全 文 :第 13卷第 2期
2 0 0 5年 4月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco-Agriculture
VO1.13 NO.2
April, 2005
高速公路建设对生态破坏的经济损失研究*
字春霞 李蜀庆
(重庆大学资源及环境科学学院 重庆 400030)
摘 要 研 究以生态系统服务价值为依据 ,探讨 了高速公路建设对生态的影响和破坏 ,高速公路建设 对生态破坏
的经济损失指标选择、分析计算方法和适用条件 ,并结合重庆市 已建和在建高速公路案例进行分析 ,提 出高速公路
建设 中生态环境保护对策。
关键词 高速公路 生态 系统服务 生态破坏 经济损失 对策
Study on the economical loss of ecological damage by the construction of express ways.ZI Chun—Xia,LI Shu—Qing(College
of Resources and Environmental Sciences。Chongqing University,Chongqing 400030,China),CJEA,2005,13(2):7~10
Abstract Based on the value of ecosystem services ,the influence on and damage tO the ecosystem by express ways con—
struction are discused and the indexes selection,calculation method and application conditions of economical los of ecologi—
cal damage by the construction of expres ways are studied in combination with the projects of constructed and constructing
express ways in Chongqing City.Finally,the countermeasures of eco—environmental protection in the construction of ex—
press ways are put forward.
Key words Express way,Ecosystem services,Ecological damage,Economical los,Co unterm easures
(Received May 10,2004;revised June 23,2004)
l 高速公路建设对生态环境的主要影响
高速公路是现代化交通的重要组成部分 ,也是衡量区域国民经济发展水平的重要标志。随着社会经济
的发展,我国各地高速公路建设飞速发展 ,大大改善 了我 国公路网结构,提高了公路运输服务水平,促进了
沿线地区的经济发展并取得显著经济和社会效益。但同时高速公路的建设也给沿线生态环境造成巨大的
压力,一是破坏 自然环境如水土流失、生态平衡失调等;二是污染环境如增加噪声、废气和尘埃等。高速公
路建设对沿线生态环境的主要影响一是大量 占用土地资源,并使公路沿线耕地和林地减少 、植被覆盖率降
低,进而不同程度地影响和破坏了生态环境。二是造成大量的取弃土 ,由于高速公路建设 中不少地段需要
高挖深填 ,其施工过程中取用有植被的土壤作路基填料或者开挖路堑所产生的弃土堆放等 占用各类土地均
导致植被覆盖降低,破坏土壤结构和肥力 ,造成农业减产。且大量取弃土若无有效防护措施而随雨水 冲刷
造成严重水土流失。三是特殊工程施工造成生态破坏 ,高速公路建设 中因一些地段特殊工程施工而改变地
下水 自然埋藏及其运动条件 ,破坏正常的开采规律 ,引起地下水位下降;改变地面水流动规律和洪水排泄通
道,影响部分植被的自然生长状态 ,如隧道开挖、大桥修建而改变河流形态 ,干扰地面水及地下水流 向。四
是工程穿越不同生态系统区域造成巨大生态影响,高速公路线路常需穿越各种生态系统,其中不可避免涉
