城市绿地系统生态规划是一项综合性较强的理论研究,它的核心问题应该是区域环境中城市、人及其绿色空间之间的关系处理,规划要求尊重自然,把城市融于自然,与自然协调、共生,最终寻求一种人工与自然有机结合的最佳途径。
参考文献
[1]刘易斯·芒福德.倪文彦等译.城市发展史[M].北京:中国建筑工业出版社,1989
[2]吴伟.塑造城市风貌——城市绿地系统规划专题研究之二[J].中国园林,1998(6)
[3]霍尔姆斯·罗尔斯顿.哲学走向荒野[M].长春:吉林人民出版社,2000
[4]McHarg.I.Design with nature.John Wiley and Sons.Inc,1969
[5]Steiner.F.The Living Landscape An ecological approach to landscape planning Mc Graw Hill.Inc.New York.1991
城市生态系统服务价值 篇2
摘要：以西宁市为例,运用生态经济学原理和方法对城市植被生态系统服务功能进行评估,结果表明,2007年西宁市植被生态系统服务功能价值为2306.82×106元.西宁市不同类型植被生态系统的价值排序为:森林>耕地>草地>目地,各项生态服务价值大小依次为:固碳释氧>净化环境>生物多样性保护>调节气候>涵养水源>原材料生产>保持土壤>食物生产>休闲娱乐,各植被类型生态服务价值的弹性系敖都小于1,林地和因地的变化对生态服务价值变化起到放大作用.作 者：苏茂新 陈克龙 李双成 苏旭 卢京花 Su Maoxin Chen Kelong Li Shuangcheng Su Xu Lu Jinghua 作者单位：苏茂新,陈克龙,Su Maoxin,Chen Kelong(青海师范大学,生命与地理科学学院,青海,西宁,810008)李双成,Li Shuangcheng(北京大学,环境学院,北京,100871)
苏旭,Su Xu(青海师范大学,生命与地理科学学院,青海,西宁,810008;中国科学院西北高原生物研究所,青海,西宁,810008)
浅析生态系统服务价值评价方法 篇3
当前, 土地利用生态系统服务价值核算方法较常用的主要有:Costanza当量和系数, 谢高地当量、系数及其地区修正系数现分别综述。
二、Costanza方法
1997年Costanza等发表了“全球生态系统服务价值和自然资本”一文后, 生态系统服务价值的定量评估成为国际生态学和生态经济学的热点和前沿领域。Costanza等将生态系统服务分为17个类型, 并计算出各地类下各生态服务功能的价值。其计算公式为:
式中:E为研究区生态系统服务总价值;Sa为研究区内土地利用类型a的面积;Pa为单位面积上土地利用类型a的生态系统服务价值系数。
三、谢高地方法
在国内谢高地的方法应用较为广泛。谢高地在2002年分别提出了我国的生态服务价值系数, 制定了中国生态系统服务价值当量因子表。2007年重新制定。不仅如此, 谢高地还提出全国省域的地区修正系数。
(一) 谢高地当量
根据谢高地定义, 1hm2全国的农田平均每年的自然粮食产量的经济价值为1, 其经济价值量等于全国平均粮食单产市场价值的1/7, 其他生态系统生态服务价值当量因子是指生态系统的各项生态服务相对于农田食物生产服务贡献的大小, 由此便可将权重因子表转换成生态系统服务价值表。利用当量计算方法过程如下其公式是:
(i=1, …, n) 式中En为单位面积农田生态系统提供食物生产服务功能的经济价值, 元/hm2;i为作物种类;p为i种作物价格, 元/kg;qi为i种粮食作物单产, kg/hm2;mi为i种粮食作物面积, hm2;M为n种粮食作物总面积, hm2;1/7为在没有人力投入的自然生态系统提供的经济价值与单位面积农田提供的食物生产服务经济价值的比例。接着计算各生态服务功能的价值系数, 公式为:式中:Erj为j种生态系统r种生态服务功能的单价, 元/hm2;erj为j种生态系统r种生态服务功能相对于农田生态系统提供生态服务单价的当量因子;r为生态系统服务功能类型;j为生态系统类型。
最后利用计算好的各用地类型的价值量, 与对应面积相乘即可, 公式为:式中:E为区域生态系统服务总价值;Aj为j类生态系统的面积。
(二) 谢高地系数
利用中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表中不同土地利用类型的不同生态服务功能的价值系数来计算出的ESV计算公式进行估算。其系数为各用地类型下各生态功能对应的价值, 包括2002年与2007年两年制定的系数。其计算公式为:, 式中:ESV是生态系统服务价值 (元) ;Ak为研究区k种土地利用类型的分布面积 (hm2) ;VCk为该类土地单位面积的生态系统服务价值系数 (元/hm2.a) , 为某地类各生态服务价值之和。
(三) 谢高地地区修正
2005年, 谢高地重新评价了我国农田粮食生产过程中产生的生态环境价值。利用地区修正对各省进行计算, 更贴近每个省的生态状况, 直接与其制定的中国生态系统单位面积生态服务价值当量相乘, 公式为:e`=α×er式中e`为修正后的当量;α为原当量;er为某省的生物量因子。修正之后之后的计算方法与谢高地当量的计算方法相同。
四、总结和讨论
(一) 总结
Costanza的系数存在很多问题, 例如: (1) 系数偏低; (2) 调节服务、支持服务价值是间接的, 货币直接衡量较难; (4) 还有很多生态服务类型没有包括其中进行估值。虽然其方法受到批评, 但仍然是应用较多的方法之一。
谢高地的方法在国内使用较多, 研究时使用的系数、当量, 很多学者都进行了修正, 国内进行的大量实证研究, 对理论研究少理论基础薄弱, 仍然停留在学习模仿的阶段。
(二) 讨论
土地利用变化都是利用土地面积数据与对应的系数进行核算, 只选取面积数据显然是不足的, 土地利用与生态环境是复杂的, 相互影响的。那么在之后的研究中, 需要增加哪些的土地利用因子来核算生态服务价值。
土地利用类型如何划分更为合理, 如何体现除时间以外的动态因素对土地利用生态服务价值的影响。
参考文献
[1]何浩, 潘耀忠, 朱文泉, 等.中国陆地生态系统服务价值测量[J].应用生态学报, 2005, 16 (6) :1122-1127.
