城市生态系统服务功能价值的研究与实践

白 瑜 彭荔红



城市生态系统服务功能价值的研究与实践

白 瑜 彭荔红

厦门大学

该文构建了以提供物质原料、维持生命支持系统、提供精神美学享受共3大类10项功能的城市生态系统服务功能价值结构表，并对厦门市同安区的经济价值进行估算。结果表明，同安区生态系统服务功能具有巨大的经济效益，2005年、2009年总价值分别为137.63亿元、134.06亿元；在城市生态系统中，林地和园地生态系统对整个服务价值的贡献量最大，共提供约94%的价值；而固碳释氧功能在城市生态系统服务功能中最为显著。

城市 生态系统服务功能 价值评估

生态系统服务功能的概念1973年由Holdren和Ehrlich[1]提出，逐渐得到环境科学、生态学、经济学及其它相关领域专家学者的重视[2-7]。

城市是一个高度复合的人工化生态系统，与自然生态系统在结构上和功能上都存在明显差别。在生态系统服务功能研究早期，研究重点一直局限在森林、湖泊、湿地等生态系统类型。直到20世纪末，城市生态系统服务功能的研究才开始广泛开展，其理论探讨和实践方法逐渐深入[8-12]。

1 城市生态系统服务功能价值评估方法

1.1 评估方法原理

目前，生态系统服务功能的价值评估方法主要分为直接市场法、替代市场法、模拟市场价值法三类。国内外有多种价值估算模型，Costanza等[3]的方法模型在国内生态系统服务功能价值的研究中得到广泛的应用：首先对研究区域内的生态系统进行分类，并划分不同生态服务功能；其次，应用多种价值评估方法，计算单位面积下各种类型生态系统的不同生态服务功能价值；最后汇总得到不同生态系统的服务功能价值结构表。具体计算公式如下：

1. 2 服务功能划分及参数取值

国内外学者对生态系统服务功能的分类及其价值估算等至今尚未形成共识，本文在对比分析国内外研究成果的基础上，将城市生态系统服务功能划分为三大类：①提供生活和生产物质的功能，包括食物生产、原材料生产；②与人类日常生活和身心健康相关的生命支持的功能，包括：气候调节、水源涵养、固碳释氧、土壤形成与保护、净化空气、生物多样性保护、减轻噪声；③满足人类精神生活需求的功能，包括娱乐文化。本文在谢高地等[6]制定的生态服务价值表基础上增添了固碳释氧、净化空气、减轻噪声等属于城市生态系统中较为重要的功能，其参数取值及计算如下：

1.2.1固碳释氧的价值

分别采用造林成本法和碳税法进行固碳价值计算（中国造林成本每吨C为260.90元，瑞典税率每吨C为150美元，换算为1020元人民币[13]），用造林成本法和工业制氧法估算植被释放氧气的价值（中国造林成本每吨O2为352.93元，制氧工业成本每吨O2为400元[13]）。每公顷林地每天吸收CO21000kg、释放O2750kg，每公顷草地每天吸收0.36kg CO2、释放0.01kg O2。

根据上述数据计算可得城市生态系统中，单位面积林地的固碳释氧功能价值为336821.5元/hm2，单位面积草地的固碳释氧功能价值为85.5元/hm2。

1.2.2净化空气的价值

净化环境空气功能包括吸收SO2、吸收NOx、滞留过滤降尘和飘尘，采用代替花费法进行计算。每公顷林地平均每年可吸收SO2152.05kg，以SO2治理代价为3000元/t，则每公顷林地吸收SO2所提供的服务价值为456.15元；每公顷林地每年可吸收NOx 380kg，汽车尾气脱氮治理的代价为16000元/t，则每公顷林地吸收NOx 所提供的服务价值为6080元；每公顷林地平均滞尘能力为21.65t，削减粉尘成本以170元/t计算，则每公顷林地滞尘的经济价值为3680.5元。

计算所得，城市单位面积林地可创造净化空气价值为10216.7元/hm2。

1.2.3减轻噪声的价值

目前对森林生态系统降低噪声价值的估算方法是以造林成本的15%计，以平均造林成本240.03元/m3，成熟林每公顷蓄养量80m3计算：

每公顷林地减少噪音功能的价值

=240.03元/m3×15%×80m3=2880.36元。

1.3 城市生态系统服务功能价值

城市生态系统在平均状态下的单位面积生态服务功能价值如表1所示。

表1 城市生态系统中单位面积生态服务功能价值单价 元/hm2

注：（1）荒漠在城市系统中可对应其它类型用地。 （2）根据耕地所发挥生态服务功能的实际效果，在进行固碳释氧、净化空气、减轻噪声三项价值计算时，将耕地单位面积价值折算成有效林地价值，折算系数为0.2。 （3）园地生态系统服务功能价值取林地与耕地价值的均值。 （4）城市建设用地（包括城镇及工矿用地、交通运输用地等），参考Coslanza等的思路，不估算其生态服务功能价值。