及一些特殊的、敏感的生态目标或穿越生态敏感地区,如湿地、荒地 、自然保护区、天然森林 、森林公 园和水
源区、风景名胜区、特殊地质地貌区以及生态脆弱区、自然灾害多发区等 ,从而引起原有生态系统平衡破坏,
森林蓄积量减少,植被覆盖降低和生物多样性锐减等。五是廊道效应和诱导效应明显,高速公路对人类而
言是连接区域的通道,对部分生物、尤其是地面动物而言却是一道屏障,廊道效应非常明显,公路分割使景
观破碎,将 自然生境切割成孤立的块状 ,使生境岛屿化 ,使生活在其 中的生物变得脆弱,生物多样性遭到严
重威胁。高速公路的修建使沿线地区人流和物流强度增加及频率加快 ,许多原本难以到达或难以进入的地
区随着高速公路的修建而易于到达。一般伴随公路的建成而促进路旁商业的发展,于是沿着新修的公路就
出现了带状 ,道路诱导沿线的城镇化 ,从而间接造成城镇景观代替农村景观或自然景观的巨变。
*重庆市环境保护科技重点项 目资助
收稿 日期:2004-05-10 改回日期:2004—06—23
8 中 国 生 态 农 业 学 报 第 13卷
2 高速公路建设对生态破坏的经济损失计量
2.1 高速公路建设对生态破坏的经济损失计量基础
生态系统服务功能与自然资源的价值。生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成与维持的
人类赖以生存的自然环境条件与效用 。生态系统服务主要包括生态系统产品如食品、原材料 、能源等 ;对人
类生存及生活质量有贡献的生态系统功能,如调节气候及大气气体组成、涵养水源、保持土壤及支持生命的
自然环境条件等 。Costanza R.等_2 J将全球生态系统划分为 17大类 ,并对生态系统服务价值进行估算结果
表明,生态系统所提供的服务价值非常巨大。由于生态系统提供 的服务并未完全进入市场,故人类各种建
设活动中往往忽略了自然资源的价值 ,并因此忽略而加剧人类活动对 自然资源的破坏。
生态破坏及生态破坏经济损失分析。生态资源破坏又称生态破坏,引起生态环境资源变化的原因一是
生态资源之间的相互作用 ;二是人类活动对生态环境直接和间接的作用_1 J。本文所言生态破坏主要是指高
速公路建设对生态环境资源的负面影响作用所造成 的生态环境资源变化。自然资源是 自然界的生态组分 ,
具有多功能性和多价值性 ,生态资源的多功能性决定了其多价值性,因此对生态资源破坏的经济损失计量
应在其多种生态功能价值的基础上进行计量 ,即生态资源破坏的经济损失是生态资源多种价值 的损失之
和。生态破坏经济损失可分为生态破坏的直接损失 、间接损失和恢复费用[2 23种类型,直接损失是指生态资
源作为生产要素的破坏损失;间接损失是指生态系统功能受到影响的经济损失 ,如水源涵养功能、气候调节
功能散失造成的损失;生态资源是可再生资源对生态资源的破坏,若不及时进行恢复,那么由它所引起的一些
生态影响将一直存在下去 ,这就需要对已破坏的生态资源进行恢复,其所需费用即生态破坏恢复费用损失。
高速公路建设生态破坏经济损失计算指标选择。高速公路建设所造成 的生态破坏和影响有些可以定
量评估 ,有些则只能进行定性评价。为筛选出恰 当的评估因子,一是需确定该影 响是否由项 目施工建设所
致 ,若项 目施工建设前当地已存在的一些生态破坏问题 ,这部分生态破坏影响不能列入高速公路建设生态
破坏影响,因此若非项 目施工建设引起的生态破坏损失则不列入计算范围。二是确定该影响是否重要,若
该类影响绝对小 ,一般不列入计算范围。三是明确该影响是否确定 ,若影响不确定(如生态系统 的存在价
值),所得出的定量评估结果可能系无效。因此若影响不确定,仅作说 明而不列入定量评估范围。高速公路
生态破坏经济损失计算指标见图 1。
生
产
力
损
失
减
少
就
业
机
会
损
失
高速公路生态破坏经济损失计算指标
土地占用生态经济损失
耕地占用
生
物
调
控
功
能
丧
失
损
失
水
循
环
功
能
丧
失
损
失
恢
复
费
用
林地 占用
森
林
资
源
实
物
减
少
损
失
旅 ;
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粪I 契f
