提 要 文中参照 Constaza 等提出的方法,在对草地生态系统服务价格根据其生物量订正的基础上,逐项估计了各类草地生态系统的各项生态系统服务价值,得出全国草地生态系统每年的服务价值为 1497.9×108US$。其中扰乱管理价值占 16.07%,水管理和水供应价值占 14.44%,侵蚀控制和沉积保存价值占 9.08%,废物处理价值占 42.03%,授粉价值占 7.83%,生物控制价值占 7.2%,食物和原材料生产价值占 22.26%,娱乐和文化价值占 5.78%,其它如气体管理价值、土壤形成价值和栖息地价值低于 5%。受各类草地生物群落分布广度和单位面积生态服务功能强弱的综合影响,各类草地的生态服务价值贡献率有很大差异,其中,沼泽类对草地生态系统总服务价值的贡献率为 52.34%。温性草原类、热性草丛类、热性灌草丛类、低地草甸类和高寒草甸类对总服务价值的贡献分别在 5.03%~7.74% 之间,其余类型的草地生态服务价值贡献率在 5% 以下。
关键词 生态系统服务;草地;价值评估
中图分类号 G304
文献标识码 A
文章编号 1000-3037(2001)01-0047-07
草地资源是我国陆地上面积最大的生态系统,可利用面积 3.10×108hm2,对发展畜牧业、保护生物多样性、保持水土和维护生态平衡有着重大的作用和价值。草原地区大多是黄河、长江、淮河等水系的源头区和中上游区,具有生态屏障功能。由于我国长期以来对草地资源采取自然粗放经营的方式,重利用、轻建设、轻管理,草地资源合理利用存在过牧超载,乱开滥垦、草原破坏严重,草原建设缺乏统一计划管理,投入少,建设速度慢,草原退化、沙化、碱化面积日益发展,生产力不断下降的问题。为此,评估我国草地资源生态系统服务价值具有重要意义。
环境与生态系统为一种自然资本,其中有些自然资本是非常重要的、不可替代或无价的,可持续发展应该使自然环境资产不因时间流逝而损坏,如果经济活动导致自然资本减少,则应计算成本。生态系统服务是指通过生态系统的功能直接或间接得到的产品(如食物、原材料)和服务(如废弃物同化),自然资产含有多种与其生态服务功能相应的价值,为了对这些价值进行评估,在全球范围内人们在探讨和研究不同的环境价值评估技术,通常人们用市场估值法和用消费者消费支付意愿估值法来
评估[1~4]。目前,诸如生态破坏对国家资产的影响、全球生态系统资本价值量的估算等课题正在不同国家进行探索研究[5~8]。
1 研究方法
1.1 数据基础
a.采用 1∶400 万中国县级行政区划图,省界县界数据层编码系统采用国家技术监督局 1988 年 12 月发布的《中华人民共和国行政区划代码》;b.植被数据采用中国科学院植物研究所编制的 1∶400 万植被图,草地资源位于自然植被中的灌丛和萌生矮林、荒漠、草原和稀树灌木草原、草甸和草木沼泽;c.中国科学院综考会 1∶100 万中国草地资源图集、中国科学院综考会 1∶400 万草地资源图;d.属性数据采用中国草地资源普查数据。
1.2 生态系统服务价值单价订正及价值计算
按下述公式,根据生物量订正各类草地生态系统服务价格和评估草地生态系统服务价值:
单价订正:pij=(bj/B)Pi
式中,pij 为订正后的单位面积生态服务价值,i=1,2,…7,分别代表气体管理、气候管理、干扰调节、水管理、水供应、侵蚀控制和沉积物保存、土壤形成、营养循环、废物处理、授粉、生物控制、栖息地、食物生产、原材料、基因资源等不同类型的生态系统服务价值,j=1,2,…8,分别代表温性草甸草原类、温性草原类、温性荒漠草原类、高寒草甸草原类、高寒草原类、高寒荒漠草原类、温性草原化荒漠类、温性荒漠类、高寒荒漠类、暖性草丛类、暖性灌草丛类、热性草丛类、热性灌草丛类、干热稀树灌草丛类、低地草甸类、山地草甸类、高寒草甸类、沼泽类 18 种草地类型;Pi 为生态系统服务价值参考基准单价;bj 为 j 类草地的生物量;B 为我国草地单位面积平均生物量。
j 类草地生态系统服务总价值:
![]() |
式中,Vj 为上述 j 草地生态系统服务总价值 ,Aj 为 j 草地类的面积,pij 为 j 草地类的 i 类生态服务单价。
