韓 松，何太蓉，班榮舶

(1.重慶師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院，重慶 400047； 2.安順學(xué)院 資源與環(huán)境工程學(xué)院，貴州 安順 561000)

升金湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值分析

韓 松1，何太蓉1，班榮舶2

(1.重慶師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院，重慶 400047； 2.安順學(xué)院 資源與環(huán)境工程學(xué)院，貴州 安順 561000)

濕地；生態(tài)系統(tǒng)；服務(wù)功能；價值；升金湖

依據(jù)生態(tài)學(xué)原理，運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值的評估方法，對升金湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的直接利用價值和間接利用價值進(jìn)行了估算和分析。結(jié)果表明：升金湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值總量為125 248萬元，其中直接利用價值27 650萬元、間接利用價值97 598萬元，二者所占比例分別為22.08%和77.92%；在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值各分項(xiàng)中，有三個分項(xiàng)即調(diào)蓄洪水價值、改變大氣成分價值、農(nóng)業(yè)供水價值所占比例列前三位；升金湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值系數(shù)為9.39萬元/hm2，高于國內(nèi)大多濕地。因此，對于升金湖濕地生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能價值，不能僅看到其直接利用價值不高，而應(yīng)看到其無限的間接利用價值，即對待升金湖的態(tài)度應(yīng)當(dāng)是保護(hù)重于開發(fā)。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能(Ecosystem Services)通常是指人們從生態(tài)系統(tǒng)中獲取的效益。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的來源既包括自然生態(tài)系統(tǒng)，也包括人類改造的生態(tài)系統(tǒng)，包含了生態(tài)系統(tǒng)為人類提供的直接的和間接的、有形的和無形的效益[1]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能創(chuàng)造并維持了地球生命支持系統(tǒng)，形成了人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，直接或間接地為人類造福。濕地被譽(yù)為“地球之腎”，其作為水陸相互作用形成的獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng)，有著巨大的服務(wù)功能價值。關(guān)于濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的研究是近年來生態(tài)學(xué)研究的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)之一。

升金湖位于安徽省池州市，是國內(nèi)重要的天然湖泊濕地之一，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能巨大，一直受到很多學(xué)者的關(guān)注。關(guān)于升金湖濕地，胡文海等[2]對其生態(tài)環(huán)境及其保護(hù)進(jìn)行過簡單的研究，項(xiàng)桂娥[3]對升金湖的可持續(xù)利用研究進(jìn)行過初步探討，但是關(guān)于升金湖濕地生態(tài)服務(wù)價值評價的研究依然不多，只有葉小華等[4]對其資源價值、環(huán)境價值和人文價值進(jìn)行過初步評估。本研究以升金湖的直接利用價值和間接利用價值分析為切入點(diǎn)，對2012年升金湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值進(jìn)行了較為全面的估算和分析，旨在為升金湖的進(jìn)一步研究、規(guī)劃和發(fā)展提供參考。

1 研究區(qū)概況和研究方法

1.1 研究區(qū)概況

升金湖(30°15′—30°30′N，116°55′—117°15′E)瀕臨長江，是國家重點(diǎn)水禽自然保護(hù)區(qū)和國家重要濕地保護(hù)區(qū)，1998年入選《亞洲重要濕地名錄》。升金湖屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，夏季高溫潮濕，冬季寒冷干燥，多年平均氣溫16.14 ℃，多年平均降水量1 600 mm，多年平均蒸發(fā)量757 mm。升金湖夏季水位升高至17.03 m時湖面面積達(dá)13 333 hm2，冬季水位降至9 m時湖面面積為3 300 hm2。升金湖濕地有秋冬季鳥類103種，越冬棲息水禽70余種。其中每年在升金湖越冬的白頭鶴數(shù)量為400～600只，約占中國總數(shù)的30%，占世界野生數(shù)量的8%，升金湖是世界上白頭鶴數(shù)量最多的天然越冬地，因此也有“中國鶴湖”之稱[3]。

1.2 研究方法

不同類型的生態(tài)系統(tǒng)，其服務(wù)功能價值的分項(xiàng)指標(biāo)也不盡相同。本研究主要從直接利用價值和間接利用價值兩方面對升金湖的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值進(jìn)行估算和分析。其中直接利用價值是指生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品所生產(chǎn)的價值；間接利用價值是指無法商品化的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，如維護(hù)和支撐地球生命系統(tǒng)的功能價值。本研究針對升金湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值估算采用的方法主要有市場價值法、影子工程法、價格替代法等(表1)。

