西北土地生態(tài)系統(tǒng)服務價值評價

劉明 郭曉星

摘要：生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估是自然資源資產(chǎn)核算和生態(tài)補償?shù)囊罁?jù)，近年來生態(tài)系統(tǒng)服務價值研究已引起了人們的廣泛重視。西北地區(qū)是全國土地生態(tài)服務功能脆弱區(qū)，同時也是我國土地后備資源的富集區(qū)，研究其土地生態(tài)系統(tǒng)價值有一定的現(xiàn)實意義。目前還沒有一致認可的土地生態(tài)價值評估方法，文章對土地生態(tài)價值評價方法進行了梳理，綜合生態(tài)價值系數(shù)法以及生態(tài)價值當量因子法對西北地區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)價值進行評估。根據(jù)評估結果得出西北五省區(qū)的生態(tài)服務價值都有所上升，且西北五省區(qū)整體的人均生態(tài)服務價值高于全國水平，但值得注意的是，西北五省區(qū)存在耕地生態(tài)系統(tǒng)服務萎縮、草地退化等生態(tài)問題。應從以下幾個方面對土地進行整治：出臺相關法律法規(guī)；引導多渠道資金流向土地整治；依托技術創(chuàng)新土地整治；鼓勵公眾參與土地整治。

關鍵詞：生態(tài)系統(tǒng)服務價值；生態(tài)價值系數(shù)法；生態(tài)價值當量因子法；西北地區(qū)

中圖分類號：F205 文獻標識碼：A 文章編號：1004-1494（2018）04-0082-09

聯(lián)合國千年生態(tài)評估報告（MA）的分類中生態(tài)系統(tǒng)服務包括有形的物質產(chǎn)品供給和無形的服務提供兩方面，主要分為供給服務、調節(jié)服務和文化服務，以及維持其他服務所必須的支持服務。土地利用是人類從自然界獲取惠益，得到生命支持產(chǎn)品和服務的主要來源。與此同時，土地利用也意味著人類根據(jù)土地的自然特點，按照一定的經(jīng)濟與社會目的，采取生物、技術等手段對土地開展長期性和周期性的經(jīng)營管理與治理。人類在土地上的長期經(jīng)營活動對土地覆蓋狀況產(chǎn)生較大影響，同時推動土地生態(tài)系統(tǒng)服務的提供能力發(fā)生重要變化。

西北地區(qū)總體占我國國土面積比例及其人均土地面積較高，但由于自然條件以及長期生產(chǎn)生活活動對土地生態(tài)系統(tǒng)的干預，土地生態(tài)系統(tǒng)服務密度低，是全國土地生態(tài)系統(tǒng)服務脆弱區(qū)。客觀評價西北地區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)服務價值，是揭示土地生態(tài)系統(tǒng)服務功能下降的推動因子的重要環(huán)節(jié)和基礎。本文參照聯(lián)合國千年生態(tài)系統(tǒng)評估報告的概念框架，借鑒國內外學者對陸地生態(tài)系統(tǒng)的研究成果，對西北地區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)服務價值依據(jù)全國2008年土地普查材料等公開數(shù)據(jù)進行評估。由于西北地區(qū)內部各區(qū)域土地資源的差異化特點，對西北五省區(qū)分別評估，在必要時分五省區(qū)、西北地區(qū)總體和全國做比較分析。

