生态系统服务价值

生态系统服务价值（通用12篇）

生态系统服务价值 篇1

一、引言

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.

[3]谢高地, 鲁春霞, 冷允法, 等.青藏高原生态资产价值[J].自然资源学报, 2003, 18 (2) :189-196.

生态系统服务价值 篇2

生态系统服务功能价值评估方法综述

摘要：本文在回顾生态系统服务功能价值分类和评估方法的基础上,得出目前我国的.生态系统服务功能价值评估方法正处于从学习、模仿向渐进成熟阶段过渡,通过对生态系统服务功能的价值评估方法的对比分析,得出生态系统功能价值评估方法选择应根据先直接市场法、再替代市场法、最后模拟市场法的基本原则进行.作 者：刘玉龙    马俊杰    金学林    王伯铎    林积泉    张铭    LIU Yu-Long    MA Jun-Jie    JIN Xue-lin    WANG Buo-duo    LIN Ji-quan    ZHANG Ming  作者单位：刘玉龙,马俊杰,王伯铎,林积泉,LIU Yu-Long,MA Jun-Jie,WANG Buo-duo,LIN Ji-quan(西北大学环境科学系,陕西,西安,710069)

金学林,JIN Xue-lin(陕西省林业厅,陕西,西安,710068)

张铭,ZHANG Ming(陕西省环境保护局,陕西,西安,710005)

期 刊：中国人口・资源与环境  ISTICPKUCSSCI  Journal：CHINA POPULATION RESOURCES AND ENVIRONMENT 年，卷(期)：2005, 15(1) 分类号：X171.1 关键词：生态系统    价值    评估方法    综述   

昆虫生态服务价值的评估 篇3

关键词：生态系统服务；昆虫；蜣螂；生态价值；计算方法；评价指标

中图分类号： Q968.1文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）09-0356-02

收稿日期：2013-11-01

基金项目：国家自然科学基金（编号：41071118、51379079）。

作者简介：范钦栋（1983—），男，河南洛阳人，博士，讲师，主要从事景观生态学及景观设计方面的研究。E-mail：fanqindong@126.com。生态系统服务是指人类从生态系统获得的各种惠益，包括生态系统的供给服务、调节服务、文化服务以及为上述各项服务提供支撑的支持服务[1]。目前，生态系统的退化已经对人类福祉造成了日益严重的损伤，定量对生态系统服务价值的研究，有助于提高对生态系统服务价值的认识，有利于对自然生态系统进行可持续开发和利用，从而对自然生态系统进行有效的管理与保护[2]，同时为开发建设和生态补偿提供依据。对生态系统服务的研究以及价值计算一直是国内外生态学研究的热点问题[3]，但有关昆虫生态系统服务的研究国内外相关文献报道较少。昆虫生态系统服务是指昆虫类群在生态系统服务中发生的作用，以及为人类提供的各种收益，一般包括有形收益的产品和无形收益的服务[4]。目前，国内外对昆虫生态服务的研究主要停留在定性的服务分析和过程研究上，如传粉、病虫害控制、物质分解等[5]。而对于昆虫生态服务价值的核算，国外尚无统一的生态价值计算方法，国内尚无相关文献报道。

1研究区概况

河南位于中国中东部，地处沿海与中西部结合部，31°23′～36°22′N、110°21′～116°39′E，属于暖温带-亚热带、湿润-半湿润季风气候。冬季较为寒冷雨雪少，春季干旱风沙多，而夏季炎热雨丰沛，秋季晴和日照足。全省的年平均气温在 12～16 ℃，1月-3～3 ℃，7月24～29 ℃，大体东高西低，南高北低，山地与平原间差异相对比较明显。在中国动物地理区划上，则处于华北区和华中区交接地带。因此，河南省动物区系构成呈现复杂化、多样化的局面[6]。

河南省由于特殊的地质历史、交错的地理位置和过渡性的气候环境，生物资源非常丰富。河南省昆虫物种有7 387种左右，是目前全国记录昆虫种类最多的省份，为河南省生物产业的发展提供了宝贵的资源储备，也为世界生物多样性和中国生物资源宝库增添了科学财富[7]，创造了巨大的生态服務价值。蜣螂在河南省分布极广，各个地市均有分布，具有较强的地域代表性。

2研究方法

对生态服务价值评定一般采用的是Chee等的评价方法[8]，即物质量评价法（PAM）和价值量评价法（VAM）。物质量评价法主要是从物质量的角度对生态系统提供的服务进行整体评价，而价值量评价法主要是从价值量的角度对生态系统提供的服务进行整体评价[9]。本研究主要运用价值量评价法中的价值替代法进行评价。

本研究的研究对象不包含人工饲养以取得产品价值的昆虫，如人工放养蜜蜂取得蜂蜜、人工养蚕获得蚕丝、人工饲养蚱蜢食用等。人工饲养以获取产品价值的昆虫对生态系统服务影响作用不明显，同时大部分不需要专门对其保护来维持生态系统的正常运转[10]。本研究选取蜣螂作为评价对象，对其生态服务价值进行核算。蜣螂的生态系统服务功能主要有粪便分解、牧草污染处理、氮循环和有害生物（蚊蝇等）控制等[11]。其生态系统服务范围主要集中在粪便中，主要以蜣螂对牛粪的粪便处理、牧草污染控制和氮循环这3种生态系统服务价值进行核算。对具体生态服务价值指标的选取并不是以其在生态系统服务中所起的作用为原则，而是以数据的可获取性和方法的可操作性为原则。

2.1粪便处理

蜣螂可以将固体牛粪破碎化并分解入地下，但仅限于草地和土地（简称自然地块），蜣螂活动能力在水泥地和铺装路面上受限。农村牛类养殖基本上都是自然地块个体放养，而养殖场的混合地块较多。另外，一些养殖场采用药物对粪便进行杀菌消毒，蜣螂排斥杀菌消毒处理的牛粪。据国外研究，在自然情况下牛粪完全分解的平均时间为28.14±0.71个月，在有蜣螂作用的情况下，分解平均时间为22.74±0.64个月[12]。因此可以得出蜣螂将粪便分解速率提升19%[12]。采用利用价值替代法，将蜣螂处理粪便的服务价值转化为人工处理粪便等固体垃圾所需要的价值量。

Vd=T×R1×P1×D×I×Md。（1）

式中：Vd为蜣螂处理粪便的价值（元）；T为河南省牛的数量（头）；R1为自然地块的牛的比例；P1为粪便没有被药物处理的牛的比例；D为每头牛所产生的粪便量（m3）；I=19%；Md为当地人工处理土方量的单位价值（元/m3）。

2.2牧草（饲料）污染处理

自然地块上的牛粪堆积能提高牛粪堆下水肥含量，改善土壤理化性质，利于植物生长。但是新鲜牛粪质地黏稠，分解速度缓慢，造成牛粪下植物因缺氧、少光而死亡。牲畜拒绝取食牛粪周围的草地面积高达牛粪面积的17.15倍[13]。在缺少蜣螂的处理分解下，牛取食范围缩小，造成牛肉减产达 7.63 kg/头[14]。采用价值替代法计算如下：

Vf=T×I×C×Mb。（2）

式中：Vf为蜣螂处理牧草（饲料）污染的价值（元）；T为河南省牛的数量（头）；C=7.63 kg/头牛；Mb为当地牛肉价格（元/kg）。

2.3氮循环价值计算

以牛粪中的氮循环为例。格拉德研究，氮在牛粪中的含量约为2%，自然状态下没有蜣螂处理的粪便大约80%的氮直接释放到空中[15]。然而蜣螂可以将牛粪输入地下，为植物提供养分。同时每头牛每年大约能产生27 kg的氮[15]，转化为人工施氮肥的成本进行替代如下：

nlc202309021927

VN=T×MN×P2×R2（3）

式中：VN为氮循环价值（元）；T为河南省牛的数量（头）；MN为当地人工施氮肥的成本（kg/元）；R2取2%，P2取80%。

3结果与分析

3.1牛粪处理的生态服务价值

D参考的数值来自于文献[16]，约为21 m3；参考的数值来自于河南省畜牧业统计数据[17]，为9.55×106头；P1、R1来自河南省统计年鉴结合抽样调查数据，P1=72%，R1=80%，I=19%；Md为当地人工处理牛粪土方量的单位价值30元/m3。代入公式（1）中Vd=T×R1×P1×D×I×Md，得到Vd=5.49×108元，即河南省牛粪处理的生态价值约为6.58×108元。

本研究仅以蜣螂处理牛粪的生态服务价值进行核算，实际中蜣螂关于粪便的处理还包括马、猪、鸡等其他家庭驯养类动物和兔子、狼等野生动物。家庭驯养类的可以根据此法结合相关数据类推，野生动物的数据尚需要长期观测，暂未能深入研究。因此蜣螂处理粪便的生态服务价值远远大于6.58×108元。

3.2牧草污染的处理价值

式（2）中Mb的参考值来自于当地牛肉市场价格 50元/kg；T取自于河南省畜牧业统计数据，为9.55×106头；C取763 kg/头牛。代入公式（2）得出蜣螂对牧草污染处理的价值Vf为6.92×108元。

本研究在处理牧草污染的价值计算时，将其转化为牛肉减产的产量价值，也可以采用牛类拒绝使用的牧草面积转化为牧草价值来替代计算。

3.3氮循环的处理价值

式（3）人工施氮肥的成本MN取值：以河南省的氮肥以及复合肥的销量为基础，计算出它们的相互比例，同时结合氮元素在其中的比例以及销售价格，计算出每千克氮元素的价格，结合河南省平均人工费用，得出MN为1.5元/kg。R2取2%，P2取80%。代入式（3）中得出蜣螂对氮循环的处理价值VN为9.09×108元。在牛粪的氮释放过程中，除了蜣螂作用外，还有其他微生物作用，该项指标的计算结果比实际偏大。

