寧南山區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變動對經(jīng)濟發(fā)展的影響
——以隆德縣為例

齊拓野，米文寶

（1.寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川750021；2.法蘭克福大學(xué) 生態(tài)、進(jìn)化和生物多樣性研究所，德國 法蘭克福60438；3.寧夏大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，寧夏 銀川750021；4.寧夏大學(xué) 西北退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建教育部重點實驗室，寧夏 銀川750021）

區(qū)域發(fā)展研究是目前經(jīng)濟學(xué)和生態(tài)學(xué)研究的熱點之一，學(xué)者們［1－3］運用不同的方法對此問題進(jìn)行了大量探索，包括層次分析法、生態(tài)足跡法、能值評價法等。這些方法各具特色，為區(qū)域發(fā)展研究積累了大量成果。然而，由于區(qū)域發(fā)展需要協(xié)調(diào)自然子系統(tǒng)、經(jīng)濟子系統(tǒng)、社會子系統(tǒng)三者的關(guān)系，具有復(fù)雜性和綜合性，在方法論上仍有待進(jìn)一步探索，以深化對該問題的研究［4］。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值是反映區(qū)域可持續(xù)發(fā)展水平的重要指標(biāo)，研究土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值和經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系，是定量分析評價區(qū)域發(fā)展的有效途徑，目前同類研究尚不多見。為此，本研究以寧夏自治區(qū)隆德縣為例，通過基于最小二乘法的回歸分析，探究寧南山區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變動對經(jīng)濟發(fā)展的影響，旨在找出制約經(jīng)濟發(fā)展的因素，為實現(xiàn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展提供決策依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

1.1 自然地理及經(jīng)濟概況

隆德縣地處寧夏回族自治區(qū)南部，六盤山西麓，地理坐標(biāo)為105°48′—106°15′E，35°21′—35°47′N?？h域內(nèi)地勢東高西低，可劃分為六盤山山地、河谷川地、黃土丘陵、土石丘陵4大地貌類型，其中黃土丘陵地貌較為普遍。隆德縣屬中溫帶季風(fēng)區(qū)半濕潤向半干旱過渡型氣候。1996—2011年的氣象資料顯示，年平均氣溫6.1℃，無霜期116d，年平均降水量472.8mm。降水多集中在夏秋兩季，尤以7—8月份最為集中。據(jù)2011年統(tǒng)計，隆德縣轄10鄉(xiāng)3鎮(zhèn)，年平均人口161 613人，人口出生率為12.68‰，人口自然增長率為8.28‰；當(dāng)年地區(qū)生產(chǎn)總值127 070萬元，其中第一產(chǎn)業(yè)占27.79%，第二產(chǎn)業(yè)占25.47%，第三產(chǎn)業(yè)占46.74%，屬于第三產(chǎn)業(yè)占主導(dǎo)地位的經(jīng)濟發(fā)展模式；人均地區(qū)生產(chǎn)總值同比增長13.1%，其增長比例位列寧夏全區(qū)第12位，名次仍處于中下游。

1.2 土地質(zhì)量概況

隆德縣土壤多為緗黃土（覆蓋面積約為縣域總面積的60%），肥力低，有機質(zhì)含量僅為5～7g／kg，全氮低于0.5g／kg，速效磷約為0.01g／kg，土質(zhì)疏松，持水能力差，土地生產(chǎn)力低。但在川地、臺塬地及緩坡地的下部，分布有黒壚土及黑黃土，這些土壤有機層厚度高達(dá)70—120cm，有機質(zhì)含量為8.5～17 g／kg，全氮0.2～1g／kg，全磷1～5g／kg，總孔隙度為53%～57%，耕性好，肥力優(yōu)于緗黃土，土地生產(chǎn)力較高。縣域內(nèi)水土流失嚴(yán)重，干旱、山洪等自然災(zāi)害偶有發(fā)生，生物多樣性程度低，但近年來植被覆蓋率有所增加，部分沙化土地植被得到恢復(fù)。建設(shè)用地布局整齊、集中，景觀破碎化指數(shù)低。水域水質(zhì)較好，水體中COD，BOD等維持在較低水平，可以滿足人民的生產(chǎn)生活需要。受自然條件的制約，其土地承載力低于全區(qū)平均水平。

2 隆德縣土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算

目前，對于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的計算，有多種方法，不同方法得出的結(jié)果差異很大。其中，謝高地［5］等提出的“中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量表”得到了國內(nèi)多數(shù)學(xué)者的認(rèn)可。因此，采用的計算方法以此為基礎(chǔ)，同時吸收了胡喜生［6］等學(xué)者的研究成果。

