堰塘生態(tài)價(jià)值量化分析與工程應(yīng)用

頡文怡 張馨月 闞韜 辜彬

摘要：指出了隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需建設(shè)用地的增加，區(qū)域生態(tài)安全受到嚴(yán)重威脅，大型工程項(xiàng)目的建設(shè)，使得土地利用類型發(fā)生變化，直接導(dǎo)致生態(tài)服務(wù)價(jià)值損失。堰塘作為成都平原獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)，不僅具有生產(chǎn)生活服務(wù)功能，更是在凈化空氣、小氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)等方面具有重要貢獻(xiàn)?；贑ostanza提出的生態(tài)服務(wù)價(jià)值理論，以四川盆地為生態(tài)大區(qū)，對(duì)當(dāng)量因子進(jìn)行了修正，提出了一套適用于成都平原堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值系數(shù)，并結(jié)合成都天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目規(guī)劃區(qū)域，進(jìn)行了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算。結(jié)果表明：項(xiàng)目建設(shè)前后，堰塘生態(tài)系統(tǒng)總面積減少24.98hm2，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值損失高達(dá)370.62億元。以該量化數(shù)據(jù)為依據(jù)，給出了生態(tài)補(bǔ)償建議，為項(xiàng)目地綠地系統(tǒng)規(guī)劃、邊坡生態(tài)防護(hù)、人工濕地建設(shè)、生態(tài)建筑設(shè)計(jì)等提供了規(guī)劃設(shè)計(jì)參數(shù)。此外，大尺度的生態(tài)服務(wù)價(jià)值核算理論，通過區(qū)域生態(tài)背景校正，與大型工程項(xiàng)目相結(jié)合，為工程項(xiàng)目生態(tài)建設(shè)提供了一種新的方法論。

關(guān)鍵詞：大型工程項(xiàng)目;當(dāng)量因子;堰塘生態(tài)系統(tǒng);生態(tài)服務(wù)價(jià)值

中圖分類號(hào)：X171

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-9944（2018）10-0001-04

1引言

隨著國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)大發(fā)展，大型工程建設(shè)項(xiàng)目層出不窮。黨的“十九大”以來，生態(tài)文明建設(shè)越來越受到重視。在成都市區(qū)位優(yōu)勢(shì)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的形勢(shì)下，雙流國(guó)際機(jī)場(chǎng)已經(jīng)不能滿足社會(huì)的需求，隨之應(yīng)運(yùn)而生的是占地54km2的成都天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)。項(xiàng)目在滿足功能性的同時(shí)，響應(yīng)國(guó)家和民眾的需求，重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)。項(xiàng)目地主要以農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為主，其特征要素主要有農(nóng)田、河流、灌渠和數(shù)量眾多的堰塘。堰塘作為成都平原農(nóng)耕一社會(huì)一人居系統(tǒng)中的重要組成部分，成為川西平原的特色景觀系統(tǒng)，千百年來已成為一種自然資源，具有社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值，現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)其只有一些定性認(rèn)識(shí)，但沒有定量的測(cè)度，為了滿足大型工程建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)保護(hù)和生態(tài)建設(shè)的工程需求，以項(xiàng)目規(guī)劃區(qū)內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)要素之一，堰塘為研究對(duì)象，在綜述堰塘價(jià)值的基礎(chǔ)上，嘗試以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值理論為依托，在大型工程項(xiàng)目的尺度下（小于100km2），量化堰塘的價(jià)值，以期為大型工程項(xiàng)目生態(tài)環(huán)境評(píng)估、生態(tài)保護(hù)規(guī)劃、生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)，也為其他工程項(xiàng)目生態(tài)建設(shè)提供借鑒。

2堰塘價(jià)值研究

堰塘是古時(shí)候人們?yōu)榱司徑夂导編淼碾[患，并且利用當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛捕藿ǖ乃O(shè)施。堰塘在生物多樣性保護(hù)方面有著很高的價(jià)值。它可以給瀕危生物提供棲息地。同時(shí)，為了保護(hù)水環(huán)境，在凈化水質(zhì)方面也有著一定的意義。此外，堰塘可以供給人類生活所必需的產(chǎn)品，也可以提供休閑娛樂的場(chǎng)所，有著一定的文化價(jià)值。在歐洲，也有數(shù)量龐大的堰塘，很多學(xué)者在意識(shí)到堰塘的生態(tài)及其文化價(jià)值后，發(fā)起了堰塘保護(hù)活動(dòng)，并在2004年成立了歐洲塘保護(hù)網(wǎng)絡(luò)（EPCN），每年都會(huì)定期舉辦學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，旨在讓越來越多的人重視并保護(hù)堰塘。

