生態(tài)服務(wù)功能價值評估在建設(shè)工程效益評價中的應(yīng)用

生態(tài)服務(wù)功能價值評估在建設(shè)工程效益評價中的應(yīng)用

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是指生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)過程形成并維持的自然環(huán)境條件和效率。正確認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價值有利于增強人們的生態(tài)意識,合理制定區(qū)域開發(fā)政策,實施區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)服務(wù)功能價值評估可以促進環(huán)保措施的科學(xué)評價,為生態(tài)建設(shè)項目的生態(tài)經(jīng)濟效益定量評估提供一定的借鑒和思路。由于環(huán)境效益的定量評估存在許多困難和爭議,目前建設(shè)項目的環(huán)境效益分析主要從定性角度進行,定量評價較少。本文參照生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值定量評估的現(xiàn)有成果,進行適當(dāng)修正后,嘗試從生態(tài)服務(wù)功能價值和生態(tài)建設(shè)成本角度定量評估南水北調(diào)東線水源地保護區(qū)一期生態(tài)建設(shè)工程的生態(tài)經(jīng)濟效益。1建設(shè)和保護濕地國家環(huán)保總局2001年批準(zhǔn)建設(shè)南水北調(diào)東線水源地國家級生態(tài)功能保護區(qū),該保護區(qū)生態(tài)建設(shè)工程規(guī)劃分三期實施,一期工程集中在三江營取水水源地及其周邊對引水區(qū)產(chǎn)生直接影響的區(qū)域,包括恢復(fù)耕地、建設(shè)和修復(fù)濕地以及生態(tài)林網(wǎng)與廊道建設(shè)三部分,規(guī)劃于2008年完成。南水北調(diào)東線水源地生態(tài)功能保護區(qū)是中國第一個在經(jīng)濟比較發(fā)達(dá)地區(qū)建立的生態(tài)功能保護區(qū),如何協(xié)調(diào)經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)保護之間的關(guān)系,是本區(qū)域面臨的重要抉擇。通過對保護區(qū)一期生態(tài)建設(shè)效益的定量評估,可以為后期生態(tài)建設(shè)提供指導(dǎo),為區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展決策提供支持和依據(jù)。2學(xué)習(xí)方法2.1生態(tài)服務(wù)價值系數(shù)土地利用/覆蓋變化過程對維持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能起決定性作用,土地利用的變化必然會影響生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。生態(tài)建設(shè)實施后土地利用類型發(fā)生改變,從而引起生態(tài)服務(wù)功能價值的改變。Costanza等人的研究使生態(tài)系統(tǒng)價值評估的原理和方法從科學(xué)意義上得以明確,被認(rèn)為是近年來生態(tài)學(xué)界最有影響力的科研成果。近年來國內(nèi)的一些專家參照Costanza等人的研究基礎(chǔ)與方法對自然生態(tài)系統(tǒng)的功能與效益進行了分析;對于人工生態(tài)系統(tǒng),也有參照Constanza研究結(jié)果進行評估的實例。Costanza等人提供的價值系數(shù)被廣泛引用,用于生態(tài)價值的評估,但其方法體系也存在不少缺陷,如對耕地的價值系數(shù)估計過低,對濕地的估計過高等。針對Constanza生態(tài)系統(tǒng)估算中存在的問題,謝高地等在參照Costanza等的研究的基礎(chǔ)上,修正后制訂了中國陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價值系數(shù)表,該系數(shù)在國內(nèi)也逐步得到了引用。本文以謝高地等人的價值系數(shù)為基礎(chǔ),進行適當(dāng)修正后,根據(jù)土地類型的改變情況評價保護區(qū)一期生態(tài)工程實施后每年所增加的生態(tài)服務(wù)價值。估算公式為:ESV=∑AkCk?∑AfCf(1)ESV=∑AkCk-∑AfCf(1)其中,Ak和Af分別為生態(tài)工程建設(shè)后和建設(shè)前的土地類型面積;Ck和Cf為土地覆蓋類型所對應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能價值系數(shù)。2.2生態(tài)服務(wù)功能價值的調(diào)整結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展?fàn)顩r,對(1)式的結(jié)果進行調(diào)整,調(diào)整后的生態(tài)服務(wù)功能價值A(chǔ)ESV用(2)式計算:AESV=ESV×L(2)AESV=ESV×L(2)其中,ESV為(1)式的結(jié)果,L為生態(tài)價值發(fā)展階段系數(shù)。2.3考慮生態(tài)行業(yè)及行業(yè)的年成本由于人工生態(tài)系統(tǒng)存在一定的成本,如果按照自然生態(tài)系統(tǒng)進行效益分析就存在缺陷,其收益—成本的凈價值有可能也有必要成為評價整個系統(tǒng)效益的依據(jù)。投入生態(tài)建設(shè)的資本失去了投資其它行業(yè)的機會,因而產(chǎn)生機會成本,根據(jù)機會成本分析人工生態(tài)系統(tǒng)的年成本。