一、土地生態(tài)價值評價方法

（一）內涵范圍

按照對生態(tài)系統(tǒng)服務的定義，土地生態(tài)系統(tǒng)服務是指土地生態(tài)系統(tǒng)通過其結構過程和功能直接或間接提供生命支持產(chǎn)品和服務。從狹義看，土地生態(tài)系統(tǒng)似乎僅包括人類以土地（生態(tài)系統(tǒng)）得到或生產(chǎn)出支持生命所必須的產(chǎn)品，否則若包括“服務”，即有同義反復之嫌。也有觀點認為生態(tài)系統(tǒng)服務一般是指生命支持功能，而不包括生態(tài)系統(tǒng)功能及其提供的產(chǎn)品。但最終，“產(chǎn)品”“服務”均由生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮功能而產(chǎn)生，產(chǎn)品、服務與功能密切相關。Costanza等將生態(tài)系統(tǒng)提供的產(chǎn)品和服務統(tǒng)稱為生態(tài)系統(tǒng)服務。首次使用生態(tài)系統(tǒng)服務功能的“Service”一詞著者所羅列自然生態(tài)系統(tǒng)對人類的環(huán)境服務功能包括害蟲控制、昆蟲授粉、漁業(yè)、土壤形成、水土保持、氣候調節(jié)、洪水控制、物質循環(huán)與大氣組成等。

（二）土地生態(tài)系統(tǒng)服務是一種動態(tài)變化過程

土地生態(tài)系統(tǒng)過程由于自然內部規(guī)律以及人類活動的干擾，其結構過程由自然條件內在決定的生態(tài)系統(tǒng)部分與人為控制生態(tài)系統(tǒng)部分的此消彼長。生產(chǎn)的技術變化與人類生活方式變化，這些均影響土地生態(tài)系統(tǒng)提供生命支持產(chǎn)品與服務的功能。

1.土地類型變化的影響。土地利用類型變化將影響生態(tài)系統(tǒng)的能量交換、水分循環(huán)、土壤侵蝕與堆積、生物地球化學循環(huán)等生態(tài)過程，從而改變生態(tài)系統(tǒng)提供的服務。在西北干旱地區(qū)，由于糧食作物、牧草等產(chǎn)品的服務供給受到土地營養(yǎng)、水分不足而經(jīng)常不能滿足人們生活需要，引起人們砍伐森林，對草地等植被過度攝取而獲得食物、燃料與建材等，導致土壤過度流失、植被組成變化、植被覆蓋下降和區(qū)域氣候變化等，在長期歷史中形成大規(guī)模的土地荒漠化，極大弱化了土地生態(tài)系統(tǒng)的服務功能。

2.土地利用格局變化對生態(tài)系統(tǒng)服務的影響。根據(jù)Fu對陜北黃土高原丘陵和山區(qū)地區(qū)土地利用格局變化與土壤條件關系的調查，發(fā)現(xiàn)不同土地利用格局對應相應生態(tài)過程，進而影響生態(tài)系統(tǒng)服務的研究，從坡頂?shù)狡碌讓⑼恋乩酶窬址譃槿N：一是林地一草地一坡耕地；二是林地一坡耕地一草地；三是草地一林地一坡耕地。第一種格局具有較好的土壤養(yǎng)分和水分保持能力。

3.土地利用強度對生態(tài)系統(tǒng)服務產(chǎn)生影響。耕地的利用強度大于林地和草地，耕地所能提供的直接產(chǎn)品與服務也大于林地和草地，但林地、草地所提供的氣候調節(jié)與水分調節(jié)服務大于耕地。一般而論，人類干擾程度較小的自然生態(tài)系統(tǒng)的供給服務提供能力較弱，調節(jié)和支持服務能力較強；而人類適度干擾的生態(tài)系統(tǒng)供給服務能力較強，但調節(jié)與支持服務能力較弱。當人類過度干擾土地生態(tài)系統(tǒng)而導致土地退化時，其各種生態(tài)系統(tǒng)服務類型提供能力均嚴重下降。

（三）對生態(tài)系統(tǒng)服務評價方法的討論

對生態(tài)系統(tǒng)服務價值進行靜態(tài)、動態(tài)化評估可以對生態(tài)系統(tǒng)過程、結構及其功能變化進行實際驗證，對國民經(jīng)濟綠色核算與生態(tài)補償提供依據(jù)。自1997年Costanza發(fā)表《全球生態(tài)系統(tǒng)服務和自然資本的價值》一文后國內外學者均做了不懈探索，但對相關評價方法仍很難形成共識，分歧很大。

