典型喀斯特峰丛洼地生态系统生态服务功能价值评估——以贵州平塘县为例

易武英，张建利，代丽华，黎有为，周文龙

（贵州科学院，贵州省山地资源研究所，贵州 贵阳 550001）

典型喀斯特峰丛洼地生态系统生态服务功能价值评估
——以贵州平塘县为例

易武英，张建利，代丽华，黎有为，周文龙

（贵州科学院，贵州省山地资源研究所，贵州 贵阳 550001）

以平塘县土地利用数据为基础，参考谢高地等制定的中国不同省份农田生态系统生物量因子表和中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量因子，制定了平塘县生态系统单位面积生态服务价值系数，并计算平塘县2000、2005、2013年生态系统服务价值及生态敏感性指数。结果表明：研究时段平塘县生态服务总价值呈上升变化趋势，2000、2005、2013年生态服务总价值分别为560 688.39 万、580 534.47万、593 036.20 万元；从单项生态服务价值来看，2005～2013年平塘县生态系统在气体调节、气候调节、水源涵养、土壤形成与保护、废物处理、生物多样性保护、食物生产、娱乐文化等领域的价值呈上升变化趋势，但其食物生产价值呈下降变化趋势；2000、2005、2013年平塘县ESV 对VC敏感性指数均小于1，敏感性指数值介于0.003～0.517之间，说明ESV对VC不敏感，缺乏弹性，即结合平塘县区域特征修正后的生态服务价值系统是合理的，研究结果是可信的。

生态服务价值评估；3S技术；喀斯特峰丛洼地；平塘县

随着全球生态环境的恶化，生态系统服务功能受到越来越广泛的关注，成为当前生态学研究的前沿和热点领域[1]。《千年生态系统评估报告》中指出，1950年以来导致陆地生态系统服务功能变化的直接驱动力是土地覆被变化[2]。Westman[3]于1977年最早提出自然服务功能的概念。生态系统服务功能是指生态系统在能流、物流的生态过程中，对外部显示的重要作用[4]。《千年生态系统评估报告》将生态系统服务定义为人类可以从生态系统获取的益处[5]，自Costanza等对全球生物圈生态服务价值进行估算后，生态服务价值评估已成为生态经济学领域研究的热点[6]。国内外众多专家学者围绕生态系统服务功能的内涵、评价指标体系及评价方法等进行了大量研究，建立了森林[7]、农田[8]、草地[9]、湖泊[10]、湿地[11]等典型生态系统服务功能价值评价指标体系。目前，生态系统服务功能价值评价方法主要分为物质量评价法（PAM）(如生态系统食物生产物质量评价法、生态系统原材料评价法等)和价值量评价法（VAM）(如市场价值法、机会成本法、替代工程法等)2大类[12-15]。

平塘县隶属贵州省黔南布依族苗族自治州，有着极其特殊的地质地貌特征。该县石灰岩分布广泛，是典型的喀斯特峰丛洼地类型，生态环境极其脆弱，石漠化问题十分严重。因此，该县人地矛盾非常突出，近十年平塘县政府部门投入大量资金进行石漠化治理。为了明确该区生态环境变化状况，笔者对该县生态服务价值系统进行了修正，并利用修正后的价值系数核算了平塘县2000、2005及2013年的生态服务功能价值，以期为该区生态修复提供参考依据。

1 研究区概况

平塘县位于贵州省南部，东径106°40'～107°27'，北纬25°30'～26°07'；喀斯特峰丛洼地发育典型，全县国土总面积2 815.6 km2，喀斯特地区面积就有2 455.23 km2，占全县国土面积的87.2%；可溶碳酸盐岩分布广泛，占全县总面积的80%以上；石漠化地区面积约为790 km2，占全县总面积的28.1%，占全县喀斯特区面积的32.2%。

2 数据来源及处理

采用覆盖平塘县的Landsat TM遥感影像数据（2000、2005和2013年）通过3S技术提取研究区土地利用/覆盖信息（数据通过精度检验，精度达85%以上），如表1如示。

