重庆市生态系统服务价值动态评估.pdf

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1、书书书重庆市生态系统服务价值动态评估!杜加强!，#王金生!，!#滕彦国!，#张#桐$（!北京师范大学水科学研究院，北京!%&(；北京师范大学水沙科学教育部重点实验室，北京!%&(；$北京市政工程总公司党校，北京!%&）摘#要#研究生态系统服务价值的动态变化对于区域生态环境的保护和恢复具有重要意义。本文分别采用)*+,-./-等和谢高地等确定的生态系统服务价值评估方法，对重庆市!00%(年的生态系统服务价值进行估算。结果表明：重庆市生态系统服务价值总体上呈增长趋势，生态系统服务价值与 123 的比值呈下降趋势；灰色系统预测的结果显示，重庆市生态系统服务价值将继续增长；采用)*+,-./-等方法、

2、%年不变价的谢高地等方法和当年价的谢高地等方法计算得到的生态系统服务价值数值差异较大，不同的方法之间可比性较低；$种方法分别回答了不同的问题，采用)*+,-./-等方法主要反映了生态系统服务价值对土地利用变化的响应，采用%年不变价还反映了生物量的变化对生态系统服务价值的影响，而采用当年价除反映了土地利用、生物量变化的影响外，还部分地反映了人们对生态系统服务支付意愿的变化。关键词#生态系统服务价值；价值变化；%年不变价；当年价；重庆市中图分类号#4!5!#文献标识码#6#文章编号#!%78&0%（%&）%7!&7%9!#$%&()$*+$,&-#-#(-.,(%.(/)&()$*+(-0 12-

3、#34 1&,5 2:;-.?!，6A1;.=+BC.?!，DEA1 F-.=?G*!，HI6A1 D*.?$（!#$%$&()$*+,-$.,$，/$-0-.%1*2(#3.-45$*6-)7，/$-0-.%!%&(，!8-.(；9-.-6)*7&:;(?*()*7&()$*(.;+$;-2$.)，/$-0-.%1*2(#3.-5$*6-)7，/$-0-.%，!%&(!8-.(；$(*)7+,8#&/$-0-.%9.-,-A(#:.%-.$*4-.%!*A*()-.，/$-0-.%!%&，!8-.(）B!8-.$6$C*.(#&:,#%7，%&，67（）：!&7!0589.,/$,：D

4、*+,GJK,BC JK.-LM MB-.?C*N CM*+K+,CL+COPMC P-QGC+*N+?.NM-.MC.OC?*.-QCM*=C.PO*.LC.,-Q RO*,CM,*.-.J OC+,*O-,*.5 S.,B+R-RCO，)*+,-./-+-.J 4C+LC,B*J+TCOC-J*R,CJ,*CP-QG-,C,BC CM*+K+,CL+COP.?),K NO*L!00,*%(5DT*ROMC+K+,CL+，5 C5，%M*.+,-.,ROMC-.J MGOOC.,ROMC，TCOC-J*R,CJ.,BC M*CNNMC.,M*LRG,-,*.+*N)B.C+C,COOC+,O

5、-Q CM*+K+,CL+COPMC P-QGC RCO G.,-OC-5 6MM*OJ.?B-J-.MOC-+.?,OC.J，TBQC,BC EUVW 123 O-,*T-+.-JPCO+C56?O-K+K+,CL L*JCQ T-+XGQ,*ROCJM,BC EUV-.J 123 NO*L%9,*%!%，-.J,BC ROCJM=,*.+B*TCJ,B-,.,BC+C(KC-O+，,BC EUV T*GQJ M*.,.GC.MOC-+.?TBQC,BC EUVW 123 T*GQJM*.,.GC JCMOC-+.?5 DBCOC TCOC+?.NM-.,JNNCOC.MC+-L*.?,BC

