大运河沧州段生态服务功能价值评估研究.pdf

年月第 卷 第期河北水利电力学院学报 文章编号：（）大运河沧州段生态服务功能价值评估研究王亚芹，郭少奇，董肖丽，李路，王凤春，（河北水利电力学院 水利工程系，河北省沧州市黄河西路 号 ；河北省数据中心相变热管理技术创新中心，河北省沧州市黄河西路 号 ；河北省南运河河务中心，河北省沧州市运河区新华东路号国贸大厦 层 ；沧州市遥感与智慧水利技术创新中心，河北省沧州市黄河西路 号 ）摘要：文中通过评估大运河沧州段生态服务功能的现状，研究分析大运河沧州段提供的生态产品价值及其转化途径，建立了大运河沧州段生态系统服务功能评估体系，包括供给、调节、文化、支持项功能 项指标。根据联合国千年生态系统评估的分类方法，采用替代工程法、市场价值法、支付意愿法等方法进行价值现状的计算，结果表明，年大运河沧州段生态系统服务功能的价值量为 亿元。该结果为推进沧州区域生态与经济的可持续发展提供理论支撑。关键词：生态系统；服务价值；大运河沧州段中图分类号：；文献标识码：随着大运河文化带建设、京津冀一体化发展、“一带一路”建设、长江经济带建设等国家发展战略的提出与深入实施，大运河的联通作用和对旅游经济等的促进作用也更加明显。大运河沧州段为区域发展提供各类服务功能，人类依赖这些服务功能而生存，并不断提高福祉水平。为更好地推进大运河文化带建设，优化管理南运河生态系统，有必要定量评估大运河沧州段服务功能的供给情况，研究其价值实现的有效途径，将看不见摸不着的抽象效益转化为实际效益。这不仅是我们很有必要进行的探索，也是响应“绿水青山就是金山银山”号召的重要途径。大运河沧州段概况大运河沧州段起自吴桥大兴庄村，流经吴桥县、东光县、南皮县、泊头市、沧县、沧州市区（包括运河区和新华区）、青县共八个 县（市、区），河 道 全 长 ，占京杭大运河的八分之一，是河北省内运河流经最长的城市。水文气候大运河沧州段流域处于季风气候区，是漳卫南运河的一部分，该流域处于半干旱地带。降水量时间、空间上分布不均，年际变化十分显著。水环境大运河沧州段水资源条件较差，河道径流主要来源为上游的卫运河以及天津、沧州的引黄输水。河道环境质量正在逐年改善，水质达到地表水类，青县桥处水质达到地表水类。运河两侧无向河内排污的企业，沿线无排污口。调节功能调节功能，是指河流所提供的，可利于生产、生活环境的条件与效用，主要包括气候调节、洪水调蓄等。文化功能文化功能，是指人类通过认识、思考、娱乐等从自然生态系统中获得的非物质利益。支持功能收稿日期：修回日期：基金项目：河北省大学生创新创业训练计划项目（）；河北省“三三三人才工程”资助项目（）第一作者简介：王亚芹（），女，河北唐山人，博士，讲师，主要从事水生态修复、水环境治理方面的教学和科研工作。：通讯作者简介：王凤春（），女，河北邢台人，博士，教授，主要从事水生态系统服务功能评价方面的教学和科研工作。：支持功能，是指水生态系统所形成的支撑（沧州市）发展的条件与效用，主要包括固碳释氧、预防地面沉降等。生态服务功能价值评估河流的生态服务功能，即生态产品属于公共产品，具有非竞争性、非排他性和外部性，更加注重提升社会福祉而不是经济效益，这也导致了其价值不易量化。根据联合国千年生态系统评估的分类方法，以及大运河沧州段的实际状况，将沧州区域大运河的生态服务功能划分为大类：供给功能、支持功能、调节功能及文化功能，如图所示。大运河沧州段生态服务价值指标体系共 项指标，见表。