1.本发明涉及生态环境技术领域，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。
背景技术：2.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。
3.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。
技术实现要素：4.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。
5.一种生态系统生态产品价值测算及价值预警方法，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。
6.在其中一个实施例中，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。
7.在其中一个实施例中，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。
8.在其中一个实施例中，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。
9.在其中一个实施例中，在所述农地生态系统中，生态产品的价值测算具体包括：
10.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：
[0011][0012]
式中，vm为产品价值，元/a；ei为第i类产品产量，kg/a；pi为第i类农产品的价格，元/kg；
[0013]
或，根据农产品种植面积、单位产量及价格进行计算，公式为：
[0014]vp
＝∑si·ki
·
piꢀꢀꢀ
(a-2)
[0015]
式中，v
p
为产品价值，元/a；si为第i类农产品种植面积，km；ki为第i类农产品单位面积产量，kg/km2；pi为第i类农产品的价格，元/kg；
[0016]
或，采用统计年鉴中农产品产值进行计算；
[0017]
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：
[0018]vs
＝ps·ms
ꢀꢀꢀ
(a-3)
[0019]
式中，vs为生态能源价值，元/a；ps为生态能源单价，元/t；ms为生态能源可使用量，t；
[0020]
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；
[0021]
所述固土保肥的价值测算公式为：
[0022]vsr
＝v
sd
+v
dpa
ꢀꢀꢀ
(a-4)
[0023]vsd
＝λ
×
(q
sr
/ρ)
×cꢀꢀꢀ
(a-5)
[0024][0025]
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；ci为土壤中氮、磷等营养物质的纯含量；pi为土壤种营养元素的市场价格，元/t；
[0026]
其中，土壤保持量q
sr
的计算公式为：
[0027]qsr
＝r
×k×
l
×
s(1-c
×
p)
ꢀꢀꢀ
(a-7)
[0028]
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；
[0029]
所述气候调节的价值测算公式为：
[0030]et1
＝e
pt
×
peꢀꢀꢀ
(a-8)
[0031][0032]
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；pe为当地电价，元/kw
·
h；eppi为i类植被单位面积蒸腾消耗热量，kj
·
m-2
d-1
；si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；
[0033]
所述空气净化的价值测算通过实物量进行测算，公式为：
[0034][0035]
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；ci为第i类大气污染物的治理成本，元/t；
[0036]
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：
[0037][0038]
式中，q
ap
为大气污染物排放总量，kg/a；qi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；
[0039]
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：
[0040][0041]
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；ai为第i类农作物种植面积，km2；
[0042]
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：
[0043][0044]
式中，v
cf
为固碳价值，元/a；q
co2
为固碳总量，t
·
co2/a；cc为碳价格，元/t；
[0045]
其中，固碳总量通过净生态系统生产力量化得到，公式为：
[0046][0047]
式中，q
tco2
为固碳量，t
·
co2/a；m
co2
/mc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；
[0048]
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：
[0049]
nep＝npp-rs
ꢀꢀꢀ
(a-15)
[0050]
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；
[0051]
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：
[0052][0053]
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，m
c6
/m
c6h10o5
为干物质转化为c的系数，为72/162；
[0054]
或，通过固碳速率法计算得到固碳价值，公式为：
[0055][0056]
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；sf为区域系统面积，ha；cc为碳价格，元/t；
