全 文 ：中国生态农业学报 2014年 9月 第 22卷 第 9期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Sep. 2014, 22(9): 10101019


* 国土资源部土地整治重点实验室开放课题(20140137)和国家自然科学基金项目(41171152)资助
刘世梁, 主要从事景观生态学、GIS与 RS研究。E-mail: shiliangliu@bnu.edu.cn
收稿日期: 20140328 接受日期: 20140603
DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.140375
土地整理对生态系统服务影响的评价研究进展*
刘世梁1 安南南1 王 军2
(1. 北京师范大学环境学院/环境模拟与污染控制国家重点联合实验室 北京 100875;
2. 国土资源部土地整治重点实验室 北京 100812)
摘 要 土地整理是实现土地资源集约利用, 提高土地生产力和利用率的重要途径。土地整理所带来的生态
效应受到越来越多的关注, 从生态系统服务的角度切入评价其服务的变化是土地整理研究的发展趋势。本文
通过介绍不同土地整理工程类型、特点及其产生的生态效应, 论述土地整理对不同生态系统服务功能的影响,
并结合当前生态系统服务价值理论的研究进展, 从能值分析、物质量评价和价值量评价 3 个角度评价生态
系统服务功能, 并对比三者的异同点及其相关指标体系。同时, 结合不同土地整理案例总结了不同生态系统
服务计算方法在土地整理项目中的应用效果。通过介绍生态评价在土地整理生态系统服务中的重要性和景观
生态设计在土地整理中的应用, 指出了我国目前土地整理的生态系统服务价值研究中存在的问题及其未来发
展趋势。
关键词 土地整理 生态效应 生态系统服务 价值评价方法
中图分类号: F311 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2014)09-1010-10
Research progress on the effects of land consolidation on ecosystem services
LIU Shiliang1, AN Nannan1, WANG Jun2
(1. State Key Jiont Laboratory of Environmental Simulation and Pollution Control/School of Environment, Beijing Normal
University, Beijing 100875, China; 2. Key Laboratory of Land Consolidation and Rehabilitation, Ministry of Land and Resources,
Beijing 100812, China)
Abstract Land consolidation has been a vital process of realizing the intensive use of land resources and improving land
productivity and utilization rate. Regional economic output and level of protection have been improved through land consolidation.
However, land consolidation has also influenced regional ecological environment. With growing attention to the ecological effects of
land consolidation, evaluation of ecological benefits of land consolidation has gained significant momentum in recent years. In this
paper, we analyzed the economic valuation models of the ecological benefits of regional land consolidation based on the theories of
ecosystem services value. Then in view of different land consolidation projects, the features and ecological effects of the projects
were discussed and the influences of land consolidation on different ecosystem services highlighted. Energy analysis of current
research progress and ecosystem services were compared with material and value assessment methods for different land
consolidation projects. Furthermore, different quantitative methods corresponding to the land consolidation projects were discussed
and their strengths and weaknesses analyzed. Meanwhile, the paper showed the application of the assessment methods in land
consolidation along with different cases of land consolidation projects. Based on the introduction of the importance of ecological
assessment and the application of landscape ecological design in land consolidation, we put forward the problems of ecosystem
services valuation in the present land consolidation systems and the future development trends.
Keywords Land consolidation; Ecological effect; Ecological service; Assessment method of value
(Received Mar. 28, 2014; accepted Jun. 3, 2014)
土地整理是指在一定地域范围内, 按照土地利
用规划确定的目标和用途, 采取行政、经济、法律
和工程技术手段[1−2], 对土地利用现状调整改造、综
合整治, 提高土地利用率和产出率, 改善生产、生
第 9期 刘世梁等: 土地整理对生态系统服务影响的评价研究进展 1011


