（自然地理学专业论文）济南南部山区退耕还林草生态补偿研究.pdf

山东师范大学硕士学位论文 济南市南部山区退耕还林还( 草) 生态补偿研究 中文摘要 济南南部山区是济南市的后花园，在气体调节、气候调节、水源涵养、土壤形成 与保护、废物处理、生物多样性维护、食物生产、材料生产、休闲娱乐等方面发挥着 重要作用，但是近年来由于土地利用的变化，特别是林地由1 9 9 5 年3 3 4 3 4 7 5h m 2 下降 到2 0 0 4 年的1 7 7 0 6 3 7h m 2 ，减幅为5 3 8 4 ，以每年1 0 7 7 的速度在减少，使山区的 生态系统服务功能价值从1 9 9 5 年的2 0 7 4 3x1 0 7 元下降到2 0 0 4 年的1 7 5 3 2 x1 0 7 元， 变化率为7 0 9 ，年变化率为1 4 2 。这种变化，特别是林地面积的减少，直接使研究 区的涵养水源、水土保持等生态功能降低，因此要尽快的进行生态补偿，进行退耕还 林( 草) 。本文依据研究区的土地利用变化引起的生态价值减少，并结合研究区的人口 和经济状况，研究如何进行退耕及如何进行补偿。论文主要研究内容如下： ( 1 ) 在建立土地利用分类系统的基础上，借助r s 和g i s 技术，对济南南部山 区1 9 9 5 、2 0 0 0 和2 0 0 4 年三期遥感影像进行解译，建立了土地利用数据库。并且利用 a r c m a p 软件，对于土地利用的转出转入进行了详细分析。结果表明研究区林地的面积 由1 9 9 5 年的3 3 4 3 4 7 5h m 2 下降到2 0 0 4 年的1 7 7 0 6 3 7h m 2 ，减幅为5 3 8 4 ，以每年 1 0 7 7 的速度在减少，林地主要转为草地和耕地，这样直接导致了研究区的生态服务 功能的降低。 ( 2 ) 在土地利用变化数据库的基础上，采用谢高地的当量因子法，并对于所采 用的当量因子做了适当的修订，对于研究区的生态服务功能的价值进行计算，得出研 究区1 9 9 5 、2 0 0 0 和2 0 0 4 年的生态功能服务价值分别为2 0 7 4 3 1 0 7 元、1 9 2 7 3 1 0 7 元、1 7 5 3 2x1 0 7 元，生态功能服务价值一直在下降，林地的减少是主要原因。解决研 究区生态功能服务价值减少的主要途径就是退耕还林( 草) 。 ( 3 ) 研究区的自然条件和经济条件对于退耕的影响。在自然条件中主要是基于 d e m 数据的坡度和坡向对于退耕的影响，一方面在a r v i e w 中分析林地、草地、园地、 耕地在0 。- - 6 。、6 。1 5 。、1 5 。, - - 2 5 。、大于等于2 5 。坡度的分布，并且主要分析了 林地和耕地相互转化在不同坡度的分布，得出林地转化为耕地和耕地转化为林地的面 积差一直在增大，因此要退耕还林，并且要首先退耕大于等于2 5 。的坡耕地；另一方 面在a r v i e w 中分析林地、草地在阳坡、半阳坡、阴坡、半阴坡的分布，得出在林地转 为耕地主要集中在阴坡和半阴坡，草地转为耕地要比耕地转为草地的面积要多，并且 阳坡和半阳坡的比例要大。在缓冲区分析中，分析了林地、草地、园地、耕地在距水 域3 0 0 米内的变化及园地在居民点附近的缓冲区内的分布。并对于研究区需要退耕的 耕地进行了规划。然后考虑研究区各乡镇的人口的状况和耕地面积，计算各个乡镇退 耕面临的人口压力，退耕要从人口压力较小的乡镇开始，逐步进行退耕。 山东师范大学硕士学位论文 ( 4 ) 研究区农户收入的来源主要是家庭经营收入，而工资性收入和财产收入占 的比例较少，得出耕地是农户主要的收入来源，要进行退耕就要对农户进行合理补偿， 最根本的是研究区的产业结构要进行调整，多方面增加农户的经济收入，并研究了退 耕与发展的矛盾，探讨了如何进行退耕，建议研究区除了财政拨款外，要积极运用市 场机制进行调节，并且引导农户加强产品深加工和发展无公害农业，增加收入。 关键词：生态补偿生态服务功能价值林地退耕 分类号：f 0 6 2 2 山东师范大学硕士学位论文 s t u d yo ne c o l o g i c a lc o m p e n s a t i o ni nt h e s o u t h e r nm o u n t a i nr e g i o no fj i n a n a b s t r a c t s o u t h e r nm o u n t a i nr e g i o no fj i n a ni st h eb a c k y a r do fj i n a n i tp l a y si m p o r t a n tr o l e si n c l i m a t e sa d j u s t i n g ，p n e u m a t i cc o n t r o l ，w a t e rc o n s e r v a t i o n ，s o i lf o r m a t i o na n dp r o t e c t i o n , b i o d i v e r s i t yc o n s e r v a t i o n ，f 0 0 da n dr a wm a t e r i a l