[0057]
所述释氧的价值测算公式为：
[0058]vop
＝q
op
×co
ꢀꢀꢀ
(a-18)
[0059][0060]
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，co为工业制氧价格，元/t；m
o2
/m
co2
为co2转化为o2的系数，为32/44；q
co2
为生态系统固碳量，t
·
c/a；
[0061]
所述水源涵养的价值测算公式为：
[0062]vws
＝(w
1-w0)
×
pb×
a1ꢀꢀꢀ
(a-20)
[0063]
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；pw为当地水价，元/m3；a1为植被覆盖面积，km2；
[0064]
所述观光农业的价值测算公式为：
[0065][0066]
tcj＝tj×
wj+cjꢀꢀꢀ
(a-22)
[0067]cj
＝c
tc,j
+c
lf,j
+c
ef,j
ꢀꢀꢀ
(a-23)
[0068]
式中，vr表示被核算地点的休闲旅游价值；nj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；tj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；wj表示来自j地的游客的当地平均工资；cj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
；
[0069]
所述科研文化的价值测算公式为：
[0070]vk
＝v
k1
+v
k2
ꢀꢀꢀ
(a-24)
[0071]vk1
＝nk·
pkꢀꢀꢀ
(a-25)
[0072]
式中，vk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；nk为进行林地科研教育出版的书籍数量；pk为出版书籍的平均售价。
[0073]
在其中一个实施例中，在所述林地生态系统中，生态产品的价值测算具体包括：
[0074]
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；
[0075]
所述水源涵养的价值测算公式为：
[0076]vwr
＝q
wr
×cwe
ꢀꢀꢀ
(b-1)
[0077]
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；
[0078]
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：
[0079][0080]ri
＝pi×ai
ꢀꢀꢀ
(b-3)
[0081]
式中，q
wr
为水源涵养量，m3/a；pi为产流降雨量，mm/a，ri为地表径流量，mm/a，eti为蒸散发量，mm/a；ai为i类生态系统的面积，m2；i为生态系统类型，n为生态系统类型总数；pi为第i类生态系统的年产流降水量，单位：mm/a；ai为第i类生态系统的平均地表径流系数；
[0082]
在采用水量供给时，公式为：
[0083]qwr
＝(uq
w-tqw)+(lq
w-eqw)
×
(1-δ)
ꢀꢀꢀ
(b-4)
[0084]
式中，q
wr
为水源涵养量，m3/a；uqw为核算区内的用水量，tqw为跨流域净调水量，lqw为区域出境水量，m3/a，eqw为区域入境水量，m3/a；δ为区域产流径流系数；
[0085]
所述洪水调蓄的价值测算公式为：
[0086]vvc
＝c
vc
·cwe
ꢀꢀꢀ
(b-5)
[0087][0088]
式中，v
vc
为洪水调蓄价值，元/a；c
we
为水库单位库容的工程造价及维护成本，元/m3；c
vc
为植被洪水调蓄量，m3/a；ph为大暴雨产流降雨量，mm；r
fi
为第i种生态系统产生的地表径流量，mm；s
iv
为第i种自然植被生态系统的面积，km2；i为自然植被生态系统类型，i＝1，2，
…
，n；
[0089]
所述气候调节的价值测算，采用农地生态系统的气候调节的价值测算方法进行计算，或，采用蒸散量法进行计算，公式为：
[0090]vs
＝es×
ls×
pe/αsꢀꢀꢀ
(b-8)
[0091]
式中，vs为林地系统大气调节价值，元/a；es为林地蒸散量，kw
·
h/a，ls为蒸发耗热系数，pe为当地电价，元/kw
·
h；αs为空调能效比；
[0092]
所述固碳的价值测算公式为：
[0093][0094]
式中，vq为森林固碳的价值量，元；nppj为第j类森林类型的净初级生产力，t/km2；
pc为市场固定co2的价格，元/t；
[0095]
所述生物多样性的价值测算公式为：
[0096]vb
＝ib×ab
ꢀꢀꢀ
(b-10)
[0097]
式中，vb为生物多样性价值，元/a；ib为生物多样性保护价值当量，元/hm2；ab为林地总面积，hm2；
[0098]
所述物种保育的价值测算公式为：
[0099]vb
＝gb×
sbꢀꢀꢀ
(b-11)
[0100][0101]
式中，vb生物多样性价值，元/a；sb生为单位面积物种保育价值，元/ha
·
a-1
；gb物种保育的实物量；em区域内物种m的濒危分值；bn区域内物种n的特有值；or区域内物种r的古树年龄指数；x为计算濒危指数物种数量；y为计算特有种指数物种数量；z为计算古树年龄指数物种数量；ab为群落面积，ha；
[0102]
所述营养累积的价值测算公式为：
[0103]vl
＝a
l
·nij
·bj
·mn
/an+a
l
·
p
ij
·bj
·mp
/a
p
+a
l
·kij
·bj
·
mk/akꢀꢀꢀ
(b-13)
[0104]
式中，v
l
为森林累积营养物质价值，元；a
l
为林地面积，km2；n
ij
、p
ij
、k
ij
分别为j类树种为氮磷钾元素的含量；bj为林地j类树种的年产量，t/km2；mn、m
p
、mk分别为磷酸二铵和氯化钾的市场价格，元/t；an、a
p
、ak分别为磷酸二铵和氯化钾化肥中含氮、磷、钾的比例；
[0105]
所述病虫害防治的价值测算公式为：
[0106]vq
＝q
p
×
p
p
ꢀꢀꢀ
(b-14)
[0107]
式中，vq为病虫害防治价值，元/a；q
p
为林地病虫害自愈的天然林面积，km2；p
p
为林地病虫害防治的成本，元/km2；
[0108]
