城市生態(tài)資產(chǎn)評估方法與應(yīng)用
——以廣州市增城區(qū)為例

孫 曉,李 鋒

中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100085

城市生態(tài)資產(chǎn)評估方法與應(yīng)用
——以廣州市增城區(qū)為例

孫 曉,李 鋒*

中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100085

生態(tài)資產(chǎn)評估有助于人們以貨幣度量的方式衡量生態(tài)資源的價(jià)值,同時(shí)也為綠色GDP核算以及生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制提供科學(xué)依據(jù)。基于生態(tài)資產(chǎn)內(nèi)涵,構(gòu)建了包含自然資源價(jià)值和生態(tài)服務(wù)價(jià)值在內(nèi)的生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值評估指標(biāo)體系,通過獲取生態(tài)參數(shù),對各項(xiàng)生態(tài)資產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行全面核算和時(shí)空動(dòng)態(tài)分析,最后針對區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)資產(chǎn)狀況提出了相應(yīng)的生態(tài)資產(chǎn)管理對策與建議。研究結(jié)果表明,2003、2008和2013年增城區(qū)的生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值分別為286.4、287.9和330.6億元,其中,自然資源價(jià)值占總價(jià)值平均比例為62%,生態(tài)服務(wù)價(jià)值占總價(jià)值平均比例為38%。10年間,增城區(qū)各類自然資源價(jià)值均增加,尤其是農(nóng)用地和草地資源價(jià)值增加幅度最大；各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值均減小,其中土壤保育價(jià)值減小最為明顯?；诤怂憬Y(jié)果,為增城區(qū)提出了包含自然資源管理、生態(tài)服務(wù)監(jiān)管、生態(tài)資產(chǎn)保育和實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償4個(gè)方面的具體生態(tài)資產(chǎn)管理對策。

土地利用；生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值；指標(biāo)體系；管理

生態(tài)系統(tǒng)不僅為人類提供了生活和生產(chǎn)所必需的原材料,它提供的產(chǎn)品和服務(wù)也是人類生存和發(fā)展所依賴的重要資產(chǎn)[1],生態(tài)資產(chǎn)的概念在此基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生。目前,國內(nèi)外主要從價(jià)值體現(xiàn)形式和實(shí)體形式兩個(gè)側(cè)重點(diǎn)出發(fā)對生態(tài)資產(chǎn)進(jìn)行定義[2],本研究主要基于價(jià)值體現(xiàn)形式,認(rèn)為生態(tài)資產(chǎn)是能為人類提供服務(wù)和福利的自然資源和生態(tài)環(huán)境之和,包括有形的、實(shí)物形態(tài)的自然資源供給和無形的、非實(shí)物形態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值[3]。隨著城市化的快速發(fā)展,生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞,其生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值隨之減少,給社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展帶來了嚴(yán)重威脅[4]。因此,世界各國逐漸開始對生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值進(jìn)行核算評估[5],其不僅有助于人們以貨幣度量的方式認(rèn)識(shí)生態(tài)資源的重要性,也有助于人們客觀全面地評價(jià)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r及未來的發(fā)展?jié)摿ΑＡ硗?評估也為資源有償使用制度的確立提供幫助,為開展生態(tài)效益評估、綠色GDP核算和生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制提供科學(xué)依據(jù)[6]。鑒于此,國內(nèi)在中共十八大會(huì)議上明確提出了要把生態(tài)效益納入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展評價(jià)體系；十八屆三中全會(huì)中也提出了“探索編制自然資源資產(chǎn)負(fù)債表,對領(lǐng)導(dǎo)干部實(shí)行自然資源離任審計(jì),建立生態(tài)環(huán)境損害責(zé)任終身追究制”的要求。

