成都市中心城区绿地系统生态服务功能价值评估研究
姓名:王翠娟申请学位级别:硕士专业:园林植物与观赏园艺
指导教师:高素萍
20080601
摘要本文在分析国内外生态系统服务功能价值评估研究现状的基础上,从环境经济学和经济学的角度,运用外部性理论,探讨了评估城市绿地系统生态服务功能价值的必要性,在此基础上结合成都市特有的气候、生态环境、社会、经济条件选择评估指标和建立评估指标体系,实测成都市中心城区绿地系统相关生态服务功能价值指标数据,建立成都市中心城区绿地系统生态服务功能价值模型,首次对成都市中心城区绿地系统主要生态服务功能价值进行货币计量,通过研究结果分析,得出如下研究结果:(1)本研究建立了针对城市绿地系统特点、操作性强的绿地系统生态服务功能价值货币计量指标体系。本文所采用的指标体系能够直观反映成都市中心城区绿地系统生态服务功能货币价值。‘(2)本研究建立了成都市中心城区绿地系统三维绿量、叶面积、固碳释氧、降温增湿、滞尘、吸收S02的物理量计算模型,得出每年各指标生态服务功能价值指标物理总量为:吸收C022.62×106t,释放021.9×106t,降温增湿1.19x106亿kj,滞尘6.63X10‘t,吸收S023515.8t。(3)本文通过估算,得出2006年成都市中心城区绿地系统生态服务功能价值指标价值量为8.01X109元,其经济价值显著。其中:吸收cot的价值为6.41X107元,占O.8%;释放02的价值为9.74×108元,占12.15%;降温增湿的价值为6.96×109元,占86.88%:滞尘的价值为1.37×107元,占0.17%;吸收S晓的价值为2.7X10+元。(4)各生态服务功能各评估指标价值差异显著。在本研究中,成都市中心城区绿地系统降温增湿的生态服务功能价值最大,各评估指标价值由低到高依次为吸收S02的价值<滞尘的价值<吸收COz的价值<释放02的价值<降温增湿的价值,其中释放02和降温增湿的价值所占比重极大,其价值之和达总价值的99%。(5)2006年成都市中心城区绿地系统建设投入管护费用2.81×108万元,建设费用2.81x109万元,土地费用2.II×1010万元,总计投入2.42X1010元;2006年成都市中心城区绿地系统建设投入的回报率为33.1%。(6)讨论了城市绿地系统生态服务功能价值补偿的必要性和可行性,为政府落实补偿政策,维护城市生态环境提供了参考。城市绿地系统生态服务功能价值评估可以将生态功能价值的外部性问题内部化,激励生态建设者和保护者的积极性,加大政府和公众对城市绿地系统建设的投入,促进城市生态环境的保护l工作,实现社会、经济、生态环境的可持续发展。笔者希望通过本文的研究结果能够为政府决策提供有益的启示和参考,加深公众对生态环境保护和建设的了解,为西部地区的城市化进程和经济、社会与环境的协调和可持续发展提供思路:关键词:城市绿地系统生态服务功能价值货币评估IIResearchonEstimatingtheEcologicalServiceValueoftheChengDuCentralUrbanGreenSpaceSystemWangCuiJuan(1andscapearchitecture)DirectedbyGaoSuPingABSTRACTThispaper,basedollanalyzingtheresearchsituationofestimatingtheecologicalservicevalue,hasdiscussedthenecessityofestimatingtheecologicalservicevalueofurbangreenspacesystembyusingttIeexternalitytheoryfromtheaspectofeconomies.Andwehaveselectedtheindexestheandconslructedeconomicestimationsystembasedonthespecificweather,eco-environment,societyandvalueofChengducentralenvironmentinChengdu.Then,wehavemeasuredthedataoftheindexes,andconstructedtheestimationmodelofecologicalserviceurbangreenasspacesystem,andgreenspaceestimatedthevalueofitforthefirsttime.By(1)We(2)Weresultsashaveconstructedtheanalyzingtheresult,theconclusionsestimationsystemofecologicalservicevalueoperated.Andthequantitymodelofthefollows:ofurbansystem,whichisspecificandeasierestimationsystemcouldreflectthevaluenotably.3demonicalgreenmount,theleaf-area,haveconstructedthephysicalabsorbingC02,releasingOz,absorbingheatenergy,fⅨAngdustandabsorbingSOz,andfiguredoutthe1.19×10’billionabsorbingC022.62×106t,releasin9021.9×100t,absorbingheatenergykj,fixingdust6.63×104t.andabsorbingSCh3515.8t.(3)We10havefiguredoutthattheecologicalservicevalueofChengDucentralurbangreenspacesystemis8.01×10’yuan.whichisnotable.Theresultasfollows:thevalueofabsorbingC02is6.41×yuan,takes0.8%oftotal;thevalueofreleasing02is9.74×1矿yuan,takes12.15%;thevalueof1.37×1O’yuan,absorbingheatenergyis6.96×10’yuan,takes86.88%;thevalueoffixingdustistakesO.17%;thevalueofabsorbingS02is2.7×106yuan.(4)Thedifferenceoftheindex罄’valueisnotable.Thevalueoftheabsorbingheatenergyisthemaximum,andthesequencefromthelowtothehi曲isasthevalueofabsorbingS02<thevalueoffixingdust<thevalueofabsorbingC02<thevalueofreleasing02<thevalueofabsorbingheatenergy.Andthevalueofreleasing02andabsorbingheatenergytakes99%oftotal.(5)TheinvestmentofurbangreenspacesystemofChengduin2006asfollows:thecostofadministrationis281,450,000yuan,thecostofconstructionis2,814,590,000yuan,andthecostofthelandis21,109,460,000yuan.SothetotalcostoftheChengducen打alurb锄greenspaceeonslructionis24,205,500,000yuan,andthereturnrateis33.1%.(6)TheoUtthepaperhasdiscussedthenecessityandfeasibilityofthecompensatorymechanismoftheadvisesforthegovernmenttoCalTyecologicalservicevalueofurbangreencompensatoryandprotectthespacesystem,andprovidedurbaneco—environment.ThespaceestimationofecologicalservicevaluecouldinternalizetheextemaIcost,andstimulatetheenthusiasmoftheecologyconstructorandprotector’andincreasetheinvestmenttotheurbanfromthegovernmentandpublic,andadvancetheworkofprotectingthesystemgreenurbaneco-environment,andfinally,achievethesustainabledevelopment.ThewriterhopethattheconclusionsI!Iofthisresearchcouldprovidethebenefitadvisetothegovernment,andimpressthecomprehensionofprotectingeco-environment,andprovideamethodfortheurbanizationandsustainabledevelopment.Keywords:urbangreenspacesystem;ecologicalservicevalue;valueestimationIV论文独创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,学位论文中不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得四川农业大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。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了谢意。研究生签名:砘絮踊乱w彤年6月谘日关于论文使用授权的声明本人完全了解四川农业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意四川农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。研究生签名:刃育娟跏g年莎月形日导师签名:塌南刁砉尊一占日璐1绪言地球上的生物圈及生态系统是一种复杂的生命支持系统,是人类赖以生存和发照的物质基础。在这人类惟一的家园中,人类索取着生存所需的各种自然资源,包括各种实物型的生态产品如食物,工农业生产用品(木材、药材、饲料)等,以及更多类型的非实物型生态服务。由于这些非实物型的生态服务往往间接的影响人类的经济、生活,其经济价值并不能通过商业市场反映出来,因难以量化反映其价值而往往被人们所忽略。但这些非实物型生态服务却占生态系统提供的服务的绝大部分,为人类带来了巨大的福利,存在着巨大的经济价值。自然的贡献究竟有多大?从某种意义上讲,这种贡献的价值是无法估量的。如果没有肥沃的土地、淡水,可供呼吸的空气,全球的经济就会很快崩溃。但这种无法估量使政府和相关机构在决策时往往忽略了这些自然资源的贡献。因此,需要用更有具体的数字来帮助决策者避免做出不可持续性的经济决定,也可以提高公民的环保意识,进而从各方面达到保护环境,实现可持续发展。然而,在市场主导下的经济和生活中,人类在对生态系统的开发利用中往往只注重生态系统服务的直接价值,而忽略了其间接利用价值和非利用价值,因而在决策中常常不考虑经济活动中生态系统和生态服务的价值,缺乏对生态系统服务功能价值的应有保护。而在所有的生态系统服务功能价值当中,与人们生活最为息息相关的便是城市绿地系统的生态服务功能价值,对于处于城市化进程加速的今天尤其重要。城市绿地系统不仅为公众的生活提供了舒适的环境,优美的景观,更是为城市生态系统的平衡和良好的生态环境提供了保证。成都市的绿地系统经过多年来的建设以及2003-2020年规划,已经形成了较好的结构,发挥着巨大的生态效益。