生态系统效劳功能价值研究—以松山自然保护区为例

1、生态系统效劳功能价值研究以松山自然保护区为例生态系统效劳功能的价值研究 以松山自然保护区为例开 题 报 告生态系统效劳功能及其价值研究综述 松山自然保护区的自然概况立题依据和研究的意义研究内容研究方法和技术路线工作方案生态系统效劳功能及其价值研究综述 国外研究概况 国内研究概况国外研究概况George Marsh在1864年出版的?Man and Nature?一书中用文字第一个记载了生态系统效劳功能。Fairfield Osborn研究了生态系统对维持社会开展的意义Osborn F ,1948。 1949年，Aldo Leopold开始深入思考生态系统效劳功能，他指出人类自身是不可能替代自然

2、生态系统效劳功能的Leopold A，1949。 国外研究概况1970年，SCEP(Study of Critical Environmental Problems )在?Mans Impact on the Global Environment?报告中首次使用生态系统效劳功能的“Service一词SCEP，1970，并列出了自然生态系统对人类的“环境效劳功能，包括害虫控制、昆虫传粉、渔业、土壤形成、水土保持、气候调节、洪水控制、物质循环与大气组成等方面。国外研究概况国际科学联合会环境问题科学委员会SCOPE于1991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

3、生态系统效劳功能关系的研究以及生态系统效劳功能经济价值评估方法的开展Schulze E D , Mooney H , 1993;Tilman D 1997,并使这一课题逐渐成为生态学研究的新热点。同一时期，美国生态学会组织了以Gretchen Daily负责的研究小组，主编了?Natures Service :Societal Dependence on Natural Ecosystem?(1997)一书，比较系统地介绍了生态系统效劳功能的概念、研究简史、效劳价值评估、不同生物系统的效劳功能以及区域生态系统效劳功能等专题研究。 国外研究概况Costanza 等人1997年在?Nature?

4、上发表的“The value of the worlds ecosystem services and natural capital一文引人注目，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局部。作者基于前人的研究以及本研究所得到的假设干结果，对全球16种生物类群的17种生态系统的公益价值进行了估算。1998年和2002年，?Ecological Economics?杂志以论坛或专题形式聚集了有关生态系统效劳功能及其价值评估的研究成果。 国外生态系统价值评估的研究方法Market Price

5、MethodProductivity MethodHedonic Pricing MethodTravel Cost MethodDamage Cost Avoided, Replacement Cost, and Substitute Cost MethodsContingent Valuation MethodContingent Choice MethodBenefit Transfer Method国内研究概况1984年，马世骏先生发表了名为“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。 90年代，我国出版了一系列关于价值研究方面的著作，包括： 李金昌的?资源核算

6、论? 侯元兆的?中国森林资源核算研究? 薛达元的?生物多样性经济价值评估? 周晓峰的?黑龙江省森林效益计量和评价? 国内研究概况吴楚材等对张家界国家森林公园游憩效益经济评价进行了研究吴楚材，1992。陈应发利用费用支出法对森林游憩价值进行了评估陈应发，1996。欧阳志云、王效科、苗鸿对中国陆地生态系统效劳功能进行了评价，探讨了中国生态系统的间接经济价值(欧阳志云，等1999)。薛达元 ,包浩生 ,李文华等采用费用支出法、旅行费用法 (TCM)及条件价值法 (CVM)对长白山自然保护区生物多样性旅游价值和森林生态系统间接经济价值进行了评估(薛达元 ,等1999)。 国内研究概况陈仲新，张新时参考

7、Costanza等人的分类方法与经济参数对中国生态系统功能与效益进行了价值估算陈仲新，张新时2000。肖寒，欧阳志云等对海南岛生态系统土壤保持空间分布特征及生态经济价值进行了评估肖寒，等2000。施晓清，赵景柱等对生态系统的净化效劳及其价值进行了研究，探讨了生态系统的净化价值评估的方法，并且以我国森林生态系统为例，对生态系统净化价值进行了估算施晓清，等2001辛琨，肖笃宁对盘锦地区湿地生态系统效劳功能价值进行了估算辛琨，肖笃宁2002。徐慧，钱谊等对鹞落坪国家级自然保护区生态评价进行了研究徐慧，等2002。生态系统效劳功能及其价值研究综述根据研究的过程和进展可以看出： 单方面多方面综合效劳功能

8、研究 发现认识保育生态系统效劳功能 定性描述定量估算 物质量评价价值量的研究过程松山自然保护区的概况地理位置： 松山自然保护区是国家级自然保护区 ,位于北京市延庆县境内 ,东经 1 1 53 83 0 1 1 53 93 0,北纬 403 23 0 403 30 0,西与河北省怀来县接壤 ,北与赤城县毗连 ,经营管理面积4666. 7hm2 ,是华北地区自然生态环境保存比较完好的暖温带山地生态系统。行政区域：松山自然保护区西南、西、西北和北部边界是北京市与河北省交界处，东北、东、东南部与张山营镇交界处为界，在保护区中间镶嵌着延庆县张山营镇大庄科村。 松山自然保护区的概况地质地貌：全区四面环山，

