(西北工業(yè)大學(xué)動(dòng)力與能源學(xué)院，陜西 西安 710129)

0 引言

隨著對(duì)土地資源的利用程度越來(lái)越高，其經(jīng)濟(jì)影響也越來(lái)越嚴(yán)重，短期內(nèi)有農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)價(jià)值的減少，長(zhǎng)期其生態(tài)價(jià)值也會(huì)受到一定的影響。一些小型的城市改造，如管道的安裝、道路的建設(shè)等，除了起初農(nóng)產(chǎn)品總產(chǎn)量下降造成的經(jīng)濟(jì)損失外，長(zhǎng)期造成的觀賞價(jià)值的丟失、生態(tài)服務(wù)功能的缺失，更會(huì)造成很?chē)?yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。隨著人們對(duì)環(huán)境的越來(lái)越重視，政府也對(duì)環(huán)保方面大量投資，這將是一筆很大的費(fèi)用。同時(shí)，隨著人們生活水平的提高，對(duì)生態(tài)的要求也越來(lái)越高，人們?cè)敢馔顿Y給生態(tài)的意愿也越來(lái)越強(qiáng)烈。因此，土地估值不能簡(jiǎn)單地停留于當(dāng)下，更要著眼于無(wú)形的、隨時(shí)間變化的生態(tài)價(jià)值的評(píng)估。筆者建立了針對(duì)陸地的生態(tài)服務(wù)評(píng)估模型，綜合考慮了短期農(nóng)產(chǎn)品價(jià)值和長(zhǎng)期生態(tài)的影響。

1 模型假設(shè)

1)不考慮項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行簡(jiǎn)化。

2)政府沒(méi)有政策性的大波動(dòng)變化。

3)不考慮區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)之間的相互補(bǔ)償機(jī)制和輻射效益。

2 模型建立

2.1 指標(biāo)的確定

用層次分析法，選取各級(jí)可能影響生態(tài)服務(wù)價(jià)值的指標(biāo)，參考相關(guān)文獻(xiàn)，建立生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)價(jià)體系。建立目標(biāo)層第一層分為生態(tài)文化、生態(tài)調(diào)節(jié)價(jià)值和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品；第二層方案層分為觀賞價(jià)值、文學(xué)價(jià)值、美學(xué)價(jià)值、生物多樣性、營(yíng)養(yǎng)物循環(huán)、水狀態(tài)調(diào)節(jié)作用、土壤保持、大氣環(huán)境調(diào)節(jié)作用價(jià)值、農(nóng)產(chǎn)物和固碳和產(chǎn)氧作用。參考專家意見(jiàn)按照1-9尺度進(jìn)行打分建立成對(duì)對(duì)比矩陣，并通過(guò)一致性檢驗(yàn)之后，獲得個(gè)指標(biāo)的所占權(quán)重，并進(jìn)行排序。各個(gè)影響因素的權(quán)重分別為觀賞價(jià)值0.026 3、文學(xué)價(jià)值0.025 4、美學(xué)價(jià)值0.024 9、生物多樣性0.011 7、營(yíng)養(yǎng)物循環(huán)0.014 5、水狀態(tài)調(diào)節(jié)作用0.184 9、土壤保持0.143 7、大氣環(huán)境調(diào)節(jié)作用價(jià)值0.157 1、農(nóng)產(chǎn)物0.203 4和固碳和產(chǎn)氧作用0.234 1。

2.2 指標(biāo)篩選

從上述分析中我們可以看到，觀賞價(jià)值、文學(xué)價(jià)值、美學(xué)價(jià)值所占權(quán)重很低，出于對(duì)本文的目的——對(duì)人類(lèi)的利益方面考慮，經(jīng)濟(jì)生態(tài)齊發(fā)展的理念，同時(shí)為了簡(jiǎn)化模型、減少評(píng)價(jià)過(guò)程中的輸入項(xiàng)，增大模型的可遷徙性、靈敏性和簡(jiǎn)便性，將這三個(gè)3級(jí)指標(biāo)用第一層指標(biāo)生態(tài)文化統(tǒng)一考慮，選取權(quán)重較大的各項(xiàng)指標(biāo)，進(jìn)行指標(biāo)的量化。

2.3 生態(tài)服務(wù)評(píng)估模型的建立與求解

我們將陸地生態(tài)系統(tǒng)分為四類(lèi)：森林、草原、農(nóng)田和其他，分別對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能進(jìn)行分析。

通過(guò)查找相關(guān)資料得到四種土地類(lèi)型所對(duì)應(yīng)的凈第一性生產(chǎn)力NPP(單位：kgC·km-2·a-1)分別為633700、318500、524800、323700。

2.3.1 生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品

2.3.1.1 農(nóng)產(chǎn)物

陸地資源的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品包括種植業(yè)、林業(yè)等產(chǎn)品。種植業(yè)又包括小麥、玉米、大豆、棉花等其他農(nóng)作物的產(chǎn)品；林業(yè)包括樹(shù)木的種植、樹(shù)木采伐的產(chǎn)品……

