基于当地居民感知视角的煤炭资源型城市生态系统服务福祉效应研究——以新泰市为例

霍 冉，鲁 博，徐向阳，3，高俊莲，3，祝婷婷

（1.中国矿业大学（北京）管理学院，北京 100083；2.煤与煤层气共采国家重点实验室（山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司），山西 晋城 048000；3.中国矿业大学（北京）资源与环境政策研究中心，北京 100083）

生态系统服务（Ecosystem Services，ES）是指生态系统所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用[1]，为人类直接或者间接地从生态系统中得到的收益[2]。人类福祉（Human Well-being或Welfare）是一个综合且模糊的概念，目前还没有统一的定义，普遍认为反映的是一种人类理想的生活状态，包括健康、幸福和繁荣等元素，并且人们感觉良好和满意[3]。以生态系统服务为主体构成的自然资本是人类赖以生存和发展的资源与环境基础[4]，也是生态系统与人类福祉的中介。生态系统服务福祉效应即生态系统服务对人类福祉的贡献，服务包括为人类生产与发展提供所需食物、淡水和生产生活原材料等的供给服务，也包括愉悦人类精神文化层面的文化服务，更包括维系地球系统正常演进的环境支撑服务。以千年生态系统评估为代表，众多国际项目和组织的研究都强调了人类福祉在生态系统服务评估中的作用，现阶段“生态统服务与人类福祉”已成为生态学研究的核心，引领21世纪生态学发展的新方向[5]。然而，生态系统服务与人类福祉之间的关系和实现过程以及不同社会群体的生态系统服务收益分配与消费是一个复杂的问题[6]，不仅与生态系统服务价值高低[7]、生态系统服务退化/恢复有关[8]，也受到多种自然和人文因素的影响，如受益者异质性[9]、生态系统服务可获得性[10]、区域社会经济差异、科技进步[8]和市场机制[11]等。以往的生态系统服务评估多关注其生态价值[12]和经济价值[13]，而忽视了与人类福祉密切相关但不能通过生态过程和市场机制评估的社会文化价值[14]，缺乏对居民感知视角下的经济、社会和环境影响对福祉的考察[15]。从社会经济的角度来看，生态系统服务的供应者和受益者存在空间上的不平衡性[16]，其中，当地人既是生态系统服务提供者，又是生态系统服务的受益者，同时又是生态系统管理的主要对象。作为一个异质性特征明显的社会群体，他们的个人选择偏好和社会特征会对生态系统服务评估产生影响[9]。因此，将当地人作为生态系统服务与人类福祉的关联主体[14]，基于当地人对生态系统服务的社会需求、选择偏好和知识认同[17]评估生态系统服务福祉效应，是获取当地生态系统服务优劣排序等信息的重要途径，也是制定生态系统服务管理和生态补偿等政策的重要依据[18-19]，同时也是对现有生态系统服务评估研究的重要补充。

目前，中国众多学者对不同区域[20-21]和不同类型[22-23]生态系统服务价值评估理论与方法进行了积极探讨，也有学者开始研究人类福祉在生态系统服务评估中的作用[24-26]，但少有学者关注煤炭资源型城市生态系统服务福祉效应，尤其是从当地居民感知视角出发进行研究的更为鲜见。煤炭资源型城市生态系统是以煤炭资源开发利用为主导的一个独特的人工、半人工生态系统[27]。煤炭开采会极大地改变当地自然生态景观，给生态环境带来损害，进而影响其提供和维持各项服务的能力，而土地复垦和生态恢复也可以通过改变退化生态系统格局和过程，使得生态系统服务的产生和提供发生变化[28]，二者均可以对煤炭资源型城市居民福祉产生重要影响。基于上述背景，本文拟以新泰市为例，从当地居民感知视角分析煤炭资源型城市生态系统服务福祉效应，研究生态系统服务福祉效应和受益者之间的关系，以期为该类型城市制定科学的生态系统管理政策提供有益借鉴。

