林啟才

（陜西省環(huán)境科學研究院　陜西　西安　710061；陜西省污染減排工程技術(shù)研究中心　陜西　西安　710061）

?

渭河寶雞段生態(tài)基流價值估算研究

林啟才

（陜西省環(huán)境科學研究院陜西西安710061；陜西省污染減排工程技術(shù)研究中心陜西西安710061）

摘要河流生態(tài)基流的保障為水生態(tài)系統(tǒng)的運行提供了良好支持，具有很高的效益和價值。生態(tài)基流保障提供的價值包括產(chǎn)品服務價值，調(diào)節(jié)價值，支持價值和文化審美價值等四個方面。以渭河寶雞段為例，采用環(huán)境經(jīng)濟學估算方法，估算出渭河寶雞段生態(tài)基流的產(chǎn)品服務功能價值為5034.83萬元/年，調(diào)節(jié)功能價值為18135.93萬元/年，支持功能價值為1187.8萬元/年，文化審美功能價值為2620萬元/年。渭河寶雞段生態(tài)基流提供的年效益為26978.56萬元，生態(tài)基流效益顯著，應給予合理保障。

關(guān)鍵詞渭河；生態(tài)基流；產(chǎn)品服務；調(diào)節(jié)功能；支持功能；文化服務

河流具有多重性價值，其價值與河流的功能是緊密相連的，不同水體功能必然衍生出不同的價值[1]。河道生態(tài)基流是維持河流基本功能的最小流量，在此流量下，河流生態(tài)系統(tǒng)基本不會被破壞，此時，河流的價值可以得到保障。因此認為生態(tài)基流的價值就是對應的河流狀態(tài)下的價值。本文結(jié)合環(huán)境經(jīng)濟學基本原理與方法對渭河寶雞段生態(tài)基流的保障價值進行了估算分析，從價值保護方面闡述河流生態(tài)基流保障的意義。

1　生態(tài)基流價值估算方法

生態(tài)基流提供的價值評估原則一般包括定量分析與定性分析相結(jié)合、綜合分析與具體分析相結(jié)合、宏觀分析與微觀分析相結(jié)合、靜態(tài)分析與動態(tài)分析相結(jié)合等。

根據(jù)環(huán)境經(jīng)濟學和資源經(jīng)濟學的計算方法，生態(tài)系統(tǒng)服務的價值估算方法分為替代市場技術(shù)（如費用支出法、市場價值法、機會成本法、旅行成本法、享樂價格法等多種方法）和模擬市場技術(shù)（條件價值法一種）。河流生態(tài)系統(tǒng)作為特殊的生態(tài)系統(tǒng)，比較常用的價值評估方法主要有市場價值法、費用支出法、條件價值法、機會成本法、替代法等。無論采用何種方法估算生態(tài)基流的價值，最終均要表征為計算期內(nèi)與其他商品具有可比性的經(jīng)濟量值，以準確反映生態(tài)基流在經(jīng)濟領(lǐng)域中的相對重要性程度。

各種生態(tài)系統(tǒng)的服務價值進行評估的方法非常多，但是針對生態(tài)基流提供的價值沒有綜合評估體系。本文在綜合不同生態(tài)基流價值估算方法的優(yōu)劣以及估算原則，將生態(tài)基流提供的服務項目及估算方法匯總見表1。根據(jù)上述方法對渭河寶雞段生態(tài)基流的價值進行估算。

2　渭河寶雞段生態(tài)基流價值估算

渭河寶雞段河流生態(tài)資產(chǎn)受生態(tài)基流的缺失而減少。而生態(tài)基流保障則可以有效維持河流生態(tài)資產(chǎn)。因此，主要從生態(tài)基流提供的產(chǎn)品和服務估算渭河寶雞段生態(tài)基流的價值。此部分估算僅涉及水產(chǎn)品供給計算，結(jié)果可能偏低，不能完全表征生態(tài)基流的產(chǎn)品服務功能。

2.1渭河寶雞段生態(tài)基流產(chǎn)品服務價值

生態(tài)基流保障為水生態(tài)系統(tǒng)提供良好的支持功能，因此增加的產(chǎn)品服務包括水產(chǎn)品（漁業(yè)增產(chǎn)）和陸地生態(tài)系統(tǒng)木材等。