生態(tài)資產(chǎn)評估的概念是依托于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)而產(chǎn)生的,20世紀(jì)70年代Holdern[7]、Westman[8]等學(xué)者開始對全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行研究,生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值評估的概念也隨之產(chǎn)生。近年來,國內(nèi)外開始從不同區(qū)域尺度[9-10]和不同生態(tài)系統(tǒng)類型角度[11-12]對生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值進(jìn)行核算。研究內(nèi)容上,國外多數(shù)是針對其中幾項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行系統(tǒng)、深入的估算[13-15]；而國內(nèi)主要側(cè)重于探討生態(tài)資產(chǎn)概念、構(gòu)建生態(tài)資產(chǎn)指標(biāo)體系以及對生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值進(jìn)行核算[16-17]。研究方法上,國外的估算方法主要包括InVEST模型[18]、ESR模型、ARIES模型、SoLVES模型[19]等,這些模型多數(shù)僅核算單一的或某幾項(xiàng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值,部分模型目前僅適用于極少數(shù)地區(qū)的價(jià)值評估；國內(nèi)研究的評估方法主要包括兩類,一類是利用單位面積價(jià)值法進(jìn)行生態(tài)資產(chǎn)估算,例如謝高地[20]等基于Costanza[21]的價(jià)值體系優(yōu)化建立了適用于國內(nèi)生態(tài)資產(chǎn)評估的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)體系,并且之后涌現(xiàn)了很多相關(guān)的研究案例[4,22],這種方法的缺點(diǎn)是無法體現(xiàn)不同生態(tài)系統(tǒng)和區(qū)域的時(shí)空差異性。另一類是通過建立測量模型,獲得不同的生態(tài)參數(shù),對生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值進(jìn)行遙感估算,例如朱文泉[23]等利用遙感技術(shù),通過建立生態(tài)資產(chǎn)計(jì)算模型,對中國陸地生態(tài)資產(chǎn)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)評估,但這種方法的準(zhǔn)確性嚴(yán)重依賴于所建立的測量模型和獲取的生態(tài)參數(shù)。總的來說,目前的多數(shù)研究低估了生態(tài)資產(chǎn)總價(jià)值,僅核算了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值[24-25],極少研究中雖然包含了自然資源本身價(jià)值,但卻僅以生物量折算為有機(jī)物價(jià)值來代替其資源價(jià)值[5],其結(jié)果不能完全反映自然資源本身價(jià)值,且與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值核算有部分信息重疊；另外,目前多數(shù)研究僅針對生態(tài)資產(chǎn)總量進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)估算,研究范圍局限于指標(biāo)體系、核算方法等層面,缺乏對區(qū)域生態(tài)資產(chǎn)的時(shí)空動(dòng)態(tài)分析以及基于區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)資產(chǎn)狀況的管理對策與建議。

21世紀(jì)以來,中國的城市化快速發(fā)展,尤其是特大型城市更為劇烈[26]。與其他區(qū)域相比,這些城市的生態(tài)資產(chǎn)受城市化的影響更為明顯。因此,本文以廣州市增城區(qū)為例,旨在通過評估2003—2013年城市化過程中各項(xiàng)生態(tài)資產(chǎn)的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化,探索相應(yīng)的生態(tài)資產(chǎn)管理對策,從而促進(jìn)城市的全面可持續(xù)發(fā)展,同時(shí)也為其他城市化區(qū)域的生態(tài)資產(chǎn)評估流程及管理提供借鑒。

1 研究區(qū)域概況

增城區(qū)位于廣州市東部(圖1),是廣州通往東莞、深圳、香港和粵東各地的交通咽喉,總面積1616 km2。該區(qū)屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,多年平均降雨量2004.6 mm左右,自然條件優(yōu)越、生態(tài)資源豐富,是廣州市的天然生態(tài)屏障。北部地區(qū)以山林地為主,重點(diǎn)發(fā)展都市農(nóng)業(yè)和生態(tài)旅游；中部地區(qū)為丘陵地貌,主要是生活區(qū)；南部地區(qū)與廣州市中心相鄰,以發(fā)展工業(yè)為主。目前,增城區(qū)已成為廣州市同時(shí)具備生態(tài)條件和產(chǎn)業(yè)輻射能力的重要區(qū)域。由于快速城市化的影響,增城區(qū)中南部地區(qū)用地布局變得過于密集,人口密度急劇增加,生態(tài)服務(wù)受到嚴(yán)重威脅。尤其是北部地區(qū)旅游產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,河流水質(zhì)不斷下降,其他衍生環(huán)境問題,例如能耗增加、垃圾污染嚴(yán)重等也逐漸凸顯。

圖1 研究區(qū)示意圖Fig.1 Sketch map of study area

2 研究方法

2.1 構(gòu)建生態(tài)資產(chǎn)評估指標(biāo)體系

本研究參考目前已有的生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值評估指標(biāo)體系[5,27]和Constanza提出的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分類體系[21],結(jié)合生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值內(nèi)涵,構(gòu)建了通用的生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值評估指標(biāo)體系,其中自然資源是載體,而生態(tài)服務(wù)則是依托于自然資源載體為人類提供的福利(表1)。

2.2 數(shù)據(jù)來源與處理

2.2.1 土地利用類型圖

為合理估算增城區(qū)生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值,本研究采用了2012年開始實(shí)施的《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》對實(shí)地調(diào)查繪制的矢量圖進(jìn)行重新分類匯總,將28個(gè)小類重新歸納到6個(gè)大類(表2),分類后的土地利用類型包括林地、水體、農(nóng)用地、草地、裸地、建設(shè)用地和交通用地。

2.2.2 植被覆蓋指數(shù)(NDVI)數(shù)據(jù)

以云量小于5%為原則,從美國地質(zhì)調(diào)查局網(wǎng)站(http://www.usgs.gov/)下載獲得研究區(qū)2003年、2008年和2013年各個(gè)月份空間分辨率為30 m的Landsat TM影像。通過去云、輻射校正及大氣校正等處理,利用近紅外區(qū)與紅光區(qū)的波段值計(jì)算得到各年份的NDVI平均值[28]。

