1. 研究目的与意义
本文主要为要为江苏典型城市的生态系统服务价值的研究。生态系统服务价值是指:生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用[1]。生态系统服务价值为人类提供了生活的基础物资,同时为人类生存提供了必须的环境条件以及生命系统。
1.1生态系统服务价值的多样性
2. 研究内容和预期目标
2.1本课题主要研究内容
本文主要想做的为江苏典型城市的神态系统服务价值对比,本文章作者仔细查找江苏各个统计局发布的数据,并且对国家统计局及江苏以苏北为主的统计局进行了电话资源,尝试各种方法去搜集数据,但是苏北各个城市的统计局等地无法找到详细的农作物种植面积和其具体农作物的产量,仅有大范围的数据,在尝试很多次后,决定将研究的范围扩大,将苏北扩大范围,选择了山东省会城市济南市进行数据收集计算处理,将苏南扩大到浙江的省会城市杭州市,进行数据的分析以及处理,苏中仍为南京市。通过搜集南京市,济南市,杭州市,三个省会城市的典型农作物的数据,通过分析,数据处理,从而得计算出,单位面积农田生态系统提供食物生产服务的经济价值,借此计算出耕地,林地,园地,水城,建筑用地的不同土地类型单位面积生态系统服务价值系数,从而计算出不同省会的生态系统服务价值。
3. 研究的方法与步骤
3.1生态系统服务价值评估方法与计算方法
目前,生态系统服务功能价值评估方法数量较多共有10种市场定价法、生产率法、人力资本法/工资损失法、机会成本法、享乐定价法、旅行费用法、替代费用法、成果参照法、碳税法和造林成本法、条件价值法。
对于生态系统服务价值核算来说,可以大致分为两类,即基于单位服务功能价格的方法 (以下简称功能价值法)和基于单位面积价值当量因子的方法(以下简称当量因子法)。功能价值法即基于生态系统服务功能量的多少和功能量的单位价格得到总价值,此类方法通过建立单一服务功能与局部生态环境变量之间的生产方程来模拟小区域的生态系统服务功能。但是该方法的输入参数较多、计算过程较为复杂,更为重要的是对每种服务价值的评价方法和参数标准也难以统一。当量因子法是在区分不同种类生态系统服务。功能的基础上,基于可量化的标准构建不同类型生态系统各种服务功能的价值当量,然后结合生态系统的分布面积进行评估。相对服务价值法而言,当量因子法较为直观易用,数据需求少,特别适用于区域和全球尺度生态系统服务价值的评估。
3.2本文主要研究方法
使用的方法为当量因子法,1个标准单位生态系统生态服务价值当量因子 (以下简称标准当量)是指1 hm2全国平均产量的农田每年自然粮食产量的经济价值,以此当量为参照并结合专家知识可以确定其他生态系统服务的当量因子,其作用在于可以表征和量化不同类型生态系统对生态服务功能的潜在贡献能力。在实际应用中,特别是在区域尺度上,完全消除人为因素的干扰以准确衡量农田生态系统自然条件下能够提供的粮食产量的经济价值存在较大难度。本文将单位面积农田生态系统粮食生产的净利润作为1 个标准当量因子的生态系统服务价值量。农田生态系统的粮食产量价值主要依据各个省会城市的主要农作物。农田生态系统的粮食产量价值主要依据稻谷、小麦和玉米三大粮食主产物计算。其计算公式如下:
D = Sr × Fr Sw × Fw Sc × Fc (1)
式中:D表示1个标准当量因子的生态系统服务价值量 (元/hm2);Sr、Sw和Sc分别表示2010年稻谷、小麦和玉米的播种面积占三种作物播种总面积的百分比(%);Fr、Fw和Fc分别表示2010年全国稻谷、小麦和玉米的单位面积平均净利润 (元/hm2)。
用该方法的主要原因有三:一是二者用于表示价值的价格基础不同从2000到2017年,物价明显上涨,如三种主要农产品平均价格上涨了2倍之多,从而导致即使生态系统实际价值相同也会表现出以评估年份价格为表征的价值量不同;二是单位面积生态服务价值量的确定方法不同,文献[中国生态系统效益的价值_陈仲新]采用的针对全球的研究结果,文献[青藏高原生态资产的价值评估_谢高地]采用的是国内专家经验得到的结果,前者缺乏国内针对性,后者受主观意愿影响较大。本研究主要依据国内研究结果,以生态服务功能量和专家经验相结合的方法确定单位面积生态服务价值量,评估结果更为客观;三是从2000到2017年人们对生态系统服务价值的认知度大幅提高,生态系统提供的各种服务价值受到越来越多的关注和重视,这也使得生态服务价值有了较大提升。
该方法可以实现对生态系统类型和服务功能类型的更进一步细分评价,以及在空间上分省和时间上逐月的时空动态评价,评价结果的可信度有所提高,其时间分辨率和空间分辨率也均有较大幅度提高。该方法在实际应用中数据需求少、应用简单、易于操作、评估全面、方法统一、结果便于比较,可以作为生态系统服务价值评估的快速核算工具。
3.3数据处理方法(以南京为例)
步骤1:依据第一个公式,对南京2000公式服务价年度单位农田生态系统提供食物生产服务功能的经济价值(Ea)进行计算
其中,Ea为单位面积农田生态系统提供食物生产服务的经济价值(元/ hm2);1/7,定义面积为1 hm2的全国平均产量农田每年所产的自然粮食的经济价值为1,确定1个生态服务价值当量因子的经济价值量等于1/7个单位的全国平均粮食单产市场价值;Ea计算分两种方式:1用2000年不变价;2用当年价;i为作物种类;mi为i种粮食作物种植面积(hm2);qi为i种粮食作物单位面积产量(kg/hm2);pi为i种粮食作物全国平均价格(元/kg);M为粮食作物种植总面积
表1南京单位面积农田生态系统的食物生产服务经济价值(Ea ,元/hm2)
Table 1. Ck for different ecological systems per land area(current price)