2 結(jié)果與分析

本研究在對升金湖的直接利用價值和間接利用價值進(jìn)行計算時，基本數(shù)據(jù)如水產(chǎn)品市場單價、水價和電價等采用的是2012年的數(shù)據(jù)；在升金湖面積數(shù)據(jù)上均采用高水位線時的湖泊面積(多年平均數(shù)值)，即13 333 hm2。具體計算如下。

表1 升金湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值及估算方法

2.1 直接利用價值估算

2.1.1 水產(chǎn)品價值

對有市場價格的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品通常用市場價值法進(jìn)行估算。計算公式為

(1)

式中：Vm為升金湖某年提供的水產(chǎn)品價值；Qn為第n類水產(chǎn)品的當(dāng)年產(chǎn)量；Pn為第n類水產(chǎn)品的當(dāng)年單價。

升金湖的水產(chǎn)品豐富，市場商品化程度也較高，主要種類為魚和蝦，其中魚類以鱖魚、青魚和草魚為主。升金湖魚類產(chǎn)量常年維持在100萬kg，蝦類產(chǎn)量為20萬kg。根據(jù)安徽省2012年統(tǒng)計年鑒和市場調(diào)查，本研究分別取池州市當(dāng)年魚類平均市場價格10元/kg、蝦類平均市場價格15元/kg進(jìn)行計算，可得升金湖的魚類價值為1 000萬元、蝦類價值為300萬元，因此升金湖2012年水產(chǎn)品總價值為1 300萬元。

2.1.2 農(nóng)業(yè)供水價值

升金湖附近沒有大型城市和企業(yè)，升金湖的水主要供給農(nóng)業(yè)灌溉。農(nóng)業(yè)供水價值采用市場價值法進(jìn)行估算，計算公式為

(2)

式中：V為升金湖農(nóng)業(yè)供水價值；Q為升金湖某年可以用于農(nóng)業(yè)灌溉的湖水體積；P為用于農(nóng)業(yè)灌溉的水價。

根據(jù)《2012年池州市水資源公報》，升金湖2012年最大蓄水量約為5.90億m3。據(jù)調(diào)查，池州市2012年生活用水價格為1.5元/m3。通常情況下，農(nóng)業(yè)用水價格為生活用水價格的1/5[5]，計算可得升金湖農(nóng)業(yè)供水價值為17 700萬元。

2.1.3 休閑娛樂價值

休閑娛樂價值指生態(tài)系統(tǒng)為游客提供觀賞、娛樂、旅游場所的功能價值。本研究采用Costanza等[6]的研究成果，即全球濕地生態(tài)系統(tǒng)的休閑娛樂價值為574美元/hm2(2012年美元對人民幣匯率1美元=6.211 7人民幣元，約合3 566元/hm2)，對升金湖休閑娛樂價值進(jìn)行計算，得出升金湖的休閑娛樂價值為4 754萬元。

2.1.4 科研教育價值

升金湖濕地是國家重要濕地，是水文科學(xué)、生物科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)科學(xué)等學(xué)科的天然研究場所，同時升金湖保護(hù)區(qū)內(nèi)有著眾多的珍稀物種、豐富的動植物種質(zhì)資源和完整的濕地生態(tài)系統(tǒng)，因此升金湖濕地不僅可以作為科學(xué)試驗(yàn)的基地，還可為科學(xué)研究提供試驗(yàn)對象和材料。根據(jù)國內(nèi)外對濕地科教文化功能價值計算的平均值2 922元/hm2[6-7]，計算得出升金湖的科研教育價值為3 896萬元。

2.2 間接利用價值估算

2.2.1 調(diào)蓄洪水價值

升金湖有著巨大的庫容，猶如一個巨型的天然水庫，承擔(dān)著汛期蓄洪、冬春灌溉的任務(wù)。對于升金湖調(diào)蓄洪水價值的計算采用影子工程法，本研究取安徽省淮北市華家湖每建設(shè)1 m3庫容需投入0.9元的單價成本[8]進(jìn)行計算，即得出升金湖調(diào)蓄洪水的價值為53 100萬元。

2.2.2 調(diào)節(jié)氣候價值

濕地可以減少夏天的熱輻射，降低周邊環(huán)境的溫度，有效地緩解周邊城市的“熱島效應(yīng)”。本研究認(rèn)為升金湖調(diào)節(jié)氣候的價值即為調(diào)節(jié)濕地周邊氣溫的價值，采用價格替代法對此項(xiàng)進(jìn)行估算。根據(jù)測定，1 hm2濕地植被全年從環(huán)境中吸收的熱量，相當(dāng)于189臺1 kW的空調(diào)全天工作的制冷效果[9]。把空調(diào)作為濕地調(diào)節(jié)溫度功能的替代物，以空調(diào)降低同樣溫度的耗電費(fèi)用作為濕地調(diào)節(jié)溫度的價值。

