頡文怡 張馨月 闞韜 辜彬
摘要:指出了隨著經(jīng)濟發(fā)展所需建設用地的增加,區(qū)域生態(tài)安全受到嚴重威脅,大型工程項目的建設,使得土地利用類型發(fā)生變化,直接導致生態(tài)服務價值損失。堰塘作為成都平原獨特的生態(tài)系統(tǒng),不僅具有生產(chǎn)生活服務功能,更是在凈化空氣、小氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)等方面具有重要貢獻?;贑ostanza提出的生態(tài)服務價值理論,以四川盆地為生態(tài)大區(qū),對當量因子進行了修正,提出了一套適用于成都平原堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值系數(shù),并結(jié)合成都天府國際機場項目規(guī)劃區(qū)域,進行了生態(tài)系統(tǒng)服務價值估算。結(jié)果表明:項目建設前后,堰塘生態(tài)系統(tǒng)總面積減少24.98hm2,生態(tài)系統(tǒng)服務價值損失高達370.62億元。以該量化數(shù)據(jù)為依據(jù),給出了生態(tài)補償建議,為項目地綠地系統(tǒng)規(guī)劃、邊坡生態(tài)防護、人工濕地建設、生態(tài)建筑設計等提供了規(guī)劃設計參數(shù)。此外,大尺度的生態(tài)服務價值核算理論,通過區(qū)域生態(tài)背景校正,與大型工程項目相結(jié)合,為工程項目生態(tài)建設提供了一種新的方法論。
關(guān)鍵詞:大型工程項目;當量因子;堰塘生態(tài)系統(tǒng);生態(tài)服務價值
中圖分類號:X171
文獻標識碼:A
文章編號:1674-9944(2018)10-0001-04
1引言
隨著國家社會經(jīng)濟大發(fā)展,大型工程建設項目層出不窮。黨的“十九大”以來,生態(tài)文明建設越來越受到重視。在成都市區(qū)位優(yōu)勢和社會經(jīng)濟發(fā)展的形勢下,雙流國際機場已經(jīng)不能滿足社會的需求,隨之應運而生的是占地54km2的成都天府國際機場。項目在滿足功能性的同時,響應國家和民眾的需求,重視生態(tài)環(huán)境保護和生態(tài)建設。項目地主要以農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為主,其特征要素主要有農(nóng)田、河流、灌渠和數(shù)量眾多的堰塘。堰塘作為成都平原農(nóng)耕一社會一人居系統(tǒng)中的重要組成部分,成為川西平原的特色景觀系統(tǒng),千百年來已成為一種自然資源,具有社會、經(jīng)濟和生態(tài)價值,現(xiàn)有文獻對其只有一些定性認識,但沒有定量的測度,為了滿足大型工程建設項目生態(tài)保護和生態(tài)建設的工程需求,以項目規(guī)劃區(qū)內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)要素之一,堰塘為研究對象,在綜述堰塘價值的基礎上,嘗試以生態(tài)系統(tǒng)服務價值理論為依托,在大型工程項目的尺度下(小于100km2),量化堰塘的價值,以期為大型工程項目生態(tài)環(huán)境評估、生態(tài)保護規(guī)劃、生態(tài)修復設計提供科學依據(jù),也為其他工程項目生態(tài)建設提供借鑒。
2堰塘價值研究
堰塘是古時候人們?yōu)榱司徑夂导編淼碾[患,并且利用當?shù)氐牡匦蔚孛捕藿ǖ乃O施。堰塘在生物多樣性保護方面有著很高的價值。它可以給瀕危生物提供棲息地。同時,為了保護水環(huán)境,在凈化水質(zhì)方面也有著一定的意義。此外,堰塘可以供給人類生活所必需的產(chǎn)品,也可以提供休閑娛樂的場所,有著一定的文化價值。在歐洲,也有數(shù)量龐大的堰塘,很多學者在意識到堰塘的生態(tài)及其文化價值后,發(fā)起了堰塘保護活動,并在2004年成立了歐洲塘保護網(wǎng)絡(EPCN),每年都會定期舉辦學術(shù)交流活動,旨在讓越來越多的人重視并保護堰塘。
堰塘作為川西平原獨具特色的生態(tài)系統(tǒng),生態(tài)服務功能在整個系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境保護中具有重要作用。作為一種自然環(huán)境資源,其包含有多種價值,目前對堰塘的重要生態(tài)價值及管理保護的問題認識不足,研究太少,隨著經(jīng)濟建設占用地的擴張,將堰塘填埋的行為越來越多,堰塘的數(shù)量急劇下降,為了滿足生態(tài)建設項目的需求,需要構(gòu)建該區(qū)域堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務評價體系,定量評估該區(qū)域堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務及價值。
3堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務價值
3.1生態(tài)系統(tǒng)服務價值
在可持續(xù)發(fā)展視閾下自然環(huán)境不因時間的流逝而損失,如果經(jīng)濟活動導致自然資本減少,應該計算出它的成本,生態(tài)系統(tǒng)可以給人們提供大量的生產(chǎn)、生活物質(zhì),計算其生態(tài)服務價值就很有意義。最早對于生態(tài)系統(tǒng)服務價值的研究可以追溯到20世紀70年代,Costanza等的研究結(jié)果為生態(tài)系統(tǒng)服務價值提供了估算依據(jù)。本研究主要采用Costanza等研究成果中的生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務價值計算方法。
區(qū)域單位面積生態(tài)服務價值:
Cvi=eixEa? ? (1)
式(1)中:Cvi為單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務價值;ei為生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量因子;Ea為單位某種生態(tài)系統(tǒng)服務的經(jīng)濟價值。
區(qū)域生態(tài)服務價值:
Ves=∑(Ai×Cvi) (2)
式(2)中:Ves為生態(tài)系統(tǒng)服務價值總量;Ai為生態(tài)系統(tǒng)面積;Cvi為單位面積牛態(tài)系統(tǒng)服務價值。
但是Costanza等研究的生態(tài)系統(tǒng)服務價值是以歐美發(fā)達國家為主的,不能完全反映全球生態(tài)系統(tǒng),而且它的研究對于耕地的估算數(shù)據(jù)太低,對于濕地的估算數(shù)據(jù)又太高。因此,為了很好地解決這一問題,我國的謝高地等在Costanza研究的基礎上,對國內(nèi)的200多位生態(tài)學家進行了問卷調(diào)查,并且在2003年制定出了中國生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務價值當量因子表,并于2007年進行了修訂。由于Costanza等對生態(tài)服務價值的估算是基于全球尺度的,用在區(qū)域內(nèi)會存在一定的偏差,而謝高地等的研究也是有一定的局限性,他們研究的區(qū)域主要是中國北方地區(qū)。堰塘是社會一經(jīng)濟一自然相統(tǒng)一的生態(tài)系統(tǒng),考慮到研究區(qū)的實際情況,在前人研究的基礎上,首先對研究區(qū)內(nèi)堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量因子表進行系數(shù)修正,以期更能體現(xiàn)堰塘生態(tài)系統(tǒng)的區(qū)域性特點。
3.2當量因子的修正
由于生態(tài)系統(tǒng)的差異性和社會對其服務提供的支付有所不同,基于中國生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量因子表,通過對生物生產(chǎn)力和社會支付進行區(qū)域性修正,分別以生物生產(chǎn)力和社會支付能力以及支付意愿來表示,提出一套可以應用于區(qū)域小尺度下的生態(tài)系統(tǒng)服務價值估算方法,評估的結(jié)果可以用在生態(tài)補償?shù)难芯恐小?/p>
3.2.1生態(tài)系統(tǒng)服務價值系數(shù)動態(tài)調(diào)整
3.2.1.1功能性調(diào)整
謝高地在2005年計算了中國各省份的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生物量因子,其中四川省農(nóng)田生物量因子為1.35,由于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)在研究區(qū)域內(nèi)所占比重最大,考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性,以農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生物量因子來代表堰塘生態(tài)系統(tǒng)的生物量因子,因此本研究在對堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務價值進行修正時選取1.35作為生物量因子,選取對應的生物量因子進行修正,可以提高生態(tài)系統(tǒng)服務價值核算結(jié)果的準確性。
