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作者：1程磊磊，2郭浩，3盧琦  單位：中國林業(yè)科學(xué)研究院荒漠化研究所

1研究概述

1997年，Costanza等［2］最早較為全面地評估了全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。在總結(jié)已有研究成果的基礎(chǔ)上，評估了全球15類生物群落17種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價值。然而，由于當(dāng)時缺少有關(guān)荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的研究，Costanza等［2］估算的全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值并未將荒漠生態(tài)系統(tǒng)囊括在內(nèi)。該研究在世界范圍內(nèi)產(chǎn)生了廣泛影響，此后，國外學(xué)者［10－13］在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估領(lǐng)域開展了許多富有意義的研究，但是他們?nèi)匀缓苌訇P(guān)注荒漠生態(tài)系統(tǒng)。僅有少數(shù)國外學(xué)者對荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值展開研究。其中，Richardson［14］基于已公開出版的研究成果和數(shù)據(jù)，估算了加利福尼亞荒漠中4個郡的荒地的經(jīng)濟價值；Kroeger等［15］估算了Mojave荒漠的經(jīng)濟價值（表1）。這兩份研究不僅評估了荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，還評估了荒漠的直接使用價值、非使用價值等，并且以直接使用價值評估為主。

值得高興的是，國內(nèi)有些學(xué)者已嘗試著評估荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。歐陽志云等［4］在評估中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值時，就估算了荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。2003年，謝高地等［5］參考Costanza等［2］對全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的成果，同時綜合對國內(nèi)200多位生態(tài)學(xué)專家的問卷調(diào)查結(jié)果，按照“千年生態(tài)系統(tǒng)評估”的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分類（供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)、文化服務(wù)），建立了包括荒漠生態(tài)系統(tǒng)在內(nèi)的中國生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價值表。

5年之后，謝高地等［16］基于2006年對國內(nèi)700多位生態(tài)學(xué)專業(yè)人員的問卷調(diào)查結(jié)果，進一步完善了中國生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價值表。該表的出現(xiàn)激發(fā)了國內(nèi)學(xué)者對荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的研究。黃青等［17］對且末綠洲生態(tài)系統(tǒng)、張華等［18］對科爾沁沙地生態(tài)系統(tǒng)、楊春利等［19］對民勤綠洲生態(tài)系統(tǒng)、張飛等［20］對渭干河－庫車河三角綠洲生態(tài)系統(tǒng)、馬國軍等［21］對石羊河流域生態(tài)系統(tǒng)、柴仲平等［22］對石河子市生態(tài)系統(tǒng)、彭建剛等［23］對奇臺綠洲荒漠交錯帶生態(tài)系統(tǒng)、岳東霞等［24］對民勤綠洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、喬旭寧等［25］對渭干河流域生態(tài)系統(tǒng)、孫慧蘭等［26］對伊犁河草地生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價值的評估，都基于這份中國生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價值表。

需要說明的是，這份中國生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價值表給出的荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值數(shù)據(jù)適用于全國范圍內(nèi)整個荒漠生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價值評估，但是很可能不適用于特定地區(qū)的小范圍的荒漠生態(tài)系統(tǒng)，這是因為不同地區(qū)在自然條件（如植被、土壤、水文、氣候）和社會經(jīng)濟條件（如居民收入水平、教育水平、環(huán)保意識）等方面通常存在或多或少的差異。因此，在評估小區(qū)域的荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值時，就非常有必要根據(jù)該地區(qū)的實際情況來修正荒漠生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價值系數(shù)。上述研究［17－26］都是在評估某個具體地區(qū)（而不是全國范圍內(nèi)）的荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，而且都沒有修正而是直接利用荒漠生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價值系數(shù)，由此可以推斷，這些研究估算出的荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值必然存在一定的偏差。只有少數(shù)學(xué)者沒有直接利用這些價值系數(shù)，如楊麗雯等［27］對和田河流域天然胡楊林生態(tài)服務(wù)價值的評估、任鴻昌等［28］對西部地區(qū)荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的評估以及崔向慧［29］對全國荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的評估。

2研究回顧與評述

在已有研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合中國荒漠生態(tài)系統(tǒng)的實際情況，把荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)劃分為防風(fēng)固沙、土壤保育、固碳釋氧、水資源調(diào)控、生物多樣性保育、旅游文化6大類。本部分將分別回顧與這6類價值相關(guān)的研究，并給出簡要評述。