活条件和生态环境, 实现土地集约利用目标的一种
措施[3]。土地整理项目是为改善土地利用结构、提
升土地利用价值、改善农业生产条件和生产环境而
对项目区的田、水、路、林、村开展的综合整治措
施[4]。
国内对土地整理的研究起步较晚, 主要集中于
土地整理的技术研究, 土地整理潜力的研究, 土地
整理新增耕地的土壤质量、生产力研究, 土地整理
的产权研究等方面。我国目前开展的大都属于狭义
的土地整理, 以增加耕地面积、提高耕地利用率和
产出率为根本目的, 而土地整理作为一种时效性较
强的人类干扰行为, 对生态系统及其景观格局会产
生剧烈影响[5]。土地整理过程中容易忽略生态质量
建设, 引发的生态效应还没有得到足够的重视, 进
而产生一些生态问题[3]。比如, 土地整理过程不可避
免地会对项目区及周边地区的水文、土壤、植被、
大气、生物等环境要素及其生态过程产生直接或间
接、正面或负面的影响, 土地整理后会改变土地利
用空间结构的改变, 会对景观格局产生影响[6]。
生态系统服务是指生态系统与生态系统过程
所形成及所维持的人类赖以生存的生物资源和自
然环境条件及其效用[7](表 1)。土地整理的生态系统
服务评价可将项目区土地整理前后生态系统服务的
变化量来衡量土地整理的生态效益, 能更定量、直
观地了解土地整理对生态环境的影响, 进而提出改
进措施。
表 1 不同生态系统服务、价值及其举例
Table 1 Different ecosystem services, values and examples
服务分类
Services type
服务价值
Services value
服务功能举例
Examples of services function
物质生产服务
Material production
services
提供原材料、燃料、食品等
Providing raw materials, fuel, food, et al.
木材、燃料等的生产; 通过农耕、渔、采集获取食物
Production of timber, fuel; gaining food through farming, fishing
and gathering, et al.
调节服务
Regulation services
气候调节、洪水调节、疾病调节、水质净化等
Climate regulation, flood regulation, disease
control, water purification, et al.
调节温度、降水及其他气候过程, 调节水流动, 储存和保持水
Regulating the global temperature, precipitation and other cli-
mate processes; regulating the water flow, storing and keeping
water, et al.
支持服务
Support services
营养循环、土壤形成、初级生产等
Nutrient cycling, soil formation, primary pro-
duction, et al.
养分的储存及内部循环
Storage and internal cycle of nutrient, et al.
生态系统
服务
Ecosystem
services
文化服务
Culture services
娱乐、美学、文化、旅游等
Entertainment, aesthetics, culture, tourism, et al.
生态系统的美学、艺术、教育、精神和科学价值; 生态旅游等
活动
Spirit and scientific values of aesthetics, art, education of eco-
system; ecological tourism, and other activities, et al.

在国内, 随着土地整理工作的广泛开展, 学者
们结合土地整理的理论及实践 , 对土地整理的含
义、内容、模式、评价内容及产生的生态效应等进
行基础性研究。付光辉等[8]评估南京市土地整理项
目的生态系统服务价值的生态效益, 结果表明, 项
目实施后生态服务价值(废物处理功能、食品生产、
土壤形成与保护和气候调节、生物多样性保护)增
加显著。郝仕龙等 [9]采用物质量与价值量评价法对
黄土丘陵沟壑区农业生态系统服务功能进行评价 ,
土地整理后 , 该生态系统服务功能得到增强。目前 ,
土地整理的生态系统服务价值研究尚且较少 , 主
要偏重增加耕地面积来提高粮食产量, 导致项目区
土地利用结构简单, 生态系统脆弱, 影响系统中的
物种迁移、物质循环和能量流动以及生态系统稳
定平衡 , 不利于耕地的可持续发展 [10], 对于土地
整理这种人为扰动生态系统进而影响生态系统服
务价值的研究还有待深入。因此土地整理生态效益
的研究是必要的, 生态效益是经济和社会效益实现
的保证。
本研究从目前生态系统服务功能研究进展着手,
结合项目区土地整理产生的生态效应, 系统分析土
地整理对生态系统服务的影响, 针对具体工程措施,
比较能值分析、物质量评价与价值量评价方法在实
践中的应用及其各自具有的优缺点, 提出区域生态
系统服务功能评价的展望。
1 土地整理工程类型、特点及其生态效应
1.1 土地整理工程类型
土地整理是一项长期而复杂的社会系统工作 ,
土地整理的内容随着国家经济、社会的发展而不断
变化。我国现阶段土地整理的主要内容包括以下几
个方面:
1.1.1 土地平整工程
土地平整工程一般包括土石方开挖、回填及运
输、平整土地等项目, 土地平整工程将原来土地资
源空间配置不合理、利用率低的耕地, 通过改变耕作
田地的形状、表面高度、面积等方式利于田间管理,
适于农作物生长, 发挥机械耕作效率, 浇灌方便均匀,
来满足作物高产稳产对水分及土质的需要[11]。
1012 中国生态农业学报 2014 第 22卷