在此基础上,评估其生态服务功能价值能在为政府决策提供依据的同时,让公众了解城市绿地系统的价值,具有极大的现实意义。2综述2.1相关概念2.1.1城市绿地系统的内涵及类型绿地(greenspace)一词,各国的法律规范和学术研究对它的定义和范围有着不同的解释,在西方城市规划概念中与之相对应的是开敞空间(openspace)。尽管世界各国对开敞空间(或绿地)的定义不尽相同,但都强调了城市中的自然属性,即它们都是为保持、恢复或建立自然景观的地域。我国的绿地概念可以认为是狭义上的开敞空间。所谓“绿地",《辞海》释义为“配合环境,创造自然条件,适合于种植乔木、灌木和草本植物而形成一定范围的绿化地面或区域。"陶青等则将城市绿地定义为城市绿地泛指城市区域内一切人工或自然的植物群体、水体及具有绿色潜能的空间,它构成城市系统内唯一执行自然的“纳污吐新”负反馈调节机制的子系统,是优化城市环境保证系统整体稳定性的必要成分。城市绿地系统,是由一定质与量的各类绿地相互联系、相互作用而形成的绿色有机整体,也就是城市中不同类型、不同性质和规模的各种绿地(包括城市规划用地平衡表中直接反映和不直接反映的),共同组合构建而成的一个稳定持久的城市绿色环境体系。我国国家建设部则将城市绿地分为5大类:公共绿地、生产绿地、附属绿地、防护绿地和其他绿地。由此可见,城市绿地系统是一个由植被、水体等组合而成的有机整体,属于城市生态系统的一个重要组成部分,对城市生态环境平衡具有重要的作用。2.1.2生态系统服务功能的内涵及类型什么是生态系统服务功能?这是评估生态系统服务功能价值所需解决的首要问题。生态系统服务功能这一概念在国外于20世纪70年代就已经有学者提出了相关了论述,经过近30年的发展和完善,人们对生态系统服务功能的内涵已经基本取得共识。Holdren和Ehrlich…提出了生态系统服务功能的概念,并探讨了生态系统服务2功能的内容与生物多样性之间的关系以及能否用先进的科学技术来替代生态服务功能等。Daily等乜1将生态系统服务功能定义为:生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成的、维持人类生存的自然环境条件及其效用。它是通过生态系统的功能直接或间接得到的产品和服务,这种由自然资本的能流、物流、信息流构成的生态系统服务功能和非自然资本结合在一起所产生的人类的福利。欧阳志云等D1则将生态系统服务功能定义为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。它不仅为人类提供了食品、医药及其他生产生活原料,更重要的是维持了人类赖以生存的生命支持系统,维持生命物质的生物地化循环与水文循环,维持生物物种与遗传多样性,净化环境,维持大气化学的平衡与稳定。Costanza等H1综合了已有的不同的研究和结果,在英国(nature》杂志上发表了“全球生态系统服务价值及自然资本"一文,将全球生物圈分为远洋、海湾、海草/海藻、珊瑚礁、大陆架、热带森林、温带/北方森林、草原/牧场、潮汐带/红树林、沼泽/洪泛平原、湖泊/河流、沙漠、苔原、冰N/岩石、农田、城市等16个生态系统类型,并将全球生态系统服务功能分为气体平衡、气候调节、干扰调节、水文调节、水利供应、保持水土、控制侵蚀、养分循环、废物处理、种子传布与传粉、生物防治、避难所、食物生产、原材料、生物多样性、休闲娱乐、文化等17大类。生态系统服务功能的科学定义和分类,为科学地评估生态系统服务功能价值提供了基础。在此基础上,学者们借鉴生态学、哲学、经济学、社会学等多个学科的理论和方法,探讨了生态系统服务功能价值评估的方法并应用于实践。2.1.3生态服务功能价值的构成对生态系统服务功能的经济价值构成的分析和科学分类是进行生态系统服务功能价值评估研究的基础。国内外的学者在此方面做出了大量的探讨与研究。Pearce等隋1提出了环境资源的总经济价值理论,该理论认为环境资源的总经济价值包括利用价值(直接利用价值和间接利用价值)、存在价值和选择价值(包括个人将来的利用价值、其他人将来的利用价值和子孙后代将来的利用价值)。McNeely等阳1将生物资源的价值分为直接价值和间接价值,直接价值又分为消耗3性利用价值、生产性利用价值;间接价值又分为非消耗利用价值、选择价值和存在价值。Turner等口’在论述湿地的效益及其管理时,将湿地效益的总经济价值分为利用价值(直接利用价值、间接利用价值和选择价值)和非利用价值(存在价值和遗产价值),并论述了各类价值的评估方法。Pearce等、McNeely等、Turner的自然资本的价值分类研究构成了生态系统服务价值研究的基础。联合国环境规划署的生物多样性价值划分陋1、Barbier的环境经济价值分类悖1、经济合作与发展组织的环境资产的经济价值分类n们、以及我国生物多样性国情研究报告中生物多样性的价值分类都以上述分类为基础,并且与其基本相同。现在,一般认为生态系统服务功能的总经济价值(TEV)包括利用价值(UV)和非利用价值(NUv)两部分,利用价值包括直接利用价值(DUV,直接实物价值和直接服务价值)、间接利用价值(IUV,即生态功能价值)和选择价值(ov,即潜在利用价值),非利用价值包括遗产价值(BV)和存在价值(CV)n¨。其中间接利用价值主要包括生态系统发挥生态效益,保护全球生态环境的部分,如固碳释氧、防风固沙、涵养水源等价值。本文则在此分类基础上,主要研究城市绿地系统的生态服务功能间接利用价值。对生态系统服务的经济价值构成的分析和科学分类是进行生态系统服务经济价值评估研究的基础。现有的评价技术比较容易区分利用价值和非利用价值,但由于选择价值、遗产价值和存在价值之间存在一定的价值重叠,因此将它们分开是困难的。现有的经济价值分类框架也不是尽善尽美的,可能并没有包括生态系统价值的所有类型,特别是人类尚不知晓的生态系统的一些基础功能的价值。2.2生态系统服务功能价值评估方法2.2.1外部性理论外部性是环境经济学中最基本的概念,环境经济政策的最主要的目标之一就是要最大限度地减弱以致消除外部不经济性的影响。自1910年马歇尔提出了“外部经济”、“内部经济"这一对概念之后,很多经济学家对外部性进行了定义。有的从现象出发,4认为外部性就是污染、交通堵塞等现象,如W.J.Baunol和W.E.Oates认为外部性是一方对另一方的影响且涉及那些未支付的效益和损失。有的从福利角度来进行定义,如J.E.Stiglitz认为外部性就是未被市场交易包括在内的额外成本或收益,Mankiw则认为外部性是一个人的行为对他人(旁观者)福利的影响。大多数经济学家使用效用函数和生产函数来进行定义,马中(1999)认为,外部性是在没有市场交换的情况下,一个生产单位的生产行为(或一个消费者的消费行为)影响了其他生产单位(或消费单位)的生产过程(或生活标准),也就是说,如果:Fi=f(Xil,Xi2,Xi3,…,Xmi,Xjn)i≠j,则可以说生产者(或消费者)j对生产者(或消费者)i有外部影响。当然,“外部性’’本身是一个中性的概念,其表现有正有负,即外部性可以分为外部经济性和外部不经济性。前者是指i由于Xjn的存在而受益,因此,i希望j能增加Xjn,如上游植树造林使下游受益,这是社会效益大于私人效益;相反,外部不经济是指i由于X的存在而受损,因此i希望J能减少X,此时边际社会成本大于边际私人成本,环境污染就是一种典型的外部不经济。这种外部不经济性消耗了大量的环境资源,导致了资源配置的非效率,因此需要通过各种方法将外部性内部化。所谓的外部性的内部化,就是使生产者或消费者产生的外部费用,进入它们的生产和消费决策,由它们自己承担,从而弥补私人成本与社会成本之间的差额,以解决外部性问题。对于自然资源价值的内部化,可以采取各种法规或市场激励措施,最常用的手段是采用庇古税(PigovianTaxes)。征收庇古税,就是根据生产者(或消费者)对自然资本的使用情况,用税收来弥补私人成本和社会成本之间的差距,使二者相等n铂。2.2.2生态系统服务功能价值评估方法目前,生态经济学中还没有统一的关于生态系统服务功能货币化的方法,而是参照福利经济学中的一些方法。这些方法虽然可以应用于较为宽广的领域,但是对于生态系统这一特殊的研究对象,仍然具有很大的局限性,从而大大地限制了评估和货币化的精确性和有效性。尽管如此,鉴于没有较此更为科学的方法,现主要采用以下4类经济学评估方法:市场价值法、非市场价值法、条件价值法、集体评价法n副。市场价值法,用于可以直接在交易中体现的价值的评估,主要适用于物质产品生产服务功能和信息服务功能和一些调节性服务功能的评估。n钔其主要局限性表现为:5生态系统是一个复杂的动态的系统,各组成部分之间的关系并非简单的线性关系,使生态系统的供应水平难以预测n51;其价值的评估主要依赖于市场,市场的变动对生态系统服务功能价值的评估有着巨大的影响,从而影响评估结果的可信性n引。但是,相对于其他的方法,该方法仍是应用最多且最有说服力的方法。非市场价值法,主要用于一些没有市场价值的价值评估,一般需要借助一些间接的辅助方法和措施。主要有以下3种方法:替代成本法(Replacementcost,RC),主要评估可以通过人工系统进香替代的生态系统服务;旅行费用法(Travelcost,TC),主要评估通过旅行体现的一些生态系统服务,旅行的费用可以看作生态系统服务内在价值的体现;享乐价值法(Hedonicpricing,HP),主要通过人们为相关产品支付的意愿评估生态系统的服务价值。但是这些方法均有自身的局限性。替代成本法在使用时的关键问题是对需要修复或替代的生态系统的特征进行精确的定义,否则容易出现替代的不完善性,并且由于是大多数人的支付意愿才有效,一些贫困地区的生态系统得不到保护n71。旅行费用法则存在一系列的问题n钔,由于评价结果受不同分析者的影响,使得到的结果的代表性难以把握口71。享乐价值法由于缺乏一些现实的交易,参数的选择存在很大的问题n引。条件价值法(Contingentvaluation,CV),主要用于评估假象市场体现的生态系统服务,通过对不同状况的描述,然后进行社会问卷调查。该方法曾在美国用于1600多项关于环境政策方面的研究,在生态系统服务价值评估中也常使用。但是,在其应用过程中也存在局限性,如问题设计的合理性n71、调查对象的选择等均会对其评价结果产生影响,从而使结果容易存在各种偏差。集体评价法(Groupvaluation,GV),认为社会政策应该由社会公开辩论决定,而不是由基于个人偏好的单独测定和加和来决定。这样的方法可以增加社会对评价结果的认同和接受程度,增加了社会平等性和政治合理性,越来越受到重视n引。但是现在这一方法还不是很成熟,而且应用得较少,并且这样的成本较高。由上可以看出,无论哪一种方法均有自身的优点和局限性,而生态系统服务功能的评价通常又依赖于这些评价方法,从而导致了可比性下降。并且由于经济学并不能完全的概括自然界的变化,同时也导致了价值评估结果差距甚大。62.3生态系统服务功能价值评估研究现状2.3.1国外生态系统服务功能价值评估研究现状国外学者在生态系统服务价值货币评估进行了大量实践。Costanza等H1综合了已有的不同的研究结果,在英国(nature》杂志上发表了“全球生态系统服务价值及自然资本"一文,将生态系统服务功能分为气体平衡、气候调节、养分循环、生物多样性、文化等17大类,并得出湿地生态系统的生态服务功能最强,计算出全球生态系统服务功能价值为3.3×1013美元,为全球GDP的2倍。Costanza的这篇论文在发表后引起了强烈的反响,许多不同的生态学家和经济学家也在不同的杂志上发表了自己不同的看法。尽管后来Costanza也发表文章承认该文在估算上也存在许多的不足,但仍不失为一次具有重大意义的尝试。Pimentel等n33对国际上有关生态系统服务功能价值的研究结果进行了汇总分析,估算出世界生物多样性在废物处理、土壤形成、碳氧循环等18个方面的的经济价值为每年2.928×1012美元,仅为Costanza等所估算的结果的1/10。可见,在生态系统服务功能价值评估的误差很大,其精确性仍待提高。Costanza等人对全球生态系统服务功能价值进行评估的同时,关于森林、湿地、水系统等有着特殊价值和意义的生态系统服务功能价值的研究也没有停止。Barbier等于1991年就指出,由于对森林生态系统价值的不了解,对其进行了破坏性的滥砍滥伐和过度利用,导致森林生态系统遭受了极大的破坏。