對生態(tài)系統(tǒng)服務價值評價方法的討論觀點主要有：

1.關于生態(tài)系統(tǒng)支持服務是否進入價值量評估。在MA對生態(tài)系統(tǒng)服務的分類體系中，供給服務、調節(jié)服務和文化服務通常對人類有較為直接的短期影響，相應地，這些服務的價值也相對較容易觀察，并對其量化評價。支持服務主要在較長時期內對人類提供惠益，而且更多的是間接地提供服務，更為重要的是，支持服務是服務于“生產(chǎn)出”其他生態(tài)系統(tǒng)服務，其土壤形成、養(yǎng)分循環(huán)、初級生產(chǎn)和水分循環(huán)服務已經(jīng)反映在供給、調節(jié)、文化三種生態(tài)服務中。在評價計算其他三種服務基礎上，若再納入對支持服務的計算，即存在重復計算問題。鑒于上述，MA項目組不主張對支持服務進行估價。

2.生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估的“量綱”應取價值量還是物質量？生態(tài)系統(tǒng)服務價值量評估方法受到質疑，例如，存在指標選取隨意性，賦值的機械性，重復計算導致評價結果的不確定性，價值量測度存在困難等。傅伯杰等指出生態(tài)系統(tǒng)服務的物質量評價基于生態(tài)功能，反映生態(tài)系統(tǒng)服務的形成機理，如果是針對生態(tài)系統(tǒng)服務的可持續(xù)性，應選擇物質量評價方法。通過揭示生態(tài)系統(tǒng)服務所產(chǎn)生物質量的動態(tài)變化水平，能夠反映生態(tài)系統(tǒng)過程的特點，從而有益于對生態(tài)系統(tǒng)服務可持續(xù)性的分析。筆者認為，對于較大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)在一定時期的變化做出評價，由于涉及諸多自然的生態(tài)子系統(tǒng)以及一系列為改善生態(tài)系統(tǒng)所規(guī)劃、建設的生態(tài)工程項目，即需要對生態(tài)系統(tǒng)總體的服務價值作量化評估，并可同時對不同物質量變化做分類比較，從價值量與物質量（分類）兩個方面予以評價、判斷。申言之，以價值量估計、判斷生態(tài)總系統(tǒng)進程，以物質量評估、判斷生態(tài)系統(tǒng)結構化進展。

3.對Costanza—謝高地當量因子使用中須注意問題。目前，國內學者對不同尺度范圍的生態(tài)系統(tǒng)服務的價值評估主要參照Costanza和謝高地的價值系數(shù)與當量因子法，但在實踐中仍需進一步探索。例如，生態(tài)系統(tǒng)服務價值的當量因子指生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的生態(tài)服務的相對貢獻大小的潛在能力，定義為1hm²全國平均產(chǎn)量的農田每年自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟價值。參照Costanza并對國內200位生態(tài)學者進行問卷調查，在此基礎上將1個當量因子的經(jīng)濟價值量具體確定為當年全國平均糧食單產(chǎn)市場價值的1/7。無疑，上述進展對我國自然資源以及生態(tài)產(chǎn)品價值的量化評估、科研工作起到了很好的引導。但作為下一步探索的問題導向，筆者提出以下討論：

其一，計算1個當量因子首先遇到的問題是計算全國平均單產(chǎn)，涉及全國各地區(qū)糧食作物權重選擇，但這種權重組合在不同年份可能變化顯著。進而論之，糧食價格變動有各種復雜原因，有國內外供需變動影響，也有種植成本影響。按照經(jīng)濟學分析，可以選擇某一基期價格推算所評價年份的不變價格。但有些情況下糧食市場價格變化可能恰好反映了一定數(shù)量糧食產(chǎn)品提供給人們的生態(tài)服務的相對價值變化，若同時考慮上述因素，那么，究竟是采用當年名義市場價格還是按基期調整的不變價格？