sm a n u f a c t u r ea n dt o u r i s m e c o s y s t e m v a l u a t i o nr e d u c e df r o m2 0 7 4 3 1 0 7 y u a no f1 9 9 5t o1 7 5 3 2x 1 0 7 y u a no f2 0 0 4b e c a u s eo f l a n du s ec h a n g e e c o s y s t e mv a l u a t i o nr e d u c e db y - 7 0 9p e r c e n ta n dr e d u c e db y - 1 4 2 p e r c e n te v e r yy e a r t h ea r e ao ff o r e s ti n2 0 0 4w a s17 7 0 6 3 7h m 2l e s st h a n3 3 4 3 4 7 5h m 2i n 1 9 9 5 i ti sf o u n dt h a tt h ea r e ao ff o r e s tr e d u c e db y5 3 8 4p e r c e n ta n dr e d u c e db y1 0 7 7 p e r c e n te v e r yy e a r s o ，c c o c o m p e n s a t i o na n dr e t u r n i n gf o r e s ta n dg r a s s l a n ds h o u l db ed o n e t h ep a p e ra i m st o s t u d yh o w t or e t u r nf o r e s ta n dg r a s s l a n da n dh o wt oc o m p e n s a t e t h e p a p e ri sb a s e do nt h ec h a n g eo fl a n du s el e a d i n gt or e d u c t i o no ft h ev a l u eo fe c o l o g i c a l s e r v i c ef u n c t i o na n di n d i c e st h ep o p u l a t i o na n de c o n o m yo fs t u d ya r e a t h em a i nc o n t e n t so f t h et h e s i sa r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) b a s e do nb u i l d i n gt h ec l a s s i f i c a t i o ns y s t e mo fl a n du s e ，u s i n gr sa n dg i s t e c h n o l o g y , t h er e m o t es e n s i n gi m a g e si n1 9 9 5 ，2 0 0 0 ，2 0 0 0h a v eb e e ni n t e r p r e t e d ，t h el a n d t y p em a p so ft h er e s e a r c hd i s t r i c th a v eb e e no b t a i n e da n dt h el a n du s ed a t a b a s e sh a v eb e e n b u i l t t h ec h a n g ec h a r a c t e r i s t i c sa n dp r o c e s s e so ft h el a n du s ea l s oh a v eb e e na n a l y z e db y t h es o f t w a r eo f a r c m a p t h er e s u l tr e v e a l e dt h a tt h ea r e ao ff o r e s ti n2 0 0 4 w a s17 7 0 6 3 7l l i n 2 l e s st h a n3 3 4 3 4 7 5h m 2i n19 9 5 i ti sf o u n do u tt h a tt h ea r e ao ff o r e s tr e d u c e db y5 3 8 4 p e r c e n ta n dr e d u c e db y10 7 7p e r c e n te v e r yy e a r t h ef o r e s tl a n dm a i nc o n v e r t e dt of a r m l a n da n dg r a s s l a n d i td i r e c t l yl e a d st ot h er e d u c t i o no fv a l u eo fe c o l o g i c a ls e r v i c ef u n c t i o n ( 2 ) b a s