矿区生态系统服务价值测算——以河南义马为例

申庆元， 陶晓燕

(中原工学院， 郑州 450007)



矿区生态系统服务价值测算
——以河南义马为例

申庆元， 陶晓燕

(中原工学院， 郑州 450007)

摘要：由于人们长期对矿区矿产资源进行大肆不合理开采，很多矿区的自然生态系统几乎到了崩溃的边缘。本文将矿区生态服务划分为供给、调节、支持和文化服务等4个方面，并构建了矿区生态系统服务价值评估框架。以河南义马矿区为典型代表，对该矿区的自然生态系统服务进行了定量价值测算。测算结果表明，2009年、2011年、2013年义马矿区的自然生态系统服务价值分别为0.6210×108元/年、0.7230×108元/年、0.8644×108元/年，虽逐年增加，但价值量很低。

关键词：生态系统服务；义马矿区；价值测算

自然生态系统以直接或间接的方式提供给人类的各种恩惠即为生态系统服务[1]。对生态资源进行合乎生态规律的分配则是对自然生态系统服务进行定量测算的前提条件[2]。上世纪末，Costanza R运用生态经济学确定了自然生态系统服务价值测算的基本方法和一般原理[3]。谢高地等确立了中国不同陆地生态系统单位面积服务价值当量表[4],在一定程度上推进了国内生态资源研究者对生态系统服务价值评估的研究；卜跃先等采用市场价值估算法对湖南省生物多样性经济价值进行了测算评估[5]。然而，我国生态资源研究者较少对煤炭资源区进行生态系统服务价值测算与评价。

本文以河南义马矿区为研究对象，对该区自然生态系统的服务价值进行测算评估。

1研究区概况

义马市地跨北纬34°41′～34°46′, 东经111°57′～111°59′；气候为温带大陆性气候；夏季多暴雨，冬季常大风。义马地区耕地缺乏有机质，农作物产量较低。由于森林植被本来就比较稀少，再加上义马煤矿长期不合理开采、夏季暴雨比较集中等原因，该地区水地流失不断加重，森林覆盖率不断下降，生态系统遭到了严重破坏。

2研究方法

2.1生态系统服务分类

上世纪末，Constanza R等把生态系统服务划分为气体、气候调节等17 种服务功能类型[6]。本世纪初，联合国的千年生态系统评估项目把生态系统服务功能界定为4项主功能、25项副功能，并获得了生态资源研究者的广泛认同和采纳[7]。2008 年，谢高地将生态系统服务分为供给、调节、支持、社会服务等4种服务功能。本文在参考上述各研究案例的分类体系，结合研究区域生态系统特点的基础上，将义马矿区生态系统服务功能分为4项主服务、9项子服务(见表1)。

2.2评估指标的确定

义马矿区生态系统服务功能价值的评估指标分为森林、农田、水域3类生态系统类型以及包括气体调节在内的9 类生态系统服务类型(见表2)。

表1　划分义马矿区生态系统服务功能

表2　义马矿区生态系统服务功能价值评估指标体系

注：△代表此功能强；空白代表此功能比较弱。

2.3义马矿区生态系统服务价值测算

2.3.1每公顷农田生态系统所产生出的食物生产服务价值计算

计算公式为[8]：

(1)

式中：Ve为每公顷农田生态系统产生出的食物生产服务价值(元/hm2);j为粮食种类;Aj是j种粮食作物的种植面积;Pj为j种粮食作物全国平均价格水平(元/t);Yj是j种粮食作物单产(t/hm2);T为n种粮食作物总面积(hm2)。1/7是指在不考虑人力投入的情况下,自然生态系统提供的经济价值是现有每公顷农田生态系统产生出的食物生产服务经济价值的1/7。

本文选取义马地区3种主要农作物(小麦、玉米、大豆)进行研究(见表3)。

表3　义马矿区2009年、2011年、2013年的粮食作物

注：资料来源于《义马年鉴》、中华粮网。

根据式(1)，计算出研究区在2009年、2011年、2013年每公顷农田生态系统所产生出的食物生产服务价值单价分别为1 027.15元/hm2、1 065.84元/hm2、1 070.00元/hm2。

2.3.2每类生态系统每公顷生态系统服务价值计算

结合谢高地等确立的我国生态系统服务功能价值当量表(见表4)，并根据公式(2)[9]，计算出义马矿区2009年、2011年以及2013年森林、农田、水域生态系统每公顷生态系统服务价值(见表5、表6)。

表4　义马矿区3个生态系统每公顷生态系统服务价值当量表

Vmn=emnVe

(2)式中：Vmn为m生态系统n生态服务功能的每公顷生态系统服务价值(元/hm2)，emn为m生态系统n生态服务功能相对于每公顷农田生态系统产生出的食物生产服务价值的生态服务功能当量系数，m为生态系统类型，n为生态服务功能，Ve为每公顷农田生态系统所产生出的食物生产服务价值(元/hm2)。

