劉璐璐， 邵全琴， 曹 巍， 吳 丹， 鞏國麗， 樊江文

(1. 中國科學院地理科學與資源研究所陸地表層格局與模擬院重點實驗室, 北京 100101； 2. 成都大學建筑與土木 工程學院，四川 成都 610106; 3. 中國科學院大學，北京 100049; 4. 環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究所，江蘇 南京210042; 5. 山西省環(huán)境規(guī)劃院， 山西 太原 030024)

三江源區(qū)位于青藏高原腹地，是長江、黃河及瀾滄江的發(fā)源地，被譽為“中華水塔”，是我國重要的生態(tài)屏障，同時也是全球生態(tài)環(huán)境十分敏感和脆弱的地區(qū)之一。受全球氣候變暖及日趨頻繁的人類經(jīng)濟活動的共同影響，近幾十年來三江源區(qū)自然生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生了嚴重的退化，已對我國黃河、長江及瀾滄江中下游乃至亞洲東部地區(qū)的生態(tài)安全構(gòu)成威脅。2005年，國務院批準《青海三江源自然保護區(qū)生態(tài)保護和建設總體規(guī)劃》[1]，一期工程投資75億，2012年底已全部完成。工程建設布局以核心區(qū)為中心，是嚴格保護區(qū)域；第二層為緩沖區(qū)，是重點保護區(qū)域；第三層為實驗區(qū)，是一般保護區(qū)域(圖1)。生態(tài)工程的效益評價通常包括生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益。針對三江源生態(tài)工程的生態(tài)效益，邵全琴等[2-3]開展了系統(tǒng)的評估。但是三江源生態(tài)工程的經(jīng)濟效益評價，尚未見到報道。

圖1 三江源區(qū)自然保護區(qū)空間分布圖Fig.1 Spatial distribution of natural reservation areas in the TRHR

Birch等[4]、Newton等[5]利用情景分析法基于生態(tài)系統(tǒng)服務價值分別針對拉美干旱地區(qū)森林生態(tài)恢復工程及英國弗羅姆河支流流域的生態(tài)修復工程的成本效益進行了研究；Peh等[6]利用TESSA工具(Toolkit for ecosystem service site-based assessment)，評估了威肯沼澤自然保護區(qū)退化土地治理工程，發(fā)現(xiàn)工程可使生態(tài)系統(tǒng)服務凈增加MYM199 ha-1yr-1。但是，他們的研究都是將生態(tài)系統(tǒng)的變化及其生態(tài)系統(tǒng)服務的增加歸因于生態(tài)工程，忽視了氣候因素對生態(tài)系統(tǒng)的影響。

本研究通過核算2004年和2012年三江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)、土壤保持、防風固沙、固碳釋氧、凈化大氣環(huán)境、牧草供給和水供給等主要服務物質(zhì)量和價值量，在采用模型模擬變量控制法厘定生態(tài)工程與氣候因子對生態(tài)成效貢獻率的基礎上，開展了三江源生態(tài)保護和建設工程的成本效益分析，可為二期三江源生態(tài)保護和建設工程的實施提供決策信息，同時為三江源區(qū)草地獎補機制的實施和評估、三江源國家公園的建立以及三江源生態(tài)資產(chǎn)負債表的編制提供科學依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)服務物質(zhì)量和價值量估算

生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)服務物質(zhì)量采用降水貯存量法計算[7]。本研究改進了該方法中的K值(產(chǎn)流降水量占降水總量的比例)和草地降雨徑流率R0。在物質(zhì)量估算中采用了項目組遙感解譯得到的2004年和2012年土地覆被數(shù)據(jù)[8-9]，以及1997—2012年13個國家臺站的日降水數(shù)據(jù)。利用直門達、沱沱河、吉邁、唐乃亥水文站1997—2012年的實測徑流量數(shù)據(jù)，對4個流域估算結(jié)果進行相關性驗證，R2系數(shù)均超過0.6。

