何曉蕾，趙萌莉,劉 通，王 靜，希吉勒

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018)

新巴爾虎右旗草地生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能

何曉蕾，趙萌莉,劉 通，王 靜，希吉勒

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018)

草地生態(tài)系統(tǒng)為人類提供了生態(tài)功能和各種服務(wù)，但由于人為和自然的影響，草地退化導(dǎo)致的生態(tài)問(wèn)題越來(lái)越突出，評(píng)價(jià)草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值，準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)草地的生態(tài)價(jià)值，對(duì)于草地保護(hù)和經(jīng)濟(jì)決策具有重要意義。本研究通過(guò)野外測(cè)定和經(jīng)濟(jì)分析對(duì)新巴爾虎右旗草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行了評(píng)估，結(jié)果表明，草地生態(tài)系統(tǒng)每年提供的服務(wù)總價(jià)值為200.69億元·a-1，其中草產(chǎn)品生產(chǎn)價(jià)值7.89億元·a-1，調(diào)節(jié)大氣價(jià)值42.07億元·a-1，涵養(yǎng)水源價(jià)值17.8億元·a-1，土壤保持價(jià)值128.79億元·a-1，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)價(jià)值2.51億元·a-1，廢棄物降解價(jià)值0.09億元·a-1，休閑旅游價(jià)值1.54億元·a-1。新巴爾虎右旗草地生態(tài)系統(tǒng)各項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值中，土壤保持價(jià)值gt;調(diào)節(jié)大氣價(jià)值gt;涵養(yǎng)水源價(jià)值gt;草產(chǎn)品生產(chǎn)價(jià)值gt;營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)價(jià)值gt;休閑旅游價(jià)值gt;廢棄物降解價(jià)值。

草地；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能；評(píng)估

草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指人類直接或間接從草地生態(tài)系統(tǒng)得到的利益，主要包括向經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)輸入有用的物質(zhì)和能量、接受和轉(zhuǎn)化來(lái)自經(jīng)濟(jì)社會(huì)的廢棄物，以及直接向人類社會(huì)成員提供服務(wù)[1]。根據(jù)2001年聯(lián)合國(guó)正式啟動(dòng)的一項(xiàng)國(guó)際性大型研究計(jì)劃——千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估計(jì)劃(Millennium Ecosystem Assessment,MA)的分類方法[2]，將草地提供產(chǎn)品功能和休閑旅游收入作為構(gòu)成草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的直接價(jià)值；將水源涵養(yǎng)、土壤保持、調(diào)節(jié)大氣、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)和廢棄物降解等功能作為草地生態(tài)系統(tǒng)的間接價(jià)值。草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值評(píng)估研究對(duì)于草地生態(tài)系統(tǒng)的保育、退化草地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和草地生態(tài)資產(chǎn)的增值具有重要的作用和意義[3-4]。

新巴爾虎右旗位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部，呼倫貝爾市西北部，地處三界之交，與俄羅斯、蒙古兩國(guó)毗鄰，是著名的呼倫貝爾草原牧區(qū)4旗之一。境內(nèi)有呼倫湖、達(dá)賴湖以及克魯倫河。近年來(lái)，由于草地資源經(jīng)營(yíng)粗放、利用不合理以及管理混亂等問(wèn)題，草地退化、沙化、鹽堿化面積日益擴(kuò)大，草地植被破壞嚴(yán)重，生產(chǎn)力不斷下降，由此產(chǎn)生的草地區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題也越來(lái)越突出。本研究通過(guò)野外測(cè)定和經(jīng)濟(jì)分析對(duì)新巴爾虎右旗草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值進(jìn)行評(píng)估,探討不同草地類型生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值，以期為該區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)的保育、退化草地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和草地生態(tài)資產(chǎn)的增值提供依據(jù)，為呼倫湖、達(dá)賴湖及克魯倫河沿岸的草地保護(hù)提供一定指導(dǎo)。

1 研究區(qū)概況

新巴爾虎右旗(簡(jiǎn)稱新右旗)是內(nèi)蒙古自治區(qū)19個(gè)邊境旗(市)及23個(gè)牧業(yè)旗之一，位于我國(guó)東北邊陲(115 °31′-117 °43′ E， 47 °36 ′-49 °50′ N)，呼倫貝爾市西部，中、俄、蒙三國(guó)交界處。全旗人口近4萬(wàn)，其中牧業(yè)人口1.5萬(wàn)，蒙古族人占全旗總?cè)丝诘?9.8%，是一個(gè)以蒙古族為主，漢、達(dá)斡爾、鄂溫克、鄂倫春、回、滿等11個(gè)民族聚居的邊疆少數(shù)民族地區(qū)，轄兩個(gè)蘇木、3 個(gè)鎮(zhèn)和1個(gè)牧場(chǎng)。全旗草原總面積225 912 hm2,約占全旗土地總面積的81.5%。

