生態(tài)服務價值評價在山區(qū)城市土地規(guī)劃中的應用——以萬源市太平鎮(zhèn)為例

安紅巖 張正肖

(1．成都理工大學信息科學與技術學院，四川 成都610059;2．中鐵瑞城置業(yè)有限公司，四川成都610031)

土地利用是人地關系作用的體現(xiàn)，土地利用變化過程對維持生態(tài)系統(tǒng)服務功能起著決定性的作用，是影響區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)功能以及生態(tài)環(huán)境質量的重要因素。研究土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)功能的影響過程，對于了解區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化，維持生態(tài)平衡，提高土地的利用效率，促進區(qū)域經濟與環(huán)境的協(xié)調發(fā)展具有重要意義。因此，本文以四川省萬源市太平鎮(zhèn)為研究區(qū)，應用生態(tài)系統(tǒng)服務價值計算方法，研究生態(tài)服務價值評價在山區(qū)城市不同海拔土地規(guī)劃中的應用，研究結果對維持地區(qū)生態(tài)平衡、合理利用土地資源、建立可持續(xù)的土地利用模式等具有重要意義。

1 研究區(qū)概況

萬源市位于四川省東北邊境，大巴山中段腹心地帶，界于北緯 31°39'－32°20'，東經 107°28'－ 108°31'之間，是中國南北氣候的分界線和嘉陵江、漢江的分水嶺。太平鎮(zhèn)(區(qū)級)地處萬源市中部，是萬源市人民政府所在地，也是全市政治、經濟、文化、交通、信息中心，轄8個社區(qū)，15個行政村，面積 5．65km2［1］。

自1974年Holdren和Ehrlich提出生態(tài)系統(tǒng)服務功能的概念以來，生態(tài)系統(tǒng)服務功能研究已逐漸發(fā)展為生態(tài)學、生態(tài)經濟學、資源經濟學的交叉前沿課題。1997年，Costanza在Nature上發(fā)表了《The value of the world’s ecosystem services and natural capital》一文，對每種服務功能與產品價值進行了估價，引起了普遍的關注與激烈討論［2］。受Costanza思維影響，我國對生態(tài)服務功能的重新認識與評價也進入了一個活躍時期。目前比較成熟的估價方法有:條件價值法、影子工程法、直接市場法、旅游成本法等，用于靜態(tài)描述生態(tài)系統(tǒng)資產存量情況，隨著遙感技術的應用，為動態(tài)實時測量生態(tài)資產動態(tài)變化，由點及面系統(tǒng)評估生態(tài)資產提供了技術基礎。

2 山區(qū)城市自然生態(tài)服務價值評價方法

生態(tài)系統(tǒng)不僅提供工農業(yè)生產原料，更維持生物系統(tǒng)循環(huán)與水文循環(huán)。按照土地利用類型，采用市場價值法、費用替代法、生產成本法等對萬源市自然生態(tài)系統(tǒng)服務功能進行定量評價。明確自然生態(tài)資產的主要提供者，并與國內生產總值進行比較，以判斷自然生態(tài)資產對國民經濟的支撐作用。

2．1 直接經濟價值

2．1．1 實物資源價值評估

萬源市林業(yè)產品主要為水果和木材，采用市場價值法［2］計算:

式中:Vp為森林生態(tài)系統(tǒng)生產功能價值;Vp1為果品生產價值;Vp2為木材生產價值;Q1為水果產量;Q2為森林現(xiàn)有蓄積量，s為森林蓄積量年增長率。

2．1．2 游憩價值評估

游憩價值計算公式如下:

式中:Et為某地區(qū)的旅游價值(元);Pi為第i種植被類型的游客日均花費(元/人);Si為第i種植被類型承載的游客總數(人/天);Zi為第i種植被類型游客的周轉率;Ti為第i種植被類型一年可以接待游客的時間(天)。

2．2 間接經濟價值

2．2．1 涵養(yǎng)水源

采用水量平衡法來計算水源涵養(yǎng)量:

水的價值采用影子工程法來計算［5］，據調查，目前的單位庫容造價為22．51元。式中W為涵養(yǎng)水源量(m3/a);R為平均降雨量(mm/a);E為平均蒸發(fā)量(mm/a);A為研究區(qū)面積(hm2);θ為徑流系統(tǒng)。

森林增加地表有效水量的價值可用下式計算:

式中，V為森林增加地表有效水量價值;Si為第i樹種的面積;H0、Hi分別為對照地和第i樹種單位面積的攔蓄降水能力(m3/hm2);P為當前生活用水價格，取1．5元/m3。

2．2．2 固碳釋氧

根據各種生態(tài)單元面積固碳釋氧量，參照造林成本法、碳稅法和工業(yè)制氧市場價得固碳釋氧價值。運用造林成本法，根據我國人工營造杉木、馬尾松、落葉松、泡桐、楊樹、桉樹等的成本，固定1t純碳成本為250元，工業(yè)制氧市場價375元/t，可估算出萬源市生態(tài)系統(tǒng)固定二氧化碳價值和釋放氧氣的價值。

2．3 土壤保持

2．3．1 土壤保持量

林地、灌木林地、草地、人工綠地、農田、水域和濕地保土量等于無林地與各生態(tài)元的土壤侵蝕量之差。

V=S×(P－Q)

式中:V是減少的土地侵蝕量(t/a)

S是生態(tài)系統(tǒng)面積(hm2)

P是無林地侵蝕模數(t/(hm2·a))

Q是各生態(tài)系統(tǒng)侵蝕模數(t/(hm2·a))

根據我國土壤侵蝕的研究成果，無林地的土壤中等程度的侵蝕深度為15－30mm/a，侵蝕模數為150－350t/(hm2·a)。本次以侵蝕模數低限(192t/(hm2·a))和高限(477．7t/(hm2·a))的平均值319．8t/(hm2·a)來估計［9］。

2．3．2 減輕泥沙淤積災害

土地侵蝕流失的泥沙淤積于水庫、江河、湖波，減少了有效水的蓄積。林地、灌木林地、草地人工綠地、農田、水域和濕地減少泥沙淤積的價值可用下式計算:

Ec=24%P×V/P

式中:Ec為減少泥沙淤積和滯留的價值(元/a);P=22．51元/m3，V是為各種生態(tài)單元減少的土壤侵蝕量(t/a);為土壤容重，取 1．3t/m3。

2．3．3 減少養(yǎng)分流失

保持土壤肥力價值:

Vf=V×∑P1i×P2i×P3i

其中:Vf為保肥效益經濟價值(元/a);V是各生態(tài)單元減少的土壤侵蝕量(t/a)，P1i為土壤中氮磷鉀等含量(3－10kg/t);P2i為純氮磷鉀等折算成化肥的比例;P3i為各類化肥的銷售價(元/t)。萬源市土壤有機質、全氮、全磷、全鉀的平均含量為別為 2．70% 、1．34%、0．111%、1．42%［1］。

2．4 凈化空氣

各生態(tài)單元吸收SO2及阻滯粉塵量為SO2的吸收率及阻滯粉塵率和區(qū)域面積的乘積。根據《中國生物多樣性國情研究報告》，消減1t SO2成本為600元，除塵器除塵成本為170元/t，可得凈化空氣價值。

表1 太平鎮(zhèn)現(xiàn)狀建成區(qū)各生態(tài)單元生態(tài)服務功能價值一覽表

3 萬源市太平鎮(zhèn)生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值

3．1 規(guī)劃區(qū)生態(tài)服務功能價值

根據衛(wèi)星圖片解譯數據，太平鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)生態(tài)服務功能價值為72 965．2萬元，其中生態(tài)服務功能價值較大的是林地、灌木林地和農田，分別是29 535．8萬元、22 828．6萬元和14142．7萬元;其次是草地、濕地(水域)，分別是3 573．6萬元和2 798．5萬元;最小的是人工綠地，僅為86．0萬元。

