哈爾濱市生態(tài)資產(chǎn)遙感測(cè)量評(píng)估

侯淑濤, 鄭緒玲, 邸延順, 王語(yǔ)檬, 于曉雷

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院, 哈爾濱 150030)

?

哈爾濱市生態(tài)資產(chǎn)遙感測(cè)量評(píng)估

侯淑濤, 鄭緒玲, 邸延順, 王語(yǔ)檬, 于曉雷

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院, 哈爾濱 150030)

生態(tài)資產(chǎn)是生態(tài)系統(tǒng)生物資源直接價(jià)值及生態(tài)服務(wù)間接價(jià)值的綜合表征，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和保障。綜合遙感與地理信息技術(shù)，利用遙感影像、土壤、氣象及MODIS生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)，構(gòu)建生態(tài)資產(chǎn)遙感測(cè)量評(píng)估指標(biāo)體系，評(píng)估分析哈爾濱市2000—2010年生態(tài)資產(chǎn)變化及時(shí)空分布狀況。結(jié)果表明：1) 時(shí)間變化表明：兩期生態(tài)資產(chǎn)總價(jià)值降低了21.03億元，單位面積價(jià)值減少了3.96萬(wàn)元/(km2·a)；2) 空間分布表明：兩期哈爾濱市的生態(tài)資產(chǎn)總價(jià)值分布都呈現(xiàn)由西向東逐漸增加的態(tài)勢(shì)，其中東部地區(qū)最高，西部地區(qū)最低；3) 生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值構(gòu)成表明，在兩期的生態(tài)資產(chǎn)總價(jià)值構(gòu)成中，均遵循相同的規(guī)律，即土壤保持價(jià)值>涵養(yǎng)水源價(jià)值>空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)價(jià)值>有機(jī)質(zhì)生產(chǎn)價(jià)值>養(yǎng)分循環(huán)價(jià)值。研究成果可以很好地反映區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及其變化狀況，可為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)、生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃提供重要依據(jù)。

生態(tài)資產(chǎn); 遙感; 價(jià)值評(píng)估; 時(shí)空變化; 哈爾濱市

近幾十年來(lái)，由于生態(tài)環(huán)境劇變引起全球變化，給人類的生存和發(fā)展帶來(lái)了極大的壓力，威脅著人類的安全，生態(tài)資產(chǎn)研究也成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一。生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展與土地生態(tài)安全存在著必然聯(lián)系[1]，定量估算土地利用變化對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值損益，為自然生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)[2]。生態(tài)資產(chǎn)是在理論與現(xiàn)實(shí)的雙重推動(dòng)下產(chǎn)生的，是生態(tài)系統(tǒng)生物資源直接價(jià)值及生態(tài)服務(wù)價(jià)值的綜合表征。生態(tài)資產(chǎn)包括一切能為人類提供服務(wù)和福利的自然資源和生態(tài)環(huán)境，其服務(wù)和福利的形式包括有形的、實(shí)物形態(tài)的資源供給，也包括隱形的或不可見(jiàn)的、或非實(shí)物形態(tài)的生態(tài)服務(wù)。Turner[3]在討論國(guó)家債務(wù)時(shí),首次提出了自然資本(Natural Capital)的概念，并指出耗竭自然資源資本將會(huì)損耗償還債務(wù)能力。國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者對(duì)準(zhǔn)確量化生態(tài)環(huán)境及生物資源的方法進(jìn)行了仔細(xì)研究，已有學(xué)者建議將生態(tài)資產(chǎn)核算納入國(guó)民經(jīng)濟(jì)核算體系[4]，Costanza[5]，朱文泉[6]，潘耀忠[7]，李京[8]，陳仲新[9]等均運(yùn)用遙感技術(shù)建立生態(tài)資產(chǎn)模型，保守估算大尺度范圍的生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值，為后人提供了重要的經(jīng)驗(yàn)借鑒，但對(duì)小尺度生態(tài)資產(chǎn)評(píng)估存在一定誤差。王紅巖[10]，陳明輝[11]等結(jié)合前輩學(xué)者的經(jīng)驗(yàn)，估算了縣域生態(tài)資產(chǎn)總價(jià)值，為小尺度生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值評(píng)估提供了一定的經(jīng)驗(yàn)借鑒。本研究以小尺度范圍為基準(zhǔn)，估算哈爾濱市生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值，為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃提供重要依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