1.1.2 农田水利工程
农田水利工程是根据项目区农业生产的需要而
建设的灌溉与排水工程及附属设施系统, 主要是通
过沟渠改造以实现水资源合理利用、水资源的可持
续性。通常包括水源的维护、沟渠的新建和维修、
泵站的合理配置[12]。沟渠深度和间距的设计一方面
要满足农田灌溉排水的需要, 另一方面必须考虑项
目区地下水位的深度, 地下水位较高的项目区排水
沟间距应较小, 以降低地下水位, 防止渍害。
1.1.3 田间道路工程
田间道路工程是指为满足整理区生产与生活需
要而建设的田间路、生产路以及配套的农桥等工程
系统。田间道路的修建主要包括路面铺垫、路基建
设及其他道路附属工程等。其目的主要是方便农业
生产, 提高生产效率。
1.1.4 水土保持及生态防护林工程
水土保持工程是指为减少自然因素和人为活动
造成水土流失所采取的预防和治理措施。其目的在
于减少水土流失, 促进水土资源的合理利用, 维护
和提高土地生产力, 建设良好生态环境。一般包括
山坡防护工程、山沟治理工程、山洪气压层工程和
小型蓄水用水工程4种类型[13]。
1.1.5 农村居民点合并等其他工程
农村居住点是指建制镇以下农村居民的聚居地,
按其政治、经济地位和人口规模, 可分为集镇、村
庄两类[14]。农村居民点土地整理主要运用工程技术
及土地产权调整, 通过村庄改造、归并和再利用, 使
农村建设逐步集中, 提高农村居民点土地利用强度,
促进土地利用合理化, 改善农民生产、生活条件和
农村生态环境[15]。
1.2 土地整理工程的特点
土地整理工程是一项复杂的工作, 它具有空间
尺度性、影响过程的动态性、影响因子地域性[11]、
整理目标的多元性等特点。
空间尺度性。土地整理是土地利用变化的驱动
因素之一, 引起景观格局及功能的变化。景观格局
与生态功能的产生、演变均处于特定的时空尺度范
围内, 具有一定的尺度依赖性[16]。有些学者利用景
观格局指数从项目区尺度、乡镇尺度和区域尺度定
量研究了土地整理的景观效应[17−19]。王军等[15]在村
域、镇域和县域 3 种不同尺度下, 采用生态系统服
务价值量评估方法分析了土地整理对生态服务价值
的影响。
影响过程的动态性。土地整理的最终目的是
通过调整土地利用方式及结构 , 综合开发利用土
地资源 , 协调人地关系。但是 , 在土地整理的不同
时期 , 随着土地利用实际情况及经济社会的发展 ,
土地整理的内容和目标可能和实际达到的目标不
尽相同 [20−21]。我国实施土地整理项目时, 从国情出
发, 借鉴国内外的成果经验, 不断发展和完善我国
的土地整理工作。
影响因子的地域性。我国土地资源丰富, 地域
跨度大 , 各地区的自然条件及人为干扰程度不同 ,
导致土地整理工作在开展过程中不同区域的目标及
技术工序存在差别。在土地整理工作开展之前, 应
实地调查, 充分考虑当地社会经济发展的需要, 结
合自然地理条件, 确定土地整理的实施方案, 从而
提高土地整理的工作效率[22]。
整理目标的多元性。随着土地整理的不断发展,
其目标也不断发生着变化。由单纯的增加耕地面积,
提高土地利用效率发展为在增加经济效益的同时更
加注重生态效益, 通过科学整理土地资源, 提高生
态系统服务多重功能, 实现生态系统可持续发展。
1.3 土地整理工程产生的生态效应
土地整理生态效应是指土地整理项目实施后 ,
项目区的生态环境功能、成分等的变化引起生态系
统服务的变化。土地整理是一种短期内人类剧烈改
变土地利用结构的行为, 在促进区域经济效益和社
会效益提升的同时, 必然会影响自然生态系统空间
分布格局和服务功能, 并产生不同生态效应[7]。土地
整理项目在建设过程中会导致区域土地利用结构变
化, 不同土地利用类型的面积、种类、空间位置也
随之改变[23], 从而生态系统的生物组成、物质循环、
能量和信息流动特征发生变化。这种变化既有正向
的也有反向的(表 2)[24−26]。
2 土地整理对生态系统服务的影响及其研
究进展
由于不同土地利用类型具有不同的生态服务及
价值, 区域土地利用结构变化会导致区域生态服务
功能和价值发生变化。根据目前较为公认的生态系
统服务分类方法[27], 主要分为 4 个方面, 即物质生
产、调节功能、支持功能和文化功能。土地整理引
起区域土地生态服务价值的变化, 这种变化可能是
正向的, 也可能是逆向的。
2.1 土地整理对物质生产的影响
生态系统不断向人类提供食物、原材料、能源
等物质资源。土地整理利于提高土地利用率和增加
可利用面积, 另一方面由于整理区的植被组成逐步
走向单一的农作物可生产更多的粮食, 降低了植被
覆盖率和覆盖程度, 导致次生自然植被及人工植被
面积增加。通过土地整理活动可改变土壤结构和土
第 9期 刘世梁等: 土地整理对生态系统服务影响的评价研究进展 1013


