基于三調(diào)數(shù)據(jù)的縣級生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值估算
——以建甌市為例

鄧西鵬

（福建省地質(zhì)測繪院，福建 福州 350011）

0 引言

生態(tài)系統(tǒng)服務是指人類直接或間接從生態(tài)系統(tǒng)中獲得的利益[1]，生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估在聯(lián)系人類活動和自然系統(tǒng)方面發(fā)揮著重要的作用[2]。聯(lián)合國千年評估認為，生態(tài)系統(tǒng)服務來源于自然生態(tài)系統(tǒng)以及人類改造的生態(tài)系統(tǒng)[3]。生態(tài)系統(tǒng)服務的可持續(xù)供給與經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展相輔相成[4]。生態(tài)價值核算源于生態(tài)學領域?qū)Α吧鷳B(tài)系統(tǒng)服務”的研究。目前生態(tài)系統(tǒng)服務的內(nèi)涵界定為生態(tài)系統(tǒng)為人類生存和發(fā)展所提供的產(chǎn)品和服務的統(tǒng)稱。研究自然資源生態(tài)價值，有助于促進社會經(jīng)濟發(fā)展[5]?；诖?，本文以第三次全國土地調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎數(shù)據(jù)，開展縣級（建甌市）全域生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估，為優(yōu)化土地利用提供依據(jù)，兼顧合理開發(fā)土地與提高生態(tài)效益兩項任務，為經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展提供有益參考。

1 研究區(qū)概況

建甌市位于福建省北部，閩江上游，武夷山東南面，鷲峰山脈西北側，屬中亞熱帶海洋性季風氣候，年平均氣溫19.3℃，年降雨量為1 600～1 800 mm，是福建省面積最大的縣級市，總面積42.33 萬hm2。根據(jù)全國第三次土地調(diào)查報告，建甌市現(xiàn)有耕地面積2.96 萬hm2，林地面積37.01 萬hm2，為“全國重點林業(yè)縣（市）”。擁有毛竹林面積11.16 萬hm2，被譽為“中國的竹子之鄉(xiāng)”。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源與處理

采用全國第三次土地調(diào)查建甌市生態(tài)空間數(shù)據(jù)，共包括5 個大類，26 種土地利用類型矢量數(shù)據(jù)（shp 格式）。應用ArcGIS 10.4 軟件屬性表的空間計算功能，統(tǒng)計建甌市26 種土地利用類型的面積，在此基礎上進行生態(tài)系統(tǒng)服務功能的價值評估。

2.2 研究方法

2.2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務功能分類。Costanza 等[1]梳理了生態(tài)系統(tǒng)服務功能的類型（表1），使生態(tài)系統(tǒng)服務價值估算的原理和方法從科學意義上得到明確。在此基礎上，謝高地等[6]制定出中國生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量因子表（表2），包括氣體調(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、生物多樣性保護、食物生產(chǎn)、原材料、娛樂文化等9 種服務功能。并假定生態(tài)服務功能強度與生物量成線性關系，對生態(tài)服務單價進行修正，得出了中國不同陸地生態(tài)系統(tǒng)的單位面積生態(tài)服務價值表（表3）。本文參照上述中國生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量因子表和中國不同陸地生態(tài)系統(tǒng)的單位面積生態(tài)服務價值表估算建甌市生態(tài)系統(tǒng)服務功能的價值。

表1 生態(tài)系統(tǒng)服務與生態(tài)系統(tǒng)功能的類型

表2 中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務價值當量表

表3 中國不同陸地生態(tài)系統(tǒng)的單位面積生態(tài)服務價值（元/hm2）

2.2.2 單位面積生態(tài)服務價值表。參照謝高地等[6]整理的生態(tài)價值估算當量表，根據(jù)需要，整理建甌市土地利用類型，并提取出國土空間中的生態(tài)空間（表4）。本文將生態(tài)空間中喬木林地、灌木林地、竹林地、其他林地、可調(diào)整喬木林地、可調(diào)整竹林地、可調(diào)整其他林地、茶園、果園、橡膠園、可調(diào)整茶園、可調(diào)整果園、其他園地和可調(diào)整其他園地歸為森林；將公園與綠地、其他草地歸為草地；將水田和旱地歸為農(nóng)田；內(nèi)陸灘涂、養(yǎng)殖坑塘、可調(diào)整養(yǎng)殖坑塘、水澆地歸為濕地；將河流水面、坑塘水面、水庫水面和溝渠歸為水域（表4、圖1）。

圖1 建甌市土地利用類型圖

表4 建甌市生態(tài)空間地類統(tǒng)計表

2.2.3 生態(tài)服務價值估算。根據(jù)不同土地利用類型面積和中國不同陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務價值評估建甌市生態(tài)價值。計算的數(shù)學模型為[7]：

式中，ESV 表示生態(tài)系統(tǒng)服務價值總量，Si表示研究區(qū)第i 類土地利用類型面積（hm2），Vi表示第i 類土地利用類型的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務價值（元/hm2），i表示土地利用類型。

