喀斯特地区生态系统服务价值评估研究 ——以毕节市为例

王雅敬,王金艳,安彦明,崔博亮,杨 惠 ,吴自成,任 豪

(1.铜仁市自然资源局，贵州 铜仁 554300；2.甘肃民族师范学院，甘肃 合作 747000；3.青海师范大学，青海 西宁 810000)

1 引言

生态系统服务是指生态系统形成和所维持的人类赖以生存和发展的环境条件与效用，生态系统的结构、过程和功能直接或间接得到生命活动所需的产品和服务。目前，国内关于生态系统服务价值评估大多是基于谢高地等[1]建立的中国生态系统单位面积生态服务价值当量展开的，由于喀斯特地区生态环境脆弱，水土流水严重，与国内其他区域土地利用覆被相比存在较大差异，因此直接引用谢高地等建立的中国陆地单位面积生态系统服务价值当量表，估算喀斯特地区生态系统服务价值，会产生误差。本研究借助意愿调查价值评估法，尝试构建喀斯特地区景观生态系统服务价值当量表，对毕节市2000年及2018年生态系统服务价值进行评估，掌握该地区生态系统服务价值的变化趋势，分析其变化原因。研究结论对毕节市土地资源节约集约开发利用、石漠化综合治理、生态红线优化调整、人居环境改善及国土空间总体规划编制中“三区三线”划定等具有现实指导意义。

2 研究区概况及研究方法

2.1 研究区概况

毕节市位于贵州省西北部，地处川、滇、黔三省结合部，东靠贵阳市、遵义市、南连安顺市、六盘水市，西邻云南省昭通市、曲靖市，北接四川省泸州市，地跨东经105°36′～106°43′ 、北纬26°21′～27°46′ 之间，全区位于云贵高原向东部低山丘陵过渡的斜坡地带，境内地层复杂多样，既有溶蚀的石山、石丘、漏斗、暗河、溶洞和溶沟，又有侵蚀的山地和谷地，中山山地和丘陵占幅员面积90%。毕节市岩溶裸露面积21297.17 km2，占全市国土面积79.31%。全市石漠化面积1137.96 km2，潜在石漠化面积989.48 km2，分别占总土地面积的33.39%、29.03%[2]。

2.2 数据来源

本研究使用的资料包括毕节市2000年、2018年土地利用现状数据及2018年永久基本农田数据，以上数据由毕节市自然资源局提供；社会经济统计数据主要来源于贵州省和毕节市2000年、2018年统计年鉴。

2.3 研究方法

2.3.1 意愿调查价值评估法

由于生态系统服务价值不能基于观察或者直接的市场行为确定，本研究采用意愿调查价值评估法，通过问卷调查和基于调查对象的回答来确定[3]。借鉴已有研究成果[4]，问卷设计选定生态系统服务4个一级服务类型，12项服务功能(表1)。

表1 生态系统服务类型划分

(1)问卷调查样本的挑选。接受问卷调查者选择接受过生态学教育，且当前从事贵州喀斯特地区生态环境治理相关研究的科研工作者，以保证调查对象对于喀斯特地区生态系统服务的质量、可获得性、替代物的有效性及发生变化的可能性有详细了解。通过“中国知网”搜索引擎了解到从事贵州喀斯特地区生态环境治理相关研究的科研人员，主要来自中国科学院地球化学研究所、贵州科学研究院、贵州大学、贵州师范大学、贵州农业科学研究院、贵阳师范学院、贵州财经大学等7所单位。

(2)采访方式。采用直接访谈和电子邮件方式。

(3)调查过程。问卷调查于2019年8月进行，向中国科学院地球化学研究所、贵州科学研究院、贵州大学、贵州师范大学、贵州农业科学研究院、贵阳师范学院、贵州财经大学等7所单位从事贵州喀斯特地区生态环境治理相关研究的科研人员发放问卷40份，收回38份，回收率95%。最后用裁剪平均值法对问卷打分情况进行统计，得到喀斯特地区单位面积生态系统服务价值当量表(表2)。

表2 喀斯特地区单位面积景观服务价值当量

2.3.2 生态系统服务价值研究方法

2.3.2.1 1个标准单位生态系统服务价值当量因子的价值量

1 hm2全国平均产量的农田每年自然粮食产量的经济价值表示1个标准单位生态系统服务价值的当量因子[5]，以此当量为基础结合专家知识就可以构建生态系统服务价值的当量因子，其结果能够用于量化和表征不同土地利用类型生态系统服务功能对于人类生存的潜在贡献能力。然而在实际运用中要完全消除人为干扰因素以准确计算农田生态系统自然条件下能够提供的粮食产量所具有的经济价值存在很大困难。因此，本研究引用谢高地等[6]的处理方法，将单位面积农田生态系统所能够生产粮食的净利润作为1个标准当量因子生态系统服务价值量。农田生态系统的粮食产量价格依据水稻、玉米、小麦三大粮食作物进行计算。计算公式如下：

D=Ss×Fs+Sy×Fy+Sx×Fx

(1)

