阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估初探

熊宇斐

摘 要：新疆阿勒泰地區(qū)自然資源豐富，是新疆北部乃至全疆的能量資源聚集地，由于人類活動(dòng)以及自然災(zāi)害的影響，阿勒泰地區(qū)生態(tài)遭到一定程度的破壞。為阿勒泰地區(qū)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，維持阿勒泰地區(qū)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定，對(duì)阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，了解現(xiàn)階段阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化情況，實(shí)現(xiàn)環(huán)境資源的可持續(xù)利用和高效管理提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：新疆；阿勒泰；生態(tài)系統(tǒng)；生態(tài)環(huán)境

中圖分類號(hào)：X820 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）33-0058-05

Abstract： Altay region of Xinjiang is rich in natural resources， and it is a gathering place of energy resources in northern Xinjiang and even the whole of Xinjiang. Due to the impact of human activities and natural disasters， the ecology of Altay region has been damaged to a certain extent. In order to keep the ecological sustainable development and maintain the stability of ecological environment in Altay area， the value of ecosystem services in Altay region was evaluated and the changes of ecosystem service value in Altay area at the present stage were understood， so as to to provide a scientific basis for the achievement of the sustainable use and efficient management of environmental resources.

Keywords： Xinjiang； Altay； ecosystem； ecological environment

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能給人類生存提供保障，然而日益發(fā)展的需求和對(duì)生態(tài)環(huán)境的不合理利用，導(dǎo)致生態(tài)遭到嚴(yán)重破壞，生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值評(píng)估給公眾一種簡(jiǎn)潔明了方式向公眾提供生態(tài)環(huán)境信息，為保護(hù)生態(tài)環(huán)境提供科學(xué)管理奠定基礎(chǔ)[1-2]。

新疆阿勒泰地區(qū)自然資源豐富，水資源，土地資源、森林資源、草原資源、礦產(chǎn)資源、在新疆均占重要地位[3]。但近幾年來，阿勒泰地區(qū)工業(yè)發(fā)展迅速，阿勒泰地區(qū)遭受著大氣污染、草地退化、沙漠化等生態(tài)問題突出[4-5]。同時(shí)旅游項(xiàng)目的不合理開發(fā)，致使污染嚴(yán)重，環(huán)境承載力超負(fù)荷，造成生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重破壞。社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境之間關(guān)系十分密切，生態(tài)環(huán)境的破壞制約著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。基于以上問題我們對(duì)阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，了解現(xiàn)階段阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化情況。為阿勒泰地區(qū)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，維持阿勒泰地區(qū)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)環(huán)境資源的可持續(xù)利用和高效管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

阿勒泰地區(qū)位于新疆維吾爾自治區(qū)北部，阿爾泰山南麓，風(fēng)光秀麗，行政隸屬于伊犁哈薩克自治州，位于新疆最北部與俄羅斯、蒙古、哈薩克斯坦等國(guó)交界，總面積11.7萬(wàn)km2，約占新疆總土地面積的7%，人口約60.23萬(wàn)，僅占全疆的1.3%。另外該區(qū)自然風(fēng)光多樣，景色優(yōu)美，旅游資源極其豐富，它的存在對(duì)自然環(huán)境乃至人類活動(dòng)產(chǎn)生著深刻影響[6-7]。該區(qū)為全國(guó)三大牧區(qū)之一，具有豐富的草原資源，是新疆重要的畜牧業(yè)基地。豐富的水資源也是鄰近的克拉瑪依、東準(zhǔn)噶爾油田、甚至烏魯木齊經(jīng)濟(jì)發(fā)展需水的命脈。豐富的資源促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)穩(wěn)定邊境具有深遠(yuǎn)意義，同時(shí)具有特殊的戰(zhàn)略地位[8]。

2 數(shù)據(jù)獲取和研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究以Costanza[9]對(duì)全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估的部分成果為參考，建立關(guān)系模型求出年均變化率，計(jì)算2000、2005、2010年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)單位面積價(jià)值。結(jié)合謝高地[10-11]建立的中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價(jià)值表的基礎(chǔ)上，利用ArcGIS10.0平臺(tái)對(duì)阿勒泰地區(qū)土地覆蓋遙感圖進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，得到研究區(qū)不同土地利用類型面積數(shù)據(jù)，計(jì)算阿勒泰地區(qū)2000、2005、2010年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值量。

2.2 研究方法

2.2.1 年均變化率

基于Costanza[9]等2014年在《全球變化》上發(fā)表的文章，根據(jù)已有1997年、2011年全球生態(tài)系統(tǒng)的各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的單位價(jià)值，建立關(guān)系方程，計(jì)算出年均變化率：

A（1+x）n=B （1）

x=B*A^n-1 （2）

式中A為基準(zhǔn)年，B為目標(biāo)年，X為年均變化率，目標(biāo)年與基準(zhǔn)年相差年數(shù)為n。以2007年單位價(jià)值作為基準(zhǔn)年，2011年單位價(jià)值作為目標(biāo)年，求出變化率X。

