基于協調系數修正的森林生態系統服務價值評估1)——以1998—2007年北京市為例

袁暢彥 聶 華

(北京林業大學，北京，100083)

基于協調系數修正的森林生態系統服務價值評估1)
——以1998—2007年北京市為例

袁暢彥 聶 華

(北京林業大學，北京，100083)

選擇北京市為研究區域，采用1998—2007年的統計年鑒數據，以謝高地等的研究方法為基礎，從影響森林資源生態系統服務價值因素的角度，建立修正指標體系，對傳統生態系統服務價值測算方法進行修正，分析北京森林資源生態系統服務價值的變化情況。結果表明，北京1998—2007年森林資源生態服務價值總體上呈現先降后升的趨勢，引入協調系數修正后的價值也呈這一趨勢，但價值量總體降幅為9％。該結果顯示在綜合了社會和經濟因素對森林資源生態系統服務價值的影響因素后，其價值在一定程度上更接近于實際，變化趨勢良好。

森林生態系統服務;協調系數;價值評估;北京

森林生態系統是陸地生態系統的主體，是人類生存發展不可缺少的自然資源之一[1]。森林資源生態系統作為整個生態系統的重要構成要素，是衡量一個國家和地區能否實現可持續發展的核心指標，而其價值估算也在綠色國民經濟核算中占有重要地位[2]。在全球生態系統服務功能價值的研究中，森林資源生態系統的價值是研究最早和最多的生態系統服務價值類型。自從美國著名生態經濟學家Robert Costanza等在1996年的研究中把全世界的森林系統分為熱帶森林與溫帶北方森林兩大類型，逐項計算其相應服務類型價值及加總求和后，其方法被許多學者在不同尺度上對森林資源生態系統價值估價加以運用，并取得了諸多有益成果[3～5]。

以Robert Costanza等為代表的研究思路認為每一種生態服務之間相互獨立，因此可視作靜態部分平衡模型的生態系統服務價值估價[6]。該思路雖能把握生態系統整體特征，揭示其宏觀分布規律，但是卻沒有將整個生態系統置于經濟社會發展的大背景中，把整個國民經濟或國民經濟的其他部門作為評價生態系統的外部條件，從而在社會經濟發展的動態過程中考查生態系統的服務價值。事實上，森林資源生態系統的變化及林業的發展與各種外部條件的關系極為密切，特別是社會經濟條件對其有著相當重要的影響[7]。由于人們對于生態系統服務價值的認識、重視程度和支付意愿很大程度是隨著生活水平的提高而不斷發展的，所以這種生態價值是一個發展、動態的概念，因而該靜態部分平衡模型的森林資源生態系統服務價值估價手段存在片面性和即時效用性問題。

北京是我國的政治文化中心，從“九五”到“十一五”期間，北京城市人口急劇增加，經濟社會結構發生深刻變化，城市的擴展對北京市森林資源生態系統服務價值不可避免會產生影響。筆者以北京市為研究區，將謝高地等人修訂的中國生態系統服務價值化方法作為基礎[8]，結合北京市實際情況，從經濟發展水平、社會進步程度和森林資源質量三方面建立北京市森林資源生態系統服務價值修正指標體系，采用熵值法計算社會、經濟、生態三者間的協調系數對謝高地等人的方法進行修正，進而測算1998—2007年北京市森林資源生態系統的生態服務價值;并將結果與傳統方法測算的結果進行比較，探討協調系數對于森林資源生態服務服務價值計算的影響。

1 森林資源生態系統服務價值影響因素分析

1.1 社會進步程度對于森林資源生態系統服務價值具有漸進性影響

從一般意義考查，人類的生態需要是社會發展到一定階段的必然產物，是一種生態覺醒后的需要。在不同地區、不同時期，人們對于生態效益的支付意愿和替代商品的認知程度是有差別的，這是由于生態系統功能被人們所利用的程度受到當時特定社會生產力發展水平的約束。具體到對于森林資源生態系統所提供的服務而言，其價值主要體現為森林資源生態系統滿足人們日益增長的生態需要的效用性，這種效用性同樣受到社會發展階段的影響具有階段性和動態性。因此在這個意義上，整個社會的開化進步狀況在逐漸影響人們對森林資源生態系統服務價值的認識。

1.2 經濟發展水平對森林資源生態系統服務價值具有決定性影響

森林資源生態系統的價值大小不僅取決于社會文明的進步程度，還與在特定社會生產力發展水平下人們的實際支付能力和意愿相關。一般地，經濟發展和人們的生活水平越高，對森林資源生態系統服務的需求就越大，支付意愿水平也就越高，反之則越低。這是由于森林資源生態系統所提供的服務作為人類生態需要的反映，具有非物質、享受型商品的性質，處在較低發展階段的人們為生存的基本需求而憂，不可能對森林資源生態系統服務價值有充分認識;隨著經濟的發展，對森林資源生態系統所提供服務的重視程度就會逐漸提高;而后繼續發展，到極富階段趨于飽和。所以，對于森林資源生態系統服務價值的認識、重視的程度和為其進行支付的意愿作為人們的一種主觀判斷，其大小直接受到經濟發展狀況和人們生活水平的決定性影響。