新巴爾虎右旗氣候類型為溫帶大陸性氣候，四季分明，年均溫0.3 ℃，早晚溫差較大，最高氣溫可達(dá)40.2℃，最低氣溫至-44.9℃。夏季與秋季降水量較多，100～600 mm，年平均降水量?jī)H247.3 mm左右。蒸發(fā)量大，年均蒸發(fā)量2 000 mm，約為年降水量的8倍。新右旗草地類型多樣，可分為草甸草原和干草原兩大草原地帶。其中以干草原草地為主，包括低緩丘陵干草原和高平原干草原，占全旗草地總面積的84.8%。草地類型的多樣化為因地制宜地飼養(yǎng)多種牲畜、充分合理地開(kāi)發(fā)利用草地提供了有利條件。新巴爾虎右旗共有野生植物472種，分屬66科232 屬，其中飼用植物有297種，分屬44科152屬，占野生植物種數(shù)的63%。主要飼用植物種中禾本科牧草居首位，有51種，其次是菊科48種，它們是新右旗飼用植物中兩個(gè)最大的經(jīng)濟(jì)類群。

2 研究方法

2.1取樣及其測(cè)定方法

2.1.1地上生物量的測(cè)定 在草地群落植被生長(zhǎng)高峰期(8月1中旬)，依據(jù)典型原則，在每個(gè)草地類型中選擇能夠代表整個(gè)樣地草原植被的地帶，隨機(jī)布設(shè)1 m×1 m的樣方，15次重復(fù)，并將樣方內(nèi)植物地上所有綠色部分齊地面剪下，裝入信封袋， 于65 ℃條件下烘干后測(cè)其干質(zhì)量。

2.1.2地下生物量的測(cè)定 在測(cè)定地上生物量的樣方內(nèi)將殘留物和雜質(zhì)清理干凈，分別隨機(jī)選3個(gè)1 m×1 m的樣方，利用根鉆(直徑7 cm)在每個(gè)樣方中選3個(gè)點(diǎn)下鉆，按照0-10、10-20、20-30、30-40、40-50、50-60、60-70、70-80、80-90、90-100 cm分10層取樣，將樣品分層裝入尼龍網(wǎng)袋帶回實(shí)驗(yàn)室。用水洗法將根樣漂出，于65 ℃條件下烘干后稱量。

2.1.3土壤測(cè)定內(nèi)容和方法 在草原植物群落生物量達(dá)到高峰期時(shí)(8月中旬)，在實(shí)驗(yàn)區(qū)的每個(gè)樣地設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)內(nèi)隨機(jī)取15個(gè)點(diǎn)，用土鉆按0-20 cm土層取樣，將各點(diǎn)采得的樣品混合，于室內(nèi)風(fēng)干后，用于測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)以及土壤的全氮、全磷及全鉀含量。有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀法測(cè)定；土壤全氮含量采用凱氏定氮法測(cè)定；全磷含量采用H2SO4-NaOH消煮法測(cè)定，全鉀含量采用NaOH火焰光度法測(cè)定。將土壤與鋁盒放入105 ℃烘箱烘干至質(zhì)量恒定不變，根據(jù)環(huán)刀體積算出各土層容重。

2.2草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能間接價(jià)值評(píng)估方法 本研究對(duì)新巴爾虎右旗草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能間接價(jià)值的評(píng)估是結(jié)合草地初級(jí)生產(chǎn)力實(shí)際測(cè)得的數(shù)據(jù)與當(dāng)?shù)夭菰O(jiān)理局近8年來(lái)的植被監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，取平均值進(jìn)行評(píng)估的。土壤養(yǎng)分的含量以分析得到的數(shù)據(jù)資料為基礎(chǔ)(表1)。

2.2.1草產(chǎn)品價(jià)值的評(píng)估 草產(chǎn)品價(jià)值為草地生產(chǎn)的可供家畜采食的牧草價(jià)值，計(jì)算公式為：

FP=S×V×P.