9、地势北高南低。区内地形比较复杂，海拔高度627.62199.6m，多数山地在12001600m之间，形成中山山地峡谷，沿北部和北东部断裂发育的山沟多呈“V形峡谷，其山势陡峭，峰峦连绵起伏。水文条件： 由于花岗岩断裂发育产生的裂隙，风化壳比较厚，在岩体内形成了东西向、北东向的断层和破碎带，为地下水的贮存创造了条件，大气降水渗入形成裂隙带水，在沟谷中以泉水的形式流出地表。区内除个别较为短小的山沟外，几乎每条沟都有裂隙水流出。东沟和西沟两沟聚集于保护区管理处附近，称佛峪口河，属于永定河妫水河支流，枯水期流量0.2m3 /s，丰水区可达0.5m3 /s。松山自然保护区的概况气候特点：松山地区处于暖温带

10、大陆性季风气候区，受地形条件的影响，与延庆盆地相比，气温偏低，温度偏高，形成典型的山地气候。据延庆县气象站18年(19611978年)观测的资料记载，年平均日温8.5，最高温39，最低温27.3，年平均日照2836.3小时，10的积温3398.1，无霜期152.8天从5月1日至9月30日，年降水量493mm，年蒸发量1772mm。 气候垂直分带性比较明显，从下到上可分为： 海拔7001000m的低山温度气候带， 海拔10001300m的中山下部温湿气候带； 海拔13001800m的中山上部冷湿气候带； 海拔1800m以上的山顶高寒半湿润气候带。 松山自然保护区的概况 土壤类型： 山地褐色土：分

11、布于海拔1200m以下的阳坡和900m以下的阴坡，可分为3个亚类：石灰性褐色土分布于山麓地带；淋溶褐土分布于山地中段。 棕色森林土：分布于海拔12001800m的阳坡和900m以上的阴坡，在1800m的林缘草甸植被下发育了生草棕壤。 山地草甸土：分布于海拔1800m以上的山顶草甸和灌丛植被下。松山自然保护区的概况土地现状和利用结构 根据“九五森林资源二类调查，保护区土地面积4660公顷，其中有林地面积3626.6公顷针叶林402.7公顷，阔叶林3187公顷，针阔混交林36.9公顷，占总面积的77.8%；灌木林地900.3公顷，占19.3%；荒山荒地121.1公顷，占2.6%；其它土地建筑用地、

12、水域等12公顷，占0.3。 立题依据和研究意义 人类在对自然进行利用和改造的过程中，往往只注重自然资源的直接消费或者市场价值，而忽略了生态系统的本身的效劳功能，因此导致了生态环境的破坏，明显损害了生态系统效劳功能。因此，研究生态系统效劳功能及其生态经济的价值，就显得尤为的重要和紧迫。 本研究拟研究松山生态系统效劳功能的根底上，运用价值化的方法，进行价值量化。以货币的形式反映区域生态系统效劳的功能，使人们充分认识到生态系统效劳功能的实际作用和巨大价值，引起人们对区域生态环境保护的足够重视，并在资源利用和环境保护的决策上提供数据支持。立题依据和研究意义松山处于官厅水库北部，其佛峪口河属于永定河妫水

13、河支流，维持保护区水质和水量，对官厅水库及北京的城市用水都有积极的作用。天然油松林在其地理分布范围内具有突出的代表意义，暖温带山地生态系统在华北具有较强的代表性。 区内有核桃楸等4种国家二级保护植物，蒙古栎等5种北京市拟一级保护植物，42种北京市拟二级保护植物。此外有黑鹳等4种国家一级保护野生动物，有苍鹰等13种被列为国家二级保护野生动物。 研究保护区生态系统效劳功能及其价值，维持生态系统生物多样性，更有效的发挥生态系统的效劳功能。立题依据和研究意义随着旅游业的开展，旅游人数的逐年增多，松山自然保护区面临着较大程度的人为干扰，由此带来的“三废数量也急剧增加，游览区的生态环境堪忧 ，因此，必须对

14、其效劳功能进行评价，以引起人们足够的重视，保护松山环境，实现生态旅游。松山自然保护区是华北地区唯一的国家级自然保护区。以松山自然保护区为研究对象，可为其它自然保护区的研究提供理论和数据支持，使我国在自然保护区的研究更加深入，生态环境的保护更加有效！研 究 内 容自然保护区内的生态系统产品： 包括林产品、林副产品、医药产品、工业原材料及各种产品的产量。了解生态系统产品的根底上，估算出自然保护区所提供的生态系统产品的价值。 自然保护区固定CO2和释放O2效劳功能的评价： 根据光合作用方程式，从保护区内的净初级生长量推算出松山自然保护区每年固定CO2和释放O2的量。根据物质量到价值量的原理，运用生态