区域草地生态系统服务功能计算:
![]() |
式中,V 为区域草地生态系统服务总价值,Aj 为 j 草地类的面积,pij 为 j 草地类的 i 类生态服务单价。
2 中国草地生态系统服务价值的评估结果及讨论
2.1 中国不同草地类型生态系统服务价值评估
草地类型是指在一定时间、空间范围内,具有相同自然和经济特征的草地单元。天然草地生态服务价值与其类型关系最为密切,不同类型天然草场单位面积生态服务价值表明,我国各类草地的生态服务价值相差悬殊,从每年每公顷 24.1US$到每年每公顷 27282.9US$,全国天然草地平均生态系统服务价值为 509.4US$/hm2·a,其中,沼泽类高达 27282.9US$/hm2·a,温性草甸草原类、温性草原、暖性草丛类、暖性灌草丛类、热性草丛类、热性灌草丛类、干热稀树灌草丛类、低地草甸类、山地草甸类和高寒草甸类单位面积生态系统服务价值在 160.1~560.8US$/hm2·a 之间,温性荒漠草原类、高寒草甸草原类、高寒草原类、高寒荒漠草原类、温性草原化荒漠类、温性荒漠类的单位面积生态系统服务价值低于 93.8US$/hm2·a(表 1)。
表 1 不同草地类型生态系统服务价值
Table 1 The value of annual ecosystem servicer of different rangeland types
草地类型 | 草地亚类 | 单位面积服务价值 US$/hm2·a |
服务价值 108US$/a |
服务价值构成 (%) |
---|---|---|---|---|
温性草甸草原 | 302.2 | 43.9 | 2.93 | |
平原丘陵草甸草原 | 302.6 | 18.4 | 1.23 | |
山地草甸草原 | 303.0 | 25.0 | 1.67 | |
沙地草甸草原 | 248.3 | 0.5 | 0.03 | |
温性草原 | 183.4 | 75.4 | 5.03 | |
平原丘陵草原 | 181.5 | 40.5 | 2.70 | |
山地草原 | 157.0 | 16.8 | 1.12 | |
沙地草原 | 229.4 | 18.6 | 1.24 | |
温性荒漠草原 | 93.8 | 17.8 | 1.19 | |
平原丘陵荒漠草原 | 94.1 | 8.2 | 0.55 | |
山地荒漠草原 | 74.7 | 5.3 | 0.35 | |
沙地荒漠草原 | 160.1 | 3.5 | 0.24 | |
高寒草甸草原 | 63.3 | 4.3 | 0.29 | |
高寒草原 | 58.6 | 24.4 | 1.63 | |
高寒荒漠草原 | 40.2 | 3.8 | 0.26 | |
温性草原化荒漠 | 95.9 | 10.2 | 0.68 | |
温性荒漠 | 67.9 | 30.6 | 2.04 | |
土砾质荒漠 | 60.6 | 22.4 | 1.50 | |
沙质荒漠 | 86.6 | 5.7 | 0.38 | |
盐土质荒漠 | 147.1 | 2.2 | 0.15 | |
高寒荒漠 | 24.1 | 1.8 | 0.12 | |
暖性草丛 | 338.9 | 22.6 | 1.51 | |
暖性灌草丛 | 364.9 | 42.4 | 2.83 | |
热性草丛 | 545.1 | 77.6 | 5.18 | |
热性灌草丛 | 521.2 | 91.5 | 6.11 | |
干热稀树灌草丛 | 560.8 | 4.8 | 0.32 | |
低地草甸 | 356.8 | 90.0 | 6.01 | |
低湿地草甸 | 472.5 | 30.8 | 2.06 | |
盐化低地草甸 | 216.2 | 26.5 | 1.77 | |
滩涂盐生草甸 | 415.4 | 1.6 | 0.10 | |
沼泽化低地草甸 | 520.8 | 31.5 | 2.11 | |
山地草甸 | 339.9 | 56.8 | 3.79 | |
低中山山地草甸 | 412.7 | 29.8 | 1.99 | |
亚高山山地草甸 | 286.1 | 27.2 | 1.82 | |
