恩施州生态系统服务价值评估模型的构建

二、恩施州生态系统服务价值评估模型的构建

1．生态服务价值当量因子体系的构建

谢高地等（2008）以Costanza生态服务价值当量为基础，先后两次通过问卷调查的方式向国内生态学方面专家对中国生态系统单位面积生态服务价值当量做出调查。通过两次调查，并分析调查成果，最终获得中国生态系统单位面积生态服务价值当量（表5－10）。

表5－10　中国生态系统单位面积生态服务价值当量（谢高地等，2008）

本书根据恩施州土地利用的实际情况和本研究需要，对谢高地（2008）等人的价值当量因子表进行了调整（表5－11）。恩施州的水域、耕地、草地、林地分别采用表5－10中的河流/湖泊、农田、草地、森林的生态系统服务价值当量；建设用地中的食物生产、气体调节、气候调节跟荒漠的相近，故用荒漠的相关因子代替；建设用地的其他因子根据前人资料（谢高地等，2003；陈仲新等，2000；冉圣宏等，2006；白晓飞等，2003；段瑞娟等，2005）整理汇编而来。

表5－11　恩施州生态系统服务价值当量表

注：＊据谢高地等，2003；白晓飞等，2003。＊＊据谢高地等，2003；段瑞娟等，2005。＊＊＊据谢高地等，2003；冉圣宏等，2006。

2．恩施州生态系统服务价值当量因子调整

为了研究的需要，假设生物量与生态系统服务功能效用价值成线性关系，在此基础上利用植被净第一性生产力（NPP）的比较分析进行因子调整。植被净第一性生产力是指植被进行光合作用所固定的太阳能扣除自身呼吸消耗后的部分，即是绿色植物在单位时间单位面积上所能累积的有机干物质，包括植物的枝、叶和根等生产量及植物枯落部分的数量。植物的净第一性生产力反映植物群落在自然环境条件下的生产能力，能够反映各土地类型的生态服务高低。本节通过分别比较恩施州和全国单位面积森林生态系统的净第一性生产力的差异、恩施州和全国单位面积草地生态系统的差异以及恩施州农田生态系统的因子的对比关系，计算出恩施州两种与全国同类生态系统的平均差别较大的草地生态系统和森林生态系统的因子调整系数。计算公式为：

式中：Bi为恩施州i类生态系统的因子调整系数；Bi为恩施州单位面积i类生态系统的一年的NPP（g/m2）；Bi0为全国单位面积i类生态系统一年的平均NPP；Bf为恩施州耕地因子调整系数。

本节在谢高地等（2007）学者2005年对我国粮食生产的生态服务价值的研究结论基础上，计算恩施州农田因子调整系数。根据谢高地等（2007）的研究，将全国的农田因子定为1，则湖北省的农田生物量因子为1．27，故本节将恩施州的耕地因子调整系数定为1．27。林地生态系统的因子调整参考赵同谦等（2011）的研究结果，全国单位面积森林生态系统一年内的NPP为899．17g/m2。根据恩施州的自然地理环境的实际情况，恩施州的林地植被类型按亚热带常绿阔叶林计算，单位面积一年内的NPP值为1726．85g/m2，故计算得出恩施州林地生态系统的因子为1．92，其调整系数为1．51。通过以上分析并计算，得到恩施州经过调整之后的单位面积生态系统服务的当量因子表（表5－12）。

表5－12　调整后的恩施州生态系统服务价值当量因子表

3．单位面积农田生态系统食物生产服务价值计算模型

谢高地等（2007）将全国1hm2平均产量的农田一年内的自然粮食产量的价值定为单位面积农田生态系统一年的食物生产服务价值，也就是1个当量因子的价值。该价值等于实际粮食单产值扣除了生产成本之后的价值，谢高地等（2007）经过测算，将其取为粮食单产价值的1/7。但谢高地等（2007）计算的是全国平均产量的农田的食物生产服务价值，与恩施州的农田生产能力并不一致，故本书对1个当量因子的价值进行了农田生物量因子的调整。本书查阅《恩施州统计年鉴》，通过对恩施州多年的稻谷产量和可比价稻谷总产值的对比研究，计算出了2005—2013年的稻谷平均单产和单价（表5－13）。

表5－13　恩施州2005—2013年稻谷产量情况统计

本节主要研究恩施州土地利用变化对生态系统服务价值的变化的影响情况，故剔除了价格变化的影响，直接将2005—2013年恩施州稻谷的平均价格定为粮食单产值的计算价格。综上所述，制定恩施州生态系统1个当量因子的价值计算公式为：

式中：En为第n年恩施州单位农田生态系统提供食物生产服务的经济价值，单位为元/hm2；P为恩施州2005—2013年的稻谷的平均价格，为1．97元/kg；Qn为第n年恩施州稻谷的单产量，2000年因缺少统计数据用平均值来代替。通过计算，得到2000年、2007年、2013年恩施州单位农田生态系统食物生产服务的经济价值如表5－14所示。

表5－14　恩施州单位农田生态系统食物生产服务的经济价值

4．恩施州生态系统服务价值的评估模型构建

由于谢高地等（2007）的当量因子制定是建立在全国的平均生物量和全国平均社会经济水平的基础上的，故要应用到恩施州，必须进行因子的调整。本书基于以上的考虑，建立恩施州生态系统服务价值动态评估的模型如下：

式中：ESV为恩施州生态系统服务价值总量，单位为元；En为第n年的单位面积农田生态系统食物生产服务的价值，单位为元/hm2；n取2000、2007、2013，单位为年；Ain为i类土地生态系统在n年份的面积，单位为hm2；Dij在谢高地等（2007）制定的当量因子基础上，根据恩施州土地利用的实际情况进行重组计算后得到的i类土地生态系统j类生态服务的当量因子；j为生态服务的当量因子，取1、2、3、4、5、6、7、8、9。