為了便于分析，將隆德縣土地利用類型進(jìn)行整合并重新劃分，得出5種類型：森林、草地、農(nóng)田、水域、難利用地。其中森林指林地和園地；草地指天然草地、人工和改良草地；農(nóng)田指耕地；水域指湖泊、河流、溝渠、沼澤、坑塘等所有被水覆蓋的土地；難利用地指居民點及建設(shè)用地等前述4類未包括的其他用地。

2.1 對生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量表的修正

依據(jù) Wall［7］和 Ruhl［8］等 的 研 究 成 果，生 態(tài) 系統(tǒng)重要性系數(shù)是影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當(dāng)量的關(guān)鍵因素。Costanza等提出的價值當(dāng)量被引入國內(nèi)時，正是由于國內(nèi)外不同區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)重要性系數(shù)的差異，受到了國內(nèi)大多數(shù)學(xué)者的質(zhì)疑。為此，我國學(xué)者謝高地［5］等根據(jù)中國自然環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展的實際情況，在國外研究的基礎(chǔ)上，分析總結(jié)出我國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量表（表1）。然而，由于我國幅員遼闊，不同地域的生態(tài)系統(tǒng)狀況差異明顯，在實際研究中仍然不能直接引入上述表格中的價值當(dāng)量。因此，以 Wall和Ruhl等的研究成果為基礎(chǔ)，運用生態(tài)系統(tǒng)重要性系數(shù)，對上述價值當(dāng)量做進(jìn)一步修正。

表1 中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量

2.1.1 隆德縣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的重要性系數(shù) 生態(tài)系統(tǒng)重要性系數(shù)由區(qū)域異質(zhì)性系數(shù)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性等級及支付能力三者的乘積決定。

通過對寧夏地區(qū)10位生態(tài)經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域?qū)＜业膯柧碚{(diào)查，根據(jù)不同生態(tài)區(qū)各生態(tài)系統(tǒng)的重要性確定該區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性等級。共分為5級：極重要（0.9≤重要性等級≤1），重要（0.7≤重要性等級＜0.9），中等重要（0.5≤重要性等級＜0.7），較重要（0.3≤重要性等級＜0.5），不重要（0.1≤重要性等級＜0.3）。

支付能力＝隆德縣人均GDP／寧夏人均GDP

據(jù)此，計算出了隆德縣生態(tài)系統(tǒng)重要性系數(shù)（表2）。

表2 隆德縣生態(tài)系統(tǒng)重要性系數(shù)

2.1.2 隆德縣生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量運用表2中生態(tài)系統(tǒng)重要性系數(shù)，修正公式為：

新的價值當(dāng)量＝原始當(dāng)量×對應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)重要性系數(shù)

例如，森林的氣體調(diào)節(jié)原始當(dāng)量為3.5，森林生態(tài)系統(tǒng)重要性系數(shù)為0.105，將二者相乘即得到修正后的價值當(dāng)量0.37。據(jù)此，可計算出隆德縣各類型生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量（表3）。

2.2 隆德縣土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算

依據(jù)表3，采用下列公式可計算出研究區(qū)不同年份的靜態(tài)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值［9］。

式中：Ea——單位面積農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提供食物生產(chǎn)服務(wù)功能的經(jīng)濟價值；i——作物種類；pi——i種作物平均價格；qi——i種糧食作物單產(chǎn)；mi——i種糧食作物面積；M——n種糧食作物總面積；1／7——在沒有人力投入的自然生態(tài)系統(tǒng)提供的經(jīng)濟價值是現(xiàn)有單位面積農(nóng)田提供的食物生產(chǎn)服務(wù)經(jīng)濟價值的1／7。

表3 隆德縣各類型生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量

式中：V——研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)靜態(tài)總價值；Aj——j類土地利用類型的面積；Eij——j類土地利用類型的i類生態(tài)服務(wù)單價；i——生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能類型；j——土地利用類型。

依據(jù)胡喜生［6］等學(xué)者的研究成果，用下列公式計算研究區(qū)動態(tài)價值系數(shù)R。

式中：Eij——j種生態(tài)系統(tǒng)i種生態(tài)服務(wù)功能的單價；eij——j種生態(tài)系統(tǒng)i種生態(tài)服務(wù)功能相對于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提供生態(tài)服務(wù)單價的當(dāng)量因子；i——生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能類型；j——生態(tài)系統(tǒng)類型。

