馬婷婷 郝子晗


摘要:生態系統是人類生存的基礎。提倡合理開發和利用環境。在開發過程中,項目對環境的影響將產生一定的環境退化成本,這部分經常被用戶忽略。為了更合理地分析土地利用項目的經濟成本,文章建立了評估環境退化成本的模型。環境退化成本主要取決于項目的破壞力和生態環境的穩定性。它與項目的破壞力正相關,與生態系統的穩定性負相關。生態系統破壞的程度可以通過生態系統穩定性的變化來評估。因此,通過整合生態系統穩定性變化對時間的影響,可以獲得單位面積的環境退化成本。環境退化成本指數是項目影響范圍的水平與單位范圍環境退化成本指數的乘積。在考慮生態系統服務時,環境退化成本指數較高的項目具有較高的實際經濟成本。
關鍵詞:層次分析法;規范化;生態系統服務
生態環境是人類生存與發展的基礎。維持生態環境的穩定和與自然和諧相處是人類生活的基礎。目前,大多數土地利用項目都會對生態系統造成破壞,例如增加環境污染,減少生物多樣性,減少植被覆蓋、限制或消除。有限的生態系統服務的成本,即環境退化的成本,在項目成本的計算中很少考慮。因此,整合土地利用項目和生態系統服務的各個方面,建立了一個生態系統服務評估模型,考慮了環境退化的因素,以評估土地利用開發項目的環境成本。
一、確定模型指標
在評估環境退化的成本時已考慮了許多因素。將這些因素分為兩個方面:一是項目的固有屬性,由于固有屬性的存在,項目已經破壞了生態系統;二是生態系統的穩定性,生態系統的穩定性影響生態系統的服務能力。
項目的固有屬性:在以下三個方面中指的是項目本身的屬性,除了對環境的影響之外。通過描述項目的固有屬性來衡量項目本身在生態系統上的程度。
(一)影響范圍
定義一個地球常數E,這意味著考慮到人類活動區域,人類建筑面積和其他相關因素,面積常數為300平方公里。影響范圍的公式由地球常數E確定,即A=lgSlgE,其中A代表受影響的面積,S代表項目所占的面積,E代表地球常數。通過A,該項目的影響范圍分為10個級別。
(二)內在影響
項目固有屬性的影響是造成生態系統服務潛在風險的主要因素,主要體現在以下六個方面。
1.地形破壞。這表明在生態環境地形上實施該項目的潛在風險是爆炸性且不可逆轉的。
2.放射性。它表明了在項目投入和使用期間產生的放射性物質對生態系統的不可逆轉的影響。
3.廢水。工業廢水是目前影響生態系統服務的常見因素,容易造成大規模的水污染,其影響范圍大。
4.粉塵和廢氣。粉塵和廢氣是造成煙塵顆粒物污染的主要影響因素,進而影響生態系統服務功能。
5.廢物。廢物指的是在項目保留期內沒有使用價值的固體排放物或殘留物。它們是可回收的,可以集中處理。
6.噪音污染。噪聲污染通常是由人類造成的,這將給生態系統的各個組成部分帶來危害。
二、計算、建立和描述模型
土地利用項目將導致生物多樣性的減少、植被覆蓋度降低、土地退化等問題,這將降低生態系統的穩定性,無法恢復到原來的健康水平,限制生態系統服務。認為土地利用開發項目通過影響生態系統的穩定性影響生態系統健康,從而影響生態系統的服務能力。因此,通過生態系統穩定性的變化來衡量土地利用項目對生態系統服務能力的影響。土地利用項目對生態系統服務的影響將產生EVI-的成本。用環境退化成本指數來衡量環境退化成本。
生態系統穩定性下降越大,生態系統破壞程度越大,對生態系統服務的影響越大,環境退化成本指數越高;生態系統穩定性下降越小,生態系統破壞程度越小,對生態系統服務的影響越小;環境退化成本指數越低。一旦實施土地利用工程,生態系統的穩定性將下降。因此,通過綜合生態系統穩定性變化對時間的影響,可以得到單位面積的環境退化成本。
從圖1中可以直接看到初始穩定R0所包圍的區域和生態系統在一定時間范圍內的穩定性變化曲線。環境退化成本指數可通過時間生態系統穩定性與土地利用項目規模的集成得到。
三、模型求解
將模型應用于大、中、小規模的項目,量化這三個項目的環境退化成本,并分析不同規模的土地利用項目的成本效益。
為了優先考慮環境和項目本身對模型的影響,在50年內確定了所有項目的有效工作時間,解決方案如下。
(一)中國三峽水利工程
EDGT = 26603.4.
從圖2中可以看出三峽庫區環境成本指數,最重要的因素是地形破壞。
(二)中國臺灣臺中電廠
中國臺灣臺中熱電廠是目前世界上最大的火力發電廠。根據收集到的數據,將模型應用于臺中熱電廠,取得了以下結果:
EDGT = 11847.8
經過分析表明MLI指數非常大,表明該項目本身對生態系統非常不友好。
(三)毛里求斯的小學建設
Albion位于毛里求斯的西側。阿爾比恩小學成立于2007,是毛里求斯最先進的小學之一。
EDGT = 2729.9
經過分析結果表明,Mauri tius小學對生態環境影響不大,主要是由于人類活動產生的廢水。
一般來說,土地利用項目規模越大,環境退化成本越高,土地利用項目規模越小,環境退化成本越低。
(四)對于土地使用計劃者
土地利用項目選址是城市規劃、人的發展、資源有效配置和節約成本的關鍵。土地征收、補償、拆遷、整平的成本因工程而異。由于項目和受益人的不同目的,所需要的條件和資源是不同的。一般來說,對于土地項目規劃者,在選址時應考慮以下因素:自然因素、經濟因素、社會政治因素。
下面的例子說明了這一點:
假設有一個現有的項目,M區是可用的。在充分考慮自然因素、經濟技術因素、交通條件和社會政治因素后,土地利用規劃人員選擇了M地區較為適宜的P區。利用該模型,可以得到P區土地利用項目的環境退化成本指數。綜合考慮土地退化成本,確定最優選址方案。該選址方案不僅有利于項目本身,而且最大程度地保護生態環境,保持生態系統的穩定性,造福子孫后代。
四、結論
分析模型如何隨時間變化,并解釋模型應如何隨時間變化。當土地利用項目破壞生態系統時,生態系統服務將受到限制。生態系統的穩定性將驟降至最低。生態系統利用自我調節和恢復功能,動態地隨時間變化,這將使穩定性緩慢上升并到達穩定節點。在此節點之后,生態系統達到相對穩定的狀態并保持新的平衡。在達到時間臨界點之前,當生態系統最初受到刺激時,環境退化成本指數增長最快,單位時間內的環境退化成本指數最高。隨著時間的增加,環境退化成本指數的增長率下降,并且環境退化成本指數單位時間下降。達到時間臨界點后,環境退化成本指標的增長率基本不變,單位時間內的環境退化成本指標可以看作是一個固定的常數。生態系統穩定性的初始值會隨時間變化,而環境退化指數隨時間變化。因此,在計算環境退化成本指數時,應隨著時間的變化不斷地重新測量和計算生態系統穩定因子的初始值,以修改模型的參數,從而使模型在變化時仍是準確的。
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(作者單位:馬婷婷,河北工業大學經濟管理學院;郝子晗,河北工業大學理學院)