表1 平塘县土地利用类型及比重

3 研究方法

3.1 生态系统单位面积生态服务价值系数计算

在谢高地等[16]制定的中国不同省份农田生态系统生物量因子表（贵州省修正系数为0.63）及中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表[17]的基础上，结合平塘县区域特征，对贵州省农田各类生态服务当量进行修正。并查阅了《平塘县统计年鉴》《平塘县国民经济和社会发展统计公报》的农业数据，以2013年各类农作物（平塘县主要农作物有稻谷、小麦、玉米、马铃薯等）的单产和种植面积占比为基础，计算出平塘县2013年粮食的平均产量为3 876.83 kg/ hm2；同时，以2013年各类农作物的单价及产量占种植总产量百分比为基础，计算出2013年平塘县平均粮食价格为2.38元/kg；根据1个生态服务价值当量因子的经济价值量等于当年平塘县平均粮食单产市场价值的1/7，得出平塘县农田自然粮食产量经济价值大约为1 318.13元/hm2。在此基础上，推算出平塘县各类生态系统单位面积生态服务价值系数及价值。

3.2 生态服务价值计算

以3S技术提取的土地利用数据为基础，其中水田、旱地参考表2中的农田生态服务价值，有林地、灌木林地参考森林生态服务价值，水域参考水体生态服务价值，未利用地参考荒漠生态服务价值，建设用地生态服务价值赋值为零。生态服务总价值计算公式为：

式中：ESV和ESVf分别表示生态系统服务总价值及单项服务价值；VCi和VCfi为第i种土地利用类型单位面积的生态系统服务价值系数及单项服务价值系数；Si为第i种土地利用类型面积。

3.3 生态服务价值敏感性指数计算

将各土地利用类型的价值系数分别上调、下调50%，以研究生态系统服务价值对价值系数的敏感程度。生态服务价值敏感性指数（CS）计算公式如下：

式中，CS为价值系数敏感性指数；VCj、VCi分别为初始生态服务价值系数和调整后生态服务价值系数；ESVj、ESVi分别为初始生态服务总价值和生态价值系数调整后的生态服务总价值。当CS＞1，表明ESV对VC富有弹性；当CS＜1，表明ESV对VC缺乏弹性[18]。

4 结果与分析

4.1 平塘县生态系统单位面积生态服务价值系数分析

平塘县属于典型的喀斯特峰丛洼地，特殊地质地貌特征（典型的二元水文结构）导致缺土少水问题严重，坡耕地比重大（查平塘县国土局数据），土地分布破碎，极不利于大规模农业生产，单产低，总量起伏波动大，当地粮食价格略高于一般水平。由表2可知，与全国生态系统服务当量因子相比，平塘县生态系统服务当量因子水平较高，平塘县生态本底脆弱，其生态服务功能对人类生产生活尤为重要。因此，采用修复后的生态服务当量因子来评估平塘县生态服务功能价值，结果更加科学准确。

表2 平塘县各生态系统单位面积生态服务价值系数及价值

4.2 平塘县生态系统单项生态服务价值的变化情况

由表3可知，研究时段平塘县生态服务总价值呈上升趋势，2000、2005和2013年生态服务总价值分别为560 688.39 万、580 534.47万和593 036.20 万元。从单项生态服务价值来看，2005～2013年平塘县生态系统在气体调节、气候调节、水源涵养、土壤形成与保护、废物处理、生物多样性保护、原材料和娱乐文化等领域的价值呈上升趋势，这与退耕还林、石漠化治理等工程的实施密切相关；但其食物生产价值呈下降趋势，从2000年的7 713.40 万元下降到2013年的7 015.92万元，这主要是因为大规模劳动力外出打工导致耕地撂荒严重，食物产量尤其是粮食产量下降导致的。