6、 OC+GQ,+M-QMGQ-,CJ NO*L)*+,-.=/-+LC,B*J-.J NO*L 4C+LC,B*J T,B%M*.+,-.,ROMC-.J MGOOC.,ROMC，.JM-,.?,BCQ*T M*LR-O-XQ,K*N,BC,BOCC LC,B*J+，TBMB T-+JGC,*,BC JNNCOC.,-+RCM,+CLRB-+/CJ.C-MB+,G-,*.5 YK-J*R,.?)*+,-./-+LC,B*J，,BC.NQGC.MC*N Q-.J G+C MB-.?C*.EUV T-+L-.QK OCNQCM,CJ；XK-J*R,.?4C+%M*.+,-.,ROMC LC,B*J

7、，,BC.NQGC.MC*N X*L-+P-O-=,*.*.EUV T-+OCNQCM,CJ-+TCQQ；TBQC-J*R,.?4C+MGOOC.,ROMC LC,B*J，XC+JC+,BC.NQG=C.MC+*N Q-.J G+C MB-.?C-.J X*L-+P-O-,*.*.EUV，,BC RC*RQC+TQQ.?.C+,*R-K N*O EUVT-+-Q+*R-O,-QQK OCNQCM,CJ5:(;-/.：CM*+K+,CL+COPMC P-QGC；P-QGC P-O-,*.；M*.+,-.,ROMC.%；MGOOC.,RO.?),K5!国家科技支撑计划资助项目（%9Y6)%8Y%(

8、）。!通讯作者 E=L-Q：T-.?Z+X.G5 CJG5 M.收稿日期：%=!%=%&#接受日期：%&=%8=%生态学杂志)B.C+C;*GO.-Q*N EM*Q*?K#%&，67（）：!&7!0#!生态系统服务价值（#$%&%(%)*+#*,-.%，/01）指生态系统提供的商品和服务，包括自然资本的物流、能流和信息流，它们和人造资本及人力资本结合在一起构成了人类的福利（2$%,34,，5667）。随着对自然认识的逐步深入，生态系统服务对人类可持续发展的重要性已经得到了广泛的认可。定量评价生态系统服务是将其纳入社会经济体系和市场化的基础（陈源泉和高旺盛，899:），但是，如何定量评价生态系统

9、服务价值却尚未达成统一的认识。生态系统服务价值评估成为目前生态经济学研究的热点问题，也是难点问题。近年来生态系统服务价值的研究案例不断增多，但由于研究者选取的方法、计算参数不统一，计算结果差异较大，可比性降低（陈源泉和高旺盛，899:；蔡邦成等，899;）。国内学者主要采用 2$%,34,等（5667）和谢高地等（899:）的生态系统服务价值系数和计算方法对不同时间断点的生态系统服务价值进行评估，价值系数一般恒定不变，以此来反映土地利用变化对生态系统服务价值的影响。这种瞬时静态评估未能考虑资源与生态系统服务价值的空间流转（赵军和杨凯，8997），也无法反映生态系统服务价值的逐年变化过程。而生态

10、系统服务的形成是一个与生态结构和生态功能密切相关的动态过程（吴钢和肖寒，8995；赵同谦和欧阳志云，899?59A:8?5:A，59=?55/559?55/，面积 B 8 万 C(8，南北长=9 C(，东西宽 B;D，年总降雨量 5 956B (。899=年重庆市共辖 5=个区、个县级市和 85 个县，辖区内主要河流有长江、嘉陵江、乌江、涪江、綦江、大宁河等，地势由南北向长江河谷逐级降低，西北部和中部以丘陵、低山为主，东南部靠大巴山和武陵山两座大山脉。!#$研究方法2$%,34,等（5667）的研究成果使生态系统服务价值评估的原理与方法从科学意义上得以明确（王宗明等，89955!生态学杂志!第

11、 87 卷!第 7 期!表!重庆市粮食单产、单价和单位农田生态系统提供的食物生产服务价值（元#$%&%!）()*!+,-./，01,2-34 51,6 6/,78 433/013/927,36:.9-013:,/-/);96,7 41$.6/1-,6?数据来源数据主要来源于 重庆统计年鉴（-.4(220年）和 中国物价年鉴（-.4(220 年）。粮食单价分别按(222 年不变价和当年实际价格计算，由此得到单位面积的农田生态系统提供食物生产服务功能的经济价值!（表-）。7 7 将重庆市的土地利用类型与谢高地等（(226）划分的生态系统类型对照，则耕地对应农田生态系统，林地对应森林生态系统，园地对

