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當前,人們逐漸認識到生態系統不但能為人類提供生活所必需的食物、醫藥以及其他工農業生產原料等有形的、直接的生態產品,而且還具有改善環境、維持社會經濟系統平衡、提供巨大的生態效益等無形的、間接的功能。而這些非實物型的生態功能和服務往往間接影響人類社會經濟系統,再加之其經濟價值無法納入社會經濟體系和無法參與市場化,因此長期以來,生態系統的價值被認為是“無償的”而游離于人類社會經濟運行系統之外[1]。近年來,生態系統服務功能及其價值的評價研究引起了國內外學者的廣泛重視。許多學者基于全球、國家、省市等尺度,對森林、水、濕地、草地以及耕地等生態系統服務功能評價進行了大量研究,并以此為依據提出、實施了相關的生態補償措施[2-3]。
本研究針對目前生態系統服務產品提供的價值評估缺乏空間表達、對數據要求高、評估效率低等不足,初步構建了適用于生態系統服務產品提供的價值評估方法,探討了廣西北部灣經濟區生態系統服務產品提供功能。
1研究區概況
廣西北部灣經濟區位于廣西壯族自治區中南部,地處20°54'9"~24°2'6"N、107°19'26"~109°51'54"E,東西長262km、南北寬347km,總面積4.17萬km2,由南寧、北海、欽州、防城港4市所轄行政區域組成,地處泛珠三角區域經濟合作區、大西南區域經濟合作區和中國-東盟區域經濟合作區的結合部,是我國西部大開發地區唯一的沿海區域,也是我國與東盟國家既有海上通道又有陸地接壤的區域,區位優勢明顯,戰略地位突出。
2生態系統服務價值評估
生態系統通過初級生產、次級生產供應為人類提供農業、林業產品等,滿足人類生存與發展的物質需求。由于生態系統提供的產品能夠在市場上進行交易,因此可以采用市場價格法對生態系統產品提供的服務進行價值評估[4]。
2.1農業產品提供的服務價值
2.1.1價值量評估
評估中主要考慮納入國民經濟核算框架的農業產品價值[5],包括糧食、糖料、油料、蔬菜及其他農作物,以及茶園、果園、桑園及其他園地等提供的產品。計算公式如下:Va=∑Aa,i×Ya,i×Pa,i式中,Va為農產品的價值(元);Aa,i為第i類植物產品可收獲的面積(hm2);Ya,i為第i類植物產品的單位面積產量(kg/hm2);Pa,i為第i類植物產品當年的市場價格(元/kg)。
2.1.2空間表達
由于在耕作管理上的不一致,在同一塊耕地種植的農作物在年內和年間會不一樣,即有可能出現種植糧食作物、油料作物及同時種植其他作物的情況,加上間作套種等模式出現,難以確定具體糧食作物或油料作物的復種指數。因此,為合理表示種植業農產品的價值空間分布,有效確定各種作物的種植面積,對各種農作物統一采取全研究區的平均復種指數(播種面積/耕地面積)。
根據廣西統計年鑒中各類作物的播種面積、單產、產值,計算出研究區域中各種農作物的種植面積(播種面積/復種指數)及平均單位面積產值;將各種農作物在各研究區的種植面積乘以單位面積產值,得到每種農產品在各研究區的產值;各產品產值經過權重系數(各產品667m2產量與研究區平均的比值)修正(體現空間肥力和管理水平的差異),再經種植面積加權后賦予相應的土地利用圖斑(由于同一種耕地,如灌溉水田,有可能種植糧食也有可能種植蔬菜,各研究區域的農產品種植結構也不盡相同,為了縮小這種空間差異,對不同研究區域內不同農作物進行種植面積加權,得到研究區域內同一耕地類型總的單位面積價值后,平均賦予相應的圖斑)。
將土地利用圖與行政區劃圖合并,得出不同區域的不同土地利用斑塊,融合后將各種農產品價值賦予各自土地利用圖斑,然后對農業產品價值字段進行渲染,得到農產品提供的服務價值分布(圖1,封底)。
2.1.3價值評估
2010年北部灣經濟區糧食、油料、水果、蔬菜等農產品的總產值為2249258萬元。由圖1可見,2010年廣西北部灣經濟區農產品價值空間分布差異大,主要分布在中部地區,與廣西北部灣經濟區的耕地資源主要分布在中部直接相關。從表1可知,按集中程度分析,有3個較為明顯的集中區域,分別位于廣西北部灣經濟區中部(南寧市轄區、橫縣)、中南部(欽州市轄區、靈山縣和合浦縣)、中北部(武鳴縣、賓陽縣);按區域總價值統計,最大值779376萬元(南寧市轄區)與最小值2171萬元(東興市)相差358.99倍;按研究區域單位面積價值統計,廣西北部灣經濟區單位面積農產品平均價值為52.95萬元/km2,其中,最大值119.54萬元/km2(南寧市轄區)與最小值4.32萬元/km2(東興市)相差27.64倍。