式中，F(xiàn)P為不同類型天然草地生態(tài)系統(tǒng)牧草的價(jià)值，S為不同類型天然草地的分布面積(m2)，V為不同類型天然草地單位面積牧草的生物量(g·m-2)，P為牧草的市場(chǎng)價(jià)值(元·kg-1)。

2.2.2固定CO2、釋放O2價(jià)值的評(píng)估 草地生態(tài)系統(tǒng)中的能量來(lái)自太陽(yáng)能，植物通過(guò)光合作用和呼吸作用吸收CO2并釋放O2。根據(jù)光合作用方程式推算，每形成1 g干物質(zhì)，需要1.62 g CO2。固定CO2的經(jīng)濟(jì)價(jià)值運(yùn)用中國(guó)造林成本法(260.9元·t-1C)[5]和瑞典碳稅法(150美元·t-1C)[6]的均值來(lái)估算CO2的總價(jià)值。釋放O2的價(jià)值利用中國(guó)造林成本法(352.93元·t-1O2)[7]和工業(yè)制氧影子價(jià)格法(400元·t-1O2)[8]的均值估算釋放O2的價(jià)值。計(jì)算公式為:

V=Q×P=NPP×W×P[9].

式中，V為固定CO2或釋放O2的價(jià)值，Q為草地每年固定CO2或釋放CO2量，NPP為草地凈初級(jí)生產(chǎn)力，W為固碳和制氧系數(shù)，P為固碳或制氧成本。

2.2.3土壤保持價(jià)值的評(píng)估 土壤保持價(jià)值包括土地面積損失的價(jià)值，土壤肥力損失的價(jià)值以及減少泥沙淤積的價(jià)值，采用機(jī)會(huì)成本法進(jìn)行估算。根據(jù)《土壤侵蝕分類標(biāo)準(zhǔn)》，無(wú)林地土壤中等程度的侵蝕深度是15～35 mm·a-1，侵蝕模數(shù)150～350 t·hm-2·a-1[10]，在無(wú)植被覆蓋情況下，采用土壤侵蝕模數(shù)低限192 t·hm-2·a-1來(lái)估算[11]。在有草地植被覆蓋情況下，采用均侵蝕模數(shù)88.20 t·hm-2·a-1估算[12]，可得各個(gè)草地類型土壤的侵蝕量,將其與現(xiàn)實(shí)侵蝕量之間取差值即為草地生態(tài)系統(tǒng)土壤侵蝕總量。

減少土地面積損失價(jià)值計(jì)算公式為：

Es=(At·B)/(H·10 000·ρ).

式中，Es為減少土地廢棄產(chǎn)生的價(jià)值，At為減少土壤侵蝕總量，B為單位面積草地年均收益[13]，H為表土平均厚度，取0.5 m[14]，ρ為土壤容重。

減少土壤肥力損失價(jià)值的計(jì)算公式為：

V=-∑Q×Ri×P.

式中，V為土壤肥力損失價(jià)值，Q為減少土壤侵蝕量，Ri為單位質(zhì)量土壤第i種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量，P為現(xiàn)今化肥價(jià)格。以2011年全國(guó)化肥監(jiān)測(cè)均價(jià)2 519元·t-1為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。

參照主要流域泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律，一般情況下，土壤侵蝕流失泥沙24%淤積江河、湖泊和水庫(kù)，37%流入海中，還有33%滯留[15]。在此只考慮估算24%淤積于江河湖泊和水庫(kù)的價(jià)值。根據(jù)影子工程法，由于土壤侵蝕流失可以造成泥沙淤積在河流、湖泊和水庫(kù)等地，使地表有效水的蓄積量減少，因此可根據(jù)蓄水成本計(jì)算減少泥沙淤積的價(jià)值，即：

TP=0.24×At×ρ×C.

式中，TP為減少泥沙淤積的價(jià)值，At為減少土壤侵蝕總量，ρ為土壤容重，C為1 m3水庫(kù)庫(kù)容的工程費(fèi)用。

2.2.4涵養(yǎng)水源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值 本研究采用應(yīng)用水平衡法[16]估算新右旗涵養(yǎng)水源量，先利用水平衡法估算其年含水量，再采用影子工程價(jià)格替代水價(jià)，兩者相乘得到的結(jié)果即為涵養(yǎng)水源價(jià)值水平衡法的計(jì)算通式為：

W=(R-E)×A=(1-θ)R×A.

式中，W為涵養(yǎng)水源量(m3·a-1)，R為平均降水量(mm·a-1)，E為平均蒸散量(mm·a-1)，A為研究區(qū)域面積(hm2)，θ為徑流系數(shù)。

2.2.5營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)估 根據(jù)各草地類型中草群的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)比重最大的氮和磷的含量進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先計(jì)算出各草地類型營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的質(zhì)量，再根據(jù)替代價(jià)格法估算其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是以草地初級(jí)生產(chǎn)力為基礎(chǔ)，將各種草地類型草群N、P含量為基礎(chǔ)折算為化肥的量，再根據(jù)化肥的價(jià)值求出營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)的總價(jià)值。計(jì)算公式為：

V=-∑Q×Ri×P.

