城市生態系統服務功能價值的研究與實踐

白 瑜 彭荔紅

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城市生態系統服務功能價值的研究與實踐

白 瑜 彭荔紅

廈門大學

該文構建了以提供物質原料、維持生命支持系統、提供精神美學享受共3大類10項功能的城市生態系統服務功能價值結構表，并對廈門市同安區的經濟價值進行估算。結果表明，同安區生態系統服務功能具有巨大的經濟效益，2005年、2009年總價值分別為137.63億元、134.06億元；在城市生態系統中，林地和園地生態系統對整個服務價值的貢獻量最大，共提供約94%的價值；而固碳釋氧功能在城市生態系統服務功能中最為顯著。

城市 生態系統服務功能 價值評估

生態系統服務功能的概念1973年由Holdren和Ehrlich[1]提出，逐漸得到環境科學、生態學、經濟學及其它相關領域專家學者的重視[2-7]。

城市是一個高度復合的人工化生態系統，與自然生態系統在結構上和功能上都存在明顯差別。在生態系統服務功能研究早期，研究重點一直局限在森林、湖泊、濕地等生態系統類型。直到20世紀末，城市生態系統服務功能的研究才開始廣泛開展，其理論探討和實踐方法逐漸深入[8-12]。

1 城市生態系統服務功能價值評估方法

1.1 評估方法原理

目前，生態系統服務功能的價值評估方法主要分為直接市場法、替代市場法、模擬市場價值法三類。國內外有多種價值估算模型，Costanza等[3]的方法模型在國內生態系統服務功能價值的研究中得到廣泛的應用：首先對研究區域內的生態系統進行分類，并劃分不同生態服務功能；其次，應用多種價值評估方法，計算單位面積下各種類型生態系統的不同生態服務功能價值；最后匯總得到不同生態系統的服務功能價值結構表。具體計算公式如下：

1. 2 服務功能劃分及參數取值

國內外學者對生態系統服務功能的分類及其價值估算等至今尚未形成共識，本文在對比分析國內外研究成果的基礎上，將城市生態系統服務功能劃分為三大類：①提供生活和生產物質的功能，包括食物生產、原材料生產；②與人類日常生活和身心健康相關的生命支持的功能，包括：氣候調節、水源涵養、固碳釋氧、土壤形成與保護、凈化空氣、生物多樣性保護、減輕噪聲；③滿足人類精神生活需求的功能，包括娛樂文化。本文在謝高地等[6]制定的生態服務價值表基礎上增添了固碳釋氧、凈化空氣、減輕噪聲等屬于城市生態系統中較為重要的功能，其參數取值及計算如下：

1.2.1固碳釋氧的價值

分別采用造林成本法和碳稅法進行固碳價值計算（中國造林成本每噸C為260.90元，瑞典稅率每噸C為150美元，換算為1020元人民幣[13]），用造林成本法和工業制氧法估算植被釋放氧氣的價值（中國造林成本每噸O2為352.93元，制氧工業成本每噸O2為400元[13]）。每公頃林地每天吸收CO21000kg、釋放O2750kg，每公頃草地每天吸收0.36kg CO2、釋放0.01kg O2。

根據上述數據計算可得城市生態系統中，單位面積林地的固碳釋氧功能價值為336821.5元/hm2，單位面積草地的固碳釋氧功能價值為85.5元/hm2。

1.2.2凈化空氣的價值

凈化環境空氣功能包括吸收SO2、吸收NOx、滯留過濾降塵和飄塵，采用代替花費法進行計算。每公頃林地平均每年可吸收SO2152.05kg，以SO2治理代價為3000元/t，則每公頃林地吸收SO2所提供的服務價值為456.15元；每公頃林地每年可吸收NOx 380kg，汽車尾氣脫氮治理的代價為16000元/t，則每公頃林地吸收NOx 所提供的服務價值為6080元；每公頃林地平均滯塵能力為21.65t，削減粉塵成本以170元/t計算，則每公頃林地滯塵的經濟價值為3680.5元。

計算所得，城市單位面積林地可創造凈化空氣價值為10216.7元/hm2。

1.2.3減輕噪聲的價值

目前對森林生態系統降低噪聲價值的估算方法是以造林成本的15%計，以平均造林成本240.03元/m3，成熟林每公頃蓄養量80m3計算：

每公頃林地減少噪音功能的價值

=240.03元/m3×15%×80m3=2880.36元。

1.3 城市生態系統服務功能價值

城市生態系統在平均狀態下的單位面積生態服務功能價值如表1所示。

表1 城市生態系統中單位面積生態服務功能價值單價 元/hm2

注：（1）荒漠在城市系統中可對應其它類型用地。 （2）根據耕地所發揮生態服務功能的實際效果，在進行固碳釋氧、凈化空氣、減輕噪聲三項價值計算時，將耕地單位面積價值折算成有效林地價值，折算系數為0.2。 （3）園地生態系統服務功能價值取林地與耕地價值的均值。 （4）城市建設用地（包括城鎮及工礦用地、交通運輸用地等），參考Coslanza等的思路，不估算其生態服務功能價值。

2 案例研究

2.1 案例概況

廈門市同安區地處福建省東南沿海，閩南廈、漳、泉“金三角”的中間前沿地帶，廈門市域的北部，境內地形復雜多樣，有山地、丘陵、平原和海島。同安區常年冬無嚴寒，夏無酷暑，春暖晴雨多變，秋涼氣爽宜人。全區總面積約690km2，2009年全區總人口49.5萬人。

