生态系统的直接价值
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生态系统的直接价值范文第1篇
近百年来，随着自然生态系统的剧烈变化，生态问题不断恶化，人类福祉遭受的不利影响日益严重，因此人类社会迫切需要管理生态系统的科学信息[1]。生态系统服务就是生态学界为了满足这种需要而提出的联系生态系统与人类福祉的一个重要概念。生态系统服务研究旨在为完善对生态系统的管理，确保对生态系统的保护与可持续利用，进而提高人类福祉和推动经济社会可持续发展进程提供科学信息，目前它已经成为国际上科学研究的热点问题之一[1,2]。本文主要是针对生态系统服务的定义与分类，生态系统服务的主要特征，生态系统服务的供给、需求与消费，以及生态系统服务的价值与评估这4个基本问题进行论述，以期能为我国今后的生态系统服务研究提供参考。
2 生态系统服务的定义与分类
2.1 生态系统服务的定义
生态系统服务是20世纪90年代以来生态学界广泛使用的一个重要概念。目前，学术界广泛引用的生态系统服务的定义主要有3个：
(1)生态系统服务是自然生态系统及其组成物种得以维持和满足人类生存的条件与过程。它们能够维持生物多样性和各种生态系统产品(比如海产品、草料、木材、生物燃料、天然纤维，以及许多医药和工业产品及其生产原料)的生产[3]。
(2)生态系统产品(比如食物)与服务(比如同化废弃物)是指人类直接或者间接地从生态系统功能当中获得的各种收益[4]。
(3)生态系统服务是指人类从生态系统获得的各种收益[5]。它们包括生态系统在提供食物和水等方面的供给服务，在调控洪水和疾病等方面的调节服务，在提供精神、消遣和文化收益等方面的文化服务，以及在养分循环等方面维持地球生命条件的支持服务。在这3个定义的基础上，许多学者结合各自的研究又提出了一些不同的定义。
从生态系统管理的角度，Wallace基本认同千年生态系统评估(简称MA)提出的定义，但在具体理解上却存在一定的分歧。作为人类从生态系统获得的收益，Wallace认为生态系统服务是生态系统管理设定的目标和预期取得的成果，应当根据生态系统的结构与组分定义生态系统服务[6]。Wallace定义的生态系统服务主要包括食物、水、木材，以及文化价值等人类直接消费的生态资源。他强调生态系统过程不是生态系统服务，而是生态系统服务的生产方式，生态系统管理正是通过对生态系统过程的干预来获得预期的生态系统服务。对比可知，MA定义的调节水资源和调节气候等调节服务以及光合作用和土壤形成等支持服务，大多不属于Wallace定义的生态系统服务的范畴。
从构建环境核算与绩效体系并且最终建立绿色GDP的角度，Boyd等认为生态系统服务是核算人类从自然界获得的收益的合适单位，但是“生态系统服务”的外延过于宽泛，因而提出了“终端生态系统服务(final ecosystem services)”，并把它定义为“人类为创造福祉而直接使用或者消费的自然组分”，“终端”的含义是指生态系统的最终贡献[7,8,9]。他们强调终端生态系统服务是指人类直接使用或者消费的自然界的最终产品，主要包括2层含义：
(1)生态系统服务是生态系统的最终产品，不包括大量的中间组分与过程，这一点与Wallace的观点相似。
(2)生态系统服务是生态产品，不包含劳动力和其他非生态要素，因此它又不同于人们通常消费的经济产品。另外，和Costanza、MA以及Wallace的观点不同，Boyd等认为生态系统服务不是收益，它们只是收益的生产要素。
从制定决策的角度，Fisher等认同Boyd等提出的生态系统服务应当是生态事物的观点，但不同的是他们认为不管是生态系统的组成要素还是生态系统过程，不管是直接的还是间接的，只要是创造人类福祉所使用的，生态系统的各个方面都可称为生态系统服务，即生态系统服务是人类为创造福祉而直接或者间接使用的生态系统的各个方面[10,11]。
综上可知，生态系统服务是以生态系统对人们的收益而定的，学术界对它的认知并不完全一致。根据不同的角度，有的学者认为它是收益，有的学者认为它不是收益；有的学者认为它包括生态系统过程，有的学者认为它不包括生态系统过程。需要说明的是，如果把生态系统服务定义的比较“严格”，就可能忽视或者漏掉对于人类的长远福祉更加重要的关键的生态系统过程，而如果定义的比较“宽泛”，就可能增加操作的难度。因此，在使用生态系统服务这一概念的时候，应当根据具体目的给出明确的定义及内涵。
2.2 生态系统服务的分类
和定义生态系统服务的情况相似，生态系统服务的分类也存在多种不同的形式。目前，比较有代表性的分类包括：
(1)De Groot等从生态系统功能的角度提出的生态系统服务分类。他们把生态系统功能定义为“生态系统的自然组分与过程提供可以直接或者间接地满足人类需求的产品与服务的能力”，并把生态系统功能分为4大类和23项具体的功能，进而划分了和每项功能相对应的生态系统服务[12]。
(2)MA的分类。MA是把生态系统服务划分为4个一级类别，30个二级类别和37个三级类别，它是主要根据生态系统功能但同时也考虑了人文收益等因素，具有综合分类的特点[1]。
(3)谢高地等根据我国民众和决策者对生态服务的理解状况提出的生态系统服务分类。他们是将生态服务划分为供给服务、调节服务、支持服务和社会服务4个一级类别，初级产品提供、淡水供给等14个二级类别，以及食物生产、原材料生产等32个三级类别[13]。
(4)Wallace的分类。他是根据和特定的人文价值相对应的各种需求进行划分的，也就是基于人文价值的生态系统服务分类。它属于人类中心主义的范畴，因此没有考虑生态系统及其服务的内在价值。需要说明的是，这一分类中与社会文化价值有关的生态系统服务实际上是从MA的分类中借用过来的，它们的组织与安排尚需进一步探讨[6]。
(5)张彪等提出的基于人类需求的生态系统服务分类：他们是首先把人类需求分为物质需求、安全需求和精神需求3个层次，然后划分了和这3个层次的需求相对应的3类和12项服务[14]。此外，Boyd等根据人类从生态系统获得的收益(通常包括消遣、美学享受、商业型和自给型的收获品、危害规避、人类健康，以及对生物多样性的享用等)提出了一个示例性的分类，他们是分别划分了与各种收益相对应的终端生态系统服务[8,9]。受篇幅限制，本文仅给出MA的分类作为示例(见表1)。
关于生态系统服务的分类，作者认同Fisher等的观点，即生态系统服务分类应依据生态系统与生态系统服务的特征以及研究目的而定，因此不会存在适用于多种情境的普适性生态系统服务分类[11,15]。每一种分类都包含特定的动机并有特定的适用情境，比如De Groot等的分类紧密结合生态系统功能，适用于生态系统服务方面的机理研究；MA的分类和谢高地等的分类具有综合性，易于理解和接受，因此更加适用于生态系统服务方面的教育和传播知识。
3 生态系统服务的重要特征
目前，人们已经认识到关乎人类福祉是生态系统服务的核心特征。但除此之外，生态系统服务还具有一些生态与经济方面的重要特征。
(1)复杂性。生态系统是具有反馈、时滞与嵌套特征的复杂系统。对于生态系统与生态系统服务的动态变化，人类的认知尚处于初级阶段[16]。首先，对于有些生态系统服务，目前还不能直接测定，而是使用一些指标[11]。比如，对于森林提供的碳蓄积服务，还不能直接测定蓄积的碳的数量，而是一般使用森林面积来代替。由于森林类型、林龄以及结构的差异对碳蓄积过程具有显著影响，从而使得仅由森林面积得出的碳蓄积服务不够精确。第二，受随机因素、内在和外在因素的影响，生态系统服务的存量或者流量具有变异性[5]。生态系统与生态系统服务的变异性，在一定范围内是可以预测的，但是一旦超过某一临界阈就会变得难以预测。比如20世纪90年代早期，加拿大纽芬兰渔场的鳕鱼资源由于过度捕捞突然枯竭，从而导致开发经营了数百年的渔场被迫关闭[1]。临界阈现象是生态学界研究的重要问题，但由于其复杂性这方面的进展似乎并不顺利。抵抗力和恢复力是目前研究生态系统服务的变异性的2个常用指标，前者是指生态系统服务的生产与供给在发生不可逆转的变化之前，对干扰的最大承受能力；后者是指在干扰去除之后，生态系统服务的生产与供给恢复到干扰之前的水平所需要的时间。第三，生态系统服务一般具有不确定性[17,18]，比如河流上游生态系统对下游的洪水调节，这类服务与洪水的发生与否、级别大小以及受益人群的社会经济状况具有很大关系。再如，海滨湿地的防护服务与风暴的发生概率以及海滨地区的人口与经济社会状况有关。
(2)尺度特征。生态系统服务的尺度是指生态系统服务在空间与时间上所涉及的范围。一方面，生态系统服务来源于不同的空间与时间尺度上的生态过程或者生态系统。Costanza指出，根据生态系统服务的空间特征可以把文献。因此，尺度分析对于揭示生态系统管理中不同利益方的利益所在，进而制订各利益方都能接受的管理方案至关重要。
(3)公私物品特征。在经济学中，竞争性和排他性是描述公私物品特征的2个重要指标。所谓竞争性是指一方对生态系统服务的使用或者消费会降低或者减少另一方的使用或者消费；而排他性则是指一方可以排斥另一方对生态系统服务的使用或者消费，比如一家在自己田地里种植的作物，另一家未经允许就不能收割。Fisher等指出，根据竞争性和排他性可以把生态系统服务划分为4大类[11]：第一类是私有物品，比如粮食和木材等，它们的使用或消费具有竞争性和排他性；第二类是公共物品，比如净化空气和调节气候等，它们的使用或者消费不具有竞争性和排他性；第三类是公共资源，比如公海的鱼类等，它们的使用或者消费虽然具有竞争性但却不具有排他性；第四类是俱乐部产品，比如申请了专利的生物信息产品，它们的使用或者消费虽然不具有竞争性但却具有排他性。
