阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估初探

熊宇斐

摘 要：新疆阿勒泰地區(qū)自然資源豐富，是新疆北部乃至全疆的能量資源聚集地，由于人類活動以及自然災(zāi)害的影響，阿勒泰地區(qū)生態(tài)遭到一定程度的破壞。為阿勒泰地區(qū)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，維持阿勒泰地區(qū)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定，對阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進行評估，了解現(xiàn)階段阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化情況，實現(xiàn)環(huán)境資源的可持續(xù)利用和高效管理提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：新疆；阿勒泰；生態(tài)系統(tǒng)；生態(tài)環(huán)境

中圖分類號：X820 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）33-0058-05

Abstract： Altay region of Xinjiang is rich in natural resources， and it is a gathering place of energy resources in northern Xinjiang and even the whole of Xinjiang. Due to the impact of human activities and natural disasters， the ecology of Altay region has been damaged to a certain extent. In order to keep the ecological sustainable development and maintain the stability of ecological environment in Altay area， the value of ecosystem services in Altay region was evaluated and the changes of ecosystem service value in Altay area at the present stage were understood， so as to to provide a scientific basis for the achievement of the sustainable use and efficient management of environmental resources.

Keywords： Xinjiang； Altay； ecosystem； ecological environment

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能給人類生存提供保障，然而日益發(fā)展的需求和對生態(tài)環(huán)境的不合理利用，導(dǎo)致生態(tài)遭到嚴重破壞，生態(tài)系統(tǒng)價值評估給公眾一種簡潔明了方式向公眾提供生態(tài)環(huán)境信息，為保護生態(tài)環(huán)境提供科學(xué)管理奠定基礎(chǔ)[1-2]。

新疆阿勒泰地區(qū)自然資源豐富，水資源，土地資源、森林資源、草原資源、礦產(chǎn)資源、在新疆均占重要地位[3]。但近幾年來，阿勒泰地區(qū)工業(yè)發(fā)展迅速，阿勒泰地區(qū)遭受著大氣污染、草地退化、沙漠化等生態(tài)問題突出[4-5]。同時旅游項目的不合理開發(fā)，致使污染嚴重，環(huán)境承載力超負荷，造成生態(tài)系統(tǒng)嚴重破壞。社會經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境之間關(guān)系十分密切，生態(tài)環(huán)境的破壞制約著當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展?；谝陨蠁栴}我們對阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進行評估，了解現(xiàn)階段阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化情況。為阿勒泰地區(qū)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，維持阿勒泰地區(qū)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定，實現(xiàn)環(huán)境資源的可持續(xù)利用和高效管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

阿勒泰地區(qū)位于新疆維吾爾自治區(qū)北部，阿爾泰山南麓，風(fēng)光秀麗，行政隸屬于伊犁哈薩克自治州，位于新疆最北部與俄羅斯、蒙古、哈薩克斯坦等國交界，總面積11.7萬km2，約占新疆總土地面積的7%，人口約60.23萬，僅占全疆的1.3%。另外該區(qū)自然風(fēng)光多樣，景色優(yōu)美，旅游資源極其豐富，它的存在對自然環(huán)境乃至人類活動產(chǎn)生著深刻影響[6-7]。該區(qū)為全國三大牧區(qū)之一，具有豐富的草原資源，是新疆重要的畜牧業(yè)基地。豐富的水資源也是鄰近的克拉瑪依、東準噶爾油田、甚至烏魯木齊經(jīng)濟發(fā)展需水的命脈。豐富的資源促進經(jīng)濟的發(fā)展，對穩(wěn)定邊境具有深遠意義，同時具有特殊的戰(zhàn)略地位[8]。

2 數(shù)據(jù)獲取和研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究以Costanza[9]對全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的部分成果為參考，建立關(guān)系模型求出年均變化率，計算2000、2005、2010年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)單位面積價值。結(jié)合謝高地[10-11]建立的中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價值表的基礎(chǔ)上，利用ArcGIS10.0平臺對阿勒泰地區(qū)土地覆蓋遙感圖進行數(shù)據(jù)提取，得到研究區(qū)不同土地利用類型面積數(shù)據(jù)，計算阿勒泰地區(qū)2000、2005、2010年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值量。

2.2 研究方法

2.2.1 年均變化率

基于Costanza[9]等2014年在《全球變化》上發(fā)表的文章，根據(jù)已有1997年、2011年全球生態(tài)系統(tǒng)的各項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的單位價值，建立關(guān)系方程，計算出年均變化率：

