成都平原堰塘生態(tài)系統(tǒng)價值的量化分析

周鑫 蔡瓊 王佩佩 程亞東 鄭夢婷

摘 要 針對建設項目對當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)服務價值的影響，選取成都堰塘建設天府國際機場，利用基于當量因子的生態(tài)服務評估模型，量化分析生態(tài)系統(tǒng)服務被計入研究項目的成本效益時的真實經(jīng)濟成本，并研究建設項目隨時間推移對當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)服務價值的影響。

關鍵詞 生態(tài)系統(tǒng)服務價值 當量理論 堰塘生態(tài)系統(tǒng)

中圖分類號：F327文獻標識碼：A

0引言

堰塘最早是人們考慮當?shù)氐牡匦蔚孛?、緩解干旱隱患而修建的。如今堰塘一方面可以為瀕危生物提供棲息場所，對生物多樣性保護方面起到了很大的作用，;另一方面它可以凈化水質、保護水環(huán)境。堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務功能在整個生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中具有重要作用，包含了很多很多獨特的自然資源，研究價值極高。然而，越來越多的填埋和占用行為使得堰塘的數(shù)量下降。

1問題提出

為了更好地了解和考慮生態(tài)系統(tǒng)服務時土地使用項目的經(jīng)濟成本，我們結合天府國際機場項目評估該區(qū)域的生物系統(tǒng)服務及價值。本文主要采用Costanza等研究成果中的生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務價值計算方法，項目主要以農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為主，將農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務分為供給服務、調(diào)節(jié)服務、支持服務和文化服務 4 大類。供給服務包括食物生產(chǎn)、原材料生產(chǎn)兩方面;調(diào)節(jié)服務包括水源涵養(yǎng)、廢物處理、氣候調(diào)節(jié)、氣體調(diào)節(jié)四方面;支持服務包括土壤保護、生物多樣性兩方面;文化服務主要有娛樂文化，共計9 個小類指標。

2模型建立

設定農(nóng)田食物生產(chǎn)的生態(tài)服務價值當量為1，表明1個生態(tài)服務價值當量因子的經(jīng)濟價格為54$hm-2，其中1個當量因子的經(jīng)濟價值等于這個區(qū)域1hm2糧食平均生產(chǎn)量的市場價值的1/7。

單位面積農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提供食物生產(chǎn)服務功能的經(jīng)濟價格：Ea=1/7Ti/Mi（1）

式（1）中：Ea為單位面積農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提供食物生產(chǎn)服務功能的經(jīng)濟價格;Ti為每年的糧食經(jīng)濟產(chǎn)量（元）;Mi為研究區(qū)域每年糧食種植面積（hm2）;

區(qū)域單位面積生態(tài)服務價值：cvi=eiEa （2）

式（2）中：cvi為單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務價值;ei為生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量因子;Ea為單位某種生態(tài)系統(tǒng)服務的經(jīng)濟價值;

區(qū)域生態(tài)服務價值：Ves=∑（AiCvi）

式（3）中： Ves為生態(tài)系統(tǒng)服務價值總量;Ai為生態(tài)系統(tǒng)面積;Cvi為單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務價值。

3模型求解

查閱《2017年成都市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》，以水稻的產(chǎn)量為基準，2017年全年要糧食作物種植面積47.2萬hm2;糧食產(chǎn)量273.1萬噸，通過整理成都市2017年糧食收購價格計算出當年糧食平均收購價格為2.67元/kg。

于是，單位面積農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提供食物生產(chǎn)服務功能的經(jīng)濟價格為：

Ea==（）≈15448.67（元/hm2）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（4）

堰塘單位面積生態(tài)服務價值為：Cvi=eiEa=0.315448.67=4634.601（元/hm2）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （5）

堰塘每公頃的生態(tài)服務價值為：1375155.23（元/hm2）

機場建設前堰塘總占地面積為27.05hm2，隨著機場建設項目的實施，機場建設將占用場址內(nèi)堰塘生態(tài)系統(tǒng)，建成后堰塘面積縮減為2.07hm2。

4建設項目隨時間推移對當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)服務價值的影響

查閱《成都市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》、成都市糧食收購價格，選取成都市2007-2016年的數(shù)據(jù)為研究對象。利用Matlab處理數(shù)據(jù)并擬合曲線，得出生態(tài)系統(tǒng)服務總價值隨時間變化的預測方程為：

p =106（-0.00375x2+ 0.06077x+3.75806）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （6）

用2017年的總價值代入預測方程得出：

Y2017=1.07228*106? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （7）

將代入方程計算結果與利用上述模型計算的結果相比較，發(fā)現(xiàn)方程的擬合度較高，可以用來預測后續(xù)的變化情況。

5結果分析

通過量化分析堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務價值得出，場址內(nèi)的堰塘生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務價值由1115936.11元減為85396.96元， 堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務價值減少了1030539.15萬元，機場建成后生態(tài)系統(tǒng)服務價值相比機場建成前下降很多，機場修建占用土地給堰塘生態(tài)系統(tǒng)造成了不利影響。并且隨時間推移，建設機場后當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)服務價值的損耗會逐漸增加。

（指導教師：蔡瓊）

作者簡介：周鑫（1998～），本科在讀，研究方向為江漢大學數(shù)學與應用數(shù)學;指導教師：蔡瓊（1971～），女，碩士，副教授，研究方向為：代數(shù)學、數(shù)學建模。

參考文獻

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[3] 謝高地，甄霖，魯春霞，肖玉，陳操.一個基于專家知識的生態(tài)系統(tǒng)服務價值化方法[J].自然資源學報，2008（05）：91.