式中，V表示營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)的價(jià)值，Q為草地凈初級(jí)生產(chǎn)力，Ri為單位質(zhì)量植物體第i種營(yíng)養(yǎng)元素含量，P為當(dāng)前化肥價(jià)格。

2.2.6廢棄物降解的經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)估 廢棄物降解的經(jīng)濟(jì)價(jià)值需要以牛、馬、羊每年排放N和P2O5的量為基礎(chǔ)，結(jié)合新巴爾虎右旗的牲畜(牛、馬、羊)保有量和牲畜的糞便歸還率，采用替代價(jià)格法即化肥的價(jià)格來(lái)估算其總價(jià)值。計(jì)算公式為：

式中，G為因廢棄物降解而歸還的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的總量，λ為牲畜糞便歸還草地的比率，i、j分別為評(píng)價(jià)的牲畜類型(牛、馬、羊)和營(yíng)養(yǎng)物類型(N、P2O5),Wi為草地的牛、馬、羊載畜量，rij為不同類型牲畜個(gè)體糞便量，ωij為不同類型牲畜個(gè)體糞便中營(yíng)養(yǎng)元素的平均含量。

2.3數(shù)據(jù)處理 利用 Excel 2003和SAS 9.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、基本統(tǒng)計(jì)分析和方差分析。

3 結(jié)果與分析

3.1不同草地類型草地凈初級(jí)生產(chǎn)力及土壤特性 經(jīng)測(cè)定，新巴爾虎右旗不同草地類型生產(chǎn)力不同。其中，河灘低平地草甸草地凈初級(jí)生產(chǎn)力最高，為3.23×105t·hm-2·a-1，土壤有機(jī)質(zhì)含量最高為2.74%，土壤N、P、K含量分別為0.12%、0.03%、0.57% 。其次是低山丘陵草甸草原，凈初級(jí)生產(chǎn)力為2.42×105t·hm-2·a-1，其土壤有機(jī)質(zhì)含量為2.47%,土壤N、P、K含量分別為0.09%、0.02%、0.25%。再次為低緩丘陵草甸草原，凈初級(jí)生產(chǎn)力為2.18×105t·hm-2·a-1，土壤有機(jī)質(zhì)含量為1.98%,土壤N、P、K含量分別為0.08%、0.01%、0.62% 。第四為高平原干草原，凈初級(jí)生產(chǎn)力為2.13×105t·hm-2·a-1，土壤有機(jī)質(zhì)含量為1.23%,土壤N、P、K含量分別為0.06%、0.02%、0.35%。沙地植被草地的凈初級(jí)生產(chǎn)力最低，為1.85×105t·hm-2·a-1，土壤有機(jī)質(zhì)含量為0.56%,土壤N、P、K含量分別為0.03%、0.01%、0.18%(表1)。

3.2草產(chǎn)品價(jià)值 草地生態(tài)系統(tǒng)中的草產(chǎn)品不僅是家畜的食物來(lái)源，還通過(guò)食物鏈為人類提供肉食、蛋、奶、毛皮等維持人類生活必需的畜牧業(yè)產(chǎn)品。新巴爾虎右旗低山丘陵草甸草原、低緩丘陵干草原、高平原干草草原、河灘低平地草甸、沙地植被草地類型的產(chǎn)草量分別為0.29×105、4.09×105、3.35×105、1.64×105、0.03×105t·a-1。按照草地利用率為70%計(jì)算，草產(chǎn)品量分別為0.20×105、2.86×105、2.35×105、1.15×105、0.02×105t·a-1(表2)，以牧草價(jià)格為1 200元·t-1來(lái)估算，新巴爾虎右旗草產(chǎn)品總價(jià)值為7.89×108元·a-1(表2)。

3.3固定CO2、釋放O2的價(jià)值 新巴爾虎右旗草地生產(chǎn)力總計(jì)4.464×106t·a-1，該系統(tǒng)每年固定CO2的總量為7.232×106t·a-1，新右旗草地生態(tài)系統(tǒng)每年固定CO2的總經(jīng)濟(jì)價(jià)值為1.485×109元·a-1，釋放O2的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為2.722×109元·a-1，調(diào)節(jié)大氣功能總價(jià)值為4.207×109元·a-1。