A（1+x）n=B （1）

x=B*A^n-1 （2）

式中A為基準年，B為目標年，X為年均變化率，目標年與基準年相差年數(shù)為n。以2007年單位價值作為基準年，2011年單位價值作為目標年，求出變化率X。

2.2.2 各年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)單位面積價值計算

根據(jù)公式（1），將目標年分別設(shè)定為2000年、2005年、2010年，計算出各年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的單位面積服務(wù)價值。

2.2.3 阿勒泰地區(qū)各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值量的計算

將阿勒泰地區(qū)不同陸地生態(tài)系統(tǒng)面積和對應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值，根據(jù)公式（3）求出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值量：

S*P=T （3）

S為阿勒泰地區(qū)不同陸地生態(tài)系統(tǒng)面積，P為生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值，T為阿勒泰地區(qū)最后各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價質(zhì)量。

3 結(jié)果與分析

3.1 以Costanza的單位價值為參考計算不同年份單位價值

Costanza[9]等2014年在《全球變化》上發(fā)表的文章，將全球生態(tài)系統(tǒng)分為海洋系統(tǒng)和陸地系統(tǒng)，其中將陸地生態(tài)系統(tǒng)分為九個子系統(tǒng)。文中列出1997年、2011年全球生態(tài)系統(tǒng)的各項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的單位價值通過公式（2）計算得出年均變化率，如表1。

在表1中，1997年-2011年生態(tài)系統(tǒng)中各項服務(wù)價值呈現(xiàn)遞增狀態(tài)，并且求出的變化率均為正值，在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值年增長量最高8555（2007$/ha/yr），湖泊河流年均增長量最少56（2007$/ha/yr）。年均變化率最大的為農(nóng)田31.07%，最小為湖泊僅0.46%。

1997年-2011年生態(tài)系統(tǒng)中各項服務(wù)價值呈現(xiàn)遞增的原因主要因為，在1997年Costanza[12]等人估算了每種生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值，當時只是估算值具有不確定性，估算結(jié)果只代表一個最低值，隨著科學(xué)進步（1）進一步研究和評估更廣泛的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)領(lǐng)域。盡管1997年在計算的過程中力求全面，但還會漏掉很多服務(wù)項目，沒有對這些服務(wù)項目進行充分研究。當獲取更多的數(shù)據(jù)資料時，所估計的價值就會提高。（2）體現(xiàn)更接近現(xiàn)實的生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)及其相互依存狀態(tài)。很多情況下，價值是基于當前人們對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的支付意愿得出的，人們的偏好可能并未充分體現(xiàn)社會公正、生態(tài)可持續(xù)以及其他重要目標。假如我們真的生活在一個生態(tài)可持續(xù)的、社會公正的世界里，而且在這個世界里每個人對他們與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的聯(lián)系有很好理解，那么市場價格和支付意愿調(diào)查都可能產(chǎn)生與現(xiàn)在不同的結(jié)果，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增加。（3）隨著生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在未來會面臨更大壓力并變得“稀缺”，人類活動對植被破環(huán)、環(huán)境污染等問題影響著生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，這也是導(dǎo)致價值增加的原因。

在本研究中選用陸地生態(tài)系統(tǒng)的單位面積服務(wù)價值進行研究。根據(jù)表1中的1997年、2011年單位面積價值量與年均變化率運用公式（1）求得2000年、2005年、2010年的單位面積價值（表2）。

表2可看出，各項生物群落的單位價值在這三年中呈現(xiàn)遞增狀態(tài)。2000年各生態(tài)系統(tǒng)單位價值由大至小排序為：濕地>湖泊>森林>草場>農(nóng)田。2005年排序與2000年相同。值得關(guān)注的是2010年發(fā)生了變化，依次為濕地>湖泊>農(nóng)田>森林>草場。由此可知在2010年農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價值增加最快。

3.2 以謝高地單位面積價值為參考計算不同年份單位價值

謝高地等人參考Costanza等1997年《自然》雜志上發(fā)表的“全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值和自然資本”中估計了各種生態(tài)系統(tǒng)的各項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，同時在對我國200位生態(tài)學(xué)者進行問卷調(diào)查的基礎(chǔ)上，建立了中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價值表（表3）。