根據(jù)市場調(diào)查，池州市2012年的平均電價為0.56元/(kW·h)。升金湖調(diào)節(jié)氣候功能的價值=濕地面積×1 hm2濕地調(diào)節(jié)氣候的價值，算得升金湖調(diào)節(jié)氣候的價值為3 390萬元。

2.2.3 改變大氣成分價值

本研究用碳稅法、工業(yè)制氧成本法計算本項(xiàng)價值。據(jù)文獻(xiàn)可知，升金湖干物質(zhì)生產(chǎn)能力為19.95 t/(hm2·a)[3]。根據(jù)光合作用方程式6CO2(264 g)+6H2O(108 g)→C6H12O6(180 g)+6O2(192 g)→多糖(162 g)，植物每生成1 g干物質(zhì)需要吸收1.63 g的CO2同時釋放1.19 g的O2。目前我國制取1 t的O2平均成本為400元；植物固定CO2的價值采用濕地蘆葦固定的CO2量乘以我國造林成本250元/t和國際上慣用的瑞典碳稅150美元/t的平均值590元/t進(jìn)行計算[10]。由此計算得升金湖生產(chǎn)O2的價值為12 661萬元，吸收CO2的價值為25 581萬元，二者共計38 242萬元。

2.2.4 凈化水質(zhì)價值

濕地是自然環(huán)境中自凈能力最強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)之一。生活和生產(chǎn)污水排入濕地后，通過濕地生物化學(xué)過程的轉(zhuǎn)換，水中污染物可被儲存、沉積、分解或轉(zhuǎn)化，使污染物消失或濃度降低。用價格替代法計算升金湖凈化水質(zhì)的價值，其公式為

(3)

式中：Vp為湖泊濕地凈化水質(zhì)的價值；Pp為污水處理的影子價格；Qp為某年流入升金湖的污水量。

升金湖的水源以地表徑流為主，如東南方的黃湓河和東北方的唐田河等。根據(jù)《2012年池州市水資源公報》可知，東至縣2012年生活和工業(yè)污水入河量為755萬t，升金湖集水區(qū)面積約占東至縣總面積3 256.72 km2的40%，推算流入升金湖污水量約為302萬t。凈化水質(zhì)的價格采用污水處理的成本0.45元/t計算，可得升金湖2012年凈化水質(zhì)的價值為136萬元。

2.2.5 生物棲息地價值

升金湖濕地為大量的候鳥尤其是鶴類提供了棲息場所，是世界上白頭鶴數(shù)量最多的天然越冬地[2]。對升金湖的生物棲息地價值運(yùn)用國內(nèi)外研究成果的數(shù)據(jù)進(jìn)行估算，計算公式為

(4)

式中：Vh為升金湖濕地生物棲息地的價值；Ph為單位面積濕地提供候鳥棲息地的價值；Mh為升金湖濕地面積。

本研究采用美國學(xué)者Costanza等[6]的研究成果，即濕地生物棲息地價值304美元/hm2，約人民幣1 888元/hm2，結(jié)合國內(nèi)謝高地等[11]的調(diào)查報告中生態(tài)系統(tǒng)生物棲息地保護(hù)價值2 212.2元/hm2，取其平均值2 048元/hm2。由升金湖的面積可計算得升金湖生物棲息地的價值為2 730萬元。

2.3 升金湖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價值

通過上述對升金湖直接利用價值和間接利用價值的計算，得出升金湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價值為125 248萬元，其中直接利用價值27 650萬元、間接利用價值97 598萬元，二者所占的比例分別為22.08%和77.92%(表2)，可見升金湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的間接利用價值遠(yuǎn)大于直接利用價值。

由表2可知，升金湖各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值按大小排序?yàn)椋赫{(diào)蓄洪水價值>改變大氣成分價值>農(nóng)業(yè)供水價值>休閑娛樂價值>科研教育價值>調(diào)節(jié)氣候價值>生物棲息地價值>水產(chǎn)品價值>凈化水質(zhì)價值。其中，調(diào)蓄洪水價值所占比例最大，達(dá)42.4%，可見天然湖泊調(diào)蓄洪水的價值量是相當(dāng)大的。其次，在改變大氣成分方面價值量較大，所占比例約30.53%，可見湖泊濕地的生物通過光合作用對大氣中的氧氣和二氧化碳的平衡起著非常重要的作用。另外，農(nóng)業(yè)供水價值的比例也較為突出，即升金湖在農(nóng)業(yè)灌溉上有著巨大的作用。