事实上，一般物品都是不同程度的公私混合物品，生态系统服务也不例外，而且公私性质会随生态系统与社会系统以及它们之间的相互作用的变化而变化。比如一般情况下公海的鱼类资源是不具有排他性的，但是，可以想象在有些情况下国际社会也可能会通过制度与技术壁垒排除某些利益方对公海鱼类的捕捞。另外，有些生态系统服务在低水平的使用阶段可能不具有竞争性，但是当使用水平达到一定的程度之后也可能会出现竞争，比如在低水平的捕捞阶段或者可持续的捕捞阶段，沿海的鱼类资源是不具有竞争性的，但是，当过度捕捞导致鱼类资源大量减少时就会出现竞争[11]。再如，农业生产上的灌溉用水，在水资源充裕的情况下是不具有竞争性的，但是在水资源短缺的情况下也会出现竞争。在生态系统管理中，通过市场机制和权属制度已经对属于私有物品的生态系统服务取得了较好的管理效果。但是，对于属于公共物品、公共资源和俱乐部产品的生态系统服务来说，目前却尚未得到有效的管理，从而导致了对许多生态系统服务的过度消费以及不合理的开发或者破坏。
(4)收益依赖性。从构建绿色GDP的角度，以及从制定决策的角度，Boyd等对“服务”和“收益”这2个术语的含义作了严格区分[7,8,9]。他们认为生态系统服务仅是收益的生产要素，服务不等于收益；除了生态系统服务之外，人类获得的收益往往还包含劳动力、技术和资金等其他资本的投入。比如，人们通常认为“消遣”是一类生态系统服务，但实际上“消遣”是一种收益而不是服务 ，因为在消遣当中除了生态系统提供的美景与生物多样性等生态系统服务之外，还需要一定的技术与资金等方面的投入，而且消遣的效果与技术和资金等方面的投入关系很大。虽然从这个角度来说，不能把“服务”等同于“收益”，但是生态系统服务的界定却对收益具有直接的依赖性，也就是说生态系统的组分、结构与过程究竟是不是生态系统服务，这要以人类得到的具体收益而定。比如某一偏远的湿地生态系统提供的洁净水，如果没有人使用就不是生态系统服务，但如果有人抽取这些洁净水用于灌溉或者饮用，那么就是生态系统服务，而且抽取的灌溉水或者饮用水就是受益者从中获得的收益。另外，Fisher等还把生态系统服务划分为直接服务和间接服务2类。比如对于一个湿地生态系统来说，人们可以从中得到洁净的饮用水，在这一收益当中，生态系统的养分循环属于间接的生态系统服务，而生态系统提供的水源则属于直接的生态系统服务。
自然界中，同一生态系统往往可以为不同的利益方提供多种不同的生态系统服务。比如上面提到的荷兰的De Wieden湿地，既可以为当地居民提供芦苇，同时还可以为自然保育者提供珍稀的鸟类。因此，在生态系统服务的价值核算中，认真地分析生态系统服务的收益依赖性至关重要。
4 生态系统服务的供给、需求与消费
生态系统服务的供给、需求与消费是联系生态系统与人类福祉的3个不可或缺的重要环节。生态系统服务是由生态系统生产的，它的供给主要取决于生态系统的空间范围、结构与机能，而且往往受到人类活动的不同程度的影响，尤其是人工生态系统更是如此[13,20]。生态系统服务是人类福祉的源泉，生态系统服务的需求就是人类为了创造福祉而对生态系统服务的要求。生态系统服务的消费是指人类生产与生活对生态系统服务的消耗、利用和占用，它容易受到多种因素的复杂影响，比如生态系统服务的供给、价格、收入、偏好、替代品以及人类的需求等，而且由于种种原因通常具有过度利用与滥用、利用不足，以及无偿利用等特点[13,21]。
谢高地等根据计量经济学理论和生态服务研究积累的理论成果，提出以生态服务生产函数、生态服务成本函数作为生态服务生产的主要理论基础和分析方法，以生态服务消费函数和生态服务效用函数作为生态服务消费的主要理论基础和分析方法[13]。这一构想为今后研究生态系统服务的供给与消费指明了方向，但是它的实现也面临着许多挑战。关于生态系统服务的生产函数，生态学界已经开展了大量的工作并已取得了一定的成果。它们通常是以生物因素、自然因素、地质因素以及土地利用等人文因素作为输入变量来模拟生态过程，比如土壤侵蚀模型和生产力模型等。但是，生态生产函数的模拟结果只是生态过程或者生态产品，而不一定是生态系统服务，生态系统服务是人们需求与消费的生态过程或者生态产品，这一点通常被人们所忽视。因此，在生态生产函数的基础上，还应当分析生态系统服务的需求与消费状况，比如生态系统服务的需求与消费人群，他们的地理分布与社会经济状况等。
生态系统服务的供给、需求与消费事关生态保育和社会公平等重大问题。在生态保育方面，当地居民通常偏向于消费或销售从自然生态系统获得的各种产品，从而获得直接的短期收益；而国家或者国际上的利益方则偏向于保护自然生态系统提供的间接的环境服务[19]。在社会公平方面，通常情况下是采取生态系统与生物多样性保育的部分国家和地区，在以高昂的局地成本提供重要的环境服务，而有些国家和地区在这方面付出的局地成本相对较低，但是，他们却也同样享受主要由其他国家和地区实施的保育政策所产生的环境收益[22]，这是有违公平原则的。案例研究表明，由于生态系统服务的测算与评价成本较高，仅依靠市场途径难以实现生态系统服务的有效配置，为了保护公众的利益，许多情况下还必须依靠精心设计的政府干预措施[7]。因此，为了实现生态保育和社会公平的双重目标，应当结合前面介绍的生态系统服务的重要特征，对生态系统服务的供给、需求与消费开展综合研究，了解生态系统服务在社会不同群体中的分布及变化，从而为生态系统管理提供系统全面的科学依据。
美国斯坦福大学的“自然资产”研究项目开发的“InVEST”模型在综合研究生态系统服务的供给、需求与消费方面已经做出了开创性的工作[20]。目前，“InVEST”模型已经具有了模拟木材生产、非木材森林产品的生产、水电与灌溉水源等生态系统服务的供给、需求与消费的能力，同时研究人员仍在开发模拟其他生态系统服务的模块。但是，它的应用在许多地区面临着数据缺失与质量问题，因为不同生态系统服务的空间尺度差别较大，比如昆虫的授粉服务大约为方圆1.5km的范围，对空间数据的精度要求较高，而森林的碳蓄积服务则为全球性的，对空间数据的精度要求较低[20]。因此，要想对生态系统服务的供给、需求与消费开展综合研究，除了基础理论与分析方法之外，基础数据资料库的创建也是一项急迫的任务[22]。
5 生态系统服务的价值与评估
价值是指某事或某物对使用者设定的目的、目标或者条件的贡献[5]。不同的学科、哲学观点和思想学派对生态系统服务的价值的认识各不相同[24]。目前，人们提出的生态系统服务的价值一般包括效用价值和非效用价值2类[5,24]。
5.1 生态系统服务的效用价值与评估
效用价值是根据价值的效用理论提出的，它是建立在人的需求与偏好的基础之上的。根据效用理论，生态系统服务之所以具有价值是因为人们可以从生态系统服务的实际利用与潜在利用中直接或者间接地获得一定的效用，从而满足不同方面的需求与偏好。生态系统服务的效用价值包括使用价值和非使用价值2类，使用价值又分为直接使用价值、间接使用价值和选择价值。直接使用价值是人们为了满足消耗性目的(比如对食物、薪柴的利用)或者非消耗性目的(比如对美景的欣赏)而直接使用的生态系统服务所具有的价值；间接使用价值是指为满足人类直接需求的生态系统服务的生产提供条件的那些生态系统服务所具有的价值，比如土壤形成和光合作用等；选择价值是指为了本人、他人或者后代在未来能够选择利用某些服务而对其采取保护的价值，有时也叫做遗产价值。非使用价值通常也叫做存在价值，它不涉及对生态系统服务的直接的或者间 接的使用，而是指单纯从某些生态系统服务的存在中获得的满足。比如有人从来没有亲眼见到过北极熊，而且今后也从未打算要去参观北极熊，但是他(或者她)仍然能够从得知北极熊的确实存在中获得满足，这就是他(或者她)赋予北极熊的存在价值[24]。
关于效用价值的评估，一般是根据经济学中的支付意愿对生态系统服务的效用进行评估。目前，学术界已经提出了揭示对生态系统服务的支付意愿的许多经济价值评估方法，但每一种方法都有其优点和缺点[24-30]，应当根据具体情况选择使用。需要强调的是，各人从生态系统服务获得的效用取决于他(或者她)的需求与偏好，效用价值与个人需求关系极大。目前，在计算社会获得的效用时一般是按照等权重原则将社会中每个人获得的效用进行合计，对于评价民众并不熟悉的生态系统服务来说，这一做法已经引起了部分学者的质疑。但是，除了等权重之外究竟应当如何确定社会中不同成员的效用权重着实也是一个非常困难的问题[24]。
目前，生态系统服务的效用价值评估仍然存在一些薄弱环节。比如已经开展的评估大多是对特定生态系统服务的总价值的评估，而对边际价值的评估较少[24,25]。事实上，对于有些生态系统服务的管理来说，边际价值的意义或许比总价值更加重要，比如作为濒危物种的栖息地，自然保护区的边际价值的变化对于确定保护区的范围大小至关重要。此外，以往对特定生态系统提供的一系列相互依赖的生态系统服务的全面评估，以及针对特定生态系统在不同的管理体制下所提供的生态系统服务的价值变化所开展的评估相对较少，但恰恰正是这些类型的评估才能为局地、国家以及全球层次上的决策者提供权衡利弊的相关信息[22]。因此，今后应当加强以上这些方面的生态系统服务的效用价值评估。
5.2 生态系统服务的非效用价值与评估
生态系统服务的非效用价值主要包括生态价值、社会文化价值和内在价值[5]。生态价值来源于生态系统内部不同组分之间的因果关系，它是某一物种或组分在维持其他物种或整个生态系统的生存方面所具有的价值。也就是说，生态系统的组分、结构与过程作为生态系统服务不仅可以满足人类的需求与偏好，而且在维持自然界的生命支持过程中也具有不同的作用。比如植被在控制侵蚀方面的作用，微生物对废弃物的分解在养分循环方面的作用。在生态破坏日益严重的形势下，保护区的选取以及生态系统服务可持续利用的最低安全标准的确定，都需要生态价值方面的有关信息[5,17,19]。生态系统服务的生态价值主要是通过生态学上的有关指标进行评估，比如物种多样性、生态系统的完整度，以及表征生态系统健康状况的指标等。