謝高地等人在2002年的分析中將生態(tài)服務(wù)劃分為氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、土壤形成與保護、廢物處理、生物多樣性維持、食物生產(chǎn)、原材料生產(chǎn)、休閑娛樂共9類。并且得出各類生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值，將2002年的生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價值帶入公式（1）中，分別求出2000年、2005年、2010年的服務(wù)單價，所計算出的單位面積服務(wù)價值呈逐年遞增的狀態(tài)，如表4。

3.3 阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值變化分析

科學(xué)合理的對阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估，為維持阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定具有重要的科學(xué)意義。利用ArcGIS10.0平臺對阿勒泰地區(qū)土地覆蓋遙感圖進行數(shù)據(jù)提取，得到研究區(qū)不同土地利用類型面積數(shù)據(jù)。

由表5可知阿勒泰地區(qū)2000年-2010年各不同土地類型面積都呈現(xiàn)增加的現(xiàn)象。將Costanza和謝高地兩者的各生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)單價，與阿勒泰地區(qū)不同年份各生態(tài)系統(tǒng)土地類型面積相乘求出的生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價值，比較分析2000年、2005年、2010年三年阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化情況。（圖1、圖2）

圖1以Costanza單位價值推算出的2000年、2005年、2010年的生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價值為基準，分別求出的阿勒泰地區(qū)2000-2010年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價質(zhì)量。2000年-2010年阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值量呈穩(wěn)定持續(xù)增長的狀態(tài)，大小依次是2010>2005>2000。其中2005年比2000年增長了849.98億元，2010年比2005年增長了2063.03億元，增長幅度較大。

圖2以謝高地2000年、2005年、2010年的生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價值為基準，計算出阿勒泰地區(qū)三年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價質(zhì)量。結(jié)果同樣顯示2000年-2010年阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值量呈穩(wěn)定持續(xù)增長的狀態(tài)，2005年較2000年增長了835.11億元，2010年較2005年增長了1855.31億元。

分析結(jié)果顯示，以Costanza和謝高地兩種不同單位面積價值分別求出的阿勒泰地區(qū)2000年、2005年、2010年三年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值總量呈增長狀態(tài)，說明阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值也在提高，阿勒泰地區(qū)生態(tài)環(huán)境在變好。但為何阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價值是增加的，我們分析其提高的原因（圖3）。

圖3中，除B草地面積2000年-2005年面積呈遞增狀態(tài)，2005年-2010年出現(xiàn)草場退化現(xiàn)象。D荒漠面積2000年至2010年面積呈遞減狀態(tài)，其余生態(tài)系統(tǒng)不同類型面積都是逐年遞增狀態(tài)。根據(jù)上文分析結(jié)果，在利用公式計算出Costanza和謝高地單位面積服務(wù)價值在2000年、2005年、2010年也是逐年增長，說明單位面積服務(wù)價值和不同生態(tài)系統(tǒng)面積兩者同時增加是導(dǎo)致阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價值增長的主要原因。為進一步驗證結(jié)果的準確性，我們將以Costanza研究中2011年單位面積服務(wù)價值為基準，與阿勒泰已知的三年生態(tài)系統(tǒng)不同類型面積相乘，計算在單位價值不變得情況下，僅面積增長時阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總服務(wù)價值的變化情況，如圖4。

在單位面積服務(wù)價值不變，面積發(fā)生增長的情況下，阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值總量也呈增加趨勢。2005年較2000年增長了298.10億元，2010較2005增長了237.76億元，說明各生態(tài)系統(tǒng)的面積增加是使阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價值增長的重要原因。

經(jīng)對比分析，圖1、圖2顯示在單位價值和面積兩者都增長的情況下，阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價值是逐年增加的，圖4表明，在單位價值不變的情況，只是阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)不同類型面積增長，該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價值也是在增加的，結(jié)果表明該地區(qū)生態(tài)環(huán)境往好的趨勢發(fā)展。

4 結(jié)論

綜合以上對阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價值的分析，得出以下結(jié)論：

（1）新疆阿勒泰地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是有價值的，并且2000年-2010年該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價值逐年遞增。分別以Costanza，謝高地的單位積價值為基準計算出2000年、2005年、2010年生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價值， 2000年-2010年年均增長率為15.13%，15.43%。在單位價值不變，面積發(fā)生變化時計算三年生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價值結(jié)果為3955.07億元，4253.16億元，4490.92億元，2000年-2010年年均增長率為1.28%。

（2）該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價值變化的原因，首先，各生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價值在逐年增加。其次，各生態(tài)系統(tǒng)的面積也在增加。再次，通過分析，單位價值不變情況下，面積的增加是導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價值增加的主要原因。

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