3.2.1.2經(jīng)濟性調(diào)整
Costanza等和謝高地等的研究成果都是通過對大尺度范圍的調(diào)查,研究了公民對生態(tài)系統(tǒng)服務價值的支付意愿。山于經(jīng)濟水平和收入狀況的不同,就會使同一種生態(tài)系統(tǒng)服務價值產(chǎn)生很大的差別,所以,應該從時間、區(qū)域等因素人手,才能更加精確地反映生態(tài)系統(tǒng)服務價值。因此,生態(tài)系統(tǒng)服務價值經(jīng)濟性系數(shù)是用支付偏好和支付能力來校正。
(1)支付偏好系數(shù)。支付偏好是指將區(qū)域內(nèi)居民和全國公民為生態(tài)系統(tǒng)服務提供支付意愿的一個對比情況,考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性,本研究采用王慶日在《城市綠地的價值及其評估研究》中引入的通過構(gòu)建社會發(fā)展階段指數(shù)來表示居民對生態(tài)系統(tǒng)服務的支付意愿,將皮爾生長曲線模型進行簡化來表示社會發(fā)展的階段性特征,再用恩格爾系數(shù)表示區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平,兩者進行一些轉(zhuǎn)換后生成皮爾曲線與恩格爾系數(shù)之間的對應關(guān)系,進而表示出在一定的區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平條件下,區(qū)域內(nèi)居民對生態(tài)系統(tǒng)服務的支付意愿,公式為: 式(3)、(4)中:En為恩格爾系數(shù);Ri為四川省農(nóng)村居民生態(tài)系統(tǒng)服務支付意愿;Rm為全國居民生態(tài)系統(tǒng)支付意愿。
本研究區(qū)域內(nèi)的居民類型為農(nóng)村居民,所以根據(jù)《2016年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》和《2016年四川省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》可以得到2016年全國居民的恩格爾系數(shù)為30.1%,四川省農(nóng)村居民的恩格爾系數(shù)為38.1%。通過公式計算后可得四川省農(nóng)村居民生態(tài)系統(tǒng)服務支付意愿為40.72%,全國居民生態(tài)系統(tǒng)支付意愿為57.99%,所以研究區(qū)域的支付偏好系數(shù)為70.22%。
(2)支付能力系數(shù)。居民為生態(tài)系統(tǒng)服務進行支付是通過個體為單位,支付能力是隨著生產(chǎn)水平的增加而增加的。支付能力系數(shù)既為研究區(qū)域內(nèi)居民人均支付能力與全國人均支付能力的比較情況,本研究選取人均GDP的比值作為支付能力系數(shù);公式為:
式(5)中:GDPi為四川省人均地區(qū)生產(chǎn)總值;GDPm為全國人均國內(nèi)生產(chǎn)總值。所以得到研究區(qū)域的支付能力系數(shù)為0.75。
3.2.2區(qū)域堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量因子修正結(jié)果
根據(jù)對生物量因子和社會經(jīng)濟因子的計算,對研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量因子進行修正。研究地主要生產(chǎn)水稻,以水稻的產(chǎn)量為基準,計算當?shù)剞r(nóng)田的生態(tài)系統(tǒng)服務價值,進一步確定了當量因子表。修正后與修正的相比,生態(tài)系統(tǒng)服務功能中水源涵養(yǎng)和廢物處理功能明顯提高,結(jié)果見表l。
3.3生態(tài)系統(tǒng)服務價值計算
3.3.1堰塘生態(tài)服務系統(tǒng)單位面積食物生產(chǎn)功能價值
根據(jù)謝高地等對當量因子的解釋,堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量因子是指生態(tài)系統(tǒng)提供的生態(tài)服務相對貢獻大小的潛在能力,其中1個當量因子的經(jīng)濟價值等于這個區(qū)域1hm2農(nóng)田的平均產(chǎn)量的市場價值的l/7。具體公式如下:
Ea=1/7×Ti/Mi
(6)
式(6)中:Ea為單位面積農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提供食物生產(chǎn)服務功能的經(jīng)濟價值(元/hm2);Ti為每年的糧食經(jīng)濟產(chǎn)值(元);M/為研究區(qū)每年糧食種植面積(hm2)。
