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1、鄱阳湖湿地生态系统服务功能价值评估研究3 摘 要 鄱阳湖湿地是永久性淡水湖泊 ,湿地水位随季节性洪枯水位而变化 ,而周期性地显露或淹没 ,这种变化直接影响鄱阳湖湿地的效益 ,包括湿地用途、 湿地生态功能、 湿地属性。评估这些效益的方法有直接市场评价法 ,揭示偏好与替代品市场法 ,陈述偏好法。本文着重分析鄱阳湖湿地的主导服务功能 ,并对涵养水源功能、 洪水调蓄功能、 保护土壤功能、 固定 CO2 功能、释放 O2 功能、 污染物降解功能、 生物栖息地功能进行了价值的货币化评价研究 ,得到鄱阳湖湿地主导服务功能的总价值为 31627 ×1010元。其中调蓄洪水功能最大 ,占总服务功能价值
2、的43198 %;其次是降解污染功能 ,占总服务功能价值的 38149 %。 关键词 鄱阳湖 ,湿地 ,服务功能 ,价值评估 1 引 言 鄱阳湖湿地是永久性淡水湖泊,是在赣江、 抚河、 信江、 饶河、 修水五河来水与下泄长江的水量吞吐平衡中积水成湖、 水落滩出。五大河汇入鄱阳湖 ,经调蓄后 ,由湖口入长江 ,它上承五水 ,下通长江 ,湖区水位主要受控于五河及长江的双重影响。它季节性涨水 ,具有 “高水是湖 ,低水似河” 的独特的自然地理景观。鄱阳湖湿地枯水期面积1129 ×105hm2,平水期面积 21797 ×105hm2,丰水期面积 319 ×105hm2 [2 ]。
3、鄱阳湖湿地随季节性洪枯水位变化 ,而周期性地被水淹没或显露。这种周期性的水位变化和地面的干湿交替 ,直接影响到植被的演替以及土壤的发育 ,并进而影响其中栖息的动物 ,那么整个生态系统的结构和功能就相应地有变化[1 ]。 2 鄱阳湖湿地效益价值评估 211 鄱阳湖湿地效益类型分析 鄱阳湖湿地生态系统的效益来源于湿地内部生物、 物理、 化学组分之间的相互作用。鄱阳湖湿地面积广大、 生态系统完整而连续 ,其效益可分为三类:湿地用途、 湿地生态功能和湿地属性。 鄱阳湖湿地的用途是指可以直接利用的资源 ,包括植物资源、 动物资源、 水资源、 矿产资源;或者资源直接利用而带来的效益 ,如水
4、运、 休闲旅游、 作为研究与教育用地。鄱阳湖湿地的生态功能是指鄱阳湖所具有的潜在或实际维持、 保护人类活动以及人类未被直接利 用的资源 ,或维持、 保护自然生态系统的过程的能力。包括:涵养水源、 调蓄洪水功能;调节气候功能;降解污染 ,固定 C和释放 O2 ;控制侵蚀、 保护土壤;营养循环和生物栖息地。 鄱阳湖湿地的属性是指鄱阳湖所具有的非功能、非用途性质的特征 ,它既不产生实质性的服务,也不提供产品 ,只满足人类心理上的某种需求 ,如鄱阳湖的社会文化属性、 生物多样性属性及作为历史遗产的价值、 美学价值、 荒野价值。 212 鄱阳湖湿地效益价值的评估方法 鄱阳湖湿地有许多效益 ,
5、其中部分湿地产品和服务的价值可以在买卖过程中由市场决定 ,能简单地表示为货币数额。可是 ,它的另外一些产品和服务的价格不容易决定 ,比如鄱阳湖所产生的生态效益、 美学价值。在这里市场出现了故障 ,或称 “市场失效” “市场缺陷” 。这是因为鄱阳湖湿地的某些效益是非竞争性的。 鄱阳湖的服务功能是鄱阳湖湿地环境提供的用来支持目前生产和消费活动的一种效益类型。对这些生态功能进行评价的基础是人们对于环境改善的支付意愿 ,或是从支付意愿或接受赔偿意愿入手。根据鄱阳湖服务价值的不同获得途径 ,把鄱阳湖湿地环境功能评估方法划分为以下 3 种类型:直接市场评价法就是从直接受到影响的物品的相关市场信息中获得支
6、付意愿或接受赔偿意愿估值的 ,由于存在消费者剩余和忽略外部效应 ,市场价格常常会低估真实的经济价值。揭示偏好与替代品市场法就是从其他事物所蕴涵的有关信息中获得支付意愿或接受赔偿意愿估值的。 陈述偏好法就是通过调查 ,推导出人们对生态系统提供给人们的服务功能的假想变化的评价。当缺乏真实的市场数据 ,甚至也无法通过间接地观察市场行为来赋予服务功能以价值时 ,只好建立一个假想的市场来解决。 3 鄱阳湖湿地服务功能的价值货币化评价 311 鄱阳湖湿地涵养水源的价值评价 鄱阳湖湿地的涵养水源的价值通过涵养水源量 ,用影子工程法来计算。鄱阳湖湿地全流域多年平均地表径流深为 898 mm ,