水源涵養(yǎng)價值包括調(diào)節(jié)水量價值和凈化水質(zhì)價值，估算方法采用替代工程法和防護費用法[10]。水量價值采用水庫建設單位庫容投資額，為6.11元·t-1；水質(zhì)凈化費用采用2.09元·t-1。

1.2 生態(tài)系統(tǒng)土壤保持服務物質(zhì)量和價值量估算

土壤水蝕模數(shù)采用修正的通用土壤流失方程(revised universal soil loss equation, RUSLE)計算[7]。本研究將降雨侵蝕力因子及草地覆蓋因子修正為半月尺度；在坡長計算中充分考慮了坡面徑流的阻隔因素。在物質(zhì)量估算中采用了1997—2012年13個國家臺站的日降水數(shù)據(jù)，1：100 萬中國土壤數(shù)據(jù)庫的土壤數(shù)據(jù)包括土壤類型、土壤質(zhì)地、土壤有機質(zhì)，SRTM3 V4.1(90米分辨率)DEM數(shù)據(jù)，1997—2000年的AVHRR NDVI和2000—2012年MODIS NDVI數(shù)據(jù)。利用沱沱河、吉邁以及直門達3個水文站1997-2012年5-10月的逐日輸沙量數(shù)據(jù)對估算結(jié)果進行相關性驗證，R2為0.72。

土壤保持價值包括固土價值及保肥價值，估算方法分別采用替代工程法及市場價格法[10]。固土價值采用挖取單位面積土方費用，12.6元·m-3；保肥價值考慮了氮、磷、鉀和有機質(zhì)，其中磷酸二銨含氮量14%，含磷量15.01%，氯化鉀含鉀量50%，磷酸二銨化肥價格為2 400元·t-1，氯化鉀化肥價格為2200元·t-1，有機質(zhì)價格為320元·t-1。

1.3 生態(tài)系統(tǒng)防風固沙服務物質(zhì)量和價值量估算

土壤風蝕模數(shù)采用修正的土壤風蝕方程(revised wind erosion equation，RWEQ)計算[7]。本研究對方程中氣候因子(風、土壤濕度、雪蓋)、地表土壤糙度因子(自由糙度)、植被因子(倒伏植被、農(nóng)作物直立殘茬、植被冠層)、結(jié)皮因子等進行了參數(shù)本地化，考慮了月尺度和春冬季枯萎覆蓋度等。在物質(zhì)量估算過程中采用了1997—2012年國家臺站的日均風速、降水、溫度、日照時數(shù)數(shù)據(jù)，中國西部環(huán)境與生態(tài)科學數(shù)據(jù)中心提供的雪深數(shù)據(jù)集，實測不同土壤屬性下的土壤糙度以及上述土壤數(shù)據(jù)及NDVI數(shù)據(jù)。利用137Cs同位素法監(jiān)測結(jié)果與模擬結(jié)果多年均值進行驗證，R2為0.85。

防風固沙價值估算方法與土壤保持價值估算方法一致。

1.4 生態(tài)系統(tǒng)固碳釋氧服務物質(zhì)量和價值量估算

生態(tài)系統(tǒng)固碳釋氧服務物質(zhì)量基于植被凈初級生產(chǎn)力(NPP)數(shù)據(jù)進行計算。在改進遙感生產(chǎn)力模型(GLOPEM)的基礎上，基于大樣地循環(huán)采樣數(shù)據(jù)進行模型參數(shù)調(diào)試[11]，繼而模擬得到三江源區(qū)1997—2012年每16天1km的植被NPP時空數(shù)據(jù)。模擬結(jié)果與野外采樣NPP 線性關系顯著(R2=0.93，P< 0.01)[12]。

固碳釋氧價值包括固碳價值以及釋氧價值，估算方法采用市場價格法[10]。固碳價格采用瑞典的碳稅率，每噸1200元；氧氣價格為1000元·t-1。

1.5 生態(tài)系統(tǒng)凈化大氣環(huán)境服務物質(zhì)量和價值量估算

生態(tài)系統(tǒng)凈化大氣環(huán)境服務物質(zhì)量采用分類參數(shù)法計算。在物質(zhì)量估算中，采用了項目組遙感解譯得到的2004年和2012年土地覆被數(shù)據(jù)[8-9]及各植被類型凈化大氣環(huán)境能力參數(shù)，主要來源于文獻搜集。