（1）漁業(yè)資源價值

漁業(yè)資源環(huán)境是自然系統(tǒng)的重要組成部分，以水生態(tài)為主體的水域生態(tài)環(huán)境在維系自然界物質(zhì)循環(huán)、凈化環(huán)境、維持生態(tài)平衡、實現(xiàn)水生態(tài)安全方面有無可替代的作用。渭河寶雞段漁業(yè)資源價值計算公式為：

式中：

V漁業(yè)——漁業(yè)資源的價值；

α——估算系數(shù)；

P魚類——魚類的市場價格；

Q魚類——魚類的產(chǎn)量。

渭河寶雞段魚類有72種，占陜西魚類總數(shù)的54%[2]。寶雞地區(qū)魚類資源總量及經(jīng)濟產(chǎn)值見表2。

表1　生態(tài)基流價值評估體系

表2　寶雞地區(qū)2010年漁業(yè)產(chǎn)量及捕撈量

因為水域資源具有稀缺性、不可替代性和不可再生性，其生產(chǎn)能力有限。水產(chǎn)養(yǎng)殖面積如能顯著增加，對寶雞地區(qū)淡水漁業(yè)發(fā)展可起到顯著的推動作用。水資源在漁業(yè)生產(chǎn)中所占比重為0.6～0.8[4]。漁業(yè)數(shù)據(jù)采用2010年水利統(tǒng)計年鑒資料計算，以渭河流域占40%比重計算。

（2）木材等有機質(zhì)生產(chǎn)價值

水生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn)力是生態(tài)系統(tǒng)支持功能的表現(xiàn)特征。在初級生產(chǎn)力中，植物的根、莖不能作為人類的直接糧食提供產(chǎn)品，但是可以作為生物質(zhì)能的原料提供能量。這部分的價值可采用生物質(zhì)發(fā)電所需要的生物質(zhì)的收購價格來計算其價值，計算公式為：

式中：

V有機質(zhì)——初級生產(chǎn)力的生產(chǎn)中有機質(zhì)的價值；

M——有機質(zhì)的年產(chǎn)生量；

Pe——單位有機質(zhì)的收購價格；

Le——土地在有機質(zhì)生產(chǎn)中的效益分攤系數(shù)。

西部地區(qū)平均畝產(chǎn)干草量為41.2kg[5]，單位有機質(zhì)的收購價格為0.5元/ kg，渭河寶雞段全長200km，河岸灘地平均寬300m～500m[6]，折合面積為240000畝。采用2010年標準估算的木材等有機質(zhì)生產(chǎn)價值：

渭河生態(tài)基流的產(chǎn)品服務價值為兩部分之和，即：V產(chǎn)品=3551.63+1483.2=5034.83萬元/年。

2.2渭河寶雞段生態(tài)基流調(diào)節(jié)功能價值

渭河寶雞段生態(tài)基流的調(diào)節(jié)功能主要包括水質(zhì)凈化、保持土壤肥力、輸沙等方面。

（1）水污染降解功能

渭河寶雞段生態(tài)基流的水污染降解功能主要是指水質(zhì)凈化功能。因為生態(tài)基流保障引起河道水量增加而使水流量增大，水體對污染物的稀釋、擴散、遷移和凈化能力將明顯增加，改善了寒流的水體自凈功能。水質(zhì)凈化能力的提高，可以減輕污水處理量和降低污水處理率，由此可以用減少的污水處理廠處理的這部分污水處理成本來表征水污染降解功能的價值，成本價采用污水處理成本的影子價格。計算公式為：

式中：

V水質(zhì)凈化——水污染降解功能的價值；

P污水處理成本——污水處理廠處理單位污水的成本；

Q——凈化能力增加而減少的處理污水的量。

截至目前，寶雞市已經(jīng)建成城鎮(zhèn)污水處理廠12座，市區(qū)收集率達到85%以上，縣級達到75%以上。2010年污水處理能力為38.25 萬m3/日，污水處理單價為1.0元/噸，按平均處理率80%計算，渭河寶雞段生態(tài)基流提供的水污染降解價值約為11169萬元。

（2）輸沙功能

自然河流有輸沙功能，生態(tài)基流增加會一定程度上增加河流的輸沙功能，有效減少泥沙的河道淤積，減少洪水發(fā)生的頻率。可以采用恢復費用法或者機會成本法來估算本部分的價值。計算公式為：

式中：

V輸沙——輸沙功能的價值；

P清淤成本——每噸泥沙的清除成本；

Q——泥沙的淤積量；

d——泥沙的干容重。

1950年～2010年渭河寶雞林家村河段多年平均輸沙量為411萬噸，泥沙干容重為1.5×10-4kg/m3，清除每噸泥沙費用為5元。渭河寶雞段生態(tài)基流提供的水污染降解價值V輸沙=1.5×10-4×5×411×104=3083萬元。

