典型喀斯特峰叢洼地生態系統生態服務功能價值評估
——以貴州平塘縣為例

易武英，張建利，代麗華，黎有為，周文龍

（貴州科學院，貴州省山地資源研究所，貴州 貴陽 550001）

典型喀斯特峰叢洼地生態系統生態服務功能價值評估
——以貴州平塘縣為例

易武英，張建利，代麗華，黎有為，周文龍

（貴州科學院，貴州省山地資源研究所，貴州 貴陽 550001）

以平塘縣土地利用數據為基礎，參考謝高地等制定的中國不同省份農田生態系統生物量因子表和中國陸地生態系統單位面積生態服務價值當量因子，制定了平塘縣生態系統單位面積生態服務價值系數，并計算平塘縣2000、2005、2013年生態系統服務價值及生態敏感性指數。結果表明：研究時段平塘縣生態服務總價值呈上升變化趨勢，2000、2005、2013年生態服務總價值分別為560 688.39 萬、580 534.47萬、593 036.20 萬元；從單項生態服務價值來看，2005～2013年平塘縣生態系統在氣體調節、氣候調節、水源涵養、土壤形成與保護、廢物處理、生物多樣性保護、食物生產、娛樂文化等領域的價值呈上升變化趨勢，但其食物生產價值呈下降變化趨勢；2000、2005、2013年平塘縣ESV 對VC敏感性指數均小于1，敏感性指數值介于0.003～0.517之間，說明ESV對VC不敏感，缺乏彈性，即結合平塘縣區域特征修正后的生態服務價值系統是合理的，研究結果是可信的。

生態服務價值評估；3S技術；喀斯特峰叢洼地；平塘縣

隨著全球生態環境的惡化，生態系統服務功能受到越來越廣泛的關注，成為當前生態學研究的前沿和熱點領域[1]。《千年生態系統評估報告》中指出，1950年以來導致陸地生態系統服務功能變化的直接驅動力是土地覆被變化[2]。Westman[3]于1977年最早提出自然服務功能的概念。生態系統服務功能是指生態系統在能流、物流的生態過程中，對外部顯示的重要作用[4]。《千年生態系統評估報告》將生態系統服務定義為人類可以從生態系統獲取的益處[5]，自Costanza等對全球生物圈生態服務價值進行估算后，生態服務價值評估已成為生態經濟學領域研究的熱點[6]。國內外眾多專家學者圍繞生態系統服務功能的內涵、評價指標體系及評價方法等進行了大量研究，建立了森林[7]、農田[8]、草地[9]、湖泊[10]、濕地[11]等典型生態系統服務功能價值評價指標體系。目前，生態系統服務功能價值評價方法主要分為物質量評價法（PAM）(如生態系統食物生產物質量評價法、生態系統原材料評價法等)和價值量評價法（VAM）(如市場價值法、機會成本法、替代工程法等)2大類[12-15]。

平塘縣隸屬貴州省黔南布依族苗族自治州，有著極其特殊的地質地貌特征。該縣石灰巖分布廣泛，是典型的喀斯特峰叢洼地類型，生態環境極其脆弱，石漠化問題十分嚴重。因此，該縣人地矛盾非常突出，近十年平塘縣政府部門投入大量資金進行石漠化治理。為了明確該區生態環境變化狀況，筆者對該縣生態服務價值系統進行了修正，并利用修正后的價值系數核算了平塘縣2000、2005及2013年的生態服務功能價值，以期為該區生態修復提供參考依據。

1 研究區概況

平塘縣位于貴州省南部，東徑106°40'～107°27'，北緯25°30'～26°07'；喀斯特峰叢洼地發育典型，全縣國土總面積2 815.6 km2，喀斯特地區面積就有2 455.23 km2，占全縣國土面積的87.2%；可溶碳酸鹽巖分布廣泛，占全縣總面積的80%以上；石漠化地區面積約為790 km2，占全縣總面積的28.1%，占全縣喀斯特區面積的32.2%。