4结论与讨论

通过对蜣螂的3项生态系统服务（粪便分解、牧草污染处理、氮循环）价值的评估，得出其在河南省的价值量约为226×109元。结果既是蜣螂对牛粪处理的生态服务价值，同时也是蜣螂若干生态服务价值中的一部分。蜣螂只是昆虫种类之一，昆虫的种类和数量巨多，生态服务价值远大于本研究数值。长期以来，人类对其依赖和生存的环境所提供的生态系统服务定量不准，尤其是昆虫的生态服务价值的核算几乎没有涉及，在经济发展和环境保护的困惑中，无法精确衡量其中的利弊关系。本研究仅以蜣螂为例进行对昆虫的生态服务价值进行粗略计算，精确的昆虫生态服务价值的核算有以下几个方面可以讨论。

生态系统是一个开放的系统，昆虫的迁徙和活动不受行政区划的控制，因此对数据的取得和计算应进行统筹全盘考虑，或者利用价值替代法转换为行政区划内的动植物产值或者消耗量等进行价值核算。

本研究借鉴部分国外相关数据及研究方法[12-16]，国外的一些昆虫习性和地理特征等相关因素与国内存在差异，因此计算结果有一定偏差，国外相关文献和数据只能起到参照作用，更为精确的测算需要加强对本土昆虫的生态功能进行长期的数据监测及过程研究。

关于昆虫对野生动植物以及微生物，即对生物多样性的影响所引起的直接或间接对人类生态系统服务价值的产生和变化，本研究限于数据的取得，没有进行具体核算，这将是昆虫生态服务影响中的重点和难点。

昆虫所提供的生态系统服务，只有一小部分能够进入市场，因而其生态系统服务价值的评估结果难以市场化，经常陷入政府、企业、公众无人买单的境地，同时其生态价值评估结果往往是现实交易价值的数十倍以上，仅能作为提高公众生态意识之用。更为深入的研究应剖析其生态系统服务市场化的潜力和可行性，探索适合我国国情的价值核算体系。

昆虫生态服务价值核算的标准化问题：昆虫生态系统服务类型很多，不可能对每种功能都一一计量，而且对各项指标（如条件价值法、享乐价值法、市场成本法、替代成本法等）的核算方法也存在不同的认识。确立一个统一的、成熟的昆虫生态服务评价指标体系以及一套完善的、规范的价值评价方法将是下一步研究的重点。

参考文献：

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生态系统服务功能及其价值评估 篇4

生态系统是生物圈的基本组织单元, 它不仅为人类提供食品、医药等各种实物型生产生活必需品, 更重要还支撑与维持地球的生命支持系统, 并维系着地球环境动态平衡方面的非实物型生态服务功能。伴随人口急剧增加, 资源的过度消耗和环境污染的日益加剧, 自然生态系统遭到了人类活动的巨大冲击与破坏, 全球性和区域性的生态危机和环境问题日渐突显, 导致自然生态系统的服务功能迅速衰退。因此, 生态系统服务功能及其经济价值的定量评估方法研究已成为国内外学者研究的焦点, 成为环境科学、生态学及经济学交叉领域研究的前沿[1,2]。

1 生态系统服务功能

生态系统功能是指生态系统提供居住场所、生物资源、系统资源以及过程的功能。生态系统产品或生态系统服务是指人们从生态系统中直接或间接获得效益, 通常将生态系统产品和生态系统服务统称为生态系统服务。生态系统功能与生态系统服务间不存在一一对应关系, 某一生态系统功能由两种或多种生态服务构成, 而一种生态系统服务又可能具有多种功能[3]。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[4]。它不仅为人类提供一切人类生存发展所需的物质资料, 而且创造与维持了地球生态支持系统, 提供了人类生活所必需的环境条件。Costanza、Daily、欧阳志云[5,6]等学者都曾对其分类提出了不同的观点, 但都主要包括了有机物的合成与生产、生物多样性的产生与维持、调节气候、营养物质形成、积累与循环、土壤肥力的保持与发展、环境净化与有害有毒物质的降解、植物花粉的传播与种子的扩散、有害生物的控制、减轻自然灾害等为人类提供服务的主要方面。

2 生态系统服务价值的评估方法

生态系统服务价值主要是指生态产品所产生的包括食品、医药及其它工农业生产原料、景观娱乐等带来的直接利用价值和无法商品化的维持生命物质的生物地化循环与水文循环、维持生物物种与遗传多样性、保护土壤肥力等间接利用价值。

20世纪90年代中期, 关于生态系统服务功能价值核算的研究仅停留在静态的统计分析之上。常用核算方法有市场价值法、替代市场法、防护费用法、恢复费用法等。此外还包括替代消费法、补偿价值法、生产功能法、造林成本及碳税法等。直接价值可以用产品市场价格来估算;间接利用价值的评估常常需要根据生态系统功能的类型来确定, 通常有防护费用法、恢复费用法、替代市场法等。

近年来, 随着研究的深入和相关技术手段的发展成熟, 生态系统服务功能价值核算也得到迅速的发展。地理信息系统 (GIS) 在生态系统服务功能价值核算过程中成为重要的支持工具[7,8]。森林、湿地以及草地生态系统成为研究的热点, 生态效益不显著的如农田、荒漠生态系统, 相关研究较少。一些系统分析方法、模型也被应用到研究当中, 例如建立系统动力学模型可以预测不同管理方式下, 系统变化的趋势以及生态系统经济价值的变化趋势, 不同的物种对生态系统服务功能的影响[9], 运用数据分析模型, 通过对相关研究数据进行分析, 可以找出控制生态系统服务功能价值大小的关键因子[10]。文献检索以及对相关研究成果的总结, 是对复合生态系统、多种功能进行价值核算的有效方法。Costanza以此为基础, 给出了基于实例研究的生态系统服务功能价值核算体系。体系中包括16种生态类型, 17种生态服务功能。对每种生态类型的各种生态功能的价值核算, 是基于前人相关研究成果以及方法的总结的基础之上的。核算得出全球生态系统每年提供的服务功能的价值在1654万亿美元之间, 平均为33万亿美元, 为同期全球GDP总和的1.8倍。这一研究成果具有重要的理论意义, 它系统、综合地考察了生态系统所提供的服务功能的经济价值, 并为后续的研究提供了新的方向。此后, 许多学者据此对不同地区, 不同生态类型的服务价值进行了评价。

3 研究的重要意义

全球变化与人类活动使得生态系统和自然资源日益遭受干扰与破坏。在传统的自然资源管理体制下, 由于部门分割和技术手段的局限, 各资源管理部门从自身利益出发, 强调开发忽视保育, 对各自负责的森林、农田、矿产、水等资源进行单一化管理, 人为割裂生态系统的有机整体性。生态系统服务价值的研究有助于提高人们的环境意识。环境意识越高, 人们对良好生态环境的需求越强烈, 对保护环境的活动越主动;反之, 如果人们的环境意识较低, 在社会经济活动中, 就往往只顾眼前、局部的经济利益, 忽视长期、全局的整体利益, 结果造成资源耗竭、生态破坏和环境恶化, 进而限制社会经济的发展。生态系统服务价值量化的体现自然生态系统为人类提供的服务功能, 可以更直观的提高人们对生态系统服务的认识程度。生态系统服务价值的研究为制定合理的生态补偿机制及生态保护方案提供充分的理论数据支持, 使其更具针对性和科学性。

参考文献

[1]李文华, 欧阳志云, 赵景柱.生态系统服务功能研究[M].北京:气象出版社, 2002.

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生态系统服务价值 篇5

聊城市河流生态系统服务功能价值评价

摘要：根据聊城统计年鉴,运用自然资源经济价值评价方法,对聊城河流生态系统服务功能进行评价,结果表明:聊城河流生态系统服务功能总价值可迭26.462×108元,各种功能的价值量排序为体闲娱乐功能>贮水功能>水产品生产功能>调蓄洪水功能>供水功能>净化功能>大气组分调节功能.从排序结果看,其主要的服务功能为贮水、水产品生产及休闲娱乐.因此,要注意其主要服务功能,保护河流生态环境,从而保证该地区经济的可持续发展.作 者：刘加珍    王军    朱海勇    寇明娟    LIU Jiaz-hen    Wang Jun    ZHU Hai-yong    KOU Ming-juan  作者单位：刘加珍,LIU Jiaz-hen(聊城大学环境与规划学院,山东,聊城,252059;中国科学院绿洲生态与荒漠环境重点实验室,乌鲁木齐,830011)

王军,朱海勇,寇明娟,Wang Jun,ZHU Hai-yong,KOU Ming-juan(聊城大学环境与规划学院,山东,聊城,252059)

期 刊：临沂师范学院学报   Journal：JOURNAL OF LINYI NORMAL UNIVERSITY 年，卷(期)：, 32(3) 分类号：X826 关键词：河流生态系统    服务功能    评价    聊城   

生态系统服务价值 篇6

关键字：土地利用；生态服务价值；环境影响评价

前言

目前我国面临的生态问题比较严重，其中大部分是由我国土地开发利用引起的。土地使用的变化对全世界的生态环境具有重要意义，因此我国将土地使用变化所引起的环境问题作为研究生态服务价值变化的重要内容。目前国际上的研究主要集中于小流域，在微观上考察土地开发利用对土地、生物、气候、水流的影响，甚至导致其他区域引起连锁的不良反应。这种微观上的对土地利用的生态服务价值的考察是进行宏观考察土地利用所产生的生态服务价值的基础，确定了生态服务价值变化的时间以及空间特征。

