成都平原堰塘生態系統價值的量化分析

周鑫 蔡瓊 王佩佩 程亞東 鄭夢婷

摘 要 針對建設項目對當地生態系統服務價值的影響，選取成都堰塘建設天府國際機場，利用基于當量因子的生態服務評估模型，量化分析生態系統服務被計入研究項目的成本效益時的真實經濟成本，并研究建設項目隨時間推移對當地生態系統服務價值的影響。

關鍵詞 生態系統服務價值 當量理論 堰塘生態系統

中圖分類號：F327文獻標識碼：A

0引言

堰塘最早是人們考慮當地的地形地貌、緩解干旱隱患而修建的。如今堰塘一方面可以為瀕危生物提供棲息場所，對生物多樣性保護方面起到了很大的作用，;另一方面它可以凈化水質、保護水環境。堰塘生態系統服務功能在整個生態環境系統中具有重要作用，包含了很多很多獨特的自然資源，研究價值極高。然而，越來越多的填埋和占用行為使得堰塘的數量下降。

1問題提出

為了更好地了解和考慮生態系統服務時土地使用項目的經濟成本，我們結合天府國際機場項目評估該區域的生物系統服務及價值。本文主要采用Costanza等研究成果中的生態系統單位面積服務價值計算方法，項目主要以農田生態系統為主，將農田生態系統服務分為供給服務、調節服務、支持服務和文化服務 4 大類。供給服務包括食物生產、原材料生產兩方面;調節服務包括水源涵養、廢物處理、氣候調節、氣體調節四方面;支持服務包括土壤保護、生物多樣性兩方面;文化服務主要有娛樂文化，共計9 個小類指標。

2模型建立

設定農田食物生產的生態服務價值當量為1，表明1個生態服務價值當量因子的經濟價格為54$hm-2，其中1個當量因子的經濟價值等于這個區域1hm2糧食平均生產量的市場價值的1/7。

單位面積農田生態系統提供食物生產服務功能的經濟價格：Ea=1/7Ti/Mi（1）

式（1）中：Ea為單位面積農田生態系統提供食物生產服務功能的經濟價格;Ti為每年的糧食經濟產量（元）;Mi為研究區域每年糧食種植面積（hm2）;

區域單位面積生態服務價值：cvi=eiEa （2）

式（2）中：cvi為單位面積生態系統服務價值;ei為生態系統服務價值當量因子;Ea為單位某種生態系統服務的經濟價值;

區域生態服務價值：Ves=∑（AiCvi）

式（3）中： Ves為生態系統服務價值總量;Ai為生態系統面積;Cvi為單位面積生態系統服務價值。

3模型求解

查閱《2017年成都市國民經濟和社會發展統計公報》，以水稻的產量為基準，2017年全年要糧食作物種植面積47.2萬hm2;糧食產量273.1萬噸，通過整理成都市2017年糧食收購價格計算出當年糧食平均收購價格為2.67元/kg。

于是，單位面積農田生態系統提供食物生產服務功能的經濟價格為：

Ea==（）≈15448.67（元/hm2）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（4）

堰塘單位面積生態服務價值為：Cvi=eiEa=0.315448.67=4634.601（元/hm2）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （5）

堰塘每公頃的生態服務價值為：1375155.23（元/hm2）

機場建設前堰塘總占地面積為27.05hm2，隨著機場建設項目的實施，機場建設將占用場址內堰塘生態系統，建成后堰塘面積縮減為2.07hm2。

4建設項目隨時間推移對當地生態系統服務價值的影響

查閱《成都市國民經濟和社會發展統計公報》、成都市糧食收購價格，選取成都市2007-2016年的數據為研究對象。利用Matlab處理數據并擬合曲線，得出生態系統服務總價值隨時間變化的預測方程為：

p =106（-0.00375x2+ 0.06077x+3.75806）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （6）

用2017年的總價值代入預測方程得出：

Y2017=1.07228*106? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （7）

將代入方程計算結果與利用上述模型計算的結果相比較，發現方程的擬合度較高，可以用來預測后續的變化情況。

5結果分析

通過量化分析堰塘生態系統服務價值得出，場址內的堰塘生態系統生態服務價值由1115936.11元減為85396.96元， 堰塘生態系統服務價值減少了1030539.15萬元，機場建成后生態系統服務價值相比機場建成前下降很多，機場修建占用土地給堰塘生態系統造成了不利影響。并且隨時間推移，建設機場后當地生態系統服務價值的損耗會逐漸增加。

（指導教師：蔡瓊）

作者簡介：周鑫（1998～），本科在讀，研究方向為江漢大學數學與應用數學;指導教師：蔡瓊（1971～），女，碩士，副教授，研究方向為：代數學、數學建模。

參考文獻

[1] 頡文怡，張馨月，闞韜，辜彬.堰塘生態價值量化分析與工程應用[J].綠色科技，2018（10）：1-3+8.

[2] 趙軍，楊凱.生態系統服務價值評估研究進展[J].生態學報，2007，27（01）：346-356.

[3] 謝高地，甄霖，魯春霞，肖玉，陳操.一個基于專家知識的生態系統服務價值化方法[J].自然資源學報，2008（05）：91.