e do nd a t ab a s eo fl a n du s ec h a n g e ，c a l c u l a t et h ev a l u eo fe c o l o g i c a ls e r v i c e f u n c t i o no fs t u d ya r e ab yn o r m a lf a c t o rm e t h o do fx i eg a o d iw h i c hi sr e v i s e d t h ev a l u eo f e c o l o g i c a ls e r v i c ei s2 0 7 4 3 1 0 7 y u a n , 1 9 2 7 3x1 0 7 y u a n , 1 7 5 3 2x 1 0 7y u a ni n1 9 9 5 ，2 0 0 0 a n d2 0 0 0 t h em a i nr e a s o no ft h ev a l u ei sf o r e s tl a n dr e d u c t i o n t h ek e yi sr e t u m i n gt of o r e s t a n dg r a s s l a n df o rs o l v i n gt h i sp r o b l e m ( 3 ) n a t u r a lc o n d i t i o na n de c o n o m i c a lc o n d i t i o ni n f l u e n c et h ed e c i s i o no fr e t u r n i n gt o f o r e s t r ya n dg r a s s l a n d r e t u r n i n gt of o r e s t r ya n dg r a s s l a n di sb a s e do ns l o p ea n dp o s i t i o no f i i i 山东师范大学硕士学位论文 d e m a n a l y s i st h ed i s t r i b u t i o no ff o r e s tl a n d ，g r a s s l a n d ，g a r d e nl a n da n df a r ml a n dw i t ht h e s l o p eo f0 。- - 6 。，6 。1 5 。，1 5 。 2 5 。a n di 2 5 。t h ea l t e r n a t et r a n s f o r m a t i o no f c u l t i v a t e dl a n d ，f o r e s t l a n da n dg r a s s l a n dw i t ht h es l o p ea n da s p e c ta r et h ef o c u si nt h es t u d y a r e a t h ed i f f e r e n c eo fa r e ab e t w e e nt h ef o r e s tl a n dc o n v e r t i n gt of a r ml a n da n dt h ef a r m l a n dc o n v e r t i n gt ot h ef o r e s ti n c r e a s e d t h ea r e ao ft h ef o r e s tl a n dc o n v e r t i n gt of a r ml a n d i sm o r et h a nt h ef a r ml a n dc o n v e r t i n gt ot h ef o r e s t ，s ow es h o u l dr e t u r nt of o r e s t t h ef a r m l a n do ft h es l o p eo f 12 5 。 i st h ef i r s tc o n s i d e r a t e o nt h eo t h e rh a n d ，a n a l y s i st h e d i s t r i b u t i o no ff o r e s tl a n d ，g r a s s l a n d ，g a r d e nl a n da n df a r ml a n dw i t l lt h ea s p e c to fs u n n y s l o p e s ，s e m i s u n n ys l o p e s ，s h a d es l o p e sa n ds e m i s h a d es l o p e s t h ea r e ao ft h ef o r e s tl a n d c o n v e r t i n gt of a r ml a n dm a i nd i s t r i b u t e do ns h a d es l o p e sa n ds e m i s h a d es l o p e s t h ea r e ao f g r a s s l a n dc o n