生态系统服务的社会文化价值是指许多人根据不同的世界观或者伦理、宗教、文化和哲学方面的自然观与社会观，把他们生活和依存的生态系统作为其社会文化认同的重要组成部分，从而认为这些生态系统及其服务具有不同的社会文化价值[5,25]。比如，作为华夏文明的摇篮，中原地区的黄河流域承载着厚重的炎黄文化。社会文化价值的评估一般是通过审议式的或者“群组”式的意愿调查价值评估程序，把相关利益方的民众或者代表召集在一起，根据经济价值评估的原则对生态系统服务的社会文化价值进行审议和评估[5]。但是，由于涉及对社会文化的认同，因此一般的效用方法并不能估算出真实的社会文化价值。
生态系统服务的内在价值是生物中心论者提出的独立于人类需求之外的价值，是生态系统服务本身内在固有的、不因外在于它的其他相关事物而存在或改变的价值，它是建立在许多文化世界观和宗教世界观的基础之上的[5]。比如在美国一些印第安人的文化世界观中，他们认为动物和植物以及自然界的其他事物都具有亲缘关系，来源于共同的母亲(大地)和父亲(天空)，因此它们和人类一样具有内在价值。对于生态系统服务的内在价值来说，虽然不能采用经济价值评估方法，但是可以根据社区、国家或者国际层次上的有关法规以及宗教的教规对违反者的有关处罚或者制裁进行评估。比如根据野生动物保护法对非法猎杀野生动物的处罚与制裁的严厉程度，可以作为不同级别的野生动物的存在价值的评价依据。
综上可知，生态系统服务具有效用价值和非效用价值方面的多重价值属性。在生态系统服务的管理决策中，效用价值和非效用价值具有相互补充与制衡的作用，比如对自然生态系统的开发利用不仅要考虑效用价值方面的成本与收益是否合算，而且还要考虑是否违反物种与生态系统的生态价值、社会文化价值和内在价值方面的有关法规。因此，生态系统系统服务的价值评估应当构建和使用多准则的综合价值评估体系。
6 结论
综上所述，本文主要得出以下几点结论：
(1)生态系统服务是以生态系统对人们的收益而定的，学术界对它的认知并不完全一致。因此，在使用生态系统服务这一概念的时候，应当根据具体目的给出明确的定义及内涵。
(2)生态系统服务具有复杂性、尺度特征、公私物品特征和收益依赖性等重要特征。结合案例深入分析生态系统服务的这些特征，对于生态系统服务的测定、模拟、价值评估及管理决策至关重要。
生态系统的直接价值范文第2篇
【关键词】城市；森林生态系统；服务功能；价值；评估
提高城市绿地系统生态服务功能，促进城市生态系统的改善，满足市民接近和回归自然的渴望，已成为城市化建设亟待解决的重大课题。提高绿地生态功能，促进城市绿化的可持续发展则是当今主流的研究方向。
1.城市森林的概念和内涵
城市森林与城市林业的概念主要差异性在于城市林业主要侧重于行业的经营和管理，将城市园林绿化纳入林业经营管理的范畴，是一个多方面的经营管理体系；而城市森林是将城市绿地主要以森林的形式进行构筑和管理，是一个比较狭义的概念[1]。因此，城市森林是建立在改善城市生态环境的基础上，借鉴地带性自然森林群落的种类组成、结构特点和演替规律，以乔木为骨架，以木本植物为主体，艺术地再现地带性群落特征的城市绿地。
2.城市森林生态系统服务功能
2.1生态服务功能的含义
广义上的生态系统服务包括生态系统产品和生态系统服务，生态系统服务是指生态系统与生态系统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[2]。一般而言，生态服务功能（Ecosystem services）是指自然生态系统及其物种共同支撑和维持人类生存的条件和过程；它能够比较清晰地描述人类对生命支持系统的依赖性，为人们评价各种技术和社会经济发展方式的长远影响提供了一种参考，以防止和减少自我毁灭性的经济和社会活动[3]。
2.2城市森林生态系统的生态服务功能
森林生态系统的生态服务功能是指森林生态系统及其生态过程为人类提供的自然环境条件与效用[4]。从复合生态系统的角度来看，它不仅包括该系统为人类提供食品、医药和其他工农业生产的原料这内部效益，更重要的是支撑与维持地球的生命支持系统，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的外部公益作用。
3.城市森林生态系统服务功能价值评估主要研究方法
客观准确的计量评价城市森林生态系统的服务功能及其价值仍然是一个有待深入研究的理论和技术难题，已成为国内外生态学与生态经济学研究的前沿课题。面对当前极为紧迫的生态环境建设局面，充分认识森林生态系统在预防自然灾害和促进资源经济协调发展中的巨大作用，保护与恢复城市森林生态系统功能，应该成为各级决策部门的共识[7]。
3.1城市森林生态功能评价方法
生态系统服务的评价方法主要有两类，一类是物质量评价法，另一类是价值量评价法。根据城市森林生态功能属性，以择优原则选择适用的评价办法。
3.1.1物质量评价法
3.1.1.1森林固定CO2和释放O2的价值
考虑到森林生态系统是一个复杂生态系统，有植物的光合作用和呼吸作用，凋落物层的呼吸作用和土壤释放CO2的作用[9]，因此：
式中，Q为CO2固定量（1.hm-2.a-1）；S为净第一性生产力所同化的CO2量（1.hm-2.a-1）；Rd为凋落物层呼吸释放的CO2量（1.hm-2.a-1）；Rs为土壤呼吸释放CO2量（1.hm-2.a-1）。根据已有资料报导，我国森林固定CO2和释放O2的成本分别为273.3元t和369.7元t，取碳税法和造林成本法两者的平均值来评价森林生态系统固定CO2的价值。
3.1.1.2净化空气的价值
森林净化空气的主要机能是：吸收气体污染物、阻滞粉尘、杀除细菌、降低噪声、释放负氧离子和萜烯物质。因而对空气的清新和人体健康有利。这里重点对吸收污染气体价值和阻滞粉尘的价值进行评估[2]。
（1）森林吸收污染气体的价值
以SO2为例，常用有吸收能力法。根据单位面积森林吸收SO2的平均值乘以森林的面积，计算出吸收的SO2量，再根据防治污染工程中削减单位重量SO2的投资额度，算出森林吸收SO2的经济价值“阈值法”对吸收能力的推算以SO2在林木体内达到阈值时的吸收量来计算“叶干重法”树木吸收：
SO2量=叶片积累+代谢转移+表面吸附。通过实验测定某树种叶在一定期间含硫量变化作为吸收量，再根据叶干重占植物的比例计算出转移的流量和叶面表面蒙尘量。
根据《中国生物多样性国情研究报告》，阔叶林对SO2的吸收能力为88.65kg/hm-2/a-1，针叶林平均吸收能力为215.60kg/hm-2/a-1，减少SO2的成本为600元/t-1。
（2）森林阻滞粉尘的价值
森林的滞尘功能价值评估方法运用替代花费法， 通常以森林的平均滞尘能力乘以森林面积计算滞尘量，再按削减粉尘的成本计算经济价值，从而估算城市森林生态系统滞尘功能的价值。
式中，Vd为滞尘价值（万元/a-1）；Qd为滞尘能力（1。hm-2.a-1）；S为面积（hm2）；Cd为削减粉尘成本（元/t-1）。
3.1.1.3休闲游憩功能评估
旅行费用法（TCM法）是当前世界上最流行、也是应用最广泛的森林游憩价值评价方法。由森林旅游产品的消费逆向流动，游客必须支付一定的交通费用以到达林地从事旅游活动，通过对这些费用的统计分析可得出旅游需求与旅行费用之间的关系，求出旅游需求曲线。将旅游者的旅行费用包括旅行时间价值作为“影子价格”求出游客的消费者剩余，一个风景区的旅游价值就是该风景区全体游客的消费者剩余之和。
3.1.2价值量评价法
3.1.2.1 直接利用价值
森林生态服务功能的直接经济价值是由于环境资源对目前的生产或消费的直接贡献决定的。也就是指环境资源直接满足人们的生产和消费需要的价值。如木材、野生药物、森林游憩等，都是森林的直接经济价值。直接利用价值可用产品的市场价格来估计，其主要表现为林产品价值和游憩价值。
3.1.2.2间接利用价值
间接利用价值是由环境所提供，可用来支持目前的生产和消费活动的功能中检索截获的价值。间接利用价值不直接进入生产和消费过程，但为生产和消费提供了支持和保障，没有它们，生产和消费就不能正常进行或不能存续。森林生态服务功能的间接经济价值主要表现为森林生态系统的环境功能，如保持水土、净化水质、固碳制氧等、营养物质循环等，是其生态服务功能价值的主体，是最难以进行评价而又最容易被人们忽视的价值。因此，对这部分价值进行定量评价对确切评价森林的生态服务功能具有重要意义。间接利用价值的评估常常需要根据生态系统功能的类型来确定。目前多运用市场价值法、替代市场法等方法评估其经济价[5]。
（1）涵养水源价值计算
采用水量平衡法来计算水源涵养量， 水的价值采用替代工程法（或影子工程法）来计算：
W=（R-E）A=θ.RA
式中W为涵养水源量（m3/a）；R为平均降雨量（mm/a）；E为平均蒸发散（mm/a）；A为研究区面积（hm2）；H为径流系统。
森林增加地表有效水量的价值可用下式计算：
式中，V为森林增加地表有效水量价值；Si为第i树种的面积；H0、Hi分别为对照地和第i树种单位面积的拦蓄降水能力，m3.hm2；P为当前生活用水价格，取2.0元m3。
（2）净化水质价格计算 采用替代工程法来计算。
（3）保持土壤价值计算
森林植被的存在可以极大的减少土壤侵蚀量、保护和提高土壤肥力水平。因此，森林保持土壤的价值可从减少土地损失、减少土壤肥力损失和减免泥沙淤积和滞留3个方面加以考虑。其中，森林减少土壤肥力损失的价值可按下式计算：