3.4土壤保持的價(jià)值 生態(tài)系統(tǒng)主要是通過(guò)減少表土損失，減輕泥沙淤積，保護(hù)土壤肥力等來(lái)實(shí)現(xiàn)土壤保持。新右旗各草地類型減少的土壤侵蝕總量大小排序?yàn)榈途徢鹆瓴菰?1.04×108t·a-1)gt;高平原干草原(0.77×108t·a-1)gt;河灘低平地草甸草原(0.25×108t·a-1)gt;低山丘陵草甸草原(0.06×108t·a-1)gt;沙地植被草地(0.006×108t·a-1)。新巴爾虎右旗草地生態(tài)系統(tǒng)土壤侵蝕總量為2.13×108t·a-1。

表1 不同草地類型生產(chǎn)力及土壤特性Table 1 NPP and soil texture of different types of grassland in Xin Barag Youqi

表2 新巴爾虎右旗草產(chǎn)品生產(chǎn)狀況Table 2 Grassland production conditions in Xin Barag Youqi

3.4.1土地面積損失的價(jià)值 新巴爾虎右旗草地每年減少的土地面積損失價(jià)值是利用減少的土地?fù)p失面積和單位面積草地的收益來(lái)計(jì)算的。估算得到新右旗各草地類型減少土地面積損失的價(jià)值為低緩丘陵干草原(7.875×106元·a-1)gt;高平原干草原(4.81×106元·a-1)gt;河灘低平地草甸草原(1.907×106元·a-1)gt;低山丘陵草甸草原(4.64×105元·a-1)gt;沙地植被草地(0.26×105元·a-1)。新巴爾虎右旗草地減少土地面積損失總價(jià)值為0.15×108元·a-1。

3.4.2減少土壤肥力損失的價(jià)值 土壤侵蝕會(huì)帶走土壤中氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)等大量的土壤有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物。新巴爾虎右旗各草地類型中減少土壤肥力損失的價(jià)值為低緩丘陵干草原草地gt;高平原干草原草地gt;河灘低平地草甸草地gt;低山丘陵草甸草原gt;沙地植被草地(表3)。新巴爾虎右旗各草地類型減少土壤鉀損失的量總計(jì)1.066×106t·a-1，減少有機(jī)質(zhì)損失的量為3.843×106t·a-1，減少土壤磷損失的量總計(jì)為3.806×104t·a-1， 減少土壤氮損失的量總計(jì)為1.652×105t·a-1。減少土壤肥力損失的總價(jià)值為1.287 9×1010元·a-1。

表3 新巴爾虎右旗草地土壤侵蝕量及土壤肥力損失量Table 3 Soil erosion content and reduction of soil fertility loss in Xin Barag Youqi

3.4.3減少泥沙淤積的價(jià)值 新巴爾虎右旗草地每年減少的泥沙相當(dāng)于9.5×107t的庫(kù)容。根據(jù)我國(guó)1 m3水庫(kù)庫(kù)容的工程費(fèi)用為5.71元,估算出新巴爾虎右旗草地減少泥沙淤積的價(jià)值為5.43×108元·a-1。

3.5涵養(yǎng)水源價(jià)值 草地重要的生態(tài)功能之一就是涵養(yǎng)水源。保持完好的草地既具有截留降水的功能，又有比較好的滲透性和涵水能力。新巴爾虎右旗年降水量為182.1 mm[17],草地徑流系數(shù)為8.38%～40.22%[18]，取其平均值(24.30%),全旗草原面積為2.26×106hm2。據(jù)此可估算出新右旗涵養(yǎng)水源量為3.115 4×108m3。涵養(yǎng)水源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值可用影子工程價(jià)格替代，即全國(guó)水庫(kù)建設(shè)每1 m3庫(kù)容投資成本費(fèi)為5.71元[19],新巴爾虎右旗涵養(yǎng)水源經(jīng)濟(jì)價(jià)值為1.78×109元·a-1。

3.6營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)的價(jià)值 生態(tài)系統(tǒng)中植物的營(yíng)養(yǎng)元素在生物體和土壤間循環(huán)，草地凈初級(jí)生產(chǎn)力的營(yíng)養(yǎng)元素量即可認(rèn)為是參與循環(huán)的營(yíng)養(yǎng)元素含量。經(jīng)測(cè)定草地植物氮元素含量占絕對(duì)干物質(zhì)的百分比為2.04% ，磷元素含量占絕對(duì)干物質(zhì)的百分比為0.19%，新巴爾虎右旗草地總的凈初級(jí)生產(chǎn)力為4.46×107t。根據(jù)2011全國(guó)化肥監(jiān)測(cè)均價(jià)2 519元·t-1，可估算出新右旗草地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)產(chǎn)生的價(jià)值為2.51×108元·a-1。