表2 升金湖濕地生態(tài)系統(tǒng)主要服務(wù)功能價值量及其比例

升金湖濕地間接利用價值在整個生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值中占絕大比例，說明對湖泊濕地價值量的認(rèn)識不能僅停留在以提供產(chǎn)品為代表的直接利用價值上，而應(yīng)看到提供服務(wù)的間接利用價值，因此應(yīng)加強(qiáng)對湖泊濕地的保護(hù)。

2.4 國內(nèi)相關(guān)研究比較

由于各地濕地面積大小不同，依據(jù)價值總量進(jìn)行比較缺乏說服力，因此需要用單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值即生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)來比較。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)對國內(nèi)部分著名的濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值的評價結(jié)果[12-19]，可知南四湖濕地、洞庭湖濕地、洪湖濕地、拉魯濕地、烏梁素海濕地、鄱陽湖濕地、太湖濕地和東平湖濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值系數(shù)各不相同。據(jù)前文計算所得升金湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價值為125 248萬元，除以湖泊面積即得升金湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值系數(shù)為9.39萬元/hm2，高于國內(nèi)大多濕地(圖1)，可見其單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值較高。與自然環(huán)境相近的長江中下游的幾處湖泊濕地(鄱陽湖濕地、洞庭湖濕地、太湖濕地、洪湖濕地)進(jìn)行比較時，升金湖濕地的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值優(yōu)勢明顯，其比較結(jié)果也更加具有說服力。當(dāng)然，由于引用文獻(xiàn)有的是2004年或2005年出版的，導(dǎo)致這樣的直接比較有一定的偏差，但是升金湖濕地單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值較高依然是可信的。

圖1 國內(nèi)部分濕地單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值比較

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié) 論

本研究運(yùn)用相應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評價方法對升金湖的各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值進(jìn)行了估算和分析。升金湖濕地傳統(tǒng)的水產(chǎn)品生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)供水、休閑娛樂和科研教育功能具有直接的利用價值，同時其也在調(diào)蓄洪水、調(diào)節(jié)氣候、改變大氣成分、凈化水質(zhì)和生物棲息地方面發(fā)揮著巨大作用。升金湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值總量為125 248萬元，其直接利用價值和間接利用價值分別為27 650萬元和97 598萬元。由此可見，升金湖濕地的間接利用價值遠(yuǎn)大于直接利用價值，這為升金湖濕地的保護(hù)和開發(fā)提供了十分重要的依據(jù)。

3.2 討 論

關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值的計算由于方法各異且參考的計算單價不同，因此研究精度一直是該項(xiàng)領(lǐng)域爭論較多的話題之一。這里簡要分析本研究計算中涉及的精度問題，至于其他的有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值計算中的共同性的精度問題這里不再贅述。

首先，本研究計算中水庫維護(hù)成本采用的數(shù)據(jù)是安徽省淮北市華家湖的水庫維護(hù)成本0.9元/m3，由于安徽北部和南部地區(qū)之間存在著一定的氣候水文差異，因此兩地水庫的維護(hù)成本不可能完全一致，這是影響計算精度的原因之一。其次，在固碳法的計算過程中，多處運(yùn)用到人民幣和美元的轉(zhuǎn)換，由于二者之間的匯率是變化的，所以計算結(jié)果肯定會有一定的誤差。在引用美國學(xué)者Costanza等的一些研究數(shù)據(jù)時，由于文獻(xiàn)記錄的是1994年美國的物價水平，因此不僅有匯率變化帶來的誤差，還有物價的年際波動變化帶來的誤差。再次，本研究在對升金湖的直接利用價值和間接利用價值進(jìn)行計算時，在面積數(shù)據(jù)上通常采用高水位時的湖泊面積，其實(shí)升金湖高低水位時面積差異很大，這也導(dǎo)致計算結(jié)果有一定誤差。當(dāng)然，可以認(rèn)為本文計算的結(jié)果反映了最大或者說較大的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值量，由此也說明生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值的全面分析還有待今后進(jìn)一步完善。

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(責(zé)任編輯 徐素霞)

X826

A

1000-0941(2015)06-0024-04

韓松(1990—)，男，安徽滁州市人，碩士研究生，主要從事地理教育教學(xué)及地理相關(guān)方面研究；通信作者何太蓉(1973—)，女，重慶豐都縣人，教授，博士，主要從事自然資源與環(huán)境研究。

2014-09-20