表3 2000、2005和2013年平塘县单项生态服务价值的比较 （万元）

表4 2000、2005和2013年平塘县不同土地利用类型的生态服务价值变化

4.3 平塘县不同土地利用类型的生态服务价值变化情况

从不同土地利用类型来看（表4），有林地、水域生态系统服务总价值呈上升趋势，这是由于林地具备一定的水源涵养功能；另外，生态修复工程加强了对水资源的开发与保护。水田、旱地、灌木林地、未利用地生态系统服务总价值呈下降趋势，这是因为随着城镇化和工业化进程的推进，部分地势平缓且交通便利的耕地被侵占导致的。

4.4 平塘县不同土地利用类型的生态服务敏感性分析

由表5可知，2000、2005、2013年平塘县ESV对VC的敏感性指数处于0.003～0.517之间，均小于1，不同土地利用类型生态敏感性指数由高到低排列依次为灌木林地＞有林地＞水域＞旱地＞水田＞未利用地。这说明平塘县ESV对VC不敏感，缺乏弹性，即结合平塘县区域特征修正后的生态服务价值系统是合理的，研究结果是可信的。

表5 平塘县调整价值系数后敏感性指数

5 结 论

研究结果表明，在所取时段内（2000～2013年）平塘县生态服务总价值呈上升趋势，2000、2005、2013年生态服务总价值分别为560 688.39 万、580 534.47万、593 036.20 万元；从单项生态服务价值来看，2005～2013年平塘县生态系统在气体调节、气候调节、水源涵养、土壤形成与保护、废物处理、生物多样性保护、食物生产、娱乐文化等领域的价值呈上升变化趋势，但其食物生产价值呈下降变化趋势；2000、2005、2013年平塘县ESV 对VC敏感性指数均小于1，敏感性指数值介于0.003～0.517之间，说明ESV对VC不敏感，缺乏弹性，即结合平塘县区域特征（粮食单产低，人均粮食占有量少，粮食单价高等）修正后的生态服务价值系统是合理的，研究结果是可信的。

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（责任编辑：成 平）

EvaluationofEcosystemServiceValueofTypicalKarstPeakClusterDepressionEcosystemwithPingtangCountyinGuizhouProvinceasanExample

YI Wu-ying，ZHANG Jian-li，DAI Li-hua，LI You-wei，ZHOU Wen-long
（Mountainous Resources Research Institute, Guizhou Academy of Sciences, Guiyang 550001, PRC）

Based on Pingtang County land use data, the biomass factor table of farmland ecosystem in different provinces of China and the per-unit-area ecological service value (ESV) table of terrestrial ecosystem in China, this study has made the ecological service value coefficient (VC) per unit area in Pingtang County, and calculated the ecosystem services value and the ecological sensitivity index of Pingtang County in 2000, 2005 and 2013. The results show that the total value of ecosystem services in Pingtang County during the study period increased, the total values of ecological services in 2000, 2005 and 2013 were 5 606 883 900 yuan, 5 805 344 700 yuan and 5 930 362 000 yuan, respectively. The ecosystem service value of gas regulation, climate regulation, water conservation, soil formation and conservation, waste management, biodiversity conservation, food production, and entertainment culture had an upward trend in change, but the food production value showed a downward trend from 2000 to 2013. The sensitivity index of ESV to VC was less than 1 in Pingtang County in 2000, 2005 and 2013, and the sensitivity index value was 0.003−0.517, meaning that the ESV was not sensitive to the VC, and combined with the regional characteristics of Pingtang County the revised ecological service value system is reasonable, the results are credible.

ecological service value evaluation; 3S technique; karst peak cluster depression; Pingtang County

S157.9

A

1006-060X（2017）05-0056-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.005.016

2017-03-12

贵州省科技计划课题（黔科合SY字〔2015〕3018）；贵州省科技计划项目（黔科合基础〔2016〕1528-3号）

易武英（1987-），女，湖南邵阳市人，助理研究员，主要从事区域生态环境与可持续发展研究。