式中，Vf为森林保肥效益经济价值计算；d为单位面积水土流失量；s为森林面积；P1i为森林土壤中氮磷钾等含量；P2i纯氮磷钾等折算成化肥的比例；P3i各类化肥的销售价。
（4）净化空气价值计算 主要采用影子价格法来计算。
（5）净化环境价值计算 一般是根据森林面积及森林对有害物质、噪声、辐射等的减除能力及影子价格计算[10]。
4.关于城市森林生态功能评价的建议
就我国目前的研究现状来看，森林生态系统服务功能的研究还处于初级阶段，多数研究尚处在对于其理论方面的探讨，研究的对象比较单一，功能范畴方面的考虑也不够全面；在估算方法上，大多直接引用国外的研究方法或者直接套用国外的标准。由此可见，在我国尽快开展生态系统服务功能及其生态经济价值的研究，是为生态环境保护与建设提供决策依据，以实现可持续发展所亟待解决的重要课题之一[5]。为此建议：
4.1 城市森林生态系统服务形成机制研究
城市森林生态系统服务是人类从生态系统维持自身的生境、生物、生态系统的特征或过程中直接或间接获得的利益，而城市森林生态系统的结构与过程是相互作用、相互影响的，研究这两方面的相互作用关系是弄清生态系统服务形成机制的基础，也可为生态系统服务功能的维持与保育提供方法与对策。
4.2 不同城市森林生态类型的各种服务价值研究
城市森林生态系统功能评价是区域规划的基础和重要依据。通过城市森林生态系统服务功能的评价，可以明确区域内生态系统重要性差异及其空间分布特征，确定城市森林生态系统不同类型服务功能重要地区及其分布，确定区域优先保护生态系统和优先保护地区，从而科学合理地进行区域生态区划和生态规划，在时间和空间尺度上实现资源的合理利用和区域可持续发展。
4.3多学科有机结合和集成创新
城市森林生态系统服务价值的研究依赖于生态学的基础研究，应着眼于对地球生命维持系统具有特殊意义的生态系统的生态过程，加强自然研究与经济学、社会学等学科的交融。城市森林生态系统服务价值的实现与补偿不仅依赖于价值估算的技术发展，而且也有待于现有市场价格体系和人们价值观的改革。
4.4对服务功能价值评估的方法和手段有待进一步加强
目前国外已开始采用SWAT， UFORE以及C ITYGrccn等相关软件，并在地理信息系统支持下对森林服务功能进行了监测与评估，其精度与便捷性都得到了提高[38]，然而目前国内对森林生态效益评价研究的技术支持手段还较为落后，遥感、地理信息系统技术等高新技术的应用还不多，其结果不仅速度慢，费工费时，而且不能很好地分析、管理和应用评估所需的数据信息，更难以做到动态管理和评估。为此，在今后的研究过程中关于生态系统服务功能评估的手段与方法有待进一步提高。
5.结语
由于城市森林生态系统服务的多样性、生态过程与经济过程之间联系的复杂性以及自然过程的不确定性，对生态系统服务进行核算难度极大，无法作到准确无误。但在这方面的任何尝试都是有益的，不仅给出城市森林生态系统服务相对量的近似值，使城市森林生态系统服务的潜在价值范围明朗化，而且为进一步研究建立了基础。
参考文献：
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生态系统的直接价值范文第3篇
关键词：生态资本国民经济核算体系绿色国民经济核算体系
现有的国民经济核算体系只注意到了对社会经济的正面效应，没有反映负面效应所造成的影响，从而使得我国社会经济发展陷入到一个环境恶化、资源缺乏、生态失衡和不可持续发展的困境之中。因此，改革现有的国民经济核算体系，对资源环境进行核算，走“绿色发展”道路，是实现我国社会经济持续发展的唯一选择。
经济活动离不开物质资本、人力资本和生态资本三者共同作用。“绿色发展”就是以“绿色GDP”为发展目标，从现行的GDP中扣除资源环境成本和对资源环境的保护服务费用，在保障生态资本可持续发展的前提下，更多地以人力资本代替资源资本和环境资本，提高物质和能源的使用效率，使经济增长方式转变为低能耗、低污染。
1生态资本内涵
1．1生态资本定义
生态资本是相对人力资本和物质资本(实物资本与金融资本)而言的，表现为生态系统所有的资源生态潜力、环境自净能力、生态环境质量和生态系统对人类的整体有用性等生态质量因素的总和，是具有生态价值的资本。生态资本按空间构成关系可分为三类：(1)地质资本，包括矿物资源和化石资源；(2)地理资本，包括土壤资源、水力资源、气候资源和生物资源；(3)星际资本，包括光能和风能。而应纳入生态资本价值核算体系的只包括地质资本和地理资本这两种数量有限的资源。
1．2生态资本的特征
生态资本作为参与经济活动的要素之一，同物质资本和人力资本一样，生态资本的特征也具有二重性：一是具有生态资本的本质属性，具有自然生态功能，遵循自然生态规律，表现为生态资本的使用价值；二是具有资本的共同属性，即以保值增值为目的，遵循市场供求与竞争规律，表现为生态资本的价值。
但是，生态资本不同于物质资本和人力资本，生态资本具备其它资本所不具有的特征：(1)整体增值性。资本的目标是价值最大化或盈利最大化，由于生态资本受到生态系统整体性的制约，保持生态系统内各因子的平衡协调，是实现生态系统整体价值最大化或盈利最大化的前提；(2)长期受益性。通过合理利用生态资本，其使用价值与价值将不会永久丧失。并且，可再生资源还能依靠其自生的累积性，使生态资本自动增值，带来长期的经济效益与生态效益；(3)双重竞争性。生态系统各因子是在相互制约与相互促进中得到发展的，遵循共生、相生相克等自然生态竞争规律；同时，生态资本又与物质资本、人力资本等存在着市场竞争，遵循市场竞争规律；(4)开放性与融合性。生态资本既具有生态环境系统的开放性与多样性，又具有一般资本的融合性与扩张性，生态资本经营可以采用产权主体多元化、利益共同体等方式；(5)极值性。生态资本能够承载人类生存与经济发展对生态系统经济功能的需求，但是，生态资本对人类的需求并不是无限满足的，其承载力具有一定的极值，超过极值进行开发和利用，将会导致资源环境的退化；(6)不动性与逃逸性。生态资本既具有资源环境的空间固定性，又具有一般资本规避风险的逃逸性。低回报率的生态资本会转移地域或变换形态，流动到回报率较高的领域，引起生态资本的资本功能性逃逸；(7)替代性与转化性。在一定条件下，生态资本与物质资本、人力资本之间能够相互替代或相互转化；(8)空间分布的不均匀性和严格的区域性。不同区域的生态系统的组合和匹配都不一样，而“因地制宜”是合理使用生态资本的一项基本原则。
2生态资本价值理论
生态系统依照其是否凝结人的劳动可分为人工生态系统和自然生态系统。我国目前的经济价值核算体系不对自然生态系统进行价值核算，导致生态资本价值被低估和人类对资源环境需求的过度膨胀，从而造成生态系统的严重失衡。自然生态系统是否具有价值在理论上还没有形成统一的认识，劳动价值理论、效用价值理论、要素价值理论和供求价值理论等主要价值理论都对此有着不同的认识。
2．1劳动价值理论
劳动价值理论是以马克思的劳动价值理论为基础，广泛地应用于价值的确认和计量中。劳动价值理论认为劳动是衡量物品是否具有价值的唯一标准。如果生态资本具有价值，该价值就是物化在资源和环境中的社会必要劳动时间，人们的抽象劳动与生态系统相结合，生态系统就具有价值；相反，当某一生态系统中的资源和环境没有投入抽象劳动时，该生态系统也就不具有价值。而生态资本的价值是由生产这种生态资本的社会平均劳动时间所决定的。
在实际中，不管人们是否承认没有投入人类劳动的自然生态系统是否具有价值，该生态系统都是客观存在的，发挥着具体的生态服务功能。随着我国社会主义市场经济理论研究的深化，没有投入劳动的生态系统或部分投入劳动的生态系统同样具有价值的观点已逐渐被人们所接受。但是，劳动价值理论在生态资本价值计量方面存在着困难。
2．2效用价值理论
效用价值论认为价值就是人们对物品效用的感觉和评价，效用是价值的源泉。自然生态系统能满足人类生存发展需求，具有价值。但是，效用价值理论具有较强的主观随意性，它仅能为生态系统的存在价值、选择价值的确定和计量提供可行的方案。
2．3要素价值理论
要素价值理论认为自然生态系统等非劳动要素与劳动要素一样共同创造价值并参与到价值分配中，所以自然生态系统同样也具有价值。但是要素价值理论模糊了劳动创造价值这一科学定义。
2．4供求价值理论
供求价值理论认为有需求的东西就具有价格，供求决定价值，供求关系是价值规律的内涵。该理论认为自然生态系统是社会经济发展中稀缺的资源，通过市场可使得其价值能够充分得以体现，在价值确认和计量上具有可行性。
总的来说，自然生态系统也具有价值，并且与人工生态系统一起组成生态资本，参与到价值创造的经济活动中去。
3生态资本价值核算方法
现在越来越多的国家和国际组织将资源和环境纳入国民经济核算体系，建立了一套资源环境与经济一体化核算体系(SEEA)。该体系能准确地表现资源和环境在整个国民经济活动中所起的作用，并以最简明的经济指标反映可持续发展的本质。SEEA核算法通过把资源和环境账户作为SNA(国民经济核算账户体系)的卫星账户，然后与核心账户(货币型账户)对接形成一体化核算。由于资源和环境是物质型账户，需要先将环境账户和资源账户转换为货币型账户。目前生态资本价值的核算方法有以下六种。
3．1补偿价值法
补偿价值法根据劳动价值理论，认为凝结抽象劳动后的资源环境具有价值，从补偿角度看生态资本价值(w)包括三部分：
W=C+V+m
式中，C、V、m分别为补偿、保护与建设某项资源环境所投入的物化劳动价值、活劳动价值和活动动创造的剩余价值。该法以实际投入的补偿支出计量资源环境的两大价值，应用了历史成本属性，可靠性较高但相关性不足。同时，没有收入劳动的资源环境与少量投入劳动的资源环境同样也具有价值的观点已经逐渐被人们所接受，对这部分资源与环境不进行计量的话，资源环境总价值易被低估，造成资源环境的滥用。因此，补偿价值法主要适用于资源环境补偿增值的计量。