7、流域面积为 162 225km2,其中受鄱阳湖直接影响较大的区域面积为 1976115 km2,据此 ,可以算出涵养水源量;再采用单位库容法 ,可以算出鄱阳湖的涵养水源的价值。 鄱阳湖湿地涵养水源价值=涵养水源量× 单位库容成本=11775× 108m3× 0167元= 11188×108元 312 鄱阳湖湿地调蓄洪水的价值评价 鄱阳湖在大水年对入湖的 “五河” 最大一次的洪水过程的调蓄平均量为 11431 ×1010m3;而对汉口至八里江段总入流量的平均调蓄为 915 ×109m3。 鄱阳湖调蓄洪水价值=调蓄洪水总量 × 建设单位库容的造价= (14311 +95) × 108m
8、3× 0167元= 11595 ×1010元 313 鄱阳湖湿地控制侵蚀、 保护土壤的价值 31311 湿地保护土壤价值的计算方法 湿地保护 土壤 ,减少土壤侵蚀的价值可以用替代法来计算。首先要计算因土壤侵蚀而每年减少的土地面积 ,然后计算湿地保护土壤的价值。这一价值可以用湿地减少土壤肥力流失的价值来替代。本研究中湿地减少土壤养分流失中的养分是指易溶解在水中或容易在外力作用下与土壤分离的 N、 P、 K等养分。采用比较湿地的肥力与因土壤侵蚀而废弃的土地的肥力之差 ,再折算成化肥的价格的方法来计算。 31312 鄱阳湖湿地控制侵蚀、 保护土壤价值评价 鄱阳湖湿地减少土壤侵
9、蚀总量的估算:不同类型土壤下的有植被和无植被的土壤侵蚀量大不相同 ,根据中国土壤侵蚀的研究成果,无植被的土壤中等程度的侵蚀深度为 15～35mm· 年- 1。 对于湿地减少土壤侵蚀的总量估算 ,采用草地的中等侵蚀深度的平均值来代替[1 ]。减少侵蚀总量=有植被与无植被的草地的侵蚀差异量 × 湿地总面积= 25 mm· 年- 1×395 000 hm2= 91875 ×105m3· 年- 1 鄱阳湖湿地减少土壤侵蚀的价值评价:湿地保护土壤、 减少土壤侵蚀的价值用土地废弃的机会价值来代替 ,即认为湿地完全破坏后 ,这些土地将退化乃至废弃。用土壤的侵蚀量和一般的土壤耕作层的厚度来推算相当的土地面
10、积减少量。用湿地减少废弃土地的土层厚度乘以减少土壤侵蚀的总量即可得出相当的废弃土地面积。年废弃土地面积 =减少土壤侵蚀总量/ 年 ÷土壤表土的平均厚度= 11161 7 ×106m2年减少土地侵蚀的价值=相当的土地废弃面积× 湿地生产的平均效益= 21852 ×108元鄱阳湖湿地减少土壤肥力流失的价值。 土壤流失会带走大量的土壤营养物质 ,主要有N、 P、 K等养分。鄱阳湖的土壤养分含量见表 1。 表1 鄱阳湖土壤养分含量表 土壤类型 全 N 含量% 全 P含量% 全 K含量% 总量% 黄泥田 01092 8 01026 2 11551 0 11670 0 水稻土 01165 0
11、01075 0 11775 0 21015 0 潮土 01114 8 01252 1 11858 0 21224 9 草甸土 01171 2 01064 5 21593 3 21829 0 红壤 01062 5 01039 5 11886 6 11988 7 黄壤 01126 5 01076 5 41335 41538 0 平均 01104 7 01076 3 11999 8 21180 8 注:表中数据来自 《鄱阳湖区土壤资源调查》 ,1987 年,江西省人民政 府鄱阳湖综合考察领导小组办公室 减少土壤肥力流失价值 =每年废弃的土地面积 × 土壤厚度 × 土壤层容重 ×