哈爾濱市位于東經(jīng)125°42′—130°10′、北緯44°04′—46°40′，黑龍江省省會(huì)。全市總面積5.31萬(wàn)km2；屬半濕潤(rùn)大陸季風(fēng)性氣候，年平均降水度深為406 mm；森林資源較為豐富；全市共有9個(gè)土類、21個(gè)亞類、25個(gè)土種；水資源總量為66.07億m3。全年實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值4 550.1億元，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為11.1∶36.1∶52.8，第一、二、三產(chǎn)業(yè)對(duì)地區(qū)生產(chǎn)總值增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率分別為9.9%，42.2%和47.9%，人均地區(qū)生產(chǎn)總值45 810元。十縣(市)實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值1 538.3億元，占全市地區(qū)生產(chǎn)總值的33.8%，縣域經(jīng)濟(jì)對(duì)全市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率為40.9%。

2 材料與方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文研究需要遙感影像數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、矢量邊界數(shù)據(jù)四種類型數(shù)據(jù)資料。DEM為90 m分辨率的SRTM DEM高程數(shù)據(jù)；MODIS數(shù)據(jù)主要包括1 km分辨率的植被凈初級(jí)生產(chǎn)力(NPP)和500 m分辨率的植被覆蓋度(fg)數(shù)據(jù)；遙感影像采用30 m分辨率的 Landsat TM數(shù)據(jù)；土壤數(shù)據(jù)來(lái)自1∶100萬(wàn)中國(guó)土壤數(shù)據(jù)庫(kù)；氣象數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)氣象數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)；矢量邊界數(shù)據(jù)來(lái)自國(guó)家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)1∶400萬(wàn)數(shù)據(jù)。

2.2 生態(tài)資產(chǎn)估算方法

一定區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值是在某一時(shí)期內(nèi)該區(qū)域中各類生態(tài)系統(tǒng)所提供的不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值之和。由于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值量受時(shí)間及地域的影響，同類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值亦不同，區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值可表示為：

(1)

式中：S——生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值；Si——第i種生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值總和?；谶b感技術(shù)Si的計(jì)算方法如下：

(2)

式中：q=1,2，…，p，代表該生態(tài)系統(tǒng)的第q種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)；i——遙感影像的行數(shù)，j——遙感影像的列數(shù)；Vq(i,j)——第(i,j)象元第q種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量；r(i,j)——調(diào)整系數(shù)。

(1) 調(diào)整系數(shù)r(i,j)。本研究借鑒李京[8]等人的評(píng)估方法，以植被凈初級(jí)生產(chǎn)力和植被覆蓋度兩個(gè)指標(biāo)建立調(diào)整系數(shù)r作為生態(tài)狀況評(píng)價(jià)參數(shù)，不同象元價(jià)值量的動(dòng)態(tài)變化可表達(dá)為：

(3)

式中：NPP(i,j)，fg(i,j)——第(i,j)象元的植被凈初級(jí)生產(chǎn)力和植被覆蓋度；NPPmean和fgmean——第i類生態(tài)系統(tǒng)的植被凈初級(jí)生產(chǎn)力和植被覆蓋度的均值。

(2) 有機(jī)質(zhì)生產(chǎn)價(jià)值Vyjz。根據(jù)能量替代法，利用標(biāo)煤的市場(chǎng)價(jià)格估算有機(jī)質(zhì)生產(chǎn)價(jià)值為：

Vyjz=1.23×NPP×Vm

(4)

式中：Vyjz——有機(jī)質(zhì)生產(chǎn)價(jià)值；NPP——研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)某年份所生產(chǎn)的有機(jī)質(zhì)總量(g)；Vm——標(biāo)煤的單位市場(chǎng)價(jià)格(元)。參照市場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)，本文取658元/t。

