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沈阳市生态系统服务功能价值评估 与生态功能区划 生态学专业硕士研究生：高琼 指导教师：郑钦玉副教授( 西南大学) 胡远满研究员( 中国科学院) 李月辉副研究员( 中国科学院) 摘要 随着全球性生态环境问题的加剧，人们对生态系统的服务功能认识更加深刻，并逐渐认识到： 生态系统服务功能的维持与保育既是人类生存与现代文明的基础，也是实现可持续发展的前提。本 文在总结生态系统服务功能的内涵、产生、发展以及国内外研究进展的基础上，采用c o s t a n z a 的生态 系统价值计算方法，如市场价值法、费用支出法、影子工程法、替代花费法、机会成本法等对沈阳 市森林、农田、草地、果园、水域生态系统服务功能价值进行估算。 研究结果表明2 0 0 4 年沈阳市所有生态系统服务功能总价值为7 3 7 亿元，是当年沈阳市地区生 产总值( g d p ) 的4 0 。其中，直接经济总价值为1 0 0 亿元，间接经济价值为6 3 7 亿元，间接价值是 直接价值的6 4 倍。各生态系统服务功能总价值的关系是：森林 农田 水域 果园 草地，其中 森林生态系统的服务功能总价值在整个城市发展中起到至关重要的作用。沈阳市生态系统各生态服 务功能的重要性由大到小依次为调节气候功能、固碳释氧功能、净化环境功能、涵养水源功能、 土壤保持功能、旅游休闲功能。沈阳市生态系统在净化环境、涵养水源、保持土壤、旅游休闲方面 生态服务功能价值过低，这是下一阶段城市生态规划与景观建设中需要重点保障的生态系统服务功 能。本研究揭示出沈阳市生态系统蕴藏巨大经济价值，这对于人们改变生态系统价值观念，增强环 境保护意识，促进沈阳生态城市的建设具有积极推动作用。 本文利用a r c v i e w 和a r c i n f o 地理信息系统软件对沈阳市生态系统进行分类并利用景观 指标计算软件f r a g s t a t s 计算了斑块数、斑块密度、优势度、破碎化等格局指数，从景观水平和 类型水平分析了沈阳市域范围的景观格局。根据地形地貌、土地适宜性、人类活动强度等因素，将 西南大学硕士学位论文 沈阳市分为四个基本生态功能区：经济文化支持区、生态协调区、生态支持区和生态屏障区。 本文针对沈阳市各生态功能区生态服务价值分别从生态系统类型和生态系统服务功能类型进行 了比较，为充分发掘各功能区的主导功能和稳定协调各功能区关系奠定科学基础，各区生态系统服 务功能价值关系为：生态协调区 生态支持区 生态屏障区 经济文化支持区。在此基础上，提出 了沈阳市生态功能区建设的可持续发展策略，为沈阳市下一步开展城市规划与建设提供了科学依据。 关键词：生态系统服务功能价值评估生态功能区划沈阳市 e c o s y s t e m s e r v i c ee v a l u a t i o na n d e c o l o g i c a lf u n c t i o nr e g i o n a l i z a t i o no fs h e n y a n g m a j o r ： e c o l o g y c a n d i d a t e ：g a oq i o n g s u p e r v i s o r ：a s s o c i a t ep r o f z h e n gq i n y u p r o f h uy u a n m a n a s s o c i a t ep r o f l iy u e - h u i a b s 仃a c t w i t ht h ei n t e n s i f i c a t i o no fe c o - e n v i r o n m e n t a lp r o b l e m s ，e c o s y s t e ms e r v i c ef u n c t i o n sa r em o r e d e e p l yk n o w n p e o p l ea r eg r a d u a l l yr e a l i z i n gt h a tm a i n t a i n i n ga n dp r o t e c t i n ge c o s y s t e ms e r v i c e f u n c t i o ni sn o to n l yt h eb a s eo fh u m a ne x i s t e n c ea n dm o d e mc i v i l i z a t i o n ，b u ta l s ot h ep r e c o n d i t i o n o f s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t t h ep u r p o s eo f t h i sr e s e a r c hi st ou s ec o s t a n z a v sm e t h o d sf o rc a l c u l a t i n g e c o s y s t e m s e r v i c ev a l u e ( s u c ha sm a r k e tv a l u em