城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值估算
——以岳麓山為例

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 湖南長沙 410128）

一、城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)與服務(wù)價值

生態(tài)系統(tǒng)是一個 “社會-自然-經(jīng)濟”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，各個組成成分相互流通，協(xié)調(diào)發(fā)展。城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)是以山地、丘陵為主的自然資源為載體，加以城市獨特的文化影響而形成的區(qū)域綜合體。城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)在固碳釋氧、保育水土、涵養(yǎng)水源、凈化空氣、增加生物多樣性和旅游觀賞等方面提供了多種服務(wù)，為市民的休閑娛樂活動提供了一個良好的環(huán)境，緩解了城市經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護之間的矛盾，為構(gòu)建綠色文明生態(tài)城市提供了支持。

綜觀國內(nèi)外關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的研究，其研究區(qū)域的類型大多是濕地、森林等自然保護區(qū)，而對城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的估算較少。隨著城市化進程的不斷加快，城市面積不斷向周圍郊區(qū)擴展，城市郊區(qū)化進程加速，擁有典型的自然景觀與優(yōu)越的城市區(qū)位優(yōu)勢的城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)開始涌入大眾視野。不同生態(tài)系統(tǒng)擁有的服務(wù)功能并不完全相同，其服務(wù)價值的側(cè)重也不一，如同濕地生態(tài)系統(tǒng)更加偏重涵養(yǎng)水源服務(wù)價值，而農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)會擁有很多生態(tài)系統(tǒng)沒有的功能。針對不同的生態(tài)系統(tǒng)其服務(wù)價值的估算方法也各不相同，難以用一個公允的貨幣衡量標準來估算其價值（劉曉艷、秦格，2016）。本文綜合運用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的水量平衡法、影子工程法、市場價格替代法等估算方法來探究城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價值，以期為城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)價值評價和補償規(guī)劃及實施提供參考，推進生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)貨幣化、資本化的科學(xué)研究提供借鑒。

二、城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值研究方法及相關(guān)數(shù)據(jù)

城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)的直接價值主要體現(xiàn)在林產(chǎn)品和經(jīng)濟作物的創(chuàng)收上，其生態(tài)服務(wù)價值主要體現(xiàn)在間接價值和潛在價值上，很難進行定量化評估，容易被人們忽略。本文在基于環(huán)境經(jīng)濟學(xué)和國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，將物質(zhì)量評價方法和價值量評價方法相結(jié)合，運用碳稅法、工業(yè)制氧法、市場價格替代法、支付意愿法等估算方法對城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)間接價值和潛在價值進行初步探討。

（一）研究方法

1.固碳釋氧價值估算方法。城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)擁有豐富的植被資源，它們通過光合作用吸收二氧化碳并釋放氧氣，在維持空氣中二氧化碳和氧氣的動態(tài)平衡和減輕溫室效應(yīng)上有著至關(guān)重要的作用。固碳釋氧價值的估算分兩步進行，一是運用碳稅法對生態(tài)系統(tǒng)的固碳 （C）價值進行估算，二是運用工業(yè)制氧法將工業(yè)制氧所需成本作為釋放氧氣的價值進行估算。（1）碳稅法：V（C）=S（C）·P（C）·A，式中：V（C）為固碳價值（CNY·a-1），S（C）為植被單位面積固碳量（t·（hm2·a）-1），P（C）為單位固碳價格（CNY·t-1），A 為研究區(qū)域面積（hm2）。（2）工業(yè)制氧法：V（O2）=C（O2）·S（O2）·A，式中：V（O2）為植被釋放氧氣價值（CNY·a-1），C（O2）為工業(yè)制氧成本（CNY·t-1）， S（O2）為植被單位面積釋氧量（t·（hm2·a）-1），A 為研究區(qū)域面積（hm2）。