表1 各植被類型凈化大氣環(huán)境參數(shù)[13-15] Table 1 The parameters of purity air capacity of different vegetation types/ kg·hm-2·a-1

凈化大氣環(huán)境價值包括釋放負氧離子價值及吸收污染物和滯塵價值，分別采用生產(chǎn)成本法及防護費用法進行計算[10]。負氧離子生產(chǎn)費用為5.82×10-18元·個-1，二氧化硫治理費用為1.20元·kg-1，氟化物治理費用為0.69元·kg-1，氮氧化物治理費用為0.63元·kg-1，降塵清理費用為0.15元·kg-1。

1.6 生態(tài)系統(tǒng)水供給服務物質(zhì)量和價值量估算

基于2004年及2012年唐乃亥站、吉邁站、直門達站、沱沱河站徑流量日觀測數(shù)據(jù)，估算三江源區(qū)向下游的水資源供給量。水供給價值估算方法采用替代工程法[10]，采用水庫建設單位庫容投資，為6.11元·t-1。

1.7 生態(tài)系統(tǒng)牧草供給服務物質(zhì)量和價值量估算

基于上述NPP數(shù)據(jù)及各類草地植被地下部分生產(chǎn)力和地上部分生產(chǎn)力的比值，估算得到2004及2012年1km空間分辨率的草地產(chǎn)草量數(shù)據(jù)。方程中草地植被根系生物量和地上部分生產(chǎn)力參數(shù)分別采用2003—2005年在三江源區(qū)測定的高寒草甸、高寒草原和溫性草原等各類草地地下生物量和地上生產(chǎn)力的樣方數(shù)據(jù)，活根系生物量占總根系生物量比例取值0.79[16]。利用2006—2012年研究區(qū)195個草地觀測基礎站點和課題組路線調(diào)查得到的野外測定產(chǎn)草量，驗證模型估算得到的產(chǎn)草量，具有較好的相關性(R2=0.54，P<0.01)[17]。

牧草供給服務價值采用市場價格法進行計算，2004年牧草單價采用當年平均值為1 500元·t-1，2012年牧草單價采用當年平均值為2 000元·t-1。

1.8 工程與氣候貢獻的辨識方法

本文采用模型模擬變量控制法實現(xiàn)生態(tài)工程與氣候因子對生態(tài)成效貢獻率的厘定。在前述生態(tài)系統(tǒng)服務物質(zhì)量計算模型(GLOPEM、RULSE、RWEQ、降水貯存量法等)中，通過輸入工程前(1997—2004年)、工程后(2005—2012年)多年平均氣候要素，估算平均氣候狀況下工程前、后的各生態(tài)系統(tǒng)服務量變化，在不考慮其他非決定性因素的情況下，認為其主要反映生態(tài)工程的影響。因此，對比平均氣候狀況和真實氣候狀況下工程實施前、后的服務量變化，可以分離出生態(tài)工程和氣候因子對生態(tài)系統(tǒng)服務變化的貢獻率。具體公式如下：

(1)

(2)

式中：Cproject是生態(tài)工程的貢獻率，Cnature是氣候因子的貢獻率，GA_l、GA_p是平均氣候狀況下工程實施后和實施前的指標量，GR_l、GR_p是真實氣候狀況下工程實施后和實施前的指標量。

作為江河源頭區(qū)域，三江源區(qū)水供給變化主要受溫度升高造成的冰川融水、降水等氣候因子影響，因此本文中三江源區(qū)水供給服務的變化全部歸因于氣候因素。