所述森林游憩的价值测算采用农地生态系统中的观光农业的价值测算方法进行测算，或，采用旅行停留时间进行计算，公式为：
[0109]vt
＝t
·
p
t
·nt
ꢀꢀꢀ
(b-15)
[0110]
式中，v
t
为森林旅游价值，元/a；t为人均停留时间，天；p
t
为人均旅游花费，元/人
·
天；n
t
为年游客总人数，人；
[0111]
所述景观价值的价值测算公式为：
[0112]va
＝aa×
paꢀꢀꢀ
(b-16)
[0113]
式中，va为景观价值，元/a；aa为受益总面积，km2；pa为由生态系统带来的单位面积溢价，元/km2·
a-1
。
[0114]
在其中一个实施例中，在所述湿地生态系统中，生态产品的价值测算具体包括：
[0115]
所述水产品、固碳、释氧、生物多样性、休闲游憩和景观价值的价值测算方法，分别采用农地生态系统中的农产品、固碳、释氧、生物多样性、观光农业和景观价值的价值测算方法；
[0116]
所述资源的价值测算采用水量价值法进行计算，公式为：
[0117]vw
＝∑wi×fi
ꢀꢀꢀ
(c-1)
[0118]
式中，vw为水资源价值总量，元/a；wi为各类用水数量，m3；fi为各类用水单价，元/m3；
[0119]
所述生态能源的价值测算公式为：
[0120]vd
＝qd×
pdꢀꢀꢀ
(c-2)
[0121]
式中，vd为生态能源价值，元/a；qd为水力发电量，kw
·
h；pd为市场电价，元/kw
·
h；
[0122]
所述水道航运的价值测算公式为：
[0123]vh
＝eh×dh
+qh×
phꢀꢀꢀ
(c-3)
[0124]
式中，vh为水运价值，元；eh为航道水路运输货物周转量，t/km；dh为货物运输单价，元/(t/km)；qh为旅客周转量，人
·
km；ph为旅客运输单价，元/(人
·
km)；
[0125]
所述水质净化的价值测算公式为：
[0126][0127]
式中，vw为湿地水质净化的价值，元/a；q
wpi
为第i类水污染物的净化量，t/a；ci为第i类水污染物的单位治理成本，元/t；i为研究区第i类水体污染物类别，i＝1，2，
…
，n；
[0128]
其中，若污染物排放量未超过地表水水域环境功能标准限值，则采用污染物排放量核算实物量，公式为：
[0129][0130]
式中，q
wp
为水体污染物净化量，kg/a；pi为i类污染物排放量，kg/a；i为污染物类别，i＝1，2，
…
，n；
[0131]
其中，若污染物排放量超过地表水水域环境功能标准限值，根据生态系统的自净能力核算污染实物量：
[0132][0133]
式中，q
wp
为污染物净化总量，kg；p
ij
为某种生态系统单位面积污染物净化量，kg/km2；ai为生态系统面积，km2；i为生态系统类型的数量，i＝1，2，
…
，m；j为污染物类别，j＝1，2，
…
，n；
[0134]
所述防洪蓄水的价值测算公式为：
[0135]vfm
＝c
fm
×
0.35
×cwe
ꢀꢀꢀ
(c-7)
[0136]
式中，v
fm
为生态系统蓄水调节价值，元/a；c
fm
为区域水库库容量，m3/a；c
we
为水库单位库容的工程造价及维护成本，元/m3；
[0137]
所述气候调节的价值测算公式为：
[0138]vt
＝e
we
×
peꢀꢀꢀ
(c-8)
[0139]ewe
＝ew×q×
103/(3600)+ew×yꢀꢀꢀ
(c-9)
[0140]
式中，v
t
为生态系统气候调节的价值，元/a；e
we
为生态系统调节温度或湿度消耗的总能量，kw
·
h/a；pe为当地电价，元/kw
·
h；ew为蒸发量，m3；q为挥发潜热，即蒸发1克水所需要的热量，j/g；y为加湿器将1m3水转化为蒸汽的耗电量，kw
·
h，仅计算湿度小于45％时的增湿功能；
[0141]
所述地下水补给的价值测算公式为：
[0142]vb
＝ad
×ab
×
pbꢀꢀꢀ
(c-10)
[0143]
式中，vb为湿地地下水补给价值，元；ad为地下水补给模数，m3/hm2；ab为湿地面积，km2；pb为当地水价，元/m3；
[0144]
所述科研文化的价值测算采用林地生态系统中的科研文化价值测算方法，或，通过单位面积湿地生态系统教育科研价值的平均值计算得到湿地科研文化价值，公式为：
[0145]vx
＝a
x
×
p
x
ꢀꢀꢀ
(c-11)
[0146]
式中，v
x
为湿地教育科研价值，元/a；a
x
为湿地面积，hm2；p
x
为单位面积湿地教育科研价值，元/hm2。
[0147]
在其中一个实施例中，所述预设价值阈值，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，具体包括：预设二级指标对应的生产产品的价值阈值，并获取生产产品的价值测算结果；根据所述生产产品的价值测算结果与价值阈值之间的关系，对生产产品对应生态系统进行价值预警，所述价值预警包括三个等级，分别为初级预警、中级预警和高级预警；其中，在生态系统中10％以下的生产产品低于价值阈值时，进行初级预警；在生态系统中10％-50％的生产产品低于价值阈值时，进行中级预警；在生态系统中50％以上的生产产品低于价值阈值时，进行高级预警。
[0148]
相比于现有技术，本发明的优点及有益效果在于：通过区域的地形地貌特征，构建生态产品的价值测算指标体系，包括有农地、林地和湿地三个生态系统，生态系统对应有供给产品、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，且二级指标对应一类生态产品；确定测算时段，基于基础地理、遥感反演、实时监测、实地调查等法式，获取测算时段内生态产品对应的数据信息；根据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，根据生态系统对应生态产品的价值测算结果，与预设阈值之间的关系，对生态系统的状态进行价值预警，实现了对生态产品规范且统一的价值测算，提高了测算的精度和可靠性，且能够根据测算结果进行价值预警，便于进行生态补偿，提高生态补偿资金使用效率，有利于生态系统的长久稳定发展。
附图说明
[0149]
图1为一个实施例中一种生态系统生态产品价值测算及价值预警方法的流程示意图。
具体实施方式
[0150]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0151]
