【技术实现步骤摘要】
一种生态系统生态产品价值测算及价值预警方法
[0001]本专利技术涉及生态环境
，尤其涉及一种生态系统生态产品价值测算及价值预警方法。
技术介绍
[0002]生态系统指在自然界的一定的空间内，生物与环境构成的统一整体，在这个统一整体中，生物与环境之间相互影响、相互制约，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态，包括有农地生态系统、林地生态系统、湿地生态系统等等。而生产产品是指维持生命支持系统、保障生态调节功能、提供环境舒适性的自然要素，是生态系统通过生物生产和与人类生产共同作用为人类福祉提供的最终产品或服务，是与农产品和工业产品并列的、满足人类美好生活需求的生活必需品，包括生产制造领域的物质形态和精神文化领域的服务形态两个部分。
[0003]由于生产产品能够将丰富生态资源优势转化为经济优势，因此，近年来关于生态产品的价值测算越来越受到重视。而现有技术中的生态系统价值测算方法，主要利用单一的市场价值法进行测算，但是，市场价值法并不能够涵盖生态系统的所有生产产品，例如固碳、防洪蓄水、气候调节、生物多样性等方面，并不能够通过市场价值进行对应的计算，或评估方法多样，评估结果相差较大，导致现有测算方法不够精准。此外，在测算完成后，不能够基于测算结果对现有生态系统的状态进行合理评估，导致生态系统价值降低时不能够对出现异常的部分进行及时处理，不利于生态系统的长久发展。
技术实现思路
[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种生态系统生态产品价值测算及价值预警方法。
[0005]一种生...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种生态系统生态产品价值测算及价值预警方法，其特征在于，包括以下步骤：根据区域地形地貌特征，构建生态产品价值测算指标体系，所述生态产品价值测算指标体系包括农地生态系统、林地生态系统和湿地生态系统三个生态系统，生态系统包括有供给产品、调节产品和文旅产品三个一级指标，一级指标对应有若干二级指标，二级指标与生态产品一一对应；确定测算时段，基于基础地理、遥感反演、实时监测和实地调查的方式，获取测算时段内生态产品对应的数据信息；根据所述生态产品的产品特性和数据信息，选取市场价值法、替代成本法、影子工程法、旅行费用法或享乐价格法，对生态产品进行价值测算；预设价值阈值，并根据生态系统对应生产产品的价值测算结果，与价值阈值之间的关系，对生态系统的状态进行价值预警。2.根据权利要求1所述的一种生态系统生态产品价值测算及价值预警方法，其特征在于，在所述农地生态系统中，供给产品对应的二级指标包括有农产品、生态能源和观赏产品；调节产品对应的二级指标包括有固土保肥、气候调节、空气净化、固碳、释氧和水源涵养；文旅产品对应的二级指标包括有观光农业和科研文化；在所述林地生态系统中，供给产品对应的二级指标包括有林产品和生态能源；调节产品对应的二级指标包括有水源涵养、洪水调蓄、土壤保持、气候调节、固碳、释氧、空气净化、生物多样性、物种保育、营养累积和病虫害防治；文旅产品对应的二级指标包括有森林游憩、科研文化和景观价值；在所述湿地生态系统中，供给产品对应的二级指标包括有水产品、水资源、生态能源和水道航运；调节产品对应的二级指标包括有水质净化、防洪蓄水、气候调节、固碳、释氧、生物多样性和地下水补给；文旅产品对应的二级指标包括有休闲游憩、科研文化和景观价值。3.根据权利要求2所述的一种生态系统生态产品价值测算及价值预警方法，其特征在于，所述生态产品的特性包括物质产品特性、调节服务特性和文化服务特性；其中，物质产品特性对应的生态产品采用市场价值法进行价值测算，调节服务特性对应的生态产品采用替代成本法和影子工程法进行价值测算，文化服务特性对应的生态产品采用旅行费用法和享乐价格法进行价值测算。4.