一，我国生态服务价值的现状

我国自1996年开始实施土地规划。截止2004年，国家统计局制定了一张关于土地利用引起的生态服务价值变化的计量表。该表显示，在1996年至2004年时期内，我国土地利用变化所引起的生态服务价值整体上提高了0.19%。其中正方向增长的额度最高的当属天津市，该区生态服务价值增加了6.1%；负方向减少最多的是上海市，该区生态服务价值下降了2.2%。在土地使用类型发生变化的时期，通过对生态服务价值的增减进行分析，不难发现，生态服务价值中气候调节功能增长的最快，其在1996～2004年的增长速高达8.9%。生物资源控制的水平下降速度也处于很高的水平，约为5.4%。该研究认为开发我国生态服务用地的速度与数量的提升会导致我国生态服务价值的总体下降。下图是1996～2004年全国土地利用变化导致的生态服务价值变化的空间分布格局。

二，基于生态服务价值的全国土地利用变化环境影响评价

生态服务价值主要是指人类在改造土地利用时，所能获得的社会经济利益。生态服务系统可以为全球生物提供生存的资源，具有较多的社会功能和自然功能。本文主要介绍供给功能、调节功能以及对生态的维持能力，供给功能主要体现在人类可以获得衣食住行的各种物质，部分具有较强观赏性的自然景观还可以提供精神的满足。人类通过对生态的改造与利用，形成的文化景点，古式建筑等都具有生态价值，这些价值可以表现在美学教育、教育功能、人文情感等方面。调节功能是指生态系统可以不用在人类的操作下，自行进行系统的自我维护和清理的功能，如调节气候、净化水源等自我调节性功能，该种功能可以使自然界获得不断的更新和再生。生态维持能力主要指自然界大气、土壤、水文之间的相互转化以及平衡，生态系统的价值虽然不能直接为人们生产生活中所产生价值，但是它所产生的价值才使得人类得以生存。为了能够使生态价值表现的更加具体，国际采用影子价格、替代工程、费用效益等多种形式计算生态系统产生的价值。

人类活动与土地利用相关的主要有耕地开垦、矿藏开发、植被砍伐、土地开发、城镇建设用地等。然而这些土地利用活动却使得土地资源遭受了严重的破坏：土地开垦与植被砍伐，使原有的生态环境被人为的强制改变，农业所使用的化学物质进入生态系统中，动植物体内摄入有毒物质并逐渐积累在体内，人们在将这些动植物作为食物时会间接遭受损害。长此以往，生物多样性的维持能力也会慢慢降低，同时也严重地降低了生态系统对气候、水域、动植物的调节功能，损坏了土壤的自我保护能力和水土保持能力，降低了生态系统的净化能力。例如美国西部在1993年所爆发的黑风暴，致使当地95%的动植物死亡，当地居民死亡率也高达40%。据有关资料显示当时的土地几乎为黑色；矿藏的开发对生物多样性的破坏能力是最高的。当生物能力多样性的维护能力降低时，生态系统的调节能力就会降低，直接损害生物的生存系统，土地硬化和城市建设对生态环境的破坏主要体现在打破了生态平衡，排放污染物，降低了水体的自我清洁与循环的能力，水污染通过饮用水渠道直接危害到人们的身体健康。

结束语：

综上所述，土地利用与生态功能是相互联系又相互制约的。如果土地调整仅是以经济利益为指向的，必然会导致自然生态系统的破损，使生态系统所产生的价值以负值增长，最终社会因土地得到的经济利益甚至无法弥补因土地功能修复的高额费用。我们应该明确的是生态系统为我们提供了生存的基础，在土地的开发利用中不能忽略生态的服务价值，这是经济、人文、资源可持续发展的所必须重视的问题。

参考文献

1、段瑞娟，北京区土地利用与生态服务价值变化研究，2006年9期

2、郑江坤，基于生态服务价值的潮白河上游土地利用，2010年12期

生态系统服务价值 篇7

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。

生态系统服务价值 篇8

关键词：森林生态系统,服务功能,价值评估,永安市

森林是陆地生态系统的主体, 在调节气候、净化环境、维护生物多样性等方面提供它的生态、社会等多种服务功能并起着重要作用。但目前, 人们往往只注重生态系统作为自然资源所提供的直接消费价值, 而忽略了难以货币化的生态系统服务功能价值。因此, 研究森林生态系统服务功能, 合理评价其价值, 维持和保育生态系统服务功能, 已成为当前生态学和生态经济学研究的前沿课题和研究热点。而作为海西经济区之一的永安市森林资源丰富, 素有“金山银水”之称, 森林资源集存量巨大, 森林覆盖率达83.2%, 居福建省第一位, 拥有众多国家重点保护和省内珍稀树种, 通过研究永安市森林生态系统服务功能, 对合理开发自然资源、发展林业生产具有重要意义和科研价值。

1 研究区域概况

永安市位于闽中偏西, 闽中大谷地南端, 沙溪河中游地段, 地处武夷山脉与戴云山脉的过渡地带, 东西宽82公里, 南北长约71公里, 土壤具有典型的中亚热带地带性特征。根据树种类型的划分方法和研究需要, 本文将其划分为杉木、马尾松、阔叶树、桉树、竹林5种类型, 面积分别为3.96亿hm2、4.97亿hm2、2.63亿hm2、1.33亿hm2, 5.83亿hm2;蓄积量分别为470.5万m3、675.9万m3、331.6万m3、54.5万m3, 森林总面积为18.72亿hm2, 总蓄积量为1532.5万m3。

2 研究方法

采用影子价格法、市场价值法、机会成本法、替代费用法等方法从森林涵养水源、保持土壤、调节气候、净化空气、林产品价值和其它生态价值这6个方面对永安市森林生态系统服务价值进行分析研究。

2.1 涵养水源价值评估

森林涵养水源功能是指森林保持土壤水分、补充地下水和调节河川流量的功能。对森林涵养水源价值的评估在此采用影子工程价格法。首先采用森林土壤的蓄水能力来计算森林水源涵养量。

undefined, 式中:W为年涵养水源量 (m3/a) ;ki为第i种林分的土壤非毛管空隙度 (%) ;hi为第i种林分土壤厚度 (m) ;si为第i种林分的面积 (hm2) 。得到森林涵养水源的总量后, 用水的影子价格乘以涵养水源总量即为森林生态系统涵养水源的价值。

2.2 保持土壤价值评估

森林保持土壤的能力主要包括3个方面:

(1) 固持土壤能力; (2) 保肥能力; (3) 减少泥沙淤积和滞留能力。

2.2.1 固持土壤价值

森林固持土壤价值即森林减少土地废弃损失的经济价值 (朱绍文, 2003) 。根据减少土壤侵蚀量和土壤表土平均厚度0.6m, 来推算因土壤侵蚀而造成的废弃土地面积, 再用机会成本法计算因土地废弃而失去的年经济价值。因而减少土地损失价值即可用下式计算undefined∑Si (m0-mi) , 式中, Vs为减少土地损失价值;Es为森林生态系统减少土壤侵蚀量 (t/a) ;B为林业年均收益 (元/hm2) ;ρ为土壤容重1.18t/m3Si为为第i种林分的面积 (hm2) ;M0为无林地的侵蚀模数 (t·hm-2a-1) ;Mi当前地表覆盖情形下的侵蚀模数 (t·hm-2a-1) 。

2.2.2 保肥价值

森林维持土壤养分表现为森林减少土壤侵蚀量的过程中减少了养分的流失, 这里主要考虑N、P、K, 3种养分元素。用研究区域土壤的N、P、K的平均含量乘以土壤保持量就可得到森林固持N、P、K的总量, 再乘以各自的价格即是森林土壤的保肥价值 (候元兆, 1995) 。Ef=∑EsCiPi, 式中, Ef为减少养分损失价值/元·a-1;Es为森林生态系统减少土壤侵蚀量;Ci为土壤中N、P、K的含量;Pi为N、P、K的价格/元。

2.2.3 森林减少泥沙淤积价值评估

按照我国主要流域的泥沙运动规律, 全国土壤侵蚀流失的泥沙有24%淤积于水库、江河、湖泊。利用影子工程价格法, 可以用泥沙淤积导致水库蓄水量减少而造成的损失来估计。

undefined, 式中, Vn为减少泥沙淤积价值;Es为森林生态系统减少土壤侵蚀量;ρ为土壤容重1.18t/m3;;C为水库建设费, 目前的单位库容造价为5.71元/m3。

2.3 调节气候功能价值评估

植被通过光合作用和呼吸作用与大气物质的交换, 主要是CO2、O2的交换, 即植被固定大气中的CO2同时增加大气中的O2。运用光合作用和呼吸作用方程式来计算固定CO2量, 根据光合作用的过程可知, 林木每生产1.00t干物质就可固定CO21.63t, 释放O21.20t。考虑到枯枝落叶每年分解消耗氧气与枝叶形成所释放的氧气大致相等。因此, 可以根据森林树干部分生物量每年固定CO2的量和释放O2的量来计算森林生态系统固碳释氧的经济效益。根据各树种年生长量, 通过蓄积量和生物量的转换系数计算生产力。竹林、经济林、灌木林未统计蓄积量, 则以其平均的生产力来计算。即

Sc=1.63× (Σviri+Σpiai) ;So=1.20× (∑viri+∑piai)

式中, Sc为CO2的固定量/t;So为O2的释放量/t;Vi为杉木、松木、阔叶树的年蓄积生长量;ri为各树种的蓄积量与生物量的转换系数t/m3;分别为0.54, 0.56, 1.72;Pi为为竹林、经济林的生产力/t·hm-2a-1, 分别为17.16, 7.09;ai为竹林、经济林的面积/hm2。