15、系统效劳功能价值评价方法，评价保护区在固定CO2和释放O2方面的功能。研 究 内 容修养水分效劳功能的评价： 以松山森林生态系统为对象，了解自然保护区内年降 水量和蒸散量，测算森林修养水源能力，再运用影子 工程法，评价生态系统修养水源的效劳功能的价值。自然保护区土壤保持效劳功能的评价 研究松山自然保护区内土壤潜在和实际的侵蚀情况， 了解自然保护区土壤保持情况，进而对其土壤保持的 生态系统效劳功能进行评价。 研 究 内 容自然保护区净化效劳功能的评价： 了解自然保护区周边的污染源，了解保护区对降尘和漂尘的阻挡、过滤和吸附作用，对保护区净化功能进行评价。自然保护区旅游价值的研究： 松山自然保护区以

16、自然景观为主体，每年都吸引着众多国内外游客前来观光旅游。在评价其生态系统效劳功能时，考虑其旅游价值。研究方法和技术路线 生物量的估算方法: 平均生物量推算法 B=BiAi 式中，Ai代表该地区某一种森林类型的面积， Bi代表该地区某一种森林类型的平均生物量。根据松山自然保护区1:50000的植被类型图，利用GIS技术对保护区内的植被进行分类，确定各林分的面积。森林生物量的计算方法是蓄积量转换法。 利用森林普查中蓄积量资料，转换成生物量： 生物量a * 蓄积量b 从而计算林分各龄组年净生长量，加和算总净生长量。研究方法和技术路线固定CO2和释放O2效劳功能的评价方法： 根据光合作用反响方程式：

17、CO2 (264g) + H2O(108g) C6 H12 O6 (108g) + O2 (193g) 多糖162g 可知，根据自然保护区净初级生产力的估算，可以得到保护区植被每年固定CO2和释放O2的量。 研究采用造林本钱法造林本钱法是指利用营造可以吸收同等数量的CO2的林地的本钱和碳税法碳税法是一种由多个国家制定旨在消减温室气体排放的税收制度，对CO2的排放进行收费来确定CO2排放损失价值方法，估算松山自然保护区每年CO2固定的价值；运用造林本钱法和工业制氧影子价格法，估算保护区每年释放O2效劳功能的价值。研究方法和技术路线修养水源效劳功能的评价方法： 通过水平衡法测算出自然保护区修养水源

18、的能力： 年平均径流量年平均降水量年平均蒸散量 生态系统修养水源的功能，类似于水库蓄水，通过建立蓄水量1t水库影子工程的费用来估算生态系统修养水源的价值。本研究采用通用的1m3库容的本钱花费为0.67元，估算松山自然保护区修养水源这一效劳功能的价值。研究方法和技术路线土壤保持效劳功能的评价方法:法1 通过土壤侵蚀模型，分别估算自然保护区现实土壤侵蚀量和潜 在土壤侵蚀量，从而计算土壤保持量 ，计算公式为： AC=R.K.LS(1-C.P) Ac 土壤保持量；R 降水侵蚀力指标；K 土壤可蚀性因子； LS 坡长坡度因子；C 地表植被覆盖因子；P 土壤保持措施因子。 其中LS的获得，需要通过松山1：

19、50000地形图进行的数字高程DEM计算获得坡长和坡度，然后根据黄炎和等建立的方程，获得LS的空间分布特征： LS=0.080.350.6 式中，坡长m；百分比坡度 。研究方法和技术路线土壤保持效劳功能的评价方法:法2 通过有林地和无林地土壤侵蚀差异估算保护区内土壤保持情况.在估算土壤侵蚀总量时，采用有林地和无林地的侵蚀差异进行计算。首先采用无林地的土壤侵蚀量来估算保护区潜在土壤侵蚀量，再根据有林地来估算现实土壤侵蚀量，其差值就得到保护区的土壤保持量。计算保护区土壤保持量的公式为： 土壤保持量Ac=潜在土壤侵蚀量现实土壤侵蚀量 研究方法和技术路线土壤保持价值评估方法:1 自然保护区减少土壤肥力

20、损失的价值评估 土壤侵蚀时大量的土壤营养物质流失，主要是土壤中的N、P、K，不同土壤中N、P、K的含量大不相同，根据松山自然保护区的统计年鉴，计算出各种土壤类型中N、P、K的含量，运用市场价值法，估算减少土壤肥力损失的价值： Ef=Ac CiPi/10000(i=N、P、K) 式中Ef，保持土壤肥力经济效益万元/a; Ac，土壤保持量t/a; Ci，土壤中氮、磷、钾的纯含量； Pi，氮、磷、钾的价格元。研究方法和技术路线土壤保持价值评估方法:2 自然保护区减少土地损失面积的价值评估 Es= Acp0.6B/10000 式中Es，减少土地废弃的经济价值万元/a; Ac， 土壤保持量t/a；p,土壤容重t/m3 0.6m是土 壤表土平均厚度； B，林业年均收益元/ hm2。 研究方法和技术路线土壤保持价值评估方法:3 自然保护区减少泥沙淤积的价值评估 En= Acp24%C/10000 式中En，减轻泥沙淤积经济效益万元/a; Ac，