2.2.3 其他專題數(shù)據(jù)的獲取

其他專題數(shù)據(jù)主要包括數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、林地和水體、農(nóng)田等自然資源數(shù)據(jù)。其中,DEM數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)(http://www.gscloud.cn/csearch.jsp),空間分辨率為30 m；氣象數(shù)據(jù)來源于增城區(qū)氣象站實(shí)地監(jiān)測數(shù)據(jù)以及中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)(http://cdc.nmic.cn/home.do),主要包括月太陽總輻射、月太陽凈輻射數(shù)據(jù)、月氣溫、月實(shí)際蒸散量、月平均水汽壓、平均風(fēng)速、相對濕度數(shù)據(jù)；土壤數(shù)據(jù)來源于增城區(qū)農(nóng)業(yè)局的調(diào)查數(shù)據(jù),主要包括土壤類型和土壤的理化性質(zhì)；林地的優(yōu)勢樹種、小班面積、空間位置、樹齡、胸徑以及蓄積量等數(shù)據(jù)來源于增城林業(yè)局提供的森林資源數(shù)據(jù)庫；水庫和河流的庫容、面積、水資源量等數(shù)據(jù)來源于增城區(qū)水利局提供的2003、2008、2013年水資源公報(bào)數(shù)據(jù)；經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)品、農(nóng)作物和水產(chǎn)品的產(chǎn)量、價(jià)格等數(shù)據(jù)來源于實(shí)地調(diào)研以及增城區(qū)林業(yè)局、農(nóng)業(yè)局提供。

表1 增城區(qū)生態(tài)資產(chǎn)評估指標(biāo)體系

為了便于比較分析,本文中所有年份的價(jià)值均折算成2013年的可比價(jià)

表2 增城區(qū)土地利用再分類

2.3 生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值核算方法

2.3.1 自然資源價(jià)值核算

(1)林地資源價(jià)值

林地的自然資源價(jià)值包括林木、林木用地和經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)品的價(jià)值。其中,林木價(jià)值通過收益方式的估價(jià)方法,立木價(jià)值法(立木蓄積量和立木價(jià)格的乘積)進(jìn)行計(jì)算[29]；林木用地價(jià)值和經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)品價(jià)值采用市場價(jià)值法進(jìn)行計(jì)算[30],其中增城區(qū)的林木用地類型包括有林地(用材林、防護(hù)林、特用林、經(jīng)濟(jì)林)、疏林地、灌木林地、未成林地和苗圃地五大類。

(2)水體資源價(jià)值

水體的自然資源價(jià)值水資源本身的價(jià)值和水產(chǎn)品的價(jià)值。水資源本身的價(jià)值主要采用能值分析法進(jìn)行計(jì)算[31],能值貨幣比采用廣州地區(qū)2013年的值2.89×1012J/美元[32]；人民幣匯率取2013年平均匯率6.19元/美元,水產(chǎn)品的價(jià)值則通過市場價(jià)值法進(jìn)行計(jì)算。

(3)農(nóng)用地資源價(jià)值

農(nóng)用地自然資源主要包括農(nóng)作物產(chǎn)品和秸稈兩部分。其中,農(nóng)作物產(chǎn)品的價(jià)值采用市場價(jià)值法來計(jì)算；而增城區(qū)秸稈價(jià)值主要包括秸稈肥料化和秸稈飼料化這兩種價(jià)值,其中秸稈肥料化比例占70%,其利用率為90%,秸稈肥料化的價(jià)值包括節(jié)約的化肥購置費(fèi)用和還田帶來的作物增產(chǎn)收益；剩余30%秸稈用于飼料化,秸稈飼料化的價(jià)值主要包括節(jié)約的飼料資源和帶來的牲畜增產(chǎn),其中秸稈轉(zhuǎn)化為牲畜肉重的效率為7%。本研究中各類作物的秸稈系數(shù)主要參考相近地區(qū)以及全國的平均數(shù)據(jù)[33-34](表3)。

表3 增城區(qū)各類農(nóng)作物秸稈系數(shù)

(4)草地資源價(jià)值

草地自然資源價(jià)值主要是以NDVI指數(shù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),通過遙感預(yù)測模型估算出生物量,從而獲得其價(jià)值[35]。

2.3.2 生態(tài)服務(wù)價(jià)值核算

(1)氣體調(diào)節(jié)價(jià)值

基于改進(jìn)的光能利用率CASA模型[36-37], 計(jì)算各類生態(tài)系統(tǒng)的凈初級(jí)生產(chǎn)力(NPP)。然后根據(jù)光合作用和呼吸作用的反應(yīng)方程式,以NPP 為基礎(chǔ)計(jì)算氣體調(diào)節(jié)價(jià)值。其中,植被的最大光能利用率參考朱文泉[38]提出的參數(shù)；碳稅率價(jià)格,采用瑞典碳稅率1200元/ t；工業(yè)制氧價(jià)格取1000 元/ t。

(2)生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)價(jià)值

NPP表示植物在某一時(shí)間段所生產(chǎn)的有機(jī)物質(zhì)總量,其價(jià)值即為生產(chǎn)有機(jī)物的價(jià)值。本研究根據(jù)實(shí)際調(diào)研,有機(jī)質(zhì)價(jià)格為600元/ t。

