城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算
——以岳麓山為例

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 湖南長沙 410128）

一、城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)與服務(wù)價(jià)值

生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè) “社會-自然-經(jīng)濟(jì)”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，各個(gè)組成成分相互流通，協(xié)調(diào)發(fā)展。城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)是以山地、丘陵為主的自然資源為載體，加以城市獨(dú)特的文化影響而形成的區(qū)域綜合體。城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)在固碳釋氧、保育水土、涵養(yǎng)水源、凈化空氣、增加生物多樣性和旅游觀賞等方面提供了多種服務(wù)，為市民的休閑娛樂活動提供了一個(gè)良好的環(huán)境，緩解了城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾，為構(gòu)建綠色文明生態(tài)城市提供了支持。

綜觀國內(nèi)外關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的研究，其研究區(qū)域的類型大多是濕地、森林等自然保護(hù)區(qū)，而對城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的估算較少。隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市面積不斷向周圍郊區(qū)擴(kuò)展，城市郊區(qū)化進(jìn)程加速，擁有典型的自然景觀與優(yōu)越的城市區(qū)位優(yōu)勢的城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)開始涌入大眾視野。不同生態(tài)系統(tǒng)擁有的服務(wù)功能并不完全相同，其服務(wù)價(jià)值的側(cè)重也不一，如同濕地生態(tài)系統(tǒng)更加偏重涵養(yǎng)水源服務(wù)價(jià)值，而農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)會擁有很多生態(tài)系統(tǒng)沒有的功能。針對不同的生態(tài)系統(tǒng)其服務(wù)價(jià)值的估算方法也各不相同，難以用一個(gè)公允的貨幣衡量標(biāo)準(zhǔn)來估算其價(jià)值（劉曉艷、秦格，2016）。本文綜合運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的水量平衡法、影子工程法、市場價(jià)格替代法等估算方法來探究城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值，以期為城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值評價(jià)和補(bǔ)償規(guī)劃及實(shí)施提供參考，推進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)貨幣化、資本化的科學(xué)研究提供借鑒。

二、城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值研究方法及相關(guān)數(shù)據(jù)

城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)的直接價(jià)值主要體現(xiàn)在林產(chǎn)品和經(jīng)濟(jì)作物的創(chuàng)收上，其生態(tài)服務(wù)價(jià)值主要體現(xiàn)在間接價(jià)值和潛在價(jià)值上，很難進(jìn)行定量化評估，容易被人們忽略。本文在基于環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)和國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，將物質(zhì)量評價(jià)方法和價(jià)值量評價(jià)方法相結(jié)合，運(yùn)用碳稅法、工業(yè)制氧法、市場價(jià)格替代法、支付意愿法等估算方法對城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)間接價(jià)值和潛在價(jià)值進(jìn)行初步探討。

（一）研究方法

1.固碳釋氧價(jià)值估算方法。城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)擁有豐富的植被資源，它們通過光合作用吸收二氧化碳并釋放氧氣，在維持空氣中二氧化碳和氧氣的動態(tài)平衡和減輕溫室效應(yīng)上有著至關(guān)重要的作用。固碳釋氧價(jià)值的估算分兩步進(jìn)行，一是運(yùn)用碳稅法對生態(tài)系統(tǒng)的固碳 （C）價(jià)值進(jìn)行估算，二是運(yùn)用工業(yè)制氧法將工業(yè)制氧所需成本作為釋放氧氣的價(jià)值進(jìn)行估算。（1）碳稅法：V（C）=S（C）·P（C）·A，式中：V（C）為固碳價(jià)值（CNY·a-1），S（C）為植被單位面積固碳量（t·（hm2·a）-1），P（C）為單位固碳價(jià)格（CNY·t-1），A 為研究區(qū)域面積（hm2）。（2）工業(yè)制氧法：V（O2）=C（O2）·S（O2）·A，式中：V（O2）為植被釋放氧氣價(jià)值（CNY·a-1），C（O2）為工業(yè)制氧成本（CNY·t-1）， S（O2）為植被單位面積釋氧量（t·（hm2·a）-1），A 為研究區(qū)域面積（hm2）。