| 年份 | 小麦 | 稻谷 | 大豆 | 玉米 | 总面积 | Ea | |||||
| 产量(t) | 价格 | 产量(t) | 价格 | 产量(t) | 价格 | 产量(t) | 价格 | M(hm2) | 不变价 | 当年价 | |
| 2000 | 150312 | 1.008 | 1129960 | 1.034 | 19913 | 2.056 | 59982 | 0.856 | 203900 | 989 | 989 |
| 2001 | 95683 | 1.05 | 1005658 | 1.074 | 21286 | 1.936 | 58862 | 0.967 | 435270 | 404 | 420 |
| 2002 | 73303 | 1.026 | 891066 | 1.014 | 20085 | 2.209 | 59458 | 0.912 | 439130 | 354 | 351 |
| 2003 | 48726 | 1.122 | 711749 | 1.274 | 15882 | 2.75 | 44314 | 1.046 | 415860 | 401 | 361 |
| 2004 | 58811 | 1.489 | 884188 | 1.638 | 13433 | 2.773 | 35652 | 1.161 | 403710 | 365 | 571 |
| 2005 | 73169 | 1.38 | 803168 | 1.538 | 14079 | 2.568 | 37487 | 1.111 | 401250 | 344 | 503 |
| 2006 | 180293 | 1.432 | 794188 | 1.632 | 12089 | 2.516 | 41718 | 1.268 | 350440 | 434 | 668 |
| 2007 | 206861 | 1.512 | 720033 | 1.806 | 9740 | 4.142 | 46748 | 1.496 | 342780 | 422 | 718 |
| 2008 | 213181 | 1.656 | 823124 | 1.982 | 14495 | 3.686 | 55478 | 1.45 | 349930 | 467 | 865 |
| 2009 | 205223 | 1.848 | 795441 | 1.984 | 13524 | 3.684 | 57167 | 1.64 | 341880 | 462 | 878 |
| 2010 | 210859 | 1.98 | 791351 | 2.4 | 13063 | 3.948 | 57537 | 1.872 | 335280 | 47 | 1055 |
| 2011 | 205932 | 2.08 | 808955 | 2.792 | 12929 | 4.257 | 59587 | 2.122 | 331990 | 483 | 1234 |
| 2012 | 243920 | 2.166 | 830182 | 2.77 | 12829 | 4.453 | 56022 | 2.222 | 328900 | 512 | 1307 |
| 2013 | 252142 | 2.315 | 822441 | 2.772 | 11692 | 4.74 | 51844 | 2.152 | 324470 | 516 | 1334 |
| 2014 | 237914 | 2.38 | 811768 | 2.823 | 11600 | 4.793 | 54278 | 2.332 | 320620 | 512 | 1355 |
| 2015 | 241337 | 2.56 | 854295 | 2.853 | 12880 | 5.45 | 56734 | 2.395 | 316880 | 542 | 1470 |
| 2016 | 234638 | 2.44 | 768375 | 2.833 | 10981 | 5.242 | 40952 | 1.72 | 289250 | 538 | 1421 |
| 2017 | 216561 | 2.65 | 740793 | 2.78 | 10373 | 5.438 | 36566 | 1.78 | 269370 | 550 | 1461 |
4.2南京市不同土地类型单位面积生态系统服务价值系数见表2,表3。
步骤2:计算不同土地类型单位面积生态系统服务价值
其中,Fky为k类土地利用类型y类生态系统服务功能的当量因子
表2.不同土地类型单位面积生态系统服务价值系数Ck(2000年不变价)
Table 2Ck for different ecological systems per land area(current price)
| 年份 | 耕地 | 林地 | 园地 | 水域 | 建设用地 |
| 2000 | 6826.9 | 21618.5 | 6826.9 | 45463.2 | 415.6 |
| 2001 | 2786.5 | 8823.9 | 2786.5 | 18556.3 | 169.6 |
| 2002 | 2441.0 | 7729.8 | 2440.9 | 16255.5 | 148.6 |
| 2003 | 2767.3 | 8763.0 | 2767.3 | 18428.4 | 168.4 |
| 2004 | 2519.0 | 7976.7 | 2519.0 | 16774.8 | 153.3 |
| 2005 | 2371.3 | 7509.1 | 2371.3 | 15791.3 | 144.3 |
| 2006 | 2991.4 | 9472.7 | 2991.3 | 19920.9 | 182.1 |