1 研究区概况

新泰市位于鲁中腹地（北纬35°37′～36°07′、东经117°16′～118°00′），地形以丘陵为主，总面积1946 km2，辖21个乡镇办事处，人口127.42万人。新泰市既是一个传统农业市，也是一个典型的煤炭资源枯竭型城市。由于长期高强度开采，出现了资源濒临枯竭、地表沉陷、生态环境恶化、工农关系紧张等一系列问题，严重影响经济发展和社会稳定。为了解决上述问题，新泰市积极组织开展以产业转型与采煤沉陷区治理相结合的生态修复工程，并先后入选全国百强县市、国家园林城市和中国优秀旅游城市。本次调查对象来自于除天宝镇以外的新泰市20个乡镇（街道），其中采煤沉陷区12个，非采煤沉陷区8个。当地居民从事的社会经济活动包括农业种植、畜禽养殖、煤炭开采、加工制造、旅游和交通运输等。

2 研究方法

2.1 生态系统服务福祉效应评估

本文根据目前被广泛认可与引用的千年生态系统服务评估（Millennium Ecosystem Assessment，MA）对生态系统服务的分类[5]，并结合当地生态系统特点，确定了4类共23种主要的生态系统服务。采用结构访问法进行了实地调查，共发放481份问卷，其中有效问卷455份，有效率为94.6%。调查过程中，为了帮助受访者更好理解生态系统服务，每种服务类型都附有一张图片予以说明。受访者根据自己的理解对生态系统服务福祉效应重要性进行评价，其中重要性分为5个级别，并分别赋值：完全不重要= 1；不重要= 2；一般重要= 3；重要= 4；非常重要= 5。

2.2 生态系统服务变化感知趋势评估

将生态系统服务变化趋势分为增加、减少与稳定不变3种情况。根据受访者的评估结果，借鉴OTEROS-ROZA[29]建立的生态系统服务变化趋势整体感知指数确定生态系统服务变化趋势。整体感知指数公式如式（1）：

式（1）中：T为某种生态系统服务总体感知趋势指数；I为该生态系统服务“增加”频率；D为该生态系统服务“减少”频率；S为该生态系统服务“稳定不变”频率。

2.3 生态系统服务福祉效应差异化评估

根据不同类型生态系统服务福祉效应的定量评估结果，利用多元方差分析（MANOVA）确定受访者社会异质性特征对4种生态系统服务（一级分类）福祉效应的影响；运用二项逻辑斯蒂回归分析（Binary Logistic Regression），构建23种生态系统服务（二级分类）福祉效应与受访者异质性特征之间的关系模型，以确定影响当地居民对煤炭资源型城市生态系统服务福祉效应评估的关键因子及影响方式。

3 研究结果

3.1 受访者的基本特征

从居民基本信息来看（表1），59%的受访者居住在采煤沉陷区，男性多于女性，且36～50岁年龄段人数最多。从教育程度来看，高中或中专学历人数最多，说明当地居民教育普及率较高。就收入而言，1万～3万元收入者最多，说明当地居民收入水平偏低，且以非农业为主要收入来源。

表1 受访者基本特征Tab.1 Respondents’ demographic and socioeconomic characteristics

3.2 不同类型生态系统服务福祉效应

利用调查问卷获得的基本资料和基础数据，采用SPPS软件对当地居民基本信息进行统计，分析当地居民对生态系统服务的认知，对生态系统服务福祉效应进行定量评估。结果表明，不同类型生态系统服务的福祉效应有所差异。从一级分类来看（表2），居民认为调节服务和支持服务的福祉效应要高于供给服务和文化服务，其中调节服务福祉效应最高，支持服务福祉效应次之，文化服务福祉效应最低。从二级分类来看，受访居民认为净化空气、饮用水供给、废弃物处理和粮食供给的福祉效应较高，而木材供给、牲畜饲料供给和宗教价值的福祉效应较低。