v e r t i n gt of a r ml a n di sm o r et h a nf a r ml a n dc o n v e r t i n gt og r a s s l a n d t h e s e c o n v e r t i n gm a i nd i s t r i b u t eo ns u n n ys l o p e sa n ds e m i - s u n n ys l o p e s a n a l y s i so ff o r e s tl a n d , g r a s sl a n d ，g a r d e nl a n da n df a r ml a n df r o mt h ew a t e r sa t3 0 0 ma n dc h a n g ew i t h i nt h e s e t t l e m e n t sn e a rg a r d e nl a n da tt h ed i s t r i b u t i o no ft h eb u f f e rz o n e m a k eap l a nf o rt h e n e c e s s a r yr e t u r n i n gf a r ml a n d a n dc o n s i d e rt h es t u d ya r e aa n dp o p u l a t i o no ft h et o w n s h i p s s i t u a t i o na n dt h ea r e ao fa r a b l el a n d , c u l t i v a t e dl a n dc a l c u l a t e da tt h et o w n s h i p sp o p u l a t i o n i sf a c i n gt h ep r e s s u r eo fp o p u l a t i o np r e s s u r eo nf a r m l a n df r o mt h eb e g i n n i n go fs m a l l e r t o w n s ，g r a d u a l l yr e t u r n i n g ( 4 ) t h em a i ni n c o m eo fp e a s a n t sw a sh o u s e h o l di n c o m e ，b u tf a m i l yb u s i n e s sa n d p r o p e r t yi n c o m ea c c o u n t e df o rt h ep r o p o r t i o no fl e s s a r a b l el a n di st h em a i ns o u r c eo f i n c o m ef o rf a r m e r s i fp e o p l ei nt h es t u d ya r e aw a n tt or e t u r nt of o r e s tl a n da n d g r a s sl a n d ， e x p r o p r i a t i o nc o m p e n s a t i o nm u s tb ec o m p e n s a t e df o rt h e m t h em o s tf u n d a m e n t a li st o a d j u s tt h ei n d u s t r i a ls t r u c t u r e ，i n c r e a s ei n c o m eo ff a r m e r so ne v e r ya s p e c t a n dr e s e a r c ht h e c o n t r a d i c t i o n so fd e v e l o p m e n tw i t hr e t u r n i n gt of o r e s tl a n da n d g r a s s l a n d r e s e a r c hh o w t o c a r r yo u t p r o p o s es t u d ya r e an o to n l yc a r r yo u tf i n a n c i a la l l o c a t i o n s ，b u ta l s os h o u l db e a c t i v ei nu s i n gm a r k e tm e c h a n i s m st or e g u l a t ea n dg u i d et h ef a r m e r sw h o s el a n dh a sb e e n r e c l a i m e da r e a st oe n h a n c et h ed e v e l o p m e n to fd e 印p r o c e s s i n ga n dp o l l u t i o n - f r e e a g r i c u l t u r e ，a n di n c r e a s er