式(1)中，D为1个标准当量因子生态系统服务的价值量(元/hm2)，Ss、Sy和Sx分别为研究时段内各年份全国水稻、玉米及小麦的种植面积占3种作物总种植面积的百分比，Fs、Fy及Fx分别为2018年全国水稻、玉米及小麦的单位面积平均净利润(元/hm2)，为了避免物价变化等因素对当量因子景观生态系统服务价值的影响，统一采用2018年全国水稻、玉米和小麦单位面积平均净利润作为本研究各年份三大粮食作物的单位面积平均净利润。利用《中国农业统计资料2000》《中国农业统计资料2018》《全国农产品成本收益资料汇编2018》提供的数据，计算获得2000年D值为5898.1元/hm2，2018年D值为6059.92元/hm2。

2.3.2.2 生态系统服务价值估算方法

本研究引用Costanza[7]的计算公式，评估毕节市2000、2018年生态系统服务价值，其计算公式为：

ESV=∑(Ak×D×Vkj)

(2)

式(2)中，ESV为区域生态系统服务价值，Ak为区域第k类土地利用类型面积，D为1个标准当量因子生态系统服务价值，Vkj为k类土地利用类型第j类服务单位面积价值当量。

3 结果及分析

3.1 生态系统服务价值总量变化

毕节市2000～2018年生态系统服务价值量呈现增加趋势，2000年为2.27×1011元，2018年为2.386×1011元，18年间共增加1.16×1010元(表3)。通过石漠化综合治理，封山育林、人工造林以及严重陡坡耕地和石旮旯地有计划的退耕还林等措施，使得石漠化面积逐年减少，而区域生态系统服务价值系数较高的林地面积增加，18年间林地面积增加609.36 km2，所以区域生态系统服务价值量增加。

表3 毕节市2000、2018年各土地利用类型的生态系统服务价值变化 亿元

3.2 各类生态系统服务价值变化

毕节市各类生态系统服务价值构成中，调节服务的价值贡献率最高，2000年和2018年均超过66%，服务价值量由2000年1507.59亿元增长到2018年的1584.93亿元，增幅为5.13%。这是因为毕节市森林资源丰富，林地面积广阔，位于西部的国家森林公园，森林覆盖率达到91.5%，而林地是毕节市中对气候调节、气体调节、环境净化服务功能贡献最大的土地利用类型。水文调节功能主要来自水域景观，毕节市长于10 km的河流共有193条，分别流入乌江、北盘江、赤水河及金沙江4大水系，同时毕节市还拥有中国著名三大高原湖泊之一的草海，因此水文调节功能的服务价值较高。支持服务对生态系统服务价值量的贡献率其次，贡献率超过21%，18年来增加了24.32亿元。供给服务和文化服务价值占生态系统服务总价值量的比例低，分别为5.5%、6.8%左右，服务价值量在18年间呈增长趋势，分别增加了7.17亿元、6.49亿元。

3.3 耕地面积减少永久基本农田的后备资源严重不足

经过十多年石漠化综合治理，毕节市生态环境质量逐渐好转，生态系统服务价值逐渐升高。然而，随着社会经济发展及城镇化逐步推进，非农建设占用耕地情况时有发生，2000～2018年毕节市建设用地面积增加了321.95 km2，其中285 km2来自耕地。2018年毕节市耕地面积为9926.47 km2，国家划定的永久基本农田面积为9531.59 km2，占耕地面积的96.02%，永久基本农田的后备资源严重不足。有地才有粮，耕地是粮食生产的命根子，国家实行最严格的耕地保护制度，党中央提出要严守18亿亩耕地红线，禁止耕地“非农化、非粮化”，保耕地红线就是保粮食安全的生命线，要将饭碗牢牢端在手里，要用自己的碗装自己的饭。因此，在保耕地和促发展的双重任务下，毕节市要遵循城乡一体，城乡统筹等原则，通过“增减挂钩”等措施，逐步提高城乡建设用地节约集约利用水平。

4 结论与讨论

喀斯特地区生态环境脆弱，人地矛盾突出，石漠化及水土流失严重，关于该地区石漠化综合治理及民生改善是当前学术界关注的热点问题，而对喀斯特地区生态系统服务价值评估等相关研究较少[8]。因此，本研究借助意愿调查价值评估法，构建喀斯特地区景观生态系统服务价值当量表，对毕节市2000年及2018年生态系统服务价值进行评估，结论如下：①毕节市2000～2018年生态系统服务价值增加，18年间共增加1.16×1010元；②各类生态系统服务价值构成中，调节服务价值对生态系统服务总价值量的贡献率最高，超过66%，2000年、2018年调节服务价值量分别为1507.59亿元、1584.93亿元；③耕地非农化使得耕地面积不断减少，18年来共减少285 km2，毕节市永久基本农田的后备资源严重不足，2018年毕节市耕地面积为9926.47 km2，国家划定的永久基本农田面积为9531.59 km2，占耕地面积的96.02%。