测绘与空间地理信息
GEOMATICS & SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY
第44卷第2期2021年2月
Vol.44,No.2Feb., 2021
中国国家级自然保护地体系生态系统服务价值评估
祁黄雄1，曹胜利1，荣 浩1，王 尧2，莫如聪-徐 娟1
(1.五邑大学经济管理学院，广东江门529020；2.中国地质调查局发展研究中心，北京100037)
摘 要：中国的自然保护地体系丰富，生态系统服务价值较高，对其评估具有重要的理论和实践意义。以中国国
家级自然保护地为研究对象，参考Costanza 等人的生态服务价值当量表，对自然保护地的生态系统价值进行整体 的估算和评价。研究表明：1)中国国家级自然保护地生态系统服务经济价值约134.12千亿元，就保护地生态系
统而言，自然保护区提供的总服务价值最高，占总价值的64.06% ；2)就生态功能类别而言，各类保护地均在娱乐
休闲和文化等方面呈现出较高经济价值;3)就地理空间分布而言，中国国家级保护地生态系统效益空间分布体
现为从西北向东南逐步增高，大体呈现高、中、低3个层次。与以往文献相比，本文从研究范围上做了扩展，构建 了自然保护区生态价值计量数据库，估算了全国31个省市不同类型的国家级自然保护地的生态价值。
关键词：中国自然保护地；生态系统；生态服务价值中图分类号：P208
文献标识码：A 文章编号：1672-5867( 2021) 02-0013-06
Evaluation of Ecosystem Service Value of National Nature
Conservation Land System in China
QI Huangxiong ' , CAO Shengli 1 , RONG Hao ' , WANG Yao 2, MO Rucong ' , XU Juan '
(1.School of Economics & Management , Wuyi University , Jiangmen 529020, China ；2.
Development and Research Center of China Geological Survey , Beijing 100037, China )Abstract ：China's natural conservation land system is rich , ecosystem service value is high , it has important theoretical and practical
significance for its evaluation. Based on the ecological service value equivalent table of Costanza and others , the ecosystem value of
natural conservation land is estimated and evaluated. The research shows that : ( 1) The economic value of ecosystem service in China'
s national nature conservation area is about 134.12 hundred billion yuan. In terms of protected ecosystem , nature reserves provide the highest value of total services , accounting for 64.06% of the total value. (2) In terms of ecological functions , all types of protected are
as are entertaining in terms of geographical distribution. ( 3) The spatial distribution of ecosystem benefits in China's national protected
areas is gradually increasing from northwest to southeast, and generally presents three levels ： high, medium and low. Compared with the previous literature , this paper expands the resea
rch scope , constructs the ecological value measurement database of nature re serves, and estimates the ecological value of different types of national nature conservation sites in 31 provinces and cities in China.
