草原生態(tài)系統(tǒng)各類服務(wù)功能價(jià)值評估

金 良

(內(nèi)蒙古財(cái)經(jīng)學(xué)院 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特010051)

一、研究的背景和方法

草地生態(tài)系統(tǒng)為人類社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展所提供的服務(wù)應(yīng)該被視為一種資源、一種基本的生產(chǎn)要素。人類的可持續(xù)發(fā)展在很大程度上取決于人類對包括草地在內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的正確認(rèn)識和有效管理及合理的經(jīng)營利用。

Costanza等人(1997)提出，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)(Ecosystem services)是指人類直接或間接從系統(tǒng)得到的利益，主要包括向經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)輸入有用物質(zhì)和能量、接受和轉(zhuǎn)化來自經(jīng)濟(jì)社會的廢棄物，以及直接向人類社會成員提供服務(wù)，如人們普遍享用潔凈空氣、水等舒適性資源。并利用全球靜態(tài)部分平衡模型，在將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)劃分成17個主要類型的基礎(chǔ)上，以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給曲線為一條垂直曲線的假定條件下，逐項(xiàng)估計(jì)各種生態(tài)系統(tǒng)類型的年均服務(wù)價(jià)值。本文基于以上方法，并結(jié)合自身研究的需要，將草原生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的評估指標(biāo)確定為:氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、土壤形成與保護(hù)、廢物處理、生物多樣性保護(hù)、食物生產(chǎn)、原材料和娛樂文化9類。其中，食物生產(chǎn)、原材料和娛樂文化功能屬于草原生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的直接使用價(jià)值，而其他功能則屬于草原生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的間接使用價(jià)值。在此基礎(chǔ)之上，以錫林郭勒草原國家級自然保護(hù)區(qū)為研究區(qū)，利用2005年TM遙感影像數(shù)據(jù)，對草原生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行了估算。具體公式為:

式中V為研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值(元);Pij為單位面積上土地利用類型i的第j種生態(tài)服務(wù)價(jià)值(元/公頃·a);Ai為研究區(qū)土地利用類型i的分布面積(公頃)。

二、草原生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值及分析

經(jīng)計(jì)算得出，2005年研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值為63.41億元。其中草地價(jià)值占研究區(qū)總服務(wù)價(jià)值的79.38%;沼澤地的服務(wù)價(jià)值僅次于草地，占研究區(qū)總價(jià)值的15.57%;耕地、水域的服務(wù)價(jià)值分別占總價(jià)值的2.65%和2.19%;林地的服務(wù)價(jià)值占研究區(qū)總價(jià)值的0.03%左右;沙地、鹽堿地和裸巖、石礫地等未利用土地的總服務(wù)價(jià)值均低于0.1億元，占總價(jià)值的比例不及0.2%。

從以上結(jié)果可以看出，在2005年的研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值中，草地價(jià)值最高，占總服務(wù)價(jià)值的近80%。草地也是研究區(qū)內(nèi)面積最大的土地利用類型，2005年高、中、低覆蓋度草地的面積分別為162816.34公頃、271456.85公頃和147742.67公頃，其總面積占研究區(qū)總面積的88%。經(jīng)過產(chǎn)草量訂正的草地的平均單位面積服務(wù)價(jià)值為8649.4元/公頃，高于耕地和荒漠的單位價(jià)值。

研究區(qū)水域面積比較小，因?yàn)殄a林河河道狹窄，又有大量的植被覆蓋，從遙感影像上基本看不到其水面，所以湖泊是保護(hù)區(qū)唯一的水域，面積為685.58公頃。湖泊的單位價(jià)值在研究區(qū)所有土地利用類型當(dāng)中最高，為202975.4元/公頃·a，是研究區(qū)2005年草地單位價(jià)值的23.5倍，耕地單位價(jià)值的33倍，見表1。685.58公頃的水域所持有的生態(tài)服務(wù)價(jià)值等于16000多公頃草地的服務(wù)價(jià)值。

沼澤地的面積僅占總面積的2.7%左右，但其單位價(jià)值較高，為54179.3元/公頃·a，所以沼澤地的服務(wù)價(jià)值高達(dá)10億元左右。面積雖小，卻發(fā)揮著比一般草地生態(tài)系統(tǒng)高出6倍之多的生態(tài)服務(wù)功能。

林地的單位價(jià)值為19334元/公頃·a，但在實(shí)地調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在錫林河沿岸以及沙地云杉-山楊白樺林核心區(qū)出現(xiàn)了山楊、白樺枯死現(xiàn)象，一些水分條件較差的地區(qū)尤為明顯。

表1 2005年研究區(qū)不同土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值(108元)