根据权利要求3所述的一种生态系统生态产品价值测算及价值预警方法，其特征在于，在所述农地生态系统中，所述农产品、生态能源、观赏产品和科研文化采用市场价值法进行价值测算；所述固土保肥、气候调节、空气净化、固碳、释氧和水源涵养采用替代成本法进行价值测算；所述观光农业采用旅行费用法进行价值测算；在所述林地生态系统中，所述林产品、生态能源和科研文化采用市场价值法进行价值测算；所述水源涵养、土壤保持、气候调节、固碳、释氧、空气净化、生物多样性、营养累积和病虫害防治采用替代成本法进行价值测算；所述洪水调蓄采用影子工程法进行价值测算；所述物种保育采用保育价值法进行价值测算；所述森林游憩采用旅行费用法进行价值测算；所述景观价值采用享乐价格法进行价值测算；在所述湿地生态系统中，所述水产品、水资源、生态能源、水道航运和科研文化采用市场价值法进行价值测算；所述水质净化、气候调节、固碳、释氧、生物多样性和地下水补给采用替代成本法进行价值测算；所述防洪蓄水采用影子工程法进行价值测算；所述休闲游憩
采用旅行费用法进行价值测算；所述景观价值采用享乐价格法进行价值测算。5.根据权利要求2所述的一种生态系统生态产品价值测算及价值预警方法，其特征在于，在所述农地生态系统中，生态产品的价值测算具体包括：其中，所述农产品的价值测算通过供给农产品产量与对应产品的价格进行计算，公式为：式中，V
m
为产品价值，元/a；E
i
为第i类产品产量，kg/a；P
i
为第i类农产品的价格，元/kg；或，根据农产品种植面积、单位产量及价格进行计算，公式为：V
p
＝∑S
i
·
K
i
·
P
i (A
‑
2)式中，V
p
为产品价值，元/a；S
i
为第i类农产品种植面积，km2；K
i
为第i类农产品单位面积产量，kg/km2；P
i
为第i类农产品的价格，元/kg；或，采用统计年鉴中农产品产值进行计算；所述生态能源的价值根据生态能源单价和可使用量进行计算，公式为：V
s
＝P
s
·
M
s (A
‑
3)式中，V
s
为生态能源价值，元/a；P
s
为生态能源单价，元/t；M
s
为生态能源可使用量，t；所述观赏产品的价值测算方法与农产品价值测算方法相同；所述固土保肥的价值测算公式为：V
sr
＝V
sd
+V
dpa (A
‑
4)V
sd
＝λ
×
(Q
sr
/ρ)
×
C (A
‑
5)式中，V
sr
为固土保肥价值，元/a；V
sd
为减少泥沙淤积价值，元/a；V
dpd
为保持土壤肥力价值，元/a；Q
sr
为土壤保持量，t/a；C为单位水库清淤工程费用，元/m3；ρ为土壤容重，t/m3；λ为泥沙淤积系数；i为土壤中氮、磷等营养物质数量，i＝1，2，
…
，n；C
i
为土壤中氮、磷等营养物质的纯含量；P
i
为土壤种营养元素的市场价格，元/t；其中，土壤保持量Q
sr
的计算公式为：Q
sr
＝R
×
K
×
L
×
S(1
‑
C
×
P) (A
‑
7)式中，Q
sr
为土壤保持量，t/a；R为降雨侵蚀力因子；K为土壤可蚀性因子；L为坡长因子，S为坡度因子，C为植被覆盖和管理因子，P为水土保持措施因子；所述气候调节的价值测算公式为：E
t1
＝E
pt
×
P
e (A
‑
8)式中，E
t1
为农地植被大气调节的价值，元/a；E
pt
为农地植被蒸腾消耗的能量，kW
·
h/a；P
e
为当地电价，元/kW
·
h；EPP
i
为i类植被单位面积蒸腾消耗热量，kJ
·
m
‑2d
‑1；S
i
为i类植被面积，km2；D为日最高气温大于26℃天数；r为空调能效比，取3；i为植被类型；所述空气净化的价值测算通过实物量进行测算，公式为：式中，V为空气净化的价值，元/a；Q
api
为第i种大气污染物的净化量，t/a，j为大气污染
物类别，i＝1，2，
…
，n；C
i
为第i类大气污染物的治理成本，元/t；其中，若污染物排放量未超过环境空气功能区质量标准，则采用污染物排放量核算实物量，公式为：式中，Q
ap
为大气污染物排放总量，kg/a；Q
i
为第i类大气污染物排放量，kg/a；i为污染物类别，i＝1，2，
…
，n；其中，若污染物排放量超过环境空气功能区质量标准，则采用农地系统自净能力核算实物量，公式为：式中，Q
ap
为农地系统空气净化量，kg/a；Q
ij
为第i类农作物系统第j种大气污染物的单位面积净化量，kg/km2·
a，i为农作物类型，i＝1，2，