2.1防風(fēng)固沙價值

防風(fēng)固沙是荒漠生態(tài)系統(tǒng)提供的最為重要的生態(tài)服務(wù)，主要表現(xiàn)為荒漠植被降低風(fēng)沙流動從而減少在農(nóng)業(yè)、工業(yè)和交通等方面的風(fēng)沙損害。在其他生態(tài)系統(tǒng)中，防風(fēng)固沙價值通常包括在土壤保育價值之中。由于防風(fēng)固沙在荒漠生態(tài)系統(tǒng)中顯得尤其重要，因此，在評估荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值時，就有必要把防風(fēng)固沙價值從土壤保育價值中分離出來單獨估算。一些學(xué)者［30－32］對不同荒漠植被的防風(fēng)固沙效果進行了研究，在植被覆蓋率與風(fēng)蝕輸沙率之間建立起風(fēng)蝕輸沙率的定量模型。這些模型的構(gòu)建與完善，無疑有助于評估荒漠生態(tài)系統(tǒng)的防風(fēng)固沙價值。一般來說，評估防風(fēng)固沙價值需要首先測算植被固沙量，而植被固沙量則需要借助風(fēng)蝕輸沙率模型來測算。得出植被固沙量之后，還需要設(shè)定土壤層厚度和土壤容重等參數(shù)，把植被固沙量轉(zhuǎn)化為由防風(fēng)固沙所保護的土地面積。

在核算出防風(fēng)固沙物質(zhì)量的基礎(chǔ)上，已有研究主要采用機會成本法、恢復(fù)成本法等方法來估算荒漠生態(tài)系統(tǒng)的防風(fēng)固沙價值（表2）。莫宏偉等［33］依據(jù)黃富祥等［30］建立的風(fēng)蝕輸沙率模型，測算了榆陽區(qū)北部風(fēng)沙草灘區(qū)林草植被的防風(fēng)固沙量，并以把沙荒地恢復(fù)為農(nóng)用地的平均成本來估算防風(fēng)固沙價值，結(jié)果表明，該生態(tài)系統(tǒng)2003年的防風(fēng)固沙價值比1998年增加了5．64×106元。韓永偉等［34］采用風(fēng)蝕流失量模型，測算了黑河下游重要生態(tài)功能區(qū)2006年防風(fēng)固沙量為6．296×107t，并以該地區(qū)單位面積GDP作為土地的機會成本，估算出避免土地損失的價值為4．5×106元?此外，還有少數(shù)學(xué)者沒有核算荒漠植被的防風(fēng)固沙量，而是借用其他物質(zhì)量指標來評估荒漠生態(tài)系統(tǒng)的防風(fēng)固沙價值。例如，楊麗雯等［27］直接以林地面積作為物質(zhì)量指標，采用人工固沙法估算了和田河流域天然胡楊林的防風(fēng)固沙價值為1．433×107元•a－1

2.2土壤保育價值土壤保育是陸地生態(tài)系統(tǒng)提供的一項基本生態(tài)服務(wù)。保育土壤的價值主要體現(xiàn)在3個方面，即保持土壤養(yǎng)分、減輕泥沙淤積和減少廢棄土地［35］。為了評估這些價值，需要先測算生態(tài)系統(tǒng)的土壤保持量。已有研究［35－37］主要運用通用土壤流失方程（USLE）來估算潛在土壤侵蝕量（指沒有植被覆蓋和水土保持措施情況下的土壤侵蝕量）和現(xiàn)實土壤侵蝕量，并以二者之差作為生態(tài)系統(tǒng)的土壤保持量。在此需要說明的是，荒漠生態(tài)系統(tǒng)的土壤保持量與防風(fēng)固沙量近似相等，而且減少廢棄土地的價值與上述的防風(fēng)固沙價值類似，為了避免重復(fù)計算，就有必要把減少廢棄土地的價值從土壤保育價值中分離出來。