堰塘作為川西平原獨(dú)具特色的生態(tài)系統(tǒng)，生態(tài)服務(wù)功能在整個(gè)系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)中具有重要作用。作為一種自然環(huán)境資源，其包含有多種價(jià)值，目前對(duì)堰塘的重要生態(tài)價(jià)值及管理保護(hù)的問題認(rèn)識(shí)不足，研究太少，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)占用地的擴(kuò)張，將堰塘填埋的行為越來越多，堰塘的數(shù)量急劇下降，為了滿足生態(tài)建設(shè)項(xiàng)目的需求，需要構(gòu)建該區(qū)域堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)價(jià)體系，定量評(píng)估該區(qū)域堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及價(jià)值。

3堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值

3.1生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值

在可持續(xù)發(fā)展視閾下自然環(huán)境不因時(shí)間的流逝而損失，如果經(jīng)濟(jì)活動(dòng)導(dǎo)致自然資本減少，應(yīng)該計(jì)算出它的成本，生態(tài)系統(tǒng)可以給人們提供大量的生產(chǎn)、生活物質(zhì)，計(jì)算其生態(tài)服務(wù)價(jià)值就很有意義。最早對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的研究可以追溯到20世紀(jì)70年代，Costanza等的研究結(jié)果為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值提供了估算依據(jù)。本研究主要采用Costanza等研究成果中的生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價(jià)值計(jì)算方法。

區(qū)域單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值：

Cvi=eixEa? ? （1）

式（1）中：Cvi為單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值;ei為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子;Ea為單位某種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

區(qū)域生態(tài)服務(wù)價(jià)值：

Ves=∑（Ai×Cvi） （2）

式（2）中：Ves為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量;Ai為生態(tài)系統(tǒng)面積;Cvi為單位面積牛態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。

但是Costanza等研究的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值是以歐美發(fā)達(dá)國(guó)家為主的，不能完全反映全球生態(tài)系統(tǒng)，而且它的研究對(duì)于耕地的估算數(shù)據(jù)太低，對(duì)于濕地的估算數(shù)據(jù)又太高。因此，為了很好地解決這一問題，我國(guó)的謝高地等在Costanza研究的基礎(chǔ)上，對(duì)國(guó)內(nèi)的200多位生態(tài)學(xué)家進(jìn)行了問卷調(diào)查，并且在2003年制定出了中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表，并于2007年進(jìn)行了修訂。由于Costanza等對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的估算是基于全球尺度的，用在區(qū)域內(nèi)會(huì)存在一定的偏差，而謝高地等的研究也是有一定的局限性，他們研究的區(qū)域主要是中國(guó)北方地區(qū)。堰塘是社會(huì)一經(jīng)濟(jì)一自然相統(tǒng)一的生態(tài)系統(tǒng)，考慮到研究區(qū)的實(shí)際情況，在前人研究的基礎(chǔ)上，首先對(duì)研究區(qū)內(nèi)堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表進(jìn)行系數(shù)修正，以期更能體現(xiàn)堰塘生態(tài)系統(tǒng)的區(qū)域性特點(diǎn)。

3.2當(dāng)量因子的修正

由于生態(tài)系統(tǒng)的差異性和社會(huì)對(duì)其服務(wù)提供的支付有所不同，基于中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表，通過對(duì)生物生產(chǎn)力和社會(huì)支付進(jìn)行區(qū)域性修正，分別以生物生產(chǎn)力和社會(huì)支付能力以及支付意愿來表示，提出一套可以應(yīng)用于區(qū)域小尺度下的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算方法，評(píng)估的結(jié)果可以用在生態(tài)補(bǔ)償?shù)难芯恐小?/p>