e t h o d ，c o s te x p e n d i t u r em e t h o d ，s h a d o w e n g i n e e r i n gm e t h o d ，a l t e r n a t i v ec o s tm e t h o d ，o p p o r t u n i t yc o s tm e t h o d ，e t c ) t oa s s e s sa n de v a l u a t e t h ee c o s y s t e mv a l u ei ns h e n y a n gc i t y , i n c l u d i n gf o r e s te c o s y s t e m ，f a r m l a n de c o s y s t e m ，g r a s s l a n d e c o s y s t e m ，o r c h a r de c o s y s t e m ，a n dw a t e re c o s y s t e m t h es t u d ys h o w e dt h a ti n2 0 0 4t h et o t a lv a l u eo fe c o s y s t e ms e r v i c ef u n c t i o n sw a sr m b 7 4 1 0 ”y u a n ，w h i c ha c c o u n t sf o r4 0 o ft h eg d po fs h e n y a n g t h ed i r e c te c o n o m i cv a l u ew a s r m b1 0 x 1 0 1 0y u a n w h e r e t h ei n d i r e c te c o n o m i cv a l u ew a sr m b6 4 x 1 0 l oy u a n ，w h i c hw a s a b o u t6 4t i m e so ft h ed i r e c te c o n o m i cv a l u e e a c he c o s y s t e ms h o w e dt h ei m p o r t a n c ei ne c o s y s t e m s e r v i c ea sf o r e s t f a r m l a n d w a t e r o r c h a r d g r a s s l a n d t h ee c o s y s t e ms e r v i c ef u n c t i o n si n s h e n y a n gr a n k e di nd e c r e a s i n go r d e ro fi m p o r t a n c ea sf o l l o w s ：c l i m a t er e g u l a t i o n ，c a r b o nf i x a t i o n a n do x y g e nr e l e a s e ，p u r i f i c a t i o no fe n v i r o n m e n t ，w a t e rc o n s e r v a t i o n ，s e r v i c eo fs o i lc o n s e r v a t i o n ， a n dt o u rf u n c t i o n t h ev a l u eo fe c o s y s t e ms e r v i c ef u n c t i o n so fw a t e rc o n s e r v a t i o n ，s e r v i c eo fs o i l c o n s e r v a t i o na n dt o u rf u n c t i o nw a sr e l a t i v e l yl o w t h u s ，c i t yp l a n n i n ga n dl a n d s c a p ea r c h i t e c t u r e s h o u l dp a ym u c ha t t e n t i o nt ot h e s ee c o s y s t e ms e r v i c ef u n c t i o n si nf u t u r e e c o s y s t e mh a si m m e n s e l y t l f 西南大学硕士学位论文 e c o n o m i cv a l u e ，w h i c hc a nm o d i f yp e o p l ev a l u e ，s t r e n g l h e ne n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o na w a l e n e s s ， a n dp r o m o t et h ec o n s t r u c t i o no f s h e n y a n g b a s e do na r c v i e wa n da r c i n f os o f t w a r