[2]谢高地, 甄霖, 鲁春霞, 等.一个基于专家知识的生态系统服务价值化方法[J].自然资源学报, 2008, 5:911-919.
城市生态系统服务价值 篇4
中国森林生态系统服务功能价值评估
摘要：森林作为陆地生态系统的主体,在全球生态系统中发挥举足轻重的作用,其服务功能价值的评估是研究的一个热点.本研究根据全国第5次资源清查资料(1994～)及Costanza等人的计算方法估算了我国森林生态系统八项服务功能的总价值为30601.20×108yuan/a,其中间接价值是直接经济价值的14.94倍;在我国森林生态系统中,单位面积的各种森林生态系统所提供的.年平均价值为23095.25 yuan/(hm2・a).在森林涵养水源、固碳释氧、营养物质循环、净化空气和保护土壤五项服务功能中,热带雨林、季雨林单位面积所提供的价值量最大为32417.45 yuan/(hm2・a),温带荒漠单位面积所提供的价值最小为12507.90 yuan/(hm2・a);在森林生态系统各项服务功能价值的贡献之当中,其大小顺序依次为:固碳释氧>净化空气>土壤保持>涵养水源>养分循环>林木、林副产品〉维持生物多样性〉森林游憩.该研究的目的在于尽快将自然资源和环境因素纳入国民经济核算体系而最终为实现绿色GDP提供基础,为我国可持续发展的政策与生态环境保护提供科学依据.作 者： 作者单位： 期 刊：生态学报 ISTICPKU Journal：ACTA ECOLOGICA SINICA 年，卷(期)：, 25(8) 分类号：X176 关键词：森林生态系统 生态系统服务功能 评估 价值岩石性海岸生态系统服务价值评价 篇5
本文岩石性海岸的研究区域位于大连城山头海滨地貌国家级自然保护区。位于大连市金州区大李家镇东南沿海，保护区西起正明寺村的草坨子，东至城子村的城山头，比至扁担山、磨盘山山脊，南至海岸线向海面延伸500m的海域。自然保护区总面积1350hm2。其中陆地保护面积为600hm2，保护区海岸线长15km。海域保护面积约为750hm2。保护区有鸟类13个目、84种，总计10万余只，城山头自然保护区的主要保护对象为地质遗迹和鸟类资源。
岩石性海岸在核心区最为典型。核心区面积以海岸线为基线，向海面延伸200米，向陆地延伸20米的区域，海岸线约为5km，面积为210hm2，占保护区总面积的15.6%。
2 岩石性海岸生态系统服务价值评价
2.1 文化科研价值
保护区震旦纪地层赋予的宏体生物序列，比任何地区都更为丰富、清晰，开展对该区晚元古代震旦纪古生物群———辽南生物群的研究，可填补生物演化中间环节的空白，使之成为中国北方乃至世界青白口级———震旦纪生物地层模式剖面。
保护区海滨岩溶地貌对第四纪全球研究意义重大，尤其对黄海、渤海成因，海进、海退、冰川期研究具有极其重要的科学价值。
根据《辽宁省大连城山头海滨地貌国家级自然保护区总体规划》目前保护区的科研经费主要用于保护区内小型项目试验、科研试剂材料补充、参加学术交流会议，为每年25万。
2.2 美学价值
保护区的海岸均由上千寒武纪石英岩和碳酸岩所构成，经过百余万年的冲、溶蚀，被塑造成仪态万千、形状各异的岩溶地貌。如今，这些岩溶地貌，有的被全新世的坡、残积层所掩盖，有的依然裸露地表，形成了宏伟壮丽的自然景观。
目前保护区的已初步形成以城山景区、礁林景区、丹山景区和草坨景区为主的四大景区，每年吸引大量的游客观光旅游。
根据《辽宁省大连城山头海滨地貌国家级自然保护区总体规划》可知，礁林景区的全年可接待最大游客容量为680400人，但目前由于城山头保护区的旅游开发刚刚开始，每年吸引游客有限，这里以最大游客接待量的10%作为礁林景区的年游客数，则岩石性海岸的年吸引游客人数为68040人，以每人花费100元计算，则岩石性海岸的美学价值680.4万元/年。
2.3 栖息地价值
岩石性海岸有着丰富的鸟类资源和海洋生物资源，有鸟类13个目、84种，总计10万余只，其中国家一类保护动物种类1种：东方白鹳；二类保护动物12种：海鸬鹚、黄嘴鹭、凤头蜂鹰、苍鹰、雀鹰等。海洋生物有刺参、鲍鱼等珍贵海洋生物。
保护区主要的保护对象为地质遗迹和鸟类资源。
自然保护区保护投资=保护工程投资+科研投资×0.5+宣传投资×0.2
保护工程投资为304万元，科研投资为610万元，宣传投资为197万元。则保护区保护投资为648.4万元/年
自然保护区保护投资一方面是为了保护地质遗迹，另一方面是为了保护鸟类和海洋珍品，如果取保护投资的50%作为岩石性海岸的栖息地价值，则岩石性海岸提供的栖息地价值为324.2万元/年。
2.4 生物资源价值
保护区海生物种类多，数量大，是大连地区重要的近海生产基地之一，盛产鱼、虾、蟹、软体动物，此外还有丰富的海生植物。根据胡颢琰（2000）等人研究，渤、黄海近海岸海域底栖生物平均生物量为56.54g/m2，以此计算，城山头保护区岩石性海岸的底栖生物生物量为118.7t，折算系数以0.25计算，海水产品平均价格为0.5万元/t，则岩石性海岸生物资源价值为14.8万元/年。
2.5 废物处理价值
由于数据的缺乏,废物处理功能价值估算采用陈仲新、张新时的研究成果，即中国生态系统废物处理价值为55.2美元/公顷，则
废物处理价值=湿地面积×单位面积价值×8.1=210hm2×55.2美元/公顷×8.1=9.4万元/年
2.6 水分调节功能
岩石性海岸具有一定的水分调节能力，在高潮位时平均水位以1.5米计算，则岩石性海岸的蓄水量为3.15×106m3，由此可算出
岩石性海岸的水分调节功能价值=岩石性海岸蓄水量×单位库容成本=211.1万元/年
3 结语
大连城山头自然保护区岩石性海岸生态系统服务功能为6项，这是因为岩石性海岸生态系统结构比较单一，其生态系统总价值为1264.9万元/年，单位面积价值为60233.3元/年（表1）。在价值构成中涵养水源占总价值的16.7%，这是与岩石性海岸的生态特征是相一致的。美学价值占总价值的53.8%，这充分体现了岩石性海岸地址遗迹非常高的美学价值。栖息地功能价值分别占总价值25.6%，体现了岩石性海岸较丰富的鸟类与海洋鱼类资源。生物资源、废弃物处理、文化科研功能价值分别占总价值的1.2%，0.7%、2.0%，体现了岩石性海岸这些功能价值对总价值贡献不大。
通过以上分析可看出，城山头岩石性海岸的生态系统服务价值构成与其生态结构特点和保护地质遗迹与鸟类的目的基本上是相符合的。
摘要：以岩石性海岸为研究对象,以期为湿地的可持续发展的政策制定和湿地生态保护提供参考。
关键词：生态系统,可持续发展,评价
参考文献
[1]安树青.湿地生态工程[M].北京:化学工业出版社,2003.