其二，專家調查過程可能面臨問題：無論專家調查還是消費者調查，是基于效用理論的支付意愿，其中的主觀性很強。尤其中國地域遼闊，不同地區(qū)群體會因受到習慣、民族以及自然條件背景影響，對同一生態(tài)產(chǎn)品和服務具有不同偏好，對產(chǎn)品與服務的邊際收益感知差別明顯。在植被條件以及空氣質量“常態(tài)”良好地區(qū)的居民對植被、空氣質量生態(tài)產(chǎn)品、服務的價值量的邊際感知可能顯著地低于植被遭到嚴重破壞、空氣質量“常態(tài)”很差地區(qū)居民的感知。這時若根據(jù)在不同地區(qū)所獲取的調查問卷做加總平均，從而確定生態(tài)系統(tǒng)服務價值，會同時出現(xiàn)高估和低估的結果。

（四）計算方法

Costanza等提出的估計生態(tài)系統(tǒng)服務價值的方法（生態(tài)價值系數(shù)法）對國內外學者的研究均產(chǎn)生重要影響。謝高地等人在Costanza等的基礎上結合中國的資源狀況提出當量因子法。我們對西北五省區(qū)土地生態(tài)系統(tǒng)服務價值的評價是基于Costanza和謝高地，所以，有必要對兩種方法予以討論。

1.Costanza等提出的生態(tài)價值系數(shù)法。Costanza等將全球生物圈劃分為兩個生態(tài)系統(tǒng)和17種生態(tài)系統(tǒng)功能，借鑒商品的供給需求曲線，刻畫出生態(tài)系統(tǒng)服務的供給和需求曲線，嘗試估計生態(tài)服務總價值。圖1是指人造的可替代商品。許多生態(tài)系統(tǒng)服務只能在一定程度上被替代，相應的需求曲線可能看起來更像圖2中的有斜率的曲線。當某些生態(tài)服務系統(tǒng)可用數(shù)量接近零，需求亦或消費者意愿支付趨于無窮大，消費者剩余接近無窮大。如果生態(tài)系統(tǒng)服務不能隨經(jīng)濟體系的運行增加或減少，其供給曲線更接近垂直，如圖2所示。假設生態(tài)系統(tǒng)服務的需求曲線如圖2所示，而非圖1，則圖2中的區(qū)域pbqc是圖1中的區(qū)域abc的保守低估。

Costanza的基本思路是估計每個生態(tài)系統(tǒng)類型所對應生態(tài)系統(tǒng)服務的單位面積價值，以單位值乘以表面積得到總體價值。算式如下：

式（1）中，ESV為生態(tài)系統(tǒng)服務總價值（元）；VC_i為第i類土地利用類型的生態(tài)價值系數(shù)（元/hm²）；A_i為第i類土地利用類型的面積（hm²），n為土地利用類型數(shù)目。

2.生態(tài)價值當量因子法。Costanza等的方法是基于全球尺度，所得出某些估計數(shù)據(jù)被認為存在較大偏差，例如，對耕地的生態(tài)服務價值量估計過低，對濕地的估計偏高，謝高地等針對上述不足，同時參考其部分可置信成果，在對我國200位生態(tài)學者進行問卷調查的基礎上，制定出我國生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量因子表。謝高地等所用“生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務當量因子”是指生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的生態(tài)服務的相對貢獻大小的潛在能力，并將其定義為1hm²全國平均產(chǎn)量的耕地每年自然糧食產(chǎn)量的經(jīng)濟價值。以此可將權重因子表轉換成當年生態(tài)系統(tǒng)服務單價表，確定1個生態(tài)服務價值當量因子的經(jīng)濟價值量等于當年全國平均糧食單產(chǎn)市場價值的1/7。生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務當量因子乘以其經(jīng)濟價值量就得到中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務價值當量表。

