马钢 潘玲 马增辉

摘 要：生态系统是人们赖以生存的重要环境条件。随着人类社会发展对生态系统的过多消费，破坏生态系统结构事件的发生率明显升高，导致生态系统出现退化，直接影响到人们的生存环境，尤其是后代从生态系统中获取的收益。为了保护人类赖以生存的生态家园，环境保护和生态系统服务概念被逐渐引出，越来越在人类社会中发挥着重要地位。同时，生态系统服务评估模型作为生态系统服务的主要价值评估方法，在生态系统服务工作中具有重要意义。该文主要从生态系统服务的价值和评价模型着手，分析不同评价模型的功能和实际运用效果，探讨评价模型在生态系统服务评估中的重要性。

关键词：生态系统服务;评价模型;InVEST模型;ARIES模型;MIMES模型;实证研究

中图分类号 P964文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）02-0141-03

Ecosystem Service Evaluation Model and Empirical Research

MA Gang1 et al.

（1Northwest Branch of Shaanxi Land Engineering Construction Group， Yulin 719000， China）

Abstract： Ecosystem is an important environmental condition for people′s survival. With the development of human society， excessive consumption of the ecosystem and the occurrence of events that destroy the structure of the ecosystem increase significantly， leading to the degradation of the ecosystem， which will directly affect the living environment of people， especially the benefits obtained by future generations from the ecosystem. To protect ecological home to the survival of people， environmental protection and ecosystem service concept also gradually lead， also plays a crucial role in human society， at the same time， the ecosystem services assessment model as the main evaluation methods of ecosystem services， is of great significance in the work of ecosystem services， this article mainly from the value of ecosystem services and evaluation model， analysis the function of different evaluation model and practical application effect， which discuss the importance of evaluation model in ecosystem services.

Key words： Ecosystem services; Evaluation model; InVEST model; ARIES model; MIMES model; The empirical research

生态系统服务是指人类能够从生态系统中获得的惠益，包括能源、生活原料、食品以及自然环境条件。自20世纪60年代起，生态服务系统开始和生态学、经济学、社会学连接，成为学者的研究熱点，并逐渐引起了国内外学者、决策者的关注。2012年，生态系统生产总值（GEP）[1]被正式纳入我国可持续发展的评估核算体系中，将生态系统服务价值量化，是推动我国生态系统服务评价的重要内容。

1 生态系统服务价值评估的重要性

生态系统服务价值评估是基于生态学原理、经济学方法、社会学方法以及基础数据，对生态系统服务以货币价值评估，同时价值评估中需要严格遵循市场价值理论，以提高价值评估的真实性，有利于生态补偿政策推进。在生态系统服务价值评估中，能够将生态系统中创造的产品、环境资源、生态服务等内容以经济效益的形式，量化体现，不仅能够直接表现生态系统的社会价值，也体现出某个经济发展阶段人们生活方式和精神需求。

在生态系统服务价值评估中，主要采用直接评估和间接评估法，其中：（1）直接评估法是指在市场理论下，对生态系统服务内容进行定量评估评价，采用实际市场法或替代市场法进行评估，其数据多来源于文献资料、区域年鉴、地面站点等客观统计数据，数据获取方法简便，同时在我国遥感、GIS技术发展下，能够提高时间、空间数据的准确性，有利于生态系统服务价值评估，具有一定的应用价值[2]。（2）间接评估法是指在遵循市场价值理论下，采用物质转换、能值转换的方式，以模型的方式进行价值评估。在模型评估中，只需要输入相应的数据和重要参数，即可快速输出生态系统服务价值评估总值，具有算法简便、应用范围广的应用特点。在大数据时代下，间接评估法发展速度较快，应用效果显著，也能根据不同的生态系统，研发并更新评估模型，实现生态系统价值服务的预测评估，有利于地区发展规划，促进生态环境可持续发展。

2 物质转换法中的评价模型

2.1 InVEST模型 InVEST（Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs）模型是由美国斯坦福大学、世界自然基金会、大自然保护协会联合开发的综合性生态系统服务模型，也是目前国内外发展最为成熟的评价模型。InVEST模型能够模拟不同土地覆被情景下，生态系统服务中物质量和价值量的变化，从而评价生态系统服务功能，能够为地区管理者合理开发土地资源，维护生态环境与经济发展的良性关系，从而提高自然资源管理质量。同时，在InVEST模型下，评估结果为可视化，能够避免直接评估法中以文字表述而不直观的问题。InVEST模型根据不同的生态系统可采用不同的功能模块，如刘怡娜[3]在我国长江流域生态系统服务中，采用InVEST模型进行生态系统服务价值评估，选择水质净化服务浓度、景观指数、景观格局特征进行评价，根据长江流域周边土地覆盖情况，分析森林、草地、农田等7类，运用InVEST模型中的“水质净化”模块进行分析评价，得到双中下游水质净化服务质量，长江流域景观格局、土地植被与水质净化服务的影响，有利于长江流域长远规划，提高其生态系统价值。