[2]崔丽娟.湿地价值评价研究[M].北京:科学出版社,2001.
城市生态系统服务价值 篇6
1 研究区概况
绥中原生沙质海岸及海洋生物多样性县级自然保护区位于葫芦岛市绥中县南部, 辽东湾西海岸。东起六股河, 西至省界老龙头, 北至沈山铁路线, 南至海域20米等深线。建立时间:1996年12月经绥中县政府批准建立县级自然保护区。总面积207700hm2, 保护区岸线总长75km, 陆域面积402km2, 海水符合国家一类标准, 空气符合国家一级标准。保护区内有260万亩浅海和4万亩滩涂资源, 海蜇、白虾、毛虾等水产资源, 宜人气候、平直的海岸、缓滩软沙、奇礁异石等构成了不可多得的旅游环境。
本文研究区域为绥中原生沙质海岸及海洋生物多样性县级保护区位于六股河口 (绥中一侧) -二河口的核心区部分, 岸线长10km, 面积为27km2, 主要保护原生海岸及人工海滩林带。
2 原生沙质海岸生态系统服务价值评价
2.1 水分调节
据《辽宁省葫芦岛市绥中县原生沙质海岸海洋自然保护区选划论证报告》可知, 绥中海区最大潮差为2.02m, 以此作为核心区最大高潮位时的平均水位, 则
六股河口-二河口的核心区水分调节功能价值=高潮位时蓄水量×单位库容成本=27km2×2.02m×0.67元/m3=3654.2万元/年
2.2 废物处理
绥中县欲在油田基地码头建排污口一处, 预计年排放废污水为225万m3, 以此作为核心区的年接纳污水量, 目前, 污水的处理成本为2450元/104t, 则
废物处理价值=225万t×2450元/104t=55.1万元/a
2.3 美学
根据Costanza等人的研究, 海岸湿地生态系统美学价值为82美元/hm2, 则
美学价值=湿地面积×单位面积价值×8.1=179.3万元/a
2.4 文化科研
根据Costanza等人的研究, 海岸湿地生态系统文化科研价值为62美元/hm2, 以此计算, 则
文化科研价值=湿地面积×单位面积价值×8.1=135.6万元/a
2.5 栖息地
根据Costanza等人的研究, 海岸湿地生态系统栖息地价值为8美元/hm2, 以此计算, 则
栖息地价值=湿地面积×单位面积价值×8.1=17.5万元/a
2.6 维持自然系统和过程
沙质海岸对砂矿储备以及沙嘴-泻湖体系的多功能性有着重要作用。1992年至1994年绥中海岸的监测调查资料表明, 绥中海岸遭受侵蚀, 蚀退速度大约为1.0m/a, 岸堤坎高以0.5m计算, 可知每年海蚀砂量为5000m3。运用机会成本法, 按照河沙价格60元/m3计算, 可得出沙质海岸维持自然系统和过程价值为30.0万元/a。
3 结果与讨论
从表1, 图1可知, 绥中原生沙质海岸及海洋生物多样性县级自然保护区潮间沙石海岸生态服务功能为6项, 总生态系统服务价值为4071.7万元/a, 单位面积价值为15080.4元/hm2。在价值构成中, 水分调节功能价值占总价值的88%, 单位面积价值高达13534.1元/hm2, 这主要是由于资料收集的不足于评价方法选择产生的误差, 但另一方面也反映了其较高的水分调节能力, 与其海洋生态系统的特征是相符合的。从价值构成上看, 其余价值之间差异不大, 单位面积价值量也不高, 这与沙石海岸的生态系统结构单一, 生物种类少, 有一定的关系。
城市生态系统服务价值 篇7
关键词：生态系统服务功能,价值评估,赣江源自然保护区
森林生态系统的生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用[1,2,3,4,5,6]。对森林生态系统类型的自然保护区来说, 主要表现在涵养水源、保持土壤、净化环境、调节气候、生物多样性保育等方面[7,8,9,10,11]。
1 研究区概况
赣江源自然保护区位于武夷山脉中南段西坡的江西省石城县东南部与瑞金市东北部交界地区, 地理坐标北纬25°56′30″~26°7′42″, 东经116°15′1″~116°29′06″。总面积16 100.85 hm2, 核心区面积5 491.80hm2, 占总面积的34.1%;缓冲区面积3 493.60 hm2, 占总面积的21.7%;实验区面积7 115.45 hm2, 占44.2%。
该区年平均气温12.5~18.4℃, 年平均降雨量1698.2~2 024.4 mm, 属长江流域鄱阳湖水系赣江上游, 土壤主要是红壤和黄壤, 保存了完整的中亚热带常绿阔叶林生态系统。
2013年10月赣江源自然保护区升为国家级自然保护区, 保护区周边社区共11个行政村, 总人口1.3万余人, 自然保护区内居民人口总数大约为2 000人, 均分布在实验区。
2 价值评价内容与方法
2.1 保持土壤价值的评价
植被的保育土壤价值, 主要可从以下3个方面加以考虑[1]。
1) 减少土地损失的价值
式中:Vs为减少土地损失价值 (万元/a) , Ac为减少土壤侵蚀量;B为林业年均收益 (元/hm2) ;ρ为土壤容重 (1.13 t/m3) 。
2) 减少土壤肥力损失的价值
依据生态系统类型所属的土壤类型N、P、K的平均含量, 再依据市场价值法估算出保护区不同土壤类型减少土壤肥力损失的价值。
式中:Vf为减少土壤肥力损失的价值, Ac为减少土壤侵蚀量;N、P、K为土壤的氮磷钾平均含量;C1为磷酸二铵化肥价格 (2 400元/t) ;C2为氯化钾化肥价格 (2 200元/t) ;R1、R2为磷酸二铵化肥含氮磷量 (14%、15%) ;R3为氯化钾化肥含钾量 (50%) 。
3) 减少泥沙滞留和淤积的价值
植被减轻泥沙滞留和淤积的价值可根据影子工程法来计算。
式中:Vn为减少泥沙滞留和淤积失的价值 (万元/a) ;Ac为减少土壤侵蚀量;C为水库工程费用 (元/m3) ;P为土壤容重 (t/m3) 。
2.2 涵养水源价值的评价
调节水量、净化水质是森林的重要生态功能之一, 采用水量平衡法来计算植被水源涵养量, 计算公式为