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种生态系统生态产品价值测算及价值预警方法，包括以下步骤：
[0152]
步骤s101，根据区域地形地貌特征，构建生态产品价值测算指标体系，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。
[0153]
具体地，在进行生态产品价值测算指标体系时，本发明主要采用农地生态系统、林
地生态系统和湿地生态系统三个生态系统的生态产品进行测算，每个生态系统的均对应有三个一级指标，分别为供给产品、调节产品和文旅产品，一级指标下对应有若干二级指标，二级指标对应一类生产产品，实现二级指标与生态产品的一一对应。当然，在不存在农地、林地或湿地中任意一个时，可以取消对应生态系统的价值测算指标；反之在存在其余生态系统，例如草原生态系统时，可以增添对应的价值测算指标。
[0154]
例如，在对重庆市的生态系统生态产品进行价值测算时，基于重庆市的地形地貌特征，确定农-林-湿生态系统、对应的一级指标和二级指标，构建生态产品的价值测算指标体系，如表1所示。
[0155]
其中，在农地生态系统中，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。
[0156]
表1农-林-湿区域生态系统生态产品价值测算指标体系
[0157]
[0158]
[0159][0160]
步骤s102，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。
[0161]
具体地，在进行生态产品价值核算之前，确定测算时段，并通过基础地理、遥感反演、实时监测、统计数据、实地调查和参考文献等方式，获取测算时段内生态产品的数据信息。采用多种方式获取数据，也便于对数据进行核对，从而提高生态产品价值测算结果的精度。
[0162]
步骤s103，根据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。
[0163]
具体地，根据生态产品的产品价值、调节服务价值和文化服务价值，选取对应的市场价值法、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，通过统一规范的方法对生态产品进行价值测算，提高了生态产品价值测算的可靠性和准确性，便于根据价值测算结果对生态系统进行生态补偿。
[0164]
其中，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。
[0165]
在农地生态系统中，根据二级指标进行生态产品的价值测算时：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；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；观光农业采用旅行费用法进行价值测算。
[0166]
其中，(1)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：
[0167][0168]
式中，vm为产品价值，元/a；ei为第i类产品产量，kg/a；pi为第i类农产品的价格，元/kg；
[0169]
或，根据农产品种植面积、单位产量及价格进行计算，公式为：
[0170]vp
＝∑si·ki
·
piꢀꢀꢀ
(a-2)
[0171]
式中，v
p
为产品价值，元/a；si为第i类农产品种植面积，km；ki为第i类农产品单位面积产量，kg/km2；pi为第i类农产品的价格，元/kg；
[0172]
或，采用统计年鉴中农产品产值进行计算；
[0173]
(2)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：
[0174]vs
＝ps·ms
ꢀꢀꢀ
(a-3)
[0175]
式中，vs为生态能源价值，元/a；ps为生态能源单价，元/t；ms为生态能源可使用量，t；
[0176]
(3)观赏产品的价值测算方法与农产品价值测算方法相同；
[0177]
(4)固土保肥的价值测算公式为：
[0178]vsr
＝v
sd
+v
dpa
ꢀꢀꢀ
(a-4)
[0179]vsd
＝λ
×
(q
sr
/ρ)
×cꢀꢀꢀ
(a-5)
[0180][0181]
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；ci为土壤中氮、磷等营养物质的纯含量；pi为土壤种营养元素的市场价格，元/t；
[0182]
其中，土壤保持量q
sr
的计算公式为：
[0183]qsr
＝r
×k×
l
×
s(1-c
×
p)
ꢀꢀꢀ
(a-7)
[0184]
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；
[0185]
(5)气候调节的价值测算公式为：
[0186]et1
＝e
pt
×
peꢀꢀꢀ
(a-8)
[0187][0188]
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；pe为当地电价，元/kw
·
h；eppi为i类植被单位面积蒸腾消耗热量，kj
·
m-2
d-1
；si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；
[0189]
(6)空气净化的价值测算通过实物量进行测算，公式为：
[0190][0191]
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；ci为第i类大气污染物的治理成本，元/t；
[0192]
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：
[0193][0194]
式中，q
ap
为大气污染物排放总量，kg/a；qi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；
[0195]
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：
[0196][0197]
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；ai为第i类农作物种植面积，km2；
