溱湖湿地生态系统服务价值评估研究

书书书第２６卷第２期２０１０年４月气象与环境学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＹＡＮＤＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＶｏｌ．２６Ｎｏ．２Ａｐｒｉｌ２０１０收稿日期：２０１０－０２－０５；修订日期：２０１０－０３－０４。基金项目：江苏省教育厅大学生创新训练计划项目（０７ＣＸ０００３）资助。作者简介：周益平，男，１９８４年生，助理工程师，主要从事应用气象方面的工作。溱湖湿地生态系统服务价值评估研究周益平１　邹菊香２　刘寿东３　杨婷３　凌洋３　陈涛１（１衡阳市气象局，湖南衡阳４２１００１；２汕头市潮阳区气象局，广东汕头市潮阳区５１５１００；３南京信息工程大学，江苏南京２１００４４）　　摘　要：利用实地调研结果，结合相关文献资料，采用市场价值法、影子工程法和旅行费用法等评估方法，对溱湖湿地生态系统的物质生产、涵养水源和调蓄洪水、提供动植物栖息地、调节气候、降解污染物和科考旅游等６个效益最为突出的生态系统服务功能经济价值指标进行评估。研究表明：溱湖湿地生态系统的总价值为１１５×１０９元，其中直接使用价值为７７０８×１０８元，间接使用价值为３６２×１０８元，非使用价值为０１８×１０８元。其中科考旅游价值所占比重最大，为４０８４％，调节气候价值次之，而生物多样性保护价值仅占１４５％。对溱湖湿地生态系统服务功能及服务价值的探讨，可正确认识该生态系统的生态经济价值，为合理开发利用提供决策参考，以确保其资源的可持续利用。关键词：湿地生态系统；生态服务价值；评估；溱湖　　中图分类号：Ｘ１７１　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１６７３－５０３Ｘ（２０１０）０２－００１６－０５１　引言生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用，它不仅包括各类生态系统为人类所提供的食物及其他工农业生产原料，更重要的是支撑与维持了地球的生命支持系统［１］。湿地具有特殊的生态功能和积极价值，给人类带来了巨大的经济效益、生态效益和社会效益。为此，国内外许多专家学者和组织在不同国家对不同尺度的湿地生态系统服务功能及其价值评价开展了大量的研究。２０世纪初，美国为了建立野生动物保护区特别是迁徙鸟类、珍稀植物保护区而开展了少量的湿地评价工作。２０世纪５０年代，进行了以湿地物种为主要对象的湿地编目和评价。７０年代，美国麻省马萨诸塞大学的Ｌａｒｓｏｎ提出了第一个帮助政府颁布湿地开发补偿许可证的湿地快速评价模型。美国环境保护署１９７２年至今已开展了１７个河口湿地研究项目。最值得一提的是１９９７年美国马里兰大学的ＲｏｂｅｒｔＣｏｓｔａｎｚａ、怀俄明大学的Ｒａｌｐｈｄ′Ａｒｇｅ的以及荷兰瓦格宁根农业大学的ＲｕｄｏｌｆｄｅＧｒｏｏｔ等对全球生态系统的功能和自然资本价值的估算，其中湿地生态系统的全球总价值为４８７９×１０８美元／ａ，每１ｈｍ２的价值为１４７８５美元。这一研究成果为全球湿地评价提供了完整的可供对比的资料。然而英国的Ｍａｈｂｙ与Ｈｏｇａｎ等研究了湿地生态系统功能与评价方法，并认为美国的湿地评价方法不能直接在欧洲应用，应制定一个欧洲湿地政策，因而在法国、爱尔兰和西班牙以及英国进行了多国间河岸湿地的对比研究［１］。我国学者在对湿地的基本理论，湿地的结构［２］、功能、动态变化［３］，湿地的环境效益分析，湿地的研究方法等研究的基础上，也开展了一些对单个地区的湿地价值评估。如辛琨等［４］对辽河三角洲盘锦地区湿地生态系统服务功能进行价值估算；崔丽娟［５］对扎龙湿地的价值进行了货币化评估；陈鹏［６］将厦门市湿地生态系统类型划分为浅海水域、滩涂、河口水域、河流、水库、红树林、滩涂和沙滩和盐田等９个类型，采用生态经济学的理论和方法来评估各项生态系统服务功能价值。