(3)積累營養(yǎng)物質(zhì)價(jià)值

以NPP為基礎(chǔ),根據(jù)各生態(tài)系統(tǒng)中N、P、K的質(zhì)量分配率來計(jì)算積累營養(yǎng)物質(zhì)價(jià)值[5]。其中,不同生態(tài)系統(tǒng)中i 元素在有機(jī)質(zhì)中的分配率取值參考《中國生物多樣性國情研究報(bào)告》[39]；根據(jù)實(shí)際調(diào)研,N、P、K化肥的價(jià)格分別為800、700、700元/t,純N、P、K元素在化肥中的含量分別取值為79/14、506/62和174/78。

(4)涵養(yǎng)水源價(jià)值

涵養(yǎng)水源價(jià)值包括調(diào)節(jié)水量和凈化水質(zhì)兩部分,依據(jù)水庫工程的蓄水成本來計(jì)算每年的調(diào)節(jié)水量價(jià)值。凈化水質(zhì)的價(jià)值則依據(jù)自來水凈化原來,參考居民用水價(jià)格來進(jìn)行計(jì)算[3]。根據(jù)實(shí)地調(diào)研,增城區(qū)單位庫容投資為6.11元/ m3；水的凈化費(fèi)用取值為1.98元/t；

(5)保育土壤價(jià)值

主要包括固定土壤和保持肥力兩個(gè)方面,固定土壤價(jià)值通過土壤保持量作為實(shí)物量進(jìn)行核算,保持肥力則包含N、P、K肥的保持。計(jì)算過程中,增城區(qū)挖取和運(yùn)輸單位體積土方所需費(fèi)用為12.6元/m3；土壤中N、P、K元素的含量分別為1.19,55.83 mg/kg和82.36 mg/kg；土壤中有機(jī)質(zhì)含量取值為23.69 g/kg；潛在土壤侵蝕量和現(xiàn)實(shí)土壤侵蝕采用通用土壤流失方程來進(jìn)行計(jì)算[40]。

(6)其他生態(tài)服務(wù)類型價(jià)值

通過不同土地利用類型單位面積的價(jià)值量,乘以相應(yīng)的土地利用類型面積,計(jì)算得到生態(tài)服務(wù)類型的價(jià)值。參考全國[20,41]和增城臨近地區(qū)的已有研究[42],并結(jié)合實(shí)際調(diào)研,最終確定單位面積價(jià)值(表4)。

表4 不同土地利用類型單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值/(元 hm-2 a-1)

3 研究結(jié)果與分析

3.1 增城區(qū)土地利用變化

從空間分布來看(圖2),2003—2013年增城區(qū)北部均以林地和農(nóng)用地為主,中東部為增城中心城區(qū)的建設(shè)用地,中部其他區(qū)域以農(nóng)用地為主。西南部與廣州市中心城區(qū)臨近,城市化水平較高,土地利用類型以建設(shè)用地和交通用地為主。

圖2 增城區(qū)2003—2013年土地利用圖Fig.2 Land use map in Zengcheng from 2003 to 2013

表5為增城區(qū)2003—2013年各類土地利用的面積及所占比例情況,10年間建設(shè)用地和交通用地面積增加幅度最大,但截止到2013年,林地和農(nóng)用地仍是最主要的用地類型,其占總面積的比例分別為40.7%和35.3%。其次為建設(shè)用地、水體和交通用地,分別為11.8%,8.7%和3.2%；所占面積比例最小的土地利用類型是草地和裸地,分別為0.4%和0.02%。10年間,增城區(qū)林地面積增加幅度很小,僅為0.9%；且由于城市化的迅速擴(kuò)張,建設(shè)用地和交通用地增加幅度較大,分別為99.7%和123.7%；而水體、農(nóng)用地和裸地3種土地利用類型的面積均減小,尤其是農(nóng)用地減小最多,降低了17.7%,主要是由于城市化過程中大量農(nóng)田被不斷占用。

表5 2003—2013年增城區(qū)各個(gè)土地利用類型面積

3.2 增城區(qū)生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值動(dòng)態(tài)評估

圖3 2003—2013年增城區(qū)各項(xiàng)生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值 Fig.3 The values of ecological assets in Zengcheng from 2003 to 2013F:林地資源 Forest resource; WR:水體資源 Water Resource; FR:農(nóng)用地資源價(jià)值 Farmland Resource; GR:草地資源價(jià)值 Grassland Resource; C:氣體調(diào)節(jié) Climate regulation; O:有機(jī)物質(zhì)生產(chǎn) Organic matter production; N:積累營養(yǎng)物質(zhì) Nutrition matter accumulation; W:涵養(yǎng)水源 Water conservation; S:土壤保育Soil formation and protection; B:生物多樣性保護(hù) Biodiversity protection; WT:廢棄物處理 Waste Treatment; R:娛樂及文化價(jià)值 Recreation and culture value