| 2007 | 2913.2 | 9225.2 | 2913.2 | 19400.5 | 177.3 |
| 2008 | 3220.5 | 10198.3 | 3220.5 | 21446.8 | 196.1 |
| 2009 | 3189.1 | 10098.8 | 3189.1 | 21237.6 | 194.1 |
| 2010 | 3254.3 | 10305.3 | 3254.3 | 21671.7 | 198.1 |
| 2011 | 3330.2 | 10545.7 | 3330.2 | 22177.4 | 202.7 |
| 2012 | 3532.3 | 11185.6 | 3532.3 | 23523.1 | 215.0 |
| 2013 | 3563.4 | 11284.2 | 3563.4 | 23730.3 | 216.9 |
| 2014 | 3534.0 | 11191.1 | 3534.0 | 23534.5 | 215.1 |
| 2015 | 3738.0 | 11836.9 | 3738.1 | 24892.7 | 227.5 |
| 2016 | 3710.0 | 11748.1 | 3709.9 | 24705.9 | 225.8 |
| 2017 | 3794.4 | 12015.5 | 3794.4 | 25268.3 | 231.0 |
表3.不同土地类型单位面积生态系统服务价值系数Ck(当年价)
Table Ck for different ecological systems per land area(current price)
| 年份 | 耕地 | 林地 | 园地 | 水域 | 建设用地 |
| 2000 | 6826.9 | 21618.5 | 6826.9 | 45463.2 | 415.6 |
| 2001 | 2786.5 | 9169.7 | 2895.7 | 19283.6 | 176.3 |
| 2002 | 2441.1 | 7658.0 | 2418.3 | 16104.5 | 147.2 |
| 2003 | 2767.3 | 7892.2 | 2492.3 | 16597.2 | 151.7 |
| 2004 | 2519.1 | 12483.2 | 3942.1 | 26251.8 | 240.1 |
| 2005 | 2371.3 | 11000.2 | 3473.8 | 23133.3 | 211.4 |
| 2006 | 2991.4 | 14586.5 | 4606.3 | 30675.1 | 280.4 |
| 2007 | 2913.2 | 15693.9 | 4956.0 | 33004.0 | 301.7 |
| 2008 | 3220.5 | 18895.8 | 5967.1 | 39737.5 | 363.2 |
| 2009 | 3189.1 | 19182.4 | 6057.6 | 40340.0 | 368.7 |
| 2010 | 3254.2 | 23051.6 | 7279.4 | 48476.9 | 443.1 |
| 2011 | 3330.2 | 26969.4 | 8516.7 | 56716.0 | 518.4 |
| 2012 | 3532.3 | 28562.1 | 9019.6 | 60065.4 | 549.0 |
| 2013 | 3563.4 | 29153.7 | 9206.4 | 61309.5 | 560.4 |
| 2014 | 3534.1 | 29596.5 | 9346.3 | 62240.8 | 568.9 |
| 2015 | 3738.1 | 32124.5 | 10144.6 | 67557.1 | 617.5 |
| 2016 | 3709.9 | 31050.5 | 9805.4 | 65298.4 | 596.9 |
| 2017 | 3794.4 | 31922.2 | 10080.7 | 67131.5 | 613.6 |
4.3南京市生态系统服务价值见表4
步骤3:计算南京生态系统服务价值(ESV)
4. 参考文献
[1]欧阳志云,王如松,赵景柱.生态系统服务功能及其生态经济价值评价[j].应用生态学报,1999,10(5):635-639.
[2]helmut brückner. man's impact on the evolution of the physical environment in the mediterranean region in historical times[j]. geojournal,1986,13(1).
[3]robertcostanza,ralph d'arge,rudolf de groot,stephen farber,monica grasso,bruce hannon,karin limburg,shahid naeem,robert v. o'neill,jose paruelo,robert g. raskin,paul sutton,marjan van den belt. the value of the world's ecosystem services and natural capital[j]. ecological economics,1998,25(1).
5. 计划与进度安排
①:2022.12.1---2022.03.12 文献资料收集及开题报告的撰写;
②:2022.03.12---2022.03.25 数据处理与分析;
③:2022.04.01---2022.04.30 论文初稿;