根據(jù)《2016年成都市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》,2016年全年糧食作物播種面積36.6萬hm2,糧食產(chǎn)量230.2萬t,糧食平均價格選取的是收購價格,為2. 65元/kg,計算得出研究區(qū)域內(nèi)1個生態(tài)服務價值當量因子為23 81. 07元/hm2。
3.3.2單位面積生態(tài)服務價值的確定
根據(jù)上述公式(1),計算可得堰塘生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務價值,結(jié)果見表2。
3.3.3生態(tài)服務價值的確定
根據(jù)上述公式(2),基于單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務價值與生態(tài)系統(tǒng)面積進行計算,計算可得,機場建設前,現(xiàn)有堰塘總面積為27.05hmz,場址內(nèi)堰塘生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務價值為401.33億元。機場建成后,堰塘面積縮減到2.07hm2,計算可得,剩余堰塘生態(tài)服務價值為30.71億元。
因此,隨著機場建設項目的實施,機場建設將占用場址內(nèi)堰塘生態(tài)系統(tǒng),使場址內(nèi)堰塘利用格局發(fā)生巨大變化,通過計算得出,機場建成后堰塘的面積減少了24.98hm2,堰塘生態(tài)服務系統(tǒng)價值減少了370.62億元。
3.4生態(tài)建設建議
針對機場建設項目對周邊堰塘生態(tài)系統(tǒng)服務功能造成的不利影響,提出了如下兩點生態(tài)建設建議。
(1)就地補償。通過合理的規(guī)劃門戶景觀區(qū)和其他綠化區(qū)域,盡可能打造場址區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng),利用低影響開發(fā)技術(shù),將蓮花水庫和剩余堰塘進行串聯(lián),將其打造成為小型濕地,以便進行生態(tài)凈化以及調(diào)控雨洪,來補償機場建設中的生態(tài)系統(tǒng)服務價值的損失。
(2)異地補償。通過場址內(nèi)部的合理規(guī)劃與就地補償措施,仍有部分生態(tài)系統(tǒng)服務價值的損失未得到補償,故采用異地補償?shù)姆绞?,通過創(chuàng)建新的生態(tài)系統(tǒng)或者提升其他生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量,達到區(qū)域生態(tài)平衡。應考慮生境連通性、生境質(zhì)量等方面,應在機場場址范圍外選擇合適的地點進行補償,主要選擇創(chuàng)建林地生態(tài)系統(tǒng)和濕地生態(tài)系統(tǒng),或?qū)U棄的荒地、難利用的土地改造成為林地或濕地。
4結(jié)論
基于生態(tài)系統(tǒng)服務價值,提出了針對大型項目建設生態(tài)價值量化的新思路,以天府國際機場為例,對生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量因子進行了區(qū)域修正,定量分析了機場建設過程前后堰塘生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務價值的變化,得出以下結(jié)果。
(1)嘗試從生態(tài)系統(tǒng)服務價值角度量化了成都平原背景下獨特的生態(tài)系統(tǒng)——堰塘生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務價值,為工程建設項目生態(tài)建設提供了一種方法論。
(2)提出了當量因子修正表.對中國生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量表進行了功能性和經(jīng)濟性調(diào)整,前者以生物生產(chǎn)量表示,修正后以社會支付能力與支付意愿表示,結(jié)合四川省的實際情況,對生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量因子表進行了區(qū)域性校正。
(3)在修正后的生態(tài)系統(tǒng)當量因子表的基礎上,核算了機場建設區(qū)建設前后堰塘生態(tài)系統(tǒng)的服務價值,方法與結(jié)果為機場等大型工程項目的生態(tài)建設具體工程項目規(guī)劃設計提供了生態(tài)環(huán)境保護依據(jù)。