經(jīng)測算,增城區(qū)10年間生態(tài)資產(chǎn)總值呈上升趨勢,各類自然資源價(jià)值均增加,但各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值卻均為下降趨勢。2003、2008和2013年的生態(tài)資產(chǎn)總值分別為286.4、287.9億元和330.6億元。就各單項(xiàng)生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值而言,10年間林地資源價(jià)值在生態(tài)資產(chǎn)中所占的平均比例最大,為34%；其次為農(nóng)用地資源價(jià)值和土壤保育價(jià)值,平均分別約占13%和12%；積累營養(yǎng)物質(zhì)價(jià)值平均所占比例最小,約為1%。就10年間各項(xiàng)生態(tài)資產(chǎn)動(dòng)態(tài)變化而言,農(nóng)用地和草地資源價(jià)值增加幅度最大,超過50%；氣體調(diào)節(jié)、有機(jī)物質(zhì)生產(chǎn)、土壤保育和廢棄物處理價(jià)值這幾項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值減少幅度較大,超過5%。因此,增城區(qū)在今后的發(fā)展中應(yīng)特別注重氣體調(diào)節(jié)、有機(jī)物質(zhì)生產(chǎn)、土壤保育和廢棄物處理這4類生態(tài)資產(chǎn)的保護(hù)和提升(圖3)。

3.2.1 增城區(qū)自然資源價(jià)值動(dòng)態(tài)評估

2003—2013年,各項(xiàng)自然資源價(jià)值均增加,尤其是農(nóng)用地資源價(jià)值增加幅度最大。其中,林地資源價(jià)值的增加主要主要?dú)w因于林木價(jià)值的增加；水體資源價(jià)值中,雖然水產(chǎn)品價(jià)值提升,但水資源本身價(jià)值卻減小；農(nóng)用地資源價(jià)值的增加則主要?dú)w因于農(nóng)作物產(chǎn)品價(jià)值的增加。

(1)林地資源價(jià)值

增城區(qū)2003、2008和2013年林地資源價(jià)值分別為101.93、104.68、104.32億元,增加了2.3%。其中,林木價(jià)值從3.72億元增加到6.01億元,增加了61.6%,主要是由林木種類的改變引起的；林木用地方面,雖然10年間各類林地所占比例有所變化,但其林木用地總價(jià)值幾乎不變；經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)品價(jià)值10年間變化幅度較小,增加了1.5%。

(2)水體資源價(jià)值

增城區(qū)2003、2008和2013年水體資源價(jià)值分別為16.98、18.06、17.48億元,增加了2.9%。其中,水產(chǎn)品的價(jià)值從3.12億元增加到6.01億元,但由于地表水量和地下水量的減少,水資源本身價(jià)值減少了17.2%(表6)。

表6 增城區(qū)水資源量及其價(jià)值分析

(3)農(nóng)用地資源價(jià)值

增城區(qū)2003、2008和2013年農(nóng)用地資源價(jià)值分別為30.52、38.31和51.05億元,增加了67.3%。其中,農(nóng)作物產(chǎn)品的價(jià)值從29.22億元增加到49.95億元,增加了70.9%,主要是由于技術(shù)水平的提升,單位面積的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量增加；農(nóng)作物秸稈價(jià)值則增加了15.4%(表7)。

表7 增城區(qū)農(nóng)作物秸稈價(jià)值分析

(4)草地資源價(jià)值

增城區(qū)2003、2008和2013年草地資源價(jià)值分別為18.82、9.06、45.22億元,增加了140.3%。主要是由于城市化過程中,居住小區(qū)及公園等公共場所數(shù)量增加,相應(yīng)的草地面積也隨著增加。

3.2.2 增城區(qū)生態(tài)服務(wù)價(jià)值動(dòng)態(tài)評估

2003—2013年,增城區(qū)的各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值均減小,氣體調(diào)節(jié)、有機(jī)物質(zhì)生產(chǎn)、土壤保育和廢棄物處理這4項(xiàng)服務(wù)價(jià)值下降幅度相對較大。空間分布上,氣體調(diào)節(jié)、生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)和積累營養(yǎng)物質(zhì)這三項(xiàng)生態(tài)服務(wù)均在北部和東西部地區(qū)單位面積價(jià)值較高；涵養(yǎng)水源和保育土壤這兩項(xiàng)生態(tài)服務(wù)則在北部地區(qū)單位面積價(jià)值較高。

(1)氣體調(diào)節(jié)價(jià)值

增城區(qū)2003、2008和2013年氣體調(diào)節(jié)價(jià)值分別為13.64、10.78、12.91億元,10年間減小了5.4%,單位面積最高價(jià)值則分別為21453、19808、19862元/hm2。由圖4可以看出,北部和東西部地區(qū)單位面積氣體調(diào)節(jié)價(jià)值較高,主要是由于這些區(qū)域的土地覆被類型多為森林、草地和農(nóng)田,其凈初級(jí)生產(chǎn)力高于其他幾種生態(tài)系統(tǒng)類型。中東部和南部地區(qū)單位氣體調(diào)節(jié)價(jià)值偏低,其主要土地利用類型為水體、交通用地和建設(shè)用地,凈初級(jí)生產(chǎn)力較低。