2 結(jié)果與分析

2.1 三江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)主要服務價值量變化

2004年，三江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)主要服務總價值為7 339.25億元，單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務價值為202.18萬元·km-2，2012年總價值為9 711.48億元，單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務價值為267.53萬元·km-2，與2004年相比，生態(tài)系統(tǒng)服務總價值增加了2 372.23億元，單位面積價值增加了65.35萬元·km-2。2004年，水供給服務價值最高，為1 797.93億元，其次是土壤保持服務，牧草供給服務最低，為226.68億元；2012年，水供給服務價值最高，為3 256.4億元，其次是水源涵養(yǎng)服務，牧草供給服務價值最低，為425.67億元；從生態(tài)系統(tǒng)服務價值變化來看，2004—2012年間，水供給價值增加最為明顯，增加1458.47億元，凈化大氣價值增加最少，為5.64億元(圖2)。從生態(tài)系統(tǒng)服務價值空間分布來看，2004年及2012年三江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值量均呈現(xiàn)由東向西、由南向北遞減的趨勢；從生態(tài)系統(tǒng)服務價值變化的空間分布來看，中部增加最為明顯，西部及東南部局部區(qū)域有所減少(圖3)。

圖2 2004年、2012年三江源生態(tài)系統(tǒng)各主要服務價值量Fig.2 The value of the every ecosystem services in the TRHR between 2004 and 2012

圖3 2004年、2012年三江源生態(tài)系統(tǒng)主要服務價值量空間分布及其變化規(guī)律Fig.3 The spatial distribution of the value of the ecosystem services and its change in the TRHR between 2004 and 2012

分區(qū)域單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務價值來看，2004年，實驗區(qū)最高，為167.57萬元·km-2，緩沖區(qū)最低，為155.08萬元·km-2；2012年，實驗區(qū)最高，為214.62萬元·km-2，非保護區(qū)最低，為189.85萬元·km-2；從兩期變化來看，各區(qū)單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務價值都有所增加，其中緩沖區(qū)增加最為明顯，增加比例達到31.70%，非保護區(qū)升高比例最低，僅21.98%(圖4)。

圖4 三江源區(qū)不同區(qū)域2004年、2012年生態(tài)系統(tǒng)服務價值及其變化Fig.4 Ecosystem services values of different zones between 2004 and 2012 in the TRHR

2.1.1水源涵養(yǎng)服務價值量變化 2004年，三江源區(qū)林、草生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)總價值為1 224.46億元，其中，調(diào)節(jié)水量和凈化水質(zhì)價值分別為912.4億元和312.06億元；2012年，水源涵養(yǎng)總價值為1 467.92億元，其中，調(diào)節(jié)水量和凈化水質(zhì)價值分別為1 093.81億元和374.11億元。2012年比2004年凈增長243.46億元。從空間分布來看，三江源區(qū)水源涵養(yǎng)價值量呈現(xiàn)由東向西、由南向北遞減的趨勢，2012年與2004年相比，中部增加最為明顯，西部增加最少，西南角有少量減少(圖5)。

圖5 2004年、2012年三江源區(qū)林草生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)服務價值及其變化Fig.5 The value of water regulation and its change of forest and grass ecosystem in the TRHR between 2004 and 2012

2.1.2土壤保持服務價值量變化 2004年，三江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)土壤保持總價值為1 302.06億元，2012年為1 451.74億元。2012年比2004年凈增長149.68億元。從空間分布來看，三江源土壤保持價值量東部及中部價值稍高，西部最低，2012年與2004年相比，中部增加最明顯，其次為西部，東部地區(qū)局部減少(圖6)。

圖6 2004年、2012年三江源區(qū)土壤保持服務價值及其變化量Fig.6 The value of soil conservation and its change in the TRHR between 2004 and 2012

2.1.3防風固沙服務價值量變化 2004年，三江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)防風固沙總價值為1 115.67億元，其中固土與保肥價值分別為116.45億元和999.21億元；2012年，防風固沙總價值為1 133.12億元，其中固土和保肥價值分別為118.70億元和1 014.42億元。2012年比2004年凈增長17.45億元。從空間分布來看，三江源防風固沙價值量呈現(xiàn)由西向東遞減的趨勢，2012年與2004年相比，中西部和東部有少量增加，中部則減少，西南部減少最明顯(圖7)。

圖7 2004年、2012年三江源區(qū)防風固沙服務價值及其變化Fig.7 The value of sand-fixing and its change in the TRHR between 2004 and 2012