3.7廢棄物降解的價(jià)值 《內(nèi)蒙古畜牧業(yè)統(tǒng)計(jì)資料1991-2000》顯示，新巴爾虎右旗主要牲畜量為牛104 202頭，羊1 401 946只，馬38 755匹(表4)。據(jù)蔣麗紅[19]的初步統(tǒng)計(jì)，牛、羊、馬每年排出的糞便量中含氮量分別為31.2、6.2和42.0 kg;含P2O5量分別為14.5、2.8和11.1 kg。每年大概有70%左右的家畜糞被扔掉或燒掉，其余30%左右才是廢棄物降解回歸草地的部分，所以將牲畜分辨歸還率設(shè)為30%，化肥的均價(jià)取2 519元·t-1，那么新右旗草地生態(tài)系統(tǒng)廢棄物降解功能價(jià)值是9.0×106元·a-1。

表4 新巴爾虎右旗草地生態(tài)系統(tǒng)廢氣物降解價(jià)值Table 4 Grassland waste degradation service in Xin Barag Youqi

3.8休閑旅游的價(jià)值 有統(tǒng)計(jì)和實(shí)地問(wèn)卷調(diào)研表明，新巴爾虎右旗2007-2011年5年間平均年接待游客34.1萬(wàn)人次，實(shí)際旅游年平均收入1.93億元，以草地為主題的旅游收入占旅游總收入的80%[20]，那么草地生態(tài)系統(tǒng)所提供的休閑旅游價(jià)值應(yīng)為1.54×108元·a-1。

4 討論與結(jié)論

草地是畜牧業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，草地也是許多生活在緊張、繁忙城市里的人們假期娛樂(lè)休閑的旅游勝地，但是人們?cè)诔浞掷煤椭匾暡莸氐倪@些直接價(jià)值時(shí)，卻容易忽略草地的水土保持、凈化環(huán)境、廢氣物降解等間接價(jià)值。鄭淑華[20]對(duì)典型草原生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的研究表明，草產(chǎn)品和娛樂(lè)文化可看作不同放牧強(qiáng)度下草地生態(tài)系統(tǒng)的直接價(jià)值，而光合固定CO2、釋放O2、涵養(yǎng)水源、土壤侵蝕控制、廢棄物降解與養(yǎng)分歸還、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)、生物多樣性保護(hù)等7種服務(wù)功能構(gòu)成了其間接價(jià)值，得到草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的直接價(jià)值為1 495.23元·hm-2，間接價(jià)值為25 208.04元·hm-2，間接價(jià)值是直接價(jià)值的16.86倍。因此，草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的間接價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其直接價(jià)值。

本研究表明，新巴爾虎右旗草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估的總價(jià)值為2.006 9×1010元·a-1，其中直接價(jià)值包括草產(chǎn)品價(jià)值和休閑旅游價(jià)值，總計(jì)9.43×108元·a-1。土壤有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成部分，而腐殖質(zhì)是土壤有機(jī)質(zhì)的主要成分，土壤腐殖質(zhì)能夠改善土壤的理化性質(zhì)和土壤肥力[21]。新巴爾虎右旗的各個(gè)草地類型中，河灘地平地草甸草地土壤有機(jī)質(zhì)含量最高，土壤肥力也最高，水分條件充足，因此其草地初級(jí)生產(chǎn)力最高，為3.23×105t·hm-2·a-1；其次為低山丘陵草甸草原，草地凈初級(jí)生產(chǎn)力為2.42×105t·hm-2·a-1；再次為低緩丘陵草甸草原，草地凈初級(jí)生產(chǎn)力為2.18×105t·hm-2·a-1；之后為高平原干草原，草地凈初級(jí)生產(chǎn)力為2.13×105t·hm-2·a-1；而沙地植被草地土壤有機(jī)質(zhì)含量低、土壤腐殖質(zhì)少、土壤肥力低、水分缺乏、草地凈初級(jí)生產(chǎn)力低，為1.85×105t·hm-2·a-1。

