人工生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)服務研究.pdf

1、生態(tài)系統(tǒng)服務是指一定時間內生態(tài)系統(tǒng)及其組分通過一定的生態(tài)過程向人類提供的賴以生存和發(fā)展的產品和服務。為了保證人類社會的需求，人工生態(tài)系統(tǒng)迅速擴展，大大改變了原來自然生態(tài)系統(tǒng)的功能?？茖W評估人工生態(tài)系統(tǒng)服務及其經(jīng)濟價值，研究人類活動對其生態(tài)系統(tǒng)服務的影響，對于合理開發(fā)和保護人工生態(tài)系統(tǒng)，促進人工生態(tài)系統(tǒng)和區(qū)域乃至全球的可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。
　　 本文界定了人工生態(tài)系統(tǒng)服務的內涵，并以質量平衡途徑為主輔以生命周期法構建了人

2、工系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)服務評估體系。以我國三種典型人工生態(tài)系統(tǒng)-溫室農業(yè)、茶園和人工草地為案例估算了其生態(tài)系統(tǒng)服務，并分析了其各類服務的形成、強化或減弱機制。從生態(tài)經(jīng)濟學角度，探討了人工生態(tài)系統(tǒng)的資產屬性、生態(tài)系統(tǒng)服務與人類福祉之間關系。基于生態(tài)系統(tǒng)服務價值經(jīng)濟學計量方法，并結合人工生態(tài)系統(tǒng)各類服務的特點，建立了相應的價值評估體系。主要研究結果如下：
　　 (1)人工生態(tài)系統(tǒng)服務形成機制：通過分析人工生態(tài)系統(tǒng)服務的內涵，闡明了生態(tài)系統(tǒng)功

3、能和生態(tài)系統(tǒng)服務、人工生態(tài)系統(tǒng)的服務和自然生態(tài)系統(tǒng)的服務之間的區(qū)別與聯(lián)系。參考最新生態(tài)系統(tǒng)服務分類體系，并根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)服務效用的表現(xiàn)形式，本文主要采用用千年評估組織的分類方法，系統(tǒng)研究了人工生態(tài)系統(tǒng)各類服務的形成機制，分析了支持生態(tài)系統(tǒng)服務的生態(tài)系統(tǒng)組分和主要生態(tài)過程，以及各類服務對人類福祉的貢獻，為人工生態(tài)系統(tǒng)服務價值的評估提供了科學依據(jù)。
　　 (2)人工生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估理論與方法論：從生態(tài)經(jīng)濟學角度探討了人工生態(tài)系統(tǒng)的

4、資產屬性及人工生態(tài)系統(tǒng)服務與人類福祉之間的關系。分析了人工生態(tài)系統(tǒng)服務的價值構成與分類，強調了人工生態(tài)系統(tǒng)的供給服務的重要性。探討了生態(tài)系統(tǒng)服務價值的經(jīng)濟學評估方法，具體包括常規(guī)市場評估方法、替代市場評估方法和假象市場評估方法。在綜合考慮了物質平衡法和生命周期法的優(yōu)缺點之后，以質量平衡法為基本的方法論，輔助以生命周期法，并在本文案例的研究中進行應用。
　　 (3)溫室農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務：中國溫室種植面積從70年代的零起步到現(xiàn)在占世

5、界的85％，擴張速度極快。本文選擇中國主要溫室農業(yè)區(qū)--華北區(qū)，估算了溫室農業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)服務及其經(jīng)濟價值。由于中國溫室以蔬菜栽培為主，所以選擇露天蔬菜為參照。結果顯示，華北區(qū)溫室農業(yè)蔬菜年均產量分別比露天菜田高74.05 t/hm2，CO2固定量高2.16 t/hm2，保持土壤量高13.86 t/hm2，保護土壤養(yǎng)分量高0.98t/hm2。以2004年價格折算，華北區(qū)溫室農業(yè)提供的生態(tài)系統(tǒng)服務價值為68871元/hm2，比當?shù)芈短觳颂锔?/p>

6、33946元/hm2；環(huán)境成本分別為10.41元/hm2，比當?shù)芈短觳颂锔?.64元/hm2。從成本收益角度分析，無論是對農戶還是全社會，溫室農業(yè)帶來的凈效益都高于露天菜田，應該進行推廣。通過成本收益分析可以看出華北區(qū)溫室農業(yè)比露天菜田有明顯的優(yōu)勢，建議當?shù)卣ㄟ^提供補貼等手段支持溫室農業(yè)的發(fā)展，但要普及科學管理方法，尤其是合理施肥，加強環(huán)境監(jiān)測研究，正確指導該地區(qū)溫室農業(yè)的發(fā)展。
　　 (4)茶園生態(tài)系統(tǒng)服務：中國是世界上茶