其他的研究如Adger等∽1对墨西哥森林的价值评估进行研究并提出了政策建议;Peters等口玎对亚马逊热带雨林的非木材产品价值的评估;Tobias等恤1和Maille等例对热带雨林的生态旅游价值的研究;Hanley等对森林的景观和美学价值的研究。湿地作为生态系统服务功能最高的生态系统,是地球上最重要的生态系统之一,为人类提供着多方面的利益。关于湿地的研究开展得较早,Turner阱1对湿地的总经济价值进行了论述,Barbier瞄1对热带湿地环境功能价值的研究。对于巴西Pananal这一南美洲中心的热带季节性湿地,Costanza等H3估算的价值为每年约1万美元/hm2,而Sieidl等担63用更为详细和精确的数据重新计算出来的价值为每年5839美元/hm2,相当于Costanza等的一半,从此也可见生态系统服务功能价值评估在大范围上的精确度还是较低的。72.3.2国内生态系统服务功能价值评估研究现状近几十年来,我国对于生态系统服务功能的价值评估也开展得较多,所涉及的生态系统也几乎涵盖了所有的生态系统,为全球生态效益价值的评估及我国相关政策的决策做出了巨大的贡献。毕绪岱等∞1和侯元兆等豳1评估了森林生态系统的服务功能价值。欧阳志云等嘲阐述了生态系统服务功能的含义,系统地分析生态系统服务功能的研究进展与趋势,生态系统服务功能价值的评估方法,并探讨生态系统服务功能及其与可持续发展研究的关系。赵景柱等例对生态系统服务的物质量评价和价值量评价这两类评价方法进行比较,结果表明,采用物质量和价值量两种不同的方法对同一个生态系统进行服务评价,往往会得出不同甚至相反的结论;对于不同的评价目的和不同的评价空间尺度,这两类评价方法的作用是有较大区别的,同时这两类评价方法在一定意义上又是互相促进和互为补充的。孙刚啪1则分析了生态系统服务的核算方法。欧阳志云等D嵋研究中国陆地生态系统在有机物质的生产、CO:的固定、0:的释放、重要污染物质降解,以及在涵养水源、保护土壤中的生态功能作用,然后再运用影子价格,替代工程或损益分析等方法探讨了中国生态系统的间接经济价值,并对其进行了初步分析。谢高地等口21发表文章阐述全球及我国的生态系统服务价值研究进展,并提出了今后研究的发展趋势。我国也对地球生物圈中各类型,如森林、草地、水体、湿地、城市绿地系统等生态系统服务功能价值评估等方面进行了有益的尝试。森林生态系统的服务价值研究是我国开展较多的一种类型。靳芳等㈨讨论了森林生态系统服务功能价值评估中的一些问题。靳芳等嘲3在利用Costanza等提出的全球生态系统服务功能评价指标的基础上,估算出我国森林生态系统服务功能的总价值为3.06x1012元,其中直接经济价值和间接经济价值分别为1.92X1011和2.86×1012元,间接经济价值是直接经济价值的14.94倍。鲁绍伟等D51研究结果表明我国森林每年减少土地废弃的总经济价值为6.24×i012元;每年减少的土壤N、P、K损失的经济价值为4.53×i011元;每年减少淤积泥沙的经济价值为1.37×109元;以森林为主的森林生态系统每年减少土壤侵蚀的总经济价值为4.55X10¨元。吴刚等m1研究结果表明长白山森林系统1999年的服务功能价值达3.38x1012元,其中涵养水源是最重要的生态功能,占66%。许信望口力估算安徽省森林生态系统服务总价值约为每年3.56X10¨8元,约占全国森林生态系统总价值的3.04%,其中营养循环的贡献最大(约占42.08%),生态效益、经济效益和社会效益分别占总价值的74.13%、19.67%和6.2%。黄平等∞1评估广东省森林系统总体服务价值达3.74Xi010元,其中经济林提供的价值为5.93×108元,只占总值的1.58%。在草地生态系统的研究上,赵同谦等啪1评估我国草地地生态系统6类服务功能的年生态经济价值分别为2.28X10加、6.92X10m、6.57X10儿、2.2821010、8.32X10m和2.46X10m元人民币,6类功能的总价值为8.8X1011元。谢高地等呻1评估青藏高原天然草地生态系统每年提供的生态服务价值为2.57×1011元,占全国草地生态系统每年服务价值的17.68%。在水体生态系统的研究上,周祖光H订等估算出海南岛水体生态系统服务功能的直接价值为5.22109元,间接价值为2.3×109元,合计总价值为7.59Xi09元,为2002年海南省国内生产总值(GDP)6.24X1010元的12.16%。在湿地生态系统的研究上,李建国等H21评估了白洋淀湿地,经过计算,该湿地生态系统服务功能的总利用价值为每年7.17X1012元,其中,直接利用价值为3.46×1012元,间接利用价值为3.71X1012元。李加林等H31研究表明,杭州湾南岸互花米草盐沼生态服务总价值为1.045X108元。其中,直接经济价值为0.06X108元,间接经济价值为0.985X108元间接经济价值是直接经济价值的16.42倍。赖亚飞等Ⅲ1对吴旗县退耕还林的建设效果进行了评价,核算出其总生态价值约为24.8亿元,为黄土区退耕还林工程建设效益评价提供了参考。李秉略等H朝评估贵州省防护林资源生态效益理论价值为198.02亿元,而2005年现实支付能力为53.4654亿元,平均现实支付能力为4600元/hm2,只占理论评估值的27%。2.3.3城市绿地系统生态服务功能价值研究现状城市化进程中,城市绿地系统对于维护城市生态平衡和可持续发展起着至关重要的作用。城市绿地系统生态服务价值的评估,具有实践意义和长远意义。荆克晶,鞠美庭等m1以长春市为例详细论述了城市绿地生态系统生态服务价值,计算了其绿地生态系统的有机物生产、维持碳氧平衡、营养循环、水土保持、涵养水源、净化空气和防治病虫害等功能的价值。评估结果为:每年长春市的乔木生态系统服务价值为4.864Xi09元,灌木林为5.23×104元,草地为2.918X107元,总价值为5.461Xi0'9元。宋莉娟等n刀的结果显示:铜陵市2003年的生态系统服务功能的价值为6.43X10¨元,为当年GDP的62%;经生态价值系数调整后的生态系统服务功能的价值为2.75X1011元,为GDP的21%。侯小阁等H81对长春市水生态系统的5项服务功能进行估算累加,可以得出目前长春市水生态系统服务每年价值在6.25×1012元之上,比1990年的水生态系统服务价值有所削减。徐俏等汹1以广州市为例,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,并在GIS平台上制定出其服务功能空间分级分布图.其结果表明广州市城市生态系统服务功能总价值为2.02×1010元.如果考虑生态系统的直接经济价值,广州市不同类型生态系统的价值排序为:湿地>经济林>农田>针叶林>草地>针阔混交林>灌木林、疏林>阔叶林.如果仅考虑其生态服务功能价值(即不考虑直接物质产品价值),则排序为:湿地>林地>草地>农田。宁龙梅,王学雷等咖1:以武汉市为例,利用从1996年和2001年TM数据中获取的景观数据,估算了武汉市生态服务价值并分析了景观之间的转化所引起的生态服务价值的变化。结果表明:研究区域生态服务价值总量变化不大,2001年比1996年只下降了3.68×107元,但各景观生态服务价值变动很大,其中库塘生态服务价值增加了2.38×108元,河流的生态服务价值减少2.33X108元,其变化率分别达到40.74%和一9.16%;由于河湖被占用所造成的生态服务价值损失达到9.891X107元,城市建设占用其它景观类型所带来的生态服务价值损失达到9.90X107元,这说明建设用地的发展对其他自然景观占用已经影响到了武汉市生态系统服务功能发挥。总体而言,我国在生态系统服务功能价值的估算方法和实践上均进行了探索和研究,为今后的研究和实践提供了经验和方法。就各类型的生态系统服务功能价值而言,森林生态系统的研究较其他类型生态系统的研究多,主要因为森林生态系统服务功能强大,已有研究较多,指标体系和估算方法更为成熟。就评估方法而言,只要通过以下两个途径:一是利用Costanza等已有的研究成果,根据研究对象的面积求得其价值,这一途径较为简单,但Costanza的研究为全球范围,其精确性也尚待考究,可能导致最后评价结果可能与实际价值差异巨大;二是通过实地测量将可数量化的物理量转化为货币量,一些不能数量化的定性指标利用数学分析、调查等方法转化为货币量,这一途径所得到的结果更为精确和具有说服力,其缺点是工作量大,对于大面积的价值评估不太现实。现在研究中也有采用二者折中的方法,利用一部分已有的研究成果,结合自己的数据,求得研究对象的服务价值。103目的和意义随着全球范围内特别是我国城市化进程的加快,城市生态系统正承受着日益巨大的压力,环境污染、人口拥挤、资源短缺等都成为了制约城市发展的瓶颈。如何有效地缓解进而最终解决这些困境,国内外的研究人员均做出了孜孜不倦的努力,通过他们的努力,我们知道通过建立能够较佳的发挥生态服务功能的城市绿地系统可以在较好的缓解城市环境问题,维持城市生态系统平衡。因此,各地政府都投入了大量的人力物力进行城市绿地的建设,但与此同时,又面临着另一个困境:如此巨大的投入,是否物有所值?怎么来评判绿地系统建设的投入与收益?怎样让公众能够接受、理解政府的行为并提高环保意识?政府行为与公众之间的沟通,需要一座桥梁——对城市绿地系统生态服务功能价值的评估。我国对城市绿地系统生态服务功能价值的评估多集中于一些大城市,如广州、武汉等,而西部地区还尚未有此方面的研究。同时,通过长期的建设,成都市中心城区绿地系统已形成了较大的规模和良好的结构,其发挥的生态效益也日益受到社会和公众的认可。但这还不能直观而有效地反映成都市中心城区绿地系统的生态服务功能价值,尤其是其生态功能价值,仍需在此方面加以研究和评估,为政府决策和公众认知提供基础。在此背景之下,笔者通过本研究,立足成都市中心城区所处的特殊的气候、植被等条件,探讨如何客观、有效地评估城市绿地系统的生态服务功能价值,并估算出成都市中心城区绿地系统的生态服务功能价值,为将来的进一步研究打下基础,以及为政府的决策提供依据。4研究区概况4.1成都市概况4.1.1基本概况成都市是I四)ll省省会,历史文化名城,西南地区的金融、商贸、科技文化中心和交通、通讯枢纽,中国西部重要的旅游中心城市。成都市位于四川省中部,四川盆地西缘,幅员总面积为12390km2,其中主城区面积2176km2,中心城区面积421km2。地貌类型多样,平原、丘陵、山地均有,以平原为主。流经本市的河系有岷江、沱江两大水系。流经城区的河流有府河、南河和沙河,它们源于岷江内江水系的柏条河和走马河。成都城区位于成都平原的中心。成都平原系岷江上游长期冲积形成,因此土壤为冲积土,土质肥沃,适宜植物生长。4.1.2气候特点成都市属中亚热带地区,具亚热带湿润季风气候特征。由于受特有的地形条件及大气环流的影响,气候特点是季风气候明显,冬无严寒,夏无酷暑,四季分明,秋短夏长。全年风速小,日照少,气压低,湿度大。春季气温回升快,但不够稳定,夏季雨水集中,常有局部洪涝;秋季降温快,阴雨天气偏多;冬季霜冻较少,干冬现象较普遍。年平均气温16.2~16.7"C,一月平均气温5.3~5.8"C,七月平均气温25.3~25.7℃。年降水量平原区900mm~1260m。年平均相对湿度81"---84%。多年平均日照时数1042.2---,1413.9h。全年无霜期278"-284d。主导风向是北偏东,年平均风速1.1m/S。这一气候条件有利于本地区植物的生长和发育。4.1.3植物资源成都市自然生态环境多样,生物资源十分丰富。成都植物资源多样性特点明显,特有种属丰富,高等植物约为3000种,其中裸子植物53种,被子植物2699种。珍稀植物全市有46种。其中一级保护植物有珙桐(Davidiainvolucrata)、水杉(Metasequoiagf即tostroboides)等;二级保护植物有连香树(Cercidiphyflumjaponicum)、杜仲(Eucommiaulmoidesoliv)、银杏(Ginkgobiloba£.)、水青树(TetracentronsinenseOily.)等;三级保护植物有天麻(GastrodiaelataBL)、黄连(CoptischinensisFranch)等。城市栽培植物种类丰富,可利用资源丰富,引种驯化植物众多,成都市园林植物己达2798种,隶属193科802属。城区古树名木有银杏、皂荚(GleditsiasinensisLam)、罗汉松(PodocarpusmacrophyllUS)、紫薇(£.indica)等38种,1576株暗¨。