新巴爾虎右旗草地服務(wù)功能間接價(jià)值為1.912 6×1010元·a-1。各功能的價(jià)值分別為，調(diào)節(jié)大氣價(jià)值4.207×109元·a-1、土壤保持價(jià)值1.287 9×1010元·a-1、涵養(yǎng)水源價(jià)值1.78×109元·a-1、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)價(jià)值2.51×108元·a-1、廢棄物降解價(jià)值9.0×106元·a-1(表5)。在各個(gè)服務(wù)功能中，土壤保持價(jià)值gt;調(diào)節(jié)大氣價(jià)值gt;涵養(yǎng)水源價(jià)值gt;營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)價(jià)值gt;廢棄物降解價(jià)值，其中土壤保持價(jià)值比例最高，占總價(jià)值的59.9%。閔慶文等[22]以內(nèi)蒙古典型草原生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)物生產(chǎn)為基礎(chǔ)，對(duì)內(nèi)蒙古典型草原生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估，得出總經(jīng)濟(jì)價(jià)值3 325.9億元·a-1,其中水土保持價(jià)值最高(2 988.0億元·a-1)，占89.84%。本研究結(jié)果表明，新巴爾虎右旗草地生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值中水土保持的價(jià)值最高，占總價(jià)值的59.3%，這與上述研究中水土保持價(jià)值最高相一致。由于新巴爾虎右旗草地中分布著較大面積的侵蝕地貌、還有低地鹽化草地和沼澤化草地類型，新巴爾虎右旗草地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)于土壤保持具有十分重要的意義。另外調(diào)節(jié)大氣和涵養(yǎng)水源的服務(wù)功能價(jià)值占總服務(wù)價(jià)值的35%左右，表明這兩方面的功能對(duì)于新巴爾虎右旗草原也非常重要。

表5 新巴爾虎右旗草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值Table 5 Total valuation of grassland ecosystem services in Xin Barag Youqi

草地生態(tài)系統(tǒng)有巨大的生態(tài)服務(wù)價(jià)值，遠(yuǎn)超出其直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值。謝高地等[23]基于Constanza等提出的方法，對(duì)我國(guó)自然草地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行估算得出其年生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值為1 497.9億美元，其中生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能間接價(jià)值為17 235 元·hm-2·a-1,占總價(jià)值的71.96%。梁澤勝[24]估算了青海省都蘭縣草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值為55.40億元·a-1，其中間接生態(tài)功能價(jià)值為42.44億元·a-1，占總價(jià)值的76.60%。新巴爾虎右旗牧草價(jià)值和休閑旅游等直接價(jià)值9.43×108元·a-1，所占的比重只有4.03%，而生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值為218.9億元·a-1，占總價(jià)值的95.97%， 新巴爾虎右旗草地的生態(tài)服務(wù)間接價(jià)值約為直接價(jià)值的23倍，這與上述研究中的草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能間接價(jià)值遠(yuǎn)大于其直接價(jià)值的結(jié)論相一致。

本研究對(duì)新巴爾虎右旗草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的計(jì)算僅為一個(gè)估算值，其草原生態(tài)系統(tǒng)除了草產(chǎn)品及畜牧產(chǎn)品等可以直接通過(guò)市場(chǎng)價(jià)值量化外，其它重要的間接價(jià)值的定價(jià)只能是估算。大多數(shù)人沒(méi)有意識(shí)到這些間接價(jià)值，所以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的貢獻(xiàn)絕大部分只能作為公益性質(zhì)的服務(wù)。該研究首次對(duì)新巴爾虎右旗草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行初步評(píng)估，有助于在實(shí)踐中使人們認(rèn)識(shí)到生態(tài)服務(wù)的貢獻(xiàn)，盡早建立草地生態(tài)的補(bǔ)償機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)的管理，使草地資源成為可持續(xù)發(fā)展的資源。

[1] Costanza R,DArge R,De Groot R,etal.The value of the world’s ecosystem services and natural capital[J].Nature,1997,86:253-260.

[2] Millennium Ecosystem Assessment (MA). Ecosystems and Human Well-being:Biodiversity Synthesis[M].Beijing：China Environment Science Press,2005:60-69.

[3] 柳小妮,孫九林,張德罡.東祁連山不同退化階段高寒草甸群落結(jié)構(gòu)與植物多樣性特征研究[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2008,17(4):1-11.

[4] 葉鑫,周華坤,趙新全,等.草地生態(tài)系統(tǒng)健康研究述評(píng)[J].草業(yè)科學(xué),2011，28(4):549-560.

[5] 歐陽(yáng)志云,王如松,趙景柱.生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)價(jià)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),1999,10(5):635-640.

[6] 國(guó)家環(huán)境保護(hù)局.中國(guó)生物多樣性國(guó)別報(bào)告[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,1997.

[7] 余新曉,秦永勝,陳麗華.北京山地森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值初步研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2002,22(5):783-786.