本文所涉及同安區不同生態類型用地面積的基礎數據來源于《廈門市同安區土地利用總體規劃》（2006—2020），為計算同安區生態系統服務功能價值，這里將區域自然生態系統劃分為耕地、林地、園地、草地、水域及水利設施用地、其它用地，具體見表2。

2.2 生態系統服務功能價值估算

根據城市生態系統中單位面積生態服務功能價值表以及2005年、2009年同安區不同生態類型用地面積，計算同安區2005年、2009年的生態體統服務功能總價值分別為137.6億元和134.1億元。具體詳見表3和表4。

表2 同安區不同生態用地類型面積變更情況

注：數量單位為km2，比例單位為%。

表3 2005年、2009年同安區生態用地服務功能價值表

表4 2005年、2009年同安區不同生態服務功能價值表

就同安區而言，2005年～2009年間的生態系統服務功能價值并沒有很明顯的增減，2009年比2005年下降了3.5億元，主要原因是同安區的林地、園地和草地面積都有所減少，而面積增加的城市建設用地對于生態系統服務功能價值沒有貢獻。6類生態用地中，只有水體的服務功能價值呈現增長，2009年比2005年增加價值約1億元，水體的服務功能主要體現在氣候調節、生物多樣性、涵養水源、文化娛樂等方面。

從生態類型來看，同安區林地生態系統產生的服務功能價值最高，2005年、2009年分別占生態系統服務功能價值的73.6%、75.0%；園地生態系統提供的服務價值占第二位，2005年、2009年分別占總價值比重的20.4%、18.8%；耕地生態型在2005年、2009年占比為5.7%、5.3%，排名第三?；哪òㄆ渌愋陀玫兀┑纳鷳B系統服務功能價值最低。林地和園地在城市生態系統中的重要作用也從一個側面反映了實行退耕還林政策的必要性。同時，林地在評價的10項服務功能中都有突出的貢獻值，這也表明了在城市生態系統保持一定比例的森林面積是十分必要的。

從服務功能上看，城市生態系統提供的10項功能中，固碳釋氧產生的價值最為顯著，占總價值的90%以上，提供這一功能的主要有林地、園地、耕地以及草地生態系統；另外，凈化空氣功能的服務價值也較為突出，占總價值的3%；而其余8項功能的生態服務功能價值過低。

3 結論與分析

本文構建出城市生態系統服務功能價值表，并以廈門市同安區為例，定量反映出城市生態類型用地面積的變化對整個生態系統的綜合影響。計算結果表明，同安區具有顯著的生態經濟效益，2005年、2009年的生態系統服務功能價值分別為137.63億元、134.06億元，其中林地生態系統在城市的生態服務功能價值中占有重要的作用，對于同安區而言，固碳釋氧的服務功能產生的經濟價值遠大于其它服務功能，但也從中反映出水源涵養、娛樂文化、生物多樣性等服務功能還有待加強。

目前，生態系統服務功能價值的研究還是建立在Costanza等人提出的生態系統服務總體價值等于各類生態系統服務功能的簡單加和，這一技術路線存在一個明顯缺陷，即忽略了空間中各種生態系統內部的相互作用及空間異質性，這需要更加復雜、嚴謹的模型以及龐雜和精確的參數來計算區域生態系統服務的總價值。隨著研究的進一步深入，國內外實踐工作的廣泛開展，相信必能不斷充實和豐富生態系統服務功能的內涵，探索更符合實際情況的價值評估模式。

[1] Holder J，Ehrlich P R. Human Population and Global Environment[J]. American Scientist，1974，(62)：282-297．

[2] Daily G C．Nature’s Service：Societal Dependence on Natural Ecosystems[M]．Washington DC：Ialand Press，1997．

[3] Costanza R，D’Arge R， De Groot R，et al．The Value of the World’s Ecosystem Services and Natural Capital[J]．Nature，1997，(387)：253-260．

[4] 劉玉龍，馬俊杰，金學林，等．生態系統服務功能價值評估方法綜述[J]．中國人口資源與環境，2005，1（15）：88-92．

[5] 歐陽志云，王如松，趙景柱．生態系統服務功能及其生態經濟價值評價[J]．應用生態學報，1999，10（5）：635-640．

[6] 謝高地，魯春霞，冷允法，等．青藏高原生態資產的價值評估[J]．自然資源學報，2003，2（18）：189-196．

[7] 唐弢，朱坦，徐鶴，等．基于生態系統服務功能價值評估的土地利用總體規劃環境影響評價研究[J]．中國人口·資源與環境，2007，3（17）：45-49．

[8] 宗躍光，徐宏彥，湯艷冰，等．城市生態系統服務功能的價值結構分析[J]．城市環境與城市生態，1999，4（12）：19-22．

[9] 夏麗華，宋夢．經濟發達地區城市生態服務功能的研究[J]．廣州大學學報（自然科學版），2002，3（1）：71-74．

[10] 彭建，王仰麟，陳燕飛，等．城市生態系統服務功能價值評估初探——以深圳市為例[J]．北京大學學報（自然科學版），2005，4（41）：594-604．

[11] 李鏡，張健，曾維忠．區域生態系統服務功能價值評估研究——以雅安市為例[J]．國土資源科技管理，2007，（24）：114-119．

[12] 梁治平，周興．基于土地利用變化的生態服務價值損益分析——以廣西貴港市為例[J]．廣西師范學院學報（自然科學版），2007，3（24）：67-70．

[13] 歐陽志云，趙同謙，趙景柱，等．海南島生態系統生態調節功能及其生態經濟價值研究[J]．應用生態學報，2004，15（8）：1395-1402．