124.1.4成都市绿地系统概况进入新世纪以来,成都市的城市规模急剧扩大,城市建设飞速跃进,园林绿化更是有了跨越式的发展,建成了三环路道路履带及两侧的生态绿化带、西沿线绿带、浣花溪公园等大型绿化项目,也在城区建成了大量绿化广场和小型公园绿地。2003年对全市绿化进行了详细普查,并结合卫星遥感资料进行研究,基本查清了城市绿化现状。至2004年4月,成都市中心城区(绕城高速以内)绿地总面积已达8328.64ha,绿地率29.34%,绿化覆盖率32.1496,人均公园绿地6.03m2;至2005年12月,中心城区绿地面积达9381.9825ha。成都市中心城区内各区各类型绿地面积见表4-1。在成都市2003-2020远期绿地系统规划中,依据生态学相关理论,规划了两核、两圈、两带、两网、多廊的点、线、面相结合的绿地系统,并采用了乡土植物和生态效益较佳、观赏效果较好的植物材料,为创造成都市良好的生态环境打下了坚实的基础。成都市绿地系统中,主要的植物材料包括骨干树种、重点观赏树种、主要绿化树种3大类200余种植物。4.2研究范围的选择就广义上的城市绿地系统而言,包括了城市周边的森林、城乡结合部绿地以及城区内绿地和水体。但结合成都市的具体情况,成都市周边的森林面积广阔,虽然对整个系统具有不容忽视的作用,但对于城区的主体部分的生态环境改善影响有限,且其评价体系和方法更多的属于森林生态系统;城乡结合部其生态环境与市区内也有较大的差异,与本研究目的不够吻合;而成都市内的水系,虽然得到了极大的改善,但其生态服务功能的效益与地面植被的效益仍有很大的差异,且其评价体系亦与地面植被相差甚远。因此,本研究将研究范围定位为:成都市中心城区(绕城高速以内)的绿地系统的地面植被部分。13表4一l成都市中心城区绿地统计表(截至2005年12月)Table4—1theareaofChengducentralurbangreenspacesystem单位:公顷(ha)1.公共绿地Publicgreenspace1050.2476.2427.1401557.2175.63087.51)公园park452365.1288271.6356.678.51811.72)街旁游园Gardenbesideroad598.4111.1139.1129.4200.697.21275.82.道路绿地Road86.739.220.377.965.4184483.4greenbelt213.1‘159.3362.1550.23.单位附属绿地279.3144.91709Subsidiarygreen4.居住区绿地Residentialgreen90.2104138.9422.5161.560.2977.35.生产绿地Productionofgreen58.9162.8164.8226.5276.4174.11063.56.防护绿地36.95570.8130.6278.618.6590.6Protectiongreenbelt7.风景林地Landscape914304252.61470.7合计total2450.21300.511941808.71871757.59382145研究内容5.1样地及树种选择成都市中心城区(绕城高速以内)绿地面积达9381.9825ha,各不同地区温度、湿度、土壤、污染、空气质量等均各不相同,生态环境质量具有一定的差异。选择的样地能代表成都市中心城区(绕城高速以内)内的小环境和绿地所发挥的生态效益,是本研究的是否能科学的估算其货币价值的关键。成都市园林植物已达2798种,如果对所有植物的生态效益均实测和计算,将是一个浩大的工程,且成效也不一定显著。有选择的挑选一些具有代表性的常用的园林植物来估算成都市中心城区绿地系统生态功能货币价值,是十分必要的。5.2评估指标选择Costanza等人在“全球生态系统服务价值及自然资本"一文,将全球生态系统服务功能分为气体平衡、气候调节、干扰调节、水文调节、水利供应、保持水土、控制侵蚀、养分循环、废物处理、种子传布与传粉、生物防治、避难所、食物生产、原材料、生物多样性、休闲娱乐、文化等17大类,而在这每一大类中,根据不同的情况又可分为不同的小类,如气体平衡可具体为吸收二氧化碳,释放氧气,调节空气中氮的含量等指标。同时我们还应注意到并不是所有的生态系统均具有上面所述的所有服务功能,在不同的生态系统中其服务功能也有较大的差异。在如此纷繁而庞大的指标之中,如何结合本研究对象的自然、地理、植被、人文、社会和经济特点,选取适宜的具有可操作性和代表性的指标,建立能够充分体现成都市城市绿地系统生态服务功能货币价值的指标体系是本研究的一个重要内容。5.3评估指标物理量计算在选择出适宜的指标,建立指标体系的基础上,如何将这些指标的物理量进行量化是本研究的另一个重要内容。各项指标的评价,通常可以采用定性的或者定量的方法来衡量,但是定性的评价只可以在性质上对指标对象加以描述,具有一定的局限性。鉴于本研究是对绿地系统生态服务功能货币价值的评估,对所选择的指标进行定量的分析必不可少,评估指标物理量的计算对于评估结果也至关重要。如何将这些物理量合理地量化,也是本研究面临的一个难题。一般而言,一些指标如二氧化碳的吸收量,受多个因素的影响,在测量的方法和仪器上也具有一定的限制,从而影响了所测数据的准确性。本研究针对不同的评估指标效益,结合现有的方法和仪器,建立模型,在此方面做了一定的探索。5.4评估指标货币量计算如前所述,各指标的货币量的计算的方法多种多样,各方法之间既有区别又有联系,针对不同的指标,方法也不同。同时,在采用不同的方法对评估指标货币量进行计算时,可能会因为相关概念的交叉而导致重复估算的发生。另外,尽管生态的观念已渐渐深入人心,但现实与人们对生态系统的服务功能支付货币进行补偿的要求还有一定的差距,是否愿意支付,支付多少,怎么支付都是尚待解决的问题。本项工作目的是在已建立的指标体系和各评估指标物理量计算的基础上,结合成都市的社会、经济、人文特征,采用科学的经济评估方法,估算出人们可以接受、在未来可以以此为基础进行支付和决策的生态服务功能价值货币量。6研究方法与技术路线6.1研究方法6.1.1试验点的选择方法样地的选择需要能够代表成都市中心城区(绕城高速以内)绿地的主要特征,包括所处的小环境、主要植被、植物配置方式等方面均在考虑范围之内。所选研究树种需是在成都市具有代表性的常用植物,能够反映成都市中心植被的生态效益。样地和树种选择的主要方法是在查询相关资料的基础上,对成都市中心城区(绕城高速以内)的绿地进行实地勘察,最后选定具有代表性的公园、道路绿地和防护绿地作为样地。本研究中所使用的模式林数据主要取自成都市浣花溪公园、清水河公园、塔子山公园和活水公园等城市大型绿地,以及主要的道路绿地和具有代表性的防护绿地。这16样选择一方面考虑到所选择的模式林具有一定的规模,植物的种类和数量较多,其植物配置与成都市中心城区绿地的配置较为一致,所使用植物也近似,而且其已建成一定的年限,大部分植物已成活并正常发挥其生态效益;另一方面其位置位于成都市中心城区不同部位,能体现整个中心城区的生态环境状况,减少在测定和计算中的因为环境不同而引起的误差。6.1.2评估指标体系的建立方法目前,筛选指标的方法主要有专家咨询法、理论分析法、频度分析法以及对这几种进行综合的评价方法。本文采用这三种方法的综合。首先采用频度分析法,参考了国内外的有关城市绿地系统生态服务功能价值评估的相关资料以及文献研究,收集并分析研究了森林及城市绿地评价指标体系的相关文献,选取其中使用频度较高的指标,同时,结合成都市的资源、社会、经济现状等,进行分析、比较和综合,在此基础上,采用专家咨询法对指标进行调整,最终形成评价指标体系。在对成都市绿地生态服务功能进行货币评估时,应充分考虑到成都市特殊的环境条件,选择最能代表其特点的评价指标。因此,在指标选择时,主要遵循以下几个原N-第一,指标的典型性和代表性。城市中绿地系统的生态服务功能是多方面的,其评价指标也是多样的,但对于成都市这一位于我国西南的城市,一些指标如防风固沙就没有实际的意义。根据本研究的对象和内容,所选指标要最能代表成都市中心城区绿地系统所发挥的生态服务功能。第二,指标是否可以量化,所涉及的数据获取的可能性和可标准化。本研究主要进行生态服务功能价值的货币化,评估指标是否可以量化是其中关键的一步。如果指标不能量化,则无法将其货币化。在量化的过程中,数据的获取是必须的,因此,考虑其涉及的数据获取的可能性和可标准化是必不可少的。第三,指标及其使用价值的独立性。只有独立的指标在计算其生态服务功能价值是才不会重复计算,不会过于夸大绿地系统的生态服务功能价值。第四,各评估指标能货币化。本研究的最终目标是将成都市中心城区绿地系统生态服务功能价值货币化,因此,其是否能够货币化也是必须考虑的一环。一些不能货币化的评价指标,不在本项目研究的范围内。17根据以上的指标选择的考虑,择定以下几项为成都市中心城区绿地系统生态服务价值的评估指标:固碳吐氧的价值,降温增湿的价值,滞尘的价值,净化空气的价值(吸收SO:的价值)。6.1.3评估指标物理量计算方法6.1.3.1三维绿量和叶面积的测算三维绿量不仅是衡量一个城市绿地系统质量的重要指标,更是计算其他指标的一个基础。三维绿量的计算主要通过实测城市中主要植被,根据大量的样本数据建立回归模型。考虑到成都市绿地系统植被类型多种多样,将其一一进行实测并计算得出三维绿量和叶面积工作量大,过于烦琐。并且由于植物的生长回归方程主要根据其高度、冠幅等确定,而城市建设中所采用绿化植物规格一致,因此在本项目中,采用参照已有回归方程和对某些特定种类实测相结合的方法。已知三维绿量回归模型植物种类畸刳:雪松(Cedrusdeodara)、二球悬铃木(Platanushispanica)、红叶李(Prunuscerasifera)、银杏(Ginkgobiloba)、广玉兰(Magnoliagrandiflora)、罗汉松(Podocarpumacropgllus)、柳树(Salixbabylonica)、白玉兰(Magnoliadenudata)、女贞(LigustrumVicaryi)、水杉(Metasequoiaglyptostroboides)、鸡爪槭(Acerpalmatum)、桃(Prunuspersica)、杜英(Elaeocarpussylvestris)、苏铁(Cycasrevoluta)、银桦(Grevillearobusta)、杏树(Prunusarmenica)、杜鹃(Rhododondronsims#)、冬青(Viburnumodoratissimum)、红继木(Lorpetalumchinensevar.rubrumYieh)云南山茶(Camelliareticulata)、丝兰(Yuccaflaccida)、棕竹(Rhapisexcelsa)、构骨(J概cornuta)。在城市建设中,采用的多为标准规格的植株,所以在测量一些常用规格的绿化植物时,采用针对不同的规格,估计其标准差,估算出需要实测的样本量,选取差别不大,符合总体特征的植株,实测其三维绿量。本研究实测了香樟(Cinnamomumcamphora)、海桐(Pittosporumtobiro)、小叶女贞(Ligustrumquehoui)、南天竹(Nandinadomestica)、红枫、栀子(Gardeniajasminoides)、木芙蓉(Hibiscusmutabilis)、桢楠(Phoebezhennan)、含笑(Micheliafigo)、桂花(Osmanthusfragrans)、白兰花、山茶(Camelliajaponica)、迎春(Jasminummesnyi)、油麻藤(Mucunasempervirens)、黄葛树(Ficuslacor)、小叶榕(Ficusmicrocarpa)、红瑞18木(Comusalba)、肾蕨(Nephrolepiscordifolia)、鸢尾(Zris『口c把厂)、凤尾蕨(Pteriscretica)、芦苇(Phragmitescommunis)、芦竹(Arundodonax)、双荚决明(Cassiabicapsularis)等主要植物的三维绿量和叶面积。在已知三维绿量的基础上,于每个样本模式林内取30-50个样方,样方为20cm×20cmX20cm大小。将样方内的叶片用美国生产C1203型激光叶面积仪实测其叶面积,得到单位体积的叶面积,与求得的三维绿量相乘,可以得到总的叶面积。6.i.3.2吸收C0:释放02功能价值物理量计算CO:是大气污染的重要物质之~。