喀斯特地區生態系統服務價值評估研究
——以畢節市為例

王雅敬,王金艷,安彥明,崔博亮,楊 惠 ,吳自成,任 豪

(1.銅仁市自然資源局，貴州 銅仁 554300；2.甘肅民族師范學院，甘肅 合作 747000；3.青海師范大學，青海 西寧 810000)

1 引言

生態系統服務是指生態系統形成和所維持的人類賴以生存和發展的環境條件與效用，生態系統的結構、過程和功能直接或間接得到生命活動所需的產品和服務。目前，國內關于生態系統服務價值評估大多是基于謝高地等[1]建立的中國生態系統單位面積生態服務價值當量展開的，由于喀斯特地區生態環境脆弱，水土流水嚴重，與國內其他區域土地利用覆被相比存在較大差異，因此直接引用謝高地等建立的中國陸地單位面積生態系統服務價值當量表，估算喀斯特地區生態系統服務價值，會產生誤差。本研究借助意愿調查價值評估法，嘗試構建喀斯特地區景觀生態系統服務價值當量表，對畢節市2000年及2018年生態系統服務價值進行評估，掌握該地區生態系統服務價值的變化趨勢，分析其變化原因。研究結論對畢節市土地資源節約集約開發利用、石漠化綜合治理、生態紅線優化調整、人居環境改善及國土空間總體規劃編制中“三區三線”劃定等具有現實指導意義。

2 研究區概況及研究方法

2.1 研究區概況

畢節市位于貴州省西北部，地處川、滇、黔三省結合部，東靠貴陽市、遵義市、南連安順市、六盤水市，西鄰云南省昭通市、曲靖市，北接四川省瀘州市，地跨東經105°36′～106°43′ 、北緯26°21′～27°46′ 之間，全區位于云貴高原向東部低山丘陵過渡的斜坡地帶，境內地層復雜多樣，既有溶蝕的石山、石丘、漏斗、暗河、溶洞和溶溝，又有侵蝕的山地和谷地，中山山地和丘陵占幅員面積90%。畢節市巖溶裸露面積21297.17 km2，占全市國土面積79.31%。全市石漠化面積1137.96 km2，潛在石漠化面積989.48 km2，分別占總土地面積的33.39%、29.03%[2]。

2.2 數據來源

本研究使用的資料包括畢節市2000年、2018年土地利用現狀數據及2018年永久基本農田數據，以上數據由畢節市自然資源局提供；社會經濟統計數據主要來源于貴州省和畢節市2000年、2018年統計年鑒。

2.3 研究方法

2.3.1 意愿調查價值評估法

由于生態系統服務價值不能基于觀察或者直接的市場行為確定，本研究采用意愿調查價值評估法，通過問卷調查和基于調查對象的回答來確定[3]。借鑒已有研究成果[4]，問卷設計選定生態系統服務4個一級服務類型，12項服務功能(表1)。

表1 生態系統服務類型劃分

(1)問卷調查樣本的挑選。接受問卷調查者選擇接受過生態學教育，且當前從事貴州喀斯特地區生態環境治理相關研究的科研工作者，以保證調查對象對于喀斯特地區生態系統服務的質量、可獲得性、替代物的有效性及發生變化的可能性有詳細了解。通過“中國知網”搜索引擎了解到從事貴州喀斯特地區生態環境治理相關研究的科研人員，主要來自中國科學院地球化學研究所、貴州科學研究院、貴州大學、貴州師范大學、貴州農業科學研究院、貴陽師范學院、貴州財經大學等7所單位。

(2)采訪方式。采用直接訪談和電子郵件方式。

(3)調查過程。問卷調查于2019年8月進行，向中國科學院地球化學研究所、貴州科學研究院、貴州大學、貴州師范大學、貴州農業科學研究院、貴陽師范學院、貴州財經大學等7所單位從事貴州喀斯特地區生態環境治理相關研究的科研人員發放問卷40份，收回38份，回收率95%。最后用裁剪平均值法對問卷打分情況進行統計，得到喀斯特地區單位面積生態系統服務價值當量表(表2)。

表2 喀斯特地區單位面積景觀服務價值當量

2.3.2 生態系統服務價值研究方法

2.3.2.1 1個標準單位生態系統服務價值當量因子的價值量

1 hm2全國平均產量的農田每年自然糧食產量的經濟價值表示1個標準單位生態系統服務價值的當量因子[5]，以此當量為基礎結合專家知識就可以構建生態系統服務價值的當量因子，其結果能夠用于量化和表征不同土地利用類型生態系統服務功能對于人類生存的潛在貢獻能力。然而在實際運用中要完全消除人為干擾因素以準確計算農田生態系統自然條件下能夠提供的糧食產量所具有的經濟價值存在很大困難。因此，本研究引用謝高地等[6]的處理方法，將單位面積農田生態系統所能夠生產糧食的凈利潤作為1個標準當量因子生態系統服務價值量。農田生態系統的糧食產量價格依據水稻、玉米、小麥三大糧食作物進行計算。計算公式如下：

D=Ss×Fs+Sy×Fy+Sx×Fx

(1)