2.2 SoLVES模型 SoLVES（Social Values for Ecosystem Services）模型是由美国地质调查局落基山地理科学中心（RMGSC）和科罗拉多州立大学联合研究开发，主要用于评估生态系统服务的社会价值，能够量化美学、生物多样性、休闲生活、文娱活动等生态系统服务功能的社会价值，其评测结果以公众态度和偏好得出，非货币化价值指数表示，具有较高的应用价值。SoLVES模型多应用于景观、公园等生态环境的社会价值评估，如在马桥[4]研究中，以SoLVES模型评价西安浐灞国家湿地公园的生态系统服务社会价值中，从湿地公园的美学、生物多样性、休闲生活等方面进行评价，得到美学、生物多样性更高的地方社会价值更高，游客关注点更高;休闲区域与景点距离越近、生态环境越好，游客关注点更高，能够有利于该公园负责人员均匀分配公园资源，维护生态环境，提高湿地公园社会价值[5]。

2.3 ARIES模型 ARIES（ARtificial Intelligence for Ecosystem Services）模型是由美国佛蒙特大学生态经济研究所开发，其模型功能主要是通过人工智能和语义建模，结合生态空间数据、算法对生态系统服务价值进行评估和量化，达到应用效果[6]。能够刻画生态系统服务的空间流动，包括淡水供给、泥沙调节、渔业、洪水调节、休闲娱乐等生态系统服务内容。但在实际应用中发现，ARIES模型是在案例研究基础上建立的，其影响因素较大，其空间分辨率较低，并不适用于全球范围内使用，导致评估精准度降低，应用效果局限，属于不成熟评价模型。此外，在物质转换法中评价模型中，还有GUMBO模型、MIMES模型、InFOREST模型、EPM模型等生态模型，具有应用价值，但同时具有较高的区域局限性。

3 能值转换法中的评价模型

能值转换法是基于能值转换量表，将生态系统中的不同种类能量转换为同一单位，从而评价生态系统服务的价值。在能值转换法中，常采用太阳能只作为能值基准，衡量各种能量的能值情况，具有计算方法简单的优点，适用于生态系统价值评价分析[7]。

3.1 供给服务中评价模型 生态系统供给服务主要是指森林、灌丛及其他植被的有机物生产价值，其能量值无法统一标志衡量，采用能值转换法后，森林、灌丛能值与其生态系统面积、掉落物能量折算比例、平均凋落物量量成正比，能值转换量约为1.35×104;其他植被由于覆盖面积较广，其能值与生态系统面积、该植物初级生产力、碳含量成正比，能值转换量约为4.65×103。

3.2 调节服务中评价模型 生态系统功能中调节服务是生态系统的主要能值输出，主要包括空气调节、土壤调节和水调节，包括二氧化碳固定、氧气释放、保持土壤、水资源涵养等方面，其中二氧化碳固定、氧气释放是生态系统中常见的碳-氧循环，CO2固定能值主要与生态系统面积、净初级生产力、光合作用中二氧化碳固定量成正比，能值转换量约为6.12×104;O2释放主要与生态系统面积、净初级生产力、光合作用中氧气释放量成正比[8]。保持土壤是指生态系统防止水土流失的价值，能值与土壤总量、生态系统面积、植物表土层能量折算比率成正比，与土壤侵蚀量成反比，能值转换量约为7.38×104。水资源涵养是指生态系统恢复植被，提高蓄水量的价值，能值与生态系统面积、单位面积涵养水源量、雨水密度以及雨水自由能成正比，能值转换量约为4.11×104。

3.3 文化服务中评价模型 生态系统文化服务价值能值主要包括生态旅游、科研文化价值，其中生态旅游能值与旅游收入成正比，能值转换量约为1.18×1013;科研文化能值主要与生态系统研究相关论文量成正比，能值转换量约为3.37×1016。因此，文化服务中生态旅游、科研文化价值明显高供给服务和调节服务，也说明生态系统服务评价中，进行生态系统服务研究的重要性。

4 结语

綜上所述，生态系统服务价值评估是我国可持续发展、生态建设、生态补偿的重要评价指标，根据生态环境不同可采用直接评估法、间接评估法进行评价，但由于国内发展时间较短，在间接评估法中多采用国外研究模板，如InVEST模型、SoLVES模型、ARIES模型、能值算法，虽然具有一定的应用价值，但具有一定的区域限制性，在实际应用中需要根据不同环境，选择区域实用度更高的模型进行评价，调整能值的模型和算法，以提高评估准确性，为生态环境的可持续发展提供一定参考。

参考文献

[1]靳乐山，刘晋宏，孔德帅.将GEP纳入生态补偿绩效考核评估分析[J].生态学报，2018，39（1）：25-27.

[2]李丽，王心源，Nabil Bachagha等.生态系统服务价值评估方法综述[J].生态学杂志，2018，37（04）：1233-1245.

[3]刘怡娜，孔令桥，肖燚，等.长江流域景观格局与生态系统水质净化服务的关系[J].生态学报，2019，39（03）：844-852.

[4]马桥，刘康，高艳，等.基于SolVES模型的西安浐灞国家湿地公园生态系统服务社会价值评估[J].湿地科学，2018，16（01）：51-58.

[5]林静雅，朱颖.基于Costanza模型的苏州湿地生态服务价值评估[J].中国城市林业，2019，17（01）：51-55.

[6]张代青，沈春颖，于国荣.基于河道内流量的河流生态系统服务价值评价模型研究[J].水利经济，2019，37（5）：16-20.

[7]安淇，肖华斌，张培元，等.国外城市绿地生态系统文化服务研究进展[J].山东建筑大学学报，2020，5（01）：76-82.

[8]孙艳波.面向生态系统服务的森林生态系统经营现状、挑战与展望[J].河南农业，2018，454（02）：40，44.

（责编：张宏民）