2.保育水土價(jià)值估算方法。城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)保育水土功能主要包括減少土壤侵蝕和減少土地養(yǎng)分流失。保育水土價(jià)值的計(jì)算首先需要對土壤侵蝕總量進(jìn)行計(jì)算，然后再從這兩個(gè)方面進(jìn)行估算。（1）減少土壤侵蝕價(jià)值：ES=A·M，式中：ES為生態(tài)系統(tǒng)年減少土壤侵蝕總量（m3·a-1），A 為研究區(qū)域面積（hm2），M為無林地中等程度土壤侵蝕模數(shù)（m3·（hm2·a）-1）。AS=ES/TS，式中：AS為因土壤侵蝕造成的年廢棄地面積 （m2），ES為生態(tài)系統(tǒng)年減少土壤侵蝕總量（m3·a-1），TS為土壤表土平均厚度（m）。US=C1·AS，式中：US為減少土壤侵蝕的價(jià)值（CNY·a-1），C1為我國南方林業(yè)生產(chǎn)的平均收益（CNY·（hm2·a）-1），AS為年廢棄土地面積（hm2）。（2）減少土地養(yǎng)分流失價(jià)值：減少土地養(yǎng)分流失價(jià)值主要體現(xiàn)在減少土地內(nèi)部大量含有的N、P、K等養(yǎng)分流失上。UC=BS·ES·（N·P1/RN+P·P1/RP+N·P2/RK），式中：UC為減少土壤養(yǎng)分流失的價(jià)值（CNY·a-1），BS為土壤容重（t·m-3），ES為生態(tài)系統(tǒng)年減少土壤侵蝕總量（m3·a-1），N、P、K 分別為林地土壤平均含氮、磷、鉀量（%），RN、RP、RK分別為磷酸二銨化肥含氮量、磷酸二銨化肥含磷量，氯化鉀化肥含鉀量 （%），P1、P2分別為磷酸二銨化肥價(jià)格（CNY·t-1）、氯化鉀化肥價(jià)格（CNY·t-1）。

3.涵養(yǎng)水源價(jià)值估算方法。涵養(yǎng)水源主要是利用樹木根部的蓄水功能來達(dá)到調(diào)節(jié)徑流、凈化水質(zhì)等目的。運(yùn)用水量平衡法以及影子工程法等方法來估算由于保護(hù)樹木而產(chǎn)生的地表水和地下水的價(jià)值，即涵養(yǎng)水源價(jià)值。W=（RE）·A式中：W為年涵養(yǎng)水源量（m3·a-1），R 為年平均降雨量（mm·a-1），E 為年平均蒸發(fā)量（mm·a-1），A 為研究區(qū)域面積（hm2）。應(yīng)用影子工程法估算涵養(yǎng)水源的價(jià)值是指將樹木的蓄水功能比作一個(gè)蓄水工程，計(jì)算蓄水工程的建造成本。U=W·C式中：U為蓄水價(jià)值（CNY·a-1），W 為年涵養(yǎng)水源量（m3·a-1），C 為水庫建設(shè)單位庫容投資成本（CNY·m-3）。山岳地區(qū)多產(chǎn)生泉水，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，估算當(dāng)?shù)仫嬘萌藬?shù)與每人每日取泉水量，計(jì)算其泉水價(jià)值。K=RE·CE·DE·PE式中：K為每年泉水價(jià)值 （CNY·a-1），RE為飲用泉水人數(shù)（個(gè)），CE為每人每日取泉水量（m3·（個(gè)·d）-1），DE為每人每年取泉水天數(shù) （d），PE為泉水價(jià)格（CNY·m-3）。WS=U+K 式中：WS為涵養(yǎng)水源總價(jià)值（CNY·a-1），U 為蓄水價(jià)值（CNY·a-1），K 為泉水價(jià)值（CNY·a-1）。

4.凈化空氣價(jià)值估算方法。城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)能夠有效地吸收有害物質(zhì)，釋放負(fù)離子，減輕霧霾。凈化空氣主要是體現(xiàn)在凝聚粉塵和植物吸收SO2兩項(xiàng)指標(biāo)上。（1）凝聚粉塵價(jià)值：F=S1·C2·A， 式中：F 為生態(tài)系統(tǒng)凝聚粉塵價(jià)值（CNY·a-1），S1為植被單位面積凝聚粉塵量（kg·（hm2·a）-1），C2為凝聚粉塵所需費(fèi)用 （CNY·kg-1），A 為研究區(qū)域面積（hm2）。（2）吸收 SO2價(jià)值：L=S2·C3·A， 式中：L 為生態(tài)系統(tǒng)吸收SO2價(jià)值 （CNY·a-1），S2為單位面積吸收 SO2的含量（kg·（hm2·a）-1），C3為吸收 SO2單位投資成本 （CNY·kg-1），A為研究區(qū)域面積（hm2）。