e v e n u e i v 山东师范大学硕士学位论文 k e yw o r d s ：e c o l o g i c a lc o m p e n s a t i o n v a l u eo fe c o l o g i c a ls e r v i c ef u n c t i o n f o r e s t l a n d f a r ml a n d c l a s s i f i c a t i o nn u m b e r ：f 0 6 2 2 v 独创声明 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( 注：如没有其他需要 特别声明的，本栏可空) 或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：渤 妒p 、 、承l i i u导师签字：亚芝 乙 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解堂撞有关保留、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。本人授权羔 撞一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) 学位论文作者签名：扬袭白 签字日期：2 0 0 9 年6 月j 咽 导师签字：夏乞2 签字日期：2 。7 年万月j 自 山东师范大学硕士学位论文 1 综述 1 1 生态补偿的研究进展 1 1 1 生态补偿在国外的研究进展 生态环境恶化是国外进行生态补偿研究的客观原因。生态环境的恶化一方面使农 产品安全受到了影响，另外一方面也使农业的可持续发展受到了严重挑战。发达国家 已经在相关研究的基础上建立起一套较为完善的生态补偿制度，主要涉及森林、水资 源、土壤等与环境相关的领域。 德国从战后至今，农业经历了从以提高产量满足温饱为主到现代农业的转变。为 提高产量，农用化肥、饲料和农药的使用在德国农业发展过程中功不可没，但同时也 带来严重的生态问题。因此，在1 9 7 6 年联邦德国开始实施的“自然保护政策 n 1 ， 采用生态补偿方式鼓励农民从事环境友好型农业生产，并且联邦议会还完善了相关的 法律法规，如自然资源保护法土地资源保护法等加强环境的保护，除了对农户 进行补偿外，政府无偿的对农户提供技术服务，引导农户发展有机农业，实现了生产 方式和生产结构的改变。 美国在1 9 5 6 年推行保护性退耕计划，又称土壤银行计划，1 9 6 1 年又制定了紧急饲 料谷物计划，鼓励农场主退耕，1 9 6 5 年又实行了“有偿转耕计划 心。，1 9 8 5 年开始实 施的“土地休耕计划 以及美国1 9 8 6 年开始实施的湿地保护政策，此后美国又相继出 台了1 9 9 6 年农业法和2 0 0 2 年农业法。 从德国和美国的生态补偿可以看出，进行生态补偿主要是由政府支付，引导农场 主进行退耕。退耕后，及时制定相应的法律法规巩固生态补偿的成果，并且取得了成 功。 在理论方面，生态补偿理论依据主要有福利经济学说、产权经济学说、利益博弈 说、社会公义说、心理学和行为学阳。外部性和科斯手段是生态补偿的理论基础，外 部性作为一个正式的概念，最早是由马歇尔提出的，庇古则区分了外部经济和外部不 经济，庇古认为：外部性产生的原因在于市场失灵，所以必须通过政府干预来解决。 对正的外部影响，政府应予以补贴，对负的外部影响，则应处以罚款，以使外部性生 产者的私人成本等于社会成本，从而提高整个社会的福利水平。但是对政府能否有效 地校正外部性，西方经济学界存在争议h 。科斯认为产生外部性不能简单的认为市场 失灵，界定产权可以实现外部性内部化。 补偿标准是生态补偿的核心，国外生态补偿的研究更加侧重补偿意愿和补偿时空 配置的研究，如k a r i nj o h s t t 5 1 研究白鹳保护区，不同时间和不同草地需要支付给农 场主的补偿金，f r a n kw a t z o i d 和m a r t i nd r e c h s i e r 用d r e c h s i e r 和w a t z o i d 的 数字优化模型在兼顾生态价值和经济价值的基础上，分析相同的和不同的补偿费用在 山东师范大学硕士学位论文 对农场主保护生物多样性的影响，另外c o s t a n z a 等在1 9 9 7 年在自然杂志发表 了“全球生态系统服务价值和自然资本 一文，使生态系统服务价值研究在国际范围 内掀起了一个热潮1 7 】。 1 1 2 生态补偿的国内研究进展 从1 9 9 8 年的特大洪灾至u 2 0 0 0 年春季的广大北方地区接连出现沙尘天气，人们普遍 认识到生态环境破坏的严重性和生态环境保护的重要性。1 9 9 9 年四川、陕西和甘肃率 先启动了退耕还草示范工作，2 0 0 0 年发布的中华人民共和国森林法实施条例中明 确规定：“2 5 。以上的坡地应当用于植树、种草。2 5 。以上的坡耕地应当按照当地人 民政府制定的规划，逐步退耕，植树和种草。 我国的学者也主要对退耕补偿标准进行了探讨。如谢高地针对c o n s t a n z a 对生 态系统服务价值单价估计不足，同时参考其可靠的部分，在对2 0 0 多位生态学者进行 问卷调查的基础上，制定出了中国生态系统服务价值当量因子表。