2.保育水土價值估算方法。城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)保育水土功能主要包括減少土壤侵蝕和減少土地養(yǎng)分流失。保育水土價值的計算首先需要對土壤侵蝕總量進行計算，然后再從這兩個方面進行估算。（1）減少土壤侵蝕價值：ES=A·M，式中：ES為生態(tài)系統(tǒng)年減少土壤侵蝕總量（m3·a-1），A 為研究區(qū)域面積（hm2），M為無林地中等程度土壤侵蝕模數(shù)（m3·（hm2·a）-1）。AS=ES/TS，式中：AS為因土壤侵蝕造成的年廢棄地面積 （m2），ES為生態(tài)系統(tǒng)年減少土壤侵蝕總量（m3·a-1），TS為土壤表土平均厚度（m）。US=C1·AS，式中：US為減少土壤侵蝕的價值（CNY·a-1），C1為我國南方林業(yè)生產(chǎn)的平均收益（CNY·（hm2·a）-1），AS為年廢棄土地面積（hm2）。（2）減少土地養(yǎng)分流失價值：減少土地養(yǎng)分流失價值主要體現(xiàn)在減少土地內(nèi)部大量含有的N、P、K等養(yǎng)分流失上。UC=BS·ES·（N·P1/RN+P·P1/RP+N·P2/RK），式中：UC為減少土壤養(yǎng)分流失的價值（CNY·a-1），BS為土壤容重（t·m-3），ES為生態(tài)系統(tǒng)年減少土壤侵蝕總量（m3·a-1），N、P、K 分別為林地土壤平均含氮、磷、鉀量（%），RN、RP、RK分別為磷酸二銨化肥含氮量、磷酸二銨化肥含磷量，氯化鉀化肥含鉀量 （%），P1、P2分別為磷酸二銨化肥價格（CNY·t-1）、氯化鉀化肥價格（CNY·t-1）。

3.涵養(yǎng)水源價值估算方法。涵養(yǎng)水源主要是利用樹木根部的蓄水功能來達到調(diào)節(jié)徑流、凈化水質(zhì)等目的。運用水量平衡法以及影子工程法等方法來估算由于保護樹木而產(chǎn)生的地表水和地下水的價值，即涵養(yǎng)水源價值。W=（RE）·A式中：W為年涵養(yǎng)水源量（m3·a-1），R 為年平均降雨量（mm·a-1），E 為年平均蒸發(fā)量（mm·a-1），A 為研究區(qū)域面積（hm2）。應(yīng)用影子工程法估算涵養(yǎng)水源的價值是指將樹木的蓄水功能比作一個蓄水工程，計算蓄水工程的建造成本。U=W·C式中：U為蓄水價值（CNY·a-1），W 為年涵養(yǎng)水源量（m3·a-1），C 為水庫建設(shè)單位庫容投資成本（CNY·m-3）。山岳地區(qū)多產(chǎn)生泉水，結(jié)合當?shù)貙嶋H情況，估算當?shù)仫嬘萌藬?shù)與每人每日取泉水量，計算其泉水價值。K=RE·CE·DE·PE式中：K為每年泉水價值 （CNY·a-1），RE為飲用泉水人數(shù)（個），CE為每人每日取泉水量（m3·（個·d）-1），DE為每人每年取泉水天數(shù) （d），PE為泉水價格（CNY·m-3）。WS=U+K 式中：WS為涵養(yǎng)水源總價值（CNY·a-1），U 為蓄水價值（CNY·a-1），K 為泉水價值（CNY·a-1）。

4.凈化空氣價值估算方法。城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)能夠有效地吸收有害物質(zhì)，釋放負離子，減輕霧霾。凈化空氣主要是體現(xiàn)在凝聚粉塵和植物吸收SO2兩項指標上。（1）凝聚粉塵價值：F=S1·C2·A， 式中：F 為生態(tài)系統(tǒng)凝聚粉塵價值（CNY·a-1），S1為植被單位面積凝聚粉塵量（kg·（hm2·a）-1），C2為凝聚粉塵所需費用 （CNY·kg-1），A 為研究區(qū)域面積（hm2）。（2）吸收 SO2價值：L=S2·C3·A， 式中：L 為生態(tài)系統(tǒng)吸收SO2價值 （CNY·a-1），S2為單位面積吸收 SO2的含量（kg·（hm2·a）-1），C3為吸收 SO2單位投資成本 （CNY·kg-1），A為研究區(qū)域面積（hm2）。