12、应农田生态系统，建设用地和未利用地对应荒漠，水域的生态系统服务价值系数对应水体和湿地生态系统服务价值系数的均值（蔡邦成等，(220）。&结果与分析&!总价值的变化分别采用上述 6 种生态系统服务价值系数计算得到重庆市-./(225 年生态系统服务价值总量变化趋势（图-）。采用 89:;!,!等（-./）的价值系数计算得到的-./(225 年重庆市生态系统服务价值总量变化相对平缓，总体上呈上升趋势，特别是(22-年之后，上升趋势明显。-./年的生态系统服务价值为/(亿元，(225 年为/.0 亿元。采用(222 年不变价计算得到的结果显示，重庆市生态系统服务价值在-./(225 年主要呈现上升趋

13、势。(22-年前呈小幅波动、总体减少的趋势，生态系统服务价值为 030=0.6 亿元；(22-年后呈现快速增长趋势，至(225 年生态系统服务价值达到图!重庆市!A&BBC 年生态系统服务价值及其与 DEF的比值变化趋势G,5*!(1-6/8 34 HIJ 6/7#-HIJK DEF 17,3:1,7,36834&生态系统服务价值结构的变化生态系统服务价值结构是指生态系统各单项服务价值占生态系统服务总价值的比例（闵捷等，(220）。从生态系统服务价值结构来看，-./(225年重庆市生态系统服务结构几乎没有发生明显变化（图(、图 6）。土壤形成与保护和水源涵养功能的经济价值约占总价值的-0 左右

14、，前者略高于后者。生物多样性保护和废物处理功能占总价值的比例约为-6，气体调节和气候调节功能的经济价值占总价值的范围为-(=-6，食物生产、提供原材料、娱乐文化功能的经济价值占总经济价值的比例较小，均?-2，食物生产的比例最小且逐年下降，由 61(下降到(1 4。采用(222 年不变价以及当年价计算得到的各单项生态系统服务价值变化趋势与总量的变化趋势相同，当年价的结果呈现先减少后增加的趋势，(222 年不变价的结果总体上呈上升趋势。由计算原理可知，(种方法得到的重庆市生态系统服务价值结构完全相同。.4-杜加强等：重庆市生态系统服务价值动态评估图!采用!#年不变价时的生态系统服务价值组成及变化趋

15、势$%&!()*+,-.,/%0%,1 213 04513,6 78,1&9%1&7%0:+2;:23,.053!#+,1/0210.4%+5!?土地利用变化从土地利用转换来看，生态系统服务价值系数最大的水域占重庆市总面积的比例较小，为!#$%&$，变化幅度不大。林地的生态系统服务价值系数仅次于水域，其面积呈先下降后上升，()(年逐渐下降，(!*年林地面积变化不大，呈小幅增长趋势，!*年后快速增长，其原因主要是由于林地保护逐渐得到重视和!*年开始实施的退耕还林、荒山荒地造林工程。重庆市的林地面积占总面积的比例最大，约为&+$%,*$。耕地占重庆市总面积的比例仅次于林地，呈逐年递减的趋势，从&$

16、下降到!)$。园地和建设用地呈逐年递增趋势，且!*年之后，增长速度较快。草地面积略有增长，未利用地则呈下降趋势。&种方法计算得到的各土地利用类型提供的生态系统服务价值不同，排序也不完全相同。采用图 采用当年价时的生态系统服务价值组成及变化趋势$%&()*+,-.,/%0%,1 213 04513,6 78,1&9%1&7%0:+2;:23,.053+=44510.4%+5-./01231 等（()）的价值系数计算排在前&位的土地利用类型为林地、水域、农田，其中林地提供的服务价值占总价值的+$%+($，水域占!)$%&*$，农田仅占!$%!)$。采用!*年不变价和当年价得到的各类生态系统服务价值