表 2 不同土地整理工程的生态效应[24−26]
Table 2 Ecological effects of different land consolidation projects
生态效应 Ecological effect 土地整理工程
Land consolidation project 正面 Positive 负面 Negative
土块平整
Land leveling
利于灌溉 , 增加有效利用面积 , 提高生产能力和
抵御自然灾害能力
Good for irrigation, increasing the effective area;
improving productivity and ability to withstand
natural disasters
直接破坏整理区地表植被及土壤种子库 ; 大型机械的使用
有可能会造成土壤板结, 破坏表层土, 降低土壤质量; 造成
土壤流失
Destroying surface vegetation and soil seed bank directly;
heavy machinery may cause soil harden, topsoil destruction,
and soil quality decreasing; inducing soil loss
废弃沟渠坑塘填埋
Landfill of
abandoned ditches
and pits
改变地貌, 增加可使用土地
Changing landscape and increasing available land
表土流失, 碾压使土地板结
Surface soil loss, soil hardening due to soil pressing
土地平
整工程
Land
leveling
project
梯田修筑
Terraces built
利于耕作, 改变地貌, 保持水土能力增强
Good for farming, changing landform; enhancing
conservation ability of soil and water
植被缺失, 景观变化
Loss of vegetation, landscapes change
农田水利工程
Agricultural
hydraulic engineering
耕地面积增加 ; 通行方便改善 ; 沟渠设计利于农
田灌溉排水, 合理利用水资源
Increasing cultivated land, improving traffic con-
venience; farmland design suitable for irrigation and
drainage, as well as rational utilization of water
resources
沟渠设计使水易流失, 生物生境破碎化; 水泥的大量使用影
响生物的多样性, 阻隔物种迁移; 改变地下水文结构, 影响
水循环, 导致土壤次生盐碱化
Design ditch made water loss and fragmentation of biology
habitats; the extensive use of cement affected biological diver-
sity and block species migration; structure of underground
hydrology was changed; the water cycle was affected leading
to soil secondary salinization
田间道路工程
Country road engineering
改善农田小环境 ; 通行方便 ; 道路廊道利于物种
的空间运动及其生存和延续
Improving farmland small environment and traffic
convenience; constructed road corridor good for the
space motion, existence and continuity of species
建设期间, 水土流失严重, 破坏土壤环境; 生物生境破碎化,
不利于物种扩散; 人为践踏使土地板结, 植被减少; 人类活
动的增多, 改变景观格局和过程, 损害斑块内部物种和稀有
物种, 最终导致生物多样性降低
During construction period, soil and water lost, soil environ-
ment was destructed; fragmentation of biological habitats was
bad for the species diffusion; people trample made soil harden
and vegetation reduction; increased human activities changed
landscape pattern and process, damaged species and rare spe-
cies within patches, decreased biological diversity finally
水土保持及生态防护林工程
Soil and water conservation
and ecological shelter forest
project
保持水土 , 改善环境景观及保持生态平衡 , 防风
固沙, 调节和净化空气, 提供动物栖息地
Conservation of soil and water, improving environ-
mental landscape and maintaining ecological bal-
ance; windbreak and sand-fixation; adjusting and
purifying air; providing habitat for animals

居民点等的归并
Merging of residential areas
土地利用类型改变; 减少环境污染; 提高生活质量
Changing land use type, reducing environmental
pollution, improving life quality
不合理的城镇、农村合并导致水资源消耗增多, 造成水污染
Unreasonable towns and rural merger led to increased water
consumption and water pollution

壤质地、影响土壤肥力、造成土壤污染和加剧土壤
退化等, 从而影响土壤的各种理化性质及相关生态
过程, 影响土壤植被及农作物的生长[28]。土地整理
的目的是增加斑块面积和减少土地斑块数量, 可能
会忽视多样性和异质性。
2.2 土地整理对调节功能的影响
生态系统的调节功能主要包括气候调节、洪水
调节、疾病调节、水质净化等方面。田块间的田埂、
道路两侧的农田防护林可以成为一些动植物的栖息
地, 对病虫害发生的减少、农田生态系统的生物多
样性的维持有积极的作用。土地整理过程中涉及植
被类型、面积、数量的变化, 干扰区域 CO2/O2、SO2
平衡和生境对主要植被结构控制环境变化的反应能
力, 对当地生态系统气候产生影响。张正峰等[24]认
为排水工程可带走土壤中多余的盐分, 改善土壤质
量。谭志海[29]评价了湖南农村土地整理项目, 结果
表明采取作物常年轮作换茬生长、表土植被恢复等
措施, 可提高植被覆盖度, 空气净化, 美化环境。土地
整理带来一系列正面效应的同时, 一些负面效应是不
可避免的。罗明等[30]认为水利水电工程、农田灌溉工
程以及坡地垦殖与梯田建设等往往会改变地表水系的
网络结构, 影响水文循环, 干扰区域水环境调节。
2.3 土地整理对支持功能的影响
生态系统的支持功能主要包括营养循环、土壤
形成及初级生产等方面。农用机械对土壤的扰动 ,
使得土壤环境发生剧烈的变化, 破坏土壤中的微生
物生境, 从而导致土壤微生物大量死亡。徐畅等[31]
的研究认为实施土地整理能促进土壤理化性状和生
物学性状的改善, 提高土壤综合质量。张正峰等[24]
及张野等 [32]认为通过土地平整, 可以增厚土层, 提
高土壤持水保土能力, 减少农耕地水土流失, 保护
水土资源。然而土地整理中大型机械的使用和机械
化的挖填, 有可能会造成土壤板结, 破坏表土熟化
层, 降低土地质量。
1014 中国生态农业学报 2014 第 22卷


