阿勒泰地区生态系统服务价值评估初探

熊宇斐

摘 要：新疆阿勒泰地区自然资源丰富，是新疆北部乃至全疆的能量资源聚集地，由于人类活动以及自然灾害的影响，阿勒泰地区生态遭到一定程度的破坏。为阿勒泰地区生态可持续发展，维持阿勒泰地区生态环境稳定，对阿勒泰地区生态系统服务价值进行评估，了解现阶段阿勒泰地区生态系统服务价值的变化情况，实现环境资源的可持续利用和高效管理提供科学依据。

关键词：新疆；阿勒泰；生态系统；生态环境

中图分类号：X820 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）33-0058-05

Abstract： Altay region of Xinjiang is rich in natural resources， and it is a gathering place of energy resources in northern Xinjiang and even the whole of Xinjiang. Due to the impact of human activities and natural disasters， the ecology of Altay region has been damaged to a certain extent. In order to keep the ecological sustainable development and maintain the stability of ecological environment in Altay area， the value of ecosystem services in Altay region was evaluated and the changes of ecosystem service value in Altay area at the present stage were understood， so as to to provide a scientific basis for the achievement of the sustainable use and efficient management of environmental resources.

Keywords： Xinjiang； Altay； ecosystem； ecological environment

生態系统服务功能给人类生存提供保障，然而日益发展的需求和对生态环境的不合理利用，导致生态遭到严重破坏，生态系统价值评估给公众一种简洁明了方式向公众提供生态环境信息，为保护生态环境提供科学管理奠定基础[1-2]。

新疆阿勒泰地区自然资源丰富，水资源，土地资源、森林资源、草原资源、矿产资源、在新疆均占重要地位[3]。但近几年来，阿勒泰地区工业发展迅速，阿勒泰地区遭受着大气污染、草地退化、沙漠化等生态问题突出[4-5]。同时旅游项目的不合理开发，致使污染严重，环境承载力超负荷，造成生态系统严重破坏。社会经济与生态环境之间关系十分密切，生态环境的破坏制约着当地经济的发展。基于以上问题我们对阿勒泰地区生态系统服务价值进行评估，了解现阶段阿勒泰地区生态系统服务价值的变化情况。为阿勒泰地区生态可持续发展，维持阿勒泰地区生态环境稳定，实现环境资源的可持续利用和高效管理提供科学依据。

1 研究区概况

阿勒泰地区位于新疆维吾尔自治区北部，阿尔泰山南麓，风光秀丽，行政隶属于伊犁哈萨克自治州，位于新疆最北部与俄罗斯、蒙古、哈萨克斯坦等国交界，总面积11.7万km2，约占新疆总土地面积的7%，人口约60.23万，仅占全疆的1.3%。另外该区自然风光多样，景色优美，旅游资源极其丰富，它的存在对自然环境乃至人类活动产生着深刻影响[6-7]。该区为全国三大牧区之一，具有丰富的草原资源，是新疆重要的畜牧业基地。丰富的水资源也是邻近的克拉玛依、东准噶尔油田、甚至乌鲁木齐经济发展需水的命脉。丰富的资源促进经济的发展，对稳定边境具有深远意义，同时具有特殊的战略地位[8]。

2 数据获取和研究方法

2.1 数据来源

本研究以Costanza[9]对全球生态系统服务价值评估的部分成果为参考，建立关系模型求出年均变化率，计算2000、2005、2010年的生态系统服务单位面积价值。结合谢高地[10-11]建立的中国陆地生态系统单位面积服务价值表的基础上，利用ArcGIS10.0平台对阿勒泰地区土地覆盖遥感图进行数据提取，得到研究区不同土地利用类型面积数据，计算阿勒泰地区2000、2005、2010年生态系统服务总价值量。

2.2 研究方法

2.2.1 年均变化率

基于Costanza[9]等2014年在《全球变化》上发表的文章，根据已有1997年、2011年全球生态系统的各项生态系统服务价值的单位价值，建立关系方程，计算出年均变化率：