3．2总经济价值法
总经济价值法根据效用价值理论，将资源环境价值(TEV)按效用不同分为两大类：使用价值(uv)和非使用价值(NUV，又称存在价值)；又将UV细分为直接使用价值(DUV)、间接使用价值(IUV)与选择价值(OV)。其计量关系为：
TEV=UV+NUV=(DUV+IUV+OV)+NUV
式中，DUV是指资源环境直接满足人们生产和消费需要的价值，表现为物质功能，可直接根据市场价值法计量；IUV不直接进入生产和消费过程，但可为生产和消费创造必要条件，表现为环境容量和舒适，可采用生产函数法、损失规避法、预防支出法等计量；OV是人们愿意保护现有资源环境以备未来使用的支付意愿，相当于消费者为一项未使用的资源环境所愿意支付的保险金，表现为资源环境的自行维持功能；NUV为人类对资源环境的永久享用价值与资源环境潜在功能价值的合理评估。目前DUV与IUV可应用于历史成本、现行市价等属性进行直接或间接计量，比较可靠；OV与NUV均仅能采用价值评估法进行计量，计量的主观性强，可靠性低。因此，企业在进行资源环境价值核算时，只要同时符合可定义性、可靠性与相关性要求，企业就应将其拥有的或控制的资源环境确认为自然资产，并同时确认相应的生态资本。
3．3租金或预期收益资本化法
租金或预期收益资本化法根据地租理论和财务管理理论，将预期的资源环境在未来一定年限内产生的两大价值(即预期的租金或收益)按社会贴现率折现后的现值作为资源环境价值。其计量公式为：
V=V1+V2
V1=qRo／r
V2=A(1+K)／(nQ)
式中，V为资源环境价值；V1、V2分别为资源环境的商品价值与服务价值；Ro为基本地租或基本租金；r为地租率或平均利息率；q为资源等级系数；A为投入总额；Q为受益资源总量；n为受益年限；K为资金利润率。该法应用了未来现金流量现值属性，可较为准确地反映资源环境的未来经济利益。租金或预期收益资本法主要适用于融资租人、借人资源环境的价值计量。3．4边际机会成本法(MOC)
边际机会成本法基于效用价值理论，该理论认为任何经济活动的成本代价不仅包括对生产各个要素的消耗，而且也包括由于外部不经济行为对生态系统所造成的代价。因此，理论上任何资源环境产品的价格P等于其边际机会成本(MOC)，MOC又等于资源环境产品的边际生产成本(MPC)、边际资源耗竭成本(MUC)与边际环境成本(MEC)之和。即：
P=MOC＝MPC+MUC+MEC
生态资本价值(V)=MUC+MEC＝P-MPC．
式中，MPC常用生态价格定价法或影子价格法计算，较为准确、简便；P为资源环境产品的现行市价。该法主要适用于生产性资源环境价值的核算。
3．5总和价值法
该理论认为生态资本价值核算方法应该从马克思价值理论的全部论述中去寻找结果。这部分学者认为，生态资本价值不单单是指直接投入其中的人的劳动价值，还包括生物有机体的所有权和使用权的价格，以及生态系统服务地租。也就是说，生态资本的价值等于人类直接投入的劳动、生物有机体的使用价值与所有权价值和生态系统服务级差地租之和。投人生态系统的人的劳动包括投入人工生态系统的劳动和维护自然生态系统的劳动，是抽象的一般社会必要劳动；生态有机体的使用价格实际上是生态系统服务所有权与使用权转移的货币表现，它是经济所有权存在，生态系统被所有者控制，生态系统因所有权规律而产生一种现象，即当社会需要交换资源环境时，生态系统由于有用性而获得价格；生态系统服务级差地租是生态系统服务的差别为基础的地租。
3．6替代价值法
替代价值法根据效用价值论，将不能直接进行价值计量的资源环境，按其各项主要功能分别选用合理的计量方法进行功能替代，计算各项功能的价值，将总价值视为资源环境价值。替代价值法主要有较为可靠的市场价值法、旅行费用法，以及主观性较强、可靠性较低的调查评价法、支付意愿法等。它主要适用于计量资源环境的服务价值，应用时应优先选用较为可靠的替代方法。
4生态资本价值核算与可持续发展
经济理论认为，能够带来收益的东西称为资本。生态系统，无论是天然的生态系统还是已投入了人类抽象劳动的人工生态系统都可以为人类带来巨大的社会财富。按照资本能带来收益和财富的概念以及生态系统为人类带来巨大收益和财富的事实，生态系统无疑是资本。但是，长期以来我国都没有对这种资本进行行之有效的管理，经济发展也为之付出了巨大的资源和环境代价，经济发展带来的好处并不明显。所以，加强生态资本管理，制止生态系统耗减和质量下降的趋势。通过技术进步、资源利用和环境改善，限制不合理的经济增长计划，适度地开发和利用资源环境，加强生态系统的管理已成为当务之急。但是，其中最为重要的是进行生态资本的价值核算，准确评估经济活动造成的资源浪费和环境退化数量，事前分析不同经济政策对资源和环境造成的影响，以便决策，从而构建一套能够提供可持续经济增长趋势和经济预警信号的绿色国民经济核算指标体系，实现可持续发展。
4．1进行经济体制改革是实现可持续发展的基础
生态系统对社会经济的贡献有公共品或准公共品的属性，长期以来，资源环境的产权很难界定清楚或产权得不到保障。众多微观个体构成的群体共同拥有、享用资源环境，对于占用或利用资源环境的利益相关者来说，这些生态系统产品具有稀缺性，对于构成这些群体的个体来说，由于权益分别、交换的代价远远大于它们获得收益，人们更乐于作为免费搭车者，而不愿为享受生态系统付出代价。因此使用者感受不到生态系统的稀缺性，价格机制不能刺激使用者保护生态系统。市场机制的引入，由于使用者已经逐渐意识到生态系统潜在或实际的短缺，价格得到显著的提高，从而强烈刺激使用者投入资金保证生态系统的可持续性。通过经济体制的改革，建立现代化企业制度，可为经济绿色发展奠定基础。
4．2调整和优化产业结构是实现可持续发展的途径
长期以来生态系统与经济发展之间存在着尖锐的矛盾。但是，20世纪末兴起的知识经济为经济的发展开辟了新的途径，经济的发展的主要源泉不再是劳动力、资本或原材料，世界经济的增长也从增加投入型变为知识和技术进步型。我国已经确定了可持续发展战略，将调整和优化产业结构，建立一套绿色资源环保型社会经济发展体系，走持续发展道路。
4．3生态系统与经济发展共同决策是实现可持续发展的条件
伴随着经济增长和工业化，人类付出了巨大的生态代价，以往较为丰富的生态资本变得日益稀缺，严重阻碍了经济的发展。因此，各国纷纷提出可持续发展战略，希望由此摆脱传统经济增长模式。现在，各国在进行政府决策时，更多的是将生态系统与经济发展作为一个整体考虑，进行资源环境核算，使人们正确地看待经济增长成本，注重经济增长质量。
4．4健全相关法制建设是实现可持续发展的保障
生态系统的直接价值范文第4篇
关键词：土地利用总体规划；生态系统服务价值；LNOPT软件；景观优化；怀来县
中图分类号：F301；F205；N31 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）14-3587-07
DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.14.013
Abstract： The LNOPT platform and GIS software were used to analyze five ecological functions and build the ecological landscape optimization model in the study area. The equivalent factor method of value of ecosystem services was used to calculate and analyze the value of ecosystem services before the overall plan for land-use，land-use planning and after land-use. The results showed that， the total value of ecosystem service was 9.533 3×108 yuan in Huailai. After land-use planning， the total value of ecosystem services became 9.438 3×108 yuan， a decreasing of 1.00%. After optimizing land use landscape ecology， the total value of ecosystem services was 9.928 2×108 yuan， increasing 4.14%. After the land use planning，the individual service values of land all had been reduced except the food production. After optimization of the landscape， the individual values of ecosystem service all had been increased. Landscape ecological optimization model of the study area could achieve certain ecological effects. It could be used as a reference for the next round of land use planning and regional development.