e ，t h ec i t ye c o s y s t o mo fs h e n y a n gw a sc l a s s i f i e d s e v e r a ll a n d s c a p em e t r i c s ，s u c ha sn u m b e ro fp a t c h e s ，p a t c hd e n s i t y , d o m i n a n c ei n d e x ，a n d f r a g m e n t a t i o ni n d e xw e r ec a l c u l a t e dt oq u a n t i f yt h el a n d s c a p ep a r e mu s i n gl a n d s c a p ea n a l y s i s s o f t w a r e ，f r a g s t a t sa c c o r d i n gt ot h et o p o l o g y , l a n dt y p es u i t a b i l i t ya n dh u m a na c t i v i t yd e n s i t y , t h ec i t yw a sd i v i d e di n t of o u re c o l o g i c a lf u n c t i o n a lz o n e s ：e c o n o m i c a la n dc u l t u r a ls u s t a i n i n gz o n e ， e c o l o g i c a le q u i l i b r i u mz o n e ，e c o l o g i c a ls u s t a i n i n gz o n ea n de c o l o g i c a lb a r r i e rz o n e t h ep a p e rc o m p a r e dt h ev a l u eo f s e r v i c ef u n c t i o n sf o re a c he c o s y s t e ma tt h ea s p e c to f e c o s y s t e m t y p ea n de c o s y s t e ms e r v i c ef u n c t i o nt y p e ，w h i c hc o u l dp r o v i d eb a s e l i n ei n f o r m a t i o no nd i s i n t e r r i n g t h ed o m i n a n tf t m c t i o na n ds u s t a i n i n gt h er e l a t i o n s h i po f e a c hs e r v i c ef u n c t i o nz o n e t h er e l a t i o n s h i p o fe c o l o g i c a lf u n c t i o nz o n e sw a s ：e c o l o g i c a le q u i l i b r i u mz o n e e c o l o g i c a ls u s t a i n i n gz o n e e c o l o g i c a l b a r r i e rz o n e e c o n o m i c a la n dc u l t u r a l s u s t a i n i n gz o n e b a s e d o nt h e s er e s u l t s ， s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n tp o l i c yw a sp u tf o r w a r dt ow h i c hc o u l dp r o v i d es c i e n t i f i ci n s i g h t sf o rc i t y p l a n n i n ga n dl a n d s c a p ea r c h i t e c t u r e k e yw o r d s ：e c o s y s t e m s e r v i c e f u n c t i o n ，e v a l u a t i o n ，e c o l o g i c a l f u n c t i o n r e g i o n a l i z a t i o n ，s h e n y a n g 独创性声明 x9 3 7 7 2 ； 学位论文题目：选圈立生查丕统退签丝篷公焦迁垡量生查边丝区划 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本 研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者：面厨、签字日期：娜f 年夕月户日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被 