式中:W为涵养水源量, m3/a;R为平均降雨量, mm/a;E为平均蒸发量, mm/a;C为地表径流量, mm/a。
依据植被涵养水源量, 采用替代工程法估算森林调节水量的价值[2]。
式中:Vh为植被调节水量价值 (万元/a) ;l为发展阶段系数;C为水库工程费用 (元/m3) ;
森林生态系统年净化水质价值根据净化水质工程的成本计算[4]。
式中:Vs为植被净化水质价值 (万元/a) , K为水的净化费用;Ac为植被类型面积, hm2;R为平均降雨量, mm/a;E为平均蒸发量, mm/a;C为地表径流量, mm/a。
2.3 调节气候功能的价值评价
根据光合作用方程式, 每生产1.00 kg植物干物质能固定1.63 kg的CO2, 释放1.2 kg的O2。
本文采用市场价值法来估算固碳释氧价值, 计算公式为
式中:Vci、Voi为第i种生态系统固定CO2和释放O2的价值 (万元/a) ;Ai为第i种生态类型植被年净生产量干重;Cb、Oj分别是固碳和释氧的货币化价格。
2.4 净化环境价值的评价
对环境污染的净化是生态系统为人类提供的一项重要生态服务功能, 运用替代花费法估算吸收SO2、吸烟滞尘两方面的价值[5]。
式中:Vsi、Voi分别是生态系统吸收SO2、吸烟滞尘价值 (万元/a) ;Nsi、Ndi是生态系统吸收SO2和削减粉尘的能力 (kg/hm2·a) ;Ai是各生态系统的面积 (hm2) ;Csi、Cdi为削减SO2和粉尘成本 (元/t) 。
2.5 生物多样性价值评价
森林物种多样性保育功能是指森林生态系统为生物物种提供生存与繁衍的场所, 从而对其起到保育作用的功能[4]。
通过不同林分的Shannon-Wiener指数, 参照价值量表[7]即可确定单位面积的价值量, 再乘以林分面积, 即可得到物种多样性保育功能年总价值。
3 价值评价结果及分析
3.1 保持土壤价值的评价
本文无林地、有林地的侵蚀模数分别采用欧阳志云[8]、李长荣[9]研究得出的数据。林业年均收益B根据江西省统计年鉴的资料, 取10 460.27元/hm2 (2010年) 。计算出减少土地损失的价值是769.62万元, 土壤肥力损失价值是10 399.35万元, 减少减轻泥沙滞留和淤积价值是732.10万元。
因此, 赣江源自然保护区生态系统保持土壤的总价值为1.2亿元。
3.2 涵养水源价值的评价
根据气象资料, 取保护区年降雨量1 861.3 mm, 将其代入公式, 计算出各生态系统涵养水源量为4 579万m3/a。
依据当前发展阶段系数取0.15, 水库工程费用6.91元/m3, 采用替代工程法, 估算森林调节水量的价值4 171.92万元/a。
采用江西省2010年居民用水的价格1.15元/t, 计算出森林净化水质的价值为5 234.21万元/a。
因此, 赣江源自然保护区生态系统涵养水源的总价值为0.9亿元。
3.3 调节气候功能的价值评价
根据光合作用方程式, 保护区固碳和释氧量分别是34万t和25万t。保护区固碳的价值采用固碳造林成本和国际上通用的碳税率标准两者的平均值 (750元/t) ;而释氧的价值采用释氧造林成本和工业制氧价格的平均值 (376元/t) , 经计算保护区各生态系统固碳和释氧价值分别为26 629万元、9 584万元。
因此, 赣江源自然保护区生态系统调节气候的总价值为3.6亿元。
3.4 净化环境价值的评价
森林生态系统的吸收SO2、吸烟滞尘能力的参数主要参照《中国生物多样性国情研究报告》[10]及徐俏[11]的研究结果。
中国削减SO2的平均治理费用600元/t·a, 削减粉尘的平均质量成本170元/t·a, 代入公式算出保护区森林生态系统吸收SO2、吸烟滞尘的价值为129.70万元、5 256.30万元。
因此, 赣江源自然保护区生态系统净化环境的总价值为0.5亿元。
3.5 生物多样性价值评价
通过查找文献[7]找出江西省各种生态系统植被的Shannon-Wiener指数等级, 经计算赣江源自然保护区各生态系统生物多样性保育价值2.5亿元。
3.6 价值综合评价
表1, 从各生态系统的总价值来看, 排序为阔叶林 (37%) >针叶林 (22%) >竹林 (19%) >混交林 (12%) >农地 (2%) >灌木林 (0.6%) >经济林 (0.5%) >疏林地 (0.4%) >水域 (0.03%) 。从各服务功能来看, 有调节气候价值 (41%) >生物多样性保育价值 (28%) >保持土壤价值 (13%) >涵养水源价值 (11%) >净化环境价值 (6%) 的特点。从各个植被类型的不同生态功能的单位面积价值来看, 如图1, 阔叶林、竹林和混交林在5大生态服务功能上基本占据了主导作用, 充分体现了阔叶林 (包括竹林) 在生态系统的生态地位, 说明要加强保护自然保护区内的阔叶林, 合理开发利用竹林。
4 结论
1) 赣江源自然保护区生态系统服务功能总价值为8.8亿元, 约是赣江源保护区GDP的2.45倍, 这说明赣江源自然保护区蕴藏巨大的生态价值, 这就提醒政府和有关部门的决策者在发展地方经济的同时, 要注重保护好生态环境, 以实现区域的可持续发展。
2) 赣江源自然保护区生态系统调节气候、生物多样性保育和保持土壤价值分别占总价值的41%、28%、14%, 说明赣江源森林生态系统植被在固碳制氧、维持生物多样性和保持土壤等方面的重要作用, 如果能加以合理的开发利用, 将为人类带来巨大的生态财富。
3) 阔叶林、针叶林、竹林对总价值的贡献率较大, 占总值的79.00%, 同时, 阔叶林、竹林、混交林单位面积生态价值高, 说明要加强保护自然保护区内的阔叶林, 合理开发利用竹林。
参考文献
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[10]中国生物多样性国情报告编写组.中国生物多样性国情研究报告[M].北京:中国环境科学出版社, 1998.