7、園面積最大和種植歷史最悠久的國家，20世紀50年代起到現(xiàn)在的60年里中國茶園擴張了700％。本文以典型茶區(qū)一江南茶區(qū)作為研究示范區(qū)，并與景觀效果與茶最近的自然灌木進行了對比，分析了2004年茶園的生態(tài)系統(tǒng)服務。研究表明：與同地區(qū)自然灌木相比，江南茶區(qū)茶園每年CO2固定量多6.90t/hm2，保持土壤量多0.15t/hm2，而保護土壤養(yǎng)分量少0.50t/hm2，貯存水量少9327.07m3/hm2。2004年江南茶區(qū)茶園提供的生態(tài)系統(tǒng)服務

8、的經(jīng)濟價值為9042.74元/hm2，比自然灌木高2964.45元/hm2。其中直接產品價值(供給服務經(jīng)濟價值)比自然灌木高6923.21元/hm2，而間接服務價值(包括CO2固定、土壤保持、保護土壤養(yǎng)分和節(jié)約灌溉用水的經(jīng)濟價值)為2120.33元/hm2，比自然灌木低3965.96元/hm2。茶園造成的環(huán)境成本也高于自然灌木，為-0.80元/hm2?？鄢h(huán)境成本后，上述區(qū)域茶園提供的凈效益比當?shù)刈匀还嗄靖?956.45元/hm2。基于

9、生態(tài)系統(tǒng)服務價值的成本效益分析結果表明，茶園的成本收益率(直接經(jīng)濟利潤和凈效益兩個角度分析)都高于自然灌木。在成本效益分析的基礎上，給出了江南茶區(qū)優(yōu)化開發(fā)的對策。茶園未來的發(fā)展模式不僅要關注產量的增加，還需采取合理的管理方式，減少人類活動對其它生態(tài)系統(tǒng)服務的影響，避免損害其它的服務。
　　 (5)人工草地生態(tài)系統(tǒng)服務：我國90％的天然草地已經(jīng)出現(xiàn)不同程度的退化，現(xiàn)有的自然草地資源已經(jīng)不能保證我國畜牧業(yè)的牧草需求，發(fā)展人工草地，是

10、防治草地退化、保證牧草供給的關鍵。本文基于2003-2004年生態(tài)調查資料，評估了2004年陜甘寧三省人工草地的生態(tài)系統(tǒng)服務價值，并與自然草地進行對比，探討了發(fā)展人工草地的潛力。研究表明：與同地區(qū)自然草地相比，陜甘寧區(qū)人工草地每年產量增加了3.07 t/hm2，CO2固定量增加了4.47t/hm2，而保持土壤量減少了1.21 t/hm2，保護土壤養(yǎng)分量減少了0.02 t/hm2，貯存水量減少了1001.89 m3/hm2。將上述各項服務

11、以2004年價格貨幣化，陜甘寧區(qū)人工草地提供的生態(tài)系統(tǒng)服務的經(jīng)濟價值為3326.78元/hm2，比自然草地高363.58元/hm2(表2)。其中直接服務價值(供給服務經(jīng)濟價值)為833.33元/hm2，比自然草地高336.66元/hm2，間接服務價值(包括CO2固定、土壤保持、保護土壤養(yǎng)分和節(jié)約灌溉用水的經(jīng)濟價值)為2493.45元/hm2，比自然草地高26.92元/hm2。然而人工草地造成的環(huán)境成本也高于自然草地，為-0.11元/hm

12、2?？鄢h(huán)境成本后，上述區(qū)域人工草地提供的凈效益比當?shù)刈匀徊莸馗?63.47元/hm2。我國現(xiàn)在人工草地建設處于初期，人工草地的建設和利用要把近期效益和長期效益結合起來，既要保證草地畜牧業(yè)的生產需求，又要保護環(huán)境，以可持續(xù)的發(fā)展方式建設和利用人工草地。發(fā)展人工草地應充分利用農閑田，以及南方的丘陵。
　　 通過不同人工生態(tài)系統(tǒng)服務價值比較，權衡不同人工生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展?jié)摿?。在綜合比較的基礎上，提出了結合不同系統(tǒng)優(yōu)勢進行改進的建議。在