(3) 養(yǎng)分循環(huán)價(jià)值V。本研究以植被凈初級(jí)生產(chǎn)力為基礎(chǔ)，評(píng)估氮、磷、鉀三種營(yíng)養(yǎng)元素的循環(huán)價(jià)值。

V=VN+VP+VK

(5)

式中：V——研究區(qū)某年的養(yǎng)分循環(huán)價(jià)值(元)；VN——研究區(qū)某年氮元素的吸收價(jià)值(元)；VP——研究區(qū)某年磷元素的吸收價(jià)值(元)；VK——研究區(qū)某年鉀元素的吸收價(jià)值(元)。

以氮元素為例，單項(xiàng)元素吸收價(jià)值的計(jì)算方法為：

VN=NPP×μ1×μ2×N

(6)

式中：NPP——研究區(qū)某年的植被凈初級(jí)生產(chǎn)力值(g)；μ1——氮元素在不同的生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)物中的分配率；μ2——純氮(CON2H4)折合為化肥的比率為60/28。相應(yīng)的純磷(P2O5)、純鉀(Kcl)折合比例分別為62/142，39/74.5。N為2000年、2010年氮肥均價(jià)，分別為1 550，2 100元/t。

對(duì)于不同生態(tài)系統(tǒng)，參數(shù)μ1的取值有所不同，具體參見(jiàn)表1。

表1 不同生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)元素在有機(jī)物中的分配率

注:營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分配率和機(jī)會(huì)成本單位分別為g/g和元/(hm2·a)[12]。

(4)空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)價(jià)值?？諝赓|(zhì)量調(diào)節(jié)價(jià)值較難商品化，可間接計(jì)算其價(jià)值[13]。本研究依據(jù)光合作用與呼吸作用原理，根據(jù)影子工程法確定工業(yè)制氧價(jià)格來(lái)評(píng)估釋放O2的價(jià)值，并采用成本替代法以瑞典碳稅率的單位價(jià)值來(lái)替代CO2價(jià)值，依此確定的氣候調(diào)節(jié)間接價(jià)值如下：

Vsfo=1.2×NPP×VO2

(7)

Vxsc=1.62×NPP×VCO2

(8)

式中：Vsfo——釋放O2的價(jià)值；Vxsc——?dú)夂蛘{(diào)節(jié)的價(jià)值；NPP——研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)某年份所生產(chǎn)的有機(jī)質(zhì)總量(g)；VO2——工業(yè)制氧單位價(jià)格，根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查可知，工業(yè)制氧成本為900元/t；VCO2——依據(jù)瑞典碳稅率所換算出的CO2單位質(zhì)量?jī)r(jià)格，為351.5元/t。

(5)涵養(yǎng)水源價(jià)值Vhy。本研究根據(jù)影子工程法，以三峽水庫(kù)為例，由其單位成本推算我國(guó)每建造1 m3容積水庫(kù)所耗費(fèi)的成本來(lái)估計(jì)哈爾濱市涵養(yǎng)水源的服務(wù)價(jià)值。

Vhy=QW×Vsk×S

(9)

式中：Vhy為涵養(yǎng)水源的服務(wù)價(jià)值；QW——研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)某年份的單位面積降水存量(m3/m2)；Vsk——建造1 m3水庫(kù)所需的成本4.705元/m3；S——研究區(qū)面積(m2)。

(6)土壤保持價(jià)值Vtr。生態(tài)系統(tǒng)對(duì)土壤的保護(hù)主要體現(xiàn)在減少表層土壤損失、保護(hù)土壤肥力、防止泥沙淤積三個(gè)方面[14]，評(píng)估土壤保持的價(jià)值Vtr可表達(dá)為：

Vtr=Vbc+Vfl+Vyj

(10)

式中：Vtr——土壤保持的價(jià)值；Vbc——減少表層土壤損失的價(jià)值(元)；Vfl——保護(hù)土壤肥力的價(jià)值(元)；Vyj——防止泥沙淤積的價(jià)值(元)。