查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、 汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密，口保 密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：南裾、 签字日期：伽年夕月o 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址 导师签名：钧歇岳 签字日期：细年，月o 日 电话：() 邮编： 第1 章文献综述 1 1 生态系统服务功能及其价值评估研究综述 1 i 1 生态系统服务功能提出的背景 自然生态系统是地球的生命支持系统，是人类赖以繁衍生息的基础，它为人类的生存和 社会的发展提供了所需的一切资源和环境条件。生态系统除了向人类提供实物型生态产品外， 还向人类提供许多种类的非实物型生态服务。长期以来人类认为自然生态系统是取之不尽、 用之不竭的。对自然资源采取掠夺式的开发利用。 进入2 0 世纪5 0 年代，随着科学技术迅猛发展，工业化和城市化的进程加快，人类干预自 然的能力不断增强，使得自然生态系统面积大大减少，受人类控制的生态系统面积迅速增加， 全球生态系统的格局发生了极大的变化。同时，大量污染物进入生态系统，大大超过生态系 统的承载容量，破坏了生态系统的结构与功能，进而引发了全球气候变暖、生态系统退化、 生物多样性减少、土壤侵蚀和荒漠化、环境污染等全球性的生态环境危机，人类自身的生存 与发展受到威胁。 面对全球性的生态环境危机，人们开始对经济发展与生态环境的关系、人类与自然的关 系进行反思由此孕育出了可持续发展思想。随着对可持续发展研究的深入和人类实现自身 可持续发展需要的增长，进而对生态系统结构与功能认识的深入，人们逐渐认识到：以往只 注重自然资源的直接使用价值和市场价值，而忽略其生态效益和生态价值的做法是完全错误 的。区域与全球生态环境问题的实质是由于对生态系统的破坏造成生态系统服务功能的损害 与削弱，使生态系统向人类提供的福利减少，直接威胁到人类可持续发展的生态基础。现代 科学技术能影响生态系统服务功能，但不能替代自然生态系统服务功能，人类社会的可持续 发展必须建立在保护地球生命支持系统、维持生态系统服务功能的可持续性的基础上【i 】。正是 在这种背景下，近年来生态系统服务功能的研究逐步受到重视。生态系统服务功能的价值评 估、生态系统服务功能的形成机制、人类活动对生态系统服务功能的影响过程、生态系统服 务功能的维持与保育等研究，成为生态学、生态经济学等学科研究的前沿和热点1 2 1 。 中国是世界上人口最多的国家，自然资源人均占有量低、自然生态系统本底脆弱，随着 近2 0 多年来国民经济快速发展，生态环境恶化呈加剧之势，出现了大面积的水土流失、土地 荒漠化、湿地萎缩、森林功能下降等一系列生态环境问题。日益退化的生态环境。给我国社 会和经济发展带来了严重的影响，并逐渐成为影响我国可持续发展的主要障碍和制约因素。 因此，必须研究生态系统服务的价值。为决策者提供充分的信息，才能避免破坏生态系统功 能的短期经济行为有利于生态系统的保护并最终有利于人类自身的可持续发展。生态系统 服务功能及其价值评价的研究是社会经济可持续发展政策制定的基础，也是连接自然与社 会的桥梁。 l 西南大学硕士学位论文 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 1 1 ，1 2 生态系统服务功能的内涵 生态系统服务功能( e c o s y s t e ms e r v i c e ) 也被部分研究者称作生态系统服务、生态服务、 自然服务、自然系统服务、环境服务等等。世界上许多著名的生态学家、生态经济学家和相 关组织对生态系统服务功能的内涵进行了深入的研究和阐述，其中代表性的定义有以下几种。 d a i l y i m 在其生态系统服务研究兴起的标志性著作自然服务：人类社会对自然生态系统 的依赖一书中将生态系统服务定义为：指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以 生存的自然环境条件与效用，它不仅给人类提供生存必需的食物、医药及工农业生产的原料， 而且维持了人类赖以生存和发展的生命支持系统。 c o s t a i l z a 【4 1 等人则将生态系统提供的商品和服务统称为生态系统服务功能。 c a i r n s l 5 l 认为生态系统服务功能是对人类生存和生活质量有贡献的生态系统产品和生态系 统功能。 m a l 6 1 则将生态系统服务功能定义为人类从生态系统获取的利益，包括提供产品，如食物 和水：调节功能，如洪水调节、干旱调节、土地退化控制和疾病控制：支持功能，如土壤形 成和营养物质循环；文化服务，如娱乐、精神、宗教和其它非物质利益。 我国的欧阳志云、王如松l v l 等学者对生态系统服务功能的概念作了如下概括：“生态系统 服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用”。 董全【9 1 认为生态系统服务是自然生物过程产生和维持的环境资源方面的条件和服务。 