[0198]
(7)固碳价值的测算，采用净生态系统生产力计算得到，公式为：
[0199][0200]
式中，v
cf
为固碳价值，元/a；q
co2
为固碳总量，t
·
co2/a；cc为碳价格，元/t；
[0201]
其中，固碳总量通过净生态系统生产力量化得到，公式为：
[0202][0203]
式中，q
tco2
为固碳量，t
·
co2/a；m
co2
/mc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；
[0204]
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：
[0205]
nep＝npp-rs
ꢀꢀꢀ
(a-15)
[0206]
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；
[0207]
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：
[0208][0209]
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，m
c6
/m
c6h10o5
为干物质转化为c的系数，为72/162；
[0210]
或，通过固碳速率法计算得到固碳价值，公式为：
[0211][0212]
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；sf为区域系统面积，ha；cc为碳价格，元/t；
[0213]
(8)释氧的价值测算公式为：
[0214]vop
＝q
op
×co
ꢀꢀꢀ
(a-18)
[0215][0216]
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，co为工业制氧价格，元/t；m
o2
/m
co2
为co2转化为o2的系数，为32/44；q
co2
为生态系统固碳量，t
·
c/a；
[0217]
(9)水源涵养的价值测算公式为：
[0218]vws
＝(w
1-w0)
×
pb×
a1ꢀꢀꢀ
(a-20)
[0219]
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；pw为当地水价，元/m3；a1为植被覆盖面积，km2；
[0220]
(10)观光农业的价值测算公式为：
[0221][0222]
tcj＝tj×
wj+cjꢀꢀꢀ
(a-22)
[0223]cj
＝c
tc,j
+c
lf,j
+c
ef,j
ꢀꢀꢀ
(a-23)
[0224]
式中，vr表示被核算地点的休闲旅游价值；nj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(区域按距离核算地点的距离划同心圆，如省内、省外等)；t
cj
表示来自j地的游客的平均旅行成本；tj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；wj表示来自j地的游客的当地平均工资；cj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
。
[0225]
(11)科研文化的价值测算公式为：
[0226]vk
＝v
k1
+v
k2
ꢀꢀꢀ
(a-24)
[0227]vk1
＝nk·
pkꢀꢀꢀ
(a-25)
[0228]
式中，vk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(例如视频等)产值；nk为进行林地科研教育出版的书籍数量；pk为出版书籍的平均售价。
[0229]
在林地生态系统中，根据二级指标进行生态产品的价值测算时：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；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；洪水调蓄采用影子工程法进行价值测算；物种保育采用保育价值法进行价值测算；森林游憩采用旅行费用法进行价值测算；景观价值采用享乐价格法进行价值测算。
[0230]
其中，(1)林产品、(2)生态能源、(3)土壤保持、(4)释氧、(5)空气净化和(6)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；
[0231]
(7)水源涵养的价值测算公式为：
[0232]vwr
＝q
wr
×cwe
ꢀꢀꢀ
(b-1)
[0233]
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，当交易市场未建立时，以水库建设的工程及维护成本或水资源影子价格(元/m3)替代；
[0234]
其中，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：
[0235][0236]ri
＝pi×ai
ꢀꢀꢀ
(b-3)
[0237]
式中，q
wr
为水源涵养量，m3/a；pi为产流降雨量，mm/a，ri为地表径流量，mm/a，eti为蒸散发量，mm/a；ai为i类生态系统的面积，m2；i为生态系统类型，n为生态系统类型总数；pi为第i类生态系统的年产流降水量，单位：mm/a；ai为第i类生态系统的平均地表径流系数；
[0238]
在采用水量供给时，公式为：
[0239]qwr
＝(uq
w-tqw)+(lq
w-eqw)
×
(1-δ)
ꢀꢀꢀ
(b-4)
[0240]
式中，q
wr
为水源涵养量，m3/a；uqw为核算区内的用水量(包括工业、生活用水量)，tqw为跨流域净调水量，lqw为区域出境水量，m3/a，eqw为区域入境水量，m3/a；δ为区域产流径流系数；
[0241]
(8)洪水调蓄的价值测算公式为：
[0242]vvc
＝c
vc
·cwe
ꢀꢀꢀ
(b-5)
[0243][0244]
式中，v
vc
为洪水调蓄价值，元/a；c
we
为水库单位库容的工程造价及维护成本，元/m3；c
vc
为植被洪水调蓄量，m3/a；ph为大暴雨产流降雨量，mm；r
fi
为第i种生态系统产生的地表径流量，mm；s
iv
为第i种自然植被生态系统的面积，km2；i为自然植被生态系统类型，i＝1，2，
…
，n；
[0245]
