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绿化生态系统的价值评估

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临沂市的自然地理环境

临沂市(117°24''''~119°11''''E,34°22''''~36°22''''N)位于山东省东南部,全市土地总面积17184km2,是山东省人口最多、面积最大的地级市。临沂市地处鲁中南低山丘陵区东南部,地势西北高东南低,山地、平原、丘陵面积各占全市土地总面积的1/3,市域内有沂河、沭河、中运河、滨海4大水系,河流均属山洪河道,上游支流多,源短流急。临沂市的气候为暖温带半湿润大陆性季风气候,年平均气温13.6℃,多年平均的年降水量为839.9mm,气候具有四季分明、雨热同期、降水集中在夏季等特点。

临沂市城市绿地的动态变化

近年来,随着旅游业的发展和城市化推进,临沂市的城市绿地建设取得了显著的成绩。《中国统计年鉴(2001—2010)》的相关统计数据表明,2001—2010年临沂市城市绿化水平显著提高,2001—2010年,城市绿地面积从1005.3hm2增至8435hm2,建成区绿化覆盖面积从1072.7hm2增至7294hm2,城市人均绿地面积从5.37m2增至42.29m2,建成区绿化覆盖率由18.83%增至47.99%(见表1)。目前,许多国家制定了不同的衡量城市最佳环境的人均绿地面积标准,如英国规定最佳城市环境的人均城市绿地面积标准为42m2、法国为30m2。我国人多地少,城市发展不平衡,现有的城市绿地面积小,城市建成区内适宜绿化的土地面积普遍小,因此城市绿地建设标准相对较低。2010年,临沂市城市人均绿地面积和建成区绿化覆盖率分别是42.99m2、47.99%,两项指标均超过了创建国家生态园林城市的标准。

临沂市城市绿地生态系统服务价值的计算方法

以往的城市绿地生态系统服务价值评估研究主要采用6种评估方法,本文评估临沂市城市绿地生态系统服务价值应用的是影子项目法、替代费用法、碳税法、造林成本法4种评估方法。

1)影子项目法。影子项目是指在生态环境被破坏以后,人工建造一个工程来代替原来的环境功能,该项工程建造的费用就相当于生态系统某项服务的价值。

2)碳税法。碳税法根据植物光合作用的方程式:6CO2+12H2O→C6H12O6+6H2O+6O2↑,以城市绿地植物光和作用过程中干物质的产量来换算城市绿地的CO2固定量和O2释放量,再根据国际通行的CO2排放收费标准,将生态指标换算成经济指标,得出城市绿地固定CO2的经济价值。

3)替代费用法。当研究对象没有直接的市场价格时,利用替代物的市场价格来衡量其价值,通过分析需花费多少钱才能替代某一开发项目对生产资料造成的损失,然后把这些费用与防止环境损坏发生的费用对比,如果替代费用多于预防费用,那么环境破坏就可以避免。

4)造林成本法。造林成本法将单位面积城市绿地植物碳素的净生成量和造林成本以及城市绿地总面积3者的乘积作为城市绿地某一项环境净化服务的价值。

计算结果

1临沂市城市绿地的固碳释氧服务价值

1.1固碳服务价值

随着临沂市经济迅速发展以及城市人口日益增多、工业生产规模逐渐增大,城市生态经济系统的CO2释放量和O2吸收量都随之增大。临沂市的城市绿地主要是由阔叶落叶林和部分针叶林组成,城市绿地生态系统则会对大气中CO2和O2含量的平衡起重要作用。利用碳税法按照如下公式计算临沂市城市绿地历年来的固碳价值:式中VC表示城市绿地的固碳服务价值,S表示绿地面积(hm2),QC表示单位面积城市绿地的年固碳量(t),TC为碳税率,150$/tC。由于碳税率以美元为计量单位,这里根据人民币兑换美元汇率将碳税率采用以下数据以方便分析(表2)。因临沂市与北京市同属温带大陆性季风气候,所处纬度及植被特征类似,2007年北京市市区(六环以内)林地的净初级生产力是2.947tC/(hm2•a),草地的净初级生产力则是4.529tC/(hm2•a),因此我们将北京市区林地、草地净初级生产力的算术平均值3.738tC/(hm2•a)作为临沂市的Qc。

1.2释氧服务价值

按照工业制氧价格,可以利用影子价格法来计算临沂市城市绿地此价值,计算公式为:式中:VO为城市绿地释放O2的价值,S为城市绿地面积,QO为单位绿地每年释放O2量(10.083t/hm2),PO为中国近年来平均工业制氧价格(700元/t)。