5.增加生物多樣性價(jià)值估算方法。生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性增強(qiáng)，增加生物多樣性的可能性就越大。增加生物多樣性利于構(gòu)建更加穩(wěn)健的生態(tài)系統(tǒng)。采用支付意愿法對增加生物多樣性價(jià)值進(jìn)行估算：U生=（D+Y）·A 式中：U生為生態(tài)系統(tǒng)增加生物多樣性價(jià)值 （CNY·a-1），D為砍伐樹木導(dǎo)致每年生物多樣性以及游憩的損失價(jià)值（CNY·（hm2·a）-1），Y為全球社會性對我國保護(hù)森林資源的支付意愿（CNY·（hm2·a）-1），A 為研究區(qū)域面積（hm2）。

6.旅游觀賞價(jià)值估算方法。城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)具有豐富的動植物資源，每年會吸引大量游客旅游觀賞。游客的消費(fèi)價(jià)值體現(xiàn)了城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)的旅游觀賞價(jià)值。I=UP·H，式中：I為旅游費(fèi)用 （CNY·a-1），UP為游客進(jìn)行一次旅游所需花費(fèi) （CNY·人次-1），H為每年景區(qū)旅游人數(shù) （人次·a-1）。

（二）相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)（見表1）

表1 城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)

三、岳麓山生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算

岳麓山生態(tài)系統(tǒng)作為城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)提供了固碳釋氧、保育水土、涵養(yǎng)水源、凈化空氣、增加生物多樣性和旅游觀賞等多種服務(wù)，但其服務(wù)價(jià)值未實(shí)現(xiàn)貨幣化、資本化。本文運(yùn)用生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究成果結(jié)合岳麓山當(dāng)?shù)貙?shí)際情況對岳麓山生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行估算，為岳麓山生態(tài)系統(tǒng)提供定量化分析的依據(jù)。

（一）岳麓山概況

岳麓山位于湖南省長沙市西城區(qū)，是典型的城市山岳型風(fēng)景區(qū)。最高海拔300.8米，面積528hm2，年平均溫度17℃，年平均降水量1 200至1 400 mm，屬于典型的亞熱帶季風(fēng)氣候（王凱、李志苗、肖燕，2016）。森林資源豐富，植被主要以亞熱帶常綠闊葉林和亞熱帶暖性針葉林為主，共有植物種類174科，977種，其中野生植物占555種，動物資源也極其豐富。自2009年以來，岳麓山風(fēng)景區(qū)實(shí)行了免費(fèi)開放的旅游政策，吸引了更多的人前往旅游觀賞。

（二）估算過程及結(jié)果

1.固碳釋氧價(jià)值。岳麓山生態(tài)系統(tǒng)固碳（C）價(jià)值：2.55×107CNY·a-1；釋氧價(jià)值：2.63×107CNY·a-1， 則岳麓山生態(tài)系統(tǒng)固碳釋氧價(jià)值為5.18×107CNY·a-1。

2.保育水土價(jià)值。減少土壤侵蝕價(jià)值。岳麓山生態(tài)系統(tǒng)每年減少土壤的侵蝕總量為 1.06×105m3·a-1，廢棄土地面積為1.77×105m2，由此可得岳麓山生態(tài)系統(tǒng)減少土壤侵蝕的價(jià)值為7.08×103CNY·a-1。將林地中 N 0.15%、P0.1%、K1%的含量計(jì)算，可得岳麓山生態(tài)系統(tǒng)減少土壤養(yǎng)分流失的價(jià)值為1.07×107CNY·a-1。岳麓山生態(tài)系統(tǒng)保育水土價(jià)值為 1.07×107CNY·a-1。

3.涵養(yǎng)水源價(jià)值。岳麓山年平均降水量為1 200至1 400mm，取1 300mm，年平均蒸發(fā)量取1 200mm，可得涵養(yǎng)水源量為 5.28×105m3·a-1，則蓄水價(jià)值為 3.54×105CNY·a-1。岳麓山周邊約有上萬住戶，取1 000人為每日取泉水人數(shù)，每人每日約取15m3泉水，按1CNY·m-3計(jì)算，因刮風(fēng)下雨等特殊因素，取泉水日一年按300天計(jì)算，則泉水價(jià)值為 4.5×106CNY·a-1。則岳麓山生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源總價(jià)值為4.85×106CNY·a-1。

4.凈化空氣價(jià)值。岳麓山森林種類主要為亞熱帶常綠闊葉林和亞熱帶暖性針葉林，凝聚粉塵含量取兩種林分平均值 21 655kg·（hm2·a）-1?？傻迷缆瓷缴鷳B(tài)系統(tǒng)凝聚粉塵價(jià)值為1.94×106CNY·a-1。根據(jù)上述表格數(shù)據(jù)，吸收SO2含量取二者平均值，即152.125kg·（hm2·a）-1。則岳麓山生態(tài)系統(tǒng)吸收 SO2價(jià)值為4.82×104CNYa-1。由上文可得：岳麓山生態(tài)系統(tǒng)凈化空氣價(jià)值為1.99×106CNY·a-1。