高寒草甸 | 181.9 | 115.9 | 7.74 | |
典型高寒草甸 | 179.4 | 97.6 | 6.52 | |
盐化高寒草甸 | 56.7 | 0.5 | 0.03 | |
沼泽化高寒草甸 | 211.4 | 18.0 | 1.20 | |
沼泽 | 27282.9 | 784.1 | 52.34 | |
合计 | 1497.9 | 100.00 |
我国天然草地资源每年提供的总生态系统服务价值为 1497.9×108US$,受各类草地生物群落分布广度和单位面积生态服务功能强弱的综合影响,各类草地的生态服务价值贡献率有很大差异,其中,沼泽类由于其是在地表终年积水或季节性积水的条件下,由多年湿生植物为主形成,草群生长繁茂、稠密,覆盖度多在 80%~100%,草群高度在 100cm 以上,其在干扰调节、水管理、水供应、侵蚀控制和沉积物保存、营养循环、废物处理、栖息地等方面具有很高的生态服务功能,尽管其面积仅占全国草地面积的 0.73%, 但它的生态服务总价值高达 784.1×108US$,占草地生态系统总服务价值的 52.34%。温性草原类、热性草丛类、热性灌草丛类、低地草甸类和高寒草甸类对总服务价值的贡献分别在 5.03%~7.74% 之间,其余类型的草地生态服务价值贡献率均在 5% 以下(表 1)。
2.2 中国草地生态系统服务价值的构成
将生态系统服务区分为气体管理、气候管理等 17 种主要类型,将全国草地生态系统根据土地覆盖区分为温性草甸草原等 18 类生物群落,以生态服务供求曲线为一条垂直直线为假定条件,逐项估计各种草地生态系统的各项生态系统服务价值,得出全国草地生态系统每年的服务价值为 1497.9×108US$。按生态服务类型分解,其中废物处理价值最高,占 31.78%,扰乱管理价值、水供应价值、食物生产价值次之,分别占 16.07%、13.45%、13.99%,侵蚀控制和沉积保存价值占 5.66%,其余类型的服务价值如气体管理价值、土壤形成价值、授粉价值等较低,均低于 5%(表 2)。
表 2 草地生态系统各类服务价值及构成
Table 2 The ratio of ecosystem service value of rangeland
服务价值 (108US$/a) |
服务价值构成 (%) | |
---|---|---|
气体管理 | 27.5 | 1.84 |
气候管理 | 0 | 0.00 |
干扰管理 | 240.7 | 16.07 |
水管理 | 9.6 | 0.64 |
水供应 | 201.5 | 13.45 |
侵蚀控制 | 84.4 | 5.66 |
土壤形成 | 2.9 | 0.20 |
营养循环 | 0.0 | 0.00 |
废物处理 | 476.0 | 31.78 |
授粉 | 73.1 | 4.88 |
生物控制 | 67.3 | 4.49 |
息栖地 | 16.1 | 1.08 |
食物生产 | 209.6 | 13.99 |
原材料 | 5.6 | 0.38 |
基因资源 | 0 | 0.00 |
娱乐 | 36.3 | 2.42 |
文化 | 46.7 | 3.12 |
合计 | 1497.9 | 100.00 |
2.3 中国不同区域草地生态系统服务价值
由于生态系统和生态系统服务类型的空间分布异质性,各类草地所据地理区域不同和草地本身各项自然经济特点不同,不同区域的草地生态系统服务价值会有巨大差异。本系统按照我国草地生产的地域分异规律,依据草地生产在空间上各地域的主要特点的共同性和区域间的差异性,对东北温带半湿润草甸草原和草甸区;蒙宁甘温带半干旱草原和荒漠草原区;西北温带、暖温带干旱荒漠和山地草原区;华北暖温带半湿润、半干旱暖性灌草丛区;东南亚热带、热带湿润热性灌草丛区;西南亚热带湿润热性灌草丛区;青藏高原高寒草甸和高寒草原区进行生态系统服务价值的计算,结果(表 3、表 4)表明:
表 3 中国不同区域草地生态系统单位面积服务价值 (US$/hm2·a)
Table 3 The value of annual ecosystem services of different rengeland regions