2.4 土地整理对生态系统文化功能的影响
生态系统文化功能主要包括休闲、娱乐、文化
遗产、艺术素养、生态美学等方面。这类服务部分
是有形的, 部分是无形的, 为人类提供的惠益部分
是直接的, 部分是间接的[33]。土地整理中有序的景
观格局变化可以提高区域整体的环境美学价值, 生
态系统中的各景观要素和组成种类的大小、形态、
时间及空间分配的差异都会影响环境美学价值。森
林采伐、湿地开发、生物资源开发利用以及土地利
用方式的改变, 都会使全球生态系统的格局发生极
大变化, 导致自然生态系统面积减少, 受人控制的
生态系统面积迅速增加, 历史气息可能会减弱[34]。
2.5 研究进展
我国的土地整理项目仍处于初级阶段, 大部分
地区土地整理以新增耕地率、投资回收期为目标 ,
对景观生态设计和生态保护重视不够。王军等[6]分
析了土地整理前后的土地利用结构和景观格局变
化。在近几年的不断发展完善中, 越来越重视土地
整理对生态系统所产生的生态效益(多指生态系统
服务的间接使用价值), 将生态效益用价值量评价方
法转化成货币的形式来衡量。比如杨健[12]分析了土
地整理前后的生态效益, 其中固碳制氧、净化空气、
气候调节、水源涵养、干扰调节、文化服务功能价
值都不同程度地提高, 温室气体排放功能价值有所
降低, 可见该项目实施对项目区生态环境起到了一
定的改善作用。另外, 土地整理各项建设工程对区
域生态环境带来正面效应的同时, 土地整理所采取
的一系列生物措施和工程措施会打破原有生态系统
平衡 , 对该区域的土壤理化性质及结构质地、水资
源分配及水文结构、植被覆盖率及空间结构和农
田景观格局等的环境要素及其生态过程产生负面
影响。张晓锁[35]通过实证研究湖北省枝江市桃花档基
本农田土地整理项目实施后, 该项目区农田温室气
体排放量增加, 蓄水功能弱化。随着土地整理在我国
的不断研究和发展, 不断完善土地整理的政策、制
度、技术, 提出土地整理过程中不良影响的减缓措施,
仍需继续探索研究。除理论研究需要完善外, 还需深
入研究土地整理对土壤、水环境、生物资源、植被、
小气候、景观等要素变化过程的影响, 揭示土地整
理对生态环境的影响机理, 提出土地整理实施后生
态环境的发展演化趋势, 将景观生态学理论融入土
地整理规划与实践, 积极引导土地整理对生态环境
的正面影响, 减少对生态环境的负面影响。
3 生态系统服务评价方法在土地整理的应用
1997年, Holden和 Ehrlich首次指出生态系统服
务的概念以来, 许多生态学者和经济学家开始对全
球或区域生态系统的服务功能和价值进行评价研究,
对生态系统服务的评价方法主要有 3 类: 能值分析
法、物质量评价法与价值量评价法(表 3)。
表 3 3种生态系统服务评价方法的比较[7−8,16,35−39]
Table 3 Comparison of 3 evaluation methods of ecological services
评价方法
Evaluation method
优点
Advantage
缺点
Disadvantage
指标体系
Indicator system
参考文献
Reference
能值分析法
Emergy analysis
充分考虑自然资源对生态系统的
重要作用 ; 采用一致的能值标准 ,
避免了偏颇生态或经济某一方面
的常规不足
The important role of natural re-
sources on the ecosystem was fully
considered; Consistent energy stan-
dard was adopted to avoid the bi-
ased ecology or the routine defi-
ciency of economics
获得产品的转换率较难 , 没有统一的
折算标准; 需要大量、全面、连续的数
据作支撑, 耗时
Hard to get the product conversion, no
unified translation standards; abundant,
comprehensive, and continuous data was
needed as support, time-consuming
构建土地整理能值图, 输入能值
方面选取有关可更新与不可更
新投入因子; 在输出能值方面选
取经济、社会和大气、土壤、水
分、生物多样性等生态因子
Land consolidation energy chart;
input energy including renewable
and nonrenewable factors; output
energy including economic, social,
and ecological factors such as at-
mosphere, soil, water, biodiversity
[39]

物质量评价
Material assessment
评估比较客观 ; 能反映出生态系
统服务功能动态变化过程及可持
续性
Evaluation was objective; Dynamic
process of ecosystem service function
and sustainability was reflected
评估过程中各项生态系统服务功能的
单位量纲不同 , 很难加和汇总 ; 物质
及量纲不同, 无法直观判断
Unit dimensions of different ecosystem
service functions were different, it was
difficult to summary; Difference in
materials and dimensions led to diffi-
culty of direct judgment direct
对比土地整理前后各项生态系
统服务功能进行核算
Comparing all kinds of ecosystem
services before and after the land
consolidation
[35]