但目前在服务价值的评估方面，国内相关研究多数套用现有的一般化计算公式对生态服务功能进行计算，缺少针对性和探索性。本文在前人研究成果的基础上，结合实地调查数据，针对溱湖湿地效益最突出的６项服务功能及服务价值进行专门探讨，以期为正确认识该生态系统的生态经济价值和合理开发利用提供决策参考，以确保其资源的可持续利用。２　研究区概况溱湖湿地是典型的以半自然农耕湿地为特色的郊野型湿地，面积为４３２９ｋｍ２（天然河湖湿地为１０６８ｋｍ２，人工湿地为３２６１ｋｍ２），位于江苏省姜堰市北部地区，与兴化市、东台市毗邻，是里下河乃至整个苏中地区重要的淡水湖泊之一，也是周边几十万居民生活、生产用水的重要水源，同时兼有水产养殖、水生植物种植和防汛等多种功能。溱湖湿地是生物多样性集中和生产力较高的地域，拥有丰富的生物资源，在保护生物多样性和维持生态平衡方　第２期周益平等：溱湖湿地生态系统服务价值评估研究１７　　　面具有不可替代的作用。溱湖湿地具有拦截、净化外来污水和调节生态环境的能力。然而，近几年来随着沿湖及周边地区工农业生产的迅速发展，旅游开发建议的投入增大，水产养殖规模的不断扩大，加上治理措施相对滞后，严重威胁溱湖湿地植被以及野生动物的栖息地安全及周边居民饮用水安全，同时直接影响到周围地区工农业的可持续发展。３　研究方法本文综合前人的研究，通过野外实地调研，对溱湖湿地为人类提供的不同生态系统服务功能，依据其在促进人类生存、提高生活质量和对该区域的可持续发展方面所做的贡献优劣等级，筛选出溱湖湿地生态系统效益最突出的６项服务功能作为本次研究的价值评估指标，包括物质生产、涵养水源和调蓄洪水、提供动植物栖息地、调节气候、降解污染物、科考旅游等（表１）。根据可行性和可操作性原则，对６表１　溱湖湿地生态系统服务功能及其价值类型价值类型服务功能直接使用价值物质生产；科考旅游；涵养水源间接使用价值调节气候；降解污染物；调蓄洪水非使用价值动植物栖息地功能个指标类型采用市场价值法、影子工程法、旅行费用法、碳税法等定量评估方法进行货币化评估（表２）。表２　溱湖湿地生态系统服务价值评估方法服务功能评价方法服务功能评价方法物质生产市场价值法气候调节碳税法、造林成本法供水和蓄水影子工程法降解污染物影子工程法动植物栖息地市场价值法科考旅游旅行费用法　　（１）市场价值法。是指对有市场价格的生态系统产品和功能进行估价的一种方法，主要是用于生态系统生产的物质产品的评价［７］。（２）子工程法。是指以人工建造一个工程来替代生态功能或原来被破坏的生态功能的费用。单位蓄水量库容成本以１９８８—１９９１年全国水库建设投资计算，加上物价变化指数，计算出每建设１ｍ３库容需年投入成本为０６７元［８］。（３）旅行费用法。常常用来评价那些没有市场价格的自然景点或者环境资源的价值。通过旅游者在消费这些环境商品或服务所支出的费用，对湿地旅游价值进行估算［７］。（４）碳税法和造林成本法。根据生物的生物学特性，其具有吸收ＣＯ２和释放Ｏ２的能力，利用光合作用方程式，计算出单位干物质生产量所吸收的ＣＯ２和释放Ｏ２，并根据国际和国内对ＣＯ２排放收费标准将生态指标换算成经济指标，得出固定ＣＯ２的经济价值［８］。本文所涉及到的溱湖湿地生态系统的相关参数主要来自有关文献和调查实测结果。在计算过程中以１美元兑换人民币７９７３５元计。４　结果分析４１　溱湖湿地生态系统服务功能概述４１１　提供物质产品功能由于自然资源的丰富，溱湖湿地成为溱潼地区农、牧、渔业重要基地，为社会发展提供了最基础的条件。２００６年姜堰市农业局统计资料显示溱湖湿地鱼类产量为２１６１ｔ，贝类和甲壳类产量为２８３ｔ，淡水珍珠产量为１８２ｔ，其他水产为２７ｔ，是江苏省重要淡水鱼区之一，素有“活鱼库”之称。形成了集米业、乳业、蛋品加工和特种养殖为一体的多种绿色食品生产加工区。４１２　涵养水源和调蓄洪水功能湿地在蓄水、调节河川径流、补给地下水和维持区域水平衡中发挥着重要作用，是蓄水防洪的天然“海绵”，在时空上分配不均的降水，通过其吞吐调节，避免水旱灾害。