Key words：land use general planning； value of ecosystem services； LNOPT software； landscape optimization， Huailai county
生态系统服务价值是指人类从生态系统中获得生活必需品并且保证生活质量这两部分的所有惠益。人类直接或间接地运用其过程、结构和功能来获取生存发展所需要的支持和服务。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[1]。生态系统服务价值维持着人类的生存和发展，是人类所必需的自然资本。科技的不断发展影响生态系统服务功能，但是不可以替代自然生态系统服务功能。随着可持续发展的不断深入和研究，保护和维持生态系统服务功能已经成为可持续发展的重要基础。对于生态系统服务价值的研究是国内外研究可持续发展的热点之一。近些年来，国外学者对生态系统服务价值做了诸多的理论和实例研究[2-5]，国内研究者也分别从不同区域尺度进行了积极探讨[6-11]。研究表明，开展土地利用背景下的生态系统服务价值的定量分析和区域比较，对促进区域生态建设和可持续发展具有重要意义。
土地利用总体规划是在一定区域内，根据国家社会经济可持续发展的要求和当地自然、经济、社会条件，对土地的开发、利用、治理、保护在空间上、时间上所作的总体安排和布局，是国家实行土地用途管制的基础[12]。土地利用总体规划是以经济效益为目标的，在这种目标下，土地的利用类型会发生变化，从而导致系统生态服务价值的变化。诸多学者将优化生态系统服务功能与土地利用总体规划相结合，对土地利用总体规划进行定量分析，协调经济效益和生态效益的关系，从而使土地利用总体规划更具科学性和直观性[13-17]。这对维持生态平衡、建立科学合理的土地规划利用方法具有重要指导意义。
1 基础数据来源与研究方法
1.1 基础数据来源
根据《怀来县土地利用总体规划（2010―2020）》、《怀来县土地利用现状（2010）》图件和文本等获取研究区土地利用类型数据。并将这些数据进行分类，即耕地、园地、林地、草地、水域、建设用地和其他土地。依据《河北省统计年鉴》和《河北省国民经济和社会发展统计》得到研究区社会经济发展状况的基础资料。
1.2 研究方法
从土地利用总体规划引起的土地类型变化入手，运用LNOPT软件进行研究区现状的景观生态优化，对水源涵养功能、物质生产功能、土壤保护功能、生物多样和娱乐文化功能5项功能选取不同的指标并结合专家打分法建立景观生态优化模型，将地区的景观建设引入土地利用总体规划中，并与现有的土地利用总体规划的生态系统服务价值进行对比分析。
LNOPT是2002年由Gruehn与Kenneweg提出，用于模拟中欧地区景观特色的生物评价模型。该模型是通过“函子”按照排列顺序进行数据处理，并进行动态反馈、数据层和多区域方法的运算。通过LNOPT的生物评估模型、社会经济评估模型和非生物评估模型这3个模型的平台分别对水源涵养功能、物质生产功能、土壤保护功能、生物多样和娱乐文化功能进行数据转化、矩阵加权和数据计算。通过三步封装，提供一系列的计算，利用ArcGIS 9.3成图。
采用Costanza等[18]的生态系统服务价值估算方法对气候调节、生物多样性、气体调节、土壤保护、物质生产、废物处理、水源涵养、娱乐文化和原材料9种生态系统服务功能价值进行估算，得出研究区优化前后的生态系统服务价值总量。
2 景观生态模型的构建
2.1 水源涵养功能模型
水源涵养服务功能的意义在于研究区中的水资源调节程度。根据该区域中的河流、水库的地理位置，以及整个河流水资源的利用和径流的调节作用进行综合考虑。一般地区涵养水源功能是由于地表覆盖、土壤渗透和地形这3方面构成，它们主要受地表覆盖率，土壤渗透力，地形等因素影响。根据该区域生态系统涵养水源服务功能的影响因素和生态环境的特征，考虑数据可获得性，选择地形坡度、土壤渗透、植被覆盖度和含水量作为重要评价指标，根据怀里地区的地形地貌特征，降水分布情况、土壤以及植被覆盖，进行不同等级划分，各指标的分级、赋值和权重通过专家打分法确定。
2.2 物质生产功能模型
从怀来县的生态系统服务功能出发，选择能够直接生产产品的功能进行评价。根据生态系统提供的农产品的能力作为重要的分级依据。评价研究区生态系统的物质涵养功能，结合该区域的地形地貌特征和产品生长条件，考虑该区域的数据可行性，选取土壤类型、剖面构型、有机质含量和坡度作为重要的评价指标，再根据该区域的地形地貌和生长条件进行等级划分，各指标的分级、赋值和权重通过专家打分法确定。
2.3 土壤保护功能模型
土壤保护功能的评价是在土壤侵蚀性的基础上，依据土壤侵蚀情况和土壤侵蚀对河流或者水资源的影响来进行评价。怀来县地形比较复杂，以山地为主，其中大多数都是坡度大于25°的坡地，该区域容易发生土壤侵蚀，是怀来县山区最为主要的土地生态环境问题。
土壤侵蚀敏感性是方便分辨出土壤侵蚀的区域，分析它对人类活动的影响。美国通用土壤侵蚀方程（USLE）包括坡面土壤流失影响程度的主要因素，该公式在国内外得到了广泛的应用。通用土壤侵蚀方程（USLE）的表达式为：
A=R・K・LS・C・P（1）
式（1）中，A为土壤侵蚀量，R为降水侵蚀力，K为土壤质地因子，LS为坡度坡向因子，C为地表覆盖因子，P为农业耕作措施因子。其中，农业耕作措施是人为因素。
从土壤侵蚀方程中，可以看出影响一个区域土壤侵蚀的主要有地理条件、水资源、植被、土壤和人类活动五大因素，这些因素同时可以被用来表示某个区域对土壤侵蚀的敏感性。根据怀来相关文献和获得数据情况，本研究选取了土地利用类型、坡度、土壤质地、水资源分布和距林场、林地距离作为评价因子，并对各指标因子进行不同等级划分，各指标的分级、赋值和权重通过专家打分法确定。
2.4 生物多样模型
怀来县拥有丰富的植物类型和复杂的生物群落，而植物是鸟类分布和多度的第一影响因子。鸟类常常作为植物群落的指示物种，进而反映栖息地及周边生态环境。本研究选取大白鹭作为怀来县的生态多功能优化的焦点物种，通过观察怀来县鸟类的生物习性、栖息地类型、生态特征等进行分析。大白鹭是大中型涉禽，栖息于平原和山地附近的河流、水田、湖泊及沼泽地带，以甲壳类、软体动物、水生昆虫以及小鱼、蛙、蝌蚪和蜥蜴等动物性食物为食，摄食区域主要是河流、沼泽等浅水区域。从大白鹭摄食地区的距离来看，大多数是在距离巢穴大约5～10 km范围内，少数在15～25 km的范围内，极少数在巢穴周围约2 km范围内摄食。本研究针对大白鹭栖息地和筑巢特征，确定影响大白鹭选择栖息地的因子，各指标的分级、赋值和权重通过专家打分法确定。
2.5 娱乐文化功能模型
怀来县具有良好的生态环境，拥有官厅水库、休闲度假太师庄、葡萄庄园、自然风景区等户外游憩空间，游憩资源具有类型多、数量大、分布广的特征。本研究根据研究区的各地区景点以及地形地类的分布情况，考虑研究区的数据可行性，选取坡度、土地类型、距农村道路和公路的距离、距水体的距离和距景区（特殊用地）的距离这5个因子作为评价指标，各指标的分级、赋值和权重通过专家打分法确定。
综上所述，运用LNOPT软件平台的非生物评估程序对水源涵养、物质生产、土壤保护功能进行优化，运用生物评价程序对生物多样进行优化，运用社会经济评价程序对娱乐文化功能进行优化。首先是运用GIS软件对怀来县遥感影像图解译，并进行矢量化和编辑处理每个图形的属性，再运用插值计算，将其表面数据转化成栅格图层；第二步，根据LNOPT软件的应用程序，确实功能因子，通过专家打分法确定每个因子的分值；第三步，对水源涵养的因子进行相关性检查，并且运用专家打分法确定权重，确定每个因子的权重分值；第四步，运用LNOPT软件平台，结合栅格数据，通过权重加权的方法进行计算；第五步，经过LNOPT平台数据验证模型以研究区现状为样本进行校正，确定该区域功能的景观优化图，结果见图1～图5。
2.6 综合生态系统服务功能景观优化模型
综合以上水源涵养功能、物质生产功能、土壤保护功能、生物多样和娱乐文化功能的景观生态优化模型，建立综合的景观生态优化模型。这5项生态系统服务功能的景观生态优化模型是具有同等重要性的，将其赋予相同的权重。将这5项生态系统服务功能的景观生态优化模型运用LNOPT软件中的矩阵加权方法进行叠加，根据最终分值确定怀来县生态系统服务价值景观优化模型（图6）。它们形成了连续而完整的生态系统服务功能格局，为区域生态系统服务的健康和安全提供保障。
高水平区域是生态系统服务功能在城市发展中最重要的保障范围，是不可打破的生态红线，是需要严格控制和特殊保护的地带，应该纳入城市的禁止区域和限制建设区；中水平区域是生态系统服务功能比较限制的区域，该区域可以发展农业、建设用地，适合开展一些旅游景点供给人们进行旅游和观赏；低水平区域是应该加强生态环境建设的区域，如在城市周围增加绿化，减少建设用地。这种景观生态优化模型维护了城市的基本生态环境，是怀来县可持续发展的基础保障，为城市建设提供一定的界线。
3 研究区生态系统服务功能变化分析
3.1 研究区生态系统服务价值系数计算
生态系统服务价值当量因子指生态系统产生生态服务相对贡献大小的潜在能力[19]，将全国农田1 hm2粮食自然产量的经济价值定义为1，其他生态系统服务价值当量因子表示该生态服务相对于农田生态系统生产服务的贡献大小，本研究依据谢高地等[6]制定的不同省份农田生态系统生物量因子表，对怀来县所在地区的生态系统服务价值当量系数进行修正（河北省的修正系数为1.02）。
