寧南山區土地生態系統服務價值變動對經濟發展的影響
——以隆德縣為例

齊拓野，米文寶

（1.寧夏大學 農學院，寧夏 銀川750021；2.法蘭克福大學 生態、進化和生物多樣性研究所，德國 法蘭克福60438；3.寧夏大學 資源環境學院，寧夏 銀川750021；4.寧夏大學 西北退化生態系統恢復與重建教育部重點實驗室，寧夏 銀川750021）

區域發展研究是目前經濟學和生態學研究的熱點之一，學者們［1－3］運用不同的方法對此問題進行了大量探索，包括層次分析法、生態足跡法、能值評價法等。這些方法各具特色，為區域發展研究積累了大量成果。然而，由于區域發展需要協調自然子系統、經濟子系統、社會子系統三者的關系，具有復雜性和綜合性，在方法論上仍有待進一步探索，以深化對該問題的研究［4］。生態系統服務價值是反映區域可持續發展水平的重要指標，研究土地生態系統服務價值和經濟發展的關系，是定量分析評價區域發展的有效途徑，目前同類研究尚不多見。為此，本研究以寧夏自治區隆德縣為例，通過基于最小二乘法的回歸分析，探究寧南山區土地生態系統服務價值變動對經濟發展的影響，旨在找出制約經濟發展的因素，為實現區域協調發展提供決策依據。

1 研究區概況

1.1 自然地理及經濟概況

隆德縣地處寧夏回族自治區南部，六盤山西麓，地理坐標為105°48′—106°15′E，35°21′—35°47′N?？h域內地勢東高西低，可劃分為六盤山山地、河谷川地、黃土丘陵、土石丘陵4大地貌類型，其中黃土丘陵地貌較為普遍。隆德縣屬中溫帶季風區半濕潤向半干旱過渡型氣候。1996—2011年的氣象資料顯示，年平均氣溫6.1℃，無霜期116d，年平均降水量472.8mm。降水多集中在夏秋兩季，尤以7—8月份最為集中。據2011年統計，隆德縣轄10鄉3鎮，年平均人口161 613人，人口出生率為12.68‰，人口自然增長率為8.28‰；當年地區生產總值127 070萬元，其中第一產業占27.79%，第二產業占25.47%，第三產業占46.74%，屬于第三產業占主導地位的經濟發展模式；人均地區生產總值同比增長13.1%，其增長比例位列寧夏全區第12位，名次仍處于中下游。

1.2 土地質量概況

隆德縣土壤多為緗黃土（覆蓋面積約為縣域總面積的60%），肥力低，有機質含量僅為5～7g／kg，全氮低于0.5g／kg，速效磷約為0.01g／kg，土質疏松，持水能力差，土地生產力低。但在川地、臺塬地及緩坡地的下部，分布有黒壚土及黑黃土，這些土壤有機層厚度高達70—120cm，有機質含量為8.5～17 g／kg，全氮0.2～1g／kg，全磷1～5g／kg，總孔隙度為53%～57%，耕性好，肥力優于緗黃土，土地生產力較高?？h域內水土流失嚴重，干旱、山洪等自然災害偶有發生，生物多樣性程度低，但近年來植被覆蓋率有所增加，部分沙化土地植被得到恢復。建設用地布局整齊、集中，景觀破碎化指數低。水域水質較好，水體中COD，BOD等維持在較低水平，可以滿足人民的生產生活需要。受自然條件的制約，其土地承載力低于全區平均水平。

2 隆德縣土地生態系統服務價值計算

目前，對于生態系統服務價值的計算，有多種方法，不同方法得出的結果差異很大。其中，謝高地［5］等提出的“中國陸地生態系統單位面積生態服務價值當量表”得到了國內多數學者的認可。因此，采用的計算方法以此為基礎，同時吸收了胡喜生［6］等學者的研究成果。

為了便于分析，將隆德縣土地利用類型進行整合并重新劃分，得出5種類型：森林、草地、農田、水域、難利用地。其中森林指林地和園地；草地指天然草地、人工和改良草地；農田指耕地；水域指湖泊、河流、溝渠、沼澤、坑塘等所有被水覆蓋的土地；難利用地指居民點及建設用地等前述4類未包括的其他用地。

2.1 對生態服務價值當量表的修正

依據 Wall［7］和 Ruhl［8］等 的 研 究 成 果，生 態 系統重要性系數是影響生態系統服務價值當量的關鍵因素。Costanza等提出的價值當量被引入國內時，正是由于國內外不同區域生態系統重要性系數的差異，受到了國內大多數學者的質疑。為此，我國學者謝高地［5］等根據中國自然環境和經濟發展的實際情況，在國外研究的基礎上，分析總結出我國陸地生態系統單位面積生態服務價值當量表（表1）。然而，由于我國幅員遼闊，不同地域的生態系統狀況差異明顯，在實際研究中仍然不能直接引入上述表格中的價值當量。因此，以 Wall和Ruhl等的研究成果為基礎，運用生態系統重要性系數，對上述價值當量做進一步修正。