东北温带 半湿润区 |
蒙宁甘温带 半干旱区 |
西北温带、暖 温带干旱区 |
华北暖温带半 湿润半干旱区 |
东南热带、亚 热带湿润区 |
西南亚热带 湿润区 |
青藏高原 高寒区 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
气体管理 | 18.6 | 3.3 | 4.5 | 10.7 | 14.8 | 14.5 | 4.5 |
气候管理 | 0 | 0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
干扰管理 | 369.8 | 11.7 | 24.7 | 26.5 | 3.5 | 28.3 | 24.6 |
水管理 | 4.5 | 1.3 | 1.7 | 4.4 | 6.3 | 5.9 | 1.7 |
水供应 | 309.6 | 9.8 | 20.6 | 22.2 | 3.0 | 23.7 | 20.6 |
侵蚀控制 | 32.0 | 12.4 | 15.8 | 41.3 | 60.8 | 56.5 | 15.8 |
土壤形成 | 1.1 | 0.4 | 0.5 | 1.4 | 2.1 | 1.9 | 0.5 |
营养循环 | 0.0 | 0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
废物处理 | 436.5 | 47.9 | 70.0 | 148.3 | 185.5 | 195.5 | 69.9 |
授粉 | 27.6 | 10.7 | 13.6 | 35.6 | 52.4 | 48.7 | 13.6 |
生物控制 | 25.4 | 9.8 | 12.5 | 32.7 | 48.2 | 44.8 | 12.5 |
息栖地 | 24.8 | 0.8 | 1.7 | 1.8 | 0.2 | 1.9 | 1.6 |
食物生产 | 94.9 | 29.3 | 37.8 | 96.9 | 140.6 | 132.1 | 37.8 |
原材料 | 8.6 | 0.3 | 0.6 | 0.6 | 0.1 | 0.7 | 0.6 |
基因资源 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0 | 0.0 | 0.0 |
娱乐 | 49.0 | 2.3 | 4.2 | 6.2 | 4.6 | 7.5 | 4.2 |
文化 | 71.8 | 2.3 | 4.8 | 5.1 | 0.7 | 5.5 | 4.8 |
合计 | 1474.3 | 142.4 | 212.9 | 433.7 | 522.7 | 567.4 | 212.8 |
表 4 中国不同区域草地生态系统总服务价值 (108US$/a) |
东北温带 半湿润区 |
蒙宁甘温带 半干旱区 |
西北温带、暖 温带干旱区 |
华北暖温带半 湿润半干旱区 |
东南热带、亚 热带湿润区 |
西南亚热带 湿润区 |
青藏高原 高寒区 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
气体管理 | 6.98 | 2.53 | 4.09 | 1.05 | 2.44 | 3.68 | 5.73 |
气候管理 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
干扰管理 | 138.93 | 5.36 | 22.28 | 2.59 | 0.59 | 7.20 | 31.16 |
水管理 | 1.70 | 1.03 | 1.55 | 0.43 | 1.04 | 1.51 | 2.17 |
水供应 | 116.32 | 4.49 | 18.65 | 2.17 | 0.49 | 6.03 | 26.09 |
侵蚀控制 | 12.04 | 9.83 | 14.24 | 4.04 | 10.04 | 14.37 | 19.94 |
土壤形成 | 0.41 | 0.34 | 0.49 | 0.14 | 0.35 | 0.49 | 0.69 |