没有人力投入的自然生态系统提供的经济价值等于当年平均粮食单产价值的1/7[20，21]，中国2005年单个生态系统价值当量的经济价值为449.1元/hm2，结合2006年《河北省统计年鉴》的相关数据，可以计算得出2005年环京津地区平均粮食产量为4 683.35 kg/hm2。全国地均粮食产量为5 896.50 kg/hm2，据此为标准对全国的生态系统服务价值当量价值进行系数修正，确定该地区单个生态当量的价值为356.70元/hm2，据此可得到该研究区单位面积土地生态系统服务价值系数（表1）。
本研究中生态服务价值当量因子按以下方法进行归类：耕地――农田，林地――森林，草地――牧草地，水域――水体，建设用地――居民点及工矿用地和交通用地；园地以本研究区的牧草地和林地的平均值为其生态系统服务单位价值[22]。
3.2 研究区生态系统服务价值计算
根据单位面积土地生态服务价值系数和各利用类型土地面积可以得出怀来县生态系统服务功能的总经济价值，其计算公式：
ESV=∑（VCk×Ak） （2）
式（2）中，ESV为土地生态服务价值，单位为元；VCk为第k类土地利用类型的生态服务价值系数，单位为元/hm2；Ak为第k类土地利用类型的总面积，单位为hm2。
依上可以得出怀来县2010年各类土地生态服务价值量（表2）。
从表2中可以得出研究区现状各类土地生态系统服务价值量。研究区域的林地面积居多，而且单位面积生态系统服务价值比较大，因此林地的生态系统服务价值总量最高，为3.541 3×108元。由表1可知，湿地的单位面积生态系统服务价值量比较高，但是生态系统服务价值总量受到土地类型面积的影响，湿地的生态系统服务价值量仅4.149×107元。同理，水域的生态系统服务价值为2.297 6×108元。研究地区中建设用地面积相对较大，且单位面积生态系统服务价值量变现为负效应，其价值量为-5.557×107元。研究区现状的各类土地生态系统服务价值总量为9.533 3×108元。
3.3 各类土地利用类型生态系统服务价值变化
由表3可知，依据土地利用总体规划方案，怀来县在土地利用总体规划前的总生态系统服务价值是9.533 3×108元，土地总体规划后总生态系统服务价值有所减少，为9.438 3×108元，总体减少9.50×106元。土地利用规划后，只有耕地增加了5.09×106元，其他土地利用类型的生态服务价值量均有下降，最为明显的是园地，为6.27×106元，水域的变化量最小，为4×104元。
基于LNOPT软件的景观生态优化方案，对研究区的进行景观优化后，生态系统服务价值总量有所增加，为9.928 2×108，增加率为4.14%。就土地利用总体景观规划后各类用地生态系统服务价值而言，只有林地减少了1.317 3×108元，其他利用类型的土地生态服务价值均有所增加，园地生态系统服务价值增加了1.378 1×108元，明显高于其他土地利用类型，建设用地次之，为2.162×107元。未利用地因其单位面积价值量低，面积变化小，因此生态服务价值量变化最小，仅增加了4.2×105元。
生态系统的直接价值范文第5篇
土地利用变化是目前人地系统研究中的一个重要方面，它对环境和生态的作用在全球环境变化研究领域受到高度重视。土地利用的生态服务价值首先表现在它不仅是农业和畜牧业发展的重要物质基础，而且还具有生物多样性保护、涵养水源、防风固沙等重要生态功能。同时，土地利用是人类最基本的经济活动，它的不断变化也会引起生态系统结构和功能的变化，从而导致生态服务价值的改变，因此，研究土地利用变化下的生态系统服务价值具有重要意义。目前，我国对于土地利用驱动下生态服务价值的变化做了大量的研究，主要体现在：欧阳志云、王伟等对生态系统服务的概念、内涵和价值评估方法进行了阐述；谢高地等对中国自然草地和青藏高原高寒草地的生态系统服务价值进行了评估，并根据Costanza提出的核算理论利用专家打分法制定了中国生态系统服务价值当量因子表。此后，以中国生态系统服务价值当量因子表为基础，结合不同研究区土地利用变化的生态系统服务价值评估大量展开。此外，基于遥感和GIS技术研究土地利用/覆盖变化背景下区域生态系统服务价值变化的研究也逐渐增多，并对草地、森林、流域等生态系统服务价值进行评估。这些研究主要对当年的价值进行静态分析，且依赖于经济学理论，而缺乏对生态系统自身规律的分析。关于土地利用结构和格局与生态服务价值的内在联系的定量研究较少。由于生态系统的服务功能与生态系统自身的结构与过程有关，且极易受到不同区域地理、气候的影响，因此，能够进行土地利用格局变化、生态系统结构、生态过程与服务功能的关系分析，可进一步为生态服务功能评价提供相对可靠的生态学基础，也成为目前研究的一个方向。本研究基于土地利用——陆地生态系统耦合模型（TESim_R模型），通过对气象、植被、土壤以及控件属性等参数的输入，得到不同土地利用模式下的生态过程数据，并在此基础上依据不同的生态服务功能，对土地利用的生态服务价值进行评估。
1 研究区概况
中国北方农牧交错带是分隔我国北方东部农区与西部天然草地牧区的生态过渡带，斜贯东北-西南，北起大兴安岭西麓的呼伦贝尔，西至青海东部，南至宁夏南部，总面积约为72.6万km2，包括有10省205县（旗），总人口约6 000多万，在地理上具有很强的过渡性，同时该地区自然资源条件多样和相当脆弱，使得该研究区成为我国一个重要的生态脆弱区和生态过渡带。此外，随着人类活动长期以来的超强度利用和干扰，该区域的土地利用强度与空间格局发生了巨大变化，严重影响了生态服务功能的发挥。因此，以中国北方农牧交错带为研究对象，研究土地利用数量结构和空间格局变化对于陆地生态系统服务价值的影响具有重大实际意义。
2 研究方法
2.1 数据来源及处理
（1）土地利用数据：本文中使用的土地利用数据有4期，20世纪70年代的土地利用数据来源于中国科学院地理与资源研究所1992年的1∶400万土地利用空间分布图，其他3期的数据来源于80年代中期，90年代初期和2000年的TM遥感影像的解译结果。
（2）气象、地形数据：来源于中国科学院地理科学研究所1992年的1∶400万数字地图中的中国地貌图、中华人民共和国国家测绘局1995年编制的1∶25万地形高程数据库。气候资料数据来源于中国气象局气象站点数据，选择了中国北方农牧交错带及其周边地区133个站点的数据，时间范围为1976—1999年。
（3）统计数据：包括1976—1999年的全国统计年鉴，中国北方农牧交错带10省统计年鉴，每年林业统计年鉴、最近时期的调查数据。价格数据来源于中国统计年鉴以及实际调研数据。
2.2 土地利用——生态系统耦合模型
土地利用——陆地生态系统耦合模型（TES-LUC模型），该模型包括几个大的模块，土地利用动态过程模块、净第一性生产力模块、水分运动模块、土壤侵蚀模块、碳氮元素循环模块，模型的驱动因素为气象、植被、土壤以及地理空间属性和不同植被的相关生理参数等。利用不同的输入参数，可以得到不同土地利用空间格局下的生态系统过程数据。针对研究区的土地利用实际情况，使用实际气象数据资料作为驱动，各种空间属性、植被以及土壤等相关参数，以及相关变量的初始值形成输入文件，驱动土地利用——生态过程耦合模型TES-LUC，在模型进行多次迭代运算之后，得到4期土地利用现状下研究区不同格点的净初级生产力（NPP（x））、平均土壤侵蚀量（E（x））、平均土壤含水量（Q（x））以及平均土壤有机质含量（U（x））的模拟结果，以及区域整体平均的净初级生产力（NPP（x））、平均土壤侵蚀量（E（x））、平均土壤含水量（Q（x））以及平均土壤有机质含量（U（x））的模拟结果，随后进行各个格点以及研究区整体生态服务价值的计算。
2.3 生态系统服务价值评价方法
根据Costanza等人的分类方法，考虑到研究区的地理地貌特征和植被土壤类型，本文将研究区生态系统服务价值划分为初级生产、气候调节、养分循环、水源涵养、侵蚀控制五大类评价指标，以土地利用—生态系统耦合模型模拟的净初级生产力（NPP）输出值为基础，分别计算5个类别的生态服务价值，各类别指标服务价值的评估方法如下。
2.3.1 初级生产价值 净初级生产力（NPP）和生物量是反映有机物质生产的两个重要指标，生物量是反映物质的储存量，而初级生产力是反映某一时间段（如一年）所生产的有机物质量，利用 TES-LUC模型 模拟的净初级生产力（NPP），根据有机物质的单位质量价值，换算得到研究区内生态系统初级生产的价值，具体计算公式为：
Vn=∑∑NPP（x）×Pn（x）
式中，Vn为初级生产的生态系统服务价值（元），NPP（x）为每个栅格内的NPP模拟均值，Pn（x）为单位有机物价值。
2.3.2 气候调节价值 在评估生态系统固定CO2和释放O2两项服务功能时，根据光合作用与呼吸作用的反应方程式，推算每形成1 g干物质需要的CO2的量（一般取1.62 g）和释放O2的量（一般取1.2 g）；然后利用碳税法估算吸收CO2的功能价值，工业制氧法估算释放O2的功能价值， 计算公式为：
Vr=∑∑1.62×NPP（x）×Pr
Vo=∑∑1.2×NPP（x）×Po
式中，NPP（x）为TES-LUC模型模拟的每个栅格内的NPP，Pr、Po分别为碳税法中CO2的单位质量价值和工业制氧法中的工业制氧价格，CO2的单位质量价值借用瑞典碳税率0.15美元·kg-1（C）来计算，换算成吸收CO2的税率为3.36×10-4美元·g-1（CO2）； O2的工业制氧价为4×10-4元·g-1 （O2）。