2.1.4固碳釋氧服務價值量變化 2004年，三江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)固碳釋氧總價值為1 154.98億元，其中固碳和釋氧價值分別為357.47億元和797.52億元；2012年，固碳釋氧總價值為1 453.52億元，其中固碳和釋氧價值分別為451.09億元和1 002.42億元。2012年比2004年凈增長298.54億元。從空間分布來看，三江源區(qū)固碳釋氧價值量呈現(xiàn)從東向西、從南到北遞減的趨勢，2012年與2004年相比，增加量呈現(xiàn)由東向西遞減的趨勢(圖8)。

圖8 2004年、2012年三江源區(qū)固碳釋氧服務價值及其變化Fig.8 The value of the carbon fixation and oxygen release and its change in the TRHR between 2004 and 2012

2.1.5凈化大氣環(huán)境服務價值量變化 2004年，三江源區(qū)林、草、農(nóng)生態(tài)系統(tǒng)凈化大氣環(huán)境總價值為517.47億元，2012年為523.11億元。2012年比2004年凈增長5.64億元。從空間分布來看，三江源區(qū)凈化大氣環(huán)境價值量呈現(xiàn)從東向西遞減的趨勢(圖9)，2012年與2004年相比，變化較小。

圖9 2012年三江源區(qū)林草農(nóng)生態(tài)系統(tǒng)凈化大氣環(huán)境服務價值Fig.9 The value of clean air service in the TRHR in 2012

2.1.6水供給服務價值量變化 2004年，三江源向下游水供給服務價值為1 797.93億元，2012年為3 256.4億元。2012年比2004凈增加1 458.47億元，且黃河流域增加最為明顯(表2)。水供給是三江源各生態(tài)系統(tǒng)主要服務價值量增加最為明顯的，占全區(qū)生態(tài)系統(tǒng)主要服務價值量增加總量的50.21%。

表2 三江源水供給服務價值量Table 2 The value of water supply in the TRHR between 2004 and 2012 /108 yuan

2.1.7牧草供給服務價值量變化 2004年，三江源區(qū)牧草供給總價值為226.68億元，2012年為425.67億元。2012年比2004年凈增長198.99億元。從空間分布來看，三江源區(qū)牧草供給服務價值量呈現(xiàn)從東向西、從南向北逐漸遞減的趨勢，2012年與2004年相比，全區(qū)大致呈增加態(tài)勢，從東向西逐漸遞減，西北地區(qū)有少量減少(圖10)。

2.2 三江源生態(tài)保護和建設工程成本效益分析

2.2.1氣候與生態(tài)工程對生態(tài)系統(tǒng)服務變化的貢獻率辨識 依據(jù)真實與平均氣候狀況下，生態(tài)工程實施前、后各生態(tài)系統(tǒng)服務物質(zhì)量的變化，計算得到生態(tài)工程及氣候因子對生態(tài)成效的貢獻率，結(jié)果如表3。真實與平均氣候狀況下，工程實施前、后NPP變化量分別為21.79和13.49 g C·m-2·yr-1，因而生態(tài)工程對NPP增加的貢獻率為61.9%，氣候因子的貢獻率為38.1%；因牧草供給、固碳釋氧基于NPP數(shù)據(jù)進行計算，所以參考生態(tài)工程與氣候?qū)PP的影響貢獻率，凈化大氣環(huán)境服務也參考此數(shù)據(jù)。兩種氣候狀況下，工程實施前、后水源涵養(yǎng)量變化量分別為22.22和5.34億m3·yr-1，說明生態(tài)工程對三江源區(qū)林草生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)服務增加的貢獻率是24%，氣候因子貢獻了76%。兩種氣候狀況下，工程實施前、后土壤水蝕變化量分別為2000和-1600萬t·yr-1，說明生態(tài)工程實施后由于植被好轉(zhuǎn)從而減少土壤水蝕的貢獻達到80%，然而降水量增加導致降水侵蝕力增強(工程實施前8年，三江源區(qū)多年平均降雨侵蝕力為1 061 MJ·mm·hm-2·h-1·yr-1，工程實施后8年，增加至1 263 MJ·mm·hm-2·h-1·yr-1，增幅達到19%)從而增加土壤水蝕量，氣候因子對土壤水蝕的影響達到180%，因此生態(tài)工程對土壤保持服務變化的貢獻率為180%，氣候因子的貢獻為負效應為80%。兩種氣候狀況下，工程實施前、后土壤風蝕變化量分別為-25.91和-587.87萬t·yr-1，說明生態(tài)工程實施后減少土壤風蝕的貢獻達到2 269.01%，氣候因子對土壤風蝕量增加的影響達到2 169.01%，因此生態(tài)工程對防風固沙服務變化的貢獻率為2 269.01%，氣候因子的貢獻為負效應達到2 169.01%。