2 數據來源及處理

采用覆蓋平塘縣的Landsat TM遙感影像數據（2000、2005和2013年）通過3S技術提取研究區土地利用/覆蓋信息（數據通過精度檢驗，精度達85%以上），如表1如示。

表1 平塘縣土地利用類型及比重

3 研究方法

3.1 生態系統單位面積生態服務價值系數計算

在謝高地等[16]制定的中國不同省份農田生態系統生物量因子表（貴州省修正系數為0.63）及中國陸地生態系統單位面積生態服務價值當量表[17]的基礎上，結合平塘縣區域特征，對貴州省農田各類生態服務當量進行修正。并查閱了《平塘縣統計年鑒》《平塘縣國民經濟和社會發展統計公報》的農業數據，以2013年各類農作物（平塘縣主要農作物有稻谷、小麥、玉米、馬鈴薯等）的單產和種植面積占比為基礎，計算出平塘縣2013年糧食的平均產量為3 876.83 kg/ hm2；同時，以2013年各類農作物的單價及產量占種植總產量百分比為基礎，計算出2013年平塘縣平均糧食價格為2.38元/kg；根據1個生態服務價值當量因子的經濟價值量等于當年平塘縣平均糧食單產市場價值的1/7，得出平塘縣農田自然糧食產量經濟價值大約為1 318.13元/hm2。在此基礎上，推算出平塘縣各類生態系統單位面積生態服務價值系數及價值。

3.2 生態服務價值計算

以3S技術提取的土地利用數據為基礎，其中水田、旱地參考表2中的農田生態服務價值，有林地、灌木林地參考森林生態服務價值，水域參考水體生態服務價值，未利用地參考荒漠生態服務價值，建設用地生態服務價值賦值為零。生態服務總價值計算公式為：

式中：ESV和ESVf分別表示生態系統服務總價值及單項服務價值；VCi和VCfi為第i種土地利用類型單位面積的生態系統服務價值系數及單項服務價值系數；Si為第i種土地利用類型面積。

3.3 生態服務價值敏感性指數計算

將各土地利用類型的價值系數分別上調、下調50%，以研究生態系統服務價值對價值系數的敏感程度。生態服務價值敏感性指數（CS）計算公式如下：

式中，CS為價值系數敏感性指數；VCj、VCi分別為初始生態服務價值系數和調整后生態服務價值系數；ESVj、ESVi分別為初始生態服務總價值和生態價值系數調整后的生態服務總價值。當CS＞1，表明ESV對VC富有彈性；當CS＜1，表明ESV對VC缺乏彈性[18]。

4 結果與分析

4.1 平塘縣生態系統單位面積生態服務價值系數分析

平塘縣屬于典型的喀斯特峰叢洼地，特殊地質地貌特征（典型的二元水文結構）導致缺土少水問題嚴重，坡耕地比重大（查平塘縣國土局數據），土地分布破碎，極不利于大規模農業生產，單產低，總量起伏波動大，當地糧食價格略高于一般水平。由表2可知，與全國生態系統服務當量因子相比，平塘縣生態系統服務當量因子水平較高，平塘縣生態本底脆弱，其生態服務功能對人類生產生活尤為重要。因此，采用修復后的生態服務當量因子來評估平塘縣生態服務功能價值，結果更加科學準確。

表2 平塘縣各生態系統單位面積生態服務價值系數及價值

4.2 平塘縣生態系統單項生態服務價值的變化情況

由表3可知，研究時段平塘縣生態服務總價值呈上升趨勢，2000、2005和2013年生態服務總價值分別為560 688.39 萬、580 534.47萬和593 036.20 萬元。從單項生態服務價值來看，2005～2013年平塘縣生態系統在氣體調節、氣候調節、水源涵養、土壤形成與保護、廢物處理、生物多樣性保護、原材料和娛樂文化等領域的價值呈上升趨勢，這與退耕還林、石漠化治理等工程的實施密切相關；但其食物生產價值呈下降趨勢，從2000年的7 713.40 萬元下降到2013年的7 015.92萬元，這主要是因為大規模勞動力外出打工導致耕地撂荒嚴重，食物產量尤其是糧食產量下降導致的。