1) 減少表層土壤損失的價(jià)值Vbc。根據(jù)機(jī)會(huì)成本法，減少表層土壤損失的價(jià)值Vbc為：

(11)

式中：Qqs——研究區(qū)減少的土壤侵蝕量[t/hm2·a)]；h——所在地區(qū)的土壤深度(m)；Vt——土壤生產(chǎn)相對(duì)應(yīng)的機(jī)會(huì)成本(表2)[15]。

Qqs=(Ql-Qg)×S×fg

(12)

式中：Ql——裸土狀態(tài)下潛在土壤侵蝕量[t/(hm2·a)]；Qg——實(shí)際土壤侵蝕量[t/(hm2·a)]；S——研究區(qū)面積(hm2)；fg——研究區(qū)植被覆蓋度(%)。

表2 中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤生產(chǎn)機(jī)會(huì)成本 元/hm2

2) 保護(hù)土壤肥力的價(jià)值Vfl。運(yùn)用影子工程法，根據(jù)土壤中氮、磷、鉀含量計(jì)算保護(hù)土壤肥力的價(jià)值Vfl為：

Vfl=VtN+VtP+VtK

(13)

式中：Vfl——土壤肥力的價(jià)值；VtN——減少氮元素?fù)p失的價(jià)值(元)；VtP——減少憐元素?fù)p失的價(jià)值(元)；VtK——減少鉀元素?fù)p失的價(jià)值(元)。

減少營(yíng)養(yǎng)元素?fù)p失價(jià)值的方法基本一致，故以減少氮元素?fù)p失價(jià)值為例的計(jì)算方法如下。

VtN=Qqs×CN×u2×N×S

(14)

式中：CN——土壤中純氮的含量(%)；u2——純氮折合為化肥的比率(%)；N——氮肥均價(jià)(元/t)。

3) 防止泥沙淤積的價(jià)值Vyi。運(yùn)用成本替代法，根據(jù)我國(guó)主要流域泥沙的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，我國(guó)一般有24%的泥沙通過(guò)土壤侵蝕而淤積于水庫(kù)和江河湖等區(qū)域。因此，可以利用減少淤積而降低的水庫(kù)建造成本來(lái)替代計(jì)算出防止泥沙淤積的價(jià)值。

Vyj=Qqs×r×s×Vsk

(15)

式中：Vyi——防止泥沙淤積的價(jià)值；r——土壤侵蝕總量中造成淤積的泥沙比例，本研究根據(jù)全國(guó)一般情況，取24%。

本研究基于遙感及地理信息數(shù)據(jù)處理軟件ENVI4.5與ArcGIS 10.0，獲取2000年，2010年兩期林地、耕地、濕地、建設(shè)用地及草地等土地利用分布，借鑒朱文泉[16]等人的經(jīng)驗(yàn)，計(jì)算1 km分辨率的植被凈初級(jí)生產(chǎn)力 NPP分布數(shù)據(jù)，進(jìn)而測(cè)量區(qū)域生態(tài)資產(chǎn)總價(jià)值。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)資產(chǎn)時(shí)間變化分析

基于遙感數(shù)據(jù)評(píng)估的2000—2010年哈爾濱市不同生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值如表3所示。

由表3可知，哈爾濱市生態(tài)資產(chǎn)總值由2000年的2 160.95億元減少到2010年的2 139.92億元，總價(jià)值減少了21.03億元，減少了0.97%，說(shuō)明十年間總體變化幅度不大；單位面積價(jià)值由2000年的407.01萬(wàn)元/(km2·a)減少到2010年的403.05萬(wàn)元/(km2·a) ，單位面積生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值減少是由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境持續(xù)遭到破壞導(dǎo)致的。從不同生態(tài)系統(tǒng)類型的生態(tài)資產(chǎn)總價(jià)值上來(lái)看，各生態(tài)系統(tǒng)總價(jià)值高低依次為林地、耕地、濕地、建設(shè)用地、草地，林地生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值最高，對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值貢獻(xiàn)率最大，草地貢獻(xiàn)率最低。