17、大小排序完全相同，排在前&位的依次是林地、农田和水域。其中，林地提供的服务价值约占总价值的+,$%+#$，农田约占,$%#$，水域占!$%,$。由于园地、建设用地、草地和未利用地的面积较小，且生态系统服务价值系数相对较小，故所提供的生态系统服务价值相对较少。!?A 生态系统服务价值与 456 关系的变化()!*7 年，借助于直辖和三峡工程的推动作用，重庆市 456 总量增长迅速，从()年的&+*!,亿元增长到!*7 年的&*)*,(亿元，年均增长率约为 7)$。而采用-./01231 等（()）的系数、!*年不变价、当年价计算得到的重庆市生态系统服务价值的年均增长率则较小，分别为&$、!)$和

18、,7$。相对于 456 的快速增长，&种方法得到的计算结果与 456 的比值总体上均呈现下降趋势（图），从()年的*7*%*+)减少到!*7 年的*!+%*,。据陈仲新和张新时（!*）的研究，采用-./01231 等（()）的方法，中国(,年的陆地生态系统服务价值服务价值与456 的比值为)&，全球的比值为#&。而同样采用-./01231 等（()）的方法，重庆市的生态系统服务价值与 456 比值()年仅为*7&，!*7 年则下降为*!+。重庆市生态系统服务价值变化趋势总体上，重庆市生态系统服务价值在()!*7 年呈现增长趋势，土地利用变化、粮食单产以及环保意识的提高所产生的环境影响总的来说是

19、积极的，退耕还林、农业科技的推广以及环保资金的增加等一系列措施的实施，保证了生态系统服务价值的保值与增值。按照-./01231 等（()）的价值系数计算重庆市生态系统服务价值，由于价值系数不随时间变化，多年趋势实际上反映了不同生态系统的重要性以及相应土地利用结构的变化，并不能反映土地利用质量、生态系统功能发挥的变化。生态系统服务价值系数恒定的情况下，土地利用结构的变化决定了生态系统服务价值的变化（段瑞娟等，!*+；谢春花*(8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 生态学杂志8 第!)卷8 第)期8等，!#）。水域的价值系数在$%&

20、()*(等（+,-）的价值系数中占据主导位置，但重庆市水域面积占总面积的比例较小，且增加幅度有限，所以采用$%&()*(等（+,-）的价值系数计算得到的重庆市生态系统服务价值变化趋势比较平缓，总体上随林地的变化呈逐渐增加的趋势，与林地面积变化的相关系数为.,+/。采用!年不变价计算，则重庆市生态系统服务价值的变化与粮食单产和土地利用变化有关，在二者的共同作用下呈现上述变化趋势。谢高地等的方法设计之初即假定了生态系统服务功能与生物量成线性关系（谢高地等，!0；宗文君等，!#）。!+年，重庆市遭受到严重的自然灾害，粮食单产降低到 1/+2 34567!，生物量的降低使得生态系统服务价值也降低到最低

21、（表+，图+）。+,2 年遭受的自然灾害也使得重庆市生态系统服务价值总量出现下滑。影响重庆市生态系统服务价值的土地利用类型主要是林地，林地面积的变化主导了土地利用变化对生态系统服务价值的影响。+,-!/年重庆市生态系统服务价值与粮食单产和林地面积具有较高的相关性，相关系数分别达到.,#+和.,2+。采用当年价计算则体现了粮食单产、粮食单价以及土地利用变化综合作用对生态系统服务价值的影响，生态系统服务价值与 0 种因素的相关系数分别达到.22#0、.,102 和.2,-（与林地面积的相关系数）。而粮食单产、粮食单价以及林地面积的变化总体上均呈现以!+年为最小值，+,-!/年先下降后强势反弹的趋势

22、（表+）。0 种因素的综合作用使得采用当年价计算得到的重庆市生态系统服务价值变化幅度比较大，呈现先降低后快速增加的趋势。采用当年价计算得到的生态系统服务价值系数除!年外，均大于采用!年不变价的价值系数（表+），因此采用当年价计算得到的生态系统服务价值除!年外均大于采用!年不变价的结果。0 种方法计算得到的时间断点上的重庆市生态系统服务价值相差较大，主要原因可能是由于生态系统本身的复杂性、经济学方法本身存在的局限性以及生态系统不同于经济系统的特殊性（杨光梅等，!#）。重庆市生态系统服务价值与 89:的比例总体呈下降趋势，说明重庆市近年的发展主要是经济综合实力得到了很大提高，尽管实施了退耕还林政策