2.4 净化环境价值评估

净化环境的价值主要从对森林生态系统吸收SO2和阻滞粉尘的价值进行评估。本研究以治理费用法评估森林生态系统吸收SO2的价值。根据各森林类型对SO2的吸收能力计算总吸收量, 将总吸收量乘以削减SO2的投资成本得到吸收有害气体价值。根据各森林类型对粉尘的滞尘能力计算总滞尘量, 将总滞尘量乘以削减粉尘的成本得到森林滞尘价值。

2.5 林产品价值评估

林产品价值采用现行市场价倒算法评估。即:林产品价值等于林木市场平均价乘以树种蓄积量再乘以该树种的平均出材量, 材立木价值为立竹量与竹材平均价的乘积。

2.6 其它生态价值

主要有生物防害价值和基因资源价值评估Costanza et al分析得出, 森林生态系统在生物防害中的价值为每公顷每年2美元 (约13.25元) , 在基因资源中的价值为每公顷每年16美元 (约105.96元) , 以此来评估永安市森林生态系统的生物防害价值和基因资源价值。

3 结果与分析

3.1 涵养水源价值

森林涵养水源的价值等于森林涵养水源总量乘以单位水的影子价格, 而水的影子价格可根据水库的蓄水成本来计算, 目前的单位库容造价为5.71元/m3作为水的影子价格, 土壤表层平均厚度取0.6m, 以此作为基础数据源来计算。即永安市森林生态系统涵养水源的总价值为73.94亿元。

3.2 保持土壤价值

3.2.1 固持土壤价值

由于尚缺乏各生态系统土壤侵蚀模数的数据, 固采用欧阳志云等关于中国土壤侵蚀模数的数据, 即无林地侵蚀模数的低限192t·hm-2a-1, 高限447.7t·hm-2a-1, 取平均值319.8t·hm-2a-1作为无林地的土壤侵蚀模数;而有林地的土壤侵蚀模数取李长荣文中关于森林生态系统服务功能计算的基本参数表中的数据, 林业年均收益B根据国家统计局的资料, 取282.17元/hm2;土壤容重值为1.18t/m3。因此永安市森林生态系统固持土壤总价值为233.71亿元。

3.2.2 保肥价值和森林减少泥沙淤积价值

N、P、K化肥的价格根据农业部的统计资料折算出我国N、P、K化肥价格平均为2549元/t (1990年不变价) 。从而计算得出永安市森林生态系统保肥总价值为2153819.12亿元。计算出永安市森林生态系统减少泥沙淤积总价值为6810.32亿元。

因此, 综上所述, 永安市森林生态系统保持土壤总价值为2160863.15亿元。

3.3 调节气候功能价值

计算出CO2的固定量为2139.21亿t, O2的释放量为1574.88亿t。固定CO2价值采用固碳造林成本来估算, 固碳造林成本为每吨269元, 释放O2价值采用工业制氧成本估算, 工业制氧成本为0.4元kg-1。所以固定CO2价值为575447.49亿元, 折合成固碳价值为156940.22亿元。释放O2价值为629.95亿元。永安市森林生态系统调节气候总的价值为157570.17亿元。

3.4 净化空气价值

根据《中国生物多样性国情研究报告》, 阔叶林对SO2的吸收能力值为88.65kg·hm-2a-1, 滞尘能力为10.11t·hm-2a-1;针叶林平均吸收能力值为215.60kg·hm-2a-1, 滞尘能力为33.2t·hm-2a-1;经济林和竹林计入阔叶林面积, 每削减1tSO2的投资成本为600元, 每削减1t粉尘的成本为30元。从而计算得出永安市森林生态系统吸收SO2总价值为1675914亿元, 阻滞粉尘总价值为11863.5亿元, 森林生态系统净化空气总的价值为1687777.5亿元。

3.5 林产品价值

采用目前市场上各种木材的综合平均价, 杉木670元/m3, 马尾松700元/m3, 阔叶树550元/m3, 桉树550元/m3, 竹材的平均价10元。杉木、马尾松、阔叶树的平均出材率分别75%, 75%, 55%, 桉树计入阔叶树。竹林的总立竹量为8400万株。从而计算得出永安市森林生态系统林产品总价值为79.2亿元。

3.6 生物防害价值与基因资源价值

计算得出永安市森林生态系统生物防害价值为2.48亿元, 森林生态系统的基因资源价值为19.84亿元。

4 结论与建议

永安市森林生态系统有着巨大的生态服务功能价值, 其中森林涵养水源价值73.94亿元, 保持土壤价值2160863.15亿元, 调节气候价值157570.17亿元, 净化空气价值1687777.5亿元, 林产品价值79.2亿元, 生物防害价值2.48亿元, 基因资源价值19.84亿元。所以, 永安市森林生态系统总的生态服务功能价值为4006386.28亿元。其中以保持土壤、净化空气为主, 分别占总的生态服务价值的54%和42%。从计算结果看出, 永安市森林生态系统的生态价值远远超出其社会经济价值, 人们应该制定合理的经营方案, 充分发挥森林的生态系统服务功能。

参考文献

[1]李长荣.武陵源自然保护区森林生态系统服务功能及价值评估[J].林业科学, 2004, 40, (2) :16-20.

[2]李少宁, 王兵, 赵广东.森林生态系统服务功能研究进展[J].世界林业研究, 2004, 17, (4) :14-18.

生态系统服务价值 篇9

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。

生态系统服务价值 篇10

森林生态系统服务功能是指森林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。我国自20世纪80年代初开始进行森林生态系统服务功能评估工作, 客观、动态、科学地评估森林的生态服务功能对于加深人们的环境意识, 加强林业建设在国民经济中的主导地位, 提高森林经营管理水平, 加快将环境纳入国民经济核算体系及正确处理社会经济发展与生态环境保护之间的关系都具有重要的现实意义。因此, 分析与评价森林生态系统服务功能的价值成为目前生态学的重点研究领域之一。

本研究的对象是福建省晋江市森林生态系统。研究以中华人民共和国林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》 (LY/T1721-2008) 为依据, 通过对评价指标体系的筛选、方法的建立及结果分析, 评估晋江市森林生态系统服务功能。研究目的在于提高公众的生态意识, 加强公众对森林资源保护与利用, 为晋江市生态环境与建设提供决策依据, 同时为晋江市森林生态系统的科学管理提供理论支撑, 实现社会、经济、文化、生态效益的协调发展。

2 研究区域概况。

(1) 地理位置。晋江市是海西经济区之一, 位于福建东南沿海, 泉州市东南部, 晋江下游南岸。北纬24°30′~24°54′, 东经118°24′~118°43′。 海岸线长121km, 陆域面积694km2, 海域面积957km2。

(2) 地形地貌。晋江地势由西北向东南倾斜。地貌类型以台地、平原、丘陵为主, 台地占市域面积67.3%, 丘陵以低丘为主。

(3) 气候。晋江属南亚热带湿润气候区, 年均气温20~21 ℃, 年均日照2130h, 年均降雨量911~1231mm。5~10月受到一定程度台风的影响, 多集中在7~9月份。

(4) 土壤。晋江市西部, 自紫帽山至罗裳山地段, 依次发育着酸性岩红壤、侵蚀赤红壤、粗骨性赤红壤、薄赤沙土等。中部罗裳山至灵秀山地段, 发育着黄沙土、灰沙土, 潮沙土, 乌泥田, 也有赤红壤和薄赤沙土分布。南部滨海低地为润沙土, 地势稍高地区为旱沙土, 台地则为沙盖风沙土和薄赤沙土。东部和西南部, 自滨海至内陆分布咸土、咸田、盐斑田、灰埭田、灰泥田等。

(5) 森林资源。根据晋江市2014年森林资源调查数据统计, 晋江市森林面积达8409.06hm2, 森林覆盖率为13.75%, 全市有林地面积7943.39hm2, 其中防护林面积4675.94hm2, 特用林地面积505.47hm2, 用材林面积924.97hm2, 薪碳林面积331.33hm2, 经济林面积1501.25hm2, 竹林面积4.43hm2, 树种以乔木树种为主, 乔木树种主要有马尾松、湿地松、樟树、木荷、相思树、巨桉、巨尾桉、柠檬桉、木麻黄等树种。针叶林面积3465.28hm2, 阔叶林面积为2972.43hm2。

3 研究方法

3.1 数据来源

晋江市2014年森林资源调查汇总成果;依据国家林业局《森林生态系统服务功能评估规范》 (LY/T1721-2008) 及其公布的社会公共数据;研究机构开展的相关研究成果资料及公开发表的科技文献资料;其他相关部门 (晋江市水利局、气象局、统计局、环保局等) 政府网站所公布的相关资料。

3.2 评估指标的选取

参考国内外已有的研究成果, 依据国家林业局《森林生态系统服务功能评估规范》 (LY/T1721-2008) 规定的涵养水源的、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境、森林防护、生物多样性保护和森林游憩等8项功能14个指标。考虑评估参数的可获取性与可靠性, 综合运用生态学、资源环境经济学理论, 采用影子工程法、影子价格法、机会成本法、旅行费用法、碳税法和造林成本法等, 从物质量和价值量2个方面入手, 本研究只取涵养水源的、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境、生物多样性保护、森林防护等7项功能13个指标, 对晋江市森林生态系统服务功能价值进行评估。