二、西北五省區(qū)土地生態(tài)價值評估

西北地區(qū)的植被覆蓋低，是全國水資源較為稀缺地區(qū)，全國陸地生態(tài)系統(tǒng)中單位面積的生態(tài)系統(tǒng)服務價值自東南向西北地區(qū)依次遞減。正因如此，對西北五省區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值進行客觀評估就顯得尤為重要。但是也須注意，一方面對生態(tài)系統(tǒng)服務價值的量化評估存在很大困難，目前國內外還沒有成熟的人們一致認可的定價方法；另一方面，由于生態(tài)系統(tǒng)建設、國民經(jīng)濟綠色核算的迫切需要，即使對生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估方法存有爭議，在沒有研究出更為科學的方法之前，借鑒Costanza以及國內學者已經(jīng)提出的方法，研究西北五省區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值，仍很有必要。

（一）數(shù)據(jù)來源與評價方法

本文所涉及的全國和西北五省區(qū)土地利用基礎數(shù)據(jù)來源于2003—2014各省的統(tǒng)計年鑒、《中國統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》、國家統(tǒng)計局及其他公開出版物。本文主要參考中國統(tǒng)計年鑒對土地的分類并兼顧其他標準，將土地利用分為耕地、園地、林地、牧草地、濕地和未利用地等6種類型。因各省統(tǒng)計年鑒對水體的數(shù)據(jù)統(tǒng)計存在較大差異，所以本文暫未將水體包括在土地生態(tài)系統(tǒng)服務價值的核算中。

本文將采用Costanza提出的生態(tài)價值系數(shù)法和謝高地提出的生態(tài)價值當量因子法計算西北五省區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值。中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位生態(tài)價.值表僅提供了一個全國平均狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務價值的單價，但生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務功能大小與該生態(tài)系統(tǒng)的生物量有密切關系，一般來說，生物量越大，生態(tài)服務功能越強，為此，謝高地等提出生態(tài)系統(tǒng)服務價值單價訂正方法。西北五省區(qū)生態(tài)服務價值修正系數(shù)陜西（0.51）、甘肅（0.42）、青海（0.4）、寧夏（0.61）、新疆（0.58）。將中國不同陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務價值與西北五省區(qū)的生態(tài)服務價值修正系數(shù)相乘，園地取森林和草地的平均值，就得到西北五省區(qū)不同陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務價值。

引入人均生態(tài)服務價值占有量Ave（ESV），其變化可顯示生態(tài)系統(tǒng)服務功能與人口的相互關系。計算公式為：

（2）式中，Ave（ESV）為人均生態(tài)服務價值占有量，N為人口總數(shù)。

與此同時，以貢獻率表示某一種生態(tài)類型服務價值的變化量（正或負）占所有類型生態(tài)服務價值變化量（所有類型服務價值量絕對值加總）的比例。

（二）西北五省區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值變化

1.由表1可以看出，2003—2014年間陜西省的生態(tài)服務價值增長了104.4864億元。2003—2008年生態(tài)服務價值增長了17.6680億元，2008—2014年的生態(tài)服務價值增長了86.7593億元。主因是林地面積不斷增加，且林地的生態(tài)系統(tǒng)服務價值系數(shù)也較高，其為總體生態(tài)系統(tǒng)服務價值提供了增長動力。2003—2014年，貢獻率最高的是林地，達到76.2663%，園地、草地、耕地次之。未利用地貢獻率不足0.2%。耕地的貢獻率不斷減少，由16.5997%降低為1.6739%，主因是耕地面積變動幅度減少所致。