综合上述观点可以发现，尽管对生态系统服务功能的表述有所不同但其基本实质是一 致的。生态系统服务功能是指自然生态系统及其组成物种产生的对人类生存和发展有支持作 用的状况和过程，即自然生态系统维持自身的结构和功能过程中产生的对人类生存和发展有 支持和效用的产品、服务、资源和环境。 1 1 3 生态系统服务功能的内容 目前对生态系统服务功能内容的描述有很多，其中d a i l y l 3 1 曾将生态系统服务功能分为1 5 类，c o s t a z a 等人【4 1 将生态系统服务功能分为1 7 个类型( 表1 1 ) 。所有这些服务功能可综合为 三大类别，即生活与生产物质的提供、生命支持系统的维持以及精神生活的享受。第一类是 生态系统通过第一性生产与第二性生产为人类提供的直接商品或是将来有可能形成商品的部 分，如食物、木材等人类所必需产品；第二类是易被人们忽视的支撑与维持人类生存环境和 生命支持系统的功能，如生物多样性、气候调节等；第三类是生态系统为人类提供娱乐消闲 与美学享受，如登山、滑雪等。 2 第1 章文献综述 ! 曼! 皇皇! ! 曼! 曼曼! ! ! ! ! ! ! 曼曼曼! ! ! 鼍曼! 曼! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 曼! ! ! ! 曼! 曼曼! ! ! 曼! ! ! ! ! 曼曼曼! 表li生态系统服务功能的内容 t a b i1 c o n t e n t so f e c o s y s t e ms e r v i c ef u n c t i o n s 序号效益类型生态系统服务功能 举例 旦塑堕! 竖卫塑曼! ! ! ! 塾! 里! 塑堕堡垒! ! ! i 垒堕 垦! ! 里p ! 塑 !鱼耋塞塞! ! 竺竺竺墨差簋翌兰 调节气候全球温度、降水和其它生物媒介温室气体调节影响云形 ：g i 堡! 塑堡鲤! 型! 竺塑全壁垫堕堕堕垦堕盟墨堡塾塑 堕塑墅塾塑1 3 干扰调节 d i s l u r b a n c er e g u l a t i o n 生态系统的容量、抗干扰性和 完整性对各种环境变化的反应 防御风器、控制洪水、干 旱恢复和其它生境对环境 变化的反应。主要由植被 结构决定。 ：堕墨釜也竺竺篓竺竺竺 ! 量塞墨竺竺竺薹篡兰竺三竺 控制侵蚀与沉积物滞留 防止土壤因风、径流和其 6e r o s i o nc o n t r o la n d生态系统中的土壤保持它移动过程而河流湖泊或 s e d i m e n tr e t e n t i o n湿地中的淤泥储积。 7 s 未嚣。 壤形成过程 岩石风化和有机魏积累 !塑! 耋篓啦竺竺：竺竺竺量羔墨袅墨三二 废物处理流动养分的补充、去除废物处理，污染控制解 。 w a s t et r e a t m e n t 或破坏次生养分和成分 毒作用。 ) 西南大学硕士学位论文 1 1 4 生态系统服务功能研究进展 整体而言，国内外对生态系统服务功能的研究，经历了从认识和了解生态系统的服务功 能到描述和定义生态系统服务功能，再到探讨不同区域生态系统的生态功能及所提供的服 务，到运用经济学对生态系统服务功能进行定量计算和评价。 1 1 4 i 国外研究进展 虽然人类对生态系统服务功能的研究才刚刚起步，但是我们的祖先早就意识到了生态系 统对人类社会发展的支持作用。早在古希腊，柏拉图就认识到雅典人对森林的破坏导致了水 土流失和水井的干涸。在美国，g e o r g em a r s h l 9 】也许是第一个用文字记载生态系统服务功能的 人，他在1 8 6 4 年出版的m a n dn a t u r e 一书中记载：由于受人类活动的巨大影响，在地 中海地区“广阔的森林在山峰中消失，肥沃的土地被冲刷，肥沃的草地因灌溉水井枯竭而荒 芜，著名的河流因此而干涸”。 2 0 世纪3 0 年代，t a n s l e y 提出生态系统的概念，这一理论的应用和发展不仅把生态学推向 系统研究的新高度，同时也为认识和解决当代的环境问题进行了理论准备。自从t a n s l e y 提出 生态系统的概念后，以生态系统为基础的生态学研究就开始形成了科学的体系并且从注重 生态系统结构研究逐渐向关注生态系统服务功能探索，使生态系统服务的研究取得了较大的 进展。这个时期f a i r f i e l do s b o m i l 研究了生态系统对维持社会发展的意义，他指出，只要我 们注意地球上可耕种及人类可居住的地方，就可以发现水、土壤、植物与动物是人类文明得 以发展的条件，乃至人类赖以生存的基础。v o g t i ”1 是第一个提出自然资本概念的人，他在讨 论国家债务时指出，耗竭自然资源( 尤其土壤) 资本，就会降低美国偿还债务的能力。1 9 5 5 年。p a u ls e a r s 1 2 1 经过研究注意到了生态系统的再循环服务功能。4 0 年代以来生态系统概念与 理论的提出和发展，促进了人类对生态系统结构与功能的认识与了解，并为人类研究生态系 统服务功能提供了科学基础。 自7 0 年代以来，生态系统服务功能开始成为一个科学术语及生态学与生态经济学研究的 分支。