表5　2009年义马矿区每类生态系统每公顷生态系统服务价值　元/hm2

表6　2011年、2013年义马矿区每类生态系统

2.3.32009年、2011年、2013年3类生态系统服务价值的测算

根据各类生态系统面积(见表7)和各年生态系统服务功能单价，计算出义马矿区3类生态系统服务功能的经济价值(见表8)。

表7　2009年、2011年、2013年研究区土地利用面积　hm2

注：资料来源于《义马年鉴》。

表8　2009年、2011年、2013年义马矿区3类生态系统的生态服务价值　元

3讨论与分析

(1)由表8可知，虽然义马矿区的生态系统服务价值呈逐年增加的趋势，但其价值量仍然很低。2013年义马矿区生态系统服务总价值仅为0.864 4亿元。其中，森林生态系统生态服务价值为0.360 8亿元，占总价值的41.74%；农田和水域生态系统分别占30.47%、27.79%。矿区煤矿的长期不合理大规模开采造成大面积地表沉陷，水土流失日益严重，土地荒漠化日益加剧，农田大量损失，土壤肥力不断下降，森林覆盖率不断减少，导致义马矿区生态系统服务价值非常低。

(2)2009年3类生态系统服务价值占总价值的比重差别不大，其中最大的水域与最小的农田生态系统所占比重分别为36.14%、31.40%。2011年，总价值较2009年有所增加，其中森林生态系统所占比重提升明显，说明义马市强力推进林业生态建设，提高森林覆盖率，改善生态环境的工作已初见成效。2013年，3类生态系统服务价值量较前两年相比都有了明显提高，其中森林生态系统所占比重已达41.74%，说明该市创建国家级林业生态示范市成效显著。但是，从总体上来说，义马矿区生态系统服务总价值还是很低的。

4结语

对义马矿区生态系统服务价值的测算与评估显示，义马矿区生态系统服务功能的价值量非常低。建议该地区从以下几方面入手提高生态系统服务价值：一是不断加大生态环境建设力度，推进林业生态建设，提高森林覆盖率，改善生态环境，提高森林生态系统的服务价值；二是采用先进的开采技术，减少地表塌陷，加大土地复垦力度，合理利用煤矸石，用煤矸石作为造地复田的填充材料，为改善农田生态系统的服务价值做准备；三是科学合理地使用土地资源和水资源，多施有机肥，保持土壤肥力，提高粮食产量，提高农田生态系统的服务价值。

参考文献:

[1]粟晓玲,康绍忠,佟玲.内陆河流域生态系统服务价值的动态估算方法与应用——以甘肃河西走廊石羊河流域为例[J].生态学报,2006,26(6)：2011-2019．

[2]李晋昌,王文丽,胡光印,等. 若尔盖高原土地利用变化对生态系统服务价值的影响[J].生态学报,2011,31(12):3451-3459.

[3]Daily G C. Nature’s Services: Societal Dependence on Natural Ecosystems[M] .Washington: Island Press, 1997.

[4]谢高地,鲁春霞,冷允法,等.青藏高原生态资产的价值评估[J].自然资源学报，2003,18(2):189-196．

[5]卜跃先,曾光明,赵卫华,等. 湖南省生物多样性经济价值评估分析[J].生态科学,2006,25(1):82-86.

[6]Costanza R, Darge R，Groot R, et al．The Value of the World’s Ecosystem Services and Natural Capital [J]．Nature, 1997, 387: 253-260．

[7]Millennium Ecosystem Assessment Group．Ecosystems and Human Well-being: A Framework for Assessment [M]．Washington: Island Press，2003．

[8]王璐,杨洁,胡月明,等.广州市土地利用生态服务价值测算研究[J].水土保持通报,2009,29(4):229-234．

[9]王刚,谢世友.基于土地利用变化的重庆市生态系统服务功能价值评估[J].西南师范大学学报(自然科学版),2011,36(5):177-181．

(责任编辑：陆俊杰)

Henan Yima Mining Area Ecosystem Service Value Calculation

SHEN Qing-yuan, TAO Xiao-yan

(Zhongyuan University of Technology, Zhengzhou 450007, China)

Abstract:Because of people long-time wantonly unreasonable exploitation of mining resource, the natural ecological system is almostly to the verge of collapse. Mining cosystem sirvice is divided into four mining area supply, regulation, support and cultural services, and the evaluation framework of mining area ecosystem service value is constructed. At the same time, taking Henan mining area in Yima as the typical representative, the natural ecological system of the mine service is quantitatively valued. The calculated results show that: 2009, 2011, 2013 Yima mining area natural ecosystem service value are 0.621 0×108RMB per year, 0.723 0×108RMB per year, 0.864 4×108RMB per year. Although increased year by year，the magnitude of value is very small.

Key words:ecosystem service; Yima mining area; value calculation

中图分类号：F301

文献标志码：ADOI:10.3969/j.issn.1671-6906.2015.05.007

文章编号：1671-6906(2015)05-0024-04

作者简介：申庆元(1991-)，男，河南商丘人，硕士生，主要研究方向为矿区生态环境管理。

基金项目：国家自然科学基金项目(71103213;U1204709)；教育部人文社科基金项目(14YJA630060)；河南省青年骨干教师资助计划项目(2013GGJS-119)

收稿日期：2015-03-16