2.2.2 各年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)單位面積價(jià)值計(jì)算

根據(jù)公式（1），將目標(biāo)年分別設(shè)定為2000年、2005年、2010年，計(jì)算出各年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的單位面積服務(wù)價(jià)值。

2.2.3 阿勒泰地區(qū)各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值量的計(jì)算

將阿勒泰地區(qū)不同陸地生態(tài)系統(tǒng)面積和對(duì)應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值，根據(jù)公式（3）求出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值量：

S*P=T （3）

S為阿勒泰地區(qū)不同陸地生態(tài)系統(tǒng)面積，P為生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值，T為阿勒泰地區(qū)最后各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)質(zhì)量。

3 結(jié)果與分析

3.1 以Costanza的單位價(jià)值為參考計(jì)算不同年份單位價(jià)值

Costanza[9]等2014年在《全球變化》上發(fā)表的文章，將全球生態(tài)系統(tǒng)分為海洋系統(tǒng)和陸地系統(tǒng)，其中將陸地生態(tài)系統(tǒng)分為九個(gè)子系統(tǒng)。文中列出1997年、2011年全球生態(tài)系統(tǒng)的各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的單位價(jià)值通過公式（2）計(jì)算得出年均變化率，如表1。

在表1中，1997年-2011年生態(tài)系統(tǒng)中各項(xiàng)服務(wù)價(jià)值呈現(xiàn)遞增狀態(tài)，并且求出的變化率均為正值，在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值年增長(zhǎng)量最高8555（2007$/ha/yr），湖泊河流年均增長(zhǎng)量最少56（2007$/ha/yr）。年均變化率最大的為農(nóng)田31.07%，最小為湖泊僅0.46%。

1997年-2011年生態(tài)系統(tǒng)中各項(xiàng)服務(wù)價(jià)值呈現(xiàn)遞增的原因主要因?yàn)椋?997年Costanza[12]等人估算了每種生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值，當(dāng)時(shí)只是估算值具有不確定性，估算結(jié)果只代表一個(gè)最低值，隨著科學(xué)進(jìn)步（1）進(jìn)一步研究和評(píng)估更廣泛的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)領(lǐng)域。盡管1997年在計(jì)算的過程中力求全面，但還會(huì)漏掉很多服務(wù)項(xiàng)目，沒有對(duì)這些服務(wù)項(xiàng)目進(jìn)行充分研究。當(dāng)獲取更多的數(shù)據(jù)資料時(shí)，所估計(jì)的價(jià)值就會(huì)提高。（2）體現(xiàn)更接近現(xiàn)實(shí)的生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)及其相互依存狀態(tài)。很多情況下，價(jià)值是基于當(dāng)前人們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的支付意愿得出的，人們的偏好可能并未充分體現(xiàn)社會(huì)公正、生態(tài)可持續(xù)以及其他重要目標(biāo)。假如我們真的生活在一個(gè)生態(tài)可持續(xù)的、社會(huì)公正的世界里，而且在這個(gè)世界里每個(gè)人對(duì)他們與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的聯(lián)系有很好理解，那么市場(chǎng)價(jià)格和支付意愿調(diào)查都可能產(chǎn)生與現(xiàn)在不同的結(jié)果，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增加。（3）隨著生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在未來會(huì)面臨更大壓力并變得“稀缺”，人類活動(dòng)對(duì)植被破環(huán)、環(huán)境污染等問題影響著生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，這也是導(dǎo)致價(jià)值增加的原因。

在本研究中選用陸地生態(tài)系統(tǒng)的單位面積服務(wù)價(jià)值進(jìn)行研究。根據(jù)表1中的1997年、2011年單位面積價(jià)值量與年均變化率運(yùn)用公式（1）求得2000年、2005年、2010年的單位面積價(jià)值（表2）。

表2可看出，各項(xiàng)生物群落的單位價(jià)值在這三年中呈現(xiàn)遞增狀態(tài)。2000年各生態(tài)系統(tǒng)單位價(jià)值由大至小排序?yàn)椋簼竦?gt;湖泊>森林>草場(chǎng)>農(nóng)田。2005年排序與2000年相同。值得關(guān)注的是2010年發(fā)生了變化，依次為濕地>湖泊>農(nóng)田>森林>草場(chǎng)。由此可知在2010年農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價(jià)值增加最快。

3.2 以謝高地單位面積價(jià)值為參考計(jì)算不同年份單位價(jià)值

謝高地等人參考Costanza等1997年《自然》雜志上發(fā)表的“全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值和自然資本”中估計(jì)了各種生態(tài)系統(tǒng)的各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，同時(shí)在對(duì)我國(guó)200位生態(tài)學(xué)者進(jìn)行問卷調(diào)查的基礎(chǔ)上，建立了中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價(jià)值表（表3）。

謝高地等人在2002年的分析中將生態(tài)服務(wù)劃分為氣體調(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、生物多樣性維持、食物生產(chǎn)、原材料生產(chǎn)、休閑娛樂共9類。并且得出各類生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值，將2002年的生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價(jià)值帶入公式（1）中，分別求出2000年、2005年、2010年的服務(wù)單價(jià)，所計(jì)算出的單位面積服務(wù)價(jià)值呈逐年遞增的狀態(tài)，如表4。

