城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的研究與實(shí)踐

白 瑜 彭荔紅

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城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的研究與實(shí)踐

白 瑜 彭荔紅

廈門大學(xué)

該文構(gòu)建了以提供物質(zhì)原料、維持生命支持系統(tǒng)、提供精神美學(xué)享受共3大類10項(xiàng)功能的城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值結(jié)構(gòu)表，并對(duì)廈門市同安區(qū)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行估算。結(jié)果表明，同安區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益，2005年、2009年總價(jià)值分別為137.63億元、134.06億元；在城市生態(tài)系統(tǒng)中，林地和園地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)服務(wù)價(jià)值的貢獻(xiàn)量最大，共提供約94%的價(jià)值；而固碳釋氧功能在城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能中最為顯著。

城市 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能 價(jià)值評(píng)估

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的概念1973年由Holdren和Ehrlich[1]提出，逐漸得到環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)及其它相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的重視[2-7]。

城市是一個(gè)高度復(fù)合的人工化生態(tài)系統(tǒng)，與自然生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上和功能上都存在明顯差別。在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究早期，研究重點(diǎn)一直局限在森林、湖泊、濕地等生態(tài)系統(tǒng)類型。直到20世紀(jì)末，城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的研究才開始廣泛開展，其理論探討和實(shí)踐方法逐漸深入[8-12]。

1 城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估方法

1.1 評(píng)估方法原理

目前，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值評(píng)估方法主要分為直接市場法、替代市場法、模擬市場價(jià)值法三類。國內(nèi)外有多種價(jià)值估算模型，Costanza等[3]的方法模型在國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的研究中得到廣泛的應(yīng)用：首先對(duì)研究區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行分類，并劃分不同生態(tài)服務(wù)功能；其次，應(yīng)用多種價(jià)值評(píng)估方法，計(jì)算單位面積下各種類型生態(tài)系統(tǒng)的不同生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值；最后匯總得到不同生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能價(jià)值結(jié)構(gòu)表。具體計(jì)算公式如下：

1. 2 服務(wù)功能劃分及參數(shù)取值

國內(nèi)外學(xué)者對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的分類及其價(jià)值估算等至今尚未形成共識(shí)，本文在對(duì)比分析國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，將城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能劃分為三大類：①提供生活和生產(chǎn)物質(zhì)的功能，包括食物生產(chǎn)、原材料生產(chǎn)；②與人類日常生活和身心健康相關(guān)的生命支持的功能，包括：氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、固碳釋氧、土壤形成與保護(hù)、凈化空氣、生物多樣性保護(hù)、減輕噪聲；③滿足人類精神生活需求的功能，包括娛樂文化。本文在謝高地等[6]制定的生態(tài)服務(wù)價(jià)值表基礎(chǔ)上增添了固碳釋氧、凈化空氣、減輕噪聲等屬于城市生態(tài)系統(tǒng)中較為重要的功能，其參數(shù)取值及計(jì)算如下：

1.2.1固碳釋氧的價(jià)值

分別采用造林成本法和碳稅法進(jìn)行固碳價(jià)值計(jì)算（中國造林成本每噸C為260.90元，瑞典稅率每噸C為150美元，換算為1020元人民幣[13]），用造林成本法和工業(yè)制氧法估算植被釋放氧氣的價(jià)值（中國造林成本每噸O2為352.93元，制氧工業(yè)成本每噸O2為400元[13]）。每公頃林地每天吸收CO21000kg、釋放O2750kg，每公頃草地每天吸收0.36kg CO2、釋放0.01kg O2。

根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算可得城市生態(tài)系統(tǒng)中，單位面積林地的固碳釋氧功能價(jià)值為336821.5元/hm2，單位面積草地的固碳釋氧功能價(jià)值為85.5元/hm2。

1.2.2凈化空氣的價(jià)值

凈化環(huán)境空氣功能包括吸收SO2、吸收NOx、滯留過濾降塵和飄塵，采用代替花費(fèi)法進(jìn)行計(jì)算。每公頃林地平均每年可吸收SO2152.05kg，以SO2治理代價(jià)為3000元/t，則每公頃林地吸收SO2所提供的服務(wù)價(jià)值為456.15元；每公頃林地每年可吸收NOx 380kg，汽車尾氣脫氮治理的代價(jià)為16000元/t，則每公頃林地吸收NOx 所提供的服務(wù)價(jià)值為6080元；每公頃林地平均滯塵能力為21.65t，削減粉塵成本以170元/t計(jì)算，則每公頃林地滯塵的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為3680.5元。