A（1+x）n=B （1）

x=B*A^n-1 （2）

式中A为基准年，B为目标年，X为年均变化率，目标年与基准年相差年数为n。以2007年单位价值作为基准年，2011年单位价值作为目标年，求出变化率X。

2.2.2 各年生态系统服务单位面积价值计算

根据公式（1），将目标年分别设定为2000年、2005年、2010年，计算出各年生态系统服务价值的单位面积服务价值。

2.2.3 阿勒泰地区各生态系统服务总价值量的计算

将阿勒泰地区不同陆地生态系统面积和对应的生态系统单位面积生态服务价值，根据公式（3）求出生态系统服务总价值量：

S*P=T （3）

S为阿勒泰地区不同陆地生态系统面积，P为生态系统单位面积生态服务价值，T为阿勒泰地区最后各生态系统服务总价质量。

3 结果与分析

3.1 以Costanza的单位价值为参考计算不同年份单位价值

Costanza[9]等2014年在《全球变化》上发表的文章，将全球生态系统分为海洋系统和陆地系统，其中将陆地生态系统分为九个子系统。文中列出1997年、2011年全球生态系统的各项生态系统服务价值的单位价值通过公式（2）计算得出年均变化率，如表1。

在表1中，1997年-2011年生态系统中各项服务价值呈现递增状态，并且求出的变化率均为正值，在陆地生态系统中，湿地生态系统服务价值年增长量最高8555（2007$/ha/yr），湖泊河流年均增长量最少56（2007$/ha/yr）。年均变化率最大的为农田31.07%，最小为湖泊仅0.46%。

1997年-2011年生态系统中各项服务价值呈现递增的原因主要因为，在1997年Costanza[12]等人估算了每种生态系统单位面积生态服务价值，当时只是估算值具有不确定性，估算结果只代表一个最低值，随着科学进步（1）进一步研究和评估更广泛的生态系统服务领域。尽管1997年在计算的过程中力求全面，但还会漏掉很多服务项目，没有对这些服务项目进行充分研究。当获取更多的数据资料时，所估计的价值就会提高。（2）体现更接近现实的生态系统动态及其相互依存状态。很多情况下，价值是基于当前人们对生态系统服务的支付意愿得出的，人们的偏好可能并未充分体现社会公正、生态可持续以及其他重要目标。假如我们真的生活在一个生态可持续的、社会公正的世界里，而且在这个世界里每个人对他们与生态系统服务的联系有很好理解，那么市场价格和支付意愿调查都可能产生与现在不同的结果，导致生态系统服務价值增加。（3）随着生态系统服务在未来会面临更大压力并变得“稀缺”，人类活动对植被破环、环境污染等问题影响着生态系统的稳定，这也是导致价值增加的原因。

在本研究中选用陆地生态系统的单位面积服务价值进行研究。根据表1中的1997年、2011年单位面积价值量与年均变化率运用公式（1）求得2000年、2005年、2010年的单位面积价值（表2）。

表2可看出，各项生物群落的单位价值在这三年中呈现递增状态。2000年各生态系统单位价值由大至小排序为：湿地>湖泊>森林>草场>农田。2005年排序与2000年相同。值得关注的是2010年发生了变化，依次为湿地>湖泊>农田>森林>草场。由此可知在2010年农田生态系统单位面积服务价值增加最快。

3.2 以谢高地单位面积价值为参考计算不同年份单位价值

谢高地等人参考Costanza等1997年《自然》杂志上发表的“全球生态系统服务价值和自然资本”中估计了各种生态系统的各项生态系统服务价值，同时在对我国200位生态学者进行问卷调查的基础上，建立了中国陆地生态系统单位面积服务价值表（表3）。

谢高地等人在2002年的分析中将生态服务划分为气体调节、气候调节、水源涵养、土壤形成与保护、废物处理、生物多样性维持、食物生产、原材料生产、休闲娱乐共9类。并且得出各类生态系统单位面积生态服务价值，将2002年的生态系统单位面积服务价值带入公式（1）中，分别求出2000年、2005年、2010年的服务单价，所计算出的单位面积服务价值呈逐年递增的状态，如表4。