圖4 增城區(qū)氣體調(diào)節(jié)價(jià)值空間分布圖Fig.4 The spatial distribution of the values for climate regulation in Zengcheng

(2)生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)價(jià)值

增城區(qū)2003、2008和2013年生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)價(jià)值分別為4.75、3.75、4.49億元,10年間減小了5.5%,單位面積最高價(jià)值分別為7469、6896元/hm2和6763元/hm2。由圖5可以看出,空間上的分布規(guī)律與氣體調(diào)節(jié)類似,北部和東西部地區(qū)由于林地、草地和農(nóng)田分布較廣,單位面積生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)價(jià)值較高。中東部和南部地區(qū)多為水體、交通用地和建設(shè)用地,單位面積生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)價(jià)值偏低。

圖5 增城區(qū)生產(chǎn)有機(jī)質(zhì)價(jià)值空間分布圖Fig.5 The spatial distribution of the values for organic matter production in Zengcheng

(3)積累營養(yǎng)物質(zhì)價(jià)值

增城區(qū)2003、2008和2013年積累營養(yǎng)物質(zhì)價(jià)值分別為3.44、2.77、3.39億元,10年間減小了1.5%,單位面積最高價(jià)值逐漸減小,分別為7277、6640元/hm2和6534元/hm2。由圖6可以看出,北部和中部地區(qū)由于農(nóng)用地分布廣泛,單位面積積累的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)價(jià)值最高。西南部、中東部和北部地區(qū)的交通用地、水體和裸地,單位面積積累營養(yǎng)物質(zhì)價(jià)值偏低。

圖6 增城區(qū)積累營養(yǎng)物質(zhì)價(jià)值空間分布圖Fig.6 The spatial distribution of the values for nutrition matter accumulation in Zengcheng

(4)涵養(yǎng)水源價(jià)值

圖7顯示了增城區(qū)2003、2008和2013年涵養(yǎng)水源價(jià)值空間分布,其總價(jià)值分別為20.36、19.90、19.61億元,10年間減小了3.7%。林地由于土壤孔隙率和土壤深度值較高,單位面積降水貯水量較高,因此單位面積涵養(yǎng)水源價(jià)值最高,為17474元/hm2。之后依次為水體、草地和農(nóng)田,其單位面積涵養(yǎng)水源價(jià)值分別為15149、13005元/hm2和9324元/hm2。裸地、建設(shè)用地和交通用地的單位面積涵養(yǎng)水源價(jià)值最低。

圖7 增城區(qū)涵養(yǎng)水源價(jià)值空間分布圖Fig.7 The spatial distribution of the values for water conservation in Zengcheng

(5)保育土壤價(jià)值

增城區(qū)2003、2008和2013年保育土壤價(jià)值分別為36.05、42.51、33.79億元,10年間減小了6.3%,單位面積最高價(jià)值則分別為216970、267777元/hm2和213345元/hm2。由圖8可以看出,北部地區(qū)林地的植被覆蓋度高,土壤保持量大,單位面積保育土壤價(jià)值最高。其次為農(nóng)用地,單位面積保育土壤價(jià)值也相對較高,而中部和南部地區(qū)由于建設(shè)用地和交通用地所占比例較大,其單位面積保育土壤價(jià)值均很低。

圖8 增城區(qū)保育土壤價(jià)值空間分布圖Fig.8 The spatial distribution of the values for soil formation and protection in Zengcheng

(6)其他生態(tài)服務(wù)類型價(jià)值

10年間,增城區(qū)生物多樣性保護(hù)、廢棄物處理和休閑娛樂及文化這3類生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值均呈減小趨勢。2003、2008和2013年生物多樣性保護(hù)價(jià)值分別為4.02、3.86、3.88億元,10年間減小了3.5%。廢棄物處理價(jià)值分別為6.02、5.53、5.71億元,減小了5.3%。休閑娛樂及文化價(jià)值則分別為29.72、28.61、28.73億元,減小了3.3%。生物多樣性保護(hù)價(jià)值方面,林地單位面積價(jià)值最高；廢棄物處理價(jià)值和休閑娛樂及文化價(jià)值而言,水體的單位面積價(jià)值均為最高。對于交通用地,這3種生態(tài)資產(chǎn)的單位面積價(jià)值在所有土地利用類型中均為最低。