2 案例研究

2.1 案例概况

厦门市同安区地处福建省东南沿海，闽南厦、漳、泉“金三角”的中间前沿地带，厦门市域的北部，境内地形复杂多样，有山地、丘陵、平原和海岛。同安区常年冬无严寒，夏无酷暑，春暖晴雨多变，秋凉气爽宜人。全区总面积约690km2，2009年全区总人口49.5万人。

本文所涉及同安区不同生态类型用地面积的基础数据来源于《厦门市同安区土地利用总体规划》（2006—2020），为计算同安区生态系统服务功能价值，这里将区域自然生态系统划分为耕地、林地、园地、草地、水域及水利设施用地、其它用地，具体见表2。

2.2 生态系统服务功能价值估算

根据城市生态系统中单位面积生态服务功能价值表以及2005年、2009年同安区不同生态类型用地面积，计算同安区2005年、2009年的生态体统服务功能总价值分别为137.6亿元和134.1亿元。具体详见表3和表4。

表2 同安区不同生态用地类型面积变更情况

注：数量单位为km2，比例单位为%。

表3 2005年、2009年同安区生态用地服务功能价值表

表4 2005年、2009年同安区不同生态服务功能价值表

就同安区而言，2005年～2009年间的生态系统服务功能价值并没有很明显的增减，2009年比2005年下降了3.5亿元，主要原因是同安区的林地、园地和草地面积都有所减少，而面积增加的城市建设用地对于生态系统服务功能价值没有贡献。6类生态用地中，只有水体的服务功能价值呈现增长，2009年比2005年增加价值约1亿元，水体的服务功能主要体现在气候调节、生物多样性、涵养水源、文化娱乐等方面。

从生态类型来看，同安区林地生态系统产生的服务功能价值最高，2005年、2009年分别占生态系统服务功能价值的73.6%、75.0%；园地生态系统提供的服务价值占第二位，2005年、2009年分别占总价值比重的20.4%、18.8%；耕地生态型在2005年、2009年占比为5.7%、5.3%，排名第三。荒漠（包括其它类型用地）的生态系统服务功能价值最低。林地和园地在城市生态系统中的重要作用也从一个侧面反映了实行退耕还林政策的必要性。同时，林地在评价的10项服务功能中都有突出的贡献值，这也表明了在城市生态系统保持一定比例的森林面积是十分必要的。

从服务功能上看，城市生态系统提供的10项功能中，固碳释氧产生的价值最为显著，占总价值的90%以上，提供这一功能的主要有林地、园地、耕地以及草地生态系统；另外，净化空气功能的服务价值也较为突出，占总价值的3%；而其余8项功能的生态服务功能价值过低。

3 结论与分析

本文构建出城市生态系统服务功能价值表，并以厦门市同安区为例，定量反映出城市生态类型用地面积的变化对整个生态系统的综合影响。计算结果表明，同安区具有显著的生态经济效益，2005年、2009年的生态系统服务功能价值分别为137.63亿元、134.06亿元，其中林地生态系统在城市的生态服务功能价值中占有重要的作用，对于同安区而言，固碳释氧的服务功能产生的经济价值远大于其它服务功能，但也从中反映出水源涵养、娱乐文化、生物多样性等服务功能还有待加强。

目前，生态系统服务功能价值的研究还是建立在Costanza等人提出的生态系统服务总体价值等于各类生态系统服务功能的简单加和，这一技术路线存在一个明显缺陷，即忽略了空间中各种生态系统内部的相互作用及空间异质性，这需要更加复杂、严谨的模型以及庞杂和精确的参数来计算区域生态系统服务的总价值。随着研究的进一步深入，国内外实践工作的广泛开展，相信必能不断充实和丰富生态系统服务功能的内涵，探索更符合实际情况的价值评估模式。

[1] Holder J，Ehrlich P R. Human Population and Global Environment[J]. American Scientist，1974，(62)：282-297．

[2] Daily G C．Nature’s Service：Societal Dependence on Natural Ecosystems[M]．Washington DC：Ialand Press，1997．

[3] Costanza R，D’Arge R， De Groot R，et al．The Value of the World’s Ecosystem Services and Natural Capital[J]．Nature，1997，(387)：253-260．

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