当其含量达到0.2~O.6%时,就会对人体有害,同时,C02也是重要的温室气体之一。吸收C02释放02,是绿地系统生态功能价值中的重要一环。李辉、赵卫智等阳11998年研究5种草坪地被植物生态效益,主要测定了这5种草坪地被植物的吸碳放氧和降温增湿的量,本研究相关项目的测量和计算主要参考其研究方法和结果。(1)某天某植物单位叶面积吸收C02和放出02量的计算。在全年具有代表性的5月、7月、9月各选一天从早上7:00至晚上17:00每2小时用美国生产的L16400型光合测定系统,自然光照下采用开放式气路在室外进行活体测定一次。用简单积分法求得植物叶片在一天内的净同化量,由于实验条件限制,无法测定晚上的光合作用,植物晚上的暗呼吸量按白天同化量的20%计算。计算公式:fP=∑№+l+n)/2x(tⅢ一‘)x3600/1000]P为单位面积的日同化量(ret001)。P。为初测点瞬时净光合速率,P。+。为下一测定点净光合速率(umol/m2·s)。t。为初测点时间,t。+。为下一测点时间(h)。某植物单位叶面积每天释放CO:量为:W002(g)=P(卜0.2)×44/1000某植物单位叶面积每天释放O:量为:%(g)=P(卜0.2)×32/1000(2)某植物单位叶面积平均每天吸收C02和释放O:量的计算Wc02平均(g)=P早均(1-0.2)×44/1000W02平均(g)=P平均(1—0.2)×32/1000P平均(g)=(P·+P夏+P敖)/3(g/m2·d)。式中:w位平均为某植物单位叶面积平均每天释放0:量;19Wc∞平均为某植物单位叶面积平均每天吸收C0:量;P平均为平均单位面积的日同化量(3)某植物年吸收C02和释放02总量的计算因为降雨量大于5mm/d时,植物光合作用积累量与呼吸作用消耗量大致相抵。据成都市30年的气象资料显示,成都市一年中平均降雨量超过5mm的天数为41.9d,无霜冻期287d,植物生长期212.6d。由3月16日至11月22日的生长期中平均有40d降雨量超过5mm,因此植物一年实际进行光合作用的天数为212.6d。某植物年释放CO:总量(g)=Wc∞平均×该植物叶片总面积数X212.6d某植物年释放02总量(g)=‰平均×该植物叶片总面积数×212.6d6.1.3.3降温增湿功能价值物理量计算植物通过自身的蒸腾作用,可以起到降低自身和周围环境温度,提高湿度,这对于热岛效应日益严重的现代都市环境问题,具有极大的改善作用。其测量方法如下:在全年具有代表性的5月、7月、9月各选一天从早上7:00至晚上17:00每2小时用美国生产的L1640型光合测定系统,自然光照下采用开放式气路在室外进行活体测定一次。用简单积分法求得其一天的蒸腾总量,因条件限制,无法测试夜间的蒸腾作用,考虑到其夜间的蒸腾作用强度较日间弱,可忽略不计。蒸腾总量公式:,E=.E‰+l+Q)/2·“+卜ti)·3600/,000)IE为该植物在该测定日的蒸腾总量,单位摩尔/每平方米每秒(Mol/s*ff);e。为初测点的瞬时蒸腾作用速率,e。+。为下一测点的瞬时蒸腾作用速率,单位毫摩尔/每平方米每秒(mMol/s*m2);t。为初测点的测试时间,t。+。为下一测点的时间,单位小时(h);J为测试次数。换算为测试日全天释放水的质量为:W击(g)=E*18液态的水经过植物的蒸腾作用,由叶片的气孔及角质层以气态形式散发到空气中,并从环境中吸收热量,降低周围环境中的温度,增加湿度,从而达到改善周围环境小气候条件的作用。设每平方米叶片在一天中因蒸腾作用散失水分而吸收的热量为Q,则:Q(j)=W宰L拳4.18式中Q为单位叶面积每日吸收的热量,单位是:焦耳/每平方米每日(j/S2*d);W为植物日蒸腾总量,单位克/每平方米每日;L为蒸发耗热系数(L=597—0.57.t,t为温度),4.18为l卡=4.18焦耳。某种植物单位叶面积年降温增湿的量W啪(g)=E,18,Q(j)=w术L半4.18。E平均=(E·+E夏+E秋)/3(g/m2·d)。式中:W睨平均为某植物单位叶面积平均每天释放H:O量;Q为某植物单位叶面积平均每天吸收的热量;E平均为平均单位面积的日同化量。某种植物年降温增湿的量植物的蒸腾作用同光合作用相似,也主要集中在生长期。故:某植物年释放H:0总量(g)=%。平均×该植物叶片总面积数×212.6d某植物年吸收的总热量(J)=Q平均X该植物叶片总面积数X212.6d6.1.3.4滞尘功能价值物理量计算空气中的粉尘可以长时间停留在空气之中,影响空气质量,阻挡必要的太阳辐射,为酸雨的形成和空气中的病菌繁殖提供基础,严重影响城市居民的生活和身体健康,是严重的城市污染之一。植物的叶片可以吸附这些空气中的粉尘,经过降雨的冲洗,使附着的粉尘落到地面,并防止其再次扬起,从而达到降低城市空气粉尘含量的作用。植物的滞尘能力是指单位叶面积单位时间内滞留的粉尘量。刘光立(2002)嘶1研究了油麻藤等4种藤本植物滞尘、减污生态效益,本研究相关指标的测定与计算主要参考其方法。滞尘量测定的具体做法是:在植株不同部位随机摘取叶片10枚,在尽量不抖动的情况下密封带回实验室,先用精确到万分之一的电子天平称量一片叶重量,然后用于净的棉纱将叶片擦拭干净,然后再称量叶片重里,因为所选的植物叶片都光滑无毛,故把两次称量差值近似地认为是叶片含尘t,根据所取叶片的叶面积求出单位面积滞尘量。据有关研究表明,降水量15mm以上的降雨便会将叶子上的灰尘淋洗千净,叶片就开始下一次灰尘积累。根据成都市平均年降雨资料,可以得知日降雨且超过15ram的降雨的频率和间隔,根据间隔时间及植物叶片每周灰尘积累t就可以算出植物叶片一次积累灰尘的最大量,再根据降雨出现的频率,就可求出植物单叶片或单位面积,一年中所积累的灰尘总量。由成都市1951年到1980年30年的降雨资料可得到平均日降雨量大于10mm及降雨量大于25mm米的天数分别为24.3天和9.5天,据此将日降雨量大于15m的天数21定为18天,由于降雨基本上集中在植物的生长期内,故大于15ram米降雨的时间间隔为14天,即平均每两周就有一次大于15ram的降雨,也就是说植物叶片在两周内完成一个灰尘积累周期。单位面积全年滞尘量的计算,可用实际测定的第二周滞尘量乘上实际积累灰尘的周期数(252.6—18)/14=16.8周。6.1.3.5吸收S02功能价值物理量计算二氧化硫是城市空气污染的主要污染物之一,也是酸雨形成的主要原因之一,不仅对城市居民的身心健康造成极大的伤害,对城市建筑、设施等也具有极大的腐蚀作用。城市植被可以吸收大气中的二氧化硫,转换为含硫的物质储存于叶片中,大大的降低了大气中二氧化路的含量,改善了城市空气质量和人居环境。其测量和计算方法具体如下g(1)采样于2006年秋在成都市主城区内各样地内随机采样。在采样时选择树龄相似的成年健康树木,采取内外各四个方位的成熟叶片。在雅安市环境较好地区用相同方法采取未受污染植被成熟叶片。(2)标准曲线的绘制严格按照张志杰、张维平嘞1的比浊法配备标准溶液(溶液硫浓度为0,20,40,60,80p9/m1),并根据标准曲线的绘制方法绘制标准曲线。在本研究中标准曲线方程为:y一-11.9+130.38x,其中Y为含硫量,X为溶液吸光度。相关系数为0.992。(3)样品前处理植物叶片带回实验室后,用自来水冲洗干净,再用去离子水冲洗,样品在70。C烘箱中干燥,去主脉,用粉碎机粉碎,过lOOmm铜筛,得到粉末状样品,广口瓶存放备用。对采样点的每种植物样品,用万分之一的分析天平称取0.29样品,置lOOml三角瓶中,加5ml消化液,按照环境污染生物监测与评价中的方法对样品进行消化处理,然后用蒸馏水冲洗漏斗,加lOml混合酸液,过滤,稀释定容至25ml。(4)叶片含硫量测定定容后,利用721性分光光度计(440hm波长滤光片,lOmm比色杯)严格按照书中的方法,对样品制成溶液的吸光度进行测定,同一种样品重复测量3次,结果取平均值,然后利用公式计算含硫量。公式为:总硫量(mg/g)=E×Vo/(1000×V×W)式中,E——标准曲线查得相应硫含量(11v广定容后消化液的总体积(m1)9)V二一比浊测定时用的消化液体积(m1)W——-分析用的样品重量(g)(5)叶片吸硫量的计算植物叶片的吸硫量为同种植物在成都市与雅安市叶片含硫量的差值,即:某种植物叶片吸硫量=某种植物叶片在成都市的含硫量一某种植物叶片在雅安市的含硫量。6.1.4评估指标货币量计算方法参考国内外对绿地植被的生态服务功能价值的估算方法,本研究评估指标货币量的计算方法主要采用市场价值法、替代成本法来计算。各评估指标货币量=各评估指标物理量×各评估指标单价各生态功能价值指标单价计算方法如下:(1)固碳释氧价值单价计算方法根据国家环境保护局《中国生物多样性国别报告》[31]IP借用瑞典政府提议的碳税为150美元/吨,但是,基于《京都议定书》所催生的国际碳汇市场中碳汇已经有了明确的市场交易价格,本文中采用碳汇的市场价格作为成都市中心城区绿地系统的固碳价值。根据碳汇市场中最重要的筹募资金的世界银行生物碳基金2005--2007年的碳汇价格计算,每吨二氧化碳约3到4美元,按1美元折合人民币8元计算,固定每吨二氧化碳的价值为24-32元人民币,取其平均值28元来进行固碳价值的计算。氧气的价格通常通过工业制氧的成本来计算,大部分研究采用了《中国生物多样性国情研究报告》中的我国近期多年平均制氧成本为400元/t,但鉴于此数据已经过去10年,在此期间中国经济飞速发展,物价同比也上升,上升值平均达到2.5%(国家统计局《中国统计年鉴》),由此可计算出2006年工业制氧每吨的成本价格为400×(1+0.025)m=512元。(2)降温增湿效益单价计算方法根据相关资料啼¨,10台lP空调机工作20小时可吸收热量1045000kj,则每台空调机每小时可吸收热量5225kj,按每台空调机每小时耗电0.82度,每度电0.38元计算,则绿地吸收热量的价格为5964元/亿kj。(3)滞尘效益单价计算方法1997年我国削减粉尘成本价格为170元/tD¨,则绿地系统滞尘的价格可采用此价格替代,基于同上原因,2006年绿地每滞留一吨粉尘的价值为170X(1+0.025)8=207元。(4)吸收二氧化硫效益单价计算方法根据相关资料“1,1997年绿地吸收二氧化硫的价格为600元/t,基于同上原因,2006年绿地吸收二氧化硫的价格为600X(1+0.025)10=768元/t。6.2技术路线7研究结果与分析7.1研究结果城市生态系统是一种特殊的生态系统,相较于其他系统而言,其依靠自身维持平衡的能力差,因此城市绿地系统对于维持城市生态系统平衡,改善城市环境的作用尤为突出。对于生态服务功能价值的研究,尤其是城市绿地系统生态服务功能价值的研究,在国内外尚未有重大突破,是一个前沿的课题。本文对成都市中心城区绿地系统生态服务功能价值进行了货币估量,是对城市绿地系统生态服务功能价值核算的一项24有益的尝试,主要在以下几个方面取得一些研究结果:7.1.1评估指标体系的建立城市绿地生态服务功能多种多样,主要包括有机物的生产、维持碳氧平衡、营养循环、水土保持、涵养水源、净化空气、滞尘、减噪、保持生物多样性等多种功能,但并非所有的生态系统服务功能均发挥相同的功效。在不同的城市,不同的气候条件,不同的环境状况,城市绿地系统所发挥的生态系统服务功能也是千差万别的。成都市地处我国西南,气候条件较好,适宜植物生长,风沙的危害较小,因此绿地系统防风固沙的功效较小,不纳入评估指标体系;本文所选用的研究对象为成都市中心城区绿地系统,因其用地性质的限制,因此生态服务功能的直接利用价值在总价值中的比例较小,不纳入评估指标体系;由于成都市中心城区内强降雨较少,且城市绿地特殊的性质,城市绿地系统涵养水源和保持水土的价值较低,故亦不纳入评估指标体系;而减噪和保持生物多样性要进行定量研究目前在方法上仍存有争议,亦不纳入评估指标体系。本文综合以上多项因素,立足于成都市特有的生态、经济、社会环境,建立了针对城市绿地系统特点、操作性强的指标体系。在建立的指标体系中,包括了吸收C02的价值、释放02的价值、降温增湿的价值、滞尘的价值和吸收SO。的价值。通过本研究表明,本文所采用的指标体系能够直观地反应成都市中心城区绿地系统生态服务功能的间接价值,具有可行性和操作性。7.1.2成都市中心城区绿地系统三位绿量和叶面积模型根据成都市园林绿地统计,按绿地性质和分布的不同,选取35个模式林作为研究对象,包括了成都市中心城区主要的植被结构和植物种类。