式(1)中，D為1個標準當量因子生態系統服務的價值量(元/hm2)，Ss、Sy和Sx分別為研究時段內各年份全國水稻、玉米及小麥的種植面積占3種作物總種植面積的百分比，Fs、Fy及Fx分別為2018年全國水稻、玉米及小麥的單位面積平均凈利潤(元/hm2)，為了避免物價變化等因素對當量因子景觀生態系統服務價值的影響，統一采用2018年全國水稻、玉米和小麥單位面積平均凈利潤作為本研究各年份三大糧食作物的單位面積平均凈利潤。利用《中國農業統計資料2000》《中國農業統計資料2018》《全國農產品成本收益資料匯編2018》提供的數據，計算獲得2000年D值為5898.1元/hm2，2018年D值為6059.92元/hm2。

2.3.2.2 生態系統服務價值估算方法

本研究引用Costanza[7]的計算公式，評估畢節市2000、2018年生態系統服務價值，其計算公式為：

ESV=∑(Ak×D×Vkj)

(2)

式(2)中，ESV為區域生態系統服務價值，Ak為區域第k類土地利用類型面積，D為1個標準當量因子生態系統服務價值，Vkj為k類土地利用類型第j類服務單位面積價值當量。

3 結果及分析

3.1 生態系統服務價值總量變化

畢節市2000～2018年生態系統服務價值量呈現增加趨勢，2000年為2.27×1011元，2018年為2.386×1011元，18年間共增加1.16×1010元(表3)。通過石漠化綜合治理，封山育林、人工造林以及嚴重陡坡耕地和石旮旯地有計劃的退耕還林等措施，使得石漠化面積逐年減少，而區域生態系統服務價值系數較高的林地面積增加，18年間林地面積增加609.36 km2，所以區域生態系統服務價值量增加。

表3 畢節市2000、2018年各土地利用類型的生態系統服務價值變化 億元

3.2 各類生態系統服務價值變化

畢節市各類生態系統服務價值構成中，調節服務的價值貢獻率最高，2000年和2018年均超過66%，服務價值量由2000年1507.59億元增長到2018年的1584.93億元，增幅為5.13%。這是因為畢節市森林資源豐富，林地面積廣闊，位于西部的國家森林公園，森林覆蓋率達到91.5%，而林地是畢節市中對氣候調節、氣體調節、環境凈化服務功能貢獻最大的土地利用類型。水文調節功能主要來自水域景觀，畢節市長于10 km的河流共有193條，分別流入烏江、北盤江、赤水河及金沙江4大水系，同時畢節市還擁有中國著名三大高原湖泊之一的草海，因此水文調節功能的服務價值較高。支持服務對生態系統服務價值量的貢獻率其次，貢獻率超過21%，18年來增加了24.32億元。供給服務和文化服務價值占生態系統服務總價值量的比例低，分別為5.5%、6.8%左右，服務價值量在18年間呈增長趨勢，分別增加了7.17億元、6.49億元。

3.3 耕地面積減少永久基本農田的后備資源嚴重不足

經過十多年石漠化綜合治理，畢節市生態環境質量逐漸好轉，生態系統服務價值逐漸升高。然而，隨著社會經濟發展及城鎮化逐步推進，非農建設占用耕地情況時有發生，2000～2018年畢節市建設用地面積增加了321.95 km2，其中285 km2來自耕地。2018年畢節市耕地面積為9926.47 km2，國家劃定的永久基本農田面積為9531.59 km2，占耕地面積的96.02%，永久基本農田的后備資源嚴重不足。有地才有糧，耕地是糧食生產的命根子，國家實行最嚴格的耕地保護制度，黨中央提出要嚴守18億畝耕地紅線，禁止耕地“非農化、非糧化”，保耕地紅線就是保糧食安全的生命線，要將飯碗牢牢端在手里，要用自己的碗裝自己的飯。因此，在保耕地和促發展的雙重任務下，畢節市要遵循城鄉一體，城鄉統籌等原則，通過“增減掛鉤”等措施，逐步提高城鄉建設用地節約集約利用水平。

4 結論與討論

喀斯特地區生態環境脆弱，人地矛盾突出，石漠化及水土流失嚴重，關于該地區石漠化綜合治理及民生改善是當前學術界關注的熱點問題，而對喀斯特地區生態系統服務價值評估等相關研究較少[8]。因此，本研究借助意愿調查價值評估法，構建喀斯特地區景觀生態系統服務價值當量表，對畢節市2000年及2018年生態系統服務價值進行評估，結論如下：①畢節市2000～2018年生態系統服務價值增加，18年間共增加1.16×1010元；②各類生態系統服務價值構成中，調節服務價值對生態系統服務總價值量的貢獻率最高，超過66%，2000年、2018年調節服務價值量分別為1507.59億元、1584.93億元；③耕地非農化使得耕地面積不斷減少，18年來共減少285 km2，畢節市永久基本農田的后備資源嚴重不足，2018年畢節市耕地面積為9926.47 km2，國家劃定的永久基本農田面積為9531.59 km2，占耕地面積的96.02%。