营养循环 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
废物处理 | 163.98 | 34.42 | 63.21 | 14.52 | 30.67 | 49.76 | 88.50 |
授粉 | 10.38 | 8.47 | 12.27 | 3.48 | 8.66 | 12.39 | 17.19 |
生物控制 | 9.55 | 7.79 | 11.29 | 3.21 | 7.97 | 11.40 | 15.82 |
息栖地 | 9.31 | 0.36 | 1.49 | 0.17 | 0.04 | 0.48 | 2.09 |
食物生产 | 35.66 | 23.01 | 34.15 | 949 | 23.24 | 33.62 | 47.83 |
原材料 | 3.24 | 0.13 | 0.52 | 0.06 | 0.01 | 0.17 | 0.73 |
基因资源 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
娱乐 | 18.40 | 1.36 | 3.79 | 0.61 | 0.77 | 1.90 | 5.32 |
文化 | 26.97 | 1.04 | 4.32 | 0.50 | 0.11 | 1.39 | 6.05 |
合计 | 553.88 | 100.15 | 192.36 | 42.47 | 86.41 | 144.42 | 269.29 |
东北温带半湿润草甸草原和草甸区:草地面积 4115.8×104hm2,主要草地类型有:温性草原类、温性草甸草原类、低地草甸类、沼泽类、山地草甸类、暖性草丛类、暖性灌草丛类。区域草地生态系统单位面积服务价值 1474.3US$/a,区域草地生态系统总服务价值 553.88×108US$/a,本区一直是我国草地畜牧业的重要基地之一。 蒙宁甘温带半干旱草原和荒漠草原区:草地面积 5056.1×104hm2,可利用草地面积 4372.7×104hm2,主要草地类型有温性草甸草原类、温性草原类、温性荒漠草原类、温性草原化荒漠类、高寒草原类、低地草甸类、山地草甸类。本区北部内蒙古地区是我国重点的畜牧业基地之一,经济以牧为主,中部和南部是农牧交错区域,区域草地生态系统单位面积服务价值 142.4US$/a,区域草地生态系统总服务价值 100.15×108US$/a。 西北温带、温带干旱荒漠和山地草原区:草地面积 9065×104hm2,可利用草地面积 7175.1×104hm2,主要草地类型有温性草甸草原类、温性草原类、温性荒漠草原类、温性草原化荒漠类、温性荒漠类、高寒草甸草原类、高寒草原类、高寒草甸类、低地草甸类和山地草甸类。本区是以草地牧业生产为主的纯牧区,但灌溉农业也很发达。区域草地生态系统单位面积服务价值 212.9US$/a, 区域草地生态系统总服务价值 192.36×108US$/a。 华北暖温带半湿润半干旱暖性灌草丛区:草地面积 388.9×104hm2,主要草地类型为暖性草丛类和暖性灌草丛类。本区以农为主,依靠天然草地发展畜牧业的潜力已不大,区域草地生态系统单位面积服务价值 433.7US$/a,区域草地生态系统总服务价值 42.47×108US$/a。 东南亚热带、热带湿润热性灌草丛区:天然草地面积 3172.5×104hm2,主要草地类型为暖性草丛类、热性草丛类、热性灌草丛类和零星草地。区域草地生态系统单位面积服务价值 522.7US$/a,区域草地生态系统总服务价值 86.41×108US$/a。 西南亚热带湿润热性灌草丛区:天然草地面积 3650×104hm2,主要草地类型为暖性灌草丛类、热性灌草丛类和热性草丛类。区域草地生态系统单位面积服务价值 567.4US$/a,区域草地生态系统总服务价值 144.42×108US$/a。 青藏高原高寒草甸和高寒草原区:天然草地面积 12834.9×104hm2,主要草地类型为高寒草甸类和高寒草原类,其次为高寒草甸草原、高寒荒漠草原、高寒荒漠类和山地草甸类草地。