5.增加生物多樣性價值估算方法。生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性增強，增加生物多樣性的可能性就越大。增加生物多樣性利于構(gòu)建更加穩(wěn)健的生態(tài)系統(tǒng)。采用支付意愿法對增加生物多樣性價值進行估算：U生=（D+Y）·A 式中：U生為生態(tài)系統(tǒng)增加生物多樣性價值 （CNY·a-1），D為砍伐樹木導(dǎo)致每年生物多樣性以及游憩的損失價值（CNY·（hm2·a）-1），Y為全球社會性對我國保護森林資源的支付意愿（CNY·（hm2·a）-1），A 為研究區(qū)域面積（hm2）。

6.旅游觀賞價值估算方法。城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)具有豐富的動植物資源，每年會吸引大量游客旅游觀賞。游客的消費價值體現(xiàn)了城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)的旅游觀賞價值。I=UP·H，式中：I為旅游費用 （CNY·a-1），UP為游客進行一次旅游所需花費 （CNY·人次-1），H為每年景區(qū)旅游人數(shù) （人次·a-1）。

（二）相關(guān)指標數(shù)據(jù)（見表1）

表1 城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估相關(guān)指標數(shù)據(jù)

三、岳麓山生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值估算

岳麓山生態(tài)系統(tǒng)作為城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)提供了固碳釋氧、保育水土、涵養(yǎng)水源、凈化空氣、增加生物多樣性和旅游觀賞等多種服務(wù)，但其服務(wù)價值未實現(xiàn)貨幣化、資本化。本文運用生態(tài)經(jīng)濟學(xué)研究成果結(jié)合岳麓山當?shù)貙嶋H情況對岳麓山生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進行估算，為岳麓山生態(tài)系統(tǒng)提供定量化分析的依據(jù)。

（一）岳麓山概況

岳麓山位于湖南省長沙市西城區(qū)，是典型的城市山岳型風(fēng)景區(qū)。最高海拔300.8米，面積528hm2，年平均溫度17℃，年平均降水量1 200至1 400 mm，屬于典型的亞熱帶季風(fēng)氣候（王凱、李志苗、肖燕，2016）。森林資源豐富，植被主要以亞熱帶常綠闊葉林和亞熱帶暖性針葉林為主，共有植物種類174科，977種，其中野生植物占555種，動物資源也極其豐富。自2009年以來，岳麓山風(fēng)景區(qū)實行了免費開放的旅游政策，吸引了更多的人前往旅游觀賞。

（二）估算過程及結(jié)果

1.固碳釋氧價值。岳麓山生態(tài)系統(tǒng)固碳（C）價值：2.55×107CNY·a-1；釋氧價值：2.63×107CNY·a-1， 則岳麓山生態(tài)系統(tǒng)固碳釋氧價值為5.18×107CNY·a-1。

2.保育水土價值。減少土壤侵蝕價值。岳麓山生態(tài)系統(tǒng)每年減少土壤的侵蝕總量為 1.06×105m3·a-1，廢棄土地面積為1.77×105m2，由此可得岳麓山生態(tài)系統(tǒng)減少土壤侵蝕的價值為7.08×103CNY·a-1。將林地中 N 0.15%、P0.1%、K1%的含量計算，可得岳麓山生態(tài)系統(tǒng)減少土壤養(yǎng)分流失的價值為1.07×107CNY·a-1。岳麓山生態(tài)系統(tǒng)保育水土價值為 1.07×107CNY·a-1。

3.涵養(yǎng)水源價值。岳麓山年平均降水量為1 200至1 400mm，取1 300mm，年平均蒸發(fā)量取1 200mm，可得涵養(yǎng)水源量為 5.28×105m3·a-1，則蓄水價值為 3.54×105CNY·a-1。岳麓山周邊約有上萬住戶，取1 000人為每日取泉水人數(shù)，每人每日約取15m3泉水，按1CNY·m-3計算，因刮風(fēng)下雨等特殊因素，取泉水日一年按300天計算，則泉水價值為 4.5×106CNY·a-1。則岳麓山生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源總價值為4.85×106CNY·a-1。

4.凈化空氣價值。岳麓山森林種類主要為亞熱帶常綠闊葉林和亞熱帶暖性針葉林，凝聚粉塵含量取兩種林分平均值 21 655kg·（hm2·a）-1。可得岳麓山生態(tài)系統(tǒng)凝聚粉塵價值為1.94×106CNY·a-1。根據(jù)上述表格數(shù)據(jù)，吸收SO2含量取二者平均值，即152.125kg·（hm2·a）-1。則岳麓山生態(tài)系統(tǒng)吸收 SO2價值為4.82×104CNYa-1。由上文可得：岳麓山生態(tài)系統(tǒng)凈化空氣價值為1.99×106CNY·a-1。