表3 2000、2005和2013年平塘縣單項生態服務價值的比較 （萬元）

表4 2000、2005和2013年平塘縣不同土地利用類型的生態服務價值變化

4.3 平塘縣不同土地利用類型的生態服務價值變化情況

從不同土地利用類型來看（表4），有林地、水域生態系統服務總價值呈上升趨勢，這是由于林地具備一定的水源涵養功能；另外，生態修復工程加強了對水資源的開發與保護。水田、旱地、灌木林地、未利用地生態系統服務總價值呈下降趨勢，這是因為隨著城鎮化和工業化進程的推進，部分地勢平緩且交通便利的耕地被侵占導致的。

4.4 平塘縣不同土地利用類型的生態服務敏感性分析

由表5可知，2000、2005、2013年平塘縣ESV對VC的敏感性指數處于0.003～0.517之間，均小于1，不同土地利用類型生態敏感性指數由高到低排列依次為灌木林地＞有林地＞水域＞旱地＞水田＞未利用地。這說明平塘縣ESV對VC不敏感，缺乏彈性，即結合平塘縣區域特征修正后的生態服務價值系統是合理的，研究結果是可信的。

表5 平塘縣調整價值系數后敏感性指數

5 結 論

研究結果表明，在所取時段內（2000～2013年）平塘縣生態服務總價值呈上升趨勢，2000、2005、2013年生態服務總價值分別為560 688.39 萬、580 534.47萬、593 036.20 萬元；從單項生態服務價值來看，2005～2013年平塘縣生態系統在氣體調節、氣候調節、水源涵養、土壤形成與保護、廢物處理、生物多樣性保護、食物生產、娛樂文化等領域的價值呈上升變化趨勢，但其食物生產價值呈下降變化趨勢；2000、2005、2013年平塘縣ESV 對VC敏感性指數均小于1，敏感性指數值介于0.003～0.517之間，說明ESV對VC不敏感，缺乏彈性，即結合平塘縣區域特征（糧食單產低，人均糧食占有量少，糧食單價高等）修正后的生態服務價值系統是合理的，研究結果是可信的。

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（責任編輯：成 平）

EvaluationofEcosystemServiceValueofTypicalKarstPeakClusterDepressionEcosystemwithPingtangCountyinGuizhouProvinceasanExample

YI Wu-ying，ZHANG Jian-li，DAI Li-hua，LI You-wei，ZHOU Wen-long
（Mountainous Resources Research Institute, Guizhou Academy of Sciences, Guiyang 550001, PRC）

Based on Pingtang County land use data, the biomass factor table of farmland ecosystem in different provinces of China and the per-unit-area ecological service value (ESV) table of terrestrial ecosystem in China, this study has made the ecological service value coefficient (VC) per unit area in Pingtang County, and calculated the ecosystem services value and the ecological sensitivity index of Pingtang County in 2000, 2005 and 2013. The results show that the total value of ecosystem services in Pingtang County during the study period increased, the total values of ecological services in 2000, 2005 and 2013 were 5 606 883 900 yuan, 5 805 344 700 yuan and 5 930 362 000 yuan, respectively. The ecosystem service value of gas regulation, climate regulation, water conservation, soil formation and conservation, waste management, biodiversity conservation, food production, and entertainment culture had an upward trend in change, but the food production value showed a downward trend from 2000 to 2013. The sensitivity index of ESV to VC was less than 1 in Pingtang County in 2000, 2005 and 2013, and the sensitivity index value was 0.003?0.517, meaning that the ESV was not sensitive to the VC, and combined with the regional characteristics of Pingtang County the revised ecological service value system is reasonable, the results are credible.

ecological service value evaluation; 3S technique; karst peak cluster depression; Pingtang County

S157.9

A

1006-060X（2017）05-0056-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.005.016

2017-03-12

貴州省科技計劃課題（黔科合SY字〔2015〕3018）；貴州省科技計劃項目（黔科合基礎〔2016〕1528-3號）

易武英（1987-），女，湖南邵陽市人，助理研究員，主要從事區域生態環境與可持續發展研究。