图大运河沧州段生态系统服务功能示意图 表大运河沧州段生态服务价值指标体系 种类功能指标评价内容描述供给功能供水功能供水量为居民提供工农业及环境用水水产品渔业产品为居民提供渔业产品调节功能水资源存贮调蓄洪水河流输沙气候调节净化功能地表水资源量地下水资源量调洪水调蓄量输沙量水面蒸发量蒸发吸收热量负离子量降尘量污水处理河流存贮水资源减少洪峰流量、调节洪水河水运输泥沙、清理河道与大气进行热量和水分的交换吸收、降解水体中和空气污染物文化功能支持功能游憩功能水文化传承保护生物多样性固碳释氧预防地面沉降旅游功能休闲功能水文化国家一级保护物种国家二级保护物种固碳释氧量造成的经济损失提供旅游休闲活动的环境水文化遗产的继承为长期或短期生活的物种提供栖息地河流固定二氧化碳、释放氧气的能力地下水防止地面沉降河北水利电力学院学报 根据国内外研究成果，大运河沧州段生态系统服务功能价值的研究主要采用的评估方法有市场价值法、替代工程法、支付意愿法和旅行费用法，如表所示。表大运河沧州段生态系统服务价值评估方法 评估方法评估内容市场价值法工农业用水、环境用水、旅游功能替代工程法洪水调蓄、河流输沙、水质净化、增加负离子、吸收粉尘、气候调节、水资源存贮支付意愿法水文化传承、生物多样性旅行费用法休闲功能 评估方法 市场价值法市场价值法的可信度较高，适用于可以直接用生产价值或市场价值来评价环境资源价值的内容。犞狀犻犙犻犘犻（）式中，犞为总经济价值；犙犻第犻项总数量或质量；犘犻为犻第项的市场价格。替代工程法替代工程法是本研究中使用频率最高的方法。生态系统遭到破坏后，人工建造的能够替代原生态系统服务功能的新工程所需费用可以用来估算生态系统破坏所造成的经济损失。犞犌狀犻犡犻（）式中，犞为生态系统服务功能的价值；犌为替代工程的造价；犡犻为替代工程中第犻项。支付意愿法支付意愿法属于意愿调查法，受到被调查人的个人意志及支付能力的影响，可能会造成较大偏差。人们为了防止环境恶化并获得更多更好的环境资源所愿意支付的金额就是支付意愿法，常用于缺乏价格数据的情况。犞犖狀狀犻犘犻（）式中，犞为总经济价值；狀为样本容量；犘犻为第犻个人意愿支付的金额；犖为环境资源影响范围内的总人数。旅行费用法旅行费用法分为种：区域旅游费用法、个人旅行费用法、实际效用法，文中用到的是个人旅行费用法。个人旅行费用法所使用的资料是以个人为基础而统计的资料，结果准确性较高，但需要更全面的数据资料，分析起来也更复杂。犞犻 犼犳（犘犻 犼，犜犻 犼，犙犻 犼，犛犻 犼，犢犻 犼）（）式中，犞犻 犼为个人到犼地点旅行的次数；犘犻 犼为个人去犼地点旅行时的花费；犜犻 犼为个人每次去犼地点的耗时；犙犻 犼为旅行地点的效用衡量，主观品质感觉；犛犻 犼为替代物的特征；犢犻 犼为个人或家庭的收入。评估结果本研究结合数据获取情况，主要以 年为评估年，采用市场价值法、替代工程法、支付意愿法等多种方法对各项指标进行匹配，计算其价值并分析其特点。供给服务大运河沧州段现如今并未提供居民生活用水，但仍是沧州工业、农业、环境用水的重要来源。大运河沧州段的地表水资源较为匮乏，但每年会以买水的形式引水进大运河。根据沧州市统计局所公布的信息，年沧州市渔业产值总量为 亿元，年沧州市渔业产值总量为 亿元。当前，大运河沧州段尚未有渔业产品的提供功能。供水功能采用市场价值法进行计算，引水所付的水费为 元。年京杭大运河全线贯通补水工作，第三店断面累积过水 万；年潘庄引黄输水，第三店断面累积过水 万，此处取两者之和。经计算得大运河沧州段一年的供水功能价值为 亿元。调节服务 水资源存贮水资源存贮功能采用替代工程法进行计算，根据 北京水生态服务功能与价值，取国家林业局 年规定的水库建设单位库容投资 元来计算，水资源量按照河北省内南运河的水资源量来计算，地表水资源量为 亿，地下水资源量为 亿。经计算得大运河沧州段生态系统水资源存贮能力的价值为 亿元。洪水调蓄洪水调蓄功能的价值计算使用替代工程法计算，根据 北京水生态服务功能与价值，取国家林业局 年规定的水库建设单位库容投资 元 来计算。