5.增加生物多樣性價值。保護森林即為保護生物多樣性的增加而付出行動，社會對我國森林資源保護的支付意愿為 112USD·（hm2·a）-1， 折合人民幣 770.56CNY·（hm2·a）-1，砍伐森林會導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)修復(fù)能力下降，易造成生物多樣性銳減，每年因此造成生物多樣性損失價值達400USD·hm-2，即 2 752CNY·（hm2·a）-1（韓秋萍、張修玉、許振成，等，2014）。則岳麓山生態(tài)系統(tǒng)增加生物多樣性價值為1.86×106 CNY·a-1。

6.旅游觀賞價值。根據(jù)筆者的實地調(diào)查，前往岳麓山進行旅游觀賞活動的游客支付意愿情況（包含交通費用和其他費用）如下：0元—10元（56.5%），11 元—20 元 （15.2%），21元—50元 （13.1%），51元—100元（13.1%），101 元—200 元（2.1%）。消費情況按 5元、15元、35元、75元、150元分別與百分比相乘再加和可得加權(quán)平均消費為22.67CNY/人次。在長沙市岳麓山風(fēng)景名勝區(qū)管理局查詢得知2015年岳麓山風(fēng)景區(qū)游客人數(shù)為5×106人次。則旅游觀賞價值為1.13×108CNY·a-1。由于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值中旅游觀賞價值的計算一般不考慮游客的時間機會成本，若加入游客的時間機會成本則旅游觀賞價值將會更高。

（三）綜合價值與分析

通過以上計算可以得到岳麓山生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值為1.84×108CNY·a-1。其中固碳釋氧價值為5.18×107CNY·a-1，保育水土價值為 1.07×107CNY·a-1，涵養(yǎng)水源價值為 4.85×106CNY·a-1，凈化空氣價值 1.99×106CNY·a-1，增加生物多樣性價值 1.86×106CNY·a-1，旅游觀賞價值 1.13×108CNY·a-1，各項貢獻大小依次為旅游觀賞＞固碳釋氧＞保育水土＞涵養(yǎng)水源＞凈化空氣＞增加生物多樣性。其中旅游觀賞價值所占比例最大，約占總價值的61.34%，這說明旅游業(yè)已成為岳麓山的支柱產(chǎn)業(yè)。旅游業(yè)是一個資源依托型產(chǎn)業(yè)，旅游觀賞價值依托于生態(tài)系統(tǒng)其他的服務(wù)功能而存在，生態(tài)系統(tǒng)的其他服務(wù)功能能為旅游業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造良好的資源環(huán)境，是促進旅游業(yè)的發(fā)展的根本前提。因此，在大力發(fā)展旅游業(yè)的同時，應(yīng)加大對自然環(huán)境的保護力度，確保生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的完整性得以維系，為岳麓山的可持續(xù)發(fā)展提供保障條件。

四、結(jié)論

本文通過影子工程法、市場價格替代法等評估方法對典型的城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)——岳麓山生態(tài)系統(tǒng)的固碳釋氧、保育水土、涵養(yǎng)水源、凈化空氣、增加生物多樣性和旅游觀賞六項服務(wù)價值進行估算，得到總價值為1.84×108CNY·a-1，凸顯了城市山岳型風(fēng)景區(qū)岳麓山生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效用。然而，由于對科研文化、氣溫調(diào)節(jié)等價值未進行估算導(dǎo)致所做估算并不全面，在計算過程中對個別數(shù)據(jù)采用了相似地區(qū)研究成果，計算結(jié)果可能仍有偏頗，有待進一步完善。不同風(fēng)景區(qū)有其不同的地域景觀特色，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的偏重性也有所不同。城市山岳型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值估算為了解當?shù)厣鷳B(tài)效益，制定生態(tài)補償政策和自然資源的可持續(xù)利用提供理論支持，可對其他城市山岳型風(fēng)景區(qū)生態(tài)服務(wù)價值估算提供借鑒。