李世东旧9 一o3 对于 我国退耕过程中的退、还、补和管进行了研究。校建民【1 1 1 博士通过对密云水库集水区 公益林市场失灵的研究，认为环境经济手段有助于解决密云水库集水区公益林的市场 失灵问题。采用政府“财政支出基础上的森林环境服务付费制度 方式，解决目前面 临的资金缺乏问题，是一种可行的方法。黄富祥阻2 1 博士认为从本质上来说，对退耕土 地实施经济补偿，是一种对植被生态建设赋予价格的行为，通过经济补偿实现生态效 益的市场交换。进行生态补偿必须采取定性与定量相结合，同时考虑退耕还林还草对 农民造成的有形损失以及当地的社会经济状况、文化背景以及基于生产生活习惯等无 形因素，才能保证补偿标准的合理性，并且从理论角度，对补偿标准和补偿年限的确 定进行了初步探讨。 当前生态补偿的主要问题在于由于生态产品的外部性，消费者剩余( c o n s u m e r s u 印l u s ) 不能通过市场交换和市场价格估计，在进行补偿时，往往是估算农民在退耕 还林还草过程中蒙受的直接经济损失，据此进行补偿。然而，这种补偿并没有包括农 民损失的全部。但是计算退耕还林还草生态效益的经济价值，还是一个世界性的难题。 由于生态系统的复杂性，相同的生态系统在不同的时间和地区发挥的作用是不一样的， 因此进行生态价值计算的时候往往和实际的生态价值差别很大。根据李伟 1 3 】的研究， 目前生态保护呈现的五大趋势：一是谋求建立全球生态保护联盟，二是谋求建立可持 续财政机制，三是谋求推广解决生态保护的市场机制，四是谋求社区公众参与，五是 谋求以能源新政为切入点，突破性地解决生态保护问题。认为这些趋势将引领下一步 的生态保护运动。 中国的生态补偿主要还是财政拨款，国家购买生态产品，对生态服务进行补偿， 但是一些地区也用市场交易的方法购买生态产品。例如浙江义乌对于水资源丰富的东 2 山东师范大学硕士学位论文 阳县，每年花费2 亿元购买每年5 0 0 0 万立方米的调水权，甘肃张掖的可交易水票u 4 】 等，为我国生态补偿的市场化提供了实践经验。 1 2 研究目的意义和技术路线 1 2 1 研究的目的和意义 山东省济南市南部山区是济南市的天然生态屏障，不仅维护着城市大气环境的正 常新陈代谢，而且是泉城地下水的涵养补给区和济南市的“后花园 。济南南部山区属 泰山山脉，地势较高，属渗透型石灰岩结构，这种特殊的水文地质结构形成了济南城 区百泉喷涌的奇观，使其成为济南水源的涵养地，不仅为省城2 0 0 多万在地居民提供 了一个“大水缸”，而且还为济南城区提供了一个天然的“绿肺。随着国民经济的持续 发展，林地面积不断减少，使研究区的生态服务功能价值不断下降。由于济南市南部 山区植被面积不断减少，水土流失严重，对南部山区进行生态补偿，保护好这个地区， 已成为当务之急。 本研究试图以生态学和和环境经济学为理论基础，利用遥感技术与地理信息系统 研究济南市南部山区生态建设对整个济南市的影响。研究的核心内容是植被恢复、生 态重建，而研究的目的是为济南市南部山区的生态建设提供决策依据，为调节人地关 系提供理论依据。 3 山东师范大学硕士学位论文 1 2 2 技术路线 1 3 数据来源和图象处理 1 3 1 数据来源 获取的数据包括遥感数据、专题数据、统计数据以及社会经济数据等。以遥感数 据为主要信息源，经过预处理后结合一些非遥感数据进行分析研究。 1 3 2 图像数据 本论文的遥感数据包括1 9 9 5 年、2 0 0 0 年l a n d s a tt m 数据及2 0 0 4 年e t m 遥感数 据，分辨率分别为3 0 m 和1 0 m 。遥感数据的获取时间分别为：1 9 9 5 年6 月，2 0 0 0 年 6 月和2 0 0 3 年5 月。 此外还使用了研究区1 ：5 0 0 0 0 地形图；1 ：1 0 0 0 0 0 行政区划图；1 9 9 5 年、2 0 0 0 年和2 0 0 4 年l ：1 0 0 0 0 0 济南市土地利用现状图；1 9 8 9 年1 ：5 0 0 0 0 济南市土壤类型图。 1 3 3 数据预处理 研究区l ：5 万地形图进行扫描、纠正后，在r 2 v 系统支持下，对等高线进行屏幕 跟踪矢量化并标注高程，得到矢量化的等高线。 4 山东师范大学硕士学位论文 土壤类型图采用1 9 8 9 年山东省地图出版社绘制印刷的1 ：5 万济南市土壤类型图。 将土壤类型图进行扫描数字化，生成矢量格式的土壤类型图，并将此图进行投影变换， 使其与地形图统一投影、统一坐标系统。 本次研究采用的影像资料为多光谱的t m 与e t m 影像，分辨率分别为3 0 米和1 0 米。首先分别对二者进行几何校正，校正系统采用最小二乘法计算，校正方程根据控 制点选取情况采用2 次多项式进行，校正后两种影像配准到统一的投影坐标下( 北京 5 4 坐标系，高斯投影) ；然后，在合成多光谱影像的基础上，利用e r d a si m a g n e 软件提供的分辨率融合模块( r e s o f u t i o nm e r g e ) 对e t m 的第8 波段和多光谱影像进行 分辨率融合处理，融合后分辨率为i o m ，形成基础分类影像，提高了解译时遥感影像 的视觉效果和分类精度。