表3 2000-2010年哈爾濱市生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值

不同類型生態(tài)系統(tǒng)的占比及變化亦不同，兩期林地生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值占生態(tài)資產(chǎn)總價(jià)值比例均在80%以上，可見(jiàn)，哈爾濱市生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值由林地生態(tài)系統(tǒng)資產(chǎn)價(jià)值所決定，區(qū)域生態(tài)環(huán)境良好；濕地生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值由2000年的16.69億元增加到2010年的28.67億元，增幅達(dá)71.78% ；建設(shè)用地生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值由18.03億元增加到25.29億元，增幅達(dá)40.27%； 耕地生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值由307.23億元增加到373.70億元，增幅達(dá)21.63%；草地生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值則由7 892.3萬(wàn)元減少到672.62萬(wàn)元，減少幅度達(dá)91.48%。十年間土地利用結(jié)構(gòu)的改變導(dǎo)致了不同類型生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值的顯著變化。松花江流域沿江灘涂地開(kāi)發(fā)為水田這一人工濕地，極大地提高了濕地生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值；哈爾濱市快速城市化進(jìn)程中，城市規(guī)模的急劇擴(kuò)張較大地提升了建設(shè)用地生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值；毀林毀草開(kāi)墾耕地使得耕地生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值增加與林地及草地生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值減少并存。十年間哈爾濱市生態(tài)系統(tǒng)總價(jià)值變幅不大，但林地面積的減少，特別是草地面積的急劇下降，加大了耕地生態(tài)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，不利于區(qū)域土地資源的可持續(xù)利用。

3.2 生態(tài)資產(chǎn)空間分布分析

本研究計(jì)算得到的1 km分辨率的林地、耕地等各類型生態(tài)系統(tǒng)的植被凈初級(jí)生產(chǎn)力NPP分布及生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值分布。

對(duì)分布進(jìn)行分析可以得到，2000年，2010年區(qū)域像元生態(tài)資產(chǎn)最高為150萬(wàn)元，0為無(wú)植被蓋度的河流和部分建設(shè)用地。50～150萬(wàn)元的生態(tài)系統(tǒng)為分布在東南部少量林地類型區(qū)，20～50萬(wàn)元的生態(tài)系統(tǒng)為分布在東南部、北部邊緣及中部少量的林地、耕地、濕地類型區(qū)； 6.7～20萬(wàn)元的生態(tài)系統(tǒng)為分布在西部的林地、耕地、草地類型區(qū)；0～6.7萬(wàn)元為遍布于除上述地區(qū)以外的大部分地區(qū)的耕地和林地類型區(qū)及西部少量的建設(shè)用地區(qū)，其中西部主要為耕地生態(tài)系統(tǒng)，東部主要為林地生態(tài)系統(tǒng)?？傮w而言，區(qū)域單位生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值因生態(tài)系統(tǒng)用地類型、植被葉面積指數(shù)差異而導(dǎo)致的植被蓋度不同而差異顯著，東部、北部及中部較少地區(qū)較高，其他大部分地區(qū)較低；生態(tài)資產(chǎn)總價(jià)值，西部為280多億元，東部則達(dá)520多億元，區(qū)域生態(tài)資產(chǎn)總價(jià)值呈由西向東逐漸增大的態(tài)勢(shì)。

3.3 生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值構(gòu)成變化分析

對(duì)于不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值而言，林地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值最高，占主導(dǎo)地位；林地、草地生態(tài)系統(tǒng)呈現(xiàn)不斷下降的趨勢(shì)，其他生態(tài)系統(tǒng)類型均呈增加趨勢(shì)。由表3可知，2000年，2010年區(qū)域生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值大小構(gòu)成均表現(xiàn)為：林地>耕地>濕地>建筑用地>草地生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值，這是由于耕地、林地及濕地的植被覆蓋度較高，因而對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值貢獻(xiàn)率較大。