（3）土壤肥力價值

生態(tài)基流的保障還可以減少水土流失的情況，增加土壤的肥力，增加糧食產(chǎn)量。在水土流失過程中，由于帶走大量的有機質(zhì)，就會增加化肥的使用量。故可用減少的化肥使用價值來估算土壤肥力的潛在經(jīng)濟價值。其計算公式為：

式中:

Er——土壤肥力價值，(元/a)；

S——水土流失量;

Ci——土壤中有效氮、磷、鉀含量；

Pi——氮、磷、鉀的市場價格。

渭河流域是黃土高原水土流失嚴重地區(qū)之一，流域多年平均土壤侵蝕量2.06億噸[7]，年輸入黃河泥沙量達1.6億噸。據(jù)測算，渭河流域嚴重水土流失區(qū)年均損失土壤耕作層1毫米以上，年損失氮、磷、鉀約160萬噸。寶雞段侵蝕總量為3797萬噸，年損失氮、磷、鉀約38萬噸。根據(jù)2010年市場化肥平均價格1725 元/t[8]，按照生態(tài)基流保障減少0.1%的水土流失量計算，渭河寶雞地區(qū)水土流失量為38萬噸，陜西省土壤理化成分中有效氮、磷、鉀含量分別為0.175%、3.95%、1.8%[9]，計算得土壤肥力價值為3883.93萬元/年。

渭河生態(tài)基流的調(diào)節(jié)功能價值為三部分之和，即：V調(diào)節(jié)=11169+3083+3883.93=18135.93萬元/年。

2.3渭河寶雞段生態(tài)基流支持功能價值

渭河寶雞段生態(tài)基流的支持功能主要表現(xiàn)在生物棲息地和生物多樣性保護。河流水量增加與水質(zhì)改善很大程度上增加了河流生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性，并增加了生物棲息地的面積。

（1）生物棲息地支持功能價值

濕地為生物多樣性提供了基礎(chǔ)，也是重要的生物棲息地。Seidl[10]等認為濕地生態(tài)系統(tǒng)服務其年價值為0.5839萬美元/hm2，約合3.85萬元/公頃。渭河寶雞段濕地面積251.3公頃[11]，濕地生態(tài)系統(tǒng)服務的價值為967.5萬元/年。

（2）生物多樣性支持功能價值

生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性維持功能的價值等于該生態(tài)系統(tǒng)單位面積生物多樣性維持價值與其面積的乘積，計算公式為：

式中:

V生物多樣性——生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的維持價值，(元/（hm2·a）)；

S生態(tài)系統(tǒng)——水生態(tài)系統(tǒng)的面積；

VR——生態(tài)系統(tǒng)單位面積生物多樣性維持價值。

我國生態(tài)系統(tǒng)各項生態(tài)服務中水體生態(tài)系統(tǒng)單位面積的生物多樣性維持價值為2203.3元/（hm2·a）[12]，寶雞段水體生態(tài)系統(tǒng)的面積為1000公頃，由此估算的渭河寶雞段生物多樣性維持價值為220.3萬元/年。

渭河寶雞段生態(tài)基流的產(chǎn)品支持功能價值為兩部分之和，即：V支持=967.5+220.3=1187.8萬元/年。

2.4渭河寶雞段生態(tài)基流文化審美價值

渭河寶雞段生態(tài)基流提供的文化審美功能主要表現(xiàn)在休閑娛樂方面。河道生態(tài)基流保障增加的水面可以開發(fā)為旅游區(qū)，提高河流的休閑娛樂價值，其價值可以用旅行費用法估算，一般直接依據(jù)旅游部門的收入乘以歸因系數(shù)計算得到。

旅游景點在旅游效益中的分攤系數(shù)為0.1[13]。按2011年寶雞年鑒數(shù)據(jù)，寶雞市2010年共接待國內(nèi)外游客1195萬人次，旅游綜合收入65.5億元，其中門票收入占旅游總收入的4%左右，由此估算生態(tài)基流的文化審美價值為2620萬元/年。

3　渭河寶雞段生態(tài)基流價值分析

根據(jù)生態(tài)基流提供的產(chǎn)品服務價值、調(diào)節(jié)價值、支持價值及文化審美價值四項不同功能，生態(tài)基流的價值為各種價值的加和，得到渭河寶雞段生態(tài)基流的價值為：V生態(tài)基流= =5034.83+18135.93+1187.8+2620=26978.56萬元/年（2010年為基準）。