(9)气候调节的价值测算，采用农地生态系统的气候调节的价值测算方法进行计算，或，采用蒸散量法进行计算，公式为：
[0246]vs
＝es×
ls×
pe/αsꢀꢀꢀ
(b-8)
[0247]
式中，vs为林地系统大气调节价值，元/a；es为林地蒸散量，kw
·
h/a，ls为蒸发耗热系数，pe为当地电价，元/kw
·
h；αs为空调能效比；
[0248]
(10)固碳的价值测算公式为：
[0249][0250]
式中，vq为森林固碳的价值量，元；nppj为第j类森林类型的净初级生产力，t/km2；pc为市场固定co2的价格，元/t；
[0251]
(11)生物多样性的价值测算公式为：
[0252]vb
＝ib×ab
ꢀꢀꢀ
(b-10)
[0253]
式中，vb为生物多样性价值，元/a；ib为生物多样性保护价值当量，元/hm2；ab为林地总面积，hm2；
[0254]
(12)物种保育的价值测算公式为：
[0255]vb
＝gb×
sbꢀꢀꢀ
(b-11)
[0256][0257]
式中，vb生物多样性价值，元/a；sb生为单位面积物种保育价值，元/ha
·
a-1
；gb物种保育的实物量；em区域内物种m的濒危分值；bn区域内物种n的特有值；or区域内物种r的古树年龄指数；x为计算濒危指数物种数量；y为计算特有种指数物种数量；z为计算古树年龄指数物种数量；ab为群落面积，ha；
[0258]
(13)营养累积的价值测算公式为：
[0259]vl
＝a
l
·nij
·bj
·mn
/an+a
l
·
p
ij
·bj
·mp
/a
p
+a
l
·kij
·bj
·
mk/akꢀꢀꢀ
(b-13)
[0260]
式中，v
l
为森林累积营养物质价值，元；a
l
为林地面积，km2；n
ij
、p
ij
、k
ij
分别为j类树种为氮磷钾元素的含量；bj为林地j类树种的年产量，t/km2；mn、m
p
、mk分别为磷酸二铵和氯化钾的市场价格，元/t；an、a
p
、ak分别为磷酸二铵和氯化钾化肥中含氮、磷、钾的比例；
[0261]
(14)病虫害防治的价值测算公式为：
[0262]vq
＝q
p
×
p
p
ꢀꢀꢀ
(b-14)
[0263]
式中，vq为病虫害防治价值，元/a；q
p
为林地病虫害自愈的天然林面积，km2；p
p
为林地病虫害防治的成本，元/km2；
[0264]
(15)森林游憩的价值测算采用农地生态系统中的观光农业的价值测算方法进行测算，或，采用旅行停留时间进行计算，公式为：
[0265]vt
＝t
·
p
t
·nt
ꢀꢀꢀ
(b-15)
[0266]
式中，v
t
为森林旅游价值，元/a；t为人均停留时间，天；p
t
为人均旅游花费，元/人
·
天；n
t
为年游客总人数，人；
[0267]
(16)景观价值的价值测算公式为：
[0268]va
＝aa×
paꢀꢀꢀ
(b-16)
[0269]
式中，va为景观价值，元/a；aa为受益总面积，km2；pa为由生态系统带来的单位面积溢价，元/km2·
a-1
。
[0270]
在湿地生态系统中，根据二级指标进行生态产品的价值测算时：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；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；防洪蓄水采用影子工程法进行价值测算；休闲游憩采用旅行费用法进行价值测算；景观价值采用享乐价格法进行价值测算。
[0271]
其中，(1)水产品、(2)固碳、(3)释氧、(4)生物多样性、(5)休闲游憩和(6)景观价值的价值测算方法，分别采用农地生态系统中的农产品、固碳、释氧、生物多样性、观光农业和景观价值的价值测算方法；
[0272]
(7)水资源的价值测算采用水量价值法进行计算，公式为：
[0273]vw
＝∑wi×fi
ꢀꢀꢀ
(c-1)
[0274]
式中，vw为水资源价值总量，元/a；wi为各类用水数量(包括生活用水、工业用水、农业用水等)，m3；fi为各类用水单价，元/m3；
[0275]
(8)生态能源的价值测算公式为：
[0276]vd
＝qd×
pdꢀꢀꢀ
(c-2)
[0277]
式中，vd为生态能源价值，元/a；qd为水力发电量，kw
·
h；pd为市场电价，元/kw
·
h；
[0278]
(9)水道航运的价值测算公式为：
[0279]vh
＝eh×dh
+qh×
phꢀꢀꢀ
(c-3)
[0280]
式中，vh为水运(货物运输和旅客运输)价值，元；eh为航道水路运输货物周转量，t/km；dh为货物运输单价，元/(t/km)；qh为旅客周转量，人
·
km；ph为旅客运输单价，元/(人
·
km)；
[0281]
(10)水质净化的价值测算公式为：
[0282][0283]
式中，vw为湿地水质净化的价值，元/a；q
wpi
为第i类水污染物的净化量，t/a；ci为第i类水污染物的单位治理成本，元/t；i为研究区第i类水体污染物类别，i＝1，2，
…
，n；
[0284]
其中，若污染物排放量未超过地表水水域环境功能标准限值，则采用污染物排放量核算实物量，公式为：
[0285][0286]
式中，q
wp
为水体污染物净化量，kg/a；pi为i类污染物排放量(包括总氮、总磷、cod等)，kg/a；i为污染物类别，i＝1，2，
…
，n；
[0287]
其中，若污染物排放量超过地表水水域环境功能标准限值，根据生态系统的自净能力核算污染实物量：
[0288][0289]
式中，q
wp
为污染物净化总量，kg；p
ij
为某种生态系统单位面积污染物净化量，kg/km2；ai为生态系统面积，km2；i为生态系统类型的数量，i＝1，2，
…
，m；j为污染物类别，j＝1，2，
…
，n；
[0290]
(11)防洪蓄水的价值测算公式为：
[0291]vfm
＝c
fm
×
0.35
×cwe
ꢀꢀꢀ
(c-7)
[0292]
式中，v
fm
为生态系统蓄水调节价值，元/a；c
fm
为区域水库库容量，m3/a；c
we
为水库
单位库容的工程造价及维护成本，元/m3；
[0293]
(12)气候调节的价值测算公式为：
[0294]vt
＝e
we
×
peꢀꢀꢀ
(c-8)
[0295]ewe
＝ew×q×
103/(3600)+ew×yꢀꢀꢀ
(c-9)
[0296]
式中，v
t
为生态系统气候调节的价值，元/a；e
we
