白 瑜 彭荔紅
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城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的研究與實(shí)踐
白 瑜 彭荔紅
廈門大學(xué)
該文構(gòu)建了以提供物質(zhì)原料、維持生命支持系統(tǒng)、提供精神美學(xué)享受共3大類10項(xiàng)功能的城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值結(jié)構(gòu)表,并對(duì)廈門市同安區(qū)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行估算。結(jié)果表明,同安區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益,2005年、2009年總價(jià)值分別為137.63億元、134.06億元;在城市生態(tài)系統(tǒng)中,林地和園地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)服務(wù)價(jià)值的貢獻(xiàn)量最大,共提供約94%的價(jià)值;而固碳釋氧功能在城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能中最為顯著。
城市 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能 價(jià)值評(píng)估
生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的概念1973年由Holdren和Ehrlich[1]提出,逐漸得到環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)及其它相關(guān)領(lǐng)域?qū)<覍W(xué)者的重視[2-7]。
城市是一個(gè)高度復(fù)合的人工化生態(tài)系統(tǒng),與自然生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上和功能上都存在明顯差別。在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究早期,研究重點(diǎn)一直局限在森林、湖泊、濕地等生態(tài)系統(tǒng)類型。直到20世紀(jì)末,城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的研究才開始廣泛開展,其理論探討和實(shí)踐方法逐漸深入[8-12]。
目前,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值評(píng)估方法主要分為直接市場法、替代市場法、模擬市場價(jià)值法三類。國內(nèi)外有多種價(jià)值估算模型,Costanza等[3]的方法模型在國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的研究中得到廣泛的應(yīng)用:首先對(duì)研究區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行分類,并劃分不同生態(tài)服務(wù)功能;其次,應(yīng)用多種價(jià)值評(píng)估方法,計(jì)算單位面積下各種類型生態(tài)系統(tǒng)的不同生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值;最后匯總得到不同生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能價(jià)值結(jié)構(gòu)表。具體計(jì)算公式如下:
國內(nèi)外學(xué)者對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的分類及其價(jià)值估算等至今尚未形成共識(shí),本文在對(duì)比分析國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上,將城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能劃分為三大類:①提供生活和生產(chǎn)物質(zhì)的功能,包括食物生產(chǎn)、原材料生產(chǎn);②與人類日常生活和身心健康相關(guān)的生命支持的功能,包括:氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、固碳釋氧、土壤形成與保護(hù)、凈化空氣、生物多樣性保護(hù)、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(tài)服務(wù)價(jià)值表基礎(chǔ)上增添了固碳釋氧、凈化空氣、減輕噪聲等屬于城市生態(tài)系統(tǒng)中較為重要的功能,其參數(shù)取值及計(jì)算如下:
1.2.1固碳釋氧的價(jià)值
分別采用造林成本法和碳稅法進(jìn)行固碳價(jià)值計(jì)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(yè)制氧法估算植被釋放氧氣的價(jià)值(中國造林成本每噸O2為352.93元,制氧工業(yè)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(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算可得城市生態(tài)系統(tǒng)中,單位面積林地的固碳釋氧功能價(jià)值為336821.5元/hm2,單位面積草地的固碳釋氧功能價(jià)值為85.5元/hm2。
1.2.2凈化空氣的價(jià)值
凈化環(huán)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(fèi)法進(jìn)行計(jì)算。每公頃林地平均每年可吸收SO2152.05kg,以SO2治理代價(jià)為3000元/t,則每公頃林地吸收SO2所提供的服務(wù)價(jià)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(jià)為16000元/t,則每公頃林地吸收NOx 所提供的服務(wù)價(jià)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(jì)算,則每公頃林地滯塵的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為3680.5元。
計(jì)算所得,城市單位面積林地可創(chuàng)造凈化空氣價(jià)值為10216.7元/hm2。
1.2.3減輕噪聲的價(jià)值
目前對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)降低噪聲價(jià)值的估算方法是以造林成本的15%計(jì),以平均造林成本240.03元/m3,成熟林每公頃蓄養(yǎng)量80m3計(jì)算:
每公頃林地減少噪音功能的價(jià)值
=240.03元/m3×15%×80m3=2880.36元。
城市生態(tài)系統(tǒng)在平均狀態(tài)下的單位面積生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值如表1所示。
表1 城市生態(tài)系統(tǒng)中單位面積生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值單價(jià) 元/hm2