大运河沧州段调蓄深度取各流域段丰水期第期王亚芹等：大运河沧州段生态服务功能价值评估研究水深和枯水期水深的平均值（表）。经计算得大运河沧州段一年调蓄洪水的价值为 亿元。表大运河沧州段各段基本信息 区县河道长度 河道平均宽度水面面积枯水期平均深度丰水期平均深度青县 运河区 新华区 沧县 泊头 南皮 东光 吴桥 合计 注：河道长度及河道平均宽度数据来源于河北省南运河河务中心，水面面积数据由两者近似算得。河流输沙河流输沙的功能价值采用替代工程法进行计算。捷地减河的多年平均输沙量为 万，根据 北京水生态服务功能与价值，取人工清理河道的成本为 元。经计算得大运河沧州段一年河流输沙功能的价值为 亿元。净化功能）水质净化水质净化功能的价值计算采用替代工程法，根据沧州运东污水处理厂的总投资为 亿元，采用的处理工艺为氧化沟，平均每年处理 万污水，折算至每吨污水后成本费用为 元，又根据赵美姿等 年对污水处理不同工艺路线技术经济的研究，氧化沟工艺的单位水量处理成本为 元，单位水量耗电 ，单位水量经营成本为 元，沧州市 年第一档电价为 元（），综上算得污水的单位处理成本为 元。计算得大运河沧州段一年水质净化功能的价值为 亿元。）增加负离子增加负离子的价值采用替代工程法进行计算。以东光县为例，据监测，东光县单位面积增加负离子的个数为 个，取河道上方 处所含负离子总数来计算河流增加负离子的数量，市场上负离子发生器生成离子的单位价格为 元 个，大运河沧州段水面面积为 。经计算得大运河沧州段一年为增加负离子创造的价值为 万元。）吸收粉尘吸收粉尘的价值采用替代工程法计算，年沧州市有监测的各月（共个月）测得的降尘量的平均值为 ，工业粉尘处理成本为 元，大 运 河 沧 州 段 水 面 面 积 为 。计算得大运河沧州段一年吸收粉尘所创造的价值为 万元。气候调节气候调节功能采用替代工程法进行计算，捷地站的多年平均蒸发量为 ，空调效能比取 ，沧州市 年第一档电价为 元（），参照 北京水生态服务功能与价值，水面蒸发增加大气湿度的价值采用减少的加湿器使用的电能进行计算，以加湿器的功率为 进行计算，水转化为蒸汽耗电约 ，取水在 ，标准大气压下的汽化热为 ，而 。大运河沧州段水面面积为 。计算得出大运河沧州段提高湿度的价值为 亿元，吸收热量的价值为 亿元，气候调节功能的总价值为 亿元。大运河沧州段的调节功能，即水资源存贮、净化功能、调蓄洪水、河流输沙、气候调节等功能，价值总量为 亿元，其中水资源存贮 的价值量为 亿元，调蓄洪水的价值量为 亿元，河流输沙的价值量为 亿元，净化功能的价值量为 亿元，气候调节的价值量为 亿元。文化服务 游憩功能）旅游功能旅游功能的价值采用市场价值法进行计算，年沧州市全年接待国内外游客得到的收益为 亿元。沧州市现有湿地面积 万，沧州地区南运河水面面积为 ，沧州地区南运河的水面面积在全沧州市河流水面面积中的占河北水利电力学院学报 比为 。参 照 北 京 水 生 态 服 务 功 能 与 价值，按水景观在旅游收入中占比为 计算，得到大运河沧州段的旅游价值为 亿元。）休闲功能休闲功能的价值采用旅行费用法进行计算，年沧州市居民的人均可支配收入为 元，人均日收入为 元，按沧州市居民每年去南运河自助郊游 次，每人每次的旅行费用为 元，每次游玩天数为天计算，得到大运河沧州段提供的休闲价值为 亿元。水文化传承水文化的价值采用支付意愿法进行计算，支付意愿采用问卷调查的形式在老师和同学们之间进行调查，已填写的调查问卷为 份，有效调查为 份。经计算支付意愿的平均值为 元，得出个人支付意愿的总价值为 亿元。而沧州市政府预计为大运河沧州段未来建设投资 亿元，若加上此项，可计算得出大运河沧州段水文化传承的价值为 亿元。