3.3 阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值變化分析

科學(xué)合理的對(duì)阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估，為維持阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定具有重要的科學(xué)意義。利用ArcGIS10.0平臺(tái)對(duì)阿勒泰地區(qū)土地覆蓋遙感圖進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，得到研究區(qū)不同土地利用類型面積數(shù)據(jù)。

由表5可知阿勒泰地區(qū)2000年-2010年各不同土地類型面積都呈現(xiàn)增加的現(xiàn)象。將Costanza和謝高地兩者的各生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)單價(jià)，與阿勒泰地區(qū)不同年份各生態(tài)系統(tǒng)土地類型面積相乘求出的生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值，比較分析2000年、2005年、2010年三年阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化情況。（圖1、圖2）

圖1以Costanza單位價(jià)值推算出的2000年、2005年、2010年的生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價(jià)值為基準(zhǔn)，分別求出的阿勒泰地區(qū)2000-2010年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)質(zhì)量。2000年-2010年阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值量呈穩(wěn)定持續(xù)增長(zhǎng)的狀態(tài)，大小依次是2010>2005>2000。其中2005年比2000年增長(zhǎng)了849.98億元，2010年比2005年增長(zhǎng)了2063.03億元，增長(zhǎng)幅度較大。

圖2以謝高地2000年、2005年、2010年的生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價(jià)值為基準(zhǔn)，計(jì)算出阿勒泰地區(qū)三年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)質(zhì)量。結(jié)果同樣顯示2000年-2010年阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值量呈穩(wěn)定持續(xù)增長(zhǎng)的狀態(tài)，2005年較2000年增長(zhǎng)了835.11億元，2010年較2005年增長(zhǎng)了1855.31億元。

分析結(jié)果顯示，以Costanza和謝高地兩種不同單位面積價(jià)值分別求出的阿勒泰地區(qū)2000年、2005年、2010年三年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量呈增長(zhǎng)狀態(tài)，說明阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值也在提高，阿勒泰地區(qū)生態(tài)環(huán)境在變好。但為何阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值是增加的，我們分析其提高的原因（圖3）。

圖3中，除B草地面積2000年-2005年面積呈遞增狀態(tài)，2005年-2010年出現(xiàn)草場(chǎng)退化現(xiàn)象。D荒漠面積2000年至2010年面積呈遞減狀態(tài)，其余生態(tài)系統(tǒng)不同類型面積都是逐年遞增狀態(tài)。根據(jù)上文分析結(jié)果，在利用公式計(jì)算出Costanza和謝高地單位面積服務(wù)價(jià)值在2000年、2005年、2010年也是逐年增長(zhǎng)，說明單位面積服務(wù)價(jià)值和不同生態(tài)系統(tǒng)面積兩者同時(shí)增加是導(dǎo)致阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值增長(zhǎng)的主要原因。為進(jìn)一步驗(yàn)證結(jié)果的準(zhǔn)確性，我們將以Costanza研究中2011年單位面積服務(wù)價(jià)值為基準(zhǔn)，與阿勒泰已知的三年生態(tài)系統(tǒng)不同類型面積相乘，計(jì)算在單位價(jià)值不變得情況下，僅面積增長(zhǎng)時(shí)阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總服務(wù)價(jià)值的變化情況，如圖4。

在單位面積服務(wù)價(jià)值不變，面積發(fā)生增長(zhǎng)的情況下，阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量也呈增加趨勢(shì)。2005年較2000年增長(zhǎng)了298.10億元，2010較2005增長(zhǎng)了237.76億元，說明各生態(tài)系統(tǒng)的面積增加是使阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值增長(zhǎng)的重要原因。

經(jīng)對(duì)比分析，圖1、圖2顯示在單位價(jià)值和面積兩者都增長(zhǎng)的情況下，阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值是逐年增加的，圖4表明，在單位價(jià)值不變的情況，只是阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)不同類型面積增長(zhǎng)，該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值也是在增加的，結(jié)果表明該地區(qū)生態(tài)環(huán)境往好的趨勢(shì)發(fā)展。

4 結(jié)論

綜合以上對(duì)阿勒泰地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值的分析，得出以下結(jié)論：

（1）新疆阿勒泰地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是有價(jià)值的，并且2000年-2010年該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值逐年遞增。分別以Costanza，謝高地的單位積價(jià)值為基準(zhǔn)計(jì)算出2000年、2005年、2010年生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值， 2000年-2010年年均增長(zhǎng)率為15.13%，15.43%。在單位價(jià)值不變，面積發(fā)生變化時(shí)計(jì)算三年生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值結(jié)果為3955.07億元，4253.16億元，4490.92億元，2000年-2010年年均增長(zhǎng)率為1.28%。

（2）該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值變化的原因，首先，各生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價(jià)值在逐年增加。其次，各生態(tài)系統(tǒng)的面積也在增加。再次，通過分析，單位價(jià)值不變情況下，面積的增加是導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價(jià)值增加的主要原因。

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