3.2.1生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整

3.2.1.1功能性調(diào)整

謝高地在2005年計(jì)算了中國(guó)各省份的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生物量因子，其中四川省農(nóng)田生物量因子為1.35，由于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)在研究區(qū)域內(nèi)所占比重最大，考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性，以農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生物量因子來代表堰塘生態(tài)系統(tǒng)的生物量因子，因此本研究在對(duì)堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行修正時(shí)選取1.35作為生物量因子，選取對(duì)應(yīng)的生物量因子進(jìn)行修正，可以提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值核算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2.1.2經(jīng)濟(jì)性調(diào)整

Costanza等和謝高地等的研究成果都是通過對(duì)大尺度范圍的調(diào)查，研究了公民對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的支付意愿。山于經(jīng)濟(jì)水平和收入狀況的不同，就會(huì)使同一種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值產(chǎn)生很大的差別，所以，應(yīng)該從時(shí)間、區(qū)域等因素人手，才能更加精確地反映生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。因此，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值經(jīng)濟(jì)性系數(shù)是用支付偏好和支付能力來校正。

（1）支付偏好系數(shù)。支付偏好是指將區(qū)域內(nèi)居民和全國(guó)公民為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提供支付意愿的一個(gè)對(duì)比情況，考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性，本研究采用王慶日在《城市綠地的價(jià)值及其評(píng)估研究》中引入的通過構(gòu)建社會(huì)發(fā)展階段指數(shù)來表示居民對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的支付意愿，將皮爾生長(zhǎng)曲線模型進(jìn)行簡(jiǎn)化來表示社會(huì)發(fā)展的階段性特征，再用恩格爾系數(shù)表示區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，兩者進(jìn)行一些轉(zhuǎn)換后生成皮爾曲線與恩格爾系數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而表示出在一定的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平條件下，區(qū)域內(nèi)居民對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的支付意愿，公式為： 式（3）、（4）中：En為恩格爾系數(shù);Ri為四川省農(nóng)村居民生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)支付意愿;Rm為全國(guó)居民生態(tài)系統(tǒng)支付意愿。

本研究區(qū)域內(nèi)的居民類型為農(nóng)村居民，所以根據(jù)《2016年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》和《2016年四川省國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》可以得到2016年全國(guó)居民的恩格爾系數(shù)為30.1%，四川省農(nóng)村居民的恩格爾系數(shù)為38.1%。通過公式計(jì)算后可得四川省農(nóng)村居民生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)支付意愿為40.72%，全國(guó)居民生態(tài)系統(tǒng)支付意愿為57.99%，所以研究區(qū)域的支付偏好系數(shù)為70.22%。

（2）支付能力系數(shù)。居民為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行支付是通過個(gè)體為單位，支付能力是隨著生產(chǎn)水平的增加而增加的。支付能力系數(shù)既為研究區(qū)域內(nèi)居民人均支付能力與全國(guó)人均支付能力的比較情況，本研究選取人均GDP的比值作為支付能力系數(shù);公式為：

式（5）中：GDPi為四川省人均地區(qū)生產(chǎn)總值;GDPm為全國(guó)人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值。所以得到研究區(qū)域的支付能力系數(shù)為0.75。

3.2.2區(qū)域堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子修正結(jié)果

根據(jù)對(duì)生物量因子和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子的計(jì)算，對(duì)研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子進(jìn)行修正。研究地主要生產(chǎn)水稻，以水稻的產(chǎn)量為基準(zhǔn)，計(jì)算當(dāng)?shù)剞r(nóng)田的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，進(jìn)一步確定了當(dāng)量因子表。修正后與修正的相比，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能中水源涵養(yǎng)和廢物處理功能明顯提高，結(jié)果見表l。

3.3生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值計(jì)算

3.3.1堰塘生態(tài)服務(wù)系統(tǒng)單位面積食物生產(chǎn)功能價(jià)值

根據(jù)謝高地等對(duì)當(dāng)量因子的解釋，堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子是指生態(tài)系統(tǒng)提供的生態(tài)服務(wù)相對(duì)貢獻(xiàn)大小的潛在能力，其中1個(gè)當(dāng)量因子的經(jīng)濟(jì)價(jià)值等于這個(gè)區(qū)域1hm2農(nóng)田的平均產(chǎn)量的市場(chǎng)價(jià)值的l/7。具體公式如下：

Ea=1/7×Ti/Mi

（6）

式（6）中：Ea為單位面積農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提供食物生產(chǎn)服務(wù)功能的經(jīng)濟(jì)價(jià)值（元/hm2）;Ti為每年的糧食經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值（元）;M/為研究區(qū)每年糧食種植面積（hm2）。