3.3 评估方法及计算公式

3.3.1 涵养水源功能

涵养水源的功能主要表现在增加可利用水资源、净化水质和调节径流3个方面, 因此本研究选用2 个指标, 即调节水量指标和净化水质指标 (以下公式中A均表示研究区林分面积 (hm2) ) 。

(1) 调节水量指标。年调节水量公式[1]:G调=10A·P·Φ;年调节水量价值公式[1]:U调=10C库·A·P·Φ 是根据水库工程的蓄水成本 (影子工程法) 来确定。以上公式中:G调是林分年调节水量 (m3/年) ;U调为林分年调节水量价值 (元/年) ;C库为2014年晋江市水库单位库容造价 (元/m3) , 取值7.12 元/m3;P为林分年降水量 (mm/年) , 2014 年晋江市年降水量为989.3mm;Φ 为截留系数 (%) [1], 据相关研究, 植被的截留系数为25%~30%, 本研究取值27.5%[1]。

(2) 净化水质指标。年净化水量森林生态系统年净化水量采用年调节水量的公式[1]:G调=10A·P·Φ;年净化水质价值是根据净化水质工程的成本 (影子工程法) 来确定, 采用采用如下公式[1]计算:U水质=10 K水·A·P·Φ;以上公式中:U水质为林分年净化水质的价值 (元/年) ;K水为水的净化费用 (元/t) , 本研究取值2.2元/t。

3.3.2 保育土壤功能

本研究选用2个指标, 即固土指标和保肥指标, 以反映森林保育土壤功能。

(1) 固土指标。年固土量公式[2]:G固土=A (X2-X1) ;年固土价值公式[2]:U固土=AC± (X2-X1) /P。以上式中:G固土为林分年固土量 (t/年) ;U固土为林分年固土价值。X1是指有林地土壤侵蚀模数[t/ (hm2·年) ];X2是指无林地土壤侵蚀模数[t/ (hm2· 年) ];C±是指挖取和运输单位体积土方所需费用 (元/m3) , 本研究取值20元/m3;P是林地土壤容重 (t/m3) , 本研究取值1.32[3,4];据前人研究, 无林地土壤侵蚀模数为238.8t/hm2, 林地土壤侵蚀模数:阔叶林0.5t/hm2, 针叶林7.8t/hm2, 竹林29.49t/hm2, 经济林为7.6t/hm2[5~7], 本研究采用以上参数。

(2) 保肥指标。本研究林分年保肥量是指林分固持土壤而减少的氮、磷、钾的流失量。林分保肥价值采用影子价格法将侵蚀土壤中的N、P、K物质折合成磷酸二铵和氮化钾的价值来体现。年保肥量公式[1]:GN=AN (X2-X1) ;GP=AP (X2-X1) ;GK=AK (X2-X1) ;年保肥量价值公式[1]:U肥=A (X2-X1) (NC1/R1+PC1/R2+KC2/R3+MC3) 。

以上式中:GN为林分年保肥量 (t/年) ;U肥为林分年保肥价值;X1是指有林地土壤侵蚀模数[t/ (hm2·年) ];X2是指无林地土壤侵蚀模数[t/ (hm2· 年) ];N是指森林土壤平均含氮量 (%) , 取值0.099;P是指森林土壤平均含磷量 (%) , 取值0.041;K是指森林土壤平均含钾量 (%) , 取值1.01;M是指森林土壤有机质含量 (%) , 取值1.36;R1是指磷酸二铵化肥含氮量 (%) , 取值14;R2是指磷酸二铵化肥含磷量 (%) , 取值15;R3是指氯化钾化肥含钾量 (%) , 取值50;采用农业部《中国农业信息网》2015年秋季的平均价格, C1是指磷酸二铵化肥价格 (元/t) , 取值2700元/t;C2是指氯化钾化肥价格 (元/t) , 取值2000 元/t;C3是指有机质价格 (元/t) , 取值350元/t。

3.3.3 固碳释氧功能

本研究选用固碳、释氧2个指标反映森林固碳释氧功能。根据光合作用化学反应式, 森林植被每积累1.0干物质, 可以吸收1.63g CO2, 释放1.19g O2。

(1) 固碳指标。年固碳量公式[1]:G碳=A (1.63R碳B年碳+F土壤碳) ;年固碳价值公式[1]:U碳=AC碳 (1.63R碳B年碳+F土壤碳) 。

以上式中:G碳是林分年固碳量 (t/年) ;U碳是指林分年固碳价值 (元/年) ;R碳是指CO2中碳的含量, 为27.27%;B年碳是指林分单位面积吸收CO2量[t/ (hm2·年) ], 本研究取值14.14;F土壤碳是指单位面积林分土壤年固碳量[t/ (hm2· 年) ], 本研究取值1.52[8,9];C碳是指固碳价格 (元/t) , 本研究取值1300元/t。

(2) 释氧指标。 年释氧量公式[1]:G氧=1.19AB年氧;年释氧价值公式[1]:U氧=1.19C氧AB年氧。

以上式中:G氧为林分年释氧量 (t/年) ;U氧为林分年释氧价值 (元/年) ;B年氧是指林分单位面积释氧量[t/ (hm2·年) ], 本研究取值1.3453[9];C氧为氧气的价格 (元/t) , 本研究取值1300元/t。

3.3.4 积累营养物质功能

本研究选用林木氮、磷、钾营养积累指标反映森林积累营养物质功能, 再用把营养物质折合成磷酸二铵化肥和氧化钾化肥的方法计算林木营养年积累价值。林木营养年积累量公式[1]:G氮=AN营养B年;G磷=AP营养B年;G钾=AK营养B年;林木营养年积累价值公式[1]:U营养=AB年 (N营养C1/R1+P营养C1/R2+K营养C2/R3) 。

以上公式中:G氮为林分固氮量 (t/年) ;G磷为林分固磷量 (t/年) ;G钾为林分固钾量 (t/年) ;U营养为林分营养物质年积累价值 (元/年) ;R1是指磷酸二铵化肥含氮量 (%) , 取值14;R2是指磷酸二铵化肥含磷量 (%) , 取值15;R3是指氯化钾化肥含钾量 (%) , 取值50;C1是指磷酸二铵化肥价格 (元/t) , 取值2700元/t;C2是指氯化钾化肥价格 (元/t) , 取值2000 元/t;B年是指林分净生产力[t/ (hm2·年) ], 本研究取值11.666[1,2];N营养为林分含氮量 (%) ;P营养为林分含磷量 (%) ;K营养为林分含钾量 (%) , 根据前人的研究结果[10], 土壤中N、P、K转移率分别为15.6%、75.5%、53.0%, 则N营养、P营养、K营养分别取值0.0154%、0.0310%、0.5353%。

3.3.5 净化大气环境功能

本研究选取吸收二氧化硫、氟化物、氮氧化物和滞尘4个指标反映森林净化大气环境能力[1]。

(1) 吸收二氧化硫指标。 年吸收二氧化硫量公式[1]:G二氧化硫=Q二氧化硫A;年吸收二氧化硫价值公式[1]:U二氧化硫=K二氧化硫Q二氧化硫A。

G二氧化硫是指林分年吸收二氧化硫量 (t/年) ;U二氧化硫是指林分年吸收二氧化硫价值 (元/年) ;K二氧化硫是指二氧化硫的治理费用 (元/kg) ;Q二氧化硫是指单位面积林分年吸收二氧化硫量[kg/ (hm2· 年) ], 根据前人的研究结果[10,11], Q二氧化硫阔叶林和经济林都取值88.65、针叶林取值215.60、竹林取值152.18kg/ (hm2·年) 。

(2) 吸收氟化物指标。年吸收氟化物量公式[1]:G氟化物=Q氟化物A;年吸收氟化物价值公式[1]:U氟化物=K氟化物Q氟化物A。

G氟化物是指林分年吸收氟化物量 (t/年) ;U氟化物是指林分年吸收氟化物价值 (元/年) ;K氟化物是指氟化物的治理费用 (元/kg) ;Q氟化物是指单位面积林分年吸收氟化物量[kg/ (hm2· 年) ]。 根据前人的研究结果[10,11], Q氟化物阔叶林取值4.65、针叶林取值0.5、竹林取值2.58、经济林取值1.68kg/ (hm2·年) 。

(3) 吸收氮氧化物指标。 年吸收氮氧化物量公式[1]:G氮氧化物=Q氮氧化物A;年吸收氮氧化物价值公式[1]:U氮氧化物=K氮氧化物Q氮氧化物A。

G氮氧化物是指林分年吸收氮氧化物量 (t/年) ;K氮氧化物是指氮氧化物的治理费用 (元/kg) ;Q氮氧化物是指单位面积林分年吸收氮氧化物量[kg/ (hm2·年) ]。Q氮氧化物阔叶林、针叶林、竹林、经济林均取值6.0kg/ (hm2·年) 。

(4) 滞尘指标。年滞尘量公式[1]:G滞尘=Q滞尘A;年滞尘价值公式[1]:U滞尘=K滞尘Q滞尘A。

G滞尘是指林分年滞尘量 (t/年) ;U滞尘是指林分年滞尘价值 (元/年) ;K滞尘是指除尘清理费用 (元/kg) ;Q滞尘是指单位面积林分年滞尘量[kg/ (hm2·年) ]。根据前人的研究结果[10,11], Q滞尘阔叶林和经济林都取值10110、针叶林取值33200、竹林取值21655kg/ (hm2·年) 。

根据国家发改委、财政部、环境保护部《关于调整排污费征收标准等有关问题的通知》, 2015年1月1日起福建省废气中的二氧化硫、氮氧化物排污费征收标准调整为1.2元/kg, 氟化物排污收费标准为0.69元/kg, 中一般性粉尘排污费征收为0.3 元/kg。因此K二氧化硫、K氟化物、K氮氧化物、K滞尘分别取值1.2、0.69、1.2、0.3元/kg。