Key words : China nature conservation land ； ecosystem ； service value
0引言
据不完全统计，截至2017年底，中国国家级自然保护 地共有3 526个。其中包括自然保护区474个、风景名胜
区244个、森林公园826个、地质公园213个，湿地公园
898个，水利风景区719个等。这些数量庞大的各类保 护地已经将中国最具有保护价值的土地都纳入保护范
围，对生态系统服务和自然资源的保护发挥了越来越大
的作用。
1研究现状
1.1研究进展
在自然保护地生态系统服务研究的早期，学者们主
要从保护、科研和历史等角度进行了探讨和研究[2]o 20
收稿日期：2020-11-23
基金项目：国家自然科学基金青年基金项目(51608471)；资源环境地质调查数据集成与综合分析(DD20190427)；地质矿产资源及环
境调查专项(DD20190463)；省级和校级研究生教育创新计划项目(YJS-JYJD-20-05) ；广东省哲学社会科学规划学科共
建项目(GD18XYJ33)资助
作者简介：祁黄雄(1974-)，男，福建莆田人，教授，博士,2003年毕业于北京大学城乡规划专业，主要从事保护地规划等研究工作。
14测绘与空间地理信息2021年
世纪90年代开始，自然保护地生态系统服务并量化为经济价值的趋势不断增高，尤其是《生物多样性》公约施行后期，量化评估更为普遍和精准。
从评估空间尺度看，自然保护地生态系统服务已在国家、行政区域、自然地理单元及单个保护区等不同尺度开展评估［3-5］。但从目前来看，单个自然保护地生态系统服务价值评估仍处主导地位，国家、行政区域、自然地理单元尺度评估研究也逐步开展和探索。从评估对象看，自然保护地体系涵盖了自然保护区、森林、地质、湿地、草地、荒漠及水利风景区、风景名胜区等［6-10］o从已有文献看，国内外不同类型自然保护地的生态系统服务价值处在不同研究阶段，初期以森林为研究对象，随后研究范围逐渐拓展到湿地、荒漠、草原等类型［"-14］。从评估方法看，国内外学者对不同类型生态系统服务价值评估研究众多且评估方法多样。欧阳志云将生态系统服务价值评估方法分为替代市场法和模拟市场法［7］;Faber将生态系统服务价值评估方法分为传统经济学方法和非货币化评价方法;Costanza［等采用物质量评价法、能值分析法、市场价值法、机会成本法等方法对全球生态系统服务和资产资本价值的计算影响最大，成为后来诸多研究的依据和参考。从评估指标看，当下学术界生态评估功能价值指标主要存在3种分类：一是,Costanza等人的16种生态系统类型，包含17类生态功能；二是，千年生态评估方法下含供给、调节、支持和文化4类生态服务；三是，学者谢高地在前两者基础上的改进，包含6类一级和14类二级生态系统类型，并在MA计划4类基础上细分成11种生 态功能⑴-16」。
1.2现有研究不足与展望
上述研究成果对我们全面、系统地理解自然保护地生态服务价值，并在此基础上开展自然保护地生态价值评估大有裨益，但仍有进一步探讨价值。
一是，从评估尺度看，既有自然保护地生态系统服务的研究涵盖了国家、行政区域、自然地理单元及单个保护区等不同范围，但具体到从国家尺度研究仍然是极为欠缺的，尤其是十九大以来的“以国家公园为主体的自然保护地体系”新时期。二是，从评估对象看，目前各类自然保护地的生态系统服务价值均取得了众多研究成果。但这些研究大多是基于单一生态类型，两种或多种混合的研究缺乏，导致我们不能全面认识中国自然保护地生态服务价值，也无法把握中国各省市生态价值的最新特征。三是，从评估方法看，生态系统服务价值评估技术各有优缺点。替代市场技术评估客观且可信度较高，但需要大量准备工作；模拟市场技术应用较为广泛，但是受众多主观因素影响，可信度较低；当量因子法数据需求相对较少，测算程序和过程相对简单且比较全面，但精确度相对较低，会低估测算对象的生态价值。总体来看，当量因子法优于其他两种方法，所以在精确计算价值需求强度不高时，为了获得某一地区的生态系统服务价值，价值系数法是较佳选择。
基于上述学者观点，本文以中国国家级自然保护地为研究对象，参考Costanza等人的生态服务价值当量表，尝试对自然保护地的生态系统价值进行整体估算和评价，并利用GIS空间分析方法和地理统计
模型，整体从自然地理空间、生态区划空间和生态价值效益空间对国家级自然保护地的空间分布特征进行系统分析。
2数据来源与研究方法
2.1数据来源
2.1.1保护地数据
文中国家级自然保护区、海洋自然保护区和海洋公园数据收集自中国环境保护部；国家级森林公园、湿地公园、沙漠公园数据收集自中国林业局；国家级风景名胜区数据收集自住房和城乡建设部；国家级水利风景区数据收集自国家水利部；国家级沙漠公园数据引自《国家沙漠公园发展规划（2016—2025年）》（文中的分析数据都不包括台湾省、香港和澳门特区）。
2.1.2生态当量系数
目前，学术界常使用的系数有两种［17-18］，一是，1997年Costanza等人在"全球生态服务价值和自然资本”一文 中公布的生态服务价值系数；二是,2008年谢高地等人基于Costanza改进的适合中国国情的生态服务价值系数。文中自然保护地类型单位生态价值引自1997年Costanza 等在《自然》杂志中发表的“全球生态服务价值和自然资本”一文［15］。本文将各类保护区土地利用类型与其最接近的生