圖10 2004年、2012年三江源區(qū)牧草供給服務價值及其變化Fig.10 The value of the pasture supply service and its change in the TRHR between 2004 and 2012

表3 三江源生態(tài)工程及氣候?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)主要服務影響貢獻率辨識Table 3 The contribution rates of the ecological protection and climate on the change of ecosystem services in the TRHR

評估指標Indicators工程實施前、后的變化量The change before and after the projects生態(tài)工程貢獻Contributions of the projects氣候變化貢獻Contributions of the climate change真實氣候狀況Real climate condition平均氣候狀況Average climate condition貢獻率Contribution rates/%貢獻率Contribution rates/%植被凈初級生產(chǎn)力Metprimary productivity /gC·m-2 ·yr-121.7913.4961.90 38.10水源涵養(yǎng)量Water regulation/億m3·yr-122.22 5.3424.03 75.97土壤水蝕量Soil water erosion/萬t·yr-12 000-1 600-80.00*180.00*土壤風蝕量Soil wind erosion/萬t·yr-1-25.91-587.87-2 269.01*2 169.01*水供給Water supply/億m3238.50----100.00

注：*正值表示驅(qū)動因子使得土壤水蝕及風蝕量增加；負值表示驅(qū)動因子使得土壤水蝕及風蝕量減少

Note:*Positive value represents that driving factors increase soil loss volume, and negative value represents that driving factors decrease soil loss volume

2.2.2生態(tài)保護和建設工程成本效益核算 根據(jù)以上對三江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)主要服務價值量的核算及生態(tài)工程與氣候因子貢獻率的厘定，可得出2004—2012年間，生態(tài)工程的實施使得三江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)主要服務價值增加1 035.32億元，其中水源涵養(yǎng)價值量增加58.50億元，土壤保持價值量增加269.42億元，防風固沙價值量增加395.94億元，固碳釋氧價值量增加184.80億元，凈化大氣環(huán)境價值增加3.49億元，牧草供給123.17億元(表4)。因此，生態(tài)工程的實施，對防風固沙服務的影響最大，其次為土壤保持服務，影響最小的為凈化大氣環(huán)境服務。

表4 2004—2012年三江源主要生態(tài)系統(tǒng)服務價值量變化及生態(tài)工程和氣候變化貢獻量Table 4 The value change of ecosystem services and the contribution of ecological protection and climate in the TRHR from 2004 to 2012/108 yuan

注：*正值表示驅(qū)動因子使得土壤保持及防風固沙服務價值增加，負值表示驅(qū)動因子使得土壤保持及防風固沙服務價值減少

Note:*Positive value represents that driving factors increase soil conservation and sand-fixing volume, and negative value represents that driving factors decrease soil conservation and sand-fixing volume

總之，2004—2012年，三江源生態(tài)保護和建設工程的經(jīng)濟效益為1 035.32億元，占生態(tài)系統(tǒng)服務價值增加總量的43.64%，其投入產(chǎn)出比為1:13.73?？鄢杀竞?，得出生態(tài)保護與建設工程的凈經(jīng)濟效益為959.92億元，遠高于其投入成本。