模式林的选择,考虑到可操作性,以及单位附属绿地、居住区绿地、风景林地等用地性质的植被结构与公园用地植被结构的相似性,而前者在测量时有诸多不便之处,因此,本研究主要以公园、道路绿地和防护绿地作为主要模式林对象,其选择结果详见附录1。通过实测35个模式林,利用SPSSl3软件统计分析,求得成都市绿地三维绿量与绿地面积的线性方程为:V=1.896S+21.048R=0.846其中,V代表三维绿量(1113),S代表绿地面积(m2),相关系数为0.846。考虑到城市中绿地的特殊情况,即并非绿地范围内均为植被所覆盖,根据成都市园林局提供的绿地现状统计数据,结合不同类型绿地的典型样地调查,确定绿地的转换系数为O.7∞¨。则修正后的三维绿量与绿地面积的线性方程为:V=1.3272S+14.7336由此方程则可根据成都市中心城区绿地面积得出中心城区绿地总三维绿量。在测量样本模式林三维绿量的同时,每一模式林选取了30—50个叶面积测试样方,取得大量实测数据,利用SPSSl3软件统计分析,求得成都市中心城区绿地叶面积与三维绿量的线性方程为:A=10.8598V-6032.8492R=0.864其中,A代表叶面积(m2),V代表绿量(m3),相关系数为0.864。将成都市中心城区绿地总三维绿量代入方程,可得出成都市中心城区绿地总叶面积。7.1.3成都市中心城区绿地系统生态服务功能物理量模型在过去的研究中,采用已有的研究成果进行估算的较多,本研究在总结前人已有研究成果的基础上,采用典型样地、典型样本的方法,进行实测,取得了大量成都市绿地系统的生态服务功能指标的实测数据,利用回归统计方法建立了估算成都市中心城区绿地系统生态效益物理量模型。通过2006—2007年对成都市中心城区绿地系统的主要园林植物进行实地测量,计算出了主要园林植物生态功能物理量,结果详见表7一l。在所获得的大量实测数据的基础上,对数据进行分析发现,成都市中心城区所采用的主要园林植物生态服务功能物理量大体上呈正态分布,即大多植物的各项生态功能指标相近,而生态功能特别好或者特别差的植物种类相对较少。另外,由于生态功能的发挥与周围生态环境条件、群落结构和气候条件等的关系密切,故除道路等对植物某些生态功能的要求较高外,总体而言只要绿地植被结构良好,配置合理,并且达到了一定的绿地面积,。均能发挥良好的生态功能。因此,本文采用了对实测数据进行统计分析的方法建立成都市中心城区绿地系统生态服务功能物理量模型。7.1.3.1成都市中心城区绿地年吸收C02物理量模型根据实测成都市中心城区74种主要绿化植物材料吸收CO:的物理量,将所获得的数据采用SPSSl3统计软件进行分析,可以得出成都市中心城区绿地年吸收二氧化碳G的计算公式为:G=O.001935×AR---O.852式中:G为年吸收二氧化碳总量(ta川),A为总叶面积(m2),相关系数为0.852。表7-1成都市主要园林植物生态服务功能物理量实测结果一览表‘1"able7-1TheecologicalservicephysicsquantityofthemainplantsinClaengtlucentralurbangreenspacesystem序号植物吸收C02释放02Release02吸收热量滞尘Fixingdust吸收S02(gm。2d。1)(gm。2d。1)(kj,-‘2d。1)(gila"2W‘1)(gin。2)No.PlantAbsorbingC02AbsorbingAbsorbingtheheat¥02energy123456789lOll121314151617.181920212223242526272829银杏栾树刺槐垂柳香樟麦冬混播草坪天竺桂罗汉松黄葛树含笑蜡梅桢楠十大功劳南天竹红继木海桐红叶李樱花决明紫荆杨树肾蕨玉簪二球悬铃木7.541110.208417.15814.82665.48447.424312.478610.7832738.57521271.23852338.97420.108541.86493.36132.10483.36611.02850.9770.45662.14721.1171.62876155.50744671.9036501.54057913.076.11“4.44833.15384.529816.04323.28835.5234.72482.88524.15583.28664.97094.6943.76724.55153.79375.81553.938712.12685.1397桂花4.33656.228522.05943709.23451378.09372702.49311101.75755880.44873233.50663145.61446344.88943238.18061528.5605杜英4.52147.59396.49663.96725.71421.30046.79774.861l0.971.33222.4563.57142.04440.35290.57141.52630.35562.27560.52731.98031.404山茶4.519l6.8356.45435.17996.25835.21647.99635.415716.67437.06711.13693.70371.86434.18681.3550.60923.63642.10190.48141.74820.49464.07943.55385817.62283335.3268392.4395995.26014744.13812648.46171.9130.45691.2840.45221.0047鸡爪槭4.7061.16.36613.426611.90262.76638.57757.15654546.40561421.63275480.22291.15090.77421.13370.80213.803611.79419.844529.01874161.4629·本表仅列出部分主要园林植物生态服务功能物理量。277.1.3.2成都市中心城区绿地年释放02物理量模型根据实测成都市中心城区74种主要绿化植物材料释放O:的物理量,将所获得的数据采用SPSSl3统计软件进行分析,可以得出成都市中心城区绿地年释放氧气F的计算公式为:F=0.001407×AR=0.860式中:F为年释放氧气总量(ta。1),A为总叶面积(m2),相关系数为0.860。7.1.3.3成都市中心城区绿地年吸收热量物理量模型根据实测成都市中心城区74种主要绿化植物材料吸收热量的物理量,将所获得的数据采用SPSSl3统计软件进行分析,可以得出成都市中心城区绿地年吸收的热量J的计算公式为:J=0.0008774×AR=0.817式中:J为绿地年吸收总量(亿kja-1),A为总叶面积(m2),相关系数为0.817。7.1.3.4成都市中心城区绿地年滞尘物理量模型根据实测成都市中心城区68种主要绿化植物材料滞尘的物理量,将所获得的数据采用SPSSl3统计软件进行分析,可以得出成都市中心城区绿地年滞尘量E的计算公式为:E=0.000049×AR=0.834式中:E为年滞尘总量(ta。1),A为总叶面积(ff),相关系数为0.834。7.1.3.5成都市中心城区绿地年吸收S0:物理量模型根据实测成都市中心城区103种主要绿化植物材料吸收S0:的物理量,将所获得的数据采用SPSSl3统计软件进行分析,可以得出成都市中心城区绿地年吸收二氧化硫量H的计算公式为:H=0.0000026×AR=0.747式中:H为年吸收二氧化硫总量(ta-1),A为总叶面积(m2),相关系数为0.747。7.1.4成都市中心城区绿地系统生态服务功能物理总量估算绿地系统生态服务功能的物理量测算是估算其货币量最基础的一步,通过研究,本文建立了成都市中心城区绿地系统三维绿量、叶面积、固碳释氧、降温增湿、滞尘、吸收S0。等生态服务功能指标的物理量模型,并在基础上计算出各评估指标物理总量为:吸收CO:2.62X106吨,释放O:1.9×106吨,降温增湿1.19x106亿kj,滞尘6.63x104吨,吸收S0:3515.8吨。现分述如下:(1)三维绿量总量由前文己知成都市中心城区绿地系统三维绿量总量模型为V=I.32725+14.7336,并且截至2005年12月成都市中心城区绿地系统面积为9381.9825ha,则成都市中心城区三维绿量约为1.25亿m3。(2)叶面积总量由前文已知成都市中心城区绿地系统叶面积总量模型为A=10.8598V-6032.8492,并且截至2005年12月成都市中心城区绿地系统绿量为124517686.5m',则成都市中心城区绿地系统叶面积约为13.52亿m2。(3)吸收C02总量由前文已知成都市中心城区绿地系统吸收C02总量模型为G=0.001935XA,则成都市中心城区绿地系统吸收CO:总量约为2.62×106吨。(4)释放02总量由前文已知成都市中心城区绿地系统释放02总量模型为F=0.001407XA,则成都市中心城区绿地系统吸收0:总量约为1.9x106吨。(5)降温增湿总量由前文已知成都市中心城区绿地系统吸收热量总量模型为J=0.0008774XA,则成都市中心城区绿地系统降温增湿总量约为1.19X106亿kj。(6)滞尘总量由前文已知成都市中心城区绿地系统滞尘总量模型为E=0.000049XA,则成都市中心城区绿地系统滞尘总量约6.63x104吨。(7)吸收SO:总量由前文已知成都市中心城区绿地系统吸收S02总量模型为H=0.0000026×A,则成都市中心城区绿地系统吸收S0:总量约为3515.8吨。7.1.5成都市中心城区绿地系统生态服务功能价值货币量生态服务功能价值货币量的确定一直以来存在较大争议,其估算方法亦是多种多样,主要包括市场价值法、非市场价值法、条件价值法、集体评价法等。本文从能够有效而直观地反映城市绿地系统生态服务功能价值的角度出发,结合国际国内现有的研究成果和市场状况,采用市场价值法、替代成本法作为估算成都市中心城区绿地系统生态效益价值的方法。在本文中,各指标的市场价值分别确定为:吸收C02为28元/吨,释放02为512元/吨,降温增湿为5864元/亿kj,滞尘为207元/吨,吸收SO。为768元/吨。在已知成都市中心城区绿地系统生态服务功能物理量以及单价的前提下,由此可以计算出成都市中心城区绿地系统生态服务功能货币总价值为8.01×109元,其经济价值显著。其中:吸收CO:的价值为6.41×107元,占0.8%;释放O:的价值为9.74×108元,占12.15%;降温增湿的价值为6.96x109元,占86.88%;滞尘的价值为1.37×107元,占0.17%;吸收S02的价值为2.7×106元,详见表7—2。表7-22006年成都市中心城区绿地系统生态服务功能价值货币量Table7-2theecologicalservicevalueofChengducentralurbangreenspacesystemin2006吸收C022.62X106吨28元/吨6.41×107元Absorbingcol释放021.9X106吨512元/吨9.74X108元ReleaseQ降温增湿1.19X106亿kj5864元/亿kj6.96>(109元Absorbingheatenergy滞尘6.63x104吨207元./吨1.37X107元Fixingdust吸收S023515.8吨768元/吨2.7x106元AbsorbingS02合计8.01×109元total}为减少不必要的误差,计算结果均由基础数据得出。通过上表我们可以看出,各生态服务功能价值差异显著。在本研究中,城市绿地系统以降温增湿的价值最大,各评估指标的价值由低到高依次为吸收SO:的价值<滞尘的价值<吸收CO。的价值<释放0:的价值<降温增湿的价值,其中释放O:和降温增湿的价值尤其显著,其价值之和达总价值的99%。7.2结果分析与讨论通过本研究得到的成都市中心城区绿地系统生态服务功能价值的评估结果既能用于实践,作为政府制定相关生态环境价值补偿政策的依据,亦能为今后进一步研究提供基础。对比已有的相关研究,针对在研究所获得的结果,在以下几个方面仍需进行探讨。(1)本研究采用典型模式、典型样本的方法收集实测数据,并在成都市中心城区内选择了具有代表性的35个模式林样本。这些模式林样本多为典型的乔、灌、草搭配,群落结构与成都市亚热带常绿阔叶林带的群落结构大体相似,模式林构成的植物材料多为成都市常用园林植物,如银杏、香樟、桂花等,能够代表成都市中心城区绿地现状,并发挥良好的生态效益。通过实测数据成都市主要园林植物生态功能所获得的数据可知,就成都市中心城区绿地的植被而言,其各项生态服务功能均大体上呈正态分布,即大多植物的各项生态功能指标相近,而生态功能特别好或者特别差的植物种类相对较少。