基于以上预处理后，根据研究区实际情况，根据土地利用分 类，利用人工交互式方法进行解译。 2 生态补偿理论基础 2 1 生态学理论 生态补偿是一种使外部成本内部化的经济手段，其定义至今尚未明确。环境科学 大词典有“自然生态补偿 ( n a t u r a le c o l o g i c a lc o m p e n s a t i o n ) 概念，且定义为“生 物有机体、种群、群落或生态系统受到干扰时，所表现出来的缓和干扰、调节自身状 态使生存得以维持的能力，或者可以看作生态负荷的还原能力。这主要是强调自然界 对外界干扰的修复能力。现在由于技术的进步，社会在发展中对自然环境的影响和破 坏，已经超过了环境自身的修复能力 1 5 o 现代社会中纯粹的自然环境几乎不存在了。 随着生产力的提高，人类对环境的影响也越来越大，它是一柄双刃剑，人类在获得发 展的同时也会失去自己的生存环境，因此，当我们对自然环境的影响超过它自身的恢 复能力时，就要对自然环境进行补偿。 生态补偿是通过一定的政策、法律手段实行生态保护外部性的内部化，让生态产 品的消费者支付相应费用，生态产品的生产、提供者获得相应报酬；通过制度设计解 决好生态产品消费中的“搭便车 现象，激励公共产品的足额提供；通过制度创新解 决好生态投资者的合理回报，激励人们从事生态环境保护投资并使生态资本增值。生 态补偿就是生态效益的补偿，是通过制度设计来实现对生态产品( 服务) 提供者所付成 本、丧失的机会予以补偿n 司。 随着我国经济发展的深入，生态环境资源也越来越受到重视，但是进行生态补偿 后由于补偿的费用和其重要性不成比例，特别是被补偿地区丧失的机会成本没有被补 偿，因此生态补偿一旦和强大的经济利益冲突时，生态补偿便无法进行下去n 酊。随着 城市化的发展，经济利益也越来越成为土地利用的主要驱动力，一个河流上下游之间 经济发展的不平衡，如果下游地区在发展的同时不对上游地区进行必要的补偿，那么 5 山东师范大学硕士学位论文 上游地区可能为了自身的经济利益而砍伐森林或者在上游建污染水体的企业，这样下 游地区的发展机会可能就会受到限制。因此，为了整个地区的发展，下游地区应当给 予上游地区一定的补偿，作为其失去发展机会的补偿。 生态补偿就是指生态效益补偿，指通过制度设计来实现对生态产品( 服务) 提供者 所付成本、丧失的机会予以补偿。由于现在生态补偿中注重的是维持生态基本功能的 补偿，而对于被补偿地区所丧失的发展机会补偿还远远不够。所以，更重要的是要看 到生态补偿对于改善生态环境和提供良好的发展条件所具备的环境上的意义。 生态效益补偿可以分为广义和狭义两种。广义的生态效益补偿包括污染环境的补 偿和生态功能的补偿。狭义的生态效益补偿专指对生态功能或生态价值的补偿，包括 对为保护和恢复生态环境及其功能而付出代价、做出牺牲的单位和个人进行经济补偿； 对因开发利用土地、矿产、森林、草原、水、野生动物等自然资源和自然景观而损害 生态功能、或导致生态价值丧失的单位和个人收取经济补偿。 有的学者则认为，生态补偿从狭义的角度理解就是指：对由人类社会经济活动给 生态系统和自然资源造成的破坏及对环境造成的污染的补偿、恢复、综合治理等一系 列活动的总称。广义的生态补偿则还应包括对环境保护丧失发展机会的区域内居民进 行的资金、技术、实物上的补偿、政策上的优惠，以及为增进环境保护意识，提供环 境保护水平而进行的科研、教育费用的支出。 2 1 1 自然资源利用的不可逆性 可更新的自然资源在开发利用到一定的程度或一定阈值内时，其数量和质量不能 够再生和恢复，这时候它就具有不可逆性了。超过阈值，资源就有可能遭到破坏乃至 消耗殆尽。但是，如果开采得当，这类资源也可用之不尽，长期为人类提供福利。可 更新资源是人类社会生存和发展的基本条件。它以直接或间接的方式提供人类生活和 生产所需的多种产品，它的数量和质量对社会经济的发展具有重大影响。在其开发和 利用过程中不可避免的存在着不确定性和不可逆性，应该引起关注和重视。合理开发 利用就是要发挥资源优势，建立一个合理的、高效的、可控制的和持续利用的生态经 济系统结构u 。 自然资源环境是人类生存和发展的基础。除了地球，人类到目前为止还没发现适 合人类居住和生活的星球。因此为了自己的生存也要保护好自然环境，对由于人类发 展经济而被毁坏了的环境就要进行补偿，使自然资源在开发利用的时候，不要超过阈 值。 2 1 2 自然资源利用的不确定性 生态系统是有弹性的，生态系统的弹性是指生态系统从干扰中恢复过来的能力或 系统吸收外来干扰并保持其原有状态的结构和行为模式的能力，即系统吸收干扰并保 6 山东师范大学硕士学位论文 持原有状态的能力。( 生态阈值研究进展) 如果超过一定的阈值，这个弹性就会消失， 即使有很小的生物干扰，生态系统也很难恢复其原有的生态功能，并且很多生态系统 的阈值也不能确定，因为环境条件变了，阈值也就发生了改变n 8 1 。 人类由于经济发展，不断的从自然界获取资源。由于技术的进步，人类改造自然 的能力不断加强，也由于贪心，人类在获取有形资产的同时，很多无形资产丧失了， 并且这些无形资产对人类的作用现在还远远没有被重视，生态系统服务的“无形性” 和人类的经济价值取向，使得人类为了索取“有形的”生态系统服务而破坏甚至毁灭 了一些“无形的”生态系统服务。 