价值量评价
Value assessment
可统计某一生态系统的各项服务功
能的总价值, 可以直观比较; 以货币
形式表示, 易为接受; 结果可促进生
态资源价值评估并提供依据
Total value of ecosystem services
function was counted and compared
directly; The value was expressed in
monetary, easily to be accepted; The
results could promote the value
evaluation of ecological resources
and provided the reference
货币化过程受市场失灵和主观性影响
较大; 某些服务功能的评估方法不同 ,
产生的影响不同
Market failure and the subjectivity
greatly affected monetization; Different
service function evaluation method had
different effects
计算各项服务功能的变化, 结合各
物质市场价格, 进行货币化换算
The changes of ecological service
functions was calculated and mone-
tized according to market price
[7−8,16]
第 9期 刘世梁等: 土地整理对生态系统服务影响的评价研究进展 1015


3.1 能值分析法
能值分析法是第一次将能量流、信息流与经济
流联系在一起, 能流的基础是物质, 这样生态系统
中的这几个功能过程不再是孤立的, 即能值把不同
类别、不可直接比较的能量转化成相同量化尺度的
同一标准, 一般为太阳能值转换率为标准。能值方
法与技术的采用不是取代货币对经济行为的度量功
能, 而是弥补货币价值方法的不足[40]。
3.2 物质量评价法
物质量评价法是指把生态系统提供的各项服务
用生态过程中产生的物质量来进行定量评估的一种
方法。实际上物质量是指不同生态系统或其中的物
种提供的产品和服务中所包括的净光合作用生产量
或者经济产量[41]。赵景柱等[36]研究认为, 从物质量
的角度对生态系统进行评价时, 如果该生态系统提
供服务的物质量不随时间推移而减少, 那么通常认
为该生态系统是处于比较理想的状态。
3.3 价值量评价法
价值量评价法是将生态系统所提供的各种服务
及其价值用货币来量化的方法, 因为利用此方法计
算生态系统服务能力所得的结果都是货币值, 所以
通过利用人们对货币有明显的感知, 引起人们对区
域生态系统服务足够的重视。该方法有利于得出某
一生态系统的各单项服务综合值, 有利于纳入国民
经济核算体系。主要有直接市场价格法[42]、替代市
场价格法[19,42]和模拟市场法[43−44]等。
3.4 可用于土地整理中的生态系统服务计算方法
土地整理通过实施多种技术措施对田、水、路、
林、村等项目进行综合整治, 这种人为的重组和改
变土地利用结构必将影响到区域生态的结构和功能,
在实现土地整理目标的同时, 使原有生态系统平衡
遭到破坏, 各类生态系统服务功能会出现不同程度
的变化。将这种变化定量化是土地整理生态系统服
务评价中的重要内容(表 4)。
实际应用中, 通常以物质量法为基础, 再将其
乘以价值系数换算成货币形式, 利于直观比较。通过
统计土地整理前后土地利用的变化面积, 计算研究区
总生态系统价值与单项生态系统服务价值[7,23,44]。一般
方法为本文采用谢高地等[14]的生态服务价表, 套用
Costanza 的 ESV计算公式来计算:
ESV=(Ak·VCk) (1)
ESVf =(Ak·VCfk) (2)
式中: ESV 为生态系统服务价值, 元·a−1; Ak 为项目
区第 k 种土地利用类型的面积, hm2; VCk 为生态
价值系数, 元·hm−2·a−1; ESVf 为生态系统单项服务
功能价值 , 元 ·a−1; VCfk 为单项服务功能价值系数 ,
元·hm−2·a−1。
不同的生态系统服务功能价值评估案例因所选
用的评估方法不同导致评价结果差异较大, 必须针
对具体的评估案例, 比较各种评估方法[37](表 5)。相
比之下 , 物质量是生态服务的基础 , 区域生态系
统的结构和过程决定了生态系统服务功能的物质
量 , 通过对土地整理区生物物质量种类及测算 ,
可以表达出生态系统服务功能的可持续性。运用
此方法可以客观地揭示生态系统结构、功能和生态
过程, 所以能比较准确地反映生态系统服务功能的
结果。而且物质量评估方法对生态系统服务功能进
行评估是比较客观的。从生态系统过程进行物质评
估能反映出生态系统服务功能的动态变化过程。具
体来说, 土地整理前后生态服务的动态监测方法缺
乏, 没有形成统一的评价指标体系与标准, 而且案
例研究缺乏。
4 讨论
土地整理引起土地利用结构变化, 导致区域生
态系统服务价值的变化[8]。合理开发利用土地资源,
适当增加和保护生态服务价值高的地类, 补充一定
生态用地, 应成为土地整理的重要内容。与国外土
地整理相比, 我国土地整理的目标仍主要是增加耕
地或其他农用土地面积 , 尚未进入以提高生产能
力、改善生态环境为主要目标的阶段。对土地整理
生态效益的研究是必要的, 生态效益是项目区长期
经济效益和社会效益实现的保证。我国土地整理虽
然进展很快, 但实际工作中, 对各种土地利用类型
的灵活选择并协调各种单项生态功能的价值, 仍未
达到一种平衡。现阶段要评估生态系统服务的单项
价值和总价值, 至少要保证项目区的生态系统服务
总值在土地整理后要有所提高。
土地整理追求的是经济效益、社会效益、生态
效益的统一, 如果偏重经济效益和社会效益往往会
导致不良后果, 失去土地整理的本来意义。在土地
整理效益评价时, 除了进行相关的经济和社会效益
评价外, 生态评价也是非常必要的。土地整理的生
态效益是土地整理过程对生态环境组成成分及生态
过程产生的影响, 土地整理活动完成后, 区域的生
态过程和生态服务功能发生变化。在进行评价时 ,
不能仅仅注重耕地面积的增加, 还要重视生态系统
的调节功能和支持功能产生的生态效益, 而这些功
能和效果是无法直接衡量的, 必须通过将其转换成
实物形式进行评价。潘岩等[39]通过能值分析法将生
态效益分类为涵养水源效益、土壤肥力保持效益、
生物多样性效益等, 对其进行定量化研究与评价。
1016 中国生态农业学报 2014 第 22卷