另外,由于生态功能的发挥与周围生态环境条件、群落结构和气候条件等的关系密切,故除道路等对植物某些生态功能的要求较高外,总体而言只要绿地植被结构良好,配置合理,并且达到了一定的绿地面积,其均能发挥良好的生态功能。至于各种配置类型间生态功能的差别,则需通过进一步的研究得以证实。(2)本研究计算得出成都市中心城区绿地总三维绿量约为1.25亿m3,总叶面积约为13.52亿m2,三维绿量模型和叶面积模型的相关系数分别为0.846和0.864,其相关性较显著,能够代表成都市中心城区绿地三维绿量和叶面积现状。通过实测数据证实,成都市中心城区绿地固碳释氧、降温增湿、滞尘、吸收SO,等生态功能的发挥与三维绿量和叶面积的相关性大于与绿地面积的相关性。各生态服务功能指标物理量分别为吸收C022.62×106吨,释放021.9×106吨,降温增湿1.19×106亿kj,滞尘6.63X104吨,吸收SO:3515.8吨,各评估指标之间差3l异很大,但其不具备可比性。与其他城市相比,由于环境情况、研究时间、研究面积大小等的不同,而使成都市与国内其他城市之间生态功能物理量的不具备可比性。(3)本研究采用市场价值法、替代成本法作为估算成都市中心城区绿地系统生态服务功能价值的方法,确定各指标的市场价值分别为:吸收C0224.5元/吨,释放05512元/吨,降温增湿5864元/亿kj,滞尘207元/吨,吸收S02768元/吨。通过这种方法计算得出的成都市中心城区绿地生态服务功能价值能直接与生态服务功能物理量挂钩,能直观的体现生态服务功能的货币价值,具有可行性和可操作性。但是,由于单价的确定依据可能因为社会、经济环境的变化而变化,而使不同年份或者地区货币量的结果出现较大的差异。同时,由于生态服务功能价值的得出经过层层估算,精度会受到一定的影响,这也是导致各类型生态系统生态服务功能价值估算结果差异较大的主要原因之一。(4)在研究结果中,各生态服务功能价值差异较大,其中降温增湿和释放0:的价值占总价值的99%,而吸收SO:的价值不足O.1%,但这并非意味着城市绿地系统降温增湿和释放02就比吸收S02重要,也并非意味着其他生态服务功能价值不重要,可以忽视。造成这一现象的原因是多重的,主要包括以下几个方面:首先,各生态服务功能物理量之间差别较大,如空气中S02的含量不可能超过COs的含量,但S02在空气中含量高低的重要性却不比C02的重要性低;其次,生态服务功能价值的评估在很大程度上依赖于其货币单价,进而可以理解为依赖于生产力的发达程度,如降低城市温度需要消耗大量的能量,具有较大的成本,从而造成了城市绿地系统降温增湿价值占了总价值80%以上;第三,随着生产以及国际国内社会、经济的的发展,不同生态服务功能价值发生了较大的变化,如CO:的单价借用瑞典政府提议的碳税法为每吨150美元m1,但是,本文所采用的《京都议定书》所催生的国际碳汇价格已经有了明确的市场交易价格,即每吨CO:约3到4美元,可见其价值的差异是巨大。(5)对于城市绿地系统生态服务功能价值,国内长春市、铜陵市、广州市、武汉市均做了相关的研究。长春市H61绿地系统生态服务功能总价值年均为5.461x10'元。铜陵市H刀2003年的生态系统服务功能的价值为6.43×10¨元,为当年GDP的62%;经生态价值系数调整后的生态系统服务功能的价值为2.75×1011元,为GDP的21%。长春市¨81水生态系统的5项服务功能每年价值在6.25X1012元之上。广州市“钔城市生态系统服务功能每年总价值为2.02X1010元,而本文得出的成都市中心城区绿地系统生态功能总价值为8.01X109元,占当年成都市中心城区6区总GDP的5.46%。由32此可以看出,由于各城市气候条件、生态环境、社会经济条件的差别,以及在研究过程中对于评估指标的选择、物理量和货币量计算的差别,估算出的生态系统服务功能价值也差别很大。如果要做到各个城市能够可比,仍需建立一套能够适合各地的评价指标体系和标准。(6)成都市中心城区绿地系统生态功能价值投入产出分析。按照《成都市绿地系统规划》喳n,成都市绿地系统建设的投入由如下3个部分构成:平均建设费用30元/m2,土地费用225元/m',管护费用3元/m2,由此可算出成都市2006年绿地系统建设投入管护费用28145万元,建设费用281459万元,土地费用2110946万元,总计投入2420550元;2006年成都市中心城区绿地系统建设投入的回报率为33.1%,详见表7—3。表7-3成都市中心城区绿地系统06年投入产出分析表Table7-3theinputandoutputofChengducentralurbangreenspacesystemin20061绿地累计量(ha)产出总量(万元)吸收C0293819825801199641097413695735137l2其释放02降温增湿中滞尘吸收S02累计投入27O242O55O其3管护费用(万元)建设费用2814528l45921lO946中4土地费用回报率33.1%(7)评估生态系统服务功能价值的主要意义之一是作为生态补偿的基础。虽然如今生态环境的重要性越来越引起政府和社会的关注,政府也通过一系列的政策行为对一些重要生态系统如公益林生态系统服务价值进行补偿,但补偿机制的研究仍是一33大难点和热点。众多研究多集中于森林生态系统服务功能的补偿,并在此方面做出了有益的尝试和探讨,如李镜b71将博弈理论加入了补偿机制的探讨,高素萍汹1则提出了森林生态效益补偿特征系数的概念,这些研究结果对于城市绿地系统服务功能的补偿提供了参考与途径。但是城市绿地系统的特殊性,如城市绿地系统直接服务于大众,而不同于森林生态系统有一个转移的过程;城市绿地系统的建设相较于其它生态系统而言,社会、企业和个人的介入更多,其补偿的途径也更为多种多样;绿地系统的规模和效益受人为因素的影响更大等。鉴于此,城市绿地系统在补偿标准的制定、补偿方式、支付方式、营建模式、管理模式等方面均不同于其它生态系统服务功能的补偿机.制。8展望8.1需进一步研究的问题城市绿地系统有着举足轻重的作用,但与其它类型的生态系统相比,城市绿地系统是一个特殊而复杂的系统,对其生态服务功能的评估也面临着其他类型生态系统所没有的难题。因此,如何在借鉴已有的其它类型研究的同时,建立自己的一套评估体系,是此类研究的一个重要领域。就本研究而言,主要存在以下两个仍需进一步研究的问题:(1)总体而言,本研究所估算的生态服务功能价值还是比较粗略的。其主要原因:首先,城市内由于景观和建设的需要,植物种类多样,其生态服务功能也存在差异。而本研究主要对成都市中心城区的一些主要植物的三维绿量和生态服务功能进行实测,存在一定的误差。其次,本研究在建立生态服务功能物理量模型时,采用的是利用统计方法建立模型,具有误差,在次基础上所获得的结果与城市绿地系统实际发挥的生态服务功能有一定的距离。第三,在进行货币估算时,利用的是当前市场价格,随着经济的发展,其价格也有可能发生变化。针对这一问题,在将来的研究中,我们仍需进一步完善生态服务功能物理量模型建立。在今后的工作与实践中,应通过分类、抽取更多的样本数,获得更为充分的数据,使其更能真实地反映城市绿地系统生态服务功能物理量。(2)本研究所选用的指标较少,且主要是一些易于量化和货币化的指标,而一些不易量化和货币化的指标如生物多样性价值、旅游价值、景观价值、杀菌价值、减噪价值等没有在本研究范围之类,从而使最后的估算结果比绿地系统实际环境价值小。针对这一问题,在将来的研究工作中,我们需进一步拓展评估指标类型。尽量多选择一些指标,对它们进行货币化研究,使以后的指标体系更为完善,可以更为全面的反映城市绿地系统的生态服务功能价值。在将来的研究中,要使城市绿地系统生态服务功能价值评估能够取得较大的进展,在一定程度上确定一系列的标准,并能运用于实践,仍需在以下几个方面加大研究:(1)评价指标体系的统一。要评价一个生态系统的服务功能价值,首要的一步便是确定评估指标体系。在现有的研究中,虽然costanza等H1将生态系统服务功能价值分为了17大类,但是具体到城市绿地系统生态服务功能价值的评价时,评估指标体系的建立仍是关键而困难的一环。许多相关的评估结果也是因为指标体系的不统一,而使研究结果缺乏比较性。因此,建立能在一定意义上统一的评价指标体系是将来研究的一个重要方面。(2)物理量的确定。如前所述,物理量的确定是提高评估城市绿地系统生态服务功能价值精确性的前提。由于现有条件的制约,要完全精确的测算城市绿地系统的生态服务功能物理量是不现实的,而且有许多指标也是不能被量化的。但是,进一步研究具有可操作性的测算方法仍是当前研究的一个重点。(3)货币量的确定。虽然现有的经济学理论和实践已经为生态系统服务功能价值的评估提供了基础,但是各方法均有自身的缺陷,影响着评估结果的正确性。同时,一些无法定量的评价指标,也只能通过社会学、经济学、统计学的方法来进行计算,这也要求在相关理论方面需做进一步研究。(4)补偿机制的研究。补偿机制的研究,是将城市绿地系统生态服务功能价值应用于实践、指导实践的重要一环,是真正用市场机制和经济价值体现城市绿地系统生态服务功能价值的途径。正因为城市绿地系统以及其补偿机制的特殊性,仍需在将来进一步研究。补偿机制的建立,可将保护生态环境落实到行动,唤起人们对生态保护的重视。(5)连续的监测。现有的众多研究,包括本研究,均是将城市绿地系统生态系统服务功能价值置于一个相对静止的时间点进行研究,而缺乏对其连续性的监测,无35法了解各因素对其变化的影响。8.2展望总而言之,在现有条件的限制下,尽管我们估算出的成都市中心城区绿地系统生态功能价值较为粗略,在一些指标效益的选择和计算仍有需要改进的地方,但本研究仍是值得肯定的。我们建立了针对城市绿地生态系统和成都市具体情况的指标体系,并利用实测数据,建立了适用于与成都市中心城区相似环境实用的生态功能物理量模型,探讨了生态功能价值货币化的方法和在实践中的应用。同时,本研究也不是一项纯学术的探讨,通过计算得出的成都市中心城区绿地系统生态功能价值,是对成都市政府绿地系统建设工作的一种肯定,同时为绿地系统规划建设和城市景观生态规划提供了一定的数据支撑,本研究对于公众也具有一定的宣传和教育意义,让公众了解成都市绿地系统建设工作的成果和城市绿地系统的价值和意义,直观生动地用货币形式让公众清楚城市绿地系统生态功能价值的不可替代性,有利于提升公众保护环境的意识,具有现实和长远的意义。36参考文献【1】蔡晓明.生态系统生态学.北京:科学技术出版社,2000【2】DailyGc,eta1.Nature’SService:SocietalDependenceonNaturalEcosystems,WashingtonDC:IslandPress,1997【3】欧阳志云,王如松,赵景柱.生态系统服务功能及其生态经济价值评价.应用生态学报,1999,10(5):635-640【4】RobertCostanza,Ralphd‘Arge,RudolfdeGroots,eta1.Thevalueecosystemoftheworld’Ssercicesandnaturalcapital.Nature,1997,387(15):253—260a【5】5PearceDW,MarkandyaA,BarbierEB.BlueprintforGreenEconomy.London:Earthscan,1989【6】McNeelyJA,Miller【7】Turner1993KR,ReidWV,eta1.1990.ConservingtheWorldBiologicalDiversity.薛达元等译.保护世界的生物多样性.北京:中国环境科学出版社,1991K.Economicsandwetlandmanagement.Anbio,1991,20(2):59—6lon【8】UNEP.Guidelines【9】Barbier【lo]oECD.111eGuide.1995EB.forCountryStudyBiologicalDiversity.OxfordUniversityPress,Valuingtheenvironmentasinput:reviewofapplicationtomangrove—fisherylinkages.EcologicalEconomics,2000,35(1):47—6lProtectsandPolicies:APracticalEconomicsAppraisalofEnvironmental【1l】徐中民,张志强,程国栋.