[8] 歐陽(yáng)志云,王如松,符貴南.生態(tài)位適宜度模型及其在桃江土地利用生態(tài)規(guī)劃中的應(yīng)用[J].生態(tài)學(xué)報(bào),1996,16(2):113-120.

[9] 王靜,尉元明,孫旭映.過(guò)牧對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響——以甘肅省瑪曲縣為例[J].自然資源學(xué)報(bào),2006,21(1):109-117.

[10] 石益丹,李玉浸,楊殿林,等.呼倫貝爾草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2007,26(6):2099-2103.

[11] 歐陽(yáng)志云,王效科,苗鴻.中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的初步研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào),1999,19(5):607-613.

[12] 許志信,張曉明.草甸草原植被利用強(qiáng)度對(duì)水土流失影響的研究[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2001,22(1):68-73.

[13] 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局.中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2000[M].北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2001.

[14] 薛達(dá)元，包浩生，李文華.長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)估[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，1999，19(3)：247-252.

[15] 中國(guó)水利部.中國(guó)水利年鑒[M].北京:中國(guó)水利出版社,1992.

[16] 肖寒，歐陽(yáng)志云，趙景柱，等.森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)估初探：以海南島尖峰嶺熱帶森林為例[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2000，11(4)：481-484.

[17] 劉慧英，張波.淺析近50年新巴爾虎右旗氣候變化特征[J].內(nèi)蒙古氣象，2010(1):14-16.

[18] 許志信,李永強(qiáng).草地退化對(duì)水土流失的影響[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2002,17(1):65-68.

[19] 蔣麗紅.加強(qiáng)牧區(qū)家畜糞便管理，提高草地生產(chǎn)力[J].內(nèi)蒙古草業(yè)，1997(2)：49-50.

[20] 鄭淑華.不同放牧強(qiáng)度下羊草草原生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006,26(9):18-23.

[21] 韓潼，牛得草，張永超，等.施肥對(duì)瑪曲縣高寒草甸植物多樣性及生產(chǎn)力的影響[J].草業(yè)科學(xué),2011,28(6):926-930.

[22] 閔慶文，劉壽東，楊霞.內(nèi)蒙古典型草原生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估研究[J].草地學(xué)報(bào),2004,12(3):165-175.

[23] 謝高地，魯春霞，肖玉.青藏高原高寒草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估[J].山地學(xué)報(bào)，2003，21(1):50-55.

[24] 梁澤勝.青海省都蘭縣草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及價(jià)值評(píng)估初探[J].畜牧與飼料科學(xué),2011,32(7)：52-54.

EvaluationongrasslandecosystemserviceofXinBaragYouqi

HE Xiao-lei, ZHAO Meng-li, LIU Tong, WANG Jing, XI Ji-le

(College of Ecology and Environment, Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot 010018, China)

Grassland ecosystems provide human with ecological functions and services. However, due to dual impact from human activities and natural factors, the ecological and economic problems triggered by grassland degradation are becoming increasingly prominent. Evaluating the grassland ecosystem services is significantly meaningful for grassland protection and decision-making in economics. The ecosystem services of Xin Barag Youqi grassland were firstly evaluated using multiple eco-economics methods. The result showed that the total value of the ecosystem services of Xin Barag Youqi grassland was about 200.69×108CNY·a-1, among which, the value of hay production equaled 7.89×108CNY·a-1, atmosphere regulation 4.207×109CNY·a-1, water source conservation 1.78×109CNY·a-1, soil conservation 1.287 9×1010CNY·a-1, nutrient cycling 2.51×108CNY·a-1, waste degradation 9×106CNY·a-1, recreation and culture 1.54×108CNY·a-1. Functional value of ecosystem services is soil conservationgt;atmosphere regulationgt;water source conservationgt;hay productiongt;nutrient cyclinggt;recreation and culturegt;waste degradation.

grassland； ecosystem service； evaluation

ZHAO Meng-li E-mail:menglizhao@yahoo.com

S812.29

A

1001-0629(2013)10-1656-08

2013-01-19 接受日期：2013-05-23

國(guó)家自然基金(31070414、31170446)作者簡(jiǎn)介:何曉蕾(1983-),女,山東菏澤人，在讀碩士生，研究方向?yàn)椴莸厣鷳B(tài)學(xué)。E-mail:hexiaoleidmn@163.com

趙萌莉(1963-)，女，陜西華陰人，教授，博士生導(dǎo)師，博士，研究方向?yàn)椴莸厣鷳B(tài)學(xué)。E-mail:menglizhao@yahoo.com