4 討論

4.1 管理對策

基于增城區(qū)的生態(tài)資產(chǎn)動(dòng)態(tài)評估結(jié)果,本研究提出了以下的生態(tài)資產(chǎn)管理對策：

(1)自然資源管理

10年間,增城區(qū)各類自然資源價(jià)值均增加,尤其是農(nóng)用地和水體資源價(jià)值增加幅度較大,這主要是由于技術(shù)水平的提高,單位面積農(nóng)產(chǎn)品和水產(chǎn)品的產(chǎn)量明顯提升。但是增城區(qū)的水資源量,尤其是地下水資源量卻明顯減少,因此在今后的發(fā)展過程中應(yīng)降低水資源的消耗和浪費(fèi),提高水資源利用效率。2003—2013年,增城區(qū)自然資源價(jià)值占生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值的比例約為62%,自然資源價(jià)值的重要地位顯而易見,因此在生態(tài)資產(chǎn)保育過程中不應(yīng)忽略自然資源的管理,應(yīng)對自然資源與生態(tài)服務(wù)實(shí)行同步管理。在增城區(qū)具體的自然資源管理過程中,應(yīng)全面掌握自然資源的基本數(shù)據(jù)與信息,建立包含多樣化、多層次的自然資源所有權(quán)體系,并對其進(jìn)行適應(yīng)性管理。

(2)生態(tài)服務(wù)監(jiān)管

10年間,增城區(qū)氣體調(diào)節(jié)、有機(jī)物質(zhì)生產(chǎn)、土壤保育和廢棄物處理的價(jià)值下降最多,由于林地的這4項(xiàng)生態(tài)服務(wù)單位面積價(jià)值相對于其他用地類型較高,因此應(yīng)盡量增加林地面積比例,豐富林種類型、調(diào)整林地結(jié)構(gòu),提升單位面積林地生態(tài)服務(wù)價(jià)值,控制建設(shè)用地和交通用地的擴(kuò)張速度。在增城區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)管理過程中首先需注重多種生態(tài)服務(wù)的權(quán)衡,例如施肥會(huì)使有機(jī)物質(zhì)生產(chǎn)、積累營養(yǎng)物質(zhì)增加,但卻會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)下降,使水體的生態(tài)服務(wù)受損；其次應(yīng)該對增城區(qū)進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)保護(hù)區(qū)規(guī)劃,依據(jù)生態(tài)功能區(qū)的主導(dǎo)功能和保護(hù)目標(biāo)實(shí)施相應(yīng)的保護(hù)措施[43]。

(3)生態(tài)資產(chǎn)保育

生態(tài)資產(chǎn)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和GDP增長的基礎(chǔ),增城區(qū)在10年間生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值增加了15%,但其相對于GDP所占的比例卻由102%下降到33%,因此在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí),要注重生態(tài)資產(chǎn)的保育。首先,應(yīng)定期評估生態(tài)資產(chǎn),及時(shí)、準(zhǔn)確、動(dòng)態(tài)地掌握增城區(qū)的生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值,為決策者提供重要參考；另外,應(yīng)注重生態(tài)資產(chǎn)的價(jià)值提升,通過轉(zhuǎn)為生態(tài)資本來實(shí)現(xiàn)其價(jià)值。增城區(qū)林地資源豐富,可將有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的林種進(jìn)行深度開發(fā)轉(zhuǎn)為生態(tài)產(chǎn)品,并通過獲得的經(jīng)濟(jì)利益帶動(dòng)生態(tài)資產(chǎn)的保護(hù),形成良性循環(huán)。對于水域的治理可通過間接利用的途徑,對生態(tài)資產(chǎn)共生功能進(jìn)行開發(fā),以開發(fā)收益反哺生態(tài)建設(shè)。最后,為了確保增城區(qū)生態(tài)資產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展[44],應(yīng)建立統(tǒng)一的生態(tài)資產(chǎn)監(jiān)管機(jī)構(gòu),其主要職能是建立增城區(qū)生態(tài)資產(chǎn)核算賬戶及數(shù)據(jù)庫,對生態(tài)資產(chǎn)的保護(hù)利用情況進(jìn)行全面統(tǒng)計(jì)；進(jìn)行生態(tài)資產(chǎn)監(jiān)管與審計(jì)[45],編制生態(tài)資產(chǎn)負(fù)債表；制定并實(shí)施與增城區(qū)生態(tài)資產(chǎn)相關(guān)的規(guī)劃、政策并進(jìn)行統(tǒng)籌管理。

(4)實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償

應(yīng)提高生態(tài)補(bǔ)償?shù)膶?shí)施效率,切實(shí)讓民眾得到補(bǔ)償和收益。對于增城區(qū),生態(tài)補(bǔ)償?shù)闹饕恋乩妙愋蛻?yīng)為林地和水體,補(bǔ)償客體是北部的自然資源和生態(tài)服務(wù)供給地區(qū),補(bǔ)償主體是政府以及南部城市化水平高的資源和服務(wù)輸入地區(qū)。具體的補(bǔ)償途徑可包括政策補(bǔ)償、資金補(bǔ)償、技術(shù)服務(wù)補(bǔ)償和人才補(bǔ)償?shù)?。其?資金補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)可依據(jù)當(dāng)?shù)氐耐恋刈饨餥46]或者實(shí)施生態(tài)建設(shè)與保護(hù)工程措施前后的居民經(jīng)濟(jì)收入差異來進(jìn)行估算。最后,應(yīng)完善生態(tài)補(bǔ)償組織管理體系,對生態(tài)補(bǔ)償?shù)男ЧM(jìn)行定期綜合評估[47]。