1 9 7 0 年，s c e p ”i 在( m a n si m p a c to i lt h eg l o b a le n v i r o n m e n t ) ) 报告中首次使用生态系 统服务功能的“s e r v i c e ”一词，并列出了自然生态系统对人类的“环境服务”功能。h o l d r e n 与e h r l i s h i “i 论述了生态系统在土壤肥力与基因库维持中的作用，并系统地讨论了生物多样性 的丧失将会怎样影响生态系统服务功能，以及能否用先进的科学技术来替代自然生态系统的 服务功能等问题。w e s t m a n l l5 1 第一次使用“自然的服务”一词对自然生态系统的人类服务价值 作了尝试性评估，但因缺乏相应的价值评估理论与方法，进展缓慢。1 9 7 9 年，c o o k 提出自然 资源价值的概念，随后又有人提出生态价值、生物多样性价值等自然与经济相结合的概念。 e h r l i c h 和e h r l i c h 1 6 1 第一次提出了“生态系统服务功能”的概念，并考察了物种灭绝和人工替 代与生态服务功能的关系。 生态系统服务功能全面的科学表达及其系统的定量研究，出现在2 0 世纪7 0 年代咀后。 4 第1 章史献综述 国际科学联台会环境问题科学委员会( 缩写s c o p e ) 于1 9 9 1 年组织了一次会议，主要讨论了 如何进行生物多样性的定量研究。促进了生物多样性与生态系统服务功能关系的研究以及生 态系统服务功能经济价值评估方法的发展，并使这一课题逐渐成为生态学研究的新热点。 v i t o u s e k 和h o o p e r 应用计算机模型研究了生态服务功能对物种变化的反应。许多生态学家和 经济学家分工协作，完成了大量关于不同类型的生态系统对人类服务功能的定量描述咀及生 态服务的价值估算两方面的经验研究，积累了丰富的实验研究资料1 1 7 】。1 9 9 7 年，美国生态学 会组织了以g r e t c h e nd a i l y 负责的研究小组，编著的生态系统服务功能一书，不仅系统地 阐述了生态系统服务功能的内容与评价方法，同时还分析了不同地区森林、湿地、海岸等生 态系统服务功能价值评价的近2 0 个实例，具有较高的学术价值p i 。值得一提的是国际生态经 济学会理事长c o s t a n z a 等1 3 人1 9 9 7 年5 月在自然( n a n m ) 杂志上发表的有关全球生 态系统服务功能价值的估计一文，文章指出生态系统的公益价值和产生这种价值的自然资本 积累对地球生命支持系统的功能至关紧要，它们直接和间接地为人类提供福利，因此是全球 经济总价值的一部分。作者基于前人的研究以及本研究所得到的若干结果，对全球1 6 种生物 类群的1 7 种生态系统的公益价值进行了估算【4 l ，估计出每年全球生态服务功能价值的下限约 3 3 万亿美元，这一研究的发表揭开了生态系统服务功能价值研究的序幕。 ( e c o l o g i c a l e c o n o m i c s 杂志则分别在1 9 9 8 年( 第2 5 卷第1 期) 、1 9 9 9 年( 第2 9 卷第2 期) 以论坛或专 题形式出版了有关生态系统服务功能及其价值评估研究的专刊，包括对生态系统服务概念的 分析，及其价值评估的理论探讨 1 9 - 2 3 1 ；研究生态区域与生态足迹分析的结合以反映人类对 生态系统的依赖口4 】；生态旅游对生态系统服务的影响研究：以及对珊瑚礁1 2 6 】、红树林1 2 7 】、 农业1 2 8 】与城市生态系统”，以及鱼类种群等服务功能价值的分析与评估。目前，生态系统 服务经济价值的定量评估，已成为当前生态学与资源经济学、环境经济学和生态经济学研究 的交叉前沿领域。a n d r e w 等人以c o s t a n z a 的研究为基础，利用当地详细和准确的数据对巴西 湿地的服务功能进行了定性评价和重新估算，并对c o s t a n z a 确定的各种生态系统服务功能价 值进行了修正。此外随着3s 技术的发展，在生态学和生态系统服务功能研究上也得到了广泛 应用，使评估生态系统服务功能更为精确。k o n a r s k a 等利用n o a a - a v h r r 和t m 数据对生 态系统服务功能进行了比较研究。2 0 0 2 年( e c o l o g i c a le c o n o m i c s ) ) 杂志综合生态学和经济学 的观点对生态系统服务功能的动态和价值评估进行了专论，就评价生态系统服务功能的经济 学和生态学概念、复杂系统及其评价、生态系统产品和生态系统服务功能的分类及描述等问 题分别进行了专论，使生态系统服务功能的研究更加系统和完善【”i 。 由以上可知，近几年来，生态服务功能已成为全球关注的焦点，由各国学者对生态系统 评估的边界、生态系统价值、评估工具、决策层次及驱动力等关键问题进行了深入的探讨1 3 ”。 1 ，1 4 2 国内研究进展 中国古代风水林的建立与保护反映人们对森林保护村庄与居住环境作用的认识，尽管我 西南大学硕士学位论文 国在古代就有了对生态系统服务功能的重视，但对其研究起步比较晚。1 9 8 0 年我国著名经济 学家许涤新率先开展生态经济学的研究，首次将生态因素与经济因素结合起来考虑。