城市生态系统服务价值 篇8
近年来,生态学家和经济学家在评价和分析生态系统服务功能价值方面做出了大量的研究工作,分析了海洋[8,9,10]、森林[11,12]、陆地[3,6]、湿地[13,14,15,16,17,18]等生态系统的服务功能价值,大大推进了海洋生态系统评估的理论、方法和实际应用,但是对整个河口的研究的较少。河口位于河流与海洋交汇区,也是大气圈、生物圈、岩石圈和水圈的物质和能量集散地,其物质和能量的转换远比其他地域迅速,是具有重大资源潜力和环境效益的生态系统[19]。同时这些研究着重探讨生态系统提供的潜在服务价值,没有考虑污染等因素引起的服务价值降低。实际上,由于人类过度开发或不合理开发引起的近海环境污染问题越来越严重,已经引起生态系统提供的某些服务退化并引起连锁反应。实际服务价值对海洋生态系统的管理和规划具有更直接的指导意义[20]。
长江口是我国一个世界级的特大型河口,是我国五大重点开发海域之一,人类活动强度大,同时该区域资源丰富,具有多种服务功能,因此对其生态系统服务功能及其价值的研究具有重要意义[3,16]。本研究将以长江口为例,定量评估研究区域提供的潜在生态服务价值和实际生态服务价值。
1 数据和方法
1.1 研究区域和数据
长江口海区为30°52'N—31°42'N之间的区域,122°30'E以西近岸部分,北接古黄河冲击滩、南滨杭州湾、东临东海,离河口约60 km (122°30'E以西),水深约20 m。上海长江口包括两部分,即湿地部分以及除此之外的水域部分。研究区域内的长江口湿地是我国一块重要的滨海湿地,主要包括崇明、长兴、横沙、南汇东滩、九段沙湿地,总面积约为2 150 km2[14],此外研究区域的海域面积为5 840.97 km2[21]。本研究中所用的数据来自统计年鉴和已发表论文中的数据[21,22,23,24,25]。
1.2 长江口生态系统服务功能
参考Costanza等[4]对湿地生态系统服务功能的研究结合实际情况,长江口生态系统提供的生态系统服务功能主要有:资源功能:成陆造地、物质生产(包括水产和原材料生产)等;环境功能:大气调节、蓄水、净化水体、提供栖息地等;人文功能:教学科研和旅游等。
2 长江口生态系统价值评估
根据长江口生态系统提供的主要服务功能,以2005年作为评估基准年(如果不能则采用折现的办法将其折算到2005年),用货币化的形式量化生态系统服务功能价值,主要采用市场价值法、成果参照法、替代工程法等核算价值。
2.1 资源功能
2.1.1 成陆造地功能
长江口是我国特大型淤泥质河口,长江每年从其上游带来的4.86亿t泥沙,其中50%左右沉积在长江口[14]。通过市场调查了解上海市土地使用权转让价格,取2005年上海市土地使用权转让价格平均值60万元/hm2来进行估算,并选择长江口年自然造地的平均值2 250 hm2作为2005年该地区的造地面积[21],则2005年该区域的成陆造地价值为13.5亿元/a1。
2.1.2 物质生产功能
(1)海洋捕捞。长江口沿岸地区的海洋捕捞产量达到14.96万t,其中鱼类的产量101 093 t、甲壳类的产量15 885 t、头足类25 525 t以及其他海产品7 064 t[25]。这里认为海水捕捞产量占海水产品产量比重,与海水捕捞产值占海水产品产值的比重相同。2005年上海市水产品产量约为35.35万t,而总产值约为51.64亿元[25],因此推算出2005年长江口提供的近海捕捞的价值为21.84亿元。
(2)海水养殖。长江口渔场是我国著名的渔场之一,盛产多种鱼虾。2005年上海市海水养殖面积为84 hm2,海水养殖产量740 t,其中虾711 t,蟹29 t[25]。长江口湿地还种植海三棱藨草和芦苇,采用养殖面积和单位产量计算其具体产值,长江口大于3m高程的芦苇面积为1.1万hm2,芦苇的单位面积产量平均为1.53 kg/m2,海三棱藨草的单位面积产量平均为0.55 kg/m2,种植面积为1.3万hm2[14]。
鱼类、虾类的价格和成本参考张朝晖等在桑沟湾2003年的调查数据[22],乘以2004年和2005年的价格指数(0.987 7和1.031 1)折现到2005年。蟹类价格采用青蟹的平均价格[26],成本找不到具体数据,通过和虾的价格类比计算。芦苇价格取一般芦苇的平均价格。因海三棱藨草主要作为饲料,价格根据农业部的调查统计,按照2005年家禽饲料的平均价格进行计算[21]。据此,长江口生态系统的物质生产价值为7.70亿元。
(3)海洋天然产物。海洋天然产物[27]主要表现在3个方面:药业、酶和化妆品。对于这项服务目前没有直接观测数据,采用全球的平均数据进行估算[28,29]。2005年海洋每平方千米提供的用药服务价值为1 299.48元[20],则长江口生态系统提供的用药服务价值为759万元;用于提供化妆品生产的服务价值为518.95元/km2,则长江口生态系统提供的化妆品服务价值为303万元。由于为酶生产提供的化学成分主要来自深海,而长江口的海域比较浅,在本研究中这部分忽略不计。
注:a数据来自《中国渔业统计年鉴2005》;b数据通过种植面积和单位面积计算得到;c价格和成本参考张朝晖在2003年桑沟湾的调查数据,经过折现到2005年;d价格参考:http://www.gov.cn/banshi/2006—02/09/content_183348.htm.