4.2 不足與展望

本研究基于生態(tài)資產(chǎn)內(nèi)涵,構(gòu)建了比較全面的價(jià)值評估指標(biāo)體系,但核算方法仍存在不足之處,部分核算參數(shù)由于不可獲得,僅采用全國平均值或臨近地區(qū)的值進(jìn)行替代,另外部分類型的生態(tài)服務(wù)價(jià)值采用單位面積法進(jìn)行核算,其最終價(jià)值可能無法準(zhǔn)確的體現(xiàn)真實(shí)的生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值。因此,今后的研究應(yīng)針對各項(xiàng)生態(tài)資產(chǎn)類型構(gòu)建統(tǒng)一的核算方法體系,以便于結(jié)果的加和與比較。目前我國的生態(tài)資產(chǎn)評估仍舊缺乏明晰的技術(shù)規(guī)范,本研究的生態(tài)資產(chǎn)指標(biāo)體系、核算流程與生態(tài)資產(chǎn)管理建議不僅對增城區(qū)的自然資源資產(chǎn)負(fù)債表編制和生態(tài)資產(chǎn)管理有重要的指導(dǎo)意義,也為區(qū)域生態(tài)資產(chǎn)評估技術(shù)規(guī)范的建立提供了良好的參考案例。

5 結(jié)論

總的來說,由于城市化的快速發(fā)展,2003—2013年廣州市增城區(qū)建設(shè)用地和交通用地面積大幅增加。截止到2013年,增城區(qū)生態(tài)資產(chǎn)總值為330.6億元,僅相當(dāng)于當(dāng)年該區(qū)域GDP的33%,其中自然資源價(jià)值所占的比例高于生態(tài)服務(wù)價(jià)值。10年間,生態(tài)資產(chǎn)總值呈增加趨勢,且各類自然資源價(jià)值均增加,尤其是農(nóng)用地和草地資源價(jià)值增加幅度最大；但是各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值卻均減小,其中土壤保育價(jià)值減小最為明顯。最后基于評估結(jié)果,本研究提出了相應(yīng)的自然資源管理、生態(tài)服務(wù)監(jiān)管、生態(tài)資產(chǎn)保育和實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償4個(gè)方面的管理政策與建議,從而促進(jìn)城市的全面可持續(xù)發(fā)展,同時(shí)為其他城市化區(qū)域的生態(tài)資產(chǎn)評估流程及管理政策提供借鑒案例。

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AssessmentmethodandapplicationofurbanecologicalassetsacasestudyinZengcheng,GuangzhouCity

SUN Xiao, LI Feng*

StateKeyLaboratoryofUrbanandRegionalEcology,ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China

Ecological asset values are useful in assessing ecological resources in monetary units, and can provide a scientific basis for green GDP accounting and ecological compensation applications. In this paper, we presented an indicator system for measuring ecological asset values, including natural resource values and ecological service values. Based on these measurement indicators, we comprehensively calculated the values of ecological asset indicators and analyzed their spatio-temporal dynamics by using the Zengcheng District of Guangzhou as a case study. Furthermore, we presented relevant countermeasures and suggestions for more sustainable ecological asset management through integrative analysis of social-economic development and ecological asset dynamics. The results showed that the total ecological asset values of Zengcheng in 2003, 2008, and 2013 were 28.64, 28.79, and 33.06 billion yuan, respectively. The natural resource value and ecosystem service value on average accounted for 62% and 38%, respectively, of the total ecological asset value. The values of all types of natural resources increased during the past 10-year period, and the values for agricultural land and grassland resources increased the most. However, the values for ecosystem services have been consistently decreasing, among which the soil conservation value decreased the most. According to these findings in Zengcheng, we presented relevant ecological asset management recommendations from the perspectives of natural resource management, ecological service supervision, ecological asset conservation, and ecological compensation applications. Overall, the indicator measurement system and evaluation method for comprehensive urban ecological asset assessment and management presented in this study not only guides the development of natural balance sheets and ecological asset management of Zengcheng, but also provides a good reference for the establishment of technical specifications for regional ecological asset assessments.

land use; ecological assets value; indicator system; management

國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(71533004)；國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(71273254)；中國科學(xué)院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃項(xiàng)目(KFJ-EW-STS-002- 7)

2016- 06- 22; < class="emphasis_bold">網(wǎng)絡(luò)出版日期

日期:2017- 04- 25

*通訊作者Corresponding author.E-mail: lifeng@rcees.ac.cn

10.5846/stxb201606221223

孫曉,李鋒.城市生態(tài)資產(chǎn)評估方法與應(yīng)用——以廣州市增城區(qū)為例.生態(tài)學(xué)報(bào),2017,37(18):6216- 6228.

Sun X, Li F.Assessment method and application of urban ecological assets: a case study in Zengcheng, Guangzhou City.Acta Ecologica Sinica,2017,37(18):6216- 6228.