由表4可知，從單項(xiàng)服務(wù)價(jià)值構(gòu)成方面來(lái)看，土壤保持價(jià)值量最大，兩期中其值均超過(guò)1 430億元，在生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值中占主導(dǎo)地位，而養(yǎng)分循環(huán)價(jià)值量最低，兩期中最高值僅達(dá)到109.52億元。區(qū)域單項(xiàng)價(jià)值大小排序?yàn)椋和寥辣３?涵養(yǎng)水源>空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)>有機(jī)質(zhì)生產(chǎn)>養(yǎng)分循環(huán)價(jià)值，除土壤保持價(jià)值略有降低，其他類型生態(tài)服務(wù)價(jià)值在10 a間均呈略增趨勢(shì)。

表4 2000-2010年哈爾濱市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值

4 結(jié)論與討論

(1) 本文利用遙感影像、土壤、氣象和調(diào)查數(shù)據(jù)對(duì)哈爾濱市生態(tài)資產(chǎn)進(jìn)行測(cè)量，獲得了1 km分辨率像元尺度的哈爾濱市生態(tài)資產(chǎn)總價(jià)值及其動(dòng)態(tài)變化，從不同生態(tài)系統(tǒng)類型的生態(tài)資產(chǎn)總價(jià)值上來(lái)看，林地>耕地>濕地>建設(shè)用地>草地生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值，基于遙感測(cè)量的生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)法基本一致。

(2) 哈爾濱市2000—2010年生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值總量較高，期間總體變化幅度不大，但土地利用變化引起的不同類型生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值差異及變化較為顯著，草地面積的銳減不利于耕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

(3) 區(qū)域生態(tài)資產(chǎn)總價(jià)值呈自西向東逐漸增大的態(tài)勢(shì)，生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值構(gòu)成呈現(xiàn)出土壤保持>涵養(yǎng)水源>空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)>有機(jī)質(zhì)生產(chǎn)>養(yǎng)分循環(huán)價(jià)值，土壤保持價(jià)值占主導(dǎo)地位，表明區(qū)域土地生態(tài)環(huán)境狀況較好 。

利用遙感技術(shù)評(píng)估生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值具有客觀、快速的優(yōu)勢(shì)，評(píng)估成果可很好地反映區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及分布狀況，為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)、生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃提供依據(jù)，但基于遙感反演的生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值仍存在一定的不確定性。

生態(tài)資產(chǎn)評(píng)價(jià)因子的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)體系尚不完善。本研究采用市場(chǎng)調(diào)查法確定的生態(tài)資產(chǎn)各指標(biāo)價(jià)值的標(biāo)準(zhǔn)煤價(jià)格、工業(yè)制氧成本、瑞典碳稅稅率、氮磷鉀肥、水庫(kù)單位建設(shè)成本等數(shù)據(jù)，受調(diào)查的時(shí)間、范圍以及市場(chǎng)狀況影響可能產(chǎn)生一定的偏差，同時(shí)隨著研究時(shí)間尺度推移及匯率變化，估算的兩個(gè)時(shí)段生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值的可比性亦可能受到一定程度的影響。

利用遙感技術(shù)評(píng)估濕地價(jià)值時(shí)，難以體現(xiàn)濕地對(duì)環(huán)境的污染凈化、生物多樣性保護(hù)、景觀生態(tài)作用等方面價(jià)值，導(dǎo)致濕地生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值存在一定偏差。

[1] 孫奇奇,宋戈,齊美玲.基于主成分分析的哈爾濱市土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)[J].水土保持研究,2012,19(1):234-238.

[2] 彭文甫,周介銘,羅懷良,等.城市土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值損益估算:以成都市為例[J].水土保持研究,2011,18(4):43-51.

[3] Turner B L, Kasperson R E, Meyer W B, et al. Two types of global environmental change: definitional and spatial-scale issues in their human dimensions[J]. Global Environmental Change, 1990,1(1):14-22.

[4] Potschin M B, Haines-Young R H. Improving the quality of environmental assessments using the concept of natural capital: a case study from southern Germany[J]. Landscape and Urban Planning,2003,63(2):93-108.

[5] Costanza R, d′Arge R, Groot R, et al. The value of the world′s ecosystem services and natural capital[J]. Nature,1997,387:253-260.