2.由表2可以看出，2003—2014年甘肅省的生態(tài)服務價值處于增長趨勢，這11年間甘肅省的生態(tài)服務價值增長了202.7593億元。2003—2008年生態(tài)服務價值增長了8.0592億元，主因是林地面積不斷增加，同時其生態(tài)系統(tǒng)服務價值系數(shù)高，從而使得總體生態(tài)系統(tǒng)服務價值增加。2008—2014年的生態(tài)服務價值增長了194.7001億元，主因是濕地及林地面積增加導致。從貢獻率上看，2003—2014年，貢獻率最高的是濕地，達到47.4327%，其次為林地、耕地等，草地的貢獻率相對較少。

3.由表3可以看出，2003—2014年青海省的生態(tài)服務價值處于增長趨勢，這11年間青海省的生態(tài)服務價值增長了1016.8683億元，2003—2008年生態(tài)服務價值增長了5.9394億元，2008—2014年的生態(tài)服務價值增長了1010.9289億元，這主要是因為濕地面積不斷增加，且其生態(tài)系統(tǒng)服務價值系數(shù)最高，從而使得總體生態(tài)系統(tǒng)服務價值增加。從貢獻率上看，2003—2014年，貢獻率最高的是濕地，達到87.6807%，林地、草地等次之。園地貢獻率相對很少，不足0.01%。耕地、園地、林地、草地以及荒漠的貢獻率都在不斷減少，其中林地的貢獻率減少的最多，由84.0726%降低為6.7673%，耕地由3.5051%降低為0.1 1%。

4.由表4可以看出，2003—2014年間寧夏的生態(tài)服務價值增加9.2419億元，2003—2008年生態(tài)服務價值增加4.706億元，2008—2014年的生態(tài)服務價值增加2.9036億元（因2014年寧夏未利用土地面積缺省，所以生態(tài)服務價值的增加可能被低估），這主要是因為貢獻率較高的林地面積增加造成的。從對生態(tài)系統(tǒng)服務價值貢獻率方面分析，2003—2014年，貢獻率最高的是林地，達到46.5145%，林地、濕地、草地等次之。

5.由表5可以看出，2003—2014年新疆的生態(tài)服務價值處于增長趨勢，這11年間新疆的生態(tài)服務價值增長了826.1973億元，主因是濕地面積不斷增加。2003--2008年生態(tài)服務價值增長了9.3627億元，這主要是林地面積增加導致的。2008—2014年的生態(tài)服務價值增長了816.8344億元，這主要因為濕地面積增加引起的。從貢獻率上看，2003—2014年，貢獻率最高的是濕地，達到了97.0556%，林地、草地、園地等次之?；哪暙I率相對較少，不足0.03%，且耕地、園地、林地、草地、荒漠的貢獻率都在不斷減少，只有濕地的貢獻率在上升。

（三）西北與全國土地生態(tài)系統(tǒng)服務價值比較

青海和新疆的人均生態(tài)系統(tǒng)服務價值高于全國和西北五省區(qū)整體的人均生態(tài)系統(tǒng)服務價值水平，且青海的人均生態(tài)系統(tǒng)服務價值最高。主因是青海和新疆地廣人稀。青海的人均生態(tài)服務價值高于新疆，原因是青海的人均土地面積大于新疆，而且青海的土地利用結構相比于新疆更為合理。青海的草地資源豐富，且耕地、林地、草地、濕地的生態(tài)服務價值都有所上升，但新疆卻存在著較多的未利用地。

西北五省區(qū)總體的人均生態(tài)服務價值高于全國水平，同時也高于陜西、甘肅及寧夏的人均生態(tài)服務價值，主因是青海和新疆的人均生態(tài)服務價值大。

甘肅的人均生態(tài)服務價值大于寧夏，主因是甘肅人均土地面積大于寧夏，且寧夏草地和濕地的生態(tài)服務價值在減少，而甘肅各種土地類型（除未利用地外）的生態(tài)服務價值基本都在增長。

陜西省的人均生態(tài)服務價值最低，主要是因為陜西人口多，人均土地少，且陜西省耕地和草地的生態(tài)服務價值在減少造成的。