…
，m；j为大气污染物类别，j＝1，2，
…
，n；A
i
为第i类农作物种植面积，km2；所述固碳价值的测算，采用净生态系统生产力计算得到，公式为：式中，V
Cf
为固碳价值，元/a；为固碳总量，t
·
CO2/a；C
c
为碳价格，元/t；其中，固碳总量通过净生态系统生产力量化得到，公式为：式中，为固碳量，t
·
CO2/a；为二氧化碳和碳的摩尔质量比，为44/12；NEP为净生态系统生产力，t
·
C/a；其中，净生态系统生产力由净初级生产力减去异氧呼吸消耗得到：NEP＝NPP
‑
RS (A
‑
15)式中，NEP为净生态系统生产力，t
·
C/a；NPP为净初级生产力，t
·
C/a，RS为土壤呼吸消耗碳量，t
·
C/a；或，按照净生态系统生产力和净初级生产力的转换系数，及净初级生产力计算得到NEP：式中，NEP为净生态系统生产力，t
·
C/a；α为NEP和NPP的转换系数，NPP为净初级生产力，t
·
C/a，为干物质转化为C的系数，为72/162；或，通过固碳速率法计算得到固碳价值，公式为：式中，V
co2
为固碳价值，t
·
C/a，R
fcs
为区域系统固碳速率，t
·
C/ha
·
a；S
f
为区域系统面积，ha；C
c
为碳价格，元/t；所述释氧的价值测算公式为：V
op
＝Q
op
×
C
o (A
‑
18)
式中，V
op
为生态系统释氧价值，元/a；Q
op
为生态系统氧气释放量，t
·
O2/a，C
o
为工业制氧价格，元/t；为CO2转化为O2的系数，为32/44；为生态系统固碳量，t
·
C/a；所述水源涵养的价值测算公式为：V
ws
＝(W1‑
W0)
×
P
b
×
A
1 (A
‑
20)式中，W
ws
为水源涵养价值，元/a；W1为某种作物覆盖下的土壤含水量，mm；W0为沙地的土壤含水量，mm；P
w
为当地水价，元/m3；A1为植被覆盖面积，km2；所述观光农业的价值测算公式为：TC
j
＝T
j
×
W
j
+C
j (A
‑
22)C
j
＝C
tc,j
+C
lf,j
+C
ef,j (A
‑
23)式中，V
r
表示被核算地点的休闲旅游价值；N
j
表示j地到核算地区旅游的总人数；j＝1，2
…
，j表示来被核算地点旅游的游客所在区域；T
Cj
表示来自j地的游客的平均旅行成本；T
j
表示来自j地的游客用于旅途和核算旅游地点的平均时间；W
j
表示来自j地的游客的当地平均工资；C
j
表示来自j地的游客花费的平均直接旅行费用，其中包括游客从j地到核算区域的交通费用C
tc,j
、食宿花费C
lf,j
和门票费用C
ef,j
；所述科研文化的价值测算公式为：V
k
＝V
k1
+V
k2 (A
‑
24)V
k1
＝N
k
·
P
k (A
‑
25)式中，V
k
为科研文化产出价值；V
k1
为出版书籍价值；V
k2
为相关科普产值；N
k
为进行林地科研教育出版的书籍数量；P
k
为出版书籍的平均售价。6.根据权利要求5所述的一种生态系统生态产品价值测算及价值预警方法，其特征在于，在所述林地生态系统中，生态产品的价值测算具体包括：所述林产品、生态能源、土壤保持、释氧、空气净化和科研文化的价值测算方法，分别采用农地生态系统中的农产品、生态能源、固土保肥、释氧、空气净化和科研文化的价值测算方法；所述水源涵养的价值测算公式为：V
wr
＝Q
wr
×
C
we (B
‑
1)式中，V
wr
为水源涵养价值，元/a；Q
wr
为核算区内总的水源涵养量，m3/a，C
we
为水资源交易市场价格；其中，所述水源涵养量采用水量平衡法和水量供给法进行计算，在采用水量平衡法时，公式为：R
i
＝P<...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋丹，张潇天，朱康文，张勇，关伟，曾曜，赵丽，蔡锋，
申请(专利权)人：重庆市生态环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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