按照總投資和社會資本年均收益率估算生態(tài)工程的每年成本,計算公式為:C=T×R(3)C=Τ×R(3)其中,C為人工生態(tài)系統(tǒng)的年成本,T為生態(tài)建設(shè)的總投資,R為社會資本年均收益率。3研究結(jié)果3.1生態(tài)利用利用結(jié)合人工生態(tài)系統(tǒng)的特征和具體情況,對表1的價值系數(shù)進行必要的修正。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與生態(tài)系統(tǒng)的生物量有密切關(guān)系,假定生態(tài)服務(wù)功能強度與生物量成線性關(guān)系,根據(jù)類似區(qū)域人工林平均生物量和自然林平均生物量的初步估算,人工林的生態(tài)功能價值系數(shù)按自然林的60%計算;同樣根據(jù)初步估算,人工濕地的價值系數(shù)參照自然濕地的70%計算;未利用地在研究區(qū)域主要是一些難以利用的荒地、鹽堿地等,生態(tài)服務(wù)功能價值相對較小,在其他的研究中也有將未利用地的生態(tài)價值系數(shù)參照荒漠的價值系數(shù)計算的實例,本研究中未利用地的生態(tài)價值系數(shù)參照荒漠計算;耕地的生態(tài)價值系數(shù)參照農(nóng)田計算。經(jīng)修正后得到的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值系數(shù)見表2。根據(jù)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計,一期生態(tài)建設(shè)工程所利用的土地類型在建設(shè)前主要為城鄉(xiāng)建設(shè)用地、耕地、草地、濕地、未利用地,生態(tài)工程實施后該部分土地將轉(zhuǎn)變?yōu)楦?、濕地和林?種利用類型。生態(tài)建設(shè)前后各土地利用類型的面積見表3。一期生態(tài)建設(shè)工程規(guī)劃恢復(fù)耕地12.6hm2,建設(shè)和恢復(fù)濕地4173hm2,建設(shè)林地4275hm2,按表2的系數(shù)計算得到生態(tài)建設(shè)后的生態(tài)服務(wù)功能價值為20374萬元;建設(shè)前草地、濕地的生態(tài)價值系數(shù)參照自然生態(tài)系統(tǒng)的價值系數(shù)計算,根據(jù)建設(shè)前各土地類型的面積和對應(yīng)的價值系數(shù),計算得到建設(shè)前的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值為7558萬元。將建設(shè)前后的生態(tài)服務(wù)功能價值計算結(jié)果代入式(1),計算出生態(tài)工程建設(shè)后每年所增加的生態(tài)服務(wù)功能價值為12816萬元。3.2生態(tài)價值發(fā)展階段系數(shù)目前生態(tài)功能服務(wù)價值的計算往往結(jié)果過大,失去實際的支付意義,研究者引入生態(tài)價值發(fā)展系數(shù)L的概念,利用該系數(shù)對評估結(jié)果進行調(diào)整,可以避免所得結(jié)果過大無法真正支付和實際利用的矛盾。在評估工程效益的時候,根據(jù)社會發(fā)展情況對生態(tài)服務(wù)功能價值評價結(jié)果進行調(diào)整更具有現(xiàn)實意義。人們對生態(tài)價值的認(rèn)識過程和S型Pearl生長曲線的變化趨勢相似,生態(tài)價值發(fā)展階段系數(shù)根據(jù)Pearl生長曲線計算所得,Pearl曲線的簡化計算公式為:L=1/(1+e?t)(4)L=1/(1+e-t)(4)Pearl曲線與恩格爾系數(shù)的關(guān)系見圖1,在計算過程中,以恩格爾系數(shù)(En)的倒數(shù)代替時間坐標(biāo),并進行1/En=t+3的轉(zhuǎn)換,從而確定恩格爾系數(shù)和生態(tài)價值發(fā)展階段系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系,據(jù)(4)計算出L后,代入式(2)得到生態(tài)價值的調(diào)整值。揚州市2003年城鎮(zhèn)居民恩格爾系數(shù)為40.68%,農(nóng)村居民為45%;城鎮(zhèn)和農(nóng)村人口的比例分別為31.65%和68.35%(數(shù)據(jù)來源于揚州市2003年統(tǒng)計年鑒),加權(quán)平均后,得到揚州市的恩格爾系數(shù)為43.63%。進行1/En=t+3的轉(zhuǎn)換后,根據(jù)公式(4)得到該地區(qū)生態(tài)價值發(fā)展階段系數(shù)為0.33。根據(jù)式(2),計算得到生態(tài)建設(shè)工程所增加的生態(tài)服務(wù)功能價值的調(diào)整值為4229萬元。3.3計算政府建設(shè)成本資本年均的收益率在過去50年是7%(數(shù)據(jù)來源于中國經(jīng)濟學(xué)教育科研網(wǎng)),按資本的年均收益率為7%計算人工生態(tài)建設(shè)的年成本;一期生態(tài)工程建設(shè)總投資T為11328.46萬元,其中包括搬遷費用、生態(tài)工程建設(shè)費用、維護費用等(數(shù)據(jù)源于生態(tài)功能保護區(qū)建設(shè)可行性研究報告),根據(jù)公式(3)計算得到生態(tài)工程的年成本C為793萬元。4生態(tài)服務(wù)功能效益估算結(jié)果研究表明,規(guī)劃的南水北調(diào)水源地生態(tài)建設(shè)一期工程實施后,每年所增加的生態(tài)服務(wù)功能價值為12816萬元,經(jīng)生態(tài)價值發(fā)展階段系數(shù)調(diào)整后為4229萬元;該人工生態(tài)系