3．2 中心城區(qū)建成區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值

萬源市中心城區(qū)建成區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值總值為1 851．2萬元，僅占規(guī)劃生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值總值的2．54%。

3．3 太平鎮(zhèn)現(xiàn)狀建成區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值

總值為785．31萬元，其中，太平鎮(zhèn)700m、750m、800m高程范圍內生態(tài)系統(tǒng)服務價值見表2、表3、表4。

4 結論

從分析結果可知，自然生態(tài)系統(tǒng)無論是從物質上還是經濟上，都為萬源市太平鎮(zhèn)的國民經濟和社會可持續(xù)發(fā)展提供者重要支撐。

太平鎮(zhèn)現(xiàn)狀建成區(qū)的生態(tài)服務功能價值為785．31萬元，從分析可知，太平鎮(zhèn)現(xiàn)狀建成區(qū)內綠地覆蓋率低，除了馱山公園有成片林地之外，城市建成區(qū)內僅有零星綠地，由于自然生態(tài)系統(tǒng)類型和面積較小，因此提供的生態(tài)系統(tǒng)服務較差。

太平鎮(zhèn)是沿后河河谷而建，發(fā)展用地緊張，在未來5－15年的時間內，太平鎮(zhèn)的發(fā)展不得不考慮向四周山地擴張。為了明確城市擴張的高程控制線，從生態(tài)系統(tǒng)服務角度進行分析。現(xiàn)狀太平鎮(zhèn)的平均海拔為640m。圍繞太平鎮(zhèn)海拔700m高程范圍內各生態(tài)單元的服務價值為6 444．19萬元，海拔750m高程范圍內各生態(tài)單元的服務價值為7 605．39萬元，海拔800m高程范圍內各生態(tài)單元的服務價值為7 877．47萬元。海拔750m高程范圍內生態(tài)系統(tǒng)服務價值高出海拔700m范圍1161．2萬元，比海拔700m高程范圍增長了18．02%;而海拔800m高程范圍內生態(tài)系統(tǒng)服務價值僅高出海拔750m范圍的272．08萬元，比海拔750m高程范圍增長了3．58%。

表2 太平鎮(zhèn)700m高程范圍內各生態(tài)單元生態(tài)服務功能價值一覽表

表3 太平鎮(zhèn)750m高程范圍內各生態(tài)單元生態(tài)服務功能價值一覽表

表4 太平鎮(zhèn)800m高程范圍內各生態(tài)單元生態(tài)服務功能價值一覽表

從分析結果可知，就生態(tài)系統(tǒng)服務價值來看，從海拔700m到海拔750m發(fā)生了一個較大的躍升，750m以上生態(tài)系統(tǒng)服務價值維持在一個相對較高的水平，從生態(tài)系統(tǒng)服務功能角度，海拔750m高程是太平鎮(zhèn)城市用地擴張的控制線。

要在不影響區(qū)域生態(tài)環(huán)境的基礎上發(fā)展經濟，必須加大土地利用的科學性，嚴格控制非農用地的外延擴展。加強生態(tài)環(huán)境建設的實施、監(jiān)督和管理，實現(xiàn)城市生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。經濟發(fā)展不能以環(huán)境惡化為代價，四川省萬源市生態(tài)環(huán)境面臨的問題在我國具有普遍性，尤其在西部大開發(fā)的過程中，這一研究更具有現(xiàn)實意義。

(編輯:王愛萍)

［1］萬源市市統(tǒng)計局．1998、2008．南京統(tǒng)計年鑒．北京:中國統(tǒng)計出版社，2009．

［2］余新曉，秦永勝，陳麗華，劉松．北京山地森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能及其價值初步研究［J］．生態(tài)學報，2002，22(5):783 －786

［3］Pauleit S，Ennos R，Golding Y．Modeling the Environmental Impacts of Urban Land Use and Land Cover Change:A Study in Merseyside，UK［J］．Landscape and Urban Planning，2005，71:295 －310．

［4］閔捷，高魏，李曉云，等．武漢市土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務價值的時空變化分析［J］．水土保持學報，2006，20(4):171－176．

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