3.3.6 生物多样性保护功能

本研究选用物种保育指标反映森林的生物多样性保护功能。森林生态系统的物种保育价值采用机会成本法, 公式为[6]:U总=S单A。

以上公式中U总是指林分年物种保育价值 (元/年) ;S单是指单位面积年物种损失的机会成本[元/ (hm2·年) ];A是研究区林分面积 (hm2) ;

本研究根据Shannon-Wiener指数法[12]计算出指数为1.452, 所以根据Shannon-Wiener指数法, S单取值5000元/ (hm2·年) 。

3.3.7 森林防护价值

晋江市防护林面积为4675.94hm2, 假设林带的平均宽度为250m, 则可计算出晋江市防护林带的长度为187.0km。在此, 本研究采用范航清[13]、韩维栋[14]等的方法对沿海防护林的评估参数来计算:灾害防护价值8万元/km;生态养护价值64.7万元/km, 两项合计72.7万元/km。则晋江市森林防护价值依据公式为:U防护=72.7X187.0=13594.90万元。

4 结果与分析

4.1 统计结果

根据7项指标计算结果, 各项服务功能物质量与价值量结构如表1所示, 由此统计出晋江市2014年森林生态系统服务功能价值总量为73911.67 万元/年, 其中涵养水源、保育土壤、森林防护、固氮释氧4项价值占总价值87.21%, 是晋江市森林生态的主要服务功能。

4.2 对比分析

(1) 通过表1对比分析可得出结果:第一, 服务功能价值量由大至小的排序为:涵养水源>保育土壤>森林防护>固氮释氧>净化大气环境>生物多样性>积累营养物质。其中涵养水源、保育土壤、森林防护、固氮释氧4项价值较高, 这与森林生态系统中的主要功能在于涵养水源、保持水土、吸收二氧化碳释放氧气等较一致。第二, 森林防护功能处于第3位, 且占较大比重的原因, 是因为晋江地处沿海, 风沙侵蚀严重, 且经常受到台风、风暴潮等自然灾害的影响, 为此晋江市十分重视沿海防护林的建设。 目前, 晋江市防护林面积有4475.94hm2, 占全市森林面积的58.9%, 在抵御风沙、台风等自然灾害起着巨大的功能作用。第三, 净化大气环境、生态多样性、积累营养物质这三个功能价值所占的比重较小, 并不意味着它们不重要, 因为任何一项功能在森林生态系统中都发挥着不可代替的作用。

(2) 2014年全市国内生产总值 (GDP) 为1492.9亿元, 其中第一产业产值37亿元, 第二产业3715.1亿元, 第三产业2259.2亿元。晋江市森林生态系统服务功能价值总量为73911.67万元/年, 相当于全市生产总值的0.496%, 占其第一产业的20%, 可见, 这个量化的森林生态价值不容忽视, 关系到全市的经济发展。

(3) 通过以上的对比分析, 森林防护功能价值13594.9万元/年, 占价值总量的18.39%, 排位第三, 但是晋江市防护林面积有4475.94hm2, 占全市森林面积的58.9%, 晋江市处于沿海地区, 森林防护功能至关重要, 保卫着晋江市的繁荣发展。所以晋江市应该探索提升沿海防护林生态服务功能的途径, 以最大地发挥森林的生态服务功能。

5 结语

对于一个森林资源相对贫乏的沿海城市来说, 对其进行森林生态系统服务功能价值评估具有重大的意义, 不但能提高人们对森林生态价值的了解, 提高森林生态保护意识, 而且也能为森林生态环境保护和建设提供决策依据, 同时可以提高公众对森林资源保护与利用的认识水平, 促使森林生态系统的经济效益、社会效益和生态效益得到协调和统一。然而, 由于本研究只考虑了森林生态系统服务功能中的某些部分, 所引用的指标体系也并不能完全准确地反映森林生态系统功能的真实状况, 所以本研究必然会存在一些缺陷和不足之处, 有待于今后更加深入的研究。

摘要：依据国家林业局《森林生态系统服务功能评估规范》 (LY/T1721-2008) , 采用晋江市2014年森林资源调查汇总成果及其公布的社会公共数据, 使用影子工程法、机会成本法、文献研究等方法, 计算了2014年晋江市森林生态系统服务价值。结果表明:晋江市森林生态系统服务功能总价值为73911.67万元/年, 其中森林防护功能价值13594.9万元/年, 占价值总量的18.39%, 但是晋江市防护林面积有4475.94hm2, 占全市森林面积的58.9%, 晋江市处于沿海地区, 森林防护功能至关重要。基于此, 提出了提升沿海防护林生态服务功能价值的相关途径。

生态社区下产品服务系统设计探究 篇11

关键词：可持续发展 产品服务系统设计 生态社区

中图分类号：TB47

文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2016）010084-02

当今世界，人类正面临着全球变暖、气候异常、灾难频发、生态环境恶化等问题，这些危害的出现使这个世界正在接近不可持续的边缘。1987年世界环境发展委员会提出可持续发展概念，要求经济发展、资源和生态环境保护协调一致，让子孙后代能够享受充分和良好的资源环境。在可持续发展理念下提出的可持续设计力图通过设计实践、设计教育和设计研究等手段来践行可持续发展理念。它的概念兴起于布伦特兰会议后，20世纪90年代末达到高潮。在此期间，产品服务系统设计作为一种创新的设计战略迅速崛起，它将设计从只关注“物化产品”转变为“系统解决方案”，并着重关注环境问题。

1 产品服务系统设计

可持续设计的发展经历了四个阶段：上世纪七八十年代低环境影响的“绿色设计”、以产品生命周期设计思考为主的“生态设计”、二十一世纪后的基于生态效率的“产品服务系统设计”和为社会公平和谐的“社会创新设计”。其中产品服务系统设计理念近几年来逐渐受到重视。产品服务系统（Product Service-System，PSS）关键思想是：从单一的设计和销售“物质化产品”转向为用户提供一整套的产品与服务，从而更好地满足用户的需求。PSSD主要针对PSS涉及的战略、概念、产品（包括物质和非物质的）、管理、流程、服务、使用和回收等进行系统的规划和设计。与绿色设计、生态设计不同的是，它以解决根本问题为出发点，应用产品和服务结合的方式来提出用户满意的“可持续解决方案”。

在产品服务系统设计中，服务与产品共同成为了设计的重点。某一方向另一方提供的任何无形的活动过程都可称之为服务，它是无处不在的、无形的、非物质化的。目前，随着全球产业结构呈现出“工业型经济”向“服务型经济”转型的总趋势，服务业发展水平成为衡量一个国家或地区生产社会化程度和市场经济发展水平的重要标志。市场经济从“产品竞争”逐渐转化为“服务竞争”。服务设计作为“以人为中心”的设计战略是服务经济与设计结合的产物，它研究如何更好地为用户提供服务，从而提高用户满意度和推动服务向前发展。产品服务系统设计转变了传统的设计思维，应用服务设计特点创造“可持续解决方案”，引领新的生活方式和消费模式。

P55从概念的提出到现在仅有十几年的时间，在国外的发展较成熟，国内起步较晚。其研究内容主要集中在理论研究和设计提案两方面，理论研究关注基本概念、分类以及方法的研究，设计提案主要涉及现实案例和工作坊提案。目前成功的现实案例有汽车租赁服务、洗衣共享服务、供暖和供电服务等，工作坊提案主要集中在解决居民生活遇到的难题或改善现有不可持续生活方式等方面。从目前现有文献和案例研究可以发现，其理论研究和提案仅仅针对解决单一问题点，缺乏一定范围内完整的体系构建方案。

2 生态社区规划

“社区”（Commun.ty） -词源于拉丁语，是指聚集在一定范围内的，具有一定的人口数量、一定规模的设施、一定特征的文化的生活区域。20世纪60年代，在可持续发展理念的基础上，世界环境与发展委员会首先正式提出了生态社区（ecological community）的概念。生态社区又被称为绿色社区（green community）、可持续社区（sustainable community）、宜居社区（Livable community）、生态邻里（Ecological Neighborhood）、全球生态社区网（GEN）等。它的主要特点是达到社区生态平衡，目标是构建节约能源、经济高效、以人为本的可持续社区。

社区是居民生活的最基本单元，它为居民提供最基本的生活保障与基本生活条件，保障居民社会福利。通常社区建设以住宅建设为主，基础设施配套与区内规划为辅。生态社区概念强调社区在原本规划理念的基础上引入可持续发展的理念，并从方方面面入手实现社区的可持续性。除了现有的住宅与园区规划，如何通过生态社区的设计规划帮助居民享受可持续的生活方式同生态住宅设计同样重要。目前生态社区规划设计主要由建筑设计师或城市规划设计师来完成，并且主要关注建筑与社区整体规划的设计，很少关注居民可持续生活方式等问题。在此需要工业设计师的介入，并借由他们所具有的产品设计与用户体验方面的专业知识，重新构建生态社区内居民生活方式系统，从而从恨本上达到生态社区的目标。

3 案例分析

生态社区理论与实践的发展以英国、德国、瑞典、丹麦等欧洲国家最成熟，如英国最著名的贝丁顿（BedZED）零耗能小区、丹麦的Beden低碳社区、德国的弗莱堡（Vauban）社区以及瑞典的维克舍社区等。这些社区均以低碳可持续为理念，成为走在世界前列的生态社区典范。