表1 中國陸地生態系統單位面積生態服務價值當量

2.1.1 隆德縣生態系統服務功能的重要性系數 生態系統重要性系數由區域異質性系數、生態系統服務功能重要性等級及支付能力三者的乘積決定。

通過對寧夏地區10位生態經濟學領域專家的問卷調查，根據不同生態區各生態系統的重要性確定該區生態系統服務功能重要性等級。共分為5級：極重要（0.9≤重要性等級≤1），重要（0.7≤重要性等級＜0.9），中等重要（0.5≤重要性等級＜0.7），較重要（0.3≤重要性等級＜0.5），不重要（0.1≤重要性等級＜0.3）。

支付能力＝隆德縣人均GDP／寧夏人均GDP

據此，計算出了隆德縣生態系統重要性系數（表2）。

表2 隆德縣生態系統重要性系數

2.1.2 隆德縣生態系統單位面積生態服務價值當量運用表2中生態系統重要性系數，修正公式為：

新的價值當量＝原始當量×對應的生態系統重要性系數

例如，森林的氣體調節原始當量為3.5，森林生態系統重要性系數為0.105，將二者相乘即得到修正后的價值當量0.37。據此，可計算出隆德縣各類型生態系統單位面積生態服務價值當量（表3）。

2.2 隆德縣土地生態系統服務價值計算

依據表3，采用下列公式可計算出研究區不同年份的靜態生態系統服務價值［9］。

式中：Ea——單位面積農田生態系統提供食物生產服務功能的經濟價值；i——作物種類；pi——i種作物平均價格；qi——i種糧食作物單產；mi——i種糧食作物面積；M——n種糧食作物總面積；1／7——在沒有人力投入的自然生態系統提供的經濟價值是現有單位面積農田提供的食物生產服務經濟價值的1／7。

表3 隆德縣各類型生態系統單位面積生態服務價值當量

式中：V——研究區生態系統服務靜態總價值；Aj——j類土地利用類型的面積；Eij——j類土地利用類型的i類生態服務單價；i——生態系統服務功能類型；j——土地利用類型。

依據胡喜生［6］等學者的研究成果，用下列公式計算研究區動態價值系數R。

式中：Eij——j種生態系統i種生態服務功能的單價；eij——j種生態系統i種生態服務功能相對于農田生態系統提供生態服務單價的當量因子；i——生態系統服務功能類型；j——生態系統類型。

式中：R——土地生態系統服務動態價值系數；Q——研究區空間異質系數；D——研究區社會發展系數；S——研究區資源稀缺系數。

式中：g——研究區平均糧食產量；G——全國平均糧食產量；w——研究區林分單位面積蓄積量；W——全國林分單位面積蓄積量。

式中：l——與現實支付意愿有關的社會發展階段系數；L——極富階段的支付意愿；En——恩格爾系數；u——研究區城鎮化水平；U——全國平均城鎮化水平。

式中：p——研究區平均人口密度；P——全國平均人口密度。

依據生態系統服務靜態總價值和動態價值系數，用下式計算研究區不同年份的土地生態系統服務價值［6］。

式中：Ey——y年度研究區土地生態系統服務總價值；r——貼現率；y0——基準年份，即制定中國陸地生態系統單位面積生態服務價值當量表的年份2002年；Vy，Ry——y年度的生態系統服務靜態總價值和動態價值系數。通過計算得出隆德縣1996—2011年土地生態系統服務價值（表4）。

表4 寧夏隆德縣1996－2011年土地生態系統服務價值 萬元

3 隆德縣土地生態系統服務價值與經濟發展水平（人均GDP）的回歸分析

3.1 回歸計算結果

為了探究土地生態系統服務價值變動對經濟發展的影響，選取了對應年份的人均GDP作為被解釋變量，將生態系統服務價值作為解釋變量，進行回歸分析，結果詳見表5—6。并采用最小二乘法進行分析，得出回歸結果為：