3 討論與結(jié)論

本研究通過核算2004年和2012年三江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)水源涵養(yǎng)、土壤保持、防風固沙、固碳釋氧、凈化大氣環(huán)境、牧草供給和水供給等主要服務物質(zhì)量和價值量，在采用模型模擬變量控制法厘定生態(tài)工程與氣候因子對生態(tài)成效貢獻率的基礎上，開展了三江源生態(tài)保護和建設工程的成本效益分析。結(jié)果表明：(1)2004年，三江源生態(tài)系統(tǒng)主要服務價值為7 339.25億元，2012年為9 711.48億元，增加了2 372.23億元，其中水供給增加最為顯著；(2)三江源區(qū)自然保護區(qū)內(nèi)單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務價值高于非自然保護區(qū)，且工程實施后，自然保護區(qū)內(nèi)單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務價值增加比例高于非自然保護區(qū)；(3)生態(tài)工程的實施對防風固沙服務的影響最大，其次為土壤保持服務，影響最小的為凈化大氣環(huán)境服務；(4)三江源生態(tài)保護和建設工程具有明顯的經(jīng)濟效益，使生態(tài)系統(tǒng)服務價值增加1 035.32億元，占生態(tài)系統(tǒng)服務價值增加總量的43.64%，其投入產(chǎn)出比為1:13.73，凈經(jīng)濟效益為959.92億元。

作為“中華水塔”、我國三條大江大河的源頭，三江源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)主要服務包括以初級生產(chǎn)力為基礎的支持功能、以水和牧草供給為核心的供給功能，以及水源涵養(yǎng)和碳調(diào)節(jié)為主要內(nèi)容的調(diào)節(jié)功能[3]。因此，本研究僅選取水源涵養(yǎng)、土壤保持、防風固沙、固碳釋氧、凈化大氣環(huán)境、水供給及牧草供給7項生態(tài)系統(tǒng)服務來進行三江源生態(tài)工程的成本效益分析。其中，水源涵養(yǎng)的實質(zhì)是生態(tài)系統(tǒng)對降雨進行再分配的復雜過程[18]，與水供給功能存在一定程度的重復計算，下一步研究中將對兩種服務進行進一步區(qū)分。三江源區(qū)植被恢復實際受生態(tài)工程與氣候變化(降水增加、氣溫上升)兩方面的影響，盡管平均氣候狀況下，工程實施前、后的氣候要素不變，但GLOPEM、RULSE、水源涵養(yǎng)模型中均有NDVI等植被因子的輸入，植被因子的變化仍然部分反映了氣候變化的影響，從而有可能造成生態(tài)工程的貢獻率高估，下一步研究中將對貢獻率厘定方法作進一步改進。同時，三江源區(qū)生物多樣性維持服務是該區(qū)域非常重要的一項服務，其變化主要受氣候因素對棲息地的連通度、破碎度、隱蔽性等景觀尺度上的影響及可提供食量的影響，以及生態(tài)工程對動植物的直接保護影響，如禁獵、禁漁、野外巡護等，因受數(shù)據(jù)獲取、模型模擬等限制，本文暫未將生物多樣性維持進行定量分析。

雖然三江源生態(tài)保護和建設工程一期項目的實施使得生態(tài)系統(tǒng)退化趨勢得到初步遏制，并逐漸向良性方向發(fā)展，但生態(tài)系統(tǒng)全面恢復尚需時日。例如，草地恢復處于震蕩恢復過程[19]，過牧超載現(xiàn)象依然很嚴重，這是造成草地退化的一項關鍵因素[20]；降雨的增加在促進植被生長的同時，也造成了降雨侵蝕力的明顯提高[21]，且生態(tài)工程的實施尚未遏制土壤水蝕增加的趨勢(表3)；對下游供水能力顯著增強，除因降水量增加外，還主要因為氣溫上升導致該區(qū)冰川、永久積雪和凍土加速融化，造成了徑流增加，但從長遠的角度，是不可持續(xù)的，同時還會對當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)平衡造成威脅。因此，在二期工程中，生態(tài)保護應向常態(tài)化、持續(xù)性保護升級，實現(xiàn)生態(tài)工程的精準空間規(guī)劃，加強工程項目的針對性。