我們選取陜西省的四種主要農(nóng)作物，小麥、稻谷、玉米、大豆作為農(nóng)地產(chǎn)品，陜西省2017年的這些農(nóng)作物的產(chǎn)量分別為：448.60萬(wàn)t、92.04萬(wàn)t、528.78萬(wàn)t、17.63萬(wàn)t，糧食的平均單價(jià)為：1.21 yuan/kg、1.45 yuan/kg、0.93 yuan/kg、1.75 yuan/t，該類(lèi)價(jià)值為耕地產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品價(jià)值。

2.3.1.2 固碳產(chǎn)氧價(jià)值

植物光合作用可知，1 g的(CH2O)需要1，62 g的CO2，并產(chǎn)生1.2 g O2計(jì)算通過(guò)植物光合作用進(jìn)行固碳產(chǎn)氧。

2.3.2 生態(tài)調(diào)節(jié)價(jià)值

2.3.2.1 土壤保持功能

經(jīng)過(guò)查閱資料得知，以2013年陜西縣南溝為例，不同生態(tài)系統(tǒng)作物的土壤保持量分別為林地877.49 t/(hm2·a)、草地524.57 t/(hm2·a)、耕地190.28 t/(hm2·a) 、其他353.57 t/(hm2·a)。 不同生態(tài)系統(tǒng)作物在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)田土層0～100 cm中的N、P、K的含量(數(shù)據(jù)查資料，本文中為簡(jiǎn)化計(jì)算，選取常見(jiàn)的農(nóng)作物、草地、樹(shù)3種植物的N、P、K的含量的平均值)：林地73.15 mg/kg、64.79 mg/kg、183.45 mg/kg；草地60.15mg/kg、35.01 mg/kg、39.48 mg/kg；耕地0.236 mg/kg、64.90 mg/kg、10.947 mg/kg；其他81.89 mg/kg、58.05 mg/kg、74.84 mg/kg。

2.3.2.2 大氣環(huán)境調(diào)節(jié)作用價(jià)值

主要考慮SO2、NOX和滯塵功能量與價(jià)值。由于各個(gè)地方的植被不同，各種植物對(duì)大氣凈化作用有很大的差異，本文主要參考相關(guān)文獻(xiàn)，運(yùn)用加權(quán)算術(shù)普平均得到個(gè)植被的大致凈化空氣的能力，運(yùn)用各植被平均SO2、CO、NOX、煙塵的凈化能力。

森林的SO2凈化能力為0.59 t/(hm2·a) ，滯塵能力為2.58 t/(hm2·a) ；由于草原的數(shù)據(jù)缺失，但相關(guān)資料表明，樹(shù)林的綜合生態(tài)效益為單一草坪的4～5倍，為此本文中采用5倍，則有草原的凈化能力：SO2凈化能力為0.118 t/(hm2·a)、滯塵能力為0.516 t/(hm2·a) ；而農(nóng)田視為復(fù)合草地，采用樹(shù)林市田地的3倍的關(guān)系，有SO2凈化能力為0.197 t/(hm2·a)、滯塵能力為0.86 t/(hm2·a)；而治理費(fèi)用有SO2-1.20 yuan/kg、NOX-0.63 yuan/kg、降塵清理費(fèi)用-0.15 yuan/kg。

2.3.2.3 水狀態(tài)調(diào)節(jié)作用

水污染有氮、磷、COD等，用單位公頃凈化能力與單位處理費(fèi)用求積。

由于本文中主要考慮陸地土地類(lèi)型，根據(jù)楊丹青等研究，在文獻(xiàn)-植物在水體富營(yíng)養(yǎng)化治理工程中的應(yīng)用與前景中發(fā)現(xiàn)，水蓊對(duì)總氮的吸附速率為27 207.1 mg/(kg·a)，總磷4 887.35 mg/(kg·a)，采用網(wǎng)格法得到2007年全國(guó)各大城市的居民用水價(jià)格的平均值，為2.09 yuan/t。

2.3.3 生態(tài)文化

大型旅游項(xiàng)目生態(tài)文化價(jià)值體系的生態(tài)文化觀賞價(jià)值體現(xiàn)較為明顯，而短期的小型生態(tài)文化價(jià)值體現(xiàn)不大，為此我們引入了閾值函數(shù)，過(guò)濾掉短期且小型的項(xiàng)目的生態(tài)文化價(jià)值。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)因子確定

當(dāng)量因子的確定——?jiǎng)討B(tài)——適合于大小區(qū)域。

當(dāng)量因子的原因：

xj代表j區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量因子即單位面積農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)糧食生產(chǎn)的凈利潤(rùn)，Pij代表i作物在j區(qū)域所占的百分比，Ei代表單位面積的i作物平均凈利潤(rùn) 。

選取小麥、稻谷、玉米、大豆四種作物，分別占比為32.42%、4.94%、46.98%、15.66%；單位面積凈利潤(rùn)分別為:5 106.2 yuan、11 059.15 yuan、4 282.65 yuan、2 754.5 yuan，所得標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量因子為9 290.18 yuan/hm2。

最終可得到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值系數(shù)表。