因此，土壤保育價值主要包括荒漠植被減少土壤養(yǎng)分流失的價值和減輕泥沙淤積的價值。在土壤保持量的基礎(chǔ)上，已有研究主要運用機會成本法來評估荒漠生態(tài)系統(tǒng)的土壤保育價值（表3）。楊麗雯等［27］以全國化肥平均價格2549元•t－1為價格參數(shù)，估算了和田河流域天然胡楊林在減少氮、磷、鉀養(yǎng)分流失方面的價值為4．277×107元•a－1；以全國水庫工程單位庫容成本0．67元•m－3為基礎(chǔ)，估算了在減輕泥沙淤積方面的價值為2.4×106元•a－1。任鴻昌等［28］以相同的化肥價格參數(shù)，估算出中國西部荒漠生態(tài)系統(tǒng)在固定氮、磷、鉀等營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)中創(chuàng)造的價值分別為1．224×109元•a－1、8×106元•a－1和8．15×108元•a－1。

除了減少土壤養(yǎng)分流失和減輕泥沙淤積以外，荒漠生態(tài)系統(tǒng)的土壤保育價值還體現(xiàn)在沙塵化學(xué)循環(huán)的全球環(huán)境增益方面。從全球范圍來看，從荒漠生態(tài)系統(tǒng)中吹走的沙塵會影響海洋浮游生物的凈初級生產(chǎn)力、酸雨發(fā)生頻率以及區(qū)域大氣降水等［38－39］。沙塵增益是荒漠生態(tài)系統(tǒng)提供的最為獨特的生態(tài)服務(wù)，但是，由于缺乏對沙塵化學(xué)循環(huán)的全球環(huán)境影響機理的深入研究，目前仍沒有學(xué)者嘗試評估這類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價值。

固碳釋氧價值固碳釋氧屬于生態(tài)系統(tǒng)的一種氣體調(diào)節(jié)服務(wù)。

生態(tài)系統(tǒng)通過植物光合作用和呼吸作用固定CO2，同時釋放出O2，有利于維持大氣中CO2和O2的動態(tài)平衡、減緩溫室效應(yīng)，以及為人類生存提供最基本條件［40］。已有研究主要首先估算生態(tài)系統(tǒng)的凈初級生產(chǎn)力（NPP），再利用光合作用和呼吸作用的反應(yīng)方程式來推算植被固定CO2和釋放O2的物質(zhì)量，即植物每生成1g干物質(zhì)，就可以固定1．63gCO2、釋放1．19gO2。學(xué)者們對O2釋放量的核算并不存在異議，但是對CO2固定量的核算范圍持有不同看法。其中，一部分學(xué)者［40－41］認為，生態(tài)系統(tǒng)的固碳量只包括植被的固碳量；另一部分學(xué)者［8，29］則認為，還應(yīng)該包括土壤的固碳量。

Lal［42］對土壤碳吸收潛力的研究表明，沙漠的土壤碳積累率為0．2t•hm－2•a－1。荒漠生態(tài)系統(tǒng)中沙漠化土地面積占比高，因此，在核算整個系統(tǒng)的固碳量時有必要包括土壤的固碳量。與其他生態(tài)系統(tǒng)類似，荒漠生態(tài)系統(tǒng)固定CO2的價值主要采用碳稅法、造林成本法、人工固定CO2法來評估，釋放O2的價值主要采用工業(yè)制氧法、造林成本法來評估（表4）。楊麗雯等［27］運用碳稅法和造林成本法對和田河流域天然胡楊林的固碳價值進行了評估，計算出固定CO2的價值為2.3×107元•a－1，同時運用造林成本法和工業(yè)制氧法對釋放O2的價值進行了核算，得出釋放O2的價值為2.4×107元•a－1。任鴻昌等［28］運用碳稅法估算了中國西部地區(qū)荒漠生態(tài)系統(tǒng)固定CO2的價值為1．9751×1010元•a－1，運用工業(yè)制氧法估算出釋放O2的價值為2．1153×1010元•a－1。在此有必要說明兩點：一是這些研究估算出的僅是植被固定CO2的價值，不包括土壤固定CO2的價值；二是相對于固定CO2和釋放O2的物質(zhì)量核算的精細，相關(guān)研究對價格參數(shù)的選取則過于粗糙，既沒有對價格參數(shù)來源給予必要說明，也沒有進行相應(yīng)調(diào)整。例如，用碳稅法來評估CO2的價值時，已有研究選取的碳稅率多是2000年以前的水平，不但沒有對碳稅率數(shù)據(jù)的來源進行說明，而且沒有根據(jù)價格水平與匯率水平的波動進行調(diào)整。近幾年，碳排放權(quán)交易的國際市場（如歐盟的BlueNext交易所）已初步建立，利用碳排放權(quán)交易的最新動態(tài)價格來衡量CO2的價值，能夠更為準確地評估生態(tài)系統(tǒng)固定CO2的價值。