综合计算,长江口提供天然产物的服务价值为0.106亿元。
2.2 环境功能
2.2.1 大气组分调节功能
气体组分调节功能价值为植物固定二氧化碳价值与释放氧气价值的总和。
(1)固定二氧化碳价值。长江口固定二氧化碳的价值主要包括植物固定二氧化碳和水体中浮游植物固定二氧化碳的价值。2005年长江口水域叶绿素平均含量为2.01 mg/m3[23],Ryther等[30]通过多年研究,并根据文献数据得到在光饱和的情况下每克叶绿素a每小时可以固定3.7 g碳,估算2005年长江口水域初级生产力为65.15 g/(m2·a)。
依照光合作用反应方程式每形成1 g干物质,需要1.62 g二氧化碳释放1.19 g氧气。根据单位面积植物年碳素的净增长量和碳税率以及植物面积总数,三者乘积计算植物固定碳价值。
长江口海域固定的二氧化碳数量及其气候调节服务价值列表于表2。综合上述因素,长江口气候调节服务为2.62亿元。
(2)排放甲烷和氧化亚氮引起的服务价值损失。由于没有实测资料,采用长江口2006年观测的海一气交换通量计算长江口生态系统排放甲烷和氧化亚氮[24]。并根据甲烷的温室效应是二氧化碳温室效应的21倍和氧化亚氮的温室效应是二氧化碳的310倍,计算长江口生态系统甲烷和氧化亚氮调节气候的损失价值量(表3)。
综合长江口生态系统的二氧化碳固定作用减弱的温室效应以及排放甲烷和氧化亚氮扩大温室效应产生的价值,长江口在气候调节方面的价值为一187万～1.26亿元。由于近岸的富营养化等原因,导致长江口生态系统的气候调节服务价值远远低于其潜在生态服务价值。
(3)氧气释放价值。将浮游植物的年初级生产力转化为氧气的生产量,并根据我国的造林成本352.93元.t-1氧气(1990年不变价格)和工业制氧成本400元.t-1氧气的平均值计算。植物则根据其产量和面积等数据,参考光合作用反应方程式,从而得出长江口的植物氧气的空气质量调节服务价值为2.26亿元(表4)。
2.2.2 水分调节功能
长江口区域湿地部分巨大的渗透能力和蓄水能力主要是由分布在湿地部分的芦苇和海三棱藨草提供的。本研究中采用影子工程法进行估算,长江口有1.1万hm2芦苇湿地和1.3万hm2海三棱藨草湿地,挺水植物一般蓄水深度为1m[31],建设1 m3库容需投入成本为0.67元[14],从而得出研究区域2005年水分调节价值为1.6亿元/a。
2.2.3 水质净化(废物处理价值)
长江口内水质净化调节服务主要来源于对进入长江口地区的各种污染物质的消除分解能力,以达到处理废弃物与保持水质清洁的目的。本研究仅考虑对氮和磷的生物净化调节服务。采用污水处理过程中对于氮和磷的处理费用来计算水质净化的服务价值,按照污水处理成本,氮为1.5元/kg,磷为2.5元/kg[20],其结果如表5所示。
湿地亦具有减少环境污染的作用,过剩的营养物质和部分污染物质在生物体内积累,富集,转化为生物自身物质,再通过收获湿地生物的方式从湿地中去除。在长江河口则通过收割优势种植物芦苇和海三棱藨草的方式来实现。运用生产成本法来估算长江河口湿地生态系统去除污水中营养盐的价值。运用专家评估法来估算去除重金属的价值。
湿地能阻止向邻近水域迁移氮2 000 t/(km2.a)[32],则长江口湿地除氮量为430万/(t·a),去除的营养盐价值为1.33亿元/a。此外,根据专家评估法,以湿地去除重金属的环境效益价值占总环境效益价值的40%来估算去除重金属的价值[33],湿地去除重金属的价值为0.887亿元/a,湿地水质净化的总价值约为2.22亿元/a。综上长江口水质净化的总价值为3.45亿元/a。
2.2.4 生物栖息地价值
长江口湿地植物种类丰富,动物种类繁多。本研究采用替代法对生物栖息地价值进行评估,通过栖息地保护投资以及制造投放人工渔樵成本来反应该价值。上海对自然保护区的投资已达到1.5万元/km2[21],长江口自然保护区面积约为716.48 km2,生态价值系数为8.3,则保护投资价值为0.89亿元。此外,长江口到2005年南北堤逐步形成的长147 km、面积约75 km2的人工鱼礁价值为1.93亿元/a。
2.3 人文功能
2.3.1 旅游价值
长江河口湿地的旅游功能近年来得到了一定的开发。长江口湿地部分的旅游价值采用旅行费用法估算。
崇明湿地的旅游价值用2005年崇明县旅游收入估算[34],其价值为1.7亿/a,对于长兴岛和横沙岛湿地的旅游价值通过游客人数、旅行费用等进行估算得出长兴岛和横沙岛湿地的旅游价值为2.61亿元/a。2005年长江口湿地部分的旅游价值为4.31亿元/a。
长江口水域部分的旅游价值根据Costanza等[4]估算的河口的美学价值381美元/hm2计算,将人民币与美元汇率定为6.1,那这部分价值为18.03亿元/a。
2.3.2 科研文化价值
科研文化价值可以通过间接统计在该区域进行的科学研究项目以及经费投入来衡量。本研究根据湿地和浅海文化的科研价值对长江口海域湿地部分和水域部分的科研文化价值分别进行估算。湿地部分采取我国单位面积湿地生态系统的平均科研价值382元/hm2[16]和Costanza等对全球湿地生态系统科研教育功能价值861美元/hm2的平均值3 678.05元/hm2作为计算科研价值的参数,浅海部分直接采用Costanza的全球价值基准作为参数。从而得出湿地部分和水域部分该服务的价值分别为7.91亿元/a和3.6亿元/a。因此,该区域此项服务的价值为11.51亿元/a。