生态经济学理论方法与应用.郑州:黄河水利出版社,2003.3【12】Tomtietenberg著,严旭阳等译.环境与自然资源经济学:第5版[M].北京:经济科学出版社,2003【13】杨光梅,李文华,闵庆文.生态系统服务价值评估研究进展一一国外学者观点.生态学报,2006,26(1):205-212【14】E1lisOs]CheeGM,FisherAC.Valuingtheenvironmentasinput.JournalofEnvironmentalManagement.1987,25:149-156YE.Anecologicalperspectiveonthevaluationofecosystemservices,BiologicalConservation,2004,120:54争一56【16】SagofM.Aggregationanddeliberationinvaluingenvironmentalpublicgoods:alookbeyondcontingentvaluation.EcologicalEconomics,1998,24:213-230【17】BinghamG,Bishop【18】SpashCR,BrodyM,eta1.Issuesinecosystemvaluation:improvinginformationfordecisionmakingEcologicalEconomics,1995,14:73—一90onL.TheConcertedActionEnvironmentalValuationinEurope(EVE):anfortheintroduction.EnvironmentalValuationinEnvironment,UK。2000Europe(EVE)。CambridgeResearchthemarketin【19】Gustafssen【20】AdgerB.Scopeandlimitsofmechanismenvironmentalmanagement.EcologicalWN,BrownkEconomies,1998,24:259_一27economicvalueofforestsinMexico.K,CervigniR,eta1.TotalH,MendelsohnRAmbio,1995,24(5):286-296【21】PetersCA,GentryA0.ValuationofanAmanzonianrainforest.Nature,1989,339:655—656【22】TobiasD,MendelsohnR.Valuingecotourisminatropicalrainforestreserve.37Ambio,1991,20:91—93【23】MailleP,MendelsohnR.ValuingecotourisminMadagascar.JEnvironM印t,1993,38:213—218【24】TurnerK.Economicsandwetlandmanagement.Ambio,1991,20(2):59-61【25】BarbierEB.Valuingenvironmentalfunctions:tropicalwetlands.LandEconomics,1994。70:155—173【26】SeidlAF,MoraesAS.Globalvaluationofecosystemservices:applicationtothePantanaldaNhecolandiBrazil.EcologicalEconomics,2000,33(1):卜6【27】毕绪岱,杨永辉,许振华.河北省森林生态经济效益研究[J].河北林业科技,1992:卜5【28】侯兆元,张佩昌,王琦.中国森林资源核算研究[M].北京:中国林业出版社.1995【29】赵景柱,肖寒,吴刚.生态系统服务的物质量与价值量评价方法的比较分析[J].应用生态学报,2000,11(2):290-292[30】孙刚.生态系统服务的核算方法[J].云南环境科学。2000,19:70—72【31】欧阳志云,王效科,苗鸿.中国陆地生态系统服务功能及其生态经济价值的初步研究[J].生态学报,1999,19(5):607-613【32】谢高地,鲁春霞,成升魁.全球生态系统服务价值评估研究进展[J].资源科学,2001,23(6):5-9【33】靳芳,卢绍伟,余新晓.森林生态系统服务功能价值评估问题[J].西北林学院学报,2005,20(3):18-22【34】靳芳,卢绍伟,余新晓.中国森林生态系统服务功能及其价值评价[J].应用生态学报,2005,16(8):1531-1536【35】鲁绍伟,靳芳,余新晓.中国森林生态系统保护土壤的价值评价[J].中国水土保持科学,2005,3(3):16-21[36】吴刚,肖寒,赵景柱.长白山森林生态系统服务功能[J].中国科学,2001,31(5):471—480【37】许信望.安徽省森林生态系统服务价值评价[J].资源开发与市场,2005,21(2):96--98【38】黄平,侯长谋.广东省森林生态系统服务功能[J].生态科学,2002,21(2):160—163【39】赵同谦,欧阳志云等.中国草地生态系统服务功能间接价值评价[J].生态学报,2004,24(6):1101-1110【40】谢高地,鲁春霞,肖玉,郑度等.青藏高原高寒草地生态系统服务价值评估[J].山地学报,2003,21(1):50—55【41】周祖光.海南岛水生态系统服务功能价值评价[J].水利经济,2005,23(5):11-14【42】李建国,李贵宝,王殿武,解惠贤.白洋淀湿地生态系统服务功能与价值估算的研究[J].南水北调与水利科技,2005,3(3):18-21【43】李加林,许继琴等.杭州湾南岸互花米草盐沼生态系统服务价值评估[J].地域研究与开发,2005,24(5):58-63【44]赖亚飞,朱清科等.吴旗县退耕还林生态效益价值评估[J].水土保持学报,2006,20(3):83—87【45】李秉略,刘明礼.贵州防护林生态效益评估及现实支付能力分析[J].贵州林业科技,2007,35(1):44-48f46】荆克晶,鞠美庭.对长春市绿地生态系统服务价值的探讨分析[J].南开大学学报(自然科学版),2005,38(6):13-17【47】宋莉娟,蔡邦成,陆根法.铜陵市生态系统服务功能价值评估与调整[J].生态经济,:156—159【48】侯小阁,尚金城.长春市水环境生态系统服务功能价值评估[J].江苏环境科技,2003,16(3):24-27【49】徐俏,何孟常,杨志峰.广州市生态系统服务功能价值评估[J].北京师范大学学报(自然科学38版),2003,39(2):268—272【50】宁龙梅,王学雷.基于RS和GIS的武汉市生态系统服务价值变化研究[J].生态环境,2006,15(3):637—640【51】成都市林业与园林管理局.成都市绿地系统规划.2002【521周坚华,孙天纵.三维绿色生物量的遥感模式研究与绿化环境效益估算[J].环境遥感,1995,10(3):162-174【53】陈自新,苏雪痕,刘少宗.北京城市园林绿化生态效益的研究(2)[J].中国园林1998,14(56):51—54【54】李辉,赵卫智.北京5种草坪地被植物生态效益的研究[J].中国园林,1998,14(58):36-38【55】刘光利.垂直绿化及其生态效益研究[学位论文].雅安.四川农业大学,2002【56】张志杰,张维平.环境污染物监测与评价[M].北京:中国环境科学出版社,1991:104【57]李镜.岷江上游森林生态补偿机制研究【学位论文】.雅安.四川农业大学,2007【58]高素萍.GIS下川西天保林生态效益货币化评估研究【学位论文】.南京.南京林业大学,200339致谢本论文是在高素萍教授的悉心指导下完成的。从选题、研究方案设计、具体实施以及最后的论文撰写、修改和定稿,都倾注了高老师大量的心血。恩师渊博的学识、求真务实的工作作风、严谨的治学态度、刻苦钻研的科学精神使我受益匪浅,也将成为我今后人生道路上的指南。回顾三年学习生活中恩师的谆谆教诲、殷切鼓励和无微不至的关怀,使我终生难忘。在此,谨向恩师表示我衷心的敬意和感谢!在论文的立题和论证过程中有幸得到了陈其兵教授、石大兴教授、朱天辉教授、潘远志副教授、刘军副教授、叶萌副教授、汪志辉副教授、孙大江老师、蔡仕珍老师等多位老师的宝贵意见和指导:在实验数据采集过程中,有幸得到了成都市林业与园林管理局谢玉常处长以及各公园工作人员的支持和帮助;在实验过程中,得到师兄祝彬,同窗刘闯,师弟刘敏、范俊岗、李仁红,师妹杨丽娟的无私帮助。在我遇到困难和挫折的时候,更有高老师和高家庄的兄弟姐妹,以及寝室姐妹们的支持和鼓励,让我熬过一个又一个艰难的时光。在此对您们一并表示感谢!感谢林学园艺学院各位领导和老师给予我的关心和帮助!最后,还要感谢我的家人,感谢他们在我的求学期间对我的关怀、理解和支持。尤其感谢我的父母,在我多年的学习生涯中给予我精神上和物质上的理解和支持,你们的鼓励是我动力的源泉!向所有关心和帮助过我的老师、同学、朋友和亲人致以最诚挚的谢意和最美好的祝愿!附表1成都市中心城区绿地系统模式林选择结果ThepatternsoftheChengducentralurbangreenspace序号绿地类型模式林主要植被配置样地面积叶面积样本数地点No.TypeofThemodelofthepatternsTheareaofThequantityLocationgreentheoftheleafspacepatternareapattern1公园木芙蓉+广玉兰+樱花10mX5m47浣花溪公园+山茶+混播草坪2公园水杉+决明+杜鹃+紫薇+杜英+10m×5m5l浣花溪公园肾蕨3公园麻竹10m×10m∞浣花溪公园4公园银杏+肾蕨+麦冬15m×8m弘百花潭公园5公园香樟+桂花+海桐+混播草坪10mX10m∞百花潭公园6公园黄葛树+天竺桂+混播草坪10mXlom盯新华公园7公园女贞+植楠+栀子10mXlom∞新华公园8公园木芙蓉+紫薇+栀子+混播草坪10mXlom钙塔子山公园9公园法桐+黄葛树+杜英+迎春10mXlom钙塔子山公园加公园柳树+混播草坪10mX10m{;;活水公园n公园芦苇5mX8m∞活水公园挖公园香樟+楠木+山茶10m×10m%清水河公园坞公园天竺桂+黄葛树+金叶女贞+混10mXlom的清水河公园播草坪14公园广玉兰+白玉兰+海桐10mX8m37北湖公园15公园木芙蓉+紫叶李+混播草坪10m×5m40北湖公园16公园杨树+楠木+天竺桂10m×10m37两河森林公园17公园银杏+广玉兰+混播草坪10m×10m40两河森林公园411819202122街旁游园街旁游园街旁游园街旁游园街旁游园黄葛树+梅花+腊梅+金叶女贞山茶+大叶黄杨+混播草坪银杏+桂花5m×5m5m×5m5m×5m5m×5m10mX8m50成华区成华区锦江区锦江区青羊绿洲383030。47苏铁山茶+大叶黄杨+杜鹃+混播草坪23街旁游园广玉兰+白玉兰+鸡爪槭+八角金盘+混播草坪10Ⅲ×8m50青羊绿洲24.街旁游园25腊梅+月季+紫叶李决明+鸡爪槭+八角金盘+混播草坪5m×5m5m×5m3548武候区金牛区街旁游园2627街旁游园街旁游园黄葛树+小叶榕栾树+棕榈小叶榕+天竺桂+金叶女贞+紫薇+决明5m×5m5rex5m10m×2m454042金牛区高新区青羊区28道路绿地29道路绿地栾树+银杏+紫薇+金叶女贞+决明10m×2m50武候区30道路绿地香樟+黄葛树+紫薇+金叶女贞+决明10m×2m50锦江区31防护绿地杨树+天竺桂+雪松10m×6m40三环路生态林带32防护绿地杨树+天竺桂+雪松10m×6m40三环路生态林带33防护绿地杨树+天竺桂+楠木10m×6m40绕城高速生态林带34防护绿地杨树+天竺桂+楠木10m×6m40绕城高速生态林带35防护绿地杨树+天竺桂+楠木10m×6m40绕城高速生态林带42硕士期间发表的文章1.成都城市森林生态效益综合评价指标体系研究.林业建设(第一作者)43成都市中心城区绿地系统生态服务功能价值评估研究
作者:
学位授予单位:
王翠娟
四川农业大学
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Thesis_Y1403326.aspx
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容