2.3水資源調(diào)控價值

水資源是荒漠生態(tài)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)、保持生態(tài)平衡的限制性因素，也是荒漠生態(tài)系統(tǒng)中能量流動、物質(zhì)循環(huán)的重要載體［43］。荒漠生態(tài)系統(tǒng)的水資源調(diào)控價值主要表現(xiàn)為植被涵養(yǎng)水源和土壤凝結(jié)水。荒漠生態(tài)系統(tǒng)中在水資源豐富的地方常有大量植被分布，而植被具有涵養(yǎng)水源的功能，主要表現(xiàn)為攔蓄降水、補充地下水、調(diào)節(jié)徑流和凈化水質(zhì)等［44］。由于難以直接核算植被涵養(yǎng)水源的價值，因此，通常采用替代工程法，即把涵養(yǎng)水源功能等效于一個蓄水工程，該工程的修建成本就是涵養(yǎng)水源的價值［45］。利用替代工程法評估水源涵養(yǎng)價值需要先估算水源涵養(yǎng)量。常運用水量平衡法來估算水源涵養(yǎng)量，也可根據(jù)土壤蓄水能力和區(qū)域徑流量來估算［41］。楊麗雯等［27］采用水量平衡法估算了和田河流域天然胡楊林生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)量為5．548×107m3，再運用替代工程法評估出涵養(yǎng)水源的價值為2.72×106元•a－1。

在荒漠地區(qū)，土壤凝結(jié)水是非常重要的水資源，具有顯著的生態(tài)作用，是維持沙地表土和沙丘穩(wěn)定的重要因素，是維系荒漠生態(tài)系統(tǒng)中主要食物鏈的水分來源，起到減少土壤蒸發(fā)損失的重要作用［46－48］。由于中國對荒漠地區(qū)凝結(jié)水的研究還處于起步階段［49］，目前國內(nèi)學(xué)者在評估荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值時并沒有考慮土壤凝結(jié)水的價值。隨著對荒漠生態(tài)系統(tǒng)中土壤凝結(jié)水重要性的認識日益加深以及測量方法的不斷完善，必然需要把土壤凝結(jié)水的價值納入荒漠生態(tài)系統(tǒng)的水資源調(diào)控價值之中。

2.4生物多樣性保育價值

生物多樣性是指生物和其組成的系統(tǒng)的總體多樣性和變異性，主要包括遺傳多樣性（或基因多樣性）、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性3個層次。與其他環(huán)境資源一樣，生物多樣性的價值主要包括使用價值和非使用價值兩方面，其中，使用價值由直接使用價值和間接使用價值組成，非使用價值由選擇價值、遺產(chǎn)價值和存在價值組成［50］。生物多樣性的價值由“功能”維（生物多樣性的功能）、“感知領(lǐng)域”維（人類對生物多樣性的感知）和“存在狀態(tài)”維（生物多樣性的存在狀況）構(gòu)成［51］。針對不同的價值需要運用不同的評估方法，具體來說，對生物多樣性的使用價值多采用直接市場評價法，而對非使用價值多采用模擬市場法（如意愿評估法）。由于生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的復(fù)雜性，難以對生物多樣性的價值進行較全面的評估，已有研究大多采用意愿評估法從整體上大體估算生物多樣性的非使用價值［52－53］，很少有學(xué)者基于具體物種的價值來核算生物多樣性價值。

有關(guān)荒漠生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性價值評估的研究較少。

Richardson［14］在估算加利福尼亞州荒漠的經(jīng)濟價值時，沒有直接估算該地區(qū)的生物多樣性價值，而是以稀有物種的存在狀況（稀少的、受威脅的、瀕于滅絕的）來間接反映生物多樣性價值。楊麗雯等［27］在評估和田河流域天然胡楊林的生態(tài)服務(wù)價值時，從動物棲息地、增加生物多樣性、生物控制3個方面估算了該生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性價值為1．64×108元。可見，為了評估荒漠生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性保育價值，還需要深入研究荒漠生態(tài)系統(tǒng)中代表性物種（特別是稀有野生動植物）的價值。