2.4 赤潮造成的服务价值损失
赤潮是在特定环境条件下产生的,相关因素很多,但其中一个极其重要的因素是海洋污染。由于大量含有各种含氮有机物的废污水排入海水中,促使海水富营养化,这是赤潮藻类能够大量繁殖的重要物质基础。根据《2005年上海市海洋环境质量公报》[35],长江口海域共发生3次赤潮,赤潮经济损失达到960万元,这部分价值已经在物质生产服务中涵盖。
3 讨论
对长江口生态系统服务价值进行评估和计算,如不考虑环境污染等影响,长江口生态系统2005年的总服务价值为84.69亿元。若考虑环境污染因素等的影响造成的服务质量或数量的降低,长江口生态系统2005年的总服务价值为82.60亿元,生态服务价值降低2.09亿元。实际中只考虑了甲烷和氧化亚氮排放量的增加及引起的赤潮而造成的服务质量和数量的降低,并没有考虑其他因素如环境污染对鱼类等海产品养殖的影响。
长江口湿地的物质生产功能最高,为24.5亿元,占总生态价值的28.93%。其次是旅游价值的22.34亿元和成陆造地的13.5亿元,分别占总功能的26.37%,和15.94%。目前环境污染只影响生态系统的物质生产功能和调节功能,对旅游价值和科研文化价值还没有造成影响。然而随着污染程度的增加,环境日趋恶化,对文化传播和旅游游乐等方面势必产生影响。
2005年长江口生态系统服务价值约为84.69亿元,单位面积服务价值约为0.010 6亿元/km2/a,大于全国生态生态系统单位面积服务价值0.005 4亿元/(km2·a),这是由于河口生态系统的相对丰富性和多样性,其中物质生产功能价值最大,旅游价值次之,水分调节价值最小。各项服务的贡献如表6所示。
4 结论
长江口生态系统2005年的潜在服务价值为84.69亿元,因环境污染因素等的影响造成的服务质量或数量的降低的价值为2.09亿元。单位面积服务价值约为0.010 6亿元/km2,大于全国生态系统单位面积服务价值0.005 4亿元/km2。以上价值估算中可能存在一些误差,可能是因为统计数据的资料缺失引起的,也有可能是价值估算的观点造成的,因此对于长江口生态系统的评价还有待完善。且尽管长江口生态服务功能价值量巨大,但我们在开发和利用过程中仍应遵循生态学规律,合理地利用这一资源,促进经济的可持续发展。
摘要：文章运用市场价值、影子工程、碳税等方法,并考虑环境污染等因素对长江口生态系统的服务价值进行了评估。结果表明,2005年长江口生态系统的潜在服务价值为84.69亿元,平均单位面积的服务价值为105万元/km2。资源功能、环境功能和人文功能分别占总服务功能的44.87%、15.06%和40.07%。考虑赤潮,温室气体排放等因素,生态系统服务价值降低2.09亿元,实际生态系统服务价值为82.60亿元。因此在开发和利用过程中,应合理地利用这一资源,促进经济的可持续发展。
城市生态系统服务价值 篇9
一、概述
自然资本是为现在或未来提供有用产品流或服务流的自然资源及环境资产的存量。自然资本不仅包括人类所利用的自然资源, 如土地资源、矿产资源和水资源等, 还包括森林、草原、湿地和空气等生态系统以及多样性的生物。生态系统服务是指人类直接或间接从生态系统得到的利益, 主要包括供给服务 (如提供食物和水) 、调节服务 (如控制洪水和疾病) 、文化服务 (如精神、娱乐和文化收益) 以及支持服务 (如维持地球生命生存环境的养分循环) 。生态系统服务以长期服务流的形式出现, 能够带来这些服务流的生态系统是自然资本。Robert Costanza认为每一种资本存量形式自主地或与其他资本存量一起产生一种服务流, 这种服务流可以增进人类的福祉。自然资本提供的产品和服务不仅支撑人类的生存发展, 而且是人类经济社会发展的基础。零自然资本意味着零人类福利。丰富的自然资源和健康的生态系统能为我们提供肥沃的土壤、洁净的水源、木材和食物, 可以减少疾病的传播, 抵御洪水, 可以调节大气中氧气和二氧化碳的浓度, 使气候变得温和。生态系统提供了几乎所有的人类福祉要素。一个国家的自然资本的存量越大, 生态环境越好, 经济安全系数就越高, 可持续发展前景就越大。
二、土地利用格局模拟方法
CA模型由单元、状态、领域及转换四部分组成, 元胞空间是所有土地类型的集合, 每个元胞在下一时刻的状态由该元胞当前状态、邻域元胞状态和转换规则确定。Markov模型基于马尔科夫链, 通过对事件某一时刻不同状态的初始概率及状态之间的转移关系来研究该时刻状态的变化趋势。通过IDRISI软件中的Markov模块和CA-Markov模块对土地利用类型的数量及空间变化进行预测, 基本步骤如下:
1.创建Markov转移概率矩阵。将2000年和2011年土地利用类型图叠加, 利用Markov模型得到一种土地利用类型的元胞转移到其他土地利用类型的概率。