[6] 朱文泉,張錦水,潘耀忠,等.中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)資產(chǎn)測(cè)量及其動(dòng)態(tài)變化分析[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2007,18(3):586-594.

[7] 史培軍,潘耀忠,陳云浩,等.多尺度生態(tài)資產(chǎn)遙感綜合測(cè)量的技術(shù)體系[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2002,17(2):169-173.

[8] 李京,陳云浩,潘耀忠,等.生態(tài)資產(chǎn)定量遙感測(cè)量技術(shù)體系研究：生態(tài)資產(chǎn)定量遙感評(píng)估模型[J].遙感信息,2003(3):8-11.

[9] 陳仲新,張新時(shí).中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)效益的價(jià)值[J].科學(xué)通報(bào),2000,45(1):17-22.

[10] 王紅巖,高志海,李增元,等.縣級(jí)生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值評(píng)估:以河北豐寧縣為例[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2012,32(22):7156-7168.

[11] 陳明輝,陳穎彪,郭冠華,等.快速城市化地區(qū)生態(tài)資產(chǎn)遙感定量評(píng)估:以廣東省東莞市為例[J].自然資源學(xué)報(bào),2012,27(4):601-613.

[12] 林年豐,孫平安,湯潔,等.松嫩平原水土保持價(jià)值的量化研究[J].水土保持學(xué)報(bào),2006,20(1):155-159.

[13] 徐昔保,陳爽,楊桂山.長(zhǎng)三角地區(qū)1995—2007年生態(tài)資產(chǎn)時(shí)空變化[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2012,32(24):7667-7675.

[14] 歐陽(yáng)志云,王效科.中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的初步研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào),1999,19(5):607-613.

[15] 孫平安,林年豐,李昭陽(yáng),等.松嫩平原水土保持價(jià)值復(fù)合計(jì)算模型的建立及應(yīng)用[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版,2006,36(3):433-442.

[16] 朱文泉,高清竹,段敏捷,等.藏西北高寒草原生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值評(píng)估[J].自然資源學(xué)報(bào),2011,26(3):419-428.

Evaluation of Ecological Assets in Harbin City by the Quantitative Method of Remote Sensing

HOU Shutao, ZHENG Xuling, DI Yanshun, WANG Yumeng, YU Xiaolei

(CollegeofResourcesandEnvironment,NortheastAgriculturalUniversity,Harbin150030,China)

Ecological asset is a comprehensive characterization of the biological resources direct value of ecological system and the indirect value of ecological services, which is the material basis and guarantee of the national economic and social sustainable development. This paper integrated the remote sensing and geographic information technology to build the ecological asset remote sensing measurement evaluation index system, to evaluate ecological assets of Harbin from 2000 to 2010, and to analyze the change of the ecological asset and the status of the spatiotemporal distribution using remote sensing images, soil, climate and ecological environment of MODIS data. The conclusions are as follows. 1) Temporal changes showed that all the ecological asset values of Harbin city in 2000 and 2010 had reduced 21.03 billion Yuan, the per unit area value had reduced 39.6 thousand Yuan/(km2·a). 2) The spatial distribution showed that the distribution of Harbin ecological asset value gradually increased from the west to the east in 2000 and 2010. Among them, the eastern region was the highest, and the western region was the lowest; 3) the composition of ecological asset value showed that the order was soil conservation value>water conservation value>air quality adjustment value>organic production value>nutrient cycling value in the structure of the ecological asset value in two periods following the same rule. The research results can well reflect the status of regional ecological environment quality and its changes, it can provide important basis for regional sustainable development evaluation and eco-environment construction planning.

ecological asset; remote sensing; value evaluation; change of time and space; Harbin

2014-05-01

2014-05-31

黑龍江省普通高等學(xué)校青年學(xué)術(shù)骨干支持計(jì)劃(1251G010);黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(11551038)

侯淑濤(1965—),女,黑龍江樺川人,副教授,碩士生導(dǎo)師,從事農(nóng)業(yè)遙感和土地利用研究。E-mail:houst129@126.com

F062.2

1005-3409(2015)02-0305-05