12、 单位质量土壤中 N、 P、 K养分总量 ×N、 P、 K化肥平均价格 = 31020 ×108 元 湿地保护土壤的总价值: 湿地保护土壤的价值=湿地减少土壤肥力流失 的价值 +湿地减少土壤侵 蚀的价值 = 21851 97 ×108 元 + 31020 4 ×108 元 = 51872 ×108 元 314 鄱阳湖湿地固定 CO2 和释放 O2 功能的价值 31411 鄱阳湖湿地固定 CO2 和释放 O2 功能的计 算方法 计算湿地植被固定 CO2 的价值可以根据光和 作用方程式 ,求出生产 1 g 干物质所需吸收的 CO2 量。根据湿地单位面积植物
13、每年净生长量 ,可以算 出湿地每单位面积所固定的 CO2 量 ,再与碳税率 (美元/ t (C) )的替代标准相乘 ,得到固定 CO2 的总 经济价值 ,它取决于 CO2 固定量和单位 CO2 固定量 的价格。 31412 鄱阳湖湿地植被生物量的计算 鄱阳湖中 植物种类丰富 ,各种植物生态带的面积大小不一 ,但 是鄱阳湖湿地植物的生物量巨大。表 3 是鄱阳湖中 各种植被类型的分布面积[2 ,8 ] 。 31413 鄱阳湖湿地固定 CO2 功能的价值 在计算 固定CO2 价值时 ,使用了瑞典碳税率150 美元 ×103 kg - 1 。 表2 不同植被类型的
14、分布面积 T ab. 2 Distribution and characters of different vegetation types 植物带 名称 高程 (m) 面积 (km2 ) 单位面积生 物量(103 kg) 群体生物量 (t) 湿生植物带 13～15 519 1 71617 890 967 挺水植物带 12～15 225 2 02510 455 625 沉水植物带 9～12 1 366 2 15510 2 943 730 合计 2 110 2 05410 4 290 322 注:资料引自刘信中,叶居心等的 《江西湿地》 ,中国林业出版社,2000
15、 年。 表3 鄱阳湖湿地植被固定 CO2价值 T ab. 3 CO2 f ixation value of the Poyang Lake wetland vegetation 生物量 (103 kg) 固定CO2量 (103 kg· 年- 1 ) 折合纯碳 (103 kg· 年- 1 ) 碳税法 (元× 103 kg - 1 ) 固定CO2价值 (万元· 年- 1 ) 4 290 322 6 950 321 1 896 742161 1 245 236 1441475 鄱阳湖湿地植被固定 CO2 价值为 236 1441475 万元
16、即 21361 ×109 元。 31414 释放 O2 的价值 植物每生产 1 g 干物质 , 释放 112 gO2 ;中国目前工业氧的现价为 014 元 kg - 1 。 释放 O2 的价值=总生物量 ×112 × 单位 O2 的价值 = 4 290 322 ×103 kg· 年- 1 ×112 ×014 元 kg - 1 = 21059 ×109 元· 年- 1 315 鄱阳湖湿地的营养循环价值评价 在计算鄱阳湖湿地的营养循环价值时 ,平水期 被淹没的范围内的面积 ,按 《中国生物多样性国情研 究报告》 中的湿地类型来计算 ,即湿地 2 ,平水期和
17、 丰水期之间的区域按其中的草地类型来计算 ,即湿 地 1。 表4 鄱阳湖湿地生态系统营养物质的固定量( k g· hm- 2 ) T ab. 4 Nutrient f ixation of the Poyang Lake wetland ecosystem 生态系 统类型氮年固定量 (单位面积) 氮固定量 (103 kg) 磷年固定量 (单位面积) 磷固定量 (103 kg) 钾年固定量 (单位面积) 钾固定量 (103 kg) 湿地 1 1281775 14 847175 01875 1001887 861325 9 9531272 湿地 2 1321