計(jì)算所得，城市單位面積林地可創(chuàng)造凈化空氣價(jià)值為10216.7元/hm2。

1.2.3減輕噪聲的價(jià)值

目前對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)降低噪聲價(jià)值的估算方法是以造林成本的15%計(jì)，以平均造林成本240.03元/m3，成熟林每公頃蓄養(yǎng)量80m3計(jì)算：

每公頃林地減少噪音功能的價(jià)值

=240.03元/m3×15%×80m3=2880.36元。

1.3 城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值

城市生態(tài)系統(tǒng)在平均狀態(tài)下的單位面積生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值如表1所示。

表1 城市生態(tài)系統(tǒng)中單位面積生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值單價(jià) 元/hm2

注：（1）荒漠在城市系統(tǒng)中可對(duì)應(yīng)其它類型用地。 （2）根據(jù)耕地所發(fā)揮生態(tài)服務(wù)功能的實(shí)際效果，在進(jìn)行固碳釋氧、凈化空氣、減輕噪聲三項(xiàng)價(jià)值計(jì)算時(shí)，將耕地單位面積價(jià)值折算成有效林地價(jià)值，折算系數(shù)為0.2。 （3）園地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值取林地與耕地價(jià)值的均值。 （4）城市建設(shè)用地（包括城鎮(zhèn)及工礦用地、交通運(yùn)輸用地等），參考Coslanza等的思路，不估算其生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值。

2 案例研究

2.1 案例概況

廈門市同安區(qū)地處福建省東南沿海，閩南廈、漳、泉“金三角”的中間前沿地帶，廈門市域的北部，境內(nèi)地形復(fù)雜多樣，有山地、丘陵、平原和海島。同安區(qū)常年冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，春暖晴雨多變，秋涼氣爽宜人。全區(qū)總面積約690km2，2009年全區(qū)總?cè)丝?9.5萬人。

本文所涉及同安區(qū)不同生態(tài)類型用地面積的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于《廈門市同安區(qū)土地利用總體規(guī)劃》（2006—2020），為計(jì)算同安區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值，這里將區(qū)域自然生態(tài)系統(tǒng)劃分為耕地、林地、園地、草地、水域及水利設(shè)施用地、其它用地，具體見表2。

2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值估算

根據(jù)城市生態(tài)系統(tǒng)中單位面積生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值表以及2005年、2009年同安區(qū)不同生態(tài)類型用地面積，計(jì)算同安區(qū)2005年、2009年的生態(tài)體統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值分別為137.6億元和134.1億元。具體詳見表3和表4。

表2 同安區(qū)不同生態(tài)用地類型面積變更情況

注：數(shù)量單位為km2，比例單位為%。

表3 2005年、2009年同安區(qū)生態(tài)用地服務(wù)功能價(jià)值表

表4 2005年、2009年同安區(qū)不同生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值表

就同安區(qū)而言，2005年～2009年間的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值并沒有很明顯的增減，2009年比2005年下降了3.5億元，主要原因是同安區(qū)的林地、園地和草地面積都有所減少，而面積增加的城市建設(shè)用地對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值沒有貢獻(xiàn)。6類生態(tài)用地中，只有水體的服務(wù)功能價(jià)值呈現(xiàn)增長，2009年比2005年增加價(jià)值約1億元，水體的服務(wù)功能主要體現(xiàn)在氣候調(diào)節(jié)、生物多樣性、涵養(yǎng)水源、文化娛樂等方面。

從生態(tài)類型來看，同安區(qū)林地生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的服務(wù)功能價(jià)值最高，2005年、2009年分別占生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的73.6%、75.0%；園地生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù)價(jià)值占第二位，2005年、2009年分別占總價(jià)值比重的20.4%、18.8%；耕地生態(tài)型在2005年、2009年占比為5.7%、5.3%，排名第三?；哪òㄆ渌愋陀玫兀┑纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值最低。林地和園地在城市生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用也從一個(gè)側(cè)面反映了實(shí)行退耕還林政策的必要性。同時(shí)，林地在評(píng)價(jià)的10項(xiàng)服務(wù)功能中都有突出的貢獻(xiàn)值，這也表明了在城市生態(tài)系統(tǒng)保持一定比例的森林面積是十分必要的。