三、草原生態(tài)系統(tǒng)各類服務(wù)功能價(jià)值及分析

2005年，研究區(qū)土壤形成與保護(hù)價(jià)值、廢物處理價(jià)值、水源涵養(yǎng)價(jià)值、氣候調(diào)節(jié)價(jià)值、生物多樣性保護(hù)價(jià)值和氣體調(diào)節(jié)價(jià)值分別為14.20億元、12.56億元、9.46億元、9.22億元、8.26億元和5.98億元，在研究區(qū)2005年生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值中的比例分別是22.40%、19.80%、14.91%、14.55%、13.03%和9.43%;食物生產(chǎn)價(jià)值、原材料價(jià)值和娛樂文化價(jià)值分別為2.35億元、0.38億元和1.01億元，三者之和是研究區(qū)總服務(wù)價(jià)值的5.88%，見表1。

總體上，研究區(qū)各類服務(wù)功能價(jià)值之間存在著較大差別。土壤形成與保護(hù)價(jià)值、廢物處理價(jià)值、水源涵養(yǎng)價(jià)值、氣候調(diào)節(jié)價(jià)值、生物多樣性保護(hù)價(jià)值和氣體調(diào)節(jié)價(jià)值等間接使用價(jià)值均較高;食物生產(chǎn)價(jià)值、原材料價(jià)值和娛樂文化價(jià)值等直接使用價(jià)值相對較低。雖然由于文化價(jià)值的估算難度大，致使利用這種方法估算的娛樂文化價(jià)值偏低于其實(shí)際值，但總體上，錫林郭勒草原自然保護(hù)區(qū)的間接使用價(jià)值遠(yuǎn)高于其直接使用價(jià)值，是直接使用價(jià)值的16倍。

(一)氣體調(diào)節(jié)價(jià)值

2005年，研究區(qū)林地、草地、耕地和沼澤地的氣體調(diào)節(jié)價(jià)值分別為0.00344億元、5.56408億元、0.12138億元和0.29025億元，水域和未利用土地的氣體調(diào)節(jié)價(jià)值很低，見表1。

可見，在研究區(qū)的不同土地利用類型當(dāng)中，草地的固定CO2、釋放02，進(jìn)而減少溫室氣體的作用是其他類型所不可替代的。而就單位面積的氣體調(diào)節(jié)價(jià)值而言，林地發(fā)揮著重要作用，其單位面積氣體調(diào)節(jié)價(jià)值為3097.0元。沼澤地的單位面積氣體調(diào)節(jié)價(jià)值僅次于林地，是草地的2倍、耕地的3倍之多。

(二)氣候調(diào)節(jié)價(jià)值

2005年，研究區(qū)林地、草地、耕地、沼澤地和水域的氣候調(diào)節(jié)價(jià)值分別為0.00265億元、6.24555億元、0.21607億元、2.75739億元和0.00279億元，而未利用土地的氣候調(diào)節(jié)價(jià)值很小，見表1。

草地在調(diào)節(jié)氣溫和濕度方面的作用十分顯著。有關(guān)研究表明，大面積的草地與裸地相比，草地上的濕度一般比裸地高20%左右。夏季草地的地表溫度比裸地低3-5℃，而冬季則相反，草地的地表溫度比裸地高6-6.5℃。草地在維護(hù)整個生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)方面具有極為重要的地位，其氣候調(diào)節(jié)價(jià)值也在研究區(qū)各土地利用類型當(dāng)中居于首位。草地利用方式的改變，如過度放牧、開墾等，從不同的尺度對氣候產(chǎn)生不良影響。

沼澤地的氣候調(diào)節(jié)功能非常明顯，其單位面積氣候調(diào)節(jié)價(jià)值是林地的近7倍、草地和耕地的20倍之多。雖然面積很小，但其氣候調(diào)節(jié)價(jià)值已接近草地的一半。

林地的單位面積氣候調(diào)節(jié)價(jià)值僅次于沼澤地，為2389.1元。但由于面積小，其氣候調(diào)節(jié)總價(jià)值并不高。其余土地利用類型的氣候調(diào)節(jié)價(jià)值都比較小。

(三)水源涵養(yǎng)價(jià)值

研究區(qū)各土地利用類型當(dāng)中，草地、沼澤地和湖泊的水源涵養(yǎng)價(jià)值較高，分別為5.56408億元、2.49940億元和1.23632億元;林地、耕地、沙地、鹽堿地和裸巖、石礫地的水源涵養(yǎng)價(jià)值都比較小，分別為0.00314億元、0.14567億元、0.00603億元、0.00116億元和0.00060億元，見表1。