式中：R——土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)動態(tài)價值系數(shù)；Q——研究區(qū)空間異質(zhì)系數(shù)；D——研究區(qū)社會發(fā)展系數(shù)；S——研究區(qū)資源稀缺系數(shù)。

式中：g——研究區(qū)平均糧食產(chǎn)量；G——全國平均糧食產(chǎn)量；w——研究區(qū)林分單位面積蓄積量；W——全國林分單位面積蓄積量。

式中：l——與現(xiàn)實支付意愿有關(guān)的社會發(fā)展階段系數(shù)；L——極富階段的支付意愿；En——恩格爾系數(shù)；u——研究區(qū)城鎮(zhèn)化水平；U——全國平均城鎮(zhèn)化水平。

式中：p——研究區(qū)平均人口密度；P——全國平均人口密度。

依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)靜態(tài)總價值和動態(tài)價值系數(shù)，用下式計算研究區(qū)不同年份的土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值［6］。

式中：Ey——y年度研究區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值；r——貼現(xiàn)率；y0——基準(zhǔn)年份，即制定中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量表的年份2002年；Vy，Ry——y年度的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)靜態(tài)總價值和動態(tài)價值系數(shù)。通過計算得出隆德縣1996—2011年土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值（表4）。

表4 寧夏隆德縣1996－2011年土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值 萬元

3 隆德縣土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值與經(jīng)濟發(fā)展水平（人均GDP）的回歸分析

3.1 回歸計算結(jié)果

為了探究土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變動對經(jīng)濟發(fā)展的影響，選取了對應(yīng)年份的人均GDP作為被解釋變量，將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值作為解釋變量，進(jìn)行回歸分析，結(jié)果詳見表5—6。并采用最小二乘法進(jìn)行分析，得出回歸結(jié)果為：

表5 寧夏隆德縣1996－2011年人均GDP元／人

表6 回歸分析中的解釋變量與被解釋變量

3.2 結(jié)果分析

通過隆德縣土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值與人均GDP的回歸結(jié)果可知：（1）水域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變動對隆德縣人均GDP的影響最大。說明在生態(tài)脆弱、經(jīng)濟落后的特定區(qū)域背景下，水域在隆德縣“生態(tài)—經(jīng)濟”復(fù)合系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。加強對水域生態(tài)系統(tǒng)的保護，防止水域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值頻繁波動，可以極大促進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。（2）森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變動對隆德縣人均GDP的影響最小。這是因為近年來，隆德縣過于注重林地建設(shè)，尤其是在國家實施退耕還林工程的宏觀背景下，將大量人力、物力、財力投入到林地保護和建設(shè)中。使得生態(tài)狀況有了一些改善，但是對經(jīng)濟發(fā)展的拉動作用已十分有限。未來應(yīng)在穩(wěn)定林地建設(shè)的基礎(chǔ)上，加大對經(jīng)濟發(fā)展的投入，著重發(fā)展后續(xù)生態(tài)產(chǎn)業(yè)。（3）農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變動對隆德縣經(jīng)濟發(fā)展為正相關(guān)影響，森林、草地、水域、難利用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變動對經(jīng)濟發(fā)展為負(fù)相關(guān)影響。這一結(jié)果顯示在隆德縣未來的發(fā)展中，應(yīng)擴大耕地面積以增加農(nóng)田的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，同時適當(dāng)控制林地、草地、水域、難利用地的面積，尤其應(yīng)控制退耕還林還草工程的進(jìn)度。（4）難利用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變動對隆德縣經(jīng)濟發(fā)展的影響偏小。在5種土地類型中，難利用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變動對人均GDP的影響僅居第三位。本研究中難利用地包括建設(shè)用地、交通用地等，該數(shù)值偏小反映了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟較為依賴自然資源，現(xiàn)代化程度低，未來應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高經(jīng)濟發(fā)展水平。