积极主动把握不确定性因子，建立一套生态、社会和经济的最低安全标准，保护 生态系统的自组织能力，使人类社会能应对环境条件的各种变化，达到生态与社会经 济发展的整体协调，是当前一个很重要的问题。人类对生态的依赖越来越强，由于生 态系统的不确定性和复杂性，它不可能像原子那么机械的运动，一些偶然事件可能对 生态系统造成很大的危害，本身生态系统的恢复速度就很慢，因此在发展中一定不能 超过生态安全的最低标准，对于可能会引起生态问题的系统进行生态补偿，以保持生 态系统的自组织能力。 2 2 环境经济学理论 2 2 1 外部性理论 所谓外部性( e x t e r n a l i t y ) 是指当某一个体的生产或消费决策无意识地影响到其他个 体的效用或生产可能性，并且产生影响的一方又不对被影响方进行补偿时，便产生了 所谓的外部效果，简称外部性，即在当事人缺乏任何相关的经济交易的情况下，由一 个当事人向另一个当事人所提供的物品n 们。生态产品在其供给和消费过程中产生外部 性。庇古认为：外部性产生的原因在于市场失灵，必须通过政府干预来解决。科斯在 1 9 6 0 年发表的社会成本问题的论文，则认为外部性的产生并非市场运行的必然结 果，而是由于产权界定不清。因此，有效产权制度的确立和实施可解决外部性问题。 同时，他认为庇古在对外部经济进行治理时只对造成外部经济的一方进行限制是不对 的，相反，双方都应当承担责任，只对一方进行限制不利于该厂商的经营n 羽。 通常将外部性区分为四类：生产的外部经济性( 如养蜂场和果园) ；消费的外部经济 性( 如个人注射疫苗的消费防止疾病扩散给他人) ；生产的外部不经济性( 如上游企业排 污污染下游地区) ；消费的外部不经济性( 如公共场所吸烟影响他人) 。 2 2 2 公共物品理论 公共物品( p u b l i cg o o d s ) 是与私人物品( p r i v a t e g o o d s ) 相对而言的。公共物品是指 那种不论个人是否愿意购买，都能使整个社会的每一个成员获益的物品。一个人对公 共物品的消费( 或享受) 并不会减少其他人对这种物品的消费，因而其具有非竞争性 7 山东师范大学硕士学位论文 ( n o n r i v a l r o u s ) ；同时，公共物品还具有非排它性( n o n e x c l u d a b i l i t y ) 一要排除任何人消 费一种公共物品的利益要花费非常大的成本。比如清新的空气，一个人的使用并不影 响别人的利用。 但公共物品由于其公共属性，有时候很难进行市场交易，因而对提供公共物品的 个人或地区没有激励作用，在很多时候还要影响一些地区的经济发展。如在河流的源 头，往往限制其工业的发展，在山区不能砍伐林木，因而如果不给与这些地区经济上 的补偿，只靠强制是很难收到好的效果的。以流域发展为例，在发展中一般由于上游 地区往往受到限制，负起生态保护的重任，因此从整体上考虑，要么把整个流域作为 发展的整体，但在现实情况中往往流域和实际的地区界限是不一样的，这样从全局考 虑，在河流上下游之间政府应把权利界定给最终导致社会福利最大化，或社会损失最小 化的一方。这样可以通过市场交易实现受益地区对受损地区的补偿。 2 3 环境与经济发展相关论 任何经济活动都是在一定的环境中进行的，环境成为经济发展不可缺少的因素。 优良的生态环境促进经济发展，恶劣的生态环境会阻碍经济发展。根据庞英对内蒙古 自治区退耕还林还草的研究 1 83 表明：滞后二期的森林对农业经济增长都有正面影响， 森林面积每增加l ，农业总产值就增长6 3 3 0 3 个百分点，而滞后一期的草原对农业 经济增长也有正面影响，草原面积每增加l ，农业总产值就增长0 2 0 9 7 个百分点。 由于经济增长与环境密切相关，因而将资金投入环境建设，也等价于间接地投向了经 济活动。随着经济的发展，环境对于人们健康的重要性也越来越被重视，对于经济的 可持续发展的作用也被认识到了。 马克思的劳动价值论认为，价值是商品交换中体现的人与人之间的关系。商品价 值取决于物化在商品中的社会必要劳动，包括劳动者在创造产品是劳动力的消耗和消 耗在劳动对象和劳动资料上的社会必要劳动时间，即活劳动和物化劳动。传统观点认 为自然资源环境不是劳动的产物，没有价值。从现代观点看，自然资源环境具有价值， 其价值是凝结在自然资源环境中的人类抽象劳动，具体表现为人们在自然资源环境发 现、保护、开发以及促进生态潜力增长等过程中投人的大量的物化劳动和活劳动 1 9 1 。 3 研究区概况 3 1 研究区范围 广义上的济南市南部山区是指南外环以南的济南市区及其所属的区、市、县的山 地丘陵区范围，包括平阴、长清大部、章丘大部和历城的一部分，总面积约3 0 0 0 k i n 2 。 而狭义上的南部山区通常是指地下水补给区的范围，该范围西起马山断裂、东至东梧 断裂，南部以长城岭地表分水岭为界，北以石炭二叠系火成岩为边界。地理坐标：经 度1 1 6 0 4 1 1 5 一1 1 7 0 1 8 4 5 ”e ，纬度3 6 0 1 2 3 0 一3 6 0 4 2 1 5 t n ，总面积1 5 1 3 k m 2 。在行政区