本区是我国天然草地分布面积最大的一个区,以畜牧业生产为主体,区域草地生态系统单位面积服务价值 212.8US$/a,区域草地生态系统总服务价值 269.29×108US$/a。 3 结论与讨论 (1) 将生态系统服务区分为气体管理、气候管理等 17 种主要类型[1],将全国草地生态系统根据土地覆盖区分为温性草甸草原等 18 类生物群落,以生态服务供求曲线为一条垂直直线为假定条件,逐项估计各种草地生态系统的各项生态系统服务价值,得出全国草地生态系统每年的服务价值为 1497.9×108US$。 (2) 按生态服务类型分解,其中气体管理价值占 2.66%,扰乱管理价值为占 16.07%,水管理和水供应价值占 14.44%,侵蚀控制和沉积保存价值占 9.08%,土壤形成价值占 0.31%,废物处理价值占 42.03%,授粉价值占 7.83%,生物控制价值占 7.2%,栖息地价值占 1.08%,食物和原材料生产价值占 22.26%,娱乐和文化价值占 5.78%。 (3) 受各类草地生物群落分布广度和单位面积生态服务功能强弱的综合影响,各类草地的生态服务价值贡献率有很大差异,其中,沼泽类生态服务总价值高达 784.1×108US$,占草地生态系统总服务价值的 52.34%。温性草原类、热性草丛类、热性灌草丛类、低地草甸类和高寒草甸类对总服务价值的贡献分别在 5.03%~7.74% 之间,其余类型的草地生态服务价值贡献率均在 5% 以下。 (4) 由于生态系统和生态系统服务类型的空间分布异质性,各类草地所据地理区域不同和草地本身各项自然经济特点不同,不同区域的单位面积草地生态系统服务价值会有巨大差异。东北温带半湿润草甸草原和草甸区、蒙宁甘温带半干旱草原和荒漠草原区、西北温带、暖温带干旱荒漠和山地草原区、华北暖温带半湿润、半干旱暖性灌草丛区、东南亚热带、热带湿润热性灌草丛区、西南亚热带湿润热性灌草丛区、青藏高原高寒草甸和高寒草原区的单位面积草地生态系统服务价值依次为 1474.3US$/hm2·a,142.4US$/hm2·a,212.9US$/hm2·a,433.7US$/hm2·a,522.7US$/hm2·a,567.4US$/hm2·a 和 212.8US$/hm2·a。 需要指出的是,在过去几十年中,已对大量各种各样的生态系统服务价值的估价进行了许多研究,由于市场失效及价格空缺(对于生态系统服务,由于普遍存在着发育不良的、扭曲的或完全空缺的市场,从而没有能准确反映生态系统服务价值的价格)和生态系统功能与服务的复杂性(生态系统功能与服务在时空上存在动态异质性,功能与服务之间也不是一一对应,一些功能与服务不能人为区分和定量描述,对生态系统服务价值的准确计算带来无法克服的困难),对生态系统服务功能价值的评估结果有较多的争议,本研究中,由于未包括零星草地、对一些天然草地的服务功能还没有清楚的认识到,计算的结果可能偏低;另一方面,本文对生态系统服务价值的价格仅仅根据生物量进行了订正,而在研究中我们认识到,单位面积生态系统的服务功能价值不仅取决于其生物量,而且取决于其在空间的位置,这需要今后做进一步深入的研究。尽管如此,本项研究的结果让我们认识到了我国天然草地生态系统在区域生命支持系统中所起的重要作用,蒋延玲,周广胜等根据全国第三次森林资源清查资料及 Costanza 等的方法估算了我国 38 种主要森林类型生态系统服务的总价值为 117.401×108US$,这说明我国现有天然草地的生态系统服务功能是森林生态系统服务功能的 12.8 倍,当生态系统服务在将来受到更大的压力从而变得更稀有时,国家如何根据生态系统服务价值相应地改变会计系统以更好地反映生态系统服务价值,并制订相应政策使自然资本得以保值增值,以及未来任何规划项目的评定,应将项目带来的收益与项目带来的生态系统服务的损失进行比较权衡变的越来越重要。 参考文献 ![]() [返回上一页] [打 印] 上一篇文章:中国自然保护区可持续管理政策研究 下一篇文章:中西部地区的改革发展与沿海要素西移 高中各年级课程推荐
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