23、，但生态环境建设依然落后于经济发展，经济反哺环境的力度不够。土地利用变化相同的情况下，采用当年价格和不变价得到的生态系统服务价值年均增长率大于采用$%&()*(等（+,-）的价值系数计算结果的年均增长率，部分地反映了人们对生态环境的支付意愿逐步增加。采用动态的粮食单产计算生态系统服务价值系数，一定程度上可以反映出生物量变化对生态系统服务功能发挥的影响。而采用动态的粮食价格得到的价值系数则可以部分反映消费者对生态系统服务价值偏好程度的变化。随着社会经济发展水平和生活水平的不断提高以及资源的短缺，人们对生态系统服务价值的支付意愿也在逐渐提高（陈源泉和高旺盛，!-；喻建华等，!/）。!重庆市生态系统

24、服务价值的灰色趋势预测灰色预测是一种对含有不确定因素系统进行预测的方法。灰色预测方法具有简便易行，计算简单，所需信息量少，原始数据分布特征和样本量无特殊要求，数据处理能力强，预测精度高的特点（邓聚龙，+,2#）。采用$%&()*(等（+,-）的价值系数（;=+）、!年不变价（;=!）和当年价（;=0）计算的生态系统服务价值以及 89:（89:）的灰色预测模型如下：;+）?7#,1+./#/0#,-#0.+/0.+/+!;+）?7+/-#.#0,+#11-.200,.0-+!;+）?7/-!1.-#,#1.-#,.2,1,!4AB（!+）?72#/2.#1,!+2.22,!.+!02!采用后验差

25、检验法对预测模型进行检验，检验结果及预测结果（表!）。采用$%&()*(等（+,-）的价值系数以及!年不变价的生态系统服务价值预测精度较高，而采用当年价的生态系统服务价值预测精度不高，其原因是当年价的计算方法影响因素较多，建立模型的数据上下波动较大，不确定性强。0 种方法得到的生态系统服务价值年均增长率相差较大，其中采用当年价计算得到的生态系统服务价值增长最快，!+年重庆市生态系统服务价值预测值为+,.!亿元。重庆市的 89:将依旧保持快速的增长趋势，!+年 89:将达到#+!2.,亿元，生态系统服务价值与 89:的比值将进一步减小，重庆市要实现经济发展与生态建设双赢的目标，还需要继续加大生态

26、环境建设的投入力度以及较长时间的努力。+,+杜加强等：重庆市生态系统服务价值动态评估表!重庆市!#$!#%#年生态系统服务价值和&(趋势预测及模型检验)*+,!(-./0120345 36 789*4/&(36:;34=04*4/2;.0-&-*852.?3/.A B.-0601*2034-.5CA2项目!#$（亿元）!#%（亿元）!#&（亿元）()（亿元）%*+年,$*-&.,/-+$&0$-&/,+-,%*/年,$,-0*0%$-/$1%$-+.%/$-%*,年,%/-1+01/-$+.-$.,$/-1%*0 年,&+-&*00&-0$,$0-01.&-,%*$*年,.1-$.$*&%-$

27、00*-%+$%,-0年均增长率（2）$-$.-$*-,$1-1后验差比值（3）*-&+%,*-.+,0*-+*%*-$.,.小误差概率（4）$*-,/1*-/1*$精度等级!#D 结 论$）采用 567898:;8 等（$00/）方法、%*年不变价的谢高地等（%*&）的方法和当年价的谢高地等的方法&种计算方法对重庆市直辖以来的生态系统服务价值进行了估算，总体上重庆市生态系统服务价值呈上升趋势，而生态系统服务价值与()的比值呈减少趋势。%）生态系统服务价值系数较大的林地面积绝对数量较大，面积变化明显，决定着重庆市生态系统总价值的变化趋势。&）采用灰色预测方法对重庆市%*+%*$*年的生态系统服

