基于GIS的城市湿地生态产品价值核算及生态补偿能力研究 ——以济西国家湿地公园为例

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城市湿地是城市生态建设的重要内容,也是城市生态安全的重要屏障,它发挥着重要的生态效益、经济效益与社会效益。湿地园林是一种新型的园林形式,是城市湿地的重要组成部分,尤其是位于城市建成区内的国家湿地公园数量众多、建设发展快,其辐射范围大、受益面广、生态服务功能显著,具有典型性与代表性。济西国家湿地公园是济南市最大的湿地区域,然而由于其公共属性和外部性特征,生态产品价值被无偿享有,受益者与受损者显现出了不对称性。科学系统的城市湿地生态产品价值核算是生态补偿能力提升的重要基础,对于济南市的生态文明建设与城市发展具有重要意义。研究以济西国家湿地公园为案例,基于GIS与RS技术,以2020年济西国家湿地公园遥感影像为数据源进行解译,建立济西国家湿地公园景观信息数据库,将其与数学建模的科学途径相结合,进行生态产品价值核算。同时对济西国家湿地公园生态补偿能力影响因素与碳氧平衡能力进行分析,从生态、经济、社会三个维度制定生态补偿能力提升策略,为济西国家湿地公园的生态补偿提供支撑。研究结果表明:1.建立济西国家湿地公园景观信息数据库研究以Google Earth高分辨率遥感影像为数据源,利用Arc GIS软件对济西国家湿地公园进行解译,将用地分为林地、沼泽林地、草地、耕地、人工水体、沼泽坑塘、河流、村庄、道路9个用地类型;在监督分类的基础上,获取数量化的地理信息分类数据,建立济西国家湿地公园地理信息数据库。其中,林地、沼泽林地、草地、耕地、人工水体、沼泽坑塘、河流、村庄、道路9个用地类型的斑块类型面积分别为425.578 hm~2、529.418hm~2、240.907 hm~2、738.997 hm~2、681.499 hm~2、218.576 hm~2、36.843 hm~2、170.308 hm~2、45.665 hm~2,占公园总面积百分比分别为13.78%、17.15%、7.80%、23.93%、22.07%、7.08%、1.19%、5.52%、1.48%。2.济西国家湿地公园生态产品价值核算通过对济西国家湿地公园生态产品价值核算,得出2020年济西国家湿地公园生态产品价值为90098.18万元。其中生态价值为33517.68万元,生产价值为52588.6万元,人文价值为3991.9万元,分别占总价值比例为37.20%、58.37%、4.43%。整体来看济西国家湿地生态产品价值最高的是生产价值,而生态价值和人文价值较低,因此应着力提升生态环境品质,增强生态产品生产能力,加大生态价值与人文价值的比重,尤其是在碳中和背景下,固碳释氧价值占总价值的1.25%,固碳释氧能力较弱且占比较少,可将碳氧平衡能力的提升作为有力抓手,着重提升其生态补偿能力。3.济西国家湿地公园生态补偿能力研究(1)通过查阅资料,结合湿地公园实际现状对指标因子进行筛选,建立济西国家湿地公园生态补偿能力影响因素评价指标体系,通过特尔斐专家评价法对判断矩阵赋值,利用层次分析法(AHP法)计算各指标权重。济西国家湿地公园生态补偿能力提升根本因素为生态因素,其中植被覆盖率、湿地面积与香农多样性综合权重数值较大,对湿地公园的生态价值与生态补偿额度的制定具有重要影响。经济因素中地方经济发展水平、养护管理成本与周边村民收入综合权重数值较大,在制定生态补偿标准额度时应考虑济南市的地方经济水平、周边村民的受偿意愿以及实际所需养护管理成本,此外应结合因保护环境耕地所损失的机会成本,具有针对性的实施补偿措施。社会因素中法律体系与地方相关政策综合权重值较高,济南市相关法律是否健全以及相关政策的倾斜力度对于济西国家湿地公园生态补偿能力的提升有较大局限性,应因地制宜的制定生态补偿政策,不断健全生态补偿法律体系。(2)依据《济南市统计年鉴(2021)》与相关文献,通过公式计算得出湿地公园等面积的碳排放量为15.016万t,年耗氧量为15.294万t。在济南市能源消费结构中,煤炭与焦炭是释碳耗氧的主要能源,消费量达到99.18%,虽然较2019年煤炭的消费量有所降低,但是焦炭的消费量有小幅度的增加,整体释碳量占比达99.14%,耗氧量占比达99.3%。结合表4.2中湿地公园的年固碳释氧量计算结果,通过碳氧平衡能力的计算分析,表明济西国家湿地公园2020年碳缺口为13.7809万t,氧缺口为14.3848万t,碳平衡系数为12.15,氧平衡系数为16.82,处于不平衡的状态。4.济西国家湿地公园生态补偿能力提升策略根据济西国家湿地公园生态产品价值核算结果、生态补偿能力影响因素分析以及碳氧平衡能力分析,从生态、经济、社会三个维度制定生态补偿能力提升策略。在生态方面提升生态产品生产能力,加强生态系统补偿能力,基于碳氧平衡能力分析提出优化树种,通过种植固碳能力强的植物以及增加植被覆盖率增强单位面积的固碳释氧能力。在经济方面基于生态产品价值与机会成本设定生态补偿标准,以生态产品价值为补偿标准的上限,数额为9920.81元/亩·a,以机会成本为补偿标准的下限,数额为1165.68元/亩·a。在社会方面明确了生态补偿的主客体、提出了多元化的生态补偿方式以及生态补偿途径。
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