5.增加生物多樣性價(jià)值。保護(hù)森林即為保護(hù)生物多樣性的增加而付出行動，社會對我國森林資源保護(hù)的支付意愿為 112USD·（hm2·a）-1， 折合人民幣 770.56CNY·（hm2·a）-1，砍伐森林會導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)修復(fù)能力下降，易造成生物多樣性銳減，每年因此造成生物多樣性損失價(jià)值達(dá)400USD·hm-2，即 2 752CNY·（hm2·a）-1（韓秋萍、張修玉、許振成，等，2014）。則岳麓山生態(tài)系統(tǒng)增加生物多樣性價(jià)值為1.86×106 CNY·a-1。

6.旅游觀賞價(jià)值。根據(jù)筆者的實(shí)地調(diào)查，前往岳麓山進(jìn)行旅游觀賞活動的游客支付意愿情況（包含交通費(fèi)用和其他費(fèi)用）如下：0元—10元（56.5%），11 元—20 元 （15.2%），21元—50元 （13.1%），51元—100元（13.1%），101 元—200 元（2.1%）。消費(fèi)情況按 5元、15元、35元、75元、150元分別與百分比相乘再加和可得加權(quán)平均消費(fèi)為22.67CNY/人次。在長沙市岳麓山風(fēng)景名勝區(qū)管理局查詢得知2015年岳麓山風(fēng)景區(qū)游客人數(shù)為5×106人次。則旅游觀賞價(jià)值為1.13×108CNY·a-1。由于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值中旅游觀賞價(jià)值的計(jì)算一般不考慮游客的時(shí)間機(jī)會成本，若加入游客的時(shí)間機(jī)會成本則旅游觀賞價(jià)值將會更高。

（三）綜合價(jià)值與分析

通過以上計(jì)算可以得到岳麓山生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值為1.84×108CNY·a-1。其中固碳釋氧價(jià)值為5.18×107CNY·a-1，保育水土價(jià)值為 1.07×107CNY·a-1，涵養(yǎng)水源價(jià)值為 4.85×106CNY·a-1，凈化空氣價(jià)值 1.99×106CNY·a-1，增加生物多樣性價(jià)值 1.86×106CNY·a-1，旅游觀賞價(jià)值 1.13×108CNY·a-1，各項(xiàng)貢獻(xiàn)大小依次為旅游觀賞＞固碳釋氧＞保育水土＞涵養(yǎng)水源＞凈化空氣＞增加生物多樣性。其中旅游觀賞價(jià)值所占比例最大，約占總價(jià)值的61.34%，這說明旅游業(yè)已成為岳麓山的支柱產(chǎn)業(yè)。旅游業(yè)是一個(gè)資源依托型產(chǎn)業(yè)，旅游觀賞價(jià)值依托于生態(tài)系統(tǒng)其他的服務(wù)功能而存在，生態(tài)系統(tǒng)的其他服務(wù)功能能為旅游業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造良好的資源環(huán)境，是促進(jìn)旅游業(yè)的發(fā)展的根本前提。因此，在大力發(fā)展旅游業(yè)的同時(shí)，應(yīng)加大對自然環(huán)境的保護(hù)力度，確保生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的完整性得以維系，為岳麓山的可持續(xù)發(fā)展提供保障條件。

四、結(jié)論

本文通過影子工程法、市場價(jià)格替代法等評估方法對典型的城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)——岳麓山生態(tài)系統(tǒng)的固碳釋氧、保育水土、涵養(yǎng)水源、凈化空氣、增加生物多樣性和旅游觀賞六項(xiàng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行估算，得到總價(jià)值為1.84×108CNY·a-1，凸顯了城市山岳型風(fēng)景區(qū)岳麓山生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效用。然而，由于對科研文化、氣溫調(diào)節(jié)等價(jià)值未進(jìn)行估算導(dǎo)致所做估算并不全面，在計(jì)算過程中對個(gè)別數(shù)據(jù)采用了相似地區(qū)研究成果，計(jì)算結(jié)果可能仍有偏頗，有待進(jìn)一步完善。不同風(fēng)景區(qū)有其不同的地域景觀特色，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的偏重性也有所不同。城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算為了解當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)效益，制定生態(tài)補(bǔ)償政策和自然資源的可持續(xù)利用提供理論支持，可對其他城市山岳型風(fēng)景區(qū)生態(tài)服務(wù)價(jià)值估算提供借鑒。