18、727 37 123174 11818 508149 1551455 43 480176 合计 51 971149 609137 53 434103 鄱阳湖湿地的营养循环价值 =固定 N、 P、 K的 总量 × 平均的化肥价格 = 21702 ×108 元 316 鄱阳湖湿地生物栖息地功能价值评价 鄱阳湖的生物栖息地功能的估算 ,采用美国经 济生态学家 Robert Costanza 的研究成果 ,即湿地的 避难所价值为 304 ＄· hm- 2 · 年- 1 [14 ] 。 则有:生物栖息地功能的价值 = 304 ＄· hm- 2 · 年- 1 ×39
19、5 000 hm2 ×813 = 91967 ×108 元· 年- 1 9 4 崔丽娟:鄱阳湖湿地生态系统服务功能价值评估研究317 鄱阳湖湿地的降解污染功能价值评价 鄱阳湖湿地的降解污染功能也采用 Robert Costanza的研究成果 ,即湿地生态系统的降解污染 功能的单位面积价值为 4177 ＄· hm- 2 · 年- 1 。 则有:降解污染功能的价值 = 4177 ＄· hm2 · 年- 1 ) ×395 000 hm2 ×813 = 11396 ×1010 元· 年- 1 4 鄱阳湖湿地服务功能价值评估结果分析 411 鄱阳湖湿地服务功能
20、价值总量 本研究通过对鄱阳湖湿地的几种主导服务功能 的价值评价,得到鄱阳湖每年可产生的各类经济价 值: 涵养水源的价值 11188 ×108 元 调蓄洪水的价值 11595 ×1010 元 保护土壤的价值 51872 ×108 元 固定 CO2 的价值 21361 ×109 元 释放 O2 的价值为 21059 ×109 元 营养循环价值 21702 ×108 元 生物栖息地功能价值 91979 ×108 元 鄱阳湖降解污染功能的价值 11396 ×1010 元 鄱阳湖湿地服务功能的总价值:31627 ×1010 元 412 鄱阳湖湿地服务功能价
21、值分析 41211 鄱阳湖湿地服务功能价值构成分析 在所 评价的 8 种鄱阳湖湿地功能价值中 ,按照价值量大 小 ,依次为:调蓄洪水功能 > 降解污染功能 > 固定 CO2 >释放 O2 >生物栖息地功能 >保护土壤 >营养 循环 >涵养水源功能 ,这正反映了鄱阳湖湿地生态 系统的特点和服务功能的价值特征: 强大的调蓄洪水功能。鄱阳湖区土壤特殊的储 水结构以及该区的蝶型地貌类型 ,使其有着巨大的 储水能力 ,使鄱阳湖湿地可以作为长江的天然水位 调节器。鄱阳湖每年的调蓄洪水功能的价值达 15915 亿元 ,占总服务功能价值的 43198 % ,调蓄洪 水是湖泊湿地的重
22、要功能之一(图 1) 。 巨大的污染降解功能。湖泊湿地由于其特殊的 生态结构和水流相对缓慢的水文特性 ,对流经的污 水、 污染物有吸附和降解作用。作为典型的湖泊湿 地 ,鄱阳湖湿地有着巨大的污染降解功能 ,其价值达 13916 亿元 ,占总服务功能价值的 38149 %。降解 污染是一个缓慢的过程 ,是循序渐进的 ,许多地方仿 照湖泊湿地生态系统的结构来建设生态污水处理 池。降解污染功能价值大是鄱阳湖湿地的服务功能 价值构成的一个特点。 固定 CO2 和释放 O2 的功能巨大。鄱阳湖湿地 巨大的生物量使其每年都能固定大量 CO2 ,同时释 图1 鄱阳湖湿地服务功
23、能价值构成 Fig. 1 Servics cmponent of Poyang Lake 放 O2 ,每年这两种功能的价值分别为 23161 亿元和 20159亿元。实际上 ,在本计算中所统计的植物种 类、 数量和面积以及最后得到的生物量都要小于鄱 阳湖区的实际数值 ,因而所得到的货币价值也远远 小于鄱阳湖湿地实际固定 CO2 和释放 O2 的价值。 重要的生物栖息地。鄱阳湖湿地的生物栖息地 功能已经获得国际上的认可 ,它是重要的东北亚候 鸟迁徙、 停歇、 取食的停留地和越冬繁殖地 ,鄱阳湖 因此而加入湿地公约。每年冬季 ,大量的候鸟使这 里成为百鸟乐园。在鄱阳湖湿地的