1.3 森林資源質量是影響森林資源生態系統服務價值量的基本前提

森林資源生態系統服務價值不僅受社會進步程度及經濟發展水平的影響，其自身結構和功能狀況則是這種價值可持續發展的基本前提。森林的結構決定了森林的功能，從某種意義上也就決定了森林的質量，進而影響到森林資源價值。人類社會對于森林資源的利用，本質上要求森林資源本身具備良好的健康狀況，從而實現對于森林需求的物質保證和環境支撐。否則，森林資源價值的載體便會失去其對于人類社會的意義。

森林資源生態系統服務價值是隨著社會經濟發展水平和人們生活水平的提高而逐漸顯現并增加的，具有從發生、發展到成熟這樣的過程特征，因此需要從社會進步、經濟發展、森林資源質量3個維度進行考查。只有在充分認識三者之間作用機理的基礎上，才能準確把握森林資源生態系統服務價值(圖1)。

圖1 森林資源生態環境服務價值影響因素

2 研究區域概況與數據來源

2.1 研究區域概況

北京市地處北緯 39°28′～41°05′、東經 115°25′～117°30′，位于華北平原北端，東南與天津市毗連，其余邊界均與河北省相鄰，距渤海約150km;全市東西寬約160km，南北長約176km;總面積16 800km2，其中山區占總面積的62％，平原約占38％[9]。山區森林資源是北京市森林資源的主體，到2007年底，北京市山區林地面積691 113.9 hm2，占全市林地面積的85.6％，山區林木覆蓋率57.23％、森林覆蓋率41.71％;平原林地面積112 962.8 hm2，占林地面積的14.4％，平原林木覆蓋率21.87％、森林覆蓋率16.80％。平原森林資源所占比重雖小，卻是防風固沙、保護農田、防止土地沙化和荒漠化的主體，對改善首都環境質量起著關鍵作用[10]。

同時，北京作為城市化水平很高的城市，其生態環境問題也日益突出。到“十五”末期，北京市擁有總人口1 633萬，其中城鎮人口1 380萬人[11]。建設面積的增加，導致城市熱島問題日益嚴重。山區相對于北京其它地區人口密度小，且資源豐富，有北京的綠色走廊和水源保護地，但這一區域易發生地質災害，存在礦山開發、水土流失、植被破壞等生態問題。

2.2 數據來源

以1998—2007年的《北京市統計年鑒》和《中國林業統計年鑒》為主要數據源，年鑒中缺乏的個別數據經回歸插值法計算得出。

3 研究方法

3.1 修正前北京市森林資源生態系統服務價值測算

以謝高地等人研究的中國生態系統服務價值化方法為計算步驟。結合北京市實際情況，從1998年到2007年，北京市耕地面積單位產量約為9 906.28kg/hm2;依據北京市10 a間每年糧食的平均價格，得到研究時段內相應年份北京市1個生態服務價值當量因子的經濟價值量。再按照謝高地等人2008年修訂的中國陸地生態系統單位面積生態服務價值當量因子表(2002年和2007年)，計算出1998年到2007年北京市森林單位面積的生態服務價值，最后得到此10 a間北京全市森林資源生態系統服務的經濟價值。

3.2 基于協調系數修正的北京市森林資源生態系統服務價值測算

3.2.1 協調系數修正指標構建

在區域經濟與環境系統的協調性研究中，進行協調度指標選取是環境經濟系統協調發展研究的核心內容。協調作為一種狀態，表明系統各要素之間具有“融洽”的關系，從而表現出“最佳”的整體效應或功能[12]。相關領域的研究比較成熟，歸納起來，目前較普遍的看法是[13-16]，可通過系統活力、組織結構、對鄰近系統的影響及人類健康影響等方面來衡量生態系統與經濟社會的協調狀況。鑒于此，修正指標以能客觀反映區域森林資源生態系統服務價值的外部因素協調程度為目標，從影響森林資源生態系統服務價值的經濟、社會和森林資源自然狀況的角度出發，針對每個要素所覆蓋的內涵選取8個相應的指標，構建森林資源生態系統服務價值修正指標體系(表1)，進而計算社會、經濟與森林質量間的協調系數。

3.2.2 建立協調系數測算模型

3.2.2.1 協調發展指數測算

①前述各指標各年度的原始值單位不相同，對其進行指標標準化，即計算第i年第j項指標xij的比重Pij:

②計算xij的信息熵Sij:

③計算xij的差異性系數gij，gij值越大，指標xij就越重要:

④確定xij的權重aij:

指標計算權重如表1。

表1 北京市森林資源生態系統服務價值修正指標體系

⑤計算第i年經濟發展水平、社會進步程度及森林資源質量各系統的協調發展指數Hi:

各年協調發展指數如表2。

表2 北京市經濟、社會、森林資源各系統的協調發展指數(1998—2007年)

3.2.2.2 協調系數測算

協調發展是系統之間相互適應、相互協作、相互配合和相互促進，耦合而成的同步發展的良性循環態勢過程[20]，是一種“整體性”、“綜合性”、“內生性”的同步發展的聚合。協調系數可以理解為定量反映區域土地利用提供生態系統服務功能的經濟、社會、生態三方面協調狀況的程度。從前面分析看出，某一區域內經濟發展基礎和發展水平決定了該區域森林資源生態系統服務價值的發展現狀，區域社會發展速度、差異程度、與其他區域的關聯程度構成了該區域森林資源生態系統服務價值的認可度，而森林資源自身狀態則是其價值可持續性發揮的基礎。三者之間關系越協調，其評價指數應越接近。借鑒定已有研究[21]，將協調系數ρi作為區域森林資源生態系統服務價值的修正系數，計算公式為:

式中:σi表示第i年經濟發展水平、社會進步程度及森林資源質量3個發展指數的標準差，xi表示第i年3個發展指數的平均值，計算結果如表3。

3.2.2.3 基于協調系數修正的森林資源生態系統服務價值測算

在計算區域森林資源生態系統服務價值時將社會經濟發展與森林資源生態系統的協調程度納入其中，引入社會、經濟、森林資源協調系數，在謝高地等人計算方法的基礎上進行修正，修正后的區域生態系統服務價值計算公式為:

式中:V為研究區森林生態系統服務總價值，Ai為研究區第i年森林資源分布面積，Pi為第i年森林資源生態系統服務價值系數，ρi為該區域第i年生態系統服務價值協調系數。據此，得到修正后的北京市森林資源生態系統服務價值(表3)。

表3 北京市森林資源生態服務價值修正前后結果比較(1998年—2007年)

4 結果與分析

4.1 計算結果

采用謝高地等人的測算方法與基于協調系數修正后的北京市森林資源生態系統服務價值測算模型結果見表3。

4.2 修正前后測算結果比較

根據計算結果，修正前北京市森林資源生態系統服務價值變化較大，在1998—2007年間，其價值最低為2002年的121.589 5億元，而到了奧運會舉辦前夕的2007年達到其最大值294.111 7億元;修正后的北京市森林資源生態系統服務價值大體也呈這一趨勢。在協調系數引入后，其最小值與最大值分別為111.385 3億元和267.979 0億元，分別降低了10.204 2億元和26.132 7億元，平均降幅為9％，即在綜合了社會、經濟兩大要素對森林資源生態系統服務價值的影響后，森林資源生態系統的服務價值有所減少，在一定程度上接近于其真實價值量。

4.3 修正結果

修正前后的北京市森林資源生態系統服務價值測算結果對比見表3?？梢钥吹剑?002年為界，北京市森林資源生態系統服務價值大體呈現先降后升的趨勢，但總體差異不大。

4.3.1 北京市森林資源生態系統服務功能豐富，居民重視程度強

從計算結果看到，修正前北京地區森林資源生態系統服務功能價值在2007年達到294.111 7億元，按照區域協調系數修正后的價值為267.979 0億元，僅為當年地區生產總值的3％。比較而言，后者可能更具有實際可操作意義。良好的森林資源生態系統服務功能是北京市區域經濟協調發展的寶貴資源，所以應充分開發與利用這一資源，繼續促進北京地區區域經濟發展。①充分利用北京的區位生態優勢，適應現代市場準則與產品要求，提高北京市森林資源生態服務產品的層次和品質，增強北京居民對于包括森林資源在內的生態系統服務價值認知;②生態理念與經濟社會發展結合，充分促進北京市林業產業發展，特別是與游憩、醫療(療養)產業結合，積極推進生態旅游、生態療養產業的發展;③利用森林等生態資源樹造"綠色北京"的地區形象，繼續推動北京向空氣清新、環境優美、生態良好、人居和諧的現代化國際城市邁進。當然，森林資源生態系統服務功能僅僅是潛在資源，要充分利用其價值，就必須將其列入區域經濟發展戰略的范疇，進行詳細規劃，并且在利用的過程中要注意保護，堅持可持續發展的道路[22]。

