昆蟲生態(tài)服務(wù)價(jià)值的評(píng)估

摘要：采用價(jià)值替代法通過對(duì)河南省蜣螂的生態(tài)服務(wù)如糞便分解、牧草污染處理和氮循環(huán)進(jìn)行研究并價(jià)值計(jì)算，得出其生態(tài)服務(wù)價(jià)值為2.26×109元。論證了蜣螂以及昆蟲提供的巨大生態(tài)服務(wù)價(jià)值，同時(shí)初步提出了更為精確的昆蟲生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的評(píng)價(jià)研究思路，推動(dòng)我國昆蟲生態(tài)服務(wù)價(jià)值評(píng)價(jià)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)；昆蟲；蜣螂；生態(tài)價(jià)值；計(jì)算方法；評(píng)價(jià)指標(biāo)

中圖分類號(hào)： Q968.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2014）09-0356-02

收稿日期：2013-11-01

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金（編號(hào)：41071118、51379079）。

作者簡(jiǎn)介：范欽棟（1983—），男，河南洛陽人，博士，講師，主要從事景觀生態(tài)學(xué)及景觀設(shè)計(jì)方面的研究。E-mail：fanqindong@126.com。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指人類從生態(tài)系統(tǒng)獲得的各種惠益，包括生態(tài)系統(tǒng)的供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù)以及為上述各項(xiàng)服務(wù)提供支撐的支持服務(wù)[1]。目前，生態(tài)系統(tǒng)的退化已經(jīng)對(duì)人類福祉造成了日益嚴(yán)重的損傷，定量對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的研究，有助于提高對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的認(rèn)識(shí)，有利于對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行可持續(xù)開發(fā)和利用，從而對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行有效的管理與保護(hù)[2]，同時(shí)為開發(fā)建設(shè)和生態(tài)補(bǔ)償提供依據(jù)。對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究以及價(jià)值計(jì)算一直是國內(nèi)外生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)問題[3]，但有關(guān)昆蟲生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道較少。昆蟲生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指昆蟲類群在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中發(fā)生的作用，以及為人類提供的各種收益，一般包括有形收益的產(chǎn)品和無形收益的服務(wù)[4]。目前，國內(nèi)外對(duì)昆蟲生態(tài)服務(wù)的研究主要停留在定性的服務(wù)分析和過程研究上，如傳粉、病蟲害控制、物質(zhì)分解等[5]。而對(duì)于昆蟲生態(tài)服務(wù)價(jià)值的核算，國外尚無統(tǒng)一的生態(tài)價(jià)值計(jì)算方法，國內(nèi)尚無相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。

1研究區(qū)概況

河南位于中國中東部，地處沿海與中西部結(jié)合部，31°23′～36°22′N、110°21′～116°39′E，屬于暖溫帶-亞熱帶、濕潤-半濕潤季風(fēng)氣候。冬季較為寒冷雨雪少，春季干旱風(fēng)沙多，而夏季炎熱雨豐沛，秋季晴和日照足。全省的年平均氣溫在 12～16 ℃，1月-3～3 ℃，7月24～29 ℃，大體東高西低，南高北低，山地與平原間差異相對(duì)比較明顯。在中國動(dòng)物地理區(qū)劃上，則處于華北區(qū)和華中區(qū)交接地帶。因此，河南省動(dòng)物區(qū)系構(gòu)成呈現(xiàn)復(fù)雜化、多樣化的局面[6]。

河南省由于特殊的地質(zhì)歷史、交錯(cuò)的地理位置和過渡性的氣候環(huán)境，生物資源非常豐富。河南省昆蟲物種有7 387種左右，是目前全國記錄昆蟲種類最多的省份，為河南省生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了寶貴的資源儲(chǔ)備，也為世界生物多樣性和中國生物資源寶庫增添了科學(xué)財(cái)富[7]，創(chuàng)造了巨大的生態(tài)服務(wù)價(jià)值。蜣螂在河南省分布極廣，各個(gè)地市均有分布，具有較強(qiáng)的地域代表性。

2研究方法

對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值評(píng)定一般采用的是Chee等的評(píng)價(jià)方法[8]，即物質(zhì)量評(píng)價(jià)法（PAM）和價(jià)值量評(píng)價(jià)法（VAM）。物質(zhì)量評(píng)價(jià)法主要是從物質(zhì)量的角度對(duì)生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù)進(jìn)行整體評(píng)價(jià)，而價(jià)值量評(píng)價(jià)法主要是從價(jià)值量的角度對(duì)生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù)進(jìn)行整體評(píng)價(jià)[9]。本研究主要運(yùn)用價(jià)值量評(píng)價(jià)法中的價(jià)值替代法進(jìn)行評(píng)價(jià)。