为生态系统调节温度或湿度消耗的总能量，kw
·
h/a；pe为当地电价，元/kw
·
h；ew为蒸发量，m3；q为挥发潜热，即蒸发1克水所需要的热量，j/g；y为加湿器将1m3水转化为蒸汽的耗电量，kw
·
h，仅计算湿度小于45％时的增湿功能；
[0297]
(13)地下水补给的价值测算公式为：
[0298]vb
＝ad
×ab
×
pbꢀꢀꢀ
(c-10)
[0299]
式中，vb为湿地地下水补给价值，元；ad为地下水补给模数，m3/hm2；ab为湿地面积，km2；pb为当地水价，元/m3；
[0300]
(14)科研文化的价值测算采用林地生态系统中的科研文化价值测算方法，或，通过单位面积湿地生态系统教育科研价值的平均值计算得到湿地科研文化价值，公式为：
[0301]vx
＝a
x
×
p
x
ꢀꢀꢀ
(c-11)
[0302]
式中，v
x
为湿地教育科研价值，元/a；a
x
为湿地面积，hm2；p
x
为单位面积湿地教育科研价值，元/hm2。
[0303]
步骤s104，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。
[0304]
具体地，预设价值阈值，根据生态系统中每个生产产品的价值测算结果，与价值阈值之间的关系，确定生态系统中的发展是否存在异常，在存在异常时，能够对生态系统的状态进行价值预警，便于对异常状态进行及时处理，使得生态系统能够进行长久稳定的发展。
[0305]
其中，预设二级指标对应的生产产品的价值阈值，并获取生产产品的价值测算结果；根据生产产品的价值测算结果与价值阈值之间的关系，对生产产品对应生态系统进行价值预警，价值预警包括三个等级，分别为初级预警、中级预警和高级预警；其中，在生态系统中10％以下的生产产品低于价值阈值时，进行初级预警；在生态系统中10％-50％的生产产品低于价值阈值时，进行中级预警；在生态系统中50％以上的生产产品低于价值阈值时，进行高级预警。
[0306]
具体地，在进行价值阈值设置时，可以通过近几年的价值测算结果，进行设置，例如2019-2021年农产品价值测算结果分别为：1亿元、1.5亿元和2亿元，则对应的预设阈值可以设置为1.5亿元，判断今年农产品的价值测算结果是否小于1.5亿元。同时，结合农地生态系统生态产品的价值测算结果，综合判断是否需要进行价值预警以及预警等级。基于上述预警方法，能够在生态系统出现价值异常时，分级别进行价值预警，以便工作人员能够及时对价值异常进行处理，确保生态系统处于正常状态，有利于生态系统的长久稳定发展。
[0307]
在本实施例中，通过区域的地形地貌特征，构建生态产品的价值测算指标体系，包括有农地、林地和湿地三个生态系统，生态系统对应有供给产品、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，且二级指标对应一类生态产品；确定测算时段，基于基础地理、遥感反演、实时监测、实地调查等法式，获取测算时段内生态产品对应的数据信息；根据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，根据生态系统对应生态产品的价值测算结果，与预设阈值之间的关系，对生态系统的状态进行价值预警，实现了对生态产品规范且统一的价值测算，提高了测算的精度和可靠性，且能够根据测算结果进行价值预警，便于进行生态补偿，提高生态补偿资金使用效率，有利于生态系统的长久稳定发展。
[0308]
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
技术特征：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-2
d-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
＝(w
1-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
i
×
a
i (b-3)式中，q
wr
为水源涵养量，m3/a；p
i
为产流降雨量，mm/a，r
i
为地表径流量，mm/a，et
i
为蒸散发量，mm/a；a
i
为i类生态系统的面积，m2；i为生态系统类型，n为生态系统类型总数；p
i
为第i类生态系统的年产流降水量，单位：mm/a；a
i
为第i类生态系统的平均地表径流系数；在采用水量供给时，公式为：
q
wr
＝(uq
w-tq
w
)+(lq
w-eq
w
)
×
(1-δ) (b-4)式中，q
wr
为水源涵养量，m3/a；uq
w
为核算区内的用水量，tq
w
为跨流域净调水量，lq
w
为区域出境水量，m3/a，eq
w
为区域入境水量，m3/a；δ为区域产流径流系数；所述洪水调蓄的价值测算公式为：v
vc
＝c
vc
·
c
we (b-5)式中，v
vc
为洪水调蓄价值，元/a；c
we
为水库单位库容的工程造价及维护成本，元/m3；c
vc
为植被洪水调蓄量，m3/a；p
h
为大暴雨产流降雨量，mm；r
fi
为第i种生态系统产生的地表径流量，mm；s
iv
为第i种自然植被生态系统的面积，km2；i为自然植被生态系统类型，i＝1，2，
…
，n；所述气候调节的价值测算，采用农地生态系统的气候调节的价值测算方法进行计算，或采用蒸散量法进行计算，公式为：v
s
＝e
s
×
l
s
×
p
e
/α
s (b-8)式中，v
s
为林地系统大气调节价值，元/a；e
s
为林地蒸散量，kw
·
h/a，l
s
为蒸发耗热系数，pe为当地电价，元/kw
·
h；α
s
为空调能效比；所述固碳的价值测算公式为：式中，v
q
为森林固碳的价值量，元；npp
j
为第j类森林类型的净初级生产力，t/km2；p
c
为市场固定co2的价格，元/t；所述生物多样性的价值测算公式为：v
b
＝i
b
×
a
b (b-10)式中，v
b
为生物多样性价值，元/a；i
b
为生物多样性保护价值当量，元/hm2；a
b
为林地总面积，hm2；所述物种保育的价值测算公式为：v
b
＝g
b
×
s
b (b-11)式中，v
b
生物多样性价值，元/a；s
b
生为单位面积物种保育价值，元/ha
·
a-1
；g
b
物种保育的实物量；e
m
区域内物种m的濒危分值；b
n
区域内物种n的特有值；o
r
区域内物种r的古树年龄指数；x为计算濒危指数物种数量；y为计算特有种指数物种数量；z为计算古树年龄指数物种数量；a