4.3.2 森林資源生態系統服務功能價值的變化趨勢良好

總體來看，北京市1998—2007年森林資源生態系統服務功能價值呈逐漸上升趨勢，其修正后的價值從1998年的219.028 4億元上升到2007年的267.979 0億元，價值增值速度較快。具體來看，森林生態系統價值呈先減后增的階段性變化趨勢，這可能與北京市在舉辦2008年奧運會之前市政府對于生態系統的建設力度加大有緊密的聯系，其變化結果在一定程度上說明政策導向對北京市生態環境的改善起著重要的作用。與此對應的是，應看到國家與北京市政府的各項投入是北京市包括森林資源在內的生態系統服務功能價值增加的重要保證，因此北京市生態環境總體上仍比較脆弱，建設任務依然很重嚴峻，未來該區域的生態系統保護對投入的需求依然不可忽視。

5 討論

以謝高地等人的區域生態價值評估法為基礎，引進利用熵值法計算的區域社會協調發展系數修正法，并結合北京市實際情況對該區域1998—2007年森林資源生態系統服務功能價值進行估價。該方法為森林資源生態系統服務價值的估價提供一種相對簡單、便捷的動態估價方法，且不需要加入任何主觀信息，評價結果是唯一的，也有利于縮小極端值對綜合評價的影響，做到了靜態賦權和動態賦權相結合，增強了評價結果的合理性和科學性，具有實際研究意義。但該方法也存在一定的局限性:

①由于謝高地等人所計算的不同類型生態系統服務價值當量是基于研究年份的專家調查問卷而得出的，所以從嚴格意義上講，每一年的當量是不可能完全一致的，不能夠運用于跨年份的生態服務價值計算中。但是囿于相關數據的缺乏，筆者在1998—2007年的測算中僅采用謝高地等人2002年和2007年修正的價值當量進行動態計算，其估價結果肯定會存在一定程度的誤差。

②對生態系統服務價值的動態評估研究仍然不夠深入。盡管從社會經濟發展層面上探討了森林資源生態系統服務的價值，但是對于其所提供的各種類型的生態服務價值在社會經濟發展階段中所占價值總量的比重卻并沒有予以充分考慮，這也是本項研究需要進一步探討的問題。

③指標選擇的標準和依據問題。在建立北京市森林資源生態系統服務價值修正指標體系的過程中，筆者主要是通過對已有相關文獻的綜合及借鑒國家環?？偩诸C布的生態縣、生態市、生態省建設指標(試行)標準等相關文件。但是環境價值的影響因素眾多，且難以確定，沒有進行更加深入的研究及調查。這在一定程度上影響了該指標體系的通用性和科學性，進而會造成測算結果的不確定性。在未來的工作中，對修正指標體系應進一步充實和完善，逐步提高生態系統價值評估的合理性和精度。

可以相信，隨著對森林資源生態系統服務價值認識的深入，以及對影響森林資源生態服務價值的外界因素的持續研究，森林資源生態系統服務價值的計算必然會更加準確和完善。而且隨著計算理論與方法的正確應用，森林資源的價值在市場經濟杠桿的作用下，必將引起生產力要素的重組與再流動。其估價結果和方法在實踐中的說服力與操作性將會增強，會集聚更多的資產投入到森林資源的生產經營中，從而推動森林資源價值效益核算研究朝著更合理、實用、適合我國國情的精準方向邁進，引導人們節約和諧地消費森林資源，健康持續地推動我國生態文明建設又好又快發展。

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Amendment of Forest Ecosystem Service Value in Beijing from 1998 to 2007 Based on Coordinate Coefficient

Yuan Changyan，Nie Hua(School of Economics and Management，Beijing Forestry University，Beijing 100083，P.R.China)//Journal of Northeast Forestry University.-2011，39(6).-72～75

Forest ecosystem services;Coordinate coefficients;Evaluation of values;Beijing

F307.2

1)高等學校博士學科點專項科研基金資助項目(20060022007)。

袁暢彥，男，1983年7月生，北京林業大學經濟管理學院，博士研究生。

聶華，北京林業大學經濟管理學院，教授。E-mail:niehua666@126.com。

2010年11月23日。

責任編輯:戴芳天。

An index system for forest ecosystem service value in Beijing was amended by means of influencing factors，according to the data of Beijing Statistical Yearbook and China Forestry Statistical Yearbook from 1998 to 2007.The method proposed by Xie Gaodi was applied to the amendment of the traditional ecosystem service evaluation model，and the change in forest ecosystem service value in Beijing was analyzed.Results showed that the forest ecosystem service value in Beijing first declined and then escalated from 1998 to 2007，while the value amended by the coordinate coefficient exhibited the same tendency as the previous value，but the value declined by 9 percent in average.It indicates that the value of forest ecosystem services is closer to the real condition and has a good tendency after the integrated consideration of socio-economic factors.