态系统类型相对应，其中国家级森林公园、湿地公园、沙漠公园分别对应森林、湿地和沙漠生态系统；国家级水利风景区采用2016年符国基等学者的水利风景区研究系数；国家级地质公园对应森林与湿地生态系统的均值；国家级自然保护区对应各类公园生态系统均值，进而 得到中国国家级保护地对应的单位面积生态服务价值当量表（见表1）。
2.1.3标准单位生态服务价值当量因子的价
值量
1个标准单位生态服务价值当量因子的价值量是指1hm2全国平均产量的农田每年自然粮食产量的经济价值。本文参考谢高地等人的研究数据，即3406.5元/hm2［19］，将此与表1中的各生态服务价值量表相乘，即可获得中国国家级保护地单位面积生态服务价值单价表。
2.2研究方法
单位面积价值量当量因子法。根据Costanza等人的研究成果，罗列出中国自然保护地生态系统单位价值，即单位时间、单位面积生态系统的价值，将中国自然保护地某类生态类型的面积乘以该类生态系统服务类型的单位价值量便可得到该类生态服务功能的价值量。
即：
9
v i=工匕XS,（i=1,2, (17)
第2期祁黄雄等：中国国家级自然保护地体系生态系统服务价值评估
15
式中，叫为第i 类生态服务价值功能的价值量；岭为 第i 类生态服务类型第J 类生态类型的单位价值；S ，为第j
类生态类型的面积。
中国国家级自然保护地生态系统服务总价值由各类
生态系统服务价值相加便可得到，即：
17
V ,=工 V i （ i = 1,2, (17)
式中，丫为中国自然保护地生态系统服务总价值。
表1中国国家级保护地单位面积生态系统服务价值当量表
Tab.1 Equivalent value of ecosystem services per unit area of national protected land in China
保护地类型自然保护区风景名胜区森林公园地质公园湿地公园沙漠公园水利风景区
（含海洋公园）
生态功能
均值
湿地、森林、草地
森林森林、湿地
湿地
沙漠
湖泊海岸带
气体调节0.96 1.14
0.00 1.23 2.460.060.23
0.00
气候调节
0.98 1.21 2.61 1.31
0.00
0.070.11 1.63干扰调节 1.22
0.450.040.060.080.07
5.88
0.00水分调节0.980.380.040.160.280.04 4.320.00水分供给
0.720.280.060.060.070.04 3.390.00侵蚀控制
0.690.82 1.78
0.890.000.060.03
0.00土壤形成0.070.09
0.190.090.000.060.010.00养分循环
2.45
3.25 6.69
3.340.00
0.060.000.07
废弃物处理
1.130.86 1.610.840.080.26
2.030.00授粉
0.040.040.000.000.000.100.05
0.00生物控制0.050.020.040.020.00
0.100.040.70栖息地 2.07
2.560.00 2.81
5.63
0.100.000.15食物生产
2.16 2.420.80 2.77 4.74
中国面积0.020.24 1.72
原材料 1.67 1.97
2.56 2.26 1.960.040.07
0.07
遗产资源
0.11
0.140.30
0.150.000.100.000.00娱乐休闲 4.44 5.20
1.22 5.93
10.63
0.120.44 1.52
文化
6.01
7.450.04
8.1816.310.12
0.05
1.15
3结果与分析
基于构建的中国国家级保护地生态系统服务价值当 量表，利用ArcGIS 与Excel 数据分析软件，初步估算出国 家级各类保护地生态系统服务价值及空间地理分布
特征。
3.1中国国家级保护地生态系统服务总体价值
不同类型保护地生态服务经济价值差异悬殊（见
表2）。其中，国家级自然保护区的生态系统服务价值最 高，达85.91千亿元，占总价值的64.06%；国家级地质公
园的生态系统服务价值为2.23万亿元，占总价值的16.
63% ；国家级风景名胜区、森林公园、水利风景区分别占总 价值的&05% ,5.82%和5.01% ；国家级
沙漠公园和海洋自
然保护区（含海洋公园）生态系统的服务价值较低，生态 价值分别为为0.62和0.01千亿元。
表2中国国家级保护地生态系统服务总体价值
Tab.2 Overall value of ecosystem services in national protected areas of China
注：湿地公园和水产种资源保护区面积数据缺乏，未纳入统计
保护地类型
自然保护区 风景名胜区
森林公园地质公园水利风景区沙漠公园
海洋自然保护区
（含海洋公园）
总计
生态服务价值量/107xUSD°a -1
252.1928.5622.9465.3719.630.04 1.82390.56生态服务经济价值/千亿元