3.3 生态系统服务感知变化趋势及福祉效应

根据整体感知指数，受访者对当地生态系统服务变化趋势评估结果（图1）表明，受访者认为当地大多数生态系统服务呈增加趋势，尤其是供给服务中的饮用水供给，调节服务中的废弃物处理、净化空气和预防自然灾害以及大部分的文化服务；而供给服务中的木材供给、牲畜饲料供给和文化服务中的宗教价值则保持稳定不变。其中，受访者普遍认为福祉效应重要性程度较高的生态系统服务，如粮食供给、饮用水供给、净化调节、水文调节、土壤培育、科研和教育价值等14项均呈增加趋势。实地调查发现，生态系统服务变化与两个原因有关：一是研究区实施的生态保护政策。新泰市近年来积极推进生态修复和生态涵养，实施了“碧水蓝天”计划和“绿满新泰”行动，开展了荒山覆绿、道路植绿、水系补绿、农田林网筑绿、镇村增绿“五大工程”和大气污染防治专项行动以及“山水林田湖”生态保护修复，目前全市森林覆盖率达到39.8%，建成国家级生态乡镇4个、省级生态乡镇15个。二是研究区开展了采煤沉陷区治理工程。通过在采煤沉陷区发展“农光互补”示范项目，新泰市增加了耕地数量，提高了居民收入，实现了产业转型升级与生态环境恢复。

表2 生态系统服务的居民福祉效应Tab.2 Human well-being effect of ecosystem services

3.4 生态系统服务福祉效应与受访者异质性特征

3.4.1 一级生态系统服务福祉效应与受访者异质性特征

图1 生态系统服务感知变化趋势与福祉效应Fig.1 Combined analysis of ecosystem services’ perceived trends and human well-being effect

多元方差分析显示，受访者对生态系统服务福祉效应评估与个人社会经济特征密切相关，其中是否居住在采煤沉陷区、年龄、受教育程对其有显著影响（P＜0.05）（表3）。采煤沉陷区受访者更重视生态系统服务福祉效应，这是因为采煤沉陷区居民不仅从煤炭开采中直接获益，也同时深受其带来的环境影响侵害。从年龄来看，65岁以上受访者对供给服务更重视，关注与生活、生产物资需求保障有关的生态系统服务；18～35岁年龄段受访者对其他3种生态系统服务福祉效应重视程度更高，更关注与健康、安全和精神层面需求满足相关的生态系统服务，这不仅与不同年龄阶段受访者的生活阅历与生活诉求有关，也与青年受访者文化程度高，了解生态保护的知识信息较多有关。大专及以上学历受访者对4类生态系统服务福祉效应更重视，说明受教育程度越高对生态系统服务福祉效应的认知度越高。

