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当前,生态资产估算是国际前沿科学问题,长期以来,国内在追求国民经济的高速发展过程中,忽视其对自然生态环境的破坏,使得生态系统的生产力持续下降,其生态服务和生态功能持续恶化。本文对中小区域尺度的生态系统的生态资产估算研究,探讨中小尺度区域范围内生态资产变化及与人类活动的关系,并将研究结果应用于社会经济领域,为区域生态环境评价、产业结构调整及经济模式的转变提供借鉴,有利于提高人们的环保意识,将环境损益纳入国民经济核算体系,为政府决策提供支持。
当前关于生态资产评估的相关研究可分为传统统计方法和遥感模型估算两大类。传统统计方法以区域统计数据为基础,仅能计算区域范围的生态资产总量,不能反演区域内部的空间异质性。遥感方法以遥感数据反演为主要数据源,具有经济、动态、快速、范围广等优点,可以解决生态系统内部的空间异质性问题。但目前利用遥感模型方法估算生态资产的研究还较少,方法不够成熟。多数研究停留在传统统计数据的基础上,进行生物量、净第一性生产力(NPP)或植被覆盖率的订正,缺乏对生态系统服务和功能的机理研究。本文将生态学、环境经济学与遥感技术相结合,根据遥感信息提取的特点,在研究生态系统服务和功能机理的基础上,利用Landsat5 TM卫星影像及MODIS影像获取生态系统类型、质量状况等参数,计算南京市各类生态系统的净第一性生产力(Net primaryproductivity,NPP)结合地理属性数据和社会经济统计数据建立生态资产遥感估算模型,并依据所建立的遥感估算模型计算南京市2001年和2007年的生态资产。分析南京市生态资产的空间分布和动态变化规律。为及时、准确、动态评估区域生态资产提供一种新方法。
本文建立的基于遥感技术的生态资产评估指标体系主要包括生产有机物质的价值、吸收固定CO2的价值、释放O2的价值、N、P、K等营养物质循环的价值、涵养水源的价值、水土保持的价值、生物多样性和动物栖息地以及娱乐文化的价值等八项评价指标。在此基础上,应用影子价格法、替代工程法、机会成本法、市场价值法、碳税法等经济学方法,建立各评价内容与生态系统生态参数(NPP、植被覆盖率)的关系,由此建立生态资产遥感估算模型。
NPP(植被净第一性生产力)是生态资产遥感估算模型中最重要的参数,基于遥感技术的NPP反演过程较为复杂,因此,本文在反演NPP的光能利用率模型的基础上,考虑地表温度对光能利用率的影响,建立基于MODIS数据的NPP遥感反演模型。
最后本文应用所建立的遥感估算模型,分别计算2001年和2007年的南京市生态资产。2001年和2007年,南京市平均单位面积生态资产分别是333.46×104元/km2和266.33×104元/km2;总生态资产分别是189.5076×108元和144.2228×108元;农田在总生态资产中占绝对优势,平均比例高达60%;单位面积生态资产中,林地为535.87×104元/km2、湿地的单位面积生态资产为422.37×104元/km2、草地的单位面积生态资产为262.98×104元/km2、农田的单位面积生态资产为240.37×104元/km2。各区县的人均及地均生态资产与国内生产总值(GDP)的变化呈相反趋势,即随着经济的发展、人口的增加、城市的扩展、生态系统的减少,其人均及地均生态资产显著降低。这些都反映了目前经济增长的特点,即经济的高速发展同时带来了较严重的生态环境退化问题。