3 結果與討論

3.1 土地利用類型分析

本研究以全國第三次土地調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎，結合中國陸地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)價值估算當量表[6]，應用ArcGIS 10.4 軟件，將生態(tài)系統(tǒng)服務價值估算涉及到的相關數(shù)據(jù)提取出來。據(jù)統(tǒng)計，建甌市森林面積為370 111.71 hm2，具體包括喬木林地184 522.65 hm2、灌木林地1 739.68 hm2、竹林地110 552.98 hm2、其他林地15 436.97 hm2、可調(diào)整喬木林地11.19 hm2、可調(diào)整竹林地16.78 hm2、可調(diào)整其他林地6.65 hm2、茶園6 512.19 hm2、果園25 036.64 hm2、橡膠園0.94 hm2、可調(diào)整茶園6 512.19 hm2、可調(diào)整果園595.52 hm2、其他園地25 897.32 hm2、可調(diào)整其他園地21.92 hm2；草地745.65 hm2，其中公園與綠地21.92 hm2、其他草地723.72 hm2；農(nóng)田29 581.87 hm2，其中水田28 686.51 hm2、旱地895.36 hm2；濕地567.75 hm2，其中內(nèi)陸灘涂278.72 hm2、養(yǎng)殖坑塘136.55 hm2、可調(diào)整養(yǎng)殖坑塘3.04 hm2、水澆地149.44 hm2；水域7 586.59 hm2，其中河流水面5 670.53 hm2、坑塘水面662.16 hm2、水庫水面700.55 hm2、溝渠553.35 hm2。因果園、茶園、橡膠園在實際土地利用中是有樹木存在的、因此本研究將這幾種土地利用類型列為森林。水澆地存在季節(jié)性積水情況，因此將其列為濕地。

3.2 生態(tài)系統(tǒng)服務價值

單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值的基礎當量是指不同類型生態(tài)系統(tǒng)單位面積上各類服務功能年均價值當量[8]?；谥x高地等[6，9]對生態(tài)系統(tǒng)服務價值的評價，參考近年來主要基于功能價值量計算方法的生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估研究成果，千年生態(tài)系統(tǒng)評估法（MA）[3]將生態(tài)系統(tǒng)服務分為氣體調(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、生物多樣性保護、食物生產(chǎn)、原材料和娛樂文化等9 種服務功能（表2）?；趩挝幻娣e價值當量因子的方法（以下簡稱當量因子法）[1，6]以區(qū)分多種類型生態(tài)系統(tǒng)服務功能為前提，可量化的標準構建各項對應服務功能的價值當量，再結合生態(tài)系統(tǒng)分布位置及面積進行評價。根據(jù)前述方法，本研究以建甌市全國第三次土地調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎，估算建甌市生態(tài)價值，結果表明，建甌市生態(tài)價值總額為89.05 億元。各生態(tài)系統(tǒng)服務功能的具體生態(tài)價值分別為：氣體調(diào)節(jié)11.61 億元、氣候調(diào)節(jié)9.20 億元、水源涵養(yǎng)24.40 億元、土壤形成與保護13.18 億元、廢物處理5.96 億元、生物多樣性保護11.05 億元、食物生產(chǎn)0.60 億元、原材料8.54 億元、娛樂文化4.51 億元（表5）。水源涵養(yǎng)生態(tài)功能的生態(tài)系統(tǒng)服務價值最高、其次為土壤形成與保護，最低為食物生產(chǎn)（圖2a）。從不同生態(tài)系統(tǒng)的角度看森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務價值最高，為71.56 億元，其次為水域生態(tài)系統(tǒng)，為15.40 億元，再次為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，為1.81 億元，最低的為濕地生態(tài)系統(tǒng)和草地生態(tài)系統(tǒng)，分別為0.23 億元和0.05 億元（圖2b）。

表5 建甌市土地利用類型面積和生態(tài)系統(tǒng)服務價值

圖2 建甌市生態(tài)系統(tǒng)服務價值

4 結論

通過應用地理信息系統(tǒng)分析軟件ArcGIS 10.4，計算全國第三次土地調(diào)查數(shù)據(jù)中用于估算生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值的土地利用類型，并應用價值當量法對建甌市生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值進行估算。結果表明，建甌市森林、農(nóng)田、濕地、水域面積分別為370 111.71 hm2、29 581.87 hm2、567.75 hm2、7586.59 hm2；建甌市生態(tài)價值總額為89.05 億元，其中，氣體調(diào)節(jié)11.61 億元、氣候調(diào)節(jié)9.20 億元、水源涵養(yǎng)24.40 億元、土壤形成與保護13.18 億元、廢物處理5.96 億元、生物多樣性保護11.05 億元、食物生產(chǎn)0.60 億元、原材料8.54 億元、娛樂文化4.51 億元。