3.4.2 二级生态系统服务与受访者异质性特征

以受访者对生态系统服务福祉效应重要性评估结果为因变量（将重要性5级分类划分为2种，即“非常重要、重要、一般重要”归为重要；“完全不重要和不重要”归为不重要，并分别赋值1和0），以其社会经济特征为自变量进行二项Logistic回归，结果显示居住地是否在采煤沉陷区、年龄、受教育程度、职业、收入来源等社会经济特征都对福祉效应评估有显著影响（表4）。其中，是否居住在采煤沉陷区影响受访者对多个生态系统服务福祉效应的评估，包括净化空气、水文调节、气候调节、废弃物处理、预防自然灾害、传粉、病虫害防治、土壤培育、水源涵养、养分循环、科研和教育价值。由此可见，由于深受煤炭开采带来的环境危害影响，采煤沉陷区居民更加重视生态系统的调节和支持服务。年龄显著影响受访者对于传粉、病虫害防治、物种保护、土壤培育、水源涵养等生态系统服务福祉效应的评估。从回归结果看，与大于65岁的老年人比较，36～50岁和51～65岁的受访者认为上述这些生态系统服务福祉效应“重要（Y=1）”的概率更高，其原因在于年轻受访者是社会主要劳动力，与周围的生态系统关系较为密切，因此更能认识到生态系统服务福祉效应的重要性。学历较低的受访者对生态系统服务福祉效应整体评估较低，特别是对水文调节、气候调节、土壤培育、养分循环、旅游、休闲娱乐、地方文化和科研教育等。这与上述结果一致，由此也说明，通过教育和环保知识普及，可以有效提升居民对生态系统服务的认知度和关注度。这种因信息量差异而影响受访者对于生态系统服务福祉效应评估也在多个相关研究中有所发现[30-32]。总体来看，从事非农业受访者认为水文调节、土壤培育和地方文化3项生态系统服务福祉效应“不重要”的概率较高。收入来源于农业的受访者相对于来源于非农业认为牲畜饲养重要的概率要低，也就是说，非农业人口更加重视这项服务的福祉效应。实地调查结果表明，新泰市畜禽养殖业较为发达，是当地农民务工和吸纳煤炭行业转产人员的主要就业渠道。

表3 一级生态服务系统福祉效应与受访者异质性特征Tab.3 Human well-being effect of four ecosystem service categories and heterogeneous characteristics of respondents

4 结论与讨论

4.1 结论与建议

本文从当地居民感知角度评估了煤炭资源型城市生态系统服务福祉效应，并分析了其与生态系统服务类型、变化趋势以及受益者特征之间的关系，主要结论如下。

源来入收业农730.1-**502.1-618.1-012.0-374.0-218.0-678.1-262.1-483.0-143.0-896.0236.0-421.0815.0223.0000.0602.0-444.0-883.0-452.0-933.0-760.0317.051～8620.1-559.81-590.0-982.1-145.0-760.0953.91-267.91-949.91-313.91-402.0-092.0-704.0121.02-610.91-220.12-064.91-198.91-383.91-273.0-416.91-179.0-076.91-sci元万/入收8～3834.61-355.81-907.61-136.0-404.0226.81-857.71-317.81-516.91-277.71-605.71-043.81-247.1799.81-426.81-006.81-070.81-851.91-102.02-013.0-226.91-615.0-300.91-tsiretcar年3～1815.71-663.81-636.71-263.0-643.0531.81-556.71-194.91-448.91-919.71-639.71-486.81-047.1173.91-929.81-756.91-610.91-558.91-402.02-230.0117.91-932.0-507.81-ahc cimon业业农非143.0-313.0-721.1310.0-980.0353.0-380.2-**421.2-150.1-998.0351.1-979.0-561.0-391.1-104.0-**648.1-968.0-127.0-318.0-227.0-**040.1-173.0451.0-。量变oceoicos职业农085.0820.0987.1312.0-060.0-281.0873.0032.0574.0669.0078.0-495.0910.0-689.-267.0-452.0-121.0306.0841.0944.0671.0402.0721.0考参为上 y以响影的b detceffa 中高556.61-957.0-823.0-**011.1-161.0-375.0-937.71-**694.2-**982.3-672.0-791.0849.0-**763.1-780.1-212.0-**875.1-965.0-**303.2-**177.1-**561.2-**874.1-216.0-528.0-及元万51、业估评应 seiroge度程学中188.71-527.0-609.0-**011.1-062.0-351.1-693.71-**281.3-**141.3-400.1-246.0-032.1-**045.1-**536.1-845.0-**983.2-030.1-**082.2-**838.1-**501.2-**129.1-505.0-**062.1-兼、历学效祉福务tacbus ec育教受学小512.81-297.0-241.71230.1-892.0-**369.1-508.91-**345.3-**249.3-**130.2-**372.2-**223.2-**435.1-**596.2-730.1-**031.3-**899.1-**807.2-**725.1-**433.2-**721.2-934.0-**673.2-上以及专大、服统系态生ivresmets盲文912.0-808.71493.71701.0-640.0-528.1-814.02-**884.4-**890.5-**321.3-**911.3-**871.3-086.1-*410.2-*089.0-***842.3-*847.1-***481.3-**347.2-**860.4-**867.3-048.0-**294.4-上以岁56以对征特济ysoce ee 56～15459.61-357.71-374.51-600.0237.0-399.81-341.1239.0293.0179.1732.1302.1*932.2*580.3*883.2*077.2*616.2737.1145.1212.1578.1766.1841.1别分入收r*******年、经会社4表ht-ytnewt fo tce岁/龄年05～6353～81393.61-308.71-685.71-856.71-484.51-019.51-321.0562.0-209.0-110.1-693.91-378.91-535.1026.1260.1917.0567.0107.0758.1781.1753.1898.0182.1090.1*829.1083.1*206.3949.1*299.1235.1*470.2892.1*883.2408.1*321.2253.1317.1718.1408.0816.0731.1496.0*668.1237.1632.0312.0-业职、度程育教受、ffe龄gnieb-llewnamu别性 区陷沉919.1-901.0-981.0-117.0493.1-030.0-053.0-763.0391.0-904.0791.0392.0098.0**411.2241.-**803.1410.0**549.0730.0117.0943.0**450.1783.0**471.1253.0-**650.1192.0-**832.2523.0-914.0432.0-**104.1061.0-**651.1293.0**891.1124.0-683.0653.0-564.0585.0-056.0601.0501.0421.0**687.0 P年；50.0＜ 平水性著H4.b 量常622.75866.93239.73933.2960.2771.14148.73862.42771.42869.81591.02509.02507.0-115.02689.91622.22130.02935.12719.12738.2765.22185.0-683.12显示表”**a T“，值 数害价 系型理灾 治 育归类 给养 料 气节节持处然 防护育养环 乐化值教回务 供饲水 饲 空调调保物自 害保培涵循 娱文价和表服 食畜用材畜柴化文候壤弃防粉虫种壤源分游闲方教研代统 粮牲饮木牲薪净水气土废预传病物土水养旅休地宗科值系数中态务 务 务 表：生服 服 服 注给持化供支文