85.9110.827.8222.27 6.69
0.010.62134.12价值构成/%
64.068.05 5.82
16.63
5.01
0.01
0.42
100.00
3.2中国国家级保护地生态系统服务价值的功
能差异
不同类型保护地的同一生态系统功能价值差异较 大，同一类型保护地的生态不同，功能价值差异也较大
（见表3）。从表中看到：1）各类保护地均在娱乐休闲和文 化等生态功能方面呈现出较高生态价值，这与当前人类
追求美好生活需求表现一致，如国家级自然保护区、风景
名胜区;2）各类保护地单位面积功能价值大小不一，生态 价值高低依次为国家级湿地公园、地质公园、自然保护
区、风景名胜区、森林公园、水利风景区、海洋自然特别行 政区（含海洋公园）以及沙漠公园等。
16
测绘与空间地理信息
2021 年
表3中国国家级保护地生态系统服务功能价值（单位:107xUSD°a -1）
Tab.3
Functional value units of ecosystem services in national protected areas of China ( unit : 107xUSD°a _1)
类型/功能自然保护区
风景名胜区
森林公园地质公园水利风景区沙漠公园
海洋自然保护区
（含海洋公园）
总计
气体调节9.38 1.150.00 2.680.270.000.0013.48气候调节9.58 1.22 3.34 2.840.120.000.4217.52干扰调节11.950.450.050.13 6.830.000.0019.41水分调节9.640.390.050.34 5.020.000.0015.44水分供
给7.090.290.070.14 3.940.000.0011.53侵蚀控制 6.800.83 2.27 1.930.040.000.0011.87土壤形成0.700.090.240.200.020.000.00 1.25养分循环24.02 3.288.557.260.010.000.0243.13废弃物处理
11.090.87 2.06 1.83 2.360.010.0018.23授粉0.400.040.000.000.060.000.000.50生物控制0.490.020.050.040.040.000.180.82栖息地20.22 2.590.00 6.110.010.000.0428.97食物生产21.16 2.45 1.02 6.010.280.000.4531.36原材料16.35 1.99 3.27 4.910.080.000.0226.62遗产资源 1.070.150.380.320.010.000.00 1.93娱乐休闲43.44 5.24 1.5612.870.510.000.3964.03文化58.827.520.0517.760.060.000.3084.50小计
252.1928.5622.9465.3719.630.04 1.82
390.56
3.3中国国家级保护地生态系统服务价值的空
间差异
3.3.1总体生态效益价值分布
以省区为单位，估算了中国各省市国家级保护地的 生态系统服务价值并排序（见表4）。从中发现：1）中国国
家级保护地生态系统服务价值大致上分为高、中、低等3
个层次。其中，西藏、青海、新疆等12个省区生态价值处
于高层次；河北、重庆、湖北等9个省区的生态价值处于中 层次；山东、广东、山西、福建等10个省区生态价值处于较
低层次。2）中国西部省区较东部省区提供了更大的生态 系统服务价值，与中国生物多样性的分布梯度一致。3） 边缘地区由于人类破环较低，其生态系统服务价值相对
较高，如西藏、青海、新疆等。
表4各省区国家级保护地生态系统服务价值及排序（单位：百亿元）
Tab.4 Value and ranking of ecosystem services at national level in provinces and districts ( unit : ten billions yuan )
注释：分省数据仅包括国家自然保护区、风景名胜区、森林公园、沙漠公园、海洋自然保护区和海洋公园等保护地类型。
省区
生态经济价值
序位所属层次
省区生态经济价值
序位所属层次
西藏352.38
1高浙江
7.5917中青海190.992
高
陕西
7.56
18中新疆135.923高贵州7.3119中四川
53.65
4高江苏
7.3120
中甘肃49.365高河南 6.0921中黑龙江48.836
高山东 5.3022
低内蒙古
45.19
7高广东
5.2023低云南27.228高山西 5.09
24
低辽宁14.339
高福建
4.3625低吉林13.1810高宁夏 4.35
26
低湖南
10.41
11高安徽 4.2927低广西10.2712高
海南 2.2628低河北8.0713
中北京0.9229低重庆7.7014中上海0.7530
低湖北
7.69
15
中天津0.5331低
江西7.6816
中
总计
—
—
3.3.2 各类型国家级保护地生态价值分布
研究结果发现，一是国家级自然保护区生态系统服 务经济价值呈梯队分布。西藏、青海和新疆三地生态经
济价值均在5 000亿元以上，隶属第一梯队；甘肃、内蒙