根據(jù)《2016年成都市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，2016年全年糧食作物播種面積36.6萬hm2，糧食產(chǎn)量230.2萬t，糧食平均價(jià)格選取的是收購(gòu)價(jià)格，為2. 65元/kg，計(jì)算得出研究區(qū)域內(nèi)1個(gè)生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子為23 81. 07元/hm2。

3.3.2單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值的確定

根據(jù)上述公式（1），計(jì)算可得堰塘生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值，結(jié)果見表2。

3.3.3生態(tài)服務(wù)價(jià)值的確定

根據(jù)上述公式（2），基于單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與生態(tài)系統(tǒng)面積進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算可得，機(jī)場(chǎng)建設(shè)前，現(xiàn)有堰塘總面積為27.05hmz，場(chǎng)址內(nèi)堰塘生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值為401.33億元。機(jī)場(chǎng)建成后，堰塘面積縮減到2.07hm2，計(jì)算可得，剩余堰塘生態(tài)服務(wù)價(jià)值為30.71億元。

因此，隨著機(jī)場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施，機(jī)場(chǎng)建設(shè)將占用場(chǎng)址內(nèi)堰塘生態(tài)系統(tǒng)，使場(chǎng)址內(nèi)堰塘利用格局發(fā)生巨大變化，通過計(jì)算得出，機(jī)場(chǎng)建成后堰塘的面積減少了24.98hm2，堰塘生態(tài)服務(wù)系統(tǒng)價(jià)值減少了370.62億元。

3.4生態(tài)建設(shè)建議

針對(duì)機(jī)場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目對(duì)周邊堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能造成的不利影響，提出了如下兩點(diǎn)生態(tài)建設(shè)建議。

（1）就地補(bǔ)償。通過合理的規(guī)劃門戶景觀區(qū)和其他綠化區(qū)域，盡可能打造場(chǎng)址區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)，利用低影響開發(fā)技術(shù)，將蓮花水庫(kù)和剩余堰塘進(jìn)行串聯(lián)，將其打造成為小型濕地，以便進(jìn)行生態(tài)凈化以及調(diào)控雨洪，來補(bǔ)償機(jī)場(chǎng)建設(shè)中的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的損失。

（2）異地補(bǔ)償。通過場(chǎng)址內(nèi)部的合理規(guī)劃與就地補(bǔ)償措施，仍有部分生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的損失未得到補(bǔ)償，故采用異地補(bǔ)償?shù)姆绞?，通過創(chuàng)建新的生態(tài)系統(tǒng)或者提升其他生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量，達(dá)到區(qū)域生態(tài)平衡。應(yīng)考慮生境連通性、生境質(zhì)量等方面，應(yīng)在機(jī)場(chǎng)場(chǎng)址范圍外選擇合適的地點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，主要選擇創(chuàng)建林地生態(tài)系統(tǒng)和濕地生態(tài)系統(tǒng)，或?qū)U棄的荒地、難利用的土地改造成為林地或濕地。

4結(jié)論

基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，提出了針對(duì)大型項(xiàng)目建設(shè)生態(tài)價(jià)值量化的新思路，以天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)為例，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子進(jìn)行了區(qū)域修正，定量分析了機(jī)場(chǎng)建設(shè)過程前后堰塘生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的變化，得出以下結(jié)果。

（1）嘗試從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值角度量化了成都平原背景下獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)——堰塘生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值，為工程建設(shè)項(xiàng)目生態(tài)建設(shè)提供了一種方法論。

（2）提出了當(dāng)量因子修正表.對(duì)中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量表進(jìn)行了功能性和經(jīng)濟(jì)性調(diào)整，前者以生物生產(chǎn)量表示，修正后以社會(huì)支付能力與支付意愿表示，結(jié)合四川省的實(shí)際情況，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子表進(jìn)行了區(qū)域性校正。

（3）在修正后的生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)量因子表的基礎(chǔ)上，核算了機(jī)場(chǎng)建設(shè)區(qū)建設(shè)前后堰塘生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值，方法與結(jié)果為機(jī)場(chǎng)等大型工程項(xiàng)目的生態(tài)建設(shè)具體工程項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了生態(tài)環(huán)境保護(hù)依據(jù)。