b
为群落面积，ha；所述营养累积的价值测算公式为：v
l
＝a
l
·
n
ij
·
b
j
·
m
n
/a
n
+a
l
·
p
ij
·
b
j
·
m
p
/a
p
+a
l
·
k
ij
·
b
j
·
m
k
/a
k (b-13)式中，v
l
为森林累积营养物质价值，元；a
l
为林地面积，km2；n
ij
、p
ij
、k
ij
分别为j类树种为氮磷钾元素的含量；b
j
为林地j类树种的年产量，t/km2；m
n
、m
p
、m
k
分别为磷酸二铵和氯化钾的市场价格，元/t；a
n
、a
p
、a
k
分别为磷酸二铵和氯化钾化肥中含氮、磷、钾的比例；所述病虫害防治的价值测算公式为：
v
q
＝q
p
×
p
p (b-14)式中，v
q
为病虫害防治价值，元/a；q
p
为林地病虫害自愈的天然林面积，km2；p
p
为林地病虫害防治的成本，元/km2；所述森林游憩的价值测算采用农地生态系统中的观光农业的价值测算方法进行测算，或，采用旅行停留时间进行计算，公式为：v
t
＝t
·
p
t
·
n
t (b-15)式中，v
t
为森林旅游价值，元/a；t为人均停留时间，天；p
t
为人均旅游花费，元/人
·
天；n
t
为年游客总人数，人；所述景观价值的价值测算公式为：v
a
＝a
a
×
p
a (b-16)式中，v
a
为景观价值，元/a；a
a
为受益总面积，km2；p
a
为由生态系统带来的单位面积溢价，元/km2·
a-1
。7.根据权利要求6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，在所述湿地生态系统中，生态产品的价值测算具体包括：所述水产品、固碳、释氧、生物多样性、休闲游憩和景观价值的价值测算方法，分别采用农地生态系统中的农产品、固碳、释氧、生物多样性、观光农业和景观价值的价值测算方法；所述资源的价值测算采用水量价值法进行计算，公式为：v
w
＝∑w
i
×
f
i (c-1)式中，v
w
为水资源价值总量，元/a；w
i
为各类用水数量，m3；f
i
为各类用水单价，元/m3；所述生态能源的价值测算公式为：v
d
＝q
d
×
p
d (c-2)式中，v
d
为生态能源价值，元/a；q
d
为水力发电量，kw
·
h；p
d
为市场电价，元/kw
·
h；所述水道航运的价值测算公式为：v
h
＝e
h
×
d
h
+q
h
×
p
h (c-3)式中，v
h
为水运价值，元；e
h
为航道水路运输货物周转量，t/km；d
h
为货物运输单价，元/(t/km)；q
h
为旅客周转量，人
·
km；p
h
为旅客运输单价，元/(人
·
km)；所述水质净化的价值测算公式为：式中，v
w
为湿地水质净化的价值，元/a；q
wpi
为第i类水污染物的净化量，t/a；c
i
为第i类水污染物的单位治理成本，元/t；i为研究区第i类水体污染物类别，i＝1，2，
…
，n；其中，若污染物排放量未超过地表水水域环境功能标准限值，则采用污染物排放量核算实物量，公式为：式中，q
wp
为水体污染物净化量，kg/a；p
i
为i类污染物排放量，kg/a；i为污染物类别，i＝1，2，
…
，n；其中，若污染物排放量超过地表水水域环境功能标准限值，根据生态系统的自净能力核算污染实物量：
式中，q
wp
为污染物净化总量，kg；p
ij
为某种生态系统单位面积污染物净化量，kg/km2；a
i
为生态系统面积，km2；i为生态系统类型的数量，i＝1，2，
…
，m；j为污染物类别，j＝1，2，
…
，n；所述防洪蓄水的价值测算公式为：v
fm
＝c
fm
×
0.35
×
c
we (c-7)式中，v
fm
为生态系统蓄水调节价值，元/a；c
fm
为区域水库库容量，m3/a；c
we
为水库单位库容的工程造价及维护成本，元/m3；所述气候调节的价值测算公式为：v
t
＝e
we
×
p
e (c-8)e
we
＝e
w
×
q
×
103/(3600)+e
w
×
y (c-9)式中，v
t
为生态系统气候调节的价值，元/a；e
we
为生态系统调节温度或湿度消耗的总能量，kw
·
h/a；p
e
为当地电价，元/kw
·
h；e
w
为蒸发量，m3；q为挥发潜热，即蒸发1克水所需要的热量，j/g；y为加湿器将1m3水转化为蒸汽的耗电量，kw
·
h，仅计算湿度小于45％时的增湿功能；所述地下水补给的价值测算公式为：v
b
＝ad
×
a
b
×
p
b (c-10)式中，v
b
为湿地地下水补给价值，元；ad为地下水补给模数，m3/hm2；a
b
为湿地面积，km2；p
b
为当地水价，元/m3；所述科研文化的价值测算采用林地生态系统中的科研文化价值测算方法，或，通过单位面积湿地生态系统教育科研价值的平均值计算得到湿地科研文化价值，公式为：v
x
＝a
x
×
p
x (c-11)式中，v
x
为湿地教育科研价值，元/a；a
x
为湿地面积，hm2；p
x
为单位面积湿地教育科研价值，元/hm2。8.根据权利要求1所述的一种生产系统生态产品价值测算及价值预警方法，其特征在于，所述预设价值阈值，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，具体包括：预设二级指标对应的生产产品的价值阈值，并获取生产产品的价值测算结果；根据所述生产产品的价值测算结果与价值阈值之间的关系，对生产产品对应生态系统进行价值预警，所述价值预警包括三个等级，分别为初级预警、中级预警和高级预警；其中，在生态系统中10％以下的生产产品低于价值阈值时，进行初级预警；在生态系统中10％-50％的生产产品低于价值阈值时，进行中级预警；在生态系统中50％以上的生产产品低于价值阈值时，进行高级预警。
技术总结本发明提供一种生态系统生态产品价值测算及价值预警方法，包括：根据区域地形地貌特征，构建生态产品价值测算指标体系，涵盖若干生态产品；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。本发明能够对生态产品进行规范的价值测算，提高了测算精度，且能够进行价值预警，便于进行生态补偿，有利于生态系统的长久稳定发展。展。展。
技术研发人员：宋丹 张潇天 朱康文 张勇 关伟 曾曜 赵丽 蔡锋
受保护的技术使用者：重庆市生态环境科学研究院
技术研发日：2022.06.30
技术公布日：2022/11/1