古、黑龙江、四川、云南等7省价值位于500亿一5 000亿
元之间，隶属第二梯队；以陕西为首的13个区域生态经济 价值量介于20亿一500亿元之间，处于第三梯队；其他省
市处在第四梯队，见表5。
第2期祁黄雄等：中国国家级自然保护地体系生态系统服务价值评估17
表5国家级自然保护区生态系统服务价值分布
Tab.5Distribution of ecosystem services in national nature reserve
价值等级价值范围主要分布区域
第一梯队5000亿元以上第二梯队500亿一5000亿元
新疆、青海和西藏
甘肃、内蒙古、黑龙江、四川、云南、吉林、辽宁
第三梯队20亿一500亿元陕西、湖南、重庆、湖北、宁夏、河南、广西、江苏、广东、江西、河北、贵州、福建第四梯队低于20亿元山东、海南、浙江、安徽、山西、上海、天津、北京
二是国家级风景名胜区生态系统服务经济价值呈高中低块状分布。高生态价值区集中分布在我国西南和西北地区，如西藏、四川、云南、新疆和青海等区域；次高生态价值区除黑龙江和河北地区外，大部分位于我国南方地区，如广西、浙江、贵州、江苏、安徽等；辽宁、湖北、河南、山西、福建及甘肃6个区域拥有中等生态价值水平的风景名胜区；此外，内蒙古、广东、北京、宁夏、天津、海南以及上海等区域国家级风景名胜区数量及面积相对较小，呈低生态经济价值水平分布，见表6。
表6国家级风景名胜区生态系统服务价值分布
Tab.6Distribution of ecosystem service value of national scenic spots 价值等级主要分布区域
高生态经济西藏、四川、云南、新疆、青海
次高生态经济广西、浙江、贵州、河北、江苏、江西、湖南、黑龙江、重庆、安徽中等生态经济辽宁、湖北、河南、山西、福建、甘肃
低生态经济内蒙古、山东、吉林、陕西、广东、北京、宁夏、天津、海南、上海
三是国家级森林生态系统服务经济价值大体呈3层等级分布：价值300亿元以上的，主要分布中国西北和北部地区，如西藏、新疆、内蒙古和黑龙江等；价值介于100亿一300亿元的区域主要分布在中国中部和南部，如中部的青海、甘肃、山西、陕西、河北及山东等，南部的湖北、湖南、贵州、江西、浙
江、广东、广西等区域；价值低于100亿元的区域呈零星状态分布，如辽宁、宁夏、河南、云南、 福建等。
四是国家级沙漠生态经济价值分布与国家地理环境高度一致，中国西北和北部客观的地理环境，使得新疆、内蒙古、甘肃、山西等区域具有超高价值的沙漠生态价值；其次青海、宁夏、陕西等地区也散落有一定面积的国家沙漠公园，提供着中等水平的生态经济价值；辽宁和云南等地国家沙漠公园面积较小、价值较低。
五是地理环境致使中国各地区国家级海洋生态系统服务经济价值沿海分布。当前，辽宁、山东、江苏、上海、浙江、福建、广东、广西和海南等9区域拥有各类国家级海洋特别保护区和海洋公园。其中，因地理位置使得辽宁和山东两省拥有较大海域面积，其生态系统服务价值超高，为一级海洋生态区；江苏、上海、浙江、广东等经济发展带动型区域海洋生态价值较高，为二级海洋生态区；广西、海南等海洋区域开发相对缓慢、价值相对较低，分别 为三级和四级海洋生态区。自然保护区提供的总服务价值最高，占总价值的64.06%。
2）基于保护地生态功能角度：①各类保护地均在娱乐休闲和文化等功能方面呈现出较高生态价值。②各类国家保护地单位面积系统服务功能价值大小不同，高低依次分为国家级湿地公园、地质公园、自然保护区、风景 名胜区、森林公园、水利风景区、海洋自然特别保护区（含海洋公园）以及沙漠公园等。
3）保护地系统服务功能价值空间总体分布:①国家级保护地整体生态系统效益空间分布体现为从西北向东南逐步增高，大体上呈现高、中、低等3个层次。②西部省区较东部省区提供了更大的生态系统服务价值，与中国生物多样性的分布梯度表现一致。③边缘地区由于人类破坏较低，其生态系统服务价值相对较高，如西藏、青海、新疆等。
4）各类保护地系统服务功能价值具体分布:①国家级自然保护区生态经济价值呈四梯队分布。②国家级风景名胜区生态系统服务价值呈块状分布。③国家级森林生态系统服务价值大体上呈现4层等级分布。④国家级沙漠生态价值分布与中国地理环境高度一致。⑤中国各地区国家级海洋生态价值沿海地理分布。
5结束语
经过60多年努力，我国已建立起数量众多、类型丰
4研究结论富、功能多样的各级各类自然保护地体系，在保护生物多样性、自然资源、地质遗迹，保存自然遗产，改善生态环境
本文以国家级自然保护地为研究对象，参考Costanza 等人的生态服务价值当量表，对中国自然保护地的生态系统价值进行了整体的估算和评价。主要结论与启示包括:
1）基于保护地体系整体角度：中国国家级自然保护地生态系统服务经济价值约134.12千亿元，其中国家级质量和维护国家生态安全等方面发挥了重要作用。然而，目前各地区对自然保护地重要性的认识还不够深刻，尚未有效处理好发展与保护的关系，未能真正落实“绿水 青山就是金山银山”的发展理念。
对此，本文从研究范围上做了扩展，构建了自然保护区生态价值计量数据库，估算了全国（港澳台除外）31个
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