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无锡市自然生态系统服务功能价值评估

2011-07-04 10:56 来源:重庆建筑大学学报,2006,28(1)

在对无锡市自然生态系统进行识别的基础上,把无锡市自然生态系统划分为森林、湿地、河流湖泊、农田生态系统四大类型。

1、直接经济价值

直接经济价值包括林产品价值、农产品种植业生产价值和湖河的水产品生产价值三方面。

1.1 林产品价值 林产品是指木材、果品、药材及其它工业原材料,采用市场价值法来评估其价值。

FP = ∑Si·Vi·Pi

式中: FP 为区域森林生态系统木材价值; Si 为第i类林分类型的分布面积; Vi为第i类林分单位面积的净生长量, m3 ; Pi 为i类林分的木材价值,元/m3

1. 2 农产品种植业价值 种植业每公顷价值=农产品种植业的总产值/全市农作物播种面积。

1. 3 湖河的水产品生产价值 河湖每公顷价值=水产品的总产值/全市产出河流湖泊水面总面积。

2、间接经济价值

2. 1 固碳制氧价值 根据光合作用反应方程式计算出无锡市各类生态系统的净初级生产量,主要包括森林生态系统的森林、草地, 湖泊的浮游藻类、着生藻类和大型水生植物,湿地中的植物以及农业种植作物。以生态系统每生产1. 00 g植物干物质能固定1. 63 g二氧化碳为基础,用瑞典税率(其中美元对人民币的汇率按1∶8. 23)计算,得到最终的价值。以生态系统每生产1. 00g干物质能释放1. 20g氧气为基础,使用工业制氧法(0. 4元/kg) ,计算释放氧气的总价值。

2. 2 涵养水源价值 涵养水源的价值=水源涵养量×蓄水成本。水源涵养量采用水量平衡法来计算:

W = (R - E)·A =θ·R·A

式中:W 为涵养水源量, m3/a; R 为平均降雨量, mm/a; E为平均蒸发量, mm/a; A 为研究区面积, hm2 ;θ为径流系数。水的价值采用替代工程法来计算, 据调查,水库的单位库容蓄水成本为0. 67元/ t。

2. 3 净化污染物的价值 净化SO2 和粉尘价值( Ei ) ,采用市场价值法衡量:

Ei =∑Ai·Qi·Pi  ( i为SO2、粉尘)

其中: Ai 为生态系统的面积; Qi 为各类生态系统净化各类污染物能力, 根据有关部门实验结果, 森林吸收SO2 能力为0. 59 t/ ( hm2·a) ,滞尘能力21 t/ ( hm2·a) ; Pi 为削减各类污染物的单位成本, 我国削减SO2的平均治理费用为投资费500元/ ( t·a) ,运行费100元/ ( t·a) ,合计Ps 为600元/ ( t·a) ;消减粉尘的单位成本为170元/ ( t·a) 。

2. 4 土壤保育价值 运用影子价格法,从保护土壤肥力、减轻泥沙淤积灾害[ 4 ]和减少土地侵蚀3个方面来评价。

1) 土壤肥力保持价值

(1)降低氮素流失的效益:

M1 = C1·E1·D·Q1·S1

式中:M1 为降低氮素流失的效益(元/ hm2 ) , C1 = 1×10-6 , E1 为硫酸铵市场价格( 500元/ t) , D 为土壤保持量( t/hm2 ) , Q1 为碱解氮折算硫酸铵系数( 4. 808) , S1为土壤碱解氮平均含量(69. 34 mg/kg) 。

(2)降低磷素流失的效益:

M2 = C2·E2·D·Q2·S2

式中:M2 为降低磷素流失的效益(元/ hm2 ) , C2 = 1 ×10-6 , E2 为过磷酸钙市场价格( 500元/ t) , Q2 为速效磷折算成过磷酸钙的系数(5. 13) , S2 为土壤速效磷平均含量(2. 78 mg/kg) 。

(3)降低钾素流失的效益:

M3 = C3·E3·D·Q3·S3

式中:M3 为降低钾素流失的效益(元/ hm2 ) , C3 = 1×10-6 , E3 为氯化钾市场价格(1 300元/ t) , Q3 为速效钾折算成氯化钾的系数(1. 82) , S3 为土壤速效钾平均含量(47. 64 mg/kg) 。

(4)降低有机质流失效益:

M4 = E4·D·S4

式中:M4 为降低有机质流失效益(元/ hm2 ) , E4 为有机质的价格(53. 1元/ t) , S4 为土壤有机质平均含量( 31g/kg) 。

2) 减轻泥沙淤积价值

按照我国主要流域的泥沙运动规律, 全国土壤侵蚀流失的泥沙有24%淤积于水库、江河、湖泊,本研究根据蓄水成本来计算生态系统减轻泥沙淤积灾害的经济效益。

En = 24%·Ac·C /ρ

式中: En 为减轻泥沙淤积经济效益, Ac 为土壤保持量( t/ a) , C为水库工程费用( 0. 75元/m3 ) ,ρ为土壤平均密度。

3) 减少土地侵蚀价值

减少土地侵蚀总量价值:

Es =δ·A /H·B ,δ= M /ρ

式中:δ为有林地与无林地侵蚀差异量,M 为土壤侵蚀模数,无锡市土壤侵蚀模数来源于中国水利网长江流域中下游丘陵地区平均土壤侵蚀模数500 t/ ( km2·a) ;ρ为土壤平均密度, 资料数据为1. 10 t/m2。H为林地土壤层的平均厚度, 根据土壤保持量与土壤表土平均厚度0. 6 m计算; B 为林业平均收益。

2. 5 栖息地功能价值 无锡市的湿地,特别是太湖沿岸湿地是一个新陈代谢十分旺盛的生态系统, 具有丰富的动植物资源,为野生动植物的生存和繁殖提供了栖息地。同时,该湿地地处候鸟亚太迁徙路线上,湿地上丰富的底栖动物和游泳动物为迁徙的鸟类提供了丰富的饵料。栖息地功能的价值以R. Costanza等对全球生态系统栖息地、避难所功能评估的均值2 502元/ hm2 (304美元/ hm2 )来估算。

2. 6 休闲游乐、教育科研价值 对休闲游乐、文化科学的价值通常用科研投资或科研者的实际花费和开发游乐的投资和收益综合来估算。但由于现状科研经费投入,远远低于实际的科研价值,以及开发游乐的投资和收益数据不全,所以综合全球和全国科研价值评价标准进行权变估值。湖河生态系统的价值按.Costanza等对全球生态系统科研文化、休闲娱乐功能评估的价值1 892. 9元/ hm2 ( 230美元/hm2 ) ;森林生态系统的价值按均值559. 6 元/ hm2 ( 68 美元/hm2 ) ;湿地的价值取陈仲新和张新时研究得到的中国单位面积生态系统的平均科研价值382元/hm2和R. Costanza 等的价值1 455 美元/hm2 的平均价格6178. 3 元/hm2 (美元对人民币的汇率按1∶8. 23算)。

3 自然生态总资产估算

通过以上方法估算,得出无锡市各类生态系统的自然生态资产价值[元/ ( hm2·a) ]如表1所示:

表1 无锡市生态系统单位面积的自然生态资产价值/元·hm2·a -1

生态系统类别

森林生态系统

湿地生态系统

农田生态系统

河源生态系统

单位面积价值

16 658

162 514

7 578

74 268

通过对无锡市各类生态系统进行实地考察和利用地理信息系统解析遥感卫星图片,获取无锡市各类生态系统的面积:森林生态系统为13 933 hm2、湿地生态系统为6 240 hm2、农田生态系统为57 560 hm2、河湖生态系统为51 044 hm2

无锡市城市生态系统服务功能总价值。计算公式为:

Vt = ∑δi =Vi·si

式中: Vt 为城市生态系统服务功能总价值(万元/a) ,Vi 为第i种类型生态系统的服务功能单位价值[元/( hm2·a)], Si 为第i 种类型生态系统的总面积( hm2 )。

经计算,得出无锡市自然生态提供资产价值为:森林生态系统为23.23亿元/a、湿地生态系统为10.14亿元/a、农田生态系统为4.36亿元/a、河湖生态系统面积为37.91亿元/a,总价值为75.64亿元/a。同年无锡市国民生产总值是1 138.0亿元/a (无锡市统计年鉴, 2002) ,因此,每单位自然生态资产支撑着15倍的国民生产总值。

4 单位面积自然生态资产价值排序

通过对无锡市生态资产的定量研究,能够确切地找出区域内各生态系统的重要性, 从表1中可以看出, 单位面积自然生态资产价值由高到低排列:湿地生态系统、河湖生态系统、森林生态系统、农田生态系统。

5 各生态系统服务功能总价值排序

河湖生态系统在无锡市生态系统中发挥了最重要的生态功能,提供了37. 91亿元/ a的生态资产,占总资产的50. 12%;森林生态系统在无锡市也发挥了重要作用,提供了23. 23亿元/ a的生态资产,占总资产的30. 71%;湿地生态系统提供了10. 14亿元/ a的生态资产,占总资产的13. 41%;农田生态系统为4. 36亿元/ a,占总资产的5. 76%。

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