在各類型中，天然草地憑借其地面平坦、土壤疏松多孔和由細(xì)根組成的龐大根系，降雨時(shí)不易形成地表徑流，從而顯著地增加了壤中流。天然草地的這種特點(diǎn)能夠很好地截留降水和凈化水質(zhì)，并可以補(bǔ)充地下水和調(diào)節(jié)河川流量，加上分布面積廣，對涵養(yǎng)水分有著重要的意義，在保持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性方面發(fā)揮著重要的作用。

研究區(qū)處于半干旱地區(qū)，水域和沼澤地的面積很小，但其單位面積水源涵養(yǎng)價(jià)值非常高，水域的單位面積水源涵養(yǎng)價(jià)值尤其高達(dá)180332.2元。

(四)土壤形成與保護(hù)價(jià)值

土壤形成與保護(hù)價(jià)值在草地的各類價(jià)值中最高，為13.56241億元，占研究區(qū)土壤形成與保護(hù)總價(jià)值的96%。其單位面積土壤形成與保護(hù)價(jià)值僅次于林地，為1725.5元;耕地和沼澤地的單位面積土壤形成與保護(hù)價(jià)值分別為1291.9元和1513.1元，但土壤形成與保護(hù)總價(jià)值僅為0.35446億元和0.27574億元。其余土地利用類型的該類價(jià)值均較低，見表1。

草地通過覆蓋地表、增加下墊面粗糙度和攔截運(yùn)動的沙粒，來防治土壤水蝕、風(fēng)蝕和沙漠化，其覆蓋度不同對風(fēng)蝕的控制作用也不同。同時(shí)，草地植被殘留的大量有機(jī)質(zhì)，在土壤微生物的作用下，能夠改良土壤，培養(yǎng)土壤肥力，使土壤理化性質(zhì)改善，并能夠在一定程度上提高土壤的抗蝕性。

(五)廢物處理價(jià)值

2005年，草地的廢物處理價(jià)值最高，為9.11130億元。其次為沼澤地、耕地和湖泊，廢物處理價(jià)值分別為2.93156億元、0.39817億元和0.11029億元。林地和未利用土地的廢物處理價(jià)值都很低。其單位面積廢物處理價(jià)值由高到低依次是沼澤地、水域、耕地、草地、林地和荒漠，見表1。

在一定的范圍內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)能夠儲存、分解、循環(huán)相當(dāng)數(shù)量的人類活動所產(chǎn)生的各種有機(jī)或無機(jī)廢物。如吸收空氣中的有害微粒，處理人類活動產(chǎn)生的大量有機(jī)廢水，分解吸收牲畜的大量排泄物等。

(六)生物多樣性保護(hù)價(jià)值

2005年，草地的生物多樣性保護(hù)價(jià)值為7.58096億元，占生物多樣性保護(hù)總價(jià)值的92%。其次為沼澤地和耕地，生物多樣性保護(hù)價(jià)值僅為0.40152億元和0.17236億元。沙地、鹽堿地和裸巖、石礫地的生物多樣性保護(hù)價(jià)值都很低，分別為0.06842億元、0.01322億元和0.00677億元。但該類價(jià)值卻是沙地、鹽堿地和裸巖、石礫地的主要價(jià)值構(gòu)成，占其總價(jià)值的80%以上。林地、水域和沼澤地的單位面積生物多樣性保護(hù)價(jià)值都很高，草地適中，高于耕地和未利用土地，但由于面積較小，草地以外的其他土地利用類型的生物多樣性保護(hù)價(jià)值均很低，見表1。

(七)食物生產(chǎn)、原材料生產(chǎn)和娛樂文化價(jià)值

食物生產(chǎn)價(jià)值較高的土地利用類型有草地、耕地和沼澤地，其價(jià)值分別為2.08683億元、0.24279億元和0.01613億元。耕地和草地的單位面積食物生產(chǎn)價(jià)值較高，分別為884.9元和265.5元;原材料生產(chǎn)價(jià)值較高的土地利用類型有草地和耕地，其價(jià)值分別為0.34741億元和0.02428億元。林地的單位面積原材料生產(chǎn)價(jià)值最高，其余都較低;娛樂文化價(jià)值最高的是沼澤地，其次為草地和湖泊，價(jià)值分別為0.69982億元、0.27824億元和0.02633億元。湖泊、沼澤地和林地的單位面積娛樂文化價(jià)值相對較高，見表1。

研究區(qū)不僅生產(chǎn)肉、奶等大量的食物和多種工業(yè)原料，還具有一定的科研、教學(xué)和旅游娛樂價(jià)值。這幾個價(jià)值是研究區(qū)的直接使用價(jià)值，與上述間接使用價(jià)值相比，直接使用價(jià)值都很低。森林生態(tài)系統(tǒng)提供林木、林副產(chǎn)品的功能對我國國民經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)是很大的，但因其在研究區(qū)的面積小、林種單一、干旱等原因，這一功能在研究區(qū)未能得到充分的發(fā)揮。