2.2林業產品提供的服務價值
2.2.1價值量評估
生態系統提供的林業產品主要包括采伐的木材、竹材及采集的非木林產品[6],采用市場價格法評估,計算公式如下:Vf=∑Af,i×Yf,i×Pf,i式中,Vf為林業產品的價值(元);Af,i為第i類林業產品可收獲的面積(hm2);Yf,i為第i類林業產品的單位面積產量(kg/hm2);Pf,i為第i類林業產品的市場價格(元/kg)。
2.2.2空間表達
根據北部灣經濟區內不同的植被覆蓋情況,計算各種植被生產的林產品的價值,平均分配給相應的土地利用圖斑。根據土地利用現狀及森林資源分布(如劃分有林地、疏林地、灌木林地、其他林地等),林業產品供給價值用年內增長活立木價值表示,運用市場價格法計算。對于活立木價值,根據森林資源調查資料確定生態系統優勢林分分布,根據統計年鑒獲得林業產品年凈生長蓄積量數據;確定當年活立木價格,與年凈生長蓄積量相乘,得到各林分活立木價值;利用GIS軟件,將計算出的各種林分活立木價值分別賦予相應的土地利用圖斑,然后對林業產品價值字段進行渲染,得到林產品的價值空間分布圖(圖2,封底)。
2.2.3價值評估
2010年北部灣經濟區林產品價值為2145287萬元。從圖2可見,林產品價值總體分布在中南部,與農產品價值分布差異較大,這主要與北部灣經濟區林業資源分布狀況相關。從表2可知,按研究區域總價值比例統計,南寧市轄區(12.70%)、欽州市轄區(11.63%)、上思縣(9.64%)較高,合浦縣(3.80%)、東興市(1.44%)、北海市轄區(0.69%)較低,最大值272390萬元(南寧市轄區)與最小值14884萬元(北海市轄區)相差18.3倍;按研究區域單位面積價值統計,北部灣經濟區單位面積林產品平均價值為50.5萬元/km2,其中,上思縣(72.79萬元/km2)、防城港市轄區(65.90萬元/km2)、浦北縣(63.23萬元/km2)較高,賓陽縣(36.77萬元/km2)、合浦縣(33.58萬元/km2)、北海市轄區(15.16萬元/km2)較低,最大值72.79萬元/km2(上思縣)與最小值15.16萬元/km2(北海市轄區)相差4.8倍。#p#分頁標題#e#
2.3產品提供的服務價值
2010年北部灣經濟區產品提供價值(含農業產品和林業產品提供價值)為4394545萬元,產品提供價值的空間分布如圖3(封底)所示。北部灣經濟區產品提供價值空間分布差異較大,主要分布在中部地區,與廣西北部灣經濟區的耕地、林地資源主要分布在中部直接相關。從表3可知,按研究區域總價值統計,最大值1051766萬元(南寧市轄區)與最小值246676萬元(東興市)相差31.8倍;按單位面積產品價值統計,北部灣經濟區單位面積產品平均價值為103.44萬元/km2,其中,最高的南寧市轄區(161.31萬元/km2)與最低的北海市轄區(81.31萬元/km2)相差3.6倍。
從評估結果發現,生態系統服務產品提供價值存在高度空間異質性,若不進行價值的空間分配過程,各項服務產品提供價值只能按行政區域數值進行表示,難以體現空間差異。如農業服務價值與作物類別、播種面積、土壤肥力、農作物管理水平等多種因素有關,空間差異非常大;若僅僅采用各行政區域統計資料數據表示各項服務價值,在一定程度上會掩蓋其空間分布特征。通過生態系統服務產品提供價值空間分配過程,結合其他生態系統價值評估結果,有利于對特定區域的生態系統服務能力進行全面分析。
3結語
隨著生態系統服務價值評估研究的深入和環境管理水平的提高,生態系統服務價值的評估結果已不滿足僅僅用單一數值表示,因為這無法展示生態系統服務的時空特性,掩蓋了生態系統服務固有的空間異質性[7-8]。本研究基于GIS的生態系統服務產品提供價值的評估結果不僅能夠直觀地展示生態系統服務在特定尺度下的空間分布情況,提高生態系統服務價值的評估效率,更為重要的是為長期動態監測與評估生態系統服務價值提供合適的平臺,有效地幫助公眾及決策者理解生態系統服務價值的時空變化特性,這對于制定環境管理政策及實施可持續發展戰略具有重要意義。