從服務(wù)功能上看，城市生態(tài)系統(tǒng)提供的10項(xiàng)功能中，固碳釋氧產(chǎn)生的價(jià)值最為顯著，占總價(jià)值的90%以上，提供這一功能的主要有林地、園地、耕地以及草地生態(tài)系統(tǒng)；另外，凈化空氣功能的服務(wù)價(jià)值也較為突出，占總價(jià)值的3%；而其余8項(xiàng)功能的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值過低。

3 結(jié)論與分析

本文構(gòu)建出城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值表，并以廈門市同安區(qū)為例，定量反映出城市生態(tài)類型用地面積的變化對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的綜合影響。計(jì)算結(jié)果表明，同安區(qū)具有顯著的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益，2005年、2009年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值分別為137.63億元、134.06億元，其中林地生態(tài)系統(tǒng)在城市的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值中占有重要的作用，對(duì)于同安區(qū)而言，固碳釋氧的服務(wù)功能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值遠(yuǎn)大于其它服務(wù)功能，但也從中反映出水源涵養(yǎng)、娛樂文化、生物多樣性等服務(wù)功能還有待加強(qiáng)。

目前，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的研究還是建立在Costanza等人提出的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總體價(jià)值等于各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的簡單加和，這一技術(shù)路線存在一個(gè)明顯缺陷，即忽略了空間中各種生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的相互作用及空間異質(zhì)性，這需要更加復(fù)雜、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)哪Ｐ鸵约褒嬰s和精確的參數(shù)來計(jì)算區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的總價(jià)值。隨著研究的進(jìn)一步深入，國內(nèi)外實(shí)踐工作的廣泛開展，相信必能不斷充實(shí)和豐富生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的內(nèi)涵，探索更符合實(shí)際情況的價(jià)值評(píng)估模式。

[1] Holder J，Ehrlich P R. Human Population and Global Environment[J]. American Scientist，1974，(62)：282-297．

[2] Daily G C．Nature’s Service：Societal Dependence on Natural Ecosystems[M]．Washington DC：Ialand Press，1997．

[3] Costanza R，D’Arge R， De Groot R，et al．The Value of the World’s Ecosystem Services and Natural Capital[J]．Nature，1997，(387)：253-260．

[4] 劉玉龍，馬俊杰，金學(xué)林，等．生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估方法綜述[J]．中國人口資源與環(huán)境，2005，1（15）：88-92．

[5] 歐陽志云，王如松，趙景柱．生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)價(jià)[J]．應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，1999，10（5）：635-640．

[6] 謝高地，魯春霞，冷允法，等．青藏高原生態(tài)資產(chǎn)的價(jià)值評(píng)估[J]．自然資源學(xué)報(bào)，2003，2（18）：189-196．

[7] 唐弢，朱坦，徐鶴，等．基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估的土地利用總體規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)研究[J]．中國人口·資源與環(huán)境，2007，3（17）：45-49．

[8] 宗躍光，徐宏彥，湯艷冰，等．城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值結(jié)構(gòu)分析[J]．城市環(huán)境與城市生態(tài)，1999，4（12）：19-22．

[9] 夏麗華，宋夢．經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)城市生態(tài)服務(wù)功能的研究[J]．廣州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，3（1）：71-74．

[10] 彭建，王仰麟，陳燕飛，等．城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估初探——以深圳市為例[J]．北京大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，4（41）：594-604．

[11] 李鏡，張健，曾維忠．區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估研究——以雅安市為例[J]．國土資源科技管理，2007，（24）：114-119．

[12] 梁治平，周興．基于土地利用變化的生態(tài)服務(wù)價(jià)值損益分析——以廣西貴港市為例[J]．廣西師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，3（24）：67-70．

[13] 歐陽志云，趙同謙，趙景柱，等．海南島生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)調(diào)節(jié)功能及其生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值研究[J]．應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2004，15（8）：1395-1402．