表 4 生态系统不同服务功能的定量描述方法
Table 4 Quantitative methods of evaluation of different service functions of ecosystem
一级功能
Primary
function
二级功能
Secondary
function
主要方法及参考文献
Main method
and reference
计算公式
Computa-
tional formula
参数说明
Parameter
description
产品生产
Products
production
生物量法[45]、市场价值法[4648]*、
影子工程法[49]
Biomass Method[45],
Market Value Approach[4648]*,
Shadow Project Method[49]
V=Si·Yi·Pi

V: 物质产品价值 , 既包括水产品价值 , 又包括原材料生产
价值; Si: 第 i 类物质的可收获面积; Yi: 第 i 类物质的单产;
Pi: 第 i 类物质的市场价格。V: material products values,
including values of aquatic products and raw material produc-
tion; i: material; Si: harvest area of i; Yi: per unit yield of i; Pi:
market price of i.
物质生产
Material
production
维持生物多
样性
Biodiversity
maintenance
支付意愿法[47]、机会成本法[49]*
Willingness to Pay[47],
Opportunity Cost Method[49]*
Ub= Sb·A

Ub: 保护生物多样性价值; Sb: 单位面积物种损失的机会成
本; A: 各地类面积。Ub: value of protection biodiversity; Sb:
opportunity cost of species loss per unit area; A: area of every
type of land.
气候调节
Climatic
regulation
替代成本法[47]*、成果参照法[33]
Alternative Cost Method[47]*,
Benefit Transfer Method[33]
P=(Bi/B)Pi P: 订正后的单位面积生态系统服务价值; i: 生态系统类型;
Pi: 生态系统服务价值基准单价 ; Bi: 生态系统生物量 ; B:
中国某类生态系统单位面积平均生物量。P: corrected eco-
system service value per unit area; i: ecosystem type; Pi:
benchmark price of the ecosystem services value; Bi: ecosys-
tem biomass; B: average biomass per unit area in China.
水质净化
Water
purification
替代工程法[50]、生产成本法[46]、
影子价值法[49]*
Alternative Project Method[50],
Product Cost Method[46],
Shadow Value Method[49]*
Uw=
10K·A(P−E)
Uw: 植被净化水质价值; K: 水净化费用; P: 降水量; E: 植
被蒸散量; A: 植被面积。Uw: water quality purification value
of vegetation; K: water purification cost; P: precipitation; E:
vegetation evaporation; A: vegetation area.
土壤保持
Soil
conservation
机会成本法[47]、影子工程法[49]*
Opportunity Cost Method[47],
Shadow Project Method[50]*

Us= Ai·Cs·
(X2−X1)/p

Us: 植被固定土壤价值; Ai: 面积; Cs: 挖取和运输单位体积
土方所需费用; X1: 有植被土壤侵蚀模数; X2: 无植被土壤侵
蚀模数; p: 土壤容重。Us: value of vegetation fixing soil; Ai:
area; Cs: cost of excavating and transporting unit volume soil;
X1: erosion modulus with vegetation; X2: erosion modulus
without vegetation; p: soil bulk density.
固碳
Carbon
sequestration
碳税法[46]、造林成本法[46]*、能值
分析法[51]
Carbon Tax Law[46],
Afforestation Cost Method[46]*,
Emergy Analysis[51]
Vp=NPPi·
1.62Pc

Vp: 碳固定的价值量 ; NPPi: 土地类型的净初级生产力 ; i:
土地利用类型; Pc: 市场固定 CO2的价格。Vp: value of fixed
carbon; NPPi: net primary productivity; i: land use type; Pc:
market price of CO2.
产氧
Production
of oxygen
造林成本法[46]、工业制氧法, 影子
价格法[4546]*
Afforestation Cost Method[46],
Industrial Oxygen Generation
Method, Shadow Cost
Method[4546]*
UO= GOCO
=1.19COABy

UO: 植被年释氧价值; GO: 林分年释氧量; CO: 氧气价格; A:
植被面积; By: 植被净生产力。UO: value of oxygen released
by vegetation per year; GO: value of oxygen released by forest
per year; CO: oxygen price; A: vegetation area; By: vegetation
net productivity.