四、草原開發(fā)利用中應(yīng)注意的幾個問題

1.草地的開墾、沙化、鹽漬化和裸露化將使草原的服務(wù)價(jià)值減少。即從草原生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值提高的角度考慮，應(yīng)禁止在草原進(jìn)行開墾、過牧和亂采等活動。礦產(chǎn)資源的開采和運(yùn)輸，對草原生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值影響巨大，應(yīng)從生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的視角，審慎對待這一問題。

2.水域和沼澤地面積的增加，不僅直接增加草原的服務(wù)價(jià)值，還通過提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，間接地增加其他土地利用類型的服務(wù)價(jià)值。同時(shí)，水域和沼澤地對周邊地區(qū)溫度、濕度的調(diào)節(jié)以及水源涵養(yǎng)方面的重要作用也是其他土地利用類型所無法替代的，這一點(diǎn)應(yīng)該受到人們的重視。

3.草原地區(qū)年降水量一般都在450㎜以下，由東向西遞減，年際、年內(nèi)分布也不均勻，年蒸發(fā)量是降水量的幾倍。加上草原土壤特有的鈣積層，一般不適合林地的分布。不能為了增加服務(wù)價(jià)值盲目地發(fā)展林地，對現(xiàn)有的林地也應(yīng)進(jìn)行科學(xué)的管理。

4.大面積的天然草地呈東西方向，廣泛分布于我國的北部邊疆，在防風(fēng)固土、控制沙塵暴等方面發(fā)揮著不可忽視的作用，是我國北方地區(qū)的重要生態(tài)屏障，其土壤形成與保護(hù)價(jià)值非常高。因此，草原的退化不僅會影響到周邊地區(qū)人們的生產(chǎn)生活，還會使更廣大地區(qū)的生態(tài)安全受到威脅。積極、科學(xué)地發(fā)展草地類自然保護(hù)區(qū)，拯救和保護(hù)好草原生態(tài)環(huán)境意義十分重大，也是減少碳排放，調(diào)節(jié)大氣成分的重要途徑。

5.生物多樣性是指從分子水平到景觀水平的各個組織層次上的不同的生命形式，包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個主要層次。這是維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本條件，也是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。提高草原生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力，就應(yīng)提高生物的多樣性。絕對保護(hù)和過度利用均不利于生物多樣性價(jià)值的提高。

6.隨著草原牧區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和資源開發(fā)強(qiáng)度的加大，草原以其巨大的自凈能力，吸收和處理著來自人類經(jīng)濟(jì)社會的各種廢棄物，其廢棄物處理功能變得更加重要。保持草原的各種間接使用價(jià)值對生態(tài)環(huán)境保護(hù)和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展尤為重要，也是草原開發(fā)利用過程中值得特別重視的問題。

7.生態(tài)旅游的開發(fā)能增加牧民收入，為當(dāng)?shù)貛肀容^明顯的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)對環(huán)境不會造成不利影響。挖掘草原文化的內(nèi)涵，宣傳生態(tài)學(xué)知識，在實(shí)現(xiàn)草原保護(hù)的同時(shí)，提高牧民的生活水平。發(fā)展生態(tài)旅游是解決草原現(xiàn)存諸多問題的有效途徑之一。

［1］張培棟，馬金寶.森林與草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的內(nèi)涵［J］.草業(yè)科學(xué)，2005，22，(8):38-42.

［2］Costanza R，d＇Arge R，de Groot R，et al.The value of the world＇s ecosystem services and natural capital［J］.Nature，1997，(86):253-260.

［3］趙同謙，歐陽志云，鄭華等.草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分析及其評價(jià)指標(biāo)體系［J］.生態(tài)學(xué)雜志，2004，23(6):155-160.

［4］張華，張愛平，楊俊.科爾沁沙地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化研究［J］.中國人口·資源與環(huán)境，2007，17(3):60-65.

［5］謝高地.自然資源總論［M］.北京:中國高等教育出版社，2009.221-245.

［6］Skash M G.Storm runoff-generation in humid headwater catchments［J］.Water Res R，1986，(22):1273-1282.

［7］何新權(quán).森林對人類的作用［J］.商洛師專學(xué)報(bào)，1997，8(11):44-45.

［8］周曉峰，中國森林與生態(tài)環(huán)境［M］.北京:中國林業(yè)出版社，1999.15-48.

［9］北京林業(yè)大學(xué).我國森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值評估研究報(bào)告［R］.北京，2004.

［10］韓松嶺.我國森林生態(tài)旅游的發(fā)展現(xiàn)狀及對策［J］.林業(yè)科技，2003，28(3):57-59.