（1）相关研究表明，在特定区域，对于特定生态系统服务类型，其福祉效应不同[9]。就本研究区而言，当地居民认为调节服务福祉效应最高，其次是支持服务和供给服务，文化服务的福祉效应最低。一般而言，供给服务往往与当地居民利益更密切，调节服务和支持服务通常与区域、全国，甚至全球尺度的人类利益相关，文化服务则与本地—全球尺度上的人类利益相关方关系密切[33]。相关研究也表明本地受益者往往偏好于供给服务，然后是调节服务，最后是文化服务[34-35]。本文结果与上述一般认识不完全一致，原因在于新泰市以煤炭开采加工为主的工业经济仍占主导地位。从经济结构看，2017年第二产业占比为48.1%；从调查结果看，居民收入来源以非农业收入为主，因此受访者认为供给服务福祉效应相对较低。另一方面，随着生态文明与环保理念宣传深入人心，城市基础设施完善和物质生活水平提升，当地居民减少了对木材和薪柴采集和使用，加之近些年新泰市采煤沉陷区综合治理和生态恢复取得了显著成效，因此当地居民更重视调节服务和支持服务。本文结果与徐建英等[9]研究一致，说明随着物质生活水平的提升，更高层次的健康与安全需求逐渐成为中国居民普遍追求的福祉目标。同时也说明，通过加强环保宣传教育，建立和完善环境保护公众参与机制，可以提高当地居民对生态系统服务的认知和保育，改变以往“生态保护靠政府”的片面理解。