28、务价值以及()进行了预测，生态系统服务价值及()均呈增长趋势，但其比值呈持续下降趋势。.）采用 56798:;8 等（$00/）的价值系数进行动态计算主要反映了土地利用变化对生态系统服务价值的影响；采用%*年不变价计算重庆市生态系统服务价值则反映了土地利用和粮食单产对生态系统服务价值的综合作用；而采用当年价计算生态系统服务价值还部分地反映了人们对生态系统支付意愿的变化。1）&种方法得到的重庆市生态系统服务价值的数值差别较大，故不同的方法的结果将不具有可比性。&种方法反映的问题不同，采用%*年不变价的计算结果更接近于实际的变化情况。+）重庆市生态系统服务价值的提升与经济增长不同步，前者慢于后者，

29、因此仍需加大环境治理和生态保育的力度，使得经济发展的同时生态环境得到不断改善。参考文献蔡邦成，陆根法，宋莉娟，等%*+土地利用变化对昆山生态系统服务价值的影响 生态学报，!$（0）：&*1=&*$*陈源泉，高旺盛%*&生态系统服务价值的市场转化问题初探 生态学杂志，!（+）：/=,*陈源泉，高旺盛%*/基于农业生态服务价值的农业绿色()核算 以安塞县为例 生态学报，!E（$）：%1*=%10陈仲新，张新时%*中国生态系统效益的价值 科学通报，FD（$）：$/=%&邓聚龙$0,+灰色预测与决策 武汉：华中理工大学出版社段瑞娟，郝晋珉，张洁瑕%*+北京区位土地利用与生态系统服务价值变化研究 农业工

30、程学报，!（0）：%$=%,捷，高 魏，李晓云，等%*+武汉市土地利用与生态系统服务价值的时空变化分析 水土保持学报，!#（.）：$/*=$/.冉圣宏，吕昌河，贾克敬，等%*+基于生态服务价值的全国土地利用变化环境影响评价 环境科学，!E（$*）：%$&0=%$.柏%*.土地利用变化对三江平原生态系统服务价值的影响 中国环境科学，!F（$）：$%1=$%,钢，肖 寒，赵景柱，等%*$长白山森林生态系统服务功能 中国科学（5 辑），G%（1）：./$=.,*玉，谢高地，安 凯%*&莽措湖流域生态系统服务功能经济价值变化研究 应用生态学报，%F（1）：+/+=+,*谢春花，王克林，陈洪松，等%*+

31、土地利用变化对洞庭湖区生态系统服务价值的影响 长江流域资源与环境，%D（%）：$0$=$01谢高地，鲁春霞，冷允法，等%*&青藏高原生态资产的价值评估 自然资源学报，%H（%）：$,0=$0+杨光梅，李文华，闵庆文%*+生态系统服务价值评估研究进展 国外学者观点 生态学报，!$（$）：%*1=%$%露，等%*1 昆山市生态系统服务价值变化研究 长江流域资源与环境，%F（%）：%$&=%$/军，杨 凯%*/生态系统服务价值评估研究进展生态学报，!E（$）：&.+=&1+赵同谦，欧阳志云，贾良清，等%*.中国草地生态系统服务功能间接价值评价 生态学报，!F（+）：$*$=$*重庆市统计局$00,%

32、*+重庆统计年鉴 北京：中国统计出版社宗文君，蒋德明，阿拉木萨%*+生态系统服务价值评估的研究进展 生态学杂志，!D（%）：%$%=%$/中国物价年鉴 编辑部$00,?%*+中国物价年鉴 北京：中国物价年鉴 编辑部56798:;8，A BCDE，AE C669，!#$00/FGE H8IJE 6K9GE L6CIAM7 E367N79EO 7ECHP3E7 8:A:89JC8I 384P98I%#&!，GHE：%1&=%+*杜加强，男，$0,*年生，博士。主要从事环境评价、规划与管理、污染模拟等研究，发表论文 1 篇。!?O8PI：AJQP8RP8:DS O8PI T:J EAJ 李凤芹%0$生态学杂志 第%/卷 第/期!#杜加强等：重庆市生态系统服务价值动态评估