涵养水源
Water
conservation
替代工程法[47,50]、水量平衡法[48]、
影子工程法[48]*
Alternative Project Method[47,50],
Water Quantity Balance Method[48],
Shadow Project Method[48]*
V=W· C V: 坑塘蓄水价值 ; W: 坑塘蓄水量 ; C: 水库蓄水成本。V:
value of pond impoundment; W: capacity of pond; C: reservoir
water storage cost.
调节功能
Regulation
function
净化空气
Air
purification
市场价值法[48]、影子价格法[50]
Market Valuation Method[48],
Shadow Cost Method[50]
V=C·Q V: 净化空气价值; C: 治理有害物质成本; Q: 治理气体量。
V: value of air purification; C: cost of governing harmful sub-
stance; Q: gas volume.
文化功能
Culture
function


娱乐
Entertainment
旅行费用法[46,52−53]、费用支出法*、
产业关联法、消费者剩余价值法
Travel Consume Method[46,52−53],
Cost Method*, Industry Association
Method, Consumer Surplus Value
Method
Ut = t·P·N Ut: 某地区年旅游价值; t: 人均停留时间; P: 人均旅游花费;
N: 年游客总人数。Ut: tourism value of a region; t: average
residence time per person; P: travel cost per person; N: yearly
total number of visitors.
*表示后面的计算公式为该种方法的计算公式。* indicates the method from which the computational formula in the next column comes.

土地整理通过土地平整工程、农田水利工程、
田间道路工程等一系列的工程措施改变了区域景观
类型、斑块大小及廊道的连通性, 必然会影响生态
系统的营养循环、土壤形成、固氮释氧、动植物的
扩散等生态过程。在改变土地利用/覆盖的进程中,
应将景观生态设计理念融入到土地整理中, 在提高
土地综合生产力的同时, 通过提高景观生境的连通
性和景观多样性, 设计和保留生态廊道, 注重生态
系统功能的保持与提升。
土地整理的首要目标是增加耕地, 在调整土地
利用结构的同时, 项目实施可能会引起一定程度的
生态价值损失。坑塘水面及沟渠等在生态价值的构
成中尤为重要, 而这些部分又是新增耕地的主要来
源, 这正是开发与保护的矛盾所在。土地整理提出
初期, 特别注重经济效应, 对生态效益的考虑较少,
在今后的工作中应更加重视生态系统服务功能在土
第 9期 刘世梁等: 土地整理对生态系统服务影响的评价研究进展 1017


表 5 不同评价方法下土地整理项目的生态效益研究实例
Table 5 Case study of ecological benefits in land consolidation project area according to different evaluation methods
计算方法
Evaluation method
项目
Project
效益
Benefit
参考文献
Reference
调节服务功能测算
Calculation of regulation service function
重庆市长寿区木耳村土地整理项目
Land consolidation of Muer Village in Chongqing City
增加
Increase
[16]

土地生态系统服务价值系数法
Non-market value method
徐州市贾汪区土地整理项目
Land consolidation project of Jiawang County in Xuzhou City
降低
Decrease
[8]

公式计算
Formula computation
河北省南和县乡和湖北省枝江市基本农田土地整理项目
Land consolidation projects of Nanhe County in Hebei Province
and Zhijiang City in Hubei Province
增加
Increase
[12,33]
修正后的 Costanza服务价值估算模型
Corrected Costanza service value estimation model
安徽省宣城市南湖村项目
Land consolidation project of Nanhu Village of Xuancheng City,
Anhui Province
降低
Decrease
[39]
Costanza的 ESV计算公式
Ecosystem services value formula of Costanza
浙江省临安市横畈镇土地整理项目区
Land consolidation project of Lin’an County, Zhejiang Province
降低
Decrease
[22]

地整理中的重要性。上述列举的评价方法不断发展,
使土地整理的生态效益评价逐步从定性到定量过渡,
是基于土地整理的生态系统服务价值评价的重大突
破。每种评价方法在实际土地整理产生的生态效益
评价时得出的结论有时是不同的, 这就需要对比不
同方法的差异, 采取合理的评价方法, 使测算出的
生态系统服务功能价值的准确程度有所提高, 更为
科学地评价土地整理的生态效益。
土地整理在短时间内会显著改变土地利用方式
及结构, 改变景观结构、功能及过程[54−55]。土地整
理格局的差异导致整理区不同尺度上的生态服务价
值不同。其中, 土地整理具有尺度性这一特点, 因此
在土地整理实施中, 应逐步重视不同尺度上生态服
务价值的变化。
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