寝
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契
小
气
候
调
节
功
能
丧
失
损
失
水
循
环
功
能
丧
失
损
失
恢
复
费
用
水
土
保
持
功
能
丧
失
损
失
荒地占用
生
物
调
控
功
能
丧
失
损
失
一 ‘ ’ 。 。‘。。。。。。。。。。。。。。。‘‘ ’’’。。。。。。。。。。一
水土流失生态经济损失 f
恢
复
费
用
图 1 鬲 速公 路生 态 破坏 经 济损 失计 算 指标
Fig.1 Economical loss indexes of ecological damage in express way construction
高速公路建设各时段对生态破坏的影响。高速公路建设需占用的大量土地包括耕地、林地、荒地、宅地
和交通用地等,从严格意义上讲这些土地的占用在项 目建成投运后即为土地资源使用方式的改变,而不应
简单的等同为耕地等土地资源的破坏 ,因而对土地占用的直接损失应 以施工期为限。而土地 占用的间接损
失则一直存在下去 ,直至生态恢复到建设前的状态为止 ,但实际上即使进行生态恢复也不可能恢复到建设
之前的状态。一般交通项 目建设都要同时采取生态恢复措施 ,本研究假定项 目建成后生态恢复措施 即开始
一
[ 流 一
水土保持功能丧失损失 一
_1生 物多样性减 少损失 一
L生物调控功能丧失损失一
第 2期 字春霞等 :高速公路建设对生态破坏的经济损失研究 9
见效,生态状况开始逐渐好转,故对间接损失部分的计量仍以施工期为限。高速公路建设对水土流失的影
响并非无限期的,通常施工建设期是对水土流失影响最大时期,项 目建成后 因施工破坏而影响水土流失的
各种因素在各项水土保持措施功能 日益得到发挥的过程 中逐渐消失,且随生态环境逐步得到恢复和改善 ,
而水土流失量渐减直至达到新的稳定状态,故项 目建设新增水土流失损失的计量以施工建设期为限。
2.2 高速公路建设对生态破坏的经济损失计量方法
高速公路建设对生态破坏损失的计算 即把高速公路建设造成的生态破坏损失货币化 ,其计算式为:
M=∑D ×V (1)
式中,M 为某项 目建设生态破坏的经济损失值,D 为该项 目建设中 i项生态破坏的量值 ,V 为 i项生态破
坏的单位损失值。建设期单位土地占用损失值计算式为:
Vl= (Vl+ Vl2)× +Vl3 (2)
式中,V1为单位土地占用生态损失值(元/hm ·Q),V11为单位土地占用直接经济损失(元/hm ·Q),V1 2为单
位土地 占用间接经济损失(元/hm ·Q),V13为单位土地恢复费用(元/hm ), 为计算时限(Q)。
水土流失单位损失值计算 :
V2= V21+ V22+ V23 (3)
式中,V2为单位水土流失损失值(元/t),V2l为单位水土流失养分流失损失(元/t),V2为单位水土流失泥沙
流失损失(元/t),V23为单位水土流失水分流失损失(元/t)。其中 V2l采用替代市场价值法计算,V2、V23采
用影子工程法计算。伴随水土流失土壤中 N、P和 K素损失计算式为:
V2l= + l+ (4)
式中,VNl为单位水土流失N素流失损失(元/t), l为单位水土流失P素流失损失(元/t), 为单位水土
流失 K素流失损失(元/t)。
高速公路建设生态破坏量界定。高速公路建设生态破坏损失计算中首先需确定生态资源的破坏量 ,本
研究所进行的评估是针对整个项 目建设而言,生态破坏量的界定遵循标准一是以项 目建设前生态资源状况
为基准存量;二是因需计算整个项 目建设的生态损失,而项 目建设 中各项影响时段有所不 同,故计算时段按
各项生态破坏影响的时间分别计量。林地、植被、耕地等的占用及破坏量可根据统计调查的实际占用和破
坏量来确定。水土流失和生态恢复是伴随高速公路建设的重大生态问题 ,且不同工程和不同条件下其量值
不同。但 由项 目建设引发的水土流失并非无限期 ,且项 目建设前 当地存在水土流失 ,因此高速公路项 目建
设造成的水土流失应为施工建设期间项 目建设影响范围内的水土流失量与项 目建设前该范围内的水土流
失量之差 。项 目建设新增水土流失状况根据以下方法测算 :