2临沂市城市绿地的吸收有害气体、滞尘服务价值

SO2、氮氧化物(NOX)以及可吸入悬浮物是衡量城市大气质量的主要指标。而城市绿地净化空气的作用表现在吸收SO2、NOX等有害气体以及滞尘等方面。对临沂市城市绿地的吸收有害气体、滞尘服务价值都运用替代费用法计算,即将城市绿地的吸收有害气体、滞尘服务价值用人工治理环境污染所需支付的成本代替。1)城市绿地的吸收SO2服务价值式中:VS为城市绿地吸收SO2服务的价值,S为城市绿地面积,QS为单位面积城市绿地对SO2的年吸收量,这里采用单位面积温带落叶阔叶林吸收SO2的能力88.65kg/(hm2•a),FS是工业治理SO2的费用3000元/t。2)城市绿地的吸收NOX服务价值计算临沂市城市绿地吸收NOX服务价值的公式为:式中:VN为城市绿地吸收大气中氮氧化物的服务价值,S为城市绿地的面积,QN为单位面积林地NOX的年吸收能力(0.38t/hm2),FN为目前汽车尾气脱氮治理费用16000元/t。3)城市绿地的滞尘服务价值计算临沂市城市绿地生态系统的滞尘服务价值的公式为:式中:VD为城市绿地的滞尘服务价值,S同上,QD为单位面积林地年滞尘能力10.11t/hm2,FD为工业削减粉尘费用(170元/t)。

3临沂市城市绿地的减弱噪声服务价值

由枝叶繁茂的密林、草坪组成的城市绿地可以隔绝和吸收噪声,所以城市绿地生态系统有很高的减弱噪声服务价值。对临沂市城市绿地吸收、减弱噪声服务价值以平均造林成本的15%计算,计算公式为:式中:VN为城市绿地减弱噪声服务的价值,S同上,F为平均造林成本(240.03元/m3),C为成熟林单位面积木材蓄积量(80m3/hm2)。根据上述公式计算了2001—2010年临沂市城市绿地生态系统的环境净化服务价值(见表3)。

2001—2010年,临沂市城市绿地生态系统的环境净化服务总价值从22.8×106元增至1.838亿元。由于注重城市绿地建设,10年内临沂市城市绿地的环境净化服务价值增加了1.610亿元,增加了700%,平均每年增加70%。在临沂市城市绿地生态系统环境净化服务价值中,城市绿地的固碳服务价值、释氧服务价值和吸收NOX服务价值占城市绿地生态系统总的环境净化服务价值比重较大。以2009年为例,临沂市城市绿地的固碳服务价值占城市绿地生态系统总服务价值的17.5%,释氧价值占总价值的32.35%,吸收NOX的价值占总价值的27.87%,而吸收SO2价值、滞尘价值和减弱噪声价值分别仅占总价值的1.22%、7.87%和13%。研究结果表明,由于临沂市高度重视城市绿地建设,2001—2010年临沂市城市绿地面积大约增加了7.4倍,城市绿地生态系统的环境净化服务价值增加了7倍,平均每年增加70%。在临沂市城市绿地生态系统环境净化服务总价值构成中,其固碳服务价值、释氧服务价值和吸收NOX服务价值所占比重较大。但城市绿地生态系统的固碳服务、释氧服务具有空间可转移性,这2种服务可以部分或全部地由城市周边的森林、农田、湿地等生态系统补偿,相比较而言临沂市城市绿地生态系统的吸收有害气体服务、滞尘服务、减弱噪声服务对于改善临沂市生态环境、提高临沂市市区城市居民生活质量有更重要的作用。

讨论

城市绿地生态系统的环境净化服务价值只是其生态系统服务总价值的一部分,城市绿地生态系统还具有气候调节、水土保持、净化水质、生物多样性保护、休闲娱乐、生态旅游、科研文化等服务价值。临沂市城市绿地生态系统的环境净化服务价值只是其固碳释氧、吸收有害气体、滞尘和减弱噪声服务的价值,临沂市城市绿地总的生态系统服务价值比其环境净化服务价值还要高。

对临沂市城市绿地生态系统的环境净化服务价值评估只是对临沂市城市绿地生态系统环境净化服务价值进行模拟的货币价值计算,这种城市绿地生态系统的环境净化服务价值不可能转化为真正的市场货币价值。但研究能充分说明临沂市城市绿地生态系统环境净化服务的重要性。

为进一步改善城市生态环境、提高城市居民生活质量,今后临沂市还需进一步加强城市绿地建设,提高临沂市城市建成区的绿化覆盖率,尤其是要优先扩大吸收有害气体、滞尘和减弱噪声服务效率较高的乔木林绿地面积。

作者:张绪良王立华郝亮吴丽云单位:青岛大学师范学院地理系青岛农业大学建筑工程学院山东省临沂市林业科学研究所

绿化生态系统的价值评估责任编辑:陈老师    阅读:人次