本研究的研究對(duì)象不包含人工飼養(yǎng)以取得產(chǎn)品價(jià)值的昆蟲，如人工放養(yǎng)蜜蜂取得蜂蜜、人工養(yǎng)蠶獲得蠶絲、人工飼養(yǎng)蚱蜢食用等。人工飼養(yǎng)以獲取產(chǎn)品價(jià)值的昆蟲對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響作用不明顯，同時(shí)大部分不需要專門對(duì)其保護(hù)來維持生態(tài)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)[10]。本研究選取蜣螂作為評(píng)價(jià)對(duì)象，對(duì)其生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行核算。蜣螂的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能主要有糞便分解、牧草污染處理、氮循環(huán)和有害生物（蚊蠅等）控制等[11]。其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)范圍主要集中在糞便中，主要以蜣螂對(duì)牛糞的糞便處理、牧草污染控制和氮循環(huán)這3種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行核算。對(duì)具體生態(tài)服務(wù)價(jià)值指標(biāo)的選取并不是以其在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中所起的作用為原則，而是以數(shù)據(jù)的可獲取性和方法的可操作性為原則。

2.1糞便處理

蜣螂可以將固體牛糞破碎化并分解入地下，但僅限于草地和土地（簡(jiǎn)稱自然地塊），蜣螂活動(dòng)能力在水泥地和鋪裝路面上受限。農(nóng)村牛類養(yǎng)殖基本上都是自然地塊個(gè)體放養(yǎng)，而養(yǎng)殖場(chǎng)的混合地塊較多。另外，一些養(yǎng)殖場(chǎng)采用藥物對(duì)糞便進(jìn)行殺菌消毒，蜣螂排斥殺菌消毒處理的牛糞。據(jù)國外研究，在自然情況下牛糞完全分解的平均時(shí)間為28.14±0.71個(gè)月，在有蜣螂作用的情況下，分解平均時(shí)間為22.74±0.64個(gè)月[12]。因此可以得出蜣螂將糞便分解速率提升19%[12]。采用利用價(jià)值替代法，將蜣螂處理糞便的服務(wù)價(jià)值轉(zhuǎn)化為人工處理糞便等固體垃圾所需要的價(jià)值量。

Vd=T×R1×P1×D×I×Md。（1）

式中：Vd為蜣螂處理糞便的價(jià)值（元）；T為河南省牛的數(shù)量（頭）；R1為自然地塊的牛的比例；P1為糞便沒有被藥物處理的牛的比例；D為每頭牛所產(chǎn)生的糞便量（m3）；I=19%；Md為當(dāng)?shù)厝斯ぬ幚硗练搅康膯挝粌r(jià)值（元/m3）。

2.2牧草（飼料）污染處理

自然地塊上的牛糞堆積能提高牛糞堆下水肥含量，改善土壤理化性質(zhì)，利于植物生長。但是新鮮牛糞質(zhì)地黏稠，分解速度緩慢，造成牛糞下植物因缺氧、少光而死亡。牲畜拒絕取食牛糞周圍的草地面積高達(dá)牛糞面積的17.15倍[13]。在缺少蜣螂的處理分解下，牛取食范圍縮小，造成牛肉減產(chǎn)達(dá) 7.63 kg/頭[14]。采用價(jià)值替代法計(jì)算如下：

Vf=T×I×C×Mb。（2）

式中：Vf為蜣螂處理牧草（飼料）污染的價(jià)值（元）；T為河南省牛的數(shù)量（頭）；C=7.63 kg/頭牛；Mb為當(dāng)?shù)嘏Ｈ鈨r(jià)格（元/kg）。

2.3氮循環(huán)價(jià)值計(jì)算

以牛糞中的氮循環(huán)為例。格拉德研究，氮在牛糞中的含量約為2%，自然狀態(tài)下沒有蜣螂處理的糞便大約80%的氮直接釋放到空中[15]。然而蜣螂可以將牛糞輸入地下，為植物提供養(yǎng)分。同時(shí)每頭牛每年大約能產(chǎn)生27 kg的氮[15]，轉(zhuǎn)化為人工施氮肥的成本進(jìn)行替代如下：endprint

VN=T×MN×P2×R2（3）

式中：VN為氮循環(huán)價(jià)值（元）；T為河南省牛的數(shù)量（頭）；MN為當(dāng)?shù)厝斯な┑实某杀荆╧g/元）；R2取2%，P2取80%。

3結(jié)果與分析

3.1牛糞處理的生態(tài)服務(wù)價(jià)值

D參考的數(shù)值來自于文獻(xiàn)[16]，約為21 m3；參考的數(shù)值來自于河南省畜牧業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[17]，為9.55×106頭；P1、R1來自河南省統(tǒng)計(jì)年鑒結(jié)合抽樣調(diào)查數(shù)據(jù)，P1=72%，R1=80%，I=19%；Md為當(dāng)?shù)厝斯ぬ幚砼＜S土方量的單位價(jià)值30元/m3。代入公式（1）中Vd=T×R1×P1×D×I×Md，得到Vd=5.49×108元，即河南省牛糞處理的生態(tài)價(jià)值約為6.58×108元。

本研究?jī)H以蜣螂處理牛糞的生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行核算，實(shí)際中蜣螂關(guān)于糞便的處理還包括馬、豬、雞等其他家庭馴養(yǎng)類動(dòng)物和兔子、狼等野生動(dòng)物。家庭馴養(yǎng)類的可以根據(jù)此法結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)類推，野生動(dòng)物的數(shù)據(jù)尚需要長期觀測(cè)，暫未能深入研究。因此蜣螂處理糞便的生態(tài)服務(wù)價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于6.58×108元。