（2）生态系统服务供给具有动态性，对生态系统服务变化趋势的感知有助于了解不同管理或干扰形势下生态系统服务的变化情况[9]。整体而言，受访者认为当地生态系统服务基本呈增长和稳定态势，特别是被认为福祉效应高的生态系统服务都呈增长趋势。由此说明，新泰市近些年通过增加城市维护建设资金投入，实施采煤沉陷区治理与产业转型升级相结合的实践模式，在生态环境保护与居民福祉提升方面成效显著。同时也说明，生态系统服务的福祉效应不仅取决于生态系统本身，也同样受到管理政策的影响。因此，政府需要利用经济机制，平衡生态系统服务福祉效应之间的权衡关系，如通过生态补贴、税收减免、贷款优惠等方式鼓励生态环境友好行为，把外在生态环境效益内在化；通过加重税收、行政罚款等方式抑制对生态环境有害的行为。此外，还应通过政策引导，发展绿色替代产业（生态农业、环保产业、旅游），降低对煤炭资源的依赖性；同时，完善生态补偿政策，加大采煤沉陷区治理和生态环境恢复投入，全面提升当地居民福祉水平。

（3）国内外相关研究表明，生态系统服务福祉效应不仅取决于生态系统本身，而且与受益者的异质性特征有关，如性别、年龄、受教育程度、职业、收入构成、收入水平等[9，36-39]，但社会人口经济特征变量对生态系统服务福祉效应的影响不总是具有稳健性[15]。本文研究发现，是否居住在采煤沉陷区、年龄、受教育程度、职业、收入来源对煤炭资源型城市生态系统服务福祉效应有显著影响。其中，居住在采煤沉陷区的受访者对生态系统服务福祉效应更为关注，特别是与生态环境密切相关的调节服务和支持服务。其原因在于新泰市是典型的煤炭资源枯竭型城市，当地居民经历了资源型城市发展的全生命周期，见证了煤炭开采带来的扰动与侵害以及生态恢复给当地生态环境带来的一系列变化，因此对生态系统福祉效应的认知度和关注度更高，对当地生态环境质量提升的需求更为迫切。由此可见，生态系统服务福祉效应与受益者所在区域的社会经济及生态特征、受益者直接感知及其生产生活方式密切相关。因此，当地政府在进行生态系统管理时，采煤沉陷区居民诉求点应在相关政策制定时予以重点考量，并通过制定有针对性的政策，着重加强管理当地居民认为福祉效应重要程度高的生态系统服务，以不断提升居民对生态系统服务福祉需求满足的获得感。

总之，基于特定受益者的生态系统服务福祉效应评估，有助于理解生态系统服务与人类福祉之间的关系，有利于生态系统服务的管理和改善。本文研究表明，煤炭资源型城市生态系统服务福祉效应与生态系统服务类型、采煤沉陷区治理与生态恢复政策及受益者个人社会经济特征密切相关，受当地生态系统和社会经济特征的双重制约。因此，可通过生态系统服务福祉效应评估，为同类型城市解析人与自然之间的关系、提高生态系统管理提供有益借鉴。

4.2 讨论

本文是从当地居民视角出发对煤炭资源型城市生态系统服务的福祉效应进行评估，并明确其与生态系统服务类型、变化趋势及受访者社会经济特征之间的关系，因此主要采用调查分析的方法。问卷调查方法在研究生态系统服务方面具有现实意义，有助于理解当地居民与在生态系统管理的决策，但也存在着一定局限性，主要表现在研究地点与样本量不同，会对研究结果有一定的影响。本文选取了中国东部高潜水位煤炭资源型城市新泰市20个乡镇作为调查区，而以露天开采为主的神东、陕北、晋北等地，煤炭资源开采对生态系统的干扰不同于高潜水位地区，若增加样本量，部分结果可能会有小幅变化。鉴于问卷调查工作量较大，不可能涉及生态系统服务所有方面，相关研究结果亦有待拓展。

致谢：感谢新泰市发改局以及各乡镇政府在问卷调查中给予的支持和帮助。