表5 寧夏隆德縣1996－2011年人均GDP元／人

表6 回歸分析中的解釋變量與被解釋變量

3.2 結果分析

通過隆德縣土地生態系統服務價值與人均GDP的回歸結果可知：（1）水域生態系統服務價值變動對隆德縣人均GDP的影響最大。說明在生態脆弱、經濟落后的特定區域背景下，水域在隆德縣“生態—經濟”復合系統中發揮著重要作用。加強對水域生態系統的保護，防止水域生態系統服務價值頻繁波動，可以極大促進當地的經濟發展。（2）森林生態系統服務價值變動對隆德縣人均GDP的影響最小。這是因為近年來，隆德縣過于注重林地建設，尤其是在國家實施退耕還林工程的宏觀背景下，將大量人力、物力、財力投入到林地保護和建設中。使得生態狀況有了一些改善，但是對經濟發展的拉動作用已十分有限。未來應在穩定林地建設的基礎上，加大對經濟發展的投入，著重發展后續生態產業。（3）農田生態系統服務價值變動對隆德縣經濟發展為正相關影響，森林、草地、水域、難利用地生態系統服務價值變動對經濟發展為負相關影響。這一結果顯示在隆德縣未來的發展中，應擴大耕地面積以增加農田的生態系統服務價值，同時適當控制林地、草地、水域、難利用地的面積，尤其應控制退耕還林還草工程的進度。（4）難利用地生態系統服務價值變動對隆德縣經濟發展的影響偏小。在5種土地類型中，難利用地生態系統服務價值變動對人均GDP的影響僅居第三位。本研究中難利用地包括建設用地、交通用地等，該數值偏小反映了當地經濟較為依賴自然資源，現代化程度低，未來應進一步優化產業結構，提高經濟發展水平。

4 結果討論

通過調查問卷的方法，運用生態系統重要性系數對中國陸地生態系統單位面積生態服務價值當量表進行了修正，得出了適合研究區域的生態服務價值當量。通過比較可知，修正后的價值當量與謝高地等提出的價值當量數值差異很大，其原因主要包括：（1）研究區地處我國西部黃土高原，自然地理環境特殊，各類型生態系統的功能與我國其他區域有較為明顯的差異；（2）謝高地等提出的價值當量是基于對我國200位生態學者的問卷調查得到的，而本研究中的生態系統服務功能重要性等級是通過對寧夏地區10位生態經濟學領域專家的問卷調查確定的，后者更為貼近研究區實際狀況。為驗證修正后的價值當量的可靠性，將生態系統服務價值計算結果與黃土高原區的其他研究成果進行了比對。王飛［10］等運用GIS方法研究了黃土高原區的生態系統服務價值變化，結果顯示2005年黃土高原區所有土地利用類型中，森林生態系統服務價值貢獻率最大；本研究2005年的計算結果中，森林生態系統服務價值貢獻率為76.85%，高于其他地類，這與王飛等的研究結果相符。王曉燕［11］等研究了1959—2007年黃土高原清水河流域的土地生態系統服務價值變化，研究發現多年來林地生態系統服務價值貢獻率不斷增加，草地、農田生態系統服務價值貢獻率不斷減??；本研究通過對隆德縣1996—2011年的生態系統服務價值計算，亦得出了相同結論。另一方面，作者隨機選擇了2個黃土高原以外的區域，運用本研究的價值當量對其進行了生態系統服務價值計算，得出的結果與已有的研究成果差異很大［12－13］，說明本研究計算出的價值當量有一定的局限性，只適用于研究區當地特殊的自然地理條件，不具有普適性，未來有待進一步完善。

我國的退耕還林工程已實施多年，隆德縣作為寧夏南部山區退耕還林工程的重點實施區域，數年來進行了大面積的林地建設。如今，國家即將啟動新一輪的退耕，未來寧南山區應延續現有模式實施，還是探尋新的模式，尚無定論。張霞［14］認為應從做好已造林地的補植補造、狠抓幼林撫育、創新荒山荒地造林機制等方面鞏固退耕還林成果，推進退耕還林工作持續、健康、穩步發展。郭瑩［15］認為自2000年退耕還林工程實施以來，隆德縣取得了顯著的經濟效益、社會效益和生態效益，現有模式已相當完善。郭忠明［16］認為隆德縣過去數年的林業建設存在一些問題，未來應建設5大生態林、發展林業生態經濟、鞏固建設成果、傳播生態文化。李九倉［17］認為應按“生態優先，生態、社會和經濟效益并重，長短結合、以短養長”的原則，積極發展林下藥材產業。本研究的計算結果顯示，隆德縣近年來的林地建設使得該區生態狀況有了一些改善，但是對經濟發展的拉動作用十分有限，未來不應再局限于林地建設本身、而應該著眼于發展后續生態產業。

5 結論

（1）在各類型生態系統中，水域生態系統服務價值變動對隆德縣經濟發展的影響最大，說明水域在隆德縣“生態—經濟”復合系統中發揮著重要作用，未來應加強對水域生態系統的保護，防止水域生態系統服務價值頻繁波動。

（2）林地生態系統服務價值變動對隆德縣經濟發展的影響最小，說明隆德縣的林地建設已逐漸失去對經濟發展的拉動效應，未來應在穩定林地建設的基礎上，著重發展后續生態產業。

（3）農田生態系統服務價值變動對隆德縣經濟發展為正相關影響，森林、草地、水域、難利用地生態系統服務價值變動對經濟發展為負相關影響。因此，未來應設法增加農田的生態系統服務價值，同時適當控制林地、草地、水域、難利用地的面積。

（4）在5種土地類型中，難利用地生態系統服務價值變動對經濟發展的影響僅居第三位，程度偏小。說明隆德縣的經濟發展較為依賴自然資源，現代化程度低，未來應進一步優化產業結構，提高經濟發展水平。

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