2.5旅游文化價值

荒漠生態(tài)系統(tǒng)的旅游文化服務(wù)是指為人們提供游憩、娛樂和文化欣賞及交流的場所，從而使人增長知識、消除疲勞、愉悅身心、認知文化。旅游文化價值評估的代表性方法有費用支出法、旅行費用法和意愿評估法。費用支出法是一種實用的、基礎(chǔ)的旅游文化價值核算方法，主要以游客的各種旅游費用支出的總和作為旅游文化的價值。旅行費用法是目前國際上主流的旅游文化價值的核算方法，有些學(xué)者就采用旅行費用法對荒漠地區(qū)的旅游資源開展了評估。運用旅行費用法，郭劍英等［54］評估出敦煌旅游資源2001年的國內(nèi)旅游價值為7．896×108元；呂君等［55］估算出內(nèi)蒙古四子王旗草原生態(tài)系統(tǒng)的旅游價值為6．412×107元，是其旅游統(tǒng)計收入的12．27倍。也有學(xué)者運用意愿評估法來評價荒漠地區(qū)的旅游資源，如郭劍英等［56］運用該法估算出敦煌旅游資源2020年的非使用價值為1．2×107元。此外，吳月等［57］運用層次分析法綜合評價了阿拉善騰格里沙漠地質(zhì)公園的旅游資源。

3存在問題與建議

荒漠生態(tài)系統(tǒng)提供的生態(tài)服務(wù)種類多樣，把荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)主要分為防風(fēng)固沙、土壤保育、水資源調(diào)控、固碳釋氧、生物多樣保育、旅游文化6類，并在此基礎(chǔ)上梳理與評述了相關(guān)文獻，發(fā)現(xiàn)已有研究至少存在以下幾個問題，需要進一步研究。

1）生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估中荒漠生態(tài)系統(tǒng)沒有得到足夠重視，而且多數(shù)研究習(xí)慣于套用相同的評價指標與價格參數(shù)應(yīng)用在自然條件和社會經(jīng)濟條件存在顯著差異的地區(qū)。已有研究對森林、草地、耕地和水域等生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價值進行了深入探討，卻很少關(guān)注荒漠生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價值。雖然國內(nèi)學(xué)者［5，16］建立了全國荒漠生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價值表，但是表中參數(shù)很可能不適用于小區(qū)域的荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估。由于不同地區(qū)的自然條件和社會經(jīng)濟條件通常存在差異，而且荒漠生態(tài)系統(tǒng)自身也在不斷演變，因此，針對特定地區(qū)開展小區(qū)域的荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估就顯得很有必要。

2）缺少對荒漠生態(tài)系統(tǒng)提供的獨特生態(tài)服務(wù)的價值評估。與其他生態(tài)系統(tǒng)相比，荒漠生態(tài)系統(tǒng)提供一些獨特的生態(tài)服務(wù)。例如，荒漠生態(tài)系統(tǒng)的土壤保育服務(wù)不僅包括減少土壤養(yǎng)分流失和減輕泥沙淤積，還體現(xiàn)在沙塵化學(xué)循環(huán)的全球環(huán)境增益方面；水資源調(diào)控服務(wù)還包括土壤凝結(jié)水。對于荒漠生態(tài)系統(tǒng)提供的與其他生態(tài)系統(tǒng)類似的服務(wù)，可以直接借鑒已有研究中較成熟的評估方法，然而，對于荒漠生態(tài)系統(tǒng)提供的獨特服務(wù)，則需要研究與這些獨特服務(wù)相匹配的評估方法、相應(yīng)的物質(zhì)量核算以及價格參數(shù)選取等問題，這是進一步開展荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估研究的重點之一。

3）價格參數(shù)的選取過于粗糙，缺少必要調(diào)整。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估包括物質(zhì)量核算與價值量估算兩部分，無論是物質(zhì)量參數(shù)的選取還是價格參數(shù)的選取都同等至關(guān)重要。從已有研究來看，對荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的物質(zhì)量核算較為精細，但是對價格參數(shù)的選擇則過于粗糙，造成了估算出的價值量存在較大誤差。因此，為了提升荒漠生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估水平，在繼續(xù)完善物質(zhì)量核算的同時，更需要科學(xué)地選取價格參數(shù)，并利用價格指數(shù)、匯率或購買力水平等變量對價格參數(shù)進行相應(yīng)調(diào)整。