3.2牧草污染的處理價(jià)值

式（2）中Mb的參考值來自于當(dāng)?shù)嘏Ｈ馐袌?chǎng)價(jià)格 50元/kg；T取自于河南省畜牧業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，為9.55×106頭；C取763 kg/頭牛。代入公式（2）得出蜣螂對(duì)牧草污染處理的價(jià)值Vf為6.92×108元。

本研究在處理牧草污染的價(jià)值計(jì)算時(shí)，將其轉(zhuǎn)化為牛肉減產(chǎn)的產(chǎn)量?jī)r(jià)值，也可以采用牛類拒絕使用的牧草面積轉(zhuǎn)化為牧草價(jià)值來替代計(jì)算。

3.3氮循環(huán)的處理價(jià)值

式（3）人工施氮肥的成本MN取值：以河南省的氮肥以及復(fù)合肥的銷量為基礎(chǔ)，計(jì)算出它們的相互比例，同時(shí)結(jié)合氮元素在其中的比例以及銷售價(jià)格，計(jì)算出每千克氮元素的價(jià)格，結(jié)合河南省平均人工費(fèi)用，得出MN為1.5元/kg。R2取2%，P2取80%。代入式（3）中得出蜣螂對(duì)氮循環(huán)的處理價(jià)值VN為9.09×108元。在牛糞的氮釋放過程中，除了蜣螂作用外，還有其他微生物作用，該項(xiàng)指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果比實(shí)際偏大。

4結(jié)論與討論

通過對(duì)蜣螂的3項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)（糞便分解、牧草污染處理、氮循環(huán)）價(jià)值的評(píng)估，得出其在河南省的價(jià)值量約為226×109元。結(jié)果既是蜣螂對(duì)牛糞處理的生態(tài)服務(wù)價(jià)值，同時(shí)也是蜣螂若干生態(tài)服務(wù)價(jià)值中的一部分。蜣螂只是昆蟲種類之一，昆蟲的種類和數(shù)量巨多，生態(tài)服務(wù)價(jià)值遠(yuǎn)大于本研究數(shù)值。長期以來，人類對(duì)其依賴和生存的環(huán)境所提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)定量不準(zhǔn)，尤其是昆蟲的生態(tài)服務(wù)價(jià)值的核算幾乎沒有涉及，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的困惑中，無法精確衡量其中的利弊關(guān)系。本研究?jī)H以蜣螂為例進(jìn)行對(duì)昆蟲的生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行粗略計(jì)算，精確的昆蟲生態(tài)服務(wù)價(jià)值的核算有以下幾個(gè)方面可以討論。

生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放的系統(tǒng)，昆蟲的遷徙和活動(dòng)不受行政區(qū)劃的控制，因此對(duì)數(shù)據(jù)的取得和計(jì)算應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)籌全盤考慮，或者利用價(jià)值替代法轉(zhuǎn)換為行政區(qū)劃內(nèi)的動(dòng)植物產(chǎn)值或者消耗量等進(jìn)行價(jià)值核算。

本研究借鑒部分國外相關(guān)數(shù)據(jù)及研究方法[12-16]，國外的一些昆蟲習(xí)性和地理特征等相關(guān)因素與國內(nèi)存在差異，因此計(jì)算結(jié)果有一定偏差，國外相關(guān)文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)只能起到參照作用，更為精確的測(cè)算需要加強(qiáng)對(duì)本土昆蟲的生態(tài)功能進(jìn)行長期的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)及過程研究。

關(guān)于昆蟲對(duì)野生動(dòng)植物以及微生物，即對(duì)生物多樣性的影響所引起的直接或間接對(duì)人類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的產(chǎn)生和變化，本研究限于數(shù)據(jù)的取得，沒有進(jìn)行具體核算，這將是昆蟲生態(tài)服務(wù)影響中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

昆蟲所提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，只有一小部分能夠進(jìn)入市場(chǎng)，因而其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的評(píng)估結(jié)果難以市場(chǎng)化，經(jīng)常陷入政府、企業(yè)、公眾無人買單的境地，同時(shí)其生態(tài)價(jià)值評(píng)估結(jié)果往往是現(xiàn)實(shí)交易價(jià)值的數(shù)十倍以上，僅能作為提高公眾生態(tài)意識(shí)之用。更為深入的研究應(yīng)剖析其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)市場(chǎng)化的潛力和可行性，探索適合我國國情的價(jià)值核算體系。

昆蟲生態(tài)服務(wù)價(jià)值核算的標(biāo)準(zhǔn)化問題：昆蟲生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型很多，不可能對(duì)每種功能都一一計(jì)量，而且對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)（如條件價(jià)值法、享樂價(jià)值法、市場(chǎng)成本法、替代成本法等）的核算方法也存在不同的認(rèn)識(shí)。確立一個(gè)統(tǒng)一的、成熟的昆蟲生態(tài)服務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系以及一套完善的、規(guī)范的價(jià)值評(píng)價(jià)方法將是下一步研究的重點(diǎn)。

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