2.创建适宜性图集。利用多标准评价 (multicriteriaevaluation, MCE) 方法中的模糊隶属度函数确定适宜性图集。适宜性图集是指由某种土地利用类型的若干适宜性图像所组成的图像集, 包含限制因素图集和影响因素图集。本文限制因素图集为生态源地图和中高等地基本农田分布图, 研究期间任何地类不得扩展占用;影响因素图集包括到交通干线的距离、到城市中心的距离、到农村居民点距离及生态安全格局图 (安全级别最低区) , 各距离图从2011年土地利用现状图中依地类图斑属性提取, 在ARCGIS中利用Eucdistance工具生成, 各属性分别制作成图, 随着距离的增加, 扩展适宜性降低。影响因素在模拟时需标准化到0~255 (0代表不适宜, 255代表最适宜) , 采用IDRISI软件中S型单调增函数或减函数及J型单调增函数或减函数进行标准化。各地类分别建立适宜性图集, 最后利用IDRISI软件中的collectioneditor功能合并生成黄骅市土地利用类型转换适宜性图集。
3.确定迭代次数。CA-Markov模型模拟的时间跨度相等, 模拟时以2011年土地利用格局为起始时刻, 预测2022年土地利用格局, 模型中的迭代次数设置为11。
4.构造CA滤波器。CA模型采用滤波器定义元胞空间, CA滤波器产生具有重要空间意义的权重因子, 一般采用扩展的摩尔型邻域空间。本研究采用IDRISI中标准5×5滤波器作为元胞状态的邻域, 即每个中心元胞周围5×5元胞组成的矩阵空间对该元胞状态的改变有显著影响。
5.情景模拟。本研究设置了2个情景:ESP保护情景和无生态保护情景。无生态保护情景在建设用地扩展模拟时只考虑了距交通干线距离、距城市中心距离等少数几个影响因素, 没有考虑ESP保护;ESP保护情景加入了对生态源地的保护, 将生态源地和中高等基本农田设为限制因素, 将2个限制因子标准化为布尔图像, 生态源地和中高等基本农田设为0, 其他设为1;影响因素标准化后确定权重 (特尔斐法) 如建设用地到交通干线、城市中心、农村居民点和生态安全格局 (安全级别最低区) 的距离按0.25、0.3、0.2和0.25的权重构建适宜性图集用于ESP保护情景模拟。
三、对策分析
1.做好水土保持, 实现生态系统的良性循环
首先要减少坡面径流量, 减缓径流速度, 提高土壤吸水能力和坡面抗冲能力, 并尽可能抬高侵蚀基准面;其次要进行强化造林治理, 针对造林不易成功的陡坡地, 要辅以培地埂, 挖水平沟, 修水平台地等工程强化措施;加强预防监督职能的发挥, 依法防治水土流失;做好水土保持, 可以涵养水土, 保护植被、调节气候、净化环境、美化景观, 保证生态系统各种生物链条的正常运转, 实现生态系统的良性循环。
2.提高规划质量, 注重规划间的协调与衔接
在对土地资源的利用和规划方面, 有针对性地进行总体规划和布局, 协调土地资源与社会环境和经济效益之间的关系, 将总体规划与专项规划进行良好的协调, 减少整体与部分之间的冲突, 促进土地资源的合理规划和利用。
3.深化土地使用管理制度
明晰土地产权, 加强对土地产权的管理, 在法律上对土地所有权进行明确界定, 理清中央与地方政府在土地权利中的地位, 使土地配置能够真正反映国家与地方利益的协调, 促进城市土地使用管理;完善城市土地储备制度, 建立政府授权委托下的土地储备市场运营机制, 以适应城市经济发展和城市土地市场有序发展的需要。
4.加快规划法规建设, 完善相关法律法规
只有建立完善的法律机制, 才能使土地用途管制制度和耕地保护制度得到全面落实, 才能对违反规划的现象进行严肃查处, 从而维护法规的权威性, 也有助于土地利用规划管理与城市规划之间的协调。完善相关制度和配套政策, 推动依法行政。适应社会经济发展新形势, 不断完善各项实施细则, 提高各项制度的科学性、适应性和可操作性。
四、实现生态功能分区
结合不同土地利用生态服务功能构成, 参考新一轮土地利用总体规划, 进行土地利用生态功能分区。
水源涵养与生物多样性保护功能区。该区为达洪江流域山地水源涵养与生物多样性保护功能区, 森林生态系统类型完整, 自然生态环境良好, 生物种类丰富。本区保护重点和发展方向为:加强生态功能保护和管理, 强化水源涵养和生物多样性保护功能;加强水土流失和石漠化治理, 开展退耕还草和封山育林;发展生态农业, 提高农业效益。
农林产品提供。该区域面积46687.4公顷。本区存在水利设施较差, 抗灾能力弱等生态问题, 保护重点和发展方向为:严格保护基本农田, 加强水利设施建设, 推广地头水柜等农田水利。
水源涵养与土壤保持生态功能区。该区域面积68614.36公顷。区内大部分属于熔岩地貌, 生态环境脆弱。本区生态建设的主要方向与生态环境保护措施为:严格控制炸山取石、石山树木砍伐以及煤炭制砖, 通过育林和造林相结合的措施提高森林覆盖率;积极发展沼气, 以解决农村生活用能, 提高封山育林效果。
人居保障和农田保护区。该区域面积68217.3公顷。本区生态建设的主要方向与生态环境保护措施:加强城市基础设施建设, 重点加快完善城市污水网管收集系统生活污水处理厂的建设, 减少生活污水和工业废水对右江的污染。
严格保护基本农田。林牧产品提供区。面积17044.3公顷。适宜发展高效农业、畜牧业和林果业, 是水稻、香蕉主要产区之一。林业资源较丰富, 农业生产条件较好, 以林业及商贸、农副产品生产与加工为主。本区保护重点和发展方向为:切实管理好现有的牧草地, 适度增加畜牧饲养地, 将适于发展牧业的未利用地调整为牧草地, 将农村居民点附近的部分林地调整为牧业用地, 将草质差、坡度陡的天然牧草地调整为林地, 将部分交通、水源条件及土壤条件好的天然草地调整为耕地。优先保障农业产业发展用地, 严格保护耕地和基本农田、节约集约用地。
五、结语