4 結(jié)果討論

通過調(diào)查問卷的方法，運用生態(tài)系統(tǒng)重要性系數(shù)對中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量表進(jìn)行了修正，得出了適合研究區(qū)域的生態(tài)服務(wù)價值當(dāng)量。通過比較可知，修正后的價值當(dāng)量與謝高地等提出的價值當(dāng)量數(shù)值差異很大，其原因主要包括：（1）研究區(qū)地處我國西部黃土高原，自然地理環(huán)境特殊，各類型生態(tài)系統(tǒng)的功能與我國其他區(qū)域有較為明顯的差異；（2）謝高地等提出的價值當(dāng)量是基于對我國200位生態(tài)學(xué)者的問卷調(diào)查得到的，而本研究中的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能重要性等級是通過對寧夏地區(qū)10位生態(tài)經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域?qū)＜业膯柧碚{(diào)查確定的，后者更為貼近研究區(qū)實際狀況。為驗證修正后的價值當(dāng)量的可靠性，將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算結(jié)果與黃土高原區(qū)的其他研究成果進(jìn)行了比對。王飛［10］等運用GIS方法研究了黃土高原區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化，結(jié)果顯示2005年黃土高原區(qū)所有土地利用類型中，森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值貢獻(xiàn)率最大；本研究2005年的計算結(jié)果中，森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值貢獻(xiàn)率為76.85%，高于其他地類，這與王飛等的研究結(jié)果相符。王曉燕［11］等研究了1959—2007年黃土高原清水河流域的土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化，研究發(fā)現(xiàn)多年來林地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值貢獻(xiàn)率不斷增加，草地、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值貢獻(xiàn)率不斷減??；本研究通過對隆德縣1996—2011年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算，亦得出了相同結(jié)論。另一方面，作者隨機選擇了2個黃土高原以外的區(qū)域，運用本研究的價值當(dāng)量對其進(jìn)行了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值計算，得出的結(jié)果與已有的研究成果差異很大［12－13］，說明本研究計算出的價值當(dāng)量有一定的局限性，只適用于研究區(qū)當(dāng)?shù)靥厥獾淖匀坏乩項l件，不具有普適性，未來有待進(jìn)一步完善。

我國的退耕還林工程已實施多年，隆德縣作為寧夏南部山區(qū)退耕還林工程的重點實施區(qū)域，數(shù)年來進(jìn)行了大面積的林地建設(shè)。如今，國家即將啟動新一輪的退耕，未來寧南山區(qū)應(yīng)延續(xù)現(xiàn)有模式實施，還是探尋新的模式，尚無定論。張霞［14］認(rèn)為應(yīng)從做好已造林地的補植補造、狠抓幼林撫育、創(chuàng)新荒山荒地造林機制等方面鞏固退耕還林成果，推進(jìn)退耕還林工作持續(xù)、健康、穩(wěn)步發(fā)展。郭瑩［15］認(rèn)為自2000年退耕還林工程實施以來，隆德縣取得了顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益，現(xiàn)有模式已相當(dāng)完善。郭忠明［16］認(rèn)為隆德縣過去數(shù)年的林業(yè)建設(shè)存在一些問題，未來應(yīng)建設(shè)5大生態(tài)林、發(fā)展林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟、鞏固建設(shè)成果、傳播生態(tài)文化。李九倉［17］認(rèn)為應(yīng)按“生態(tài)優(yōu)先，生態(tài)、社會和經(jīng)濟效益并重，長短結(jié)合、以短養(yǎng)長”的原則，積極發(fā)展林下藥材產(chǎn)業(yè)。本研究的計算結(jié)果顯示，隆德縣近年來的林地建設(shè)使得該區(qū)生態(tài)狀況有了一些改善，但是對經(jīng)濟發(fā)展的拉動作用十分有限，未來不應(yīng)再局限于林地建設(shè)本身、而應(yīng)該著眼于發(fā)展后續(xù)生態(tài)產(chǎn)業(yè)。

5 結(jié)論

（1）在各類型生態(tài)系統(tǒng)中，水域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變動對隆德縣經(jīng)濟發(fā)展的影響最大，說明水域在隆德縣“生態(tài)—經(jīng)濟”復(fù)合系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，未來應(yīng)加強對水域生態(tài)系統(tǒng)的保護，防止水域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值頻繁波動。

（2）林地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變動對隆德縣經(jīng)濟發(fā)展的影響最小，說明隆德縣的林地建設(shè)已逐漸失去對經(jīng)濟發(fā)展的拉動效應(yīng)，未來應(yīng)在穩(wěn)定林地建設(shè)的基礎(chǔ)上，著重發(fā)展后續(xù)生態(tài)產(chǎn)業(yè)。

（3）農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變動對隆德縣經(jīng)濟發(fā)展為正相關(guān)影響，森林、草地、水域、難利用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變動對經(jīng)濟發(fā)展為負(fù)相關(guān)影響。因此，未來應(yīng)設(shè)法增加農(nóng)田的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，同時適當(dāng)控制林地、草地、水域、難利用地的面積。

（4）在5種土地類型中，難利用地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變動對經(jīng)濟發(fā)展的影響僅居第三位，程度偏小。說明隆德縣的經(jīng)濟發(fā)展較為依賴自然資源，現(xiàn)代化程度低，未來應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高經(jīng)濟發(fā)展水平。

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