溱湖位于江苏中部里下河洼地的中南部，由北湖、喜鹊湖、南湖三大水面组成，周围有十余条河湖港汊与溱湖有水体交换，形成溱湖周围１０ｋｍ２范围内三分陆地七分水的“九龙朝阙”奇异景观。研究区域内生态系统涵养水源和调蓄洪水这两个服务功能的直接影响范围是姜堰市，将这两项功能统一评估是因为它们的服务效果均与溱湖湿地的蓄水能力有关。评估指标取国内人工水库建设投资标准［９］。４１３　动植物栖息地功能溱湖植被体系大体主要分为４类：自然水生植物体系、湿地森林、人工林体系和农田防护林体系。溱湖湿地植物物种丰富，同时为鸟类、兽类的栖息、觅食和繁衍提供了理想场所。据统计资料［１０］显示，溱湖湿地内共有植物１５３种；鸟类９７种，其中国家一级保护动物有白鹳、黑鹳和丹顶鹤等７种，省级保护动物有鸿雁、鹌鹑、喜鹊、灰喜鹊和画眉等８种；兽类２１种；两栖爬行类２３种；鱼类３８种；浮游动物２ｌ属（种），其中原生动物３属，轮虫４属，棱角类５属（种），桡足类５属，底栖动物２７属，昆虫１０属。４１４　调节气候功能溱湖湿地水分通过蒸发成为水蒸气，然后又以降水的形式返回周围地区，保持当地的湿度和降雨量，对当地气候具有重要的调节作用。同时，溱湖湿地内丰富的植物群落与大气中的物质交换主要是ＣＯ２和Ｏ２，即植被能够吸收大量的二氧化碳气体，并释放出氧气。不仅如此，湿地中的一些植物还具有吸收空气中有害气体的功能，能有效调节大气组分。但湿地也是温室气体的重要释放源，湿地中有机残体的分解过程会产生大量的有机气体，其中最重要１８　　　气象与环境学报第２６卷　的是二氧化碳和甲烷［１０］，这些气体绝大多数直接进入大气中。４１５　降解污染物功能溱湖湿地具有减少环境污染的作用。当水体进入湿地时因香蒲、芦苇等水生植物的阻挡作用，缓慢的水流有利于沉积物的沉积，许多污染物质吸附在沉积物的表面，随同沉积物而积累起来，有助于污染物储存和转化。湿地中的芦苇对大肠杆菌、酚、氯化物、有机氯、磷酸盐、高分子物质和重金属盐类悬浮物等的净化作用尤为明显［１１］。据本次研究溱湖水质检测报告（表３）可明显反映出溱湖湿地芦苇荡对水质的净化作用。４１６　科学考察和旅游　　溱湖独特的生态系统、多样的动植物群落、古地表３　溱湖水质检测结果检测地点水温／℃电导率色度浊度ＮＴＵｐＨ化学需氧量／（ｍｇ·Ｌ－１）溶氧量／（ｍｇ·Ｌ－１）湖水入水口２７４０４３７９３７７６９２２９２９２９１６８芦苇荡附近２９００４２９７３１７７０５２２７４７１１４７２理环境等在科研中有着重要的价值，是水文学、气候学、考古学以及湿地研究和鸟类研究的自然本底和基地，为诸多基础科研提供了理想的科学实验场所和培训基地。同时，溱湖以湿地生态景区、温泉休闲度假区以及以溱潼古镇、溱潼会船节为代表的湿地文化吸引了大量游客前去观光旅游。４２　溱湖湿地生态系统服务价值评估４２１　提供物质产品价值（１）水生生物资源价值在计算水生生物资源的价值总量时，借鉴于刘剑秋等［１２］评估闽江河口湿地时使用的评估方法，没有将各物种的总量及价值单独列出，而是按照姜堰市农业局水产品产量的统计资料和全国水产学会对水产品市场跟踪调查得到的综合平均价格为依据进行价值量的计算。根据《农民日报》（２００６）刊载的全国水产学会对全国５３家水产品批发市场交易价格情况的统计所得出２、８月和１０月水产品批发市场综合平均价格，以此３个月的平均值１２８１元／ｋｇ作为２００６年水产品批发市场综合平均价格，２００６年溱湖湿地水产品产量为２４９１ｔ，计算出２００６年溱湖湿地水产品价值量为３１９×１０７元。（２）植物资源价值溱湖湿地提供的植物产品极其丰富，共有植物１５３种，但许多植物目前在当地没有被当成可开发性使用的经济植被类型，故没有纳入价值计算。本研究采用溱湖湿地区域农产品产量价值表征其提供的植物资源价值。将主要作物划分为粮食作物（以粳稻为代表）和蔬菜作物。据姜堰市农业局统计资料显示溱湖湿地区域２００６年粮食作物种植总面积为１９３３３ｈｍ２，蔬菜作物种植面积为２７４０ｈｍ２。根据２００６年１２月１日中国食品产业网刊载《关于江苏农产品种植业成本效益分析》显示：蔬菜每公顷平均效益为２２２００元