3.3 阿勒泰地区生态系统服务总价值变化分析

科学合理的对阿勒泰地区生态系统服务价值评估，为维持阿勒泰地区生态系统稳定具有重要的科学意义。利用ArcGIS10.0平台对阿勒泰地区土地覆盖遥感图进行数据提取，得到研究区不同土地利用类型面积数据。

由表5可知阿勒泰地区2000年-2010年各不同土地类型面积都呈现增加的现象。将Costanza和谢高地两者的各生态系统的服务单价，与阿勒泰地区不同年份各生态系统土地类型面积相乘求出的生态系统总服务价值，比较分析2000年、2005年、2010年三年阿勒泰地区生态系统服务价值的变化情况。（图1、图2）

图1以Costanza单位价值推算出的2000年、2005年、2010年的生态系统单位面积服务价值为基准，分别求出的阿勒泰地区2000-2010年的生态系统服务总价质量。2000年-2010年阿勒泰地区生态系统服务总价值量呈稳定持续增长的状态，大小依次是2010>2005>2000。其中2005年比2000年增长了849.98亿元，2010年比2005年增长了2063.03亿元，增长幅度较大。

图2以谢高地2000年、2005年、2010年的生态系统单位面积服务价值为基准，计算出阿勒泰地区三年的生态系统服务总价质量。结果同样显示2000年-2010年阿勒泰地区生态系统服务总价值量呈稳定持续增长的状态，2005年较2000年增长了835.11亿元，2010年较2005年增长了1855.31亿元。

分析结果显示，以Costanza和谢高地两种不同单位面积价值分别求出的阿勒泰地区2000年、2005年、2010年三年生态系统服务价值总量呈增长状态，说明阿勒泰地区生态系统服务价值也在提高，阿勒泰地区生态环境在变好。但为何阿勒泰地区生态系统总服务价值是增加的，我们分析其提高的原因（图3）。

图3中，除B草地面积2000年-2005年面积呈递增状态，2005年-2010年出现草场退化现象。D荒漠面积2000年至2010年面积呈递减状态，其余生态系统不同类型面积都是逐年递增状态。根据上文分析结果，在利用公式计算出Costanza和谢高地单位面积服务价值在2000年、2005年、2010年也是逐年增长，说明单位面积服务价值和不同生态系统面积两者同时增加是导致阿勒泰地区生态系统总服务价值增长的主要原因。为进一步验证结果的准确性，我们将以Costanza研究中2011年单位面积服务价值为基准，与阿勒泰已知的三年生态系统不同类型面积相乘，计算在单位价值不变得情况下，仅面积增长时阿勒泰地区生态系统服务总服务价值的变化情况，如图4。

在单位面积服务价值不变，面积发生增长的情况下，阿勒泰地区生态系统服务价值总量也呈增加趋势。2005年较2000年增长了298.10亿元，2010较2005增长了237.76亿元，说明各生态系统的面积增加是使阿勒泰地区生态系统总服务价值增长的重要原因。

经对比分析，图1、图2显示在单位价值和面积两者都增长的情况下，阿勒泰地区生态系统总服务价值是逐年增加的，图4表明，在单位价值不变的情况，只是阿勒泰地区生态系统不同类型面积增长，该地区生态系统总服务价值也是在增加的，结果表明该地区生态环境往好的趋势发展。

4 结论

综合以上对阿勒泰地区生态系统总服务价值的分析，得出以下结论：

（1）新疆阿勒泰地区的生态系统服务是有价值的，并且2000年-2010年该地区生态系统总服务价值逐年递增。分别以Costanza，谢高地的单位积价值为基准计算出2000年、2005年、2010年生态系统总服务价值， 2000年-2010年年均增长率为15.13%，15.43%。在单位价值不变，面积发生变化时计算三年生态系统總服务价值结果为3955.07亿元，4253.16亿元，4490.92亿元，2000年-2010年年均增长率为1.28%。

（2）该地区生态系统总服务价值变化的原因，首先，各生态系统单位面积服务价值在逐年增加。其次，各生态系统的面积也在增加。再次，通过分析，单位价值不变情况下，面积的增加是导致生态系统总服务价值增加的主要原因。

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