1 9 8 4 年， 马世骏先生发表了题为“社会经济自然复合生态系统”的文章，它代表生态学家开始涉足经 济学领域。在随后的几年中，人们把研究的重点放在如何实现自然与人的协调发展方面，并 进行了大量的实践，我国南方的桑基渔田就是典型的应用实例i j “。 2 0 世纪9 0 年代，国外有关生态系统服务的概念及其价值理论、评估方法等开始引入国内。 1 9 9 0 1 9 9 5 年，我国出版了一系列关于价值研究方面的著作。1 9 9 1 年李金昌的资源核算论 和侯元兆的中国森林资源核算研究系统的阐述了自然资源价值核算的方法和理论。1 9 9 5 年王金南的环境经济学和张兰生的实用环境经济学代表了环境经济学理论的发展和 方法研究的进展。胡涛等人组织了中国环境经济学研讨班，截止1 9 9 9 年共发表两册论文集。 内容包括环境污染损失计量、环境效益评价、自然资源定价、生物多样性生态价值等【i ”。 至9 0 年代末期以来，国内生态系统服务研究日益完善，许多学者着重分析、探讨生态系统 服务功能的相关概念，及其价值评估的理论与方法，并针对不同区域、不同生态系统类型的 生态系统服务功能的价值评估进行个案研究。 ( 1 ) 生态系统服务功能的理论分析。包括生态系统服务的功能内涵与价值分类p 。”】、生 态系统服务与生态质量、生态安全、可持续发展的相关研究 3 5 。2 1 、人为与自然干扰对生态系 统服务功能的影响以及生态系统服务功能的恢复、保护与持续利用等p 。 ( 2 ) 生态系统服务功能价值评估方法的比较。包括对条件价值法、费用支出法与市场价 值法的比较i ”1 ，生态系统服务的物质量与价值量评价方法的比较1 4 3 ，条件价值评估各种方法 的应用比较【“】。 ( 3 ) 不同类型区域生态系统服务功能的价值评估。包括对农牧交错带【4 5 j 、海岸带【4 6 i 与黄 土高原h 7 1 等自然地理区域，黑河【4 8 1 与莽措湖等流域【4 9 】、广州市流溪河流域白云区段，以及 全球1 3 个国家1 6 i 、中国1 7 “i 、吉林省旧与伊金霍洛旗i 等行政区域的生态系统服务功能价值 及其变化的评估，大多依据c o s t a n z a 等人测定的单位面积土地利用类型的生态系统服务功能 价值为依据，以全球平均水平评估区域实际，缺乏对当地不同类型生态系统服务功能的价值 测算等基础性研究。 ( 4 ) 不同生态系统类型服务功能的价值评估，国内学者分别从森林、农田、草地、湿地、 水域等生态系统类型进行研究。 对森林生态系统服务功能价值估算方法及价值评估的研究方面的文献最多，很多学者从 各个方面各个区域进行研究。比较有代表的如下：1 9 9 0 年中国林学会召开“森林综合效益 计量评价学术讨论会”，系统地报道了有关森林生态系统效益的研究：吴楚材p q 等对张家界国 家森林公园游憩效益经济评价进行了研究；陈应发利用费用支出法对森林游憩价值进行了 评估：蒋延玲p ”在1 9 9 9 年报道了中国3 8 种主要森林生态系统效益的总价值为1 1 7 4 0 1 亿美元： 肖寒，欧阳志云口”等人以尖峰岭地区为研究区域使用市场价值、影子工程、机会成本和替 6 第1 章文献综述 代花费等方法评价了海南岛尖峰岭地区热带森林生态系统服务功能的生态经济价值。吴钢p w 等人采用物质量和价值量相结合的评价方法，对长白山北坡森林生态系统的生态旅游、森林 副产品、涵养水源、水土保持、营养元素循环等服务价值及其总体服务价值进行了评估及动 态分析。余新晓等人i s 9 从生态系统服务功能的概念入手，根据观测和研究资料采用替代工 程、市场价值等方法，从两个方面评价了北京山地森林生态系统服务功能的价值。关文彬等 人 6 0 1 首次评价了贡嘎山地区涵养水源、保护土壤、固定c 0 2 、净化空气等森林生态系统服务功 能的生态经济价值，对贡嘎山森林生态系统的保护与利用提出建议。饶良懿等人1 6 ”采用机会 成本法、市场价格替代法等手段对重庆四面山地区典型亚热带常绿阔叶林生态系统的涵养水 源、保持土壤、净化空气、固定c 0 2 、休闲游憩等生态系统功能进行了初步估算。赵同谦、欧 阳恚云等人p “对中国森林生态系统服务功能及其价值进行了评价。靳芳、张振明酆1 等人采用 影子工程法、市场价值法、替代花费法、机会成本法、收益资本化法等，对祁连山森林生态 系统服务功能进行评估。姜海燕m 1 对辽宁东部山区森林涵养水源的生态系统服务功能进行了 比较系统研究井采取不同的方法对森林涵养水源的能力进行了计算，并对其生态价值进行 了与市场经济价值转换的尝试。 对农田生态系统服务功能的研究比较有限，主要有赵荣钦1 6 目对农田生态系统、赵海珍瞄】 对拉萨河谷地区达孜县青稞农田生态系统、何文清【6 ”对内蒙古阴山北麓风蚀沙化区农业生态 系统、陈丹1 6 s l 对农田生态系统中的稻田生态系统各项生态系统服务功能包括生产农产品、固 定c 0 2 、释放0 2 、涵养水分等，运用市场价值法、替代工程法、影子价格法和机会成本法等 方法进行评价。 对草地生态系统服务功能和评价指标体系进行分析的有：谢高地1 6 ”对中国自然草地、谢 高地【”】对青藏高原高寒草地生态系统、赵同谦对草地生态系统、闵庆文【7 2 】对内蒙古典型草 原生态系统、闵庆文【”1 对青海草地生态系统、柳碧晗1 7 4 】对吉林省西部草地生态系统等。 