注:(1)荒漠在城市系統(tǒng)中可對(duì)應(yīng)其它類型用地。 (2)根據(jù)耕地所發(fā)揮生態(tài)服務(wù)功能的實(shí)際效果,在進(jìn)行固碳釋氧、凈化空氣、減輕噪聲三項(xiàng)價(jià)值計(jì)算時(shí),將耕地單位面積價(jià)值折算成有效林地價(jià)值,折算系數(shù)為0.2。 (3)園地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值取林地與耕地價(jià)值的均值。 (4)城市建設(shè)用地(包括城鎮(zhèn)及工礦用地、交通運(yùn)輸用地等),參考Coslanza等的思路,不估算其生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值。
廈門市同安區(qū)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(nèi)地形復(fù)雜多樣,有山地、丘陵、平原和海島。同安區(qū)常年冬無嚴(yán)寒,夏無酷暑,春暖晴雨多變,秋涼氣爽宜人。全區(qū)總面積約690km2,2009年全區(qū)總?cè)丝?9.5萬人。
本文所涉及同安區(qū)不同生態(tài)類型用地面積的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于《廈門市同安區(qū)土地利用總體規(guī)劃》(2006—2020),為計(jì)算同安區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值,這里將區(qū)域自然生態(tài)系統(tǒng)劃分為耕地、林地、園地、草地、水域及水利設(shè)施用地、其它用地,具體見表2。
根據(jù)城市生態(tài)系統(tǒng)中單位面積生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值表以及2005年、2009年同安區(qū)不同生態(tài)類型用地面積,計(jì)算同安區(qū)2005年、2009年的生態(tài)體統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)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(qū)不同生態(tài)用地類型面積變更情況
注:數(shù)量單位為km2,比例單位為%。
表3 2005年、2009年同安區(qū)生態(tài)用地服務(wù)功能價(jià)值表
表4 2005年、2009年同安區(qū)不同生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值表
就同安區(qū)而言,2005年~2009年間的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)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(qū)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(shè)用地對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值沒有貢獻(xiàn)。6類生態(tài)用地中,只有水體的服務(wù)功能價(jià)值呈現(xiàn)增長,2009年比2005年增加價(jià)值約1億元,水體的服務(wù)功能主要體現(xiàn)在氣候調(diào)節(jié)、生物多樣性、涵養(yǎng)水源、文化娛樂等方面。
從生態(tài)類型來看,同安區(qū)林地生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的服務(wù)功能價(jià)值最高,2005年、2009年分別占生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的73.6%、75.0%;園地生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù)價(jià)值占第二位,2005年、2009年分別占總價(jià)值比重的20.4%、18.8%;耕地生態(tài)型在2005年、2009年占比為5.7%、5.3%,排名第三?;哪òㄆ渌愋陀玫兀┑纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值最低。林地和園地在城市生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用也從一個(gè)側(cè)面反映了實(shí)行退耕還林政策的必要性。同時(shí),林地在評(píng)價(jià)的10項(xiàng)服務(wù)功能中都有突出的貢獻(xiàn)值,這也表明了在城市生態(tài)系統(tǒng)保持一定比例的森林面積是十分必要的。
從服務(wù)功能上看,城市生態(tài)系統(tǒng)提供的10項(xiàng)功能中,固碳釋氧產(chǎn)生的價(jià)值最為顯著,占總價(jià)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(tài)系統(tǒng);另外,凈化空氣功能的服務(wù)價(jià)值也較為突出,占總價(jià)值的3%;而其余8項(xiàng)功能的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值過低。
本文構(gòu)建出城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值表,并以廈門市同安區(qū)為例,定量反映出城市生態(tài)類型用地面積的變化對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的綜合影響。計(jì)算結(jié)果表明,同安區(qū)具有顯著的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益,2005年、2009年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值分別為137.63億元、134.06億元,其中林地生態(tài)系統(tǒng)在城市的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值中占有重要的作用,對(duì)于同安區(qū)而言,固碳釋氧的服務(wù)功能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值遠(yuǎn)大于其它服務(wù)功能,但也從中反映出水源涵養(yǎng)、娛樂文化、生物多樣性等服務(wù)功能還有待加強(qiáng)。
目前,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的研究還是建立在Costanza等人提出的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總體價(jià)值等于各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的簡單加和,這一技術(shù)路線存在一個(gè)明顯缺陷,即忽略了空間中各種生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的相互作用及空間異質(zhì)性,這需要更加復(fù)雜、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)哪P鸵约褒嬰s和精確的參數(shù)來計(jì)算區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的總價(jià)值。隨著研究的進(jìn)一步深入,國內(nèi)外實(shí)踐工作的廣泛開展,相信必能不斷充實(shí)和豐富生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的內(nèi)涵,探索更符合實(shí)際情況的價(jià)值評(píng)估模式。
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