2.3.3 养分循环价值 生态系统中的植被在生长过程中，能够同时固定其他养分物质，这些营养物质通过复杂的食物网而循环再生，并成为全球生物地化循环不可或缺的环节。评估生态系统在养分循环中的作用时，以TES-LUC模型模拟的NPP为基础，估算其重要营养物质氮、磷、钾在生态系统中的年吸收量。根据统计资料，氮、磷、钾肥的平均价格分别为400，350，350元·t-1；对应的纯氮、磷、钾元素的折算率分别为79/14，506/62，174/78，即：
Vu=Vun+Vup+Vuk
Vun=∑∑NPP（x）×Rn1×Rn2×Pn
Vup=∑∑NPP（x）×Rp1×Rp2×Pp
Vuk=∑∑NPP（x）×Rk1×Rk2×Pk
式中，Vu为区域生态系统在一时间段内吸收的营养物质价值；Vun、Vup、Vuk分别为吸收的氮、磷、钾元素价值；Rn1、Rp1 、Rk1分别为各类生态系统中氮、磷、钾元素在有机物中的分配率（表1）；Rn2、Rp2、Rk2为纯氮、纯磷、纯钾分别折算为氮肥、磷肥、钾肥的比例；Pn、Pp、Pk分别为区域时间段内氮肥、磷肥、钾肥的平均价格。
2.3.4 水源涵养价值 涵养水源是生态系统的一个重要功能，可以参照李金昌等的研究方法来评价生态系统对涵养水源的间接经济价值。通过TES-LUC模型模拟水分的垂直运动得到不同土壤层的土壤体积含水量。而土壤涵养水源类似于水库蓄水，因此，通过建立需水量为1 t的水库的费用来估算涵养水源的价值，查阅工程造价成本可知，中国每建设1 m3库容的平均成本花费为0.67元。
Vw=∑∑Q（x）×Pw（x）×S（x）
式中，Q（x）为TES-LUC模型模拟的土壤含水量，Pw（x）为建成单位库容的花费成本，S（x）为对应的面积。
2.3.5 土壤侵蚀价值 根据水利部颁布的《土壤侵蚀分级分类标准》，土壤侵蚀包括减少土地损失面积的价值、减少土壤肥力损失的价值和减少泥沙淤积的价值，可通过TES-LUC模型模拟的土壤侵蚀量和土壤有机质对这一价值进行计算。
（1）土地面积减少量。主要根据土壤侵蚀量和土壤耕作层的平均厚度来计算，以我国土壤耕作层的平均厚度（0.3 m）作为土层厚度，采用土地的机会成本法估算土地面积减少的经济价值，计算式为：
Vss（x）=×OC（x）
式中，Vss（x）为每个栅格处在一段时间内减少的土地面积损失价值，E（x）为TES-LUC模型模拟的土壤侵蚀量，OC（x）为土壤生产的机会成本（元·m-2）。其取值是根据不同的生态系统类型来确定的，如表2所示。
（2）土壤肥力损失量。保持土壤肥力主要包括减少有机质损失，氮、磷、钾损失，分别由以下公式计算：
Vfec（x）=E（x）×U（x）×Pfc
Vfec（x）=E（x）×N（x）×Pfn
Vfep（x）=E（x）×Cp（x）×Pfp
Vfek（x）=E（x）×Ck（x）×Pfk
Vfe（x）=Vfec（x）×Vfen（x）×Vfep（x）×Vfek（x）
式中，Vfec（x）、Vfen（x）、Vfep（x）、Vfek（x）分别为减少N、P、K损失的功能价值，E（x）为TES模型模拟的土壤侵蚀量；U（x）为TESim模型模拟的单位土壤有机质含量；N（x）、Cp（x）、Ck（x）、分别为土壤的纯N化肥当量，纯P化肥当量和纯K化肥当量；Pfc、Pfn、Pfp、Pfk分别为柴薪、氮肥、磷肥、钾肥的平均价格。土壤中的氮元素、磷元素和钾元素含量则参考研究区的文献数据北方农牧交错区 部分（表3）。
（3）泥沙淤积价值。通常，土壤侵蚀会导致部分泥沙淤积于水库、江河、湖泊等处，并直接造成其需蓄水量的下降，从而在某种程度上加剧干旱、洪涝等灾害的发生。生态系统减少的这部分损失的价值可以近似根据蓄水成本来计算：
Vst（x）=E（x）×Ltr（x）×Pre（x）
式中，Vst（x）为生态系统在一段时间内减少淤泥损失的价值；E（x）为TES模型模拟的土壤侵蚀量；Ltr（x）为总侵蚀量中会造成淤积的泥沙比例；Pre（x）为平均库容工程费。
综合上述3项因子价值，最终可得土壤侵蚀功能价值为：
Usr=Vss+Vfe+Vst
2.4 价格参数的处理
由统计资料不难发现，物价水平在1976—2000年的模拟期间，有着显著的上升趋势。由于生态效益评估涉及到不同年份间生态系统服务价值的比较，根据区域生态资产计算的特点，且受限于价格数据的来源，因此，必须对不同年份的价格变量进行转换和折算。本研究采用消费物价指数（Consumer price index，CPI），以1978年为货币基准年，近似处理不同年份得到的价格数据（图1），从而纳入统一的评估框架。
将所有价格数据和中间参数小结如下，表4展示了评估框架中，价格参量的数值、单位、数据来源和涵义。
3 结果与分析
3.1 不同土地利用数量结构下的生态服务价值
表5给出了从20世纪70年代—2000年研究区土地利用类型数量结构变化的统计结果。从表5中可以看出，我国北方农牧交错带土地利用结构以草地和耕地为主，分别占到总面积的33.26%（2000年）和41. 63%（2000年），合计达到74.89%。自20世纪70年代到2000年，土地利用结构发生了较大变化，从总体趋势来看，可以分为两个阶段，第一阶段为20世纪70年代到20世纪80年代后期，土地利用数量结构剧烈变化。其中，耕地、草地所占面积急剧增加，其中增幅最大的是草地，上升了11%；而林地所占面积则大幅下降，产生原因可能是由于社会经济的快速发展和人口的急剧增加，大量的林地转化为可用于耕种的耕地和可用于放牧的草地。另一阶段是1980年代后期到2000年，土地利用变化方向产生一定转变，且土地利用变化程度减缓，其中，耕地保持平稳上升趋势，林地经过小幅上升后略有下降；而草地保持略微下降趋势。表明土地利用类型逐渐由林地向耕地和草地转化。另外，为了防风固沙、保持水土，一些防护林工程也陆续开始实施，使得1980年代后期的林地所占面积有所回升。
运用前文所述方法，对研究区生态服务价值进行计算，结果见表6。从表中可以看出，从生态服务价值总值来看，中国北方农牧交错带的生态服务总价值变化，大体上可以分为两个阶段，从20世纪70年代到20世纪90年代，生态服务总价值由1 434亿元下降到1 291亿元，这是因为土地利用变化总体趋势为耕地和草地大量增加，林地减少。而耕地和草地的单位生态服务功能价值指数远远小于林地。从20世纪90年代到2000年，生态服务总价值开始回升，这也与土地利用数量变化程度减缓和生态环境效益改善有关系。从不同土地利用类型所占的生态服务价值的数量比例来看，草地由于其面积较大，它所占的比重最高，平均每年占总生态服务价值的40%以上；林地的面积比例尽管下降，但其生态服务价值比例却逐渐升高；而耕地的生态服务价值所占比例相对稳定，为30%左右。不同生态系统所占的生态价值比例也充分体现了该区域土地利用以农业和牧业用地为主的显著特点。随着土地利用变化的加剧，不同生态系统生态价值也随之变化。
3.2 不同土地利用空间格局下的生态服务价值
由前文所述方法运用GIS软件得到中国北方农牧交错带不同时期生态服务价值空间分布图（图2）。从图2中可以看出，研究区生态服务价值受土地利用类型的影响相当明显，总体上呈现从东北向西南递减的趋势，由于研究区东北部主要分布着森林植被，其生态服务价值比较高，大部分高于10 000元·hm-2左右；中部为内蒙古高原向黄土高原过渡区，分布着较多的草地和耕地，生态服务价值约在3 000元·hm-2左右，南部为青藏高原向黄土高原过渡区，生态服务价值偏低，多低于1 000元·hm-2。从20世纪70年代—20世纪90年代期间，大量的林地向耕地和草地转移，研究区的生态服务价值呈现整体降低趋势，中西部地区尤为明显。其中，20世纪70年代—20世纪80年代年间，生态服务价值在中西部小部分地区略有下降；20世纪80年代—20世纪90年代期间，研究区全区生态服务价值有一定程度的减弱，其中以中西部地区最为明显，耕地和草地的生态环境进一步恶劣；20世纪90年代—2000年间，区域生态服务的空间变化趋势减缓，从图中较难看出明显差异，这与之前的数量分析结果相对应。
进一步对全区生态服务价值进行分级，并统计各级栅格个数（表7），可以看出，20世纪70年代研究区生态服务价值主要集中在1 000～3 000元·hm-2的区间，共占了生态服务总值的58%，生态服务功能价值较高；20世纪80年代，全区生态服务价值分布在1 000～3 000元·hm-2之间的比例基本持平，但大于4 000元·hm-2的比例显著下降，表明高生态服务价值区逐渐减少；20世纪90年代，生态服务价值主要集中在1 000～2 000元·hm-2之间，其中低于1 000元·hm-2的面积比例明显增大，而高于4 000元·hm-2比例继续减少，表明区域生态服价值继续降低；2000年，全区生态服务价值在低于1 000元·hm-2之间的分布最多，达39.01%，而高于4 000元·hm-2的比例也降至10.51%。生态服务价值两极分化日趋严重。
4 结论与讨论
参照前人研究成果，结合研究区实际情况，我们确定了研究区土地利用生态服务价值的计算方法。并利用土地利用——生态系统耦合模型的模拟数据作为基础数据，通过GIS等手段实现对中国北方农牧交错带生态服务价值的时空格局变化的研究。本研究基于生态系统过程，然后将直接和间接市场价值引入生态系统服务评价体系，从而把生态系统过程和社会经济紧密联系起来，使评价结果更加客观和可靠。
