生态服务价值评价在山区城市土地规划中的应用——以万源市太平镇为例

安红岩 张正肖

(1．成都理工大学信息科学与技术学院，四川 成都610059;2．中铁瑞城置业有限公司，四川成都610031)

土地利用是人地关系作用的体现，土地利用变化过程对维持生态系统服务功能起着决定性的作用，是影响区域生态系统功能以及生态环境质量的重要因素。研究土地利用变化对生态系统功能的影响过程，对于了解区域生态环境变化，维持生态平衡，提高土地的利用效率，促进区域经济与环境的协调发展具有重要意义。因此，本文以四川省万源市太平镇为研究区，应用生态系统服务价值计算方法，研究生态服务价值评价在山区城市不同海拔土地规划中的应用，研究结果对维持地区生态平衡、合理利用土地资源、建立可持续的土地利用模式等具有重要意义。

1 研究区概况

万源市位于四川省东北边境，大巴山中段腹心地带，界于北纬 31°39'－32°20'，东经 107°28'－ 108°31'之间，是中国南北气候的分界线和嘉陵江、汉江的分水岭。太平镇(区级)地处万源市中部，是万源市人民政府所在地，也是全市政治、经济、文化、交通、信息中心，辖8个社区，15个行政村，面积 5．65km2［1］。

自1974年Holdren和Ehrlich提出生态系统服务功能的概念以来，生态系统服务功能研究已逐渐发展为生态学、生态经济学、资源经济学的交叉前沿课题。1997年，Costanza在Nature上发表了《The value of the world’s ecosystem services and natural capital》一文，对每种服务功能与产品价值进行了估价，引起了普遍的关注与激烈讨论［2］。受Costanza思维影响，我国对生态服务功能的重新认识与评价也进入了一个活跃时期。目前比较成熟的估价方法有:条件价值法、影子工程法、直接市场法、旅游成本法等，用于静态描述生态系统资产存量情况，随着遥感技术的应用，为动态实时测量生态资产动态变化，由点及面系统评估生态资产提供了技术基础。

2 山区城市自然生态服务价值评价方法

生态系统不仅提供工农业生产原料，更维持生物系统循环与水文循环。按照土地利用类型，采用市场价值法、费用替代法、生产成本法等对万源市自然生态系统服务功能进行定量评价。明确自然生态资产的主要提供者，并与国内生产总值进行比较，以判断自然生态资产对国民经济的支撑作用。

2．1 直接经济价值

2．1．1 实物资源价值评估

万源市林业产品主要为水果和木材，采用市场价值法［2］计算:

式中:Vp为森林生态系统生产功能价值;Vp1为果品生产价值;Vp2为木材生产价值;Q1为水果产量;Q2为森林现有蓄积量，s为森林蓄积量年增长率。

2．1．2 游憩价值评估

游憩价值计算公式如下:

式中:Et为某地区的旅游价值(元);Pi为第i种植被类型的游客日均花费(元/人);Si为第i种植被类型承载的游客总数(人/天);Zi为第i种植被类型游客的周转率;Ti为第i种植被类型一年可以接待游客的时间(天)。

2．2 间接经济价值

2．2．1 涵养水源

采用水量平衡法来计算水源涵养量:

水的价值采用影子工程法来计算［5］，据调查，目前的单位库容造价为22．51元。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为径流系统。

森林增加地表有效水量的价值可用下式计算:

式中，V为森林增加地表有效水量价值;Si为第i树种的面积;H0、Hi分别为对照地和第i树种单位面积的拦蓄降水能力(m3/hm2);P为当前生活用水价格，取1．5元/m3。

2．2．2 固碳释氧

根据各种生态单元面积固碳释氧量，参照造林成本法、碳税法和工业制氧市场价得固碳释氧价值。运用造林成本法，根据我国人工营造杉木、马尾松、落叶松、泡桐、杨树、桉树等的成本，固定1t纯碳成本为250元，工业制氧市场价375元/t，可估算出万源市生态系统固定二氧化碳价值和释放氧气的价值。

2．3 土壤保持

2．3．1 土壤保持量

林地、灌木林地、草地、人工绿地、农田、水域和湿地保土量等于无林地与各生态元的土壤侵蚀量之差。

V=S×(P－Q)

式中:V是减少的土地侵蚀量(t/a)

S是生态系统面积(hm2)

P是无林地侵蚀模数(t/(hm2·a))

Q是各生态系统侵蚀模数(t/(hm2·a))

根据我国土壤侵蚀的研究成果，无林地的土壤中等程度的侵蚀深度为15－30mm/a，侵蚀模数为150－350t/(hm2·a)。本次以侵蚀模数低限(192t/(hm2·a))和高限(477．7t/(hm2·a))的平均值319．8t/(hm2·a)来估计［9］。

2．3．2 减轻泥沙淤积灾害

土地侵蚀流失的泥沙淤积于水库、江河、湖波，减少了有效水的蓄积。林地、灌木林地、草地人工绿地、农田、水域和湿地减少泥沙淤积的价值可用下式计算:

Ec=24%P×V/P

式中:Ec为减少泥沙淤积和滞留的价值(元/a);P=22．51元/m3，V是为各种生态单元减少的土壤侵蚀量(t/a);为土壤容重，取 1．3t/m3。

2．3．3 减少养分流失

保持土壤肥力价值:

Vf=V×∑P1i×P2i×P3i

其中:Vf为保肥效益经济价值(元/a);V是各生态单元减少的土壤侵蚀量(t/a)，P1i为土壤中氮磷钾等含量(3－10kg/t);P2i为纯氮磷钾等折算成化肥的比例;P3i为各类化肥的销售价(元/t)。万源市土壤有机质、全氮、全磷、全钾的平均含量为别为 2．70% 、1．34%、0．111%、1．42%［1］。

2．4 净化空气

各生态单元吸收SO2及阻滞粉尘量为SO2的吸收率及阻滞粉尘率和区域面积的乘积。根据《中国生物多样性国情研究报告》，消减1t SO2成本为600元，除尘器除尘成本为170元/t，可得净化空气价值。

表1 太平镇现状建成区各生态单元生态服务功能价值一览表

3 万源市太平镇生态系统服务功能价值

3．1 规划区生态服务功能价值

根据卫星图片解译数据，太平镇规划区生态服务功能价值为72 965．2万元，其中生态服务功能价值较大的是林地、灌木林地和农田，分别是29 535．8万元、22 828．6万元和14142．7万元;其次是草地、湿地(水域)，分别是3 573．6万元和2 798．5万元;最小的是人工绿地，仅为86．0万元。

3．2 中心城区建成区生态系统服务功能价值

万源市中心城区建成区生态系统服务功能价值总值为1 851．2万元，仅占规划生态系统服务功能价值总值的2．54%。

3．3 太平镇现状建成区生态系统服务功能价值

总值为785．31万元，其中，太平镇700m、750m、800m高程范围内生态系统服务价值见表2、表3、表4。

4 结论

从分析结果可知，自然生态系统无论是从物质上还是经济上，都为万源市太平镇的国民经济和社会可持续发展提供者重要支撑。

太平镇现状建成区的生态服务功能价值为785．31万元，从分析可知，太平镇现状建成区内绿地覆盖率低，除了驮山公园有成片林地之外，城市建成区内仅有零星绿地，由于自然生态系统类型和面积较小，因此提供的生态系统服务较差。

太平镇是沿后河河谷而建，发展用地紧张，在未来5－15年的时间内，太平镇的发展不得不考虑向四周山地扩张。为了明确城市扩张的高程控制线，从生态系统服务角度进行分析。现状太平镇的平均海拔为640m。围绕太平镇海拔700m高程范围内各生态单元的服务价值为6 444．19万元，海拔750m高程范围内各生态单元的服务价值为7 605．39万元，海拔800m高程范围内各生态单元的服务价值为7 877．47万元。海拔750m高程范围内生态系统服务价值高出海拔700m范围1161．2万元，比海拔700m高程范围增长了18．02%;而海拔800m高程范围内生态系统服务价值仅高出海拔750m范围的272．08万元，比海拔750m高程范围增长了3．58%。

表2 太平镇700m高程范围内各生态单元生态服务功能价值一览表

表3 太平镇750m高程范围内各生态单元生态服务功能价值一览表

表4 太平镇800m高程范围内各生态单元生态服务功能价值一览表

从分析结果可知，就生态系统服务价值来看，从海拔700m到海拔750m发生了一个较大的跃升，750m以上生态系统服务价值维持在一个相对较高的水平，从生态系统服务功能角度，海拔750m高程是太平镇城市用地扩张的控制线。

要在不影响区域生态环境的基础上发展经济，必须加大土地利用的科学性，严格控制非农用地的外延扩展。加强生态环境建设的实施、监督和管理，实现城市生态环境的可持续发展。经济发展不能以环境恶化为代价，四川省万源市生态环境面临的问题在我国具有普遍性，尤其在西部大开发的过程中，这一研究更具有现实意义。

(编辑:王爱萍)

［1］万源市市统计局．1998、2008．南京统计年鉴．北京:中国统计出版社，2009．

［2］余新晓，秦永胜，陈丽华，刘松．北京山地森林生态系统服务功能及其价值初步研究［J］．生态学报，2002，22(5):783 －786

［3］Pauleit S，Ennos R，Golding Y．Modeling the Environmental Impacts of Urban Land Use and Land Cover Change:A Study in Merseyside，UK［J］．Landscape and Urban Planning，2005，71:295 －310．

［4］闵捷，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［J］．水土保持学报，2006，20(4):171－176．

［5］谢高地，曹淑艳，鲁春霞，等．中国的生态服务消费与生态债务研究［J］．自然资源学报，2010，25(1):43 －50