对湿地生态系统服务功能价值的分析、评估有：辛琨i ”1 对盘锦地区湿地生态系统、吴玲 玲【7 6 1 对长江口湿地生态系统、张素珍1 7 7 】对白洋淀湿地生态系统、李海丽对白云湖湿地生态 系统、庄大昌【9 1 对洞庭湖湿地生态系统、彭友贵【8 0 j 对广州南沙地区湿地生态系统、翟水晶 对洪泽湖湿地生态系统、崔丽娟l ”l 对鄱阳湖湿地生态系统、王伟”1 对温州三蛘湿地生态系统、 杨永兴f “1 对上海市崇明东滩湿地生态系统、段晓男对乌梁紊海湿地生态系统、陈志鸿【8 6 】对 厦门市海滨湿地生态系统等。 对水域生态系统服务功能价值的分析、评估有：蔡庆华对淡水服务价值评价、赵同谦畔1 对中国陆地地表水生态系统服务功能及其生态经济价值评价、潘文斌【8 ”对湖北保安湖生态系 统服务功能评估探讨、栾建国【”l 对河流生态系统的典型特征和服务功能探讨、周祖光9 ”海南 岛水生态系统服务功能价值评价、欧阳志云1 9 日对水生态服务功能分析及其间接价值评价以及 侯小阁【9 3 i 对民春市水环境生态系统5 项服务功能价值评估、黄瑜9 4 1 对城市小水系生态系统服务 功能及价值评估、曹新向 9 5 1 对城市水系生态系统服务功能研究等。 7 西南大学硕士学位论文 ( 5 ) 城市生态系统服务功能及其价值评估。对于城市生态系统的服务功能及价值研究， 在近些年相继展开，并趋于热门，有助于建立区域环境一经济综合核算体系，为区域可持续 发展决策提供定量依据。宗跃光等人1 9 69 7 l 对城市生态系统服务功能的价值结构进行了分析， 并对宁夏灵武市作了个案分析；夏丽华等人p 砌则对经济发达地区城市生态服务功能研究盼意 义、内容和方法做了理论探讨；徐俏( 铆l 三【广州市为例，运用环境经济学的方法对城市生态系 统服务功能进行价值评估；宋治清，王仰麟等人【1 以深圳市为例，分析了城市区域生态系统 服务功能。彭建等人1 1 0 l 】对深圳市生态系统服务功能价值评估进行探讨。喻建华【”l 计算了 1 9 9 4 2 0 0 2 年江苏省昆山市生态系统服务价值的变化。 1 ，1 ，5 生态系统服务功能的价值评估 1 1 5 1 生态系统服务功能价值评估的意义 生态系统服务功能价值评估的重要性在于生态系统服务价值的量化可将生态系统的产品 和生命支持功能转化为人们具有明显感知力的货币值，较好地反映生态系统和自然资本的价 值，有助于人们了解和认识生态系统服务的服务功能及其价值，给国家和地区的各级决策者、 计划部门和财会系统在管理运行中提供背景值，减少和避免损害生态系统服务功能的短期经 济行为，促进生态系统可持续发展管理。其次，将生态系统服务功能转化为货币值可以将 不同生态系统的相同生态系统服务功能进行比较，也可将同生态系统的各单项生态系统服 务功能进行综合。第三，国际社会以及包括我国在内的世界各国都在研究和实施环境核算并 将其纳入国民经济核算体系，生态系统服务评价研究将促进环境核算及其纳入国民经济核算 体系，最终促进资源、生态和经济整合帐户的建立。 1 1 5 2 生态系统服务功能价值的构成 关于生态系统服务功能价值的分类问题，不同学者意见不同。学者徐嵩龄从生态系统服 务功能的价值与市场联系的角度，将其分为3 类：( 1 ) 能以商品形式出现于市场的功能；( 2 ) 虽不能以商品形式出现于市场，但有与某些商品相似的性能或能对市场行为有明显影响的功 能；( 3 ) 既不能形成商品。又不能明显地影响市场行为的功能，其与现行市场机制有关，需 用特殊途径加以计量。欧阳志云等研究员1 7 1 将其总结为4 类：( 1 ) 直接利用价值，主要指生态 系统产品所产生的价值，包括食品、医药、景观娱乐等。( 2 ) 间接利用价值，主要指无法商 品化的生态系统服务功能，如保护土壤肥力，净化环境等。( 3 ) 选择价值，指人们为了将来 能利用某种生态系统服务功能的支付意愿，如人们为将来能利用生态系统的涵养水源、净化 大气以及游憩娱乐等功能的支付意愿：选择价值又可分为三类：自己将来利用、子孙后代利 用( 遗产价值) 、别人将来利用( 替代消费) 。( 4 ) 存在价值，是人们为确保生态系统服务功能 继续存在的支付意愿。是生态系统本身具有的价值。 3 第1 章文献综述 1 1 5 3 生态系统服务功能价值的评估方法 据生态经济学、环境经济学和资源经济学的研究成果，目前较为常用的主要评估方法可 分为三类：直接市场法，包括费用支出法、市场价值法、机会成本法、恢复和防护费用法、 影子工程法、人力资本法等；替代市场法，包括旅行费用法和享乐价格法等：模拟市场价值 法，包括条件价值法等，主要生态系统服务功能价值评估方法的比较见表l2 所示。 表1 2 主要生态系统服务功能价值评估方法的比较 t a b 1 2 c o n t r a s t o f m a i na s s e s s m e n t m e t h o d so n v a l u a t i o no f e c o s y s t e ms e r v i c e f u n c t i o n s 分类评估方法优点缺点 ! 兰望! 生! ! 竺坐! ! 墅要! 坐望p 竖业垒! ! 塑望壁q ! 型! 塑塑壁 费用支出法 市场价值法 机会成本法 直接市场法 d