Costanza等人估算的河流生態(tài)系統(tǒng)的價值約為8498美元/（hm2·a）[14]。由此，估算的渭河寶雞段生態(tài)基流價值為25458萬元/年。

渭河寶雞段生態(tài)基流量為10m3/s，即3.15×108m3/年[15]。寶雞市2011年經(jīng)營服務用水價格為2.88元/m3，根據(jù)影子價格法估算寶雞段生態(tài)基流量價值為90720萬元/年，約為各種價值估算結(jié)果的3倍。

生態(tài)基流具有時間價值，渭河寶雞段生態(tài)基流價值將越來越大，估算結(jié)果偏高較為合理。渭河寶雞段生態(tài)基流價值的置信區(qū)間為2億元/年～9億元/年。

4　結(jié)論與建議

河流生態(tài)基流的保障為生態(tài)系統(tǒng)的運行提供了良好支持，以渭河寶雞段為例，采用環(huán)境經(jīng)濟學估算方法，渭河寶雞段生態(tài)基流提供的年效益為26978.56萬元（2010年為基準）。由此可見生態(tài)基流保障產(chǎn)生了較為明顯的生態(tài)效益。因此，渭河寶雞段生態(tài)基流的保障十分必要，要加快推廣實用節(jié)水技術(shù)、節(jié)水改造、引導農(nóng)戶調(diào)整種植結(jié)構(gòu)、推進水價改革及水資源優(yōu)化調(diào)度等，適應渭河水環(huán)境的新變化，保障渭河生態(tài)基流，使渭河生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮應有的價值。陜西水利

參考文獻

[1] Postel，S. L.，Richter B. Rivers for Life: Managing Water for People and Nature[M]. Washington，DC.: Island Press，2003.

[2]方樹淼，許濤清，宋世良，等.陜西省魚類區(qū)系研究[J].蘭州大學（自然科學版），1984，20(1):97.115.

[3]張峰.上海漁業(yè)生產(chǎn)函數(shù)的建立與分析[J].甘肅農(nóng)業(yè)，2006，(12):60.61.

[4]陳曙.湖北省淡水漁業(yè)生產(chǎn)的投入要素分析[J].華中農(nóng)業(yè)大學學報(社會科學版)，2010，86(2):60.63.

[5]劉玉龍.生態(tài)補償與流域生態(tài)共建共享[M].北京:中國水利水電出版社，2007.

[6]李景宜，石長偉，嚴瑞，等.陜西渭河流域資源環(huán)境綜合治理[M].西安：西安地圖出版社，2006.

[7]王超.基于RS/GIS的渭河流域土壤侵蝕評價研究[D].西安：西北大學，2010.

[8]張杰.農(nóng)資廠商特殊時期“特別行動”[J].中國農(nóng)資，2009，(1):26.27.

[9]史淑娟.大型跨流域調(diào)水水源區(qū)生態(tài)補償研究[D].西安：西安理工大學，2010.

[10] Seidl A F，Moraes A S. Global valuation of ecosystemservices: application to the Pantanal da Nhecolandi，Brazil[J].Ecological Economics，2000，33(1): 1.6.

[11]謝元禮，張?zhí)K，王文娟，等.基于TM的渭河寶雞段水域面積時序變化分析[J].地下水，2011，33(2):128.129.

[12]謝高地，魯春霞，冷允法，等.青藏高原生態(tài)資產(chǎn)的價值評估[J].自然資源學報，2003，18(2)：189.196.

[13]莫創(chuàng)榮，孫艷軍，高長波，等.生態(tài)價值評估方法在水電開發(fā)環(huán)境評價中的應用研究[J].水資源保護，2006，22(5):18.21.

[14] Costanza R，d’Arge R，de Groot R，et al. Thevalueoftheworld’secosystem servicesand nature[J].Nature，1997，387:253.260.

[15]林啟才，楊晨曦，李懷恩.渭河林家村河段生態(tài)基流盈虧分析[J].人民黃河，2013，35 （5）：44.45.

（責任編輯：暢妮）

中圖分類號：TV213

文獻標識碼：A

基金項目：國家水體污染控制與治理科技重大專項（編號: 2009ZX07212.002）；陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計劃項目（編號: 2011KTZB03.03.02）資助。