支持服务 生物多样性大运河沧州段维持生物多样性的价值用支付意愿法进行计算，沧州市国家一级保护动物有 种，二级保护动物有 种，借鉴 北京水生态系统服务价值 的研究，鸟类中国家一级保护动物的物种价格取亿元，国家二级保护动物的物种价格取 亿元。计算得出大运河沧州段对保护生物多样性创造的价值为 亿元。评估分析综合供给、调节、文化、支持这种功能的价值，计算得大运河沧州段生态系统服务功能的总价值为 亿元，若将政府投资计入水文化传承价值，则大运河沧州段生态服务价值将达到 亿元。通过分析对比，可以发现大运河沧州段生态系统服务功能有以下几个特点。第一，大运河沧州段生态系统服务功能中，供给功能所占比例最低，甚至远远低于其他价值，说明南运河的水资源储量并不充裕。第二，大运河沧州段生态系统调节功能的价值在不考虑政府投资的情况下是最高的，这种价值来源于河流自身对其周边环境的调节作用，为居民生产生活带来极大的改善。第三，大运河沧州段生态系统的文化功能中，旅游收益仅为 亿元，原因之一就是沧州的各水景观建设尚未成熟，但也正因如此，这类功能还有很大的发展空间。第四，大运河沧州段生态系统的支持功能价值为 亿元，本研究中此功能的价值主要是保护生物多样性的价值，沧州地区国家一级、二级保护动物物种数一共有 种，具有很高的生态价值。建议结合大运河沧州段生态服务功能供给现状，大运河文化带建设后服务功能的提升，以及国内其他地区生态产品价值实现的途径和经验，提出大运河沧州段生态系统服务功能价值实现途径如下：发展休闲渔业结合南运河的水资源和水环境现状，未来建立花卉、水生植物，养殖鱼类、莲藕等特色渔业基地，同时还可以相应地增加河流的景观价值，推动观光休闲渔业。发展生态农业改善运河两岸的土地利用形式，大力发展高标准质量农田，建立有机农业产品基地，打造特色生态农业，推动采摘、农家乐等农业旅游发展。培养文旅和康养基地大运河沧州段有悠久的运河文化历史和怡人的生态环境，文旅和康养基地是进行多生态共荣发展的模式，制定发展计划，设计品牌形象，系统性地开展工作。建设北方运河文化人才聚集和研学基地布局建设北方运河人才聚集、文化教育及研学基地，包括聚集大运河研究人才及专家，开展大运河系列讲座，传承大运河文化；研究设置大运河与水文化教育课程、编制相关教材、开展专题讲座等；让社会公众亲身体验和感受大运河文化，实现传承目标。参考文献 ：，：，李佐军，俞敏如何建立健全生态产品价值实现机制中国党政干部论坛，（）：第期王亚芹等：大运河沧州段生态服务功能价值评估研究杨雪丽气候变化对漳卫南运河流域水资源安全影响研究济南：济南大学，孙志生态价值的实现路径与机制构建中国科学院院刊，（）：郭海鹏，李文鹏，王丽亚，等华北平原地下水位驱动下的地面沉降现状与研究展望水文地质工程地质，（）：常笑生态产品价值实现路径探讨中国土地，（）：孟庆义，欧阳志云，马东春，等北京生态服务功能与价值北京：科学出版社，国家林业局 中华人民共和国林业行业标准 森林生态系统服务功能评估规范 北京：中国标准出版社，：赵美姿，孙嘉禾，肖羽堂百乐克工艺介绍及与其他工艺的对比分析天津化工，（）：徐丽红要么达标要么淘汰中国财经报，（）任立良，陈喜，章树安，等环境变化与水安全北京：中国水利水电出版社，犆 犪 狀 犵 狕 犺 狅 狌犛 犲 犮 狋 犻 狅 狀狅 犳 狋 犺 犲犌 狉 犪 狀 犱犆 犪 狀 犪 犾犈 犮 狅 狊 狔 狊 狋 犲 犿犛 犲 狉 狏 犻 犮 犲犉 狌 狀 犮 狋 犻 狅 狀犃 狊 狊 犲 狊 狊 犿 犲 狀 狋 ，（，；，；，；，）犃 犫 狊 狋 狉 犪 犮 狋：，犓 犲 狔 狑 狅 狉 犱 狊：；（责任编辑：郭书俊）河北水利电力学院学报