24、总价值中 ,生物 栖息地功能的价值 91979 亿元。 41213 鄱阳湖湿地服务功能价值评价的对比研究 本研究的服务功能的价值评价是通过分析服务功 能的作用过程 ,从功能的作用机理方面开始 ,寻找一 些环境学的方法来评价的。为了对比分析 ,采用美 国经济生态学家 Robert Costanza 的研究成果对所 有的服务功能价值进行评价[14 ] 。 在 Robert Costanza 所列的湿地价值类型中 ,除 去食物生产、 原材料等物质生产和文化娱乐的项目 , 均可视为服务功能 ,只是由于分析问题的角度不同 , 而把湿地的作用归为不同的功能类型 ,比如大气调
25、 节中就包含着固定 CO2 和释放 O2 功能和营养物质 循环功能(当然还包含有调节气候功能) ,水分调节 中就包含着涵养水源功能等等。因此把这些功能的 0 5 生态学杂志 第 23 卷 第 4 期 作用总和看作是湿地的服务功能价值。 大气调节、 干扰调节、 水分调节、 废物处理、 避难 所几种功能的单位面积总价值为 9168 ＄· hm- 2 · 年- 1 ,鄱阳湖区总面积为 395 000 hm2 ,则可得到鄱 阳湖湿地的服务功能总价值为 3101 ×1010 元。 412
26、14 鄱阳湖湿地价值评价结果分析 价值量有 一定的可比性。在前面的计算中可以看出 ,在计算 8 种服务功能时 ,根据各种功能的特点不同 ,而采取 了不同的环境经济学计算方法 ,虽然方法不同 ,但是 最后所得到的各种功能的价值的数据量级很相似 , 具有可比性。 应用 Robert Costanza 的单位面积法和应用一 系列的环境经济学方法对鄱阳湖的服务功能的价值 评价结果所得的价值量均在同一量级上 ,评价结果 具有可比性。 各种服务功能价值量的相对大小反应了鄱阳湖 湿地的生态特性。鄱阳湖湿地的价值构成和价值量 的排序 ,基本上反应了鄱阳湖的功能特点:鄱阳湖目 前主
27、要的生态功能是作为长江中下游流域的天然水 位调节器 ,以及由于其特殊的生态结构而具有的降 解污染的功能 ,还有作为东北亚重要水禽的越冬栖 息地的功能。通过计算也看出这 3 种功能在所评价 的 8 种功能中均占较大比重。 所评价功能不够全面、 总价值数量偏小。所评 价的项目不完全 ,比如没有对鄱阳湖湿地的调节气 候功能进行评价;第二 ,评价时考虑的因素不够全 面 ,比如在评价湿地的控制侵蚀、 保护土壤功能时 , 仅对 N、 P、 K三种养分进行了价值评估 ,但如果发 生水土流失 ,带走的养分将远远不止这三种元素。 41215 对鄱阳湖湿地价值评价结果的认识 湿地 作为
28、一种自然存在 ,它带给人们的价值方方面面 ,除 了巨大的直接经济效益以外 ,还有明显的生态效益 和社会效益。湿地能够提供许多生态环境服务 ,具 有环境资源属性和公共物品属性 ,其服务的提供和 效益的发挥具有明显的外部性 ,然而由于种种原因 , 其效益的发挥没有得到合理的补偿 ,湿地资源难以 得到持续的保护和有效的管理 ,因此对湿地的价值 进行货币化评价 ,可以为进一步的探索建立相应的 湿地资源开发利用补偿机制打下基础。 鄱阳湖是具有国际意义的水禽繁殖与迁徙停歇 地 ,而且是中国的母亲河 — — — 长江的中下游流域的 重要的水量调节器。从本研究可以看出 ,鄱阳湖湿 地有
29、着巨大的经济价值 ,仅服务功能价值就达到 36217 亿元 ,而且价值类型全面。因此 ,应该充分认 识到鄱阳湖的存在的意义 ,积极地加以研究、 保护和 合理利用 ,使我们永远拥有这笔巨大的自然界赐予 的财富[3 ,6 ,7 ,10 ] 。 参考文献 [ 1 ] 《中国生物多样性国情报告》 编写组. 1998.《中国生物多样性 国情报告》 [M] .北京:中国环境科学出版社. [ 2 ] 刘信中,叶居心. 2000.江西湿地[M] .北京:中国林业出版社. [ 3 ] 刘桃菊,陈美球. 2001.鄱阳湖区湿地生态功能衰退分析及其 恢复对策探讨[J ] .生态学杂志,
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