3.1 英国贝丁顿（BedZED）零耗能小区

英国贝丁顿零耗能小区是英国首个规模最大、功能最齐全的可持续社区，由世界著名低碳建筑设计师比尔.邓斯特设计，于2002年建造完成。其生态理念的实践表现在零碳排放、可持续交通、可持续材料、可持续食物和水资源、生物多样性等方面。该小区居民享受着生态社区带来的设计和服务，他们的生活方式在能源、交通出行、公共设施等方面有了重大的改变。其中，小区内的汽车俱乐部实行的汽车租赁系统是一个典型的PSS案例，居民通过汽车的共享减少汽车闲置和个人汽车保有量，从而实现资源的最大化利用与环境的保护（见图1）。

3.2 德国弗莱堡弗班（Vauban）社区

Vauban社区（见图2）是德国著名的“零汽车社区”，坐落于德国西南方素有“欧洲太阳能之都”的弗莱堡，人口约为5500人。该社区在节能减排、减少交通、社会整合以及创造可持续邻里单元等方面取得了突破。社区内建筑的规划以及对居民可持续的引导为产品服务系统的构建提供了良好的基础，民众可以共享汽车、洗衣机和电冰箱等设备，如16户居民可以共享三台洗衣机及两台冰箱。这些共享服务为社区的可持续建设做出了巨大的贡献。

3.3 瑞典斯德哥尔摩哈马比低碳社区（Hammarby Community）

位于瑞典斯德哥尔摩城区东南部的哈马比低碳社区是实现可持续发展目标的典范生态社区。该地方曾经是一处污染严重的小型废弃工业港口，经过高度的社区规划，如今已变成瑞典的典范生态社区。生活在社区中的民众使用再生能源；居住在低碳建筑；通行在电动交通系统中，他们了解垃圾分类、掌握资源回收再利用等。该社区以环境建设为基础，创建了一个集能源生产、废物处理、运输、回收再利用、环境保护为一体的复杂系统。同样，这个复杂的系统可视为一个大的产品服务系统，它为居民提供了良好的服务设施和可持续生活方式（见图3）。

从以上生态社区的案例中可以发现，生态社区的规划理念以使用再生能源（太阳能和生物能）、绿色交通（汽车租赁、自行车、电动公共交通）、节能减排、回收再利用等为主要特点。生态社区中可以明显地发现产品服务系统设计的实例，但这些仅仅是产品服务系统设计在生态社区中应用的冰山一角，在生态社区下仍有许多值得探讨和研究的PSS方向。

4 生态社区规划与产品服务系统设计

通常传统生态社区的建设只注重基础设施建设，仅仅为居民提供最基本的生活设施。然而引导和构建居民可持续的生活方式才能从根本上实现生态社区的可持续发展。可持续生活方式必须关注居民生活行为、生活理念、生活质量等，构建合理的行为与消费模式。社区内居民最基本的需求可以简单归纳为：住房、服装、食品、医疗、教育、能源、交通和休闲等。目前，在生态社区中，住房、能源和交通的设计最为普遍和深入，其他方面的研究较少。但通过PSSD的介入，在这些方面有很大的研究空间。

如果将PSSD引入到生态社区中，对于生态社区来说，更有利于解决社区居民不可持续的生活方式问题。首先，PSSD可以对社区居民生活进行系统规划；其次，正确引导居民行为和消费模式，将居民行为与消费严格控制在环境可控制范围内同时又不损害居民利益；最后，PSSD的推广有助于从根本上达到生态社区的可持续发展目标。对于PSSD来说，生态社区可以为PSS的构建提供良好的基础设施。PSS是一个复杂的创新系统，在构建的过程中需要相关利益者的协作完成。如政府相关部门、生产商与服务商、物流商、设计师、用户、废物处置商等。生态社区是在政府相关部门的政策下推行的，同时社区内有较完善的基础设施，这些都为PSSD的推行提供良好的条件。

5 总结

生态系统服务价值 篇12

关键词：土地利用总体规划,生态系统服务功能价值,资阳市

0 引言

土地利用总体规划是指在一定规划区域内, 根据当地自然和经济社会条件以及国民经济发展的要求, 对土地资源在各部门之间的合理配置以及对土地的开发、利用、整治、保护进行统筹协调、合理安排的长期性战略规划[1]。目前为止, 我国针对土地利用已进行了两次规划, 第一次是1986年, 第二次为1997年, 两轮都贯彻了“十分珍惜和合理利用每寸土地, 切实保护耕地”的方针, 相对忽略了生态环境的保护, 没能真正达到人口、资源、环境可持续发展的标准, 引起了部分地区的水土流失, 水域、湿地面积减少等环境问题。新编制的这一轮规划中加入了协调土地利用与生态环境之间关系的专题, 目的是为环境影响评估提供基础。规划是对社会发展的整体性掌握, 相比具体项目, 规划实施对环境的影响更具广泛性、基础性、长期性。环境影响评估是将环境问题从“先污染、后治理”转变为以预防为主, 便于从最基础的要素上减少对环境的不良影响。土地是最基础的一项自然资源, 一定程度上, 土地资源的不恰当利用是造成环境破坏的重要根源。因此, 土地利用总体规划应该重点考虑土地的资源性和生态功能, 把环境问题系统地纳入规划中去。应对规划方案进行环境影响评估, 通过评估结果适当修正土地利用规划方案, 使土地利用和环境建设更加和谐[2]。

1 研究区概况

资阳1998年设立地区, 2000年撤地设市, 辖雁江区、安岳县、乐至县, 代管简阳市。资阳市自然条件好, 气候温和, 土嚷肥沃, 降雨较充足, 物产丰富, 交通发达。资阳市地理坐标介于东经104°11'34″—105°45'和北纬29°41'50″—30°38'48″之间。地处四川盆地中部, 幅员面积7962.56 km2, 市内地形西北高、中间低洼、东南低缓。全市一般海拔在350~460 m之间, 分为沱江干流以西、以东和沱江、涪江分水岭的涪江水系部分等三大板块。属浅丘地貌, 全市的地貌构成为:平坝占幅员面积的3.90%, 浅丘占52.30%, 中丘占29.50%, 深丘占11.30%, 低丘占3.00%, 是典型的丘陵农业大市。资阳市目前以农业发展为主, 日趋转变为以农业为基础, 以工贸为主体的川中经济强市。

资阳市为四川的农业大市, 主要以农用地为主, 而农用地中又以耕地为主。规划基期年农用地面积为667 690 hm2, 占用地总面积的比例为83.85%, 其中耕地406 876 hm2, 占农用地面积的60.94%, 林地98 933 hm2, 占农用地面积的14.82%;建设用地面积97 264 hm2, 占用地总面积的比例为12.22%;其他用地面积为31 302 hm2, 占用地总面积的3.93%。

2 土地利用总体规划生态系统服务功能价值评价

2.1 规划目标定性评价

本文研究资阳市06版的土地利用总体规划, 基期年为2005年, 规划期为2006~2020年, 近期目标年为2010年, 规划远期目标为2020年。规划编制中贯彻“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”和保护环境的国策, 统筹安排了生产用地、生活用地和生态用地, 加强土地生态建设, 优化土地资源配置, 保证重点建设用地, 保护农用地特别是耕地, 所提出的一系列环境治理要求, 有利于改善资阳市的生态环境。

从农用的调控指标来看, 农用地在规划目标年比基期年间总共减少5 464 hm2, 其中耕地减少4 876 hm2, 园地面积减少1364 hm2, 林地增加9 000 hm2。耕地减少势必会改变土地的空间布局和生态结构, 同时降低生态系统服务功能价值, 在规划期间将通过提升耕作技术和施肥结构, 提高农田的生态价值, 进而弥补耕地减少带来的生态价值减少。林地是生态环境保护的主要用地, 资阳市林地的大面积增加, 也会缓解由于耕地和园地的减少以及建设用的增加造成的生态系统服务功能价值减少的问题。

从对规划的建设用地面积变化来看, 资阳市的建设用地变化主要是城市和乡镇的面积增加, 到规划目标年, 建设用地增加7936 hm2, 相对基期年的增长比例达到8.16%, 增长速度较快。成渝经济区的发展辐射带动其区内的资阳市的城市建设进程, 资阳市在未来的发展中将成为成渝经济区对外开放的优势发展区, 这种发展机遇必将促使资阳市的城市扩大, 城镇化飞速发展人口集聚在城镇, 对城镇建设用地要求提高, 但资阳市建设用地规模是在综合考虑资阳市人口和社会经济发展, 从土地的集约和利用角度出发, 在优化布置各类建设用地的基础上确定。城市扩张和建设应注重用地的节约与集约, 尽可能减少建设用地增加对生态系统服务功能价值造成的影响。

2.2 生态系统服务功能价值评价

2.2.1 生态系统服务功能价值法简介

生态系统服务功能是生态系统服务与生态系统功能的综合, 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。规划改变土地利用方式, 进而影响生态系统服务功能的类型和程度, 对区域生态系统服务功能价值的核算, 可以定量反应土地利用变化对生态环境的影响。规划通过改变土地利用性质来影响生态环境, 必将对包括森林、草地、湿地、水体和农用地在内的生态功能产生影响, 分析其变化趋势, 可以确定规划短期的、长期的甚至整个规划生命周期的环境影响[3]。

土地利用总体规划是以确定或调整土地利用结构和用地布局为核心的宏观战略措施, 其实施将引起区域内各种土地利用类型数量和空间位置的变化, 进而影响土地生态系统所提供服务的能力[6]。生态系统服务功能价值法评价规划环境影响是通过计算各种土地类型不同年份的生态服务功能价值的总和变化来得出规划实施后环境价值是增加或减少, 从而判断所指定的方案在环境方面是否可行。