z3E = E2+ ,2×(E3一E1) (5)
其中,ALE为项 目建设新增水土流失量(t),El为项 目区水土流失量背景值(t/a),E 为项 目工程弃渣水土流
失量(t),E3为施工期施工区域水土流失量(t/a,采用美 国通用土壤流失方程 A=R×K×LS×C×P测
算), 为项 目工期(Q)。本研究中施工期路基挖填水土流失计算面积取项 目建设的征地面积,包括路基征地
和取弃土场征地 ,另外 目前项 目建设设计一般均考虑土石方平衡,弃土弃渣量大为减少,故将弃土弃渣作为
E3中的因素之一考虑 ,不再单独 表1 重庆市已建和在建高速公路项目投资状况(1995~2001)
10 中 国 生 态 农 业 学 报 第 13卷
裹 2 重庆市已建和在建高速公路建设生态破坏经济损失(1995~2001)
Tab.2 The~nomical 10ss 0f啪l0gical damage of constructed and∞嘣 expres way in Chongqing City from 1995 to 2001
元/km,平 均 高 速
公路建设生态破坏
经济损失为 74.22
万元/km。本研究
计算存在误差 ,为
对计算结果的合理
度和适用范围做出
正确评价 ,需对误
差进行分析。由于
生态资源的多功能
性而导致其多价值
性 ,生态破坏的经
济损失具有复杂内
容,这些 内容多数
不能在市场之内估价,需要 由外部性的内部化途径对其进行估价 ,这种 内部化的功能是有限的,即对很多生
态破坏的内容而言本研究对其估价受当前技术水平的限制,从而引入计算误差。本研究计算类 目所选择的
4类生态破坏量 ,即耕地占用、林地 占用 、荒地 占用和水土流失 ,实际上项 目对土地占用除耕地和林地外 ,还
有其他类型占地,如河岸湿地、宅地、交通用地和难利用土地等,对这些土地的占用 同样也会对其生态系统
功能造成破坏,本研究这部分类型土地因所 占比例非常小而未列入计算范围,这将引入计算遗漏误差 ,若项
目所 占该类土地数量较大则应列入计算范围。高速公路建设可产生一系列生态影响如廊道效应、迫近效应
和诱导效应等,这些生态影响时间长且范围广,其影响的大小随社会、经济和生态环境 的变化而有所差异,
其所包含的一些影响大小是不确定的,为提高其计量的有效性本研究未作定量分析,这也导致所作高速公
路建设生态破坏损失的计量结果偏低 ,特别是在计算过程 中价格系数的采用许多是价值或人工成本的最小
值,故本研究计算的结果考虑了与人类关系密切的主要生态破坏影响的最小值。
在大力开展高速公路建设的过程中必须高度重视该建设活动对生态环境所产生的影响和破坏,特别是
生态环境脆弱地带更易造成生态破坏。因此必须把生态环境问题解决在项 目实施行动之前 ,才能实现其开
发建设的可持续发展。实现高速公路建设可持续发展对策一是应将生态环境保护融入整个项 目建设过程
中,在公路建设的前期规划阶段即把环境保护作为重要因素予以考虑,重视生态环境基础资料的调查研究 ,
认真做好生态环境影响分析 ,在拟订选线方案时尽可能避开生态环境敏感区域 ,并确保生态保护、生态恢复
工作与公路建设同步进行。二是应重视公路建设水土保持工作 ,路基工程、站场工程 、桥隧工程、取土场、弃
土弃渣场和施工便道、施工营地等是造成沿线水土流失的主要影 响因素 ,在高速公路建设过程中必须采取
有效的工程防护、结构防护及综合防护措施控制水土流失。三是高速公路施工过程中应尽可能保持原有的
生态环境状态,若穿越生物栖息区域或生物迁徙通道 ,应为生物设计“生物通道”,以有效保护穿越区域 内的
生物资源。同时要把生态环境保护贯穿于项 目规划、设计及建设的全过程 ,并将具有生态建设意义的公路
绿化工程纳入项 目建设规划中,项 目建设和生态建设有机结合 ,以实现高速公路建设的可持续发展。
参 考 文 献
1 徐嵩龄 .中国环境破坏的经济损失计量实例与理论研究.北京:中国环境科学出版社 。1998
2 Costanza R.,et a1.The value of the world’s ecosystem services and natural capita1.Nature,1997.387:253~ 260