2.2.2 各土地利用类型生态服务功能价值的计算模式

评价过程中, 本文采取Costanza R等学者提出的区域生态系统服务功能总价值计算公式:

式中, ESV为区域生态系统服务总价值 (元) ;Pi为在单位面积上土地利用类型i的生态系统服务功能 (元/hm2) ;Si为研究区内土地利用类型i的面积 (hm2) ;n为土地利用类型数目[4]。

规划通过影响各地类面积的变化进而影响生态环境, 因此, 按照土地利用方式的不同来划分生态系统的类型, 参照以往研究[9], 并结合新一轮土地, 利用总体规划的用地分类标准, 把资阳市生态系统分成耕地、园地、林地、建设用地未利用地等几种土地生态系统。

注:2005年为规划基期年, 2010年为近期目标年, 2020年远期目标年。数据来自资阳市国土局《资阳市土地利用总体规划 (2006-2020) 》。

由表1可知, 规划期间各地类面积都有所变化, 其中林地的变化比率最大, 并成上升趋势。2005年其面积为98 933hm2, 至2010年期间增长了4 000 hm2, 远期变化比率达到4.04%, 至2020年增长了9 000 hm2, 远期变化比率达到9.10%。在规划远期内建设用地面积增长较快, 到规划期末, 建设用地共计增加7 936 hm2, 增长比率达为8.16%。林地与建设用地增加主要靠耕地和园地等农用地以及其他土地的减少来得到补给, 在规划期间, 耕地共计减少4 876 hm2, 主要是退耕还林工程以及建设占用。

2.2.3 生态系统服务和生态系统服务价值的确定

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效用, 本文参照Costanza R、谢高地等学者对生态系统服务功能的研究成果[7]。资阳市的生态系统服务功能主要选取气体调节、气候调节、水源涵养、侵蚀控制、废物处理、土壤形成与保护、生物多样性保护、食物生产、原材料、娱乐休闲等10项。不同地类单位面积生态系统服务功能价值参照谢高地等确定的耕地、林地的生态服务价值系数[7], 园地取林地和牧草地的均值, 调查可知资阳市未利用地以山区、丘陵荒草地为主, 按丘陵草原和山地草原生态服务价值系数的平均值代替资阳市未利用地生态服务价值系数。资阳市新增建设用地主要占用农用地和其他用地中的自然保留地, 地面性质发生了改变, 相比农用地对土地生态系统整体服务价值起着负向作用, 故其生态服务价值系数为负数。本文参照王亚娟采用Del Pli法对建设用地进行的生态价值赋值, 综合确定资阳市各地类生态服务功能价值系数[8]见 (表2) 。

(单位:元/hm2·年)

注:数据参照Costanza R、谢高地[7]等学者对生态系统服务功能的研究成果以及王亚娟采用Del Pli法对建设用地的生态价值的赋值。

2.2.4 规划期间各土地利用类型的生态系统服务价值及变化

通过 (公式1) 可得出《资阳市土地利用总体规划 (2006-2020) 》的基期年、近期目标年、远期目标年各地类生态系统服务功能价值及规划近期、规划远期期间生态系统服务价值增减量和变化率如 (表3) 。

(单位:108元)

表3的结果显示, 2006~20202年的资阳土地总规划实施后, 将使资阳市生态系统服务功能总价值呈上升趋势, 由2005年的44.858 5×108元上升到2010年的45.616 2×108元, 到2020年达到45.790 1×108元, 2005~2010年规划近期增长0.757 7×108元, 2005~2020年规划远期增长0.931 6×108元。说明规划对资阳市生态环境影响是正面的, 对资阳市的生态建设是有积极作用的, 在生态环境方面可行。生态系统服务功能总价值增加主要源于单位面积功能价值系数较高的林地面积的增加, 近期生态系统服务功能价值增加0.79×108元之高, 远期规划增加达1.77×108元, 增长率达9.09%。规划期内, 耕地、园地和未利用地面积都有一定的减少, 所以对应服务功能价值都有不同程度减少。耕地的减少带来生态系统服务功能价值的减少和建设用地的增加导致土地的生态调节能力减弱, 成为了造成生态环境压力的主要原因, 但林地增加的服务功能价值弥补了园地、耕地减少和建设用地增加带来的生态损失。

2.2.5 人均生态系统服务功能价值核算

据统计年鉴可知, 资阳市规划基期年人口数为488.91万人, 近期规划年人口数量达到501.3万, 通过简单的自然增长率法预测资阳市2020年总人口数为527.06万。通过计算得出规划期间各地类人均生态系统服务功能价值 (表4) 。

(单位:元)

表4表明, 各地类的人均生态系统服务价值与生态系统服务功能价值变化趋势相同, 而综合人均生态系统服务价值从规划基期年到近期规划目标年再到远期规划目标年逐渐减少, 2005~2010年间园地和林地的人均生态系统服务功能价值有所增加, 其他地类都有所减少。规划期间, 建设用地的服务功能价值虽负向增加, 但变化比例较小, 为0.47%, 其他地类变化比例都较大, 综合人均生态系统服务功能价值在近期目标年减少了0.82%, 远期目标年减少5.31%, 变化比例较大。由此可见, 资阳市的人口增长过快给资阳市的生态环境造成了一定的压力, 因此, 应控制人口的增长, 尽量减少人口过度增长给生态环境带来的影响。

3 优化土地利用与生态环境的措施

3.1 调整农用地结构, 加大农业生产技术投入

资阳市是四川省农业大市, 农业发展具有战略性地位。农用地是生态服务功能价值的主要创造者, 农用地的结构直接影响资阳市的整体生态环境。农业技术制约耕地的生产量, 只顾效益不顾环境的生产模式导致农用地对环境的调节作用减弱。因此, 改进农业的生产机制和人们的环境保护观念尤为重要, 应加大对农业的资金投入, 采用科学的农业生产技术, 提高单位面积的作物产量, 不占生态建设用地, 甚至可调整一些坡耕地等土地用于生态建设。

3.2 节约、集约利用建设用地, 减弱建设用地对生态环境的不利影响

规划中建设用地增加较多, 是生态服务功能价值负向值的主要来源, 在学者研究的生态服务功能价值法中对建设用地的生态系统服务功能价值系数赋值为零甚至是负数, 这表明一般建设用地不利于生态环境保护。建设用地的节约、集约利用可使土地资源产出与服务的效益最大化, 在规划工业区和农村居民点时, 应尽量集中建设, 以减少基础设施对土地的占用。“成都田园城市”的打造对于“绿色资阳”的创建是一大机遇, 绿色建筑和屋顶花园都可增加建设用地的生态系统服务功能价值, 对平衡土地利用和生态环境建设有利。

3.3 加强规划实施管理, 开展规划环境影响跟踪评价

“三分规划, 七分管理”, 规划能否发挥效用靠规划指定后的实施情况, 加强管理可使规划对社会起到更好的作用, 因此, 应加强政府和群众的管理与监督体制的指定。生态系统服务功能价值评估只是理论上的定性和定量分析, 而规划对环境的实际效应要看规划实施后的成效, 因此应积极开展环境影响跟踪评价来及时检测生态环境的变化趋势和变化方向, 为资阳市土地资源的科学、合理利用提供科学依据。同时完善规划体制, 建立并实行“编制规划—实施规划—评估规划—调整、修订规划”的规划, 实施管理体制与机制, 运用GIS、信息系统等先进科技途径, 建立环境保护系统, 对各类环境问题采取分类管理, 统筹监管, 为环境保护提供实时有效的科学依据。

4 结语

随着社会的进步, 城市扩张、环境也成为热门话题, 人们在丰富的物质要求基础上, 增强了对生活环境的要求。土地总规划作为各类用地的总体安排, 指引社会发展和生态环境建设。进行生态系统服务功能价值评估能检测规划是否合理, 也能为规划修编提供科学依据。通过评估得知在规划期内, 资阳市综合生态系统服务功能价值增加, 其中林地增加的价值弥补了园地、耕地减少和建设用地增加带来的生态损失。规划方案适合生态环境建设, 而人均生态系统服务功能价值则表明人口增长过快对资阳市生态环境造成了很大的压力。此外, 由于生态系统服务功能价值法的计算过于理论化和理想化, 对于生态服务价值的取值也有一定的局限性, 而现实规划实施的影响因素是多方面, 因此, 需要具体情况具体分析, 并且需要通过多种方法来相互补充, 同时必须加强规划, 实施监督管理和规划后期跟踪评价。

参考文献

[1]师学义, 武雪萍.土地利用规划原理与方法[M].北京:中国农业科学技术出版社, 2003.

[2]刘秀华.县域土地利用规划的理论与实践[M].重庆:西南师范大学出版社, 2004:106.

[3]Costanzar, D'arger, Degrootr etal.The value of the worlds'ecosystem services and natural capital[J].Nature, 2007, 38 (6) :253-260.

[4]张凤荣.持续土地利用管理的理论与实践[M].北京:北京大学出版社.19%.

[5]邴广路, 石培基, 居玲华.生态脆弱区土地利用变化及驱动因素分析—以张掖市为例[J].干旱区研究, 2010, 29 (2) :169-174.

[6]唐强, 朱坦, 徐鹤, 等.基于生态系统服务功能价值评估的土地利用总体规划环境影响评价研究[J].中国人口资源与环境, 2007, 17 (3) :45-49.

[7]谢高地, 鲁春霞, 冷允法, 等.青藏高原生态资产的价值评估[J].自然资源学报, 2003, 18 (2) :189-195.

[8]王亚娟, 刘小鹏, 赵大磊.基于生态系统服务价值的固原市市辖区土地利用规划环境影响评价[J].水土保持研究, 2010, 17 (3) :9175-9177.