纳帕海湿地生态系统功能与服务价值评估研究

和建萍，刘立涛

(1．迪庆州环境监测站，云南 香格里拉 674400;2．中国科学院研究生院，北京 100049)

生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及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、医药及其他工农生产的原料，更重要的是支撑与维持了地球的生命支持系统［1－2］。湿地作为地球上具有多功能的独特生态系统［3］，近年来，其重要性已经得到社会各界的广泛认可，国内外相继开展了许多关于湿地生态系统服务功能价值研究［4－7］。

国际湿地科学研究的最新进展和发展趋势主要集中在:湿地保护与管理，形成、发育与演化，古环境重建，生态过程与动态，生物多样性保护，温室气体排放、温室效应和全球环境变化，湿地退化机制、退化湿地恢复与重建等方面［8］。

国内学者针对盘锦地区湿地［9］、洞庭湖湿地［10］、乌梁素海湿地［11］、白洋淀湿地［12］、围填海的滨海湿地［13］、黄河三角洲湿地［14］等低海拔湿地生态系统服务功能开展了较多的研究，但是，对海拔位于3500m以上的高寒地区的湿地，特别是城市地区湿地的生态系统服务功能价值研究还比较少见［15］。鉴于此，本文选择我国具有独特代表性的低纬度高海拔季节性高原沼泽湿地——纳帕海湿地为研究对象，在对纳帕海湿地概况及退化动因进行解析的基础上，系统介绍了纳帕海湿地生态系统服务功能，定量评价了1981～2001年纳帕海湿地生态系统服务价值的变化情况，并提出现阶段保护纳帕海湿地的相关措施，以期为保护纳帕海湿地生态系统，实现其可持续发展提供科学依据。

1 研究区概况

纳帕海是国际重要湿地、云南省省级自然保护区，也是世界上海拔最高的在构造—岩溶作用下形成的季节性淡水湖泊之一，藏语称为“纳帕措”，意为“森林边的湖”。纳帕海地处滇西北横断山脉中段，香格里拉县城西北部8km处，位于东经99°37'～99°40'，北纬 27°49'～27°55'。纳帕海湖盆南北长10km，东西宽 2.3～2.4km，总面积约为2400hm2，积水面积660km2，湖面面积31.25km2。年平均降水量828mm，径流量390mm，年平均产水量2.5×108m3。纳帕海补水来源主要是纳赤河、龙潭河、奶子河、达拉河等河流，其次是雪山融水、季节性森林山泉及降水，出水全靠山脚下的9个落水洞，将径流吸入西山腹，流向汤满、吉仁河两处吐出，汇入金沙江。纳帕海东、西、北三面为海拔3800～4449m的高山环抱，平均海拔3260m，南部与大中甸盆地相连，周边分布着大大小小14个自然村社，共493户，总人口2956人，主要从事农牧业生产，耕地面积543.8km2，牲畜养殖26头/户，种类养殖比例依次为牦牛25.8%、黄牛25.1%、猪23.5%、犏牛8.9%、绵羊11.3%、马5.3%。

纳帕海是低纬度高海拔季节性高原沼泽湿地，为我国湿地的独特类型。一方面它调节着冰雪融水、地表径流和河流水量，对长江下游水位和水量均衡有着重要作用;另一方面它调节局部气候，兼有水体和陆地双重特征，为黑颈鹤、黑鹳等许多珍稀濒危物种提供栖息繁衍地，孕育了丰富的生物多样性。因而，纳帕海于1984年被列为省级自然保护区，2004年国际《湿地公约》秘书处又批准纳帕海湿地为国际重要湿地。

2 纳帕海湿地退化动因解析

2.1 人为干扰

排水垦殖造田、过牧超载等人类活动的强烈干预对纳帕海湿地发展产生显著影响，40a间湖面积减少了90%，高原特有水生植物消失或减少，草场资源与牲畜放牧关系严重失调，超载132.5%，土壤养分衰减下降，湿地严重退化［16］。与此同时，退化湿地土壤碳氮养分变化的研究结果表明纳帕海湿地沼泽土壤碳氮值较高;人为干扰下的纳帕海湿地土壤空间结构上土壤有机质0～20cm表层与20～40cm表层相差4倍，随着人为干扰加强、沼泽化过程减弱而降低［17］。此外，旅游活动对纳帕海湿地草甸表层土壤的干扰作用极为显著;旅游干扰下湖滨草甸湿地土壤水文调蓄功能退化［18］。人为干扰加速了纳帕海湿地退化演替进程，湿地植物群落结构与多样性特征的变化是对人为不同干扰类型与强度的响应［19］。

表1 纳帕海湿地退化动因分类

2.2 自然因素

近16000a以来纳帕海硅藻组合的分布情况和部分已有的数据资料揭示:16000a以来，纳帕海的古环境经历了气候冷湿，水体较深—气候偏干，水体变浅—短暂冷湿波动，水位回升—继续变干，水位回落—湿度增大，水位不断上升—气候再度逐渐转干至现代气候，湖水近于干涸的演化过程［20］。根据沉积环境、总有机碳、氢指数、有机碳同位素、磁化率和粒度等替代性指标以及和陆地、深海气候记录的对比，殷勇等发现湖面变化和气候有关。低湖面和频繁的湖面波动，与气候的暖偏干/凉偏湿交替有关。全新世湖盆的萎缩与持续的暖偏干气候有关。这种冷湿—暖干气候与滇西北特殊的地形地貌造成大气环流的独特性有关［21］。根据湖面涨落、总碳和有机碳同位素的指代意义以及和北半球气候变化的对比，可以确定纳帕海湖面波动与区域气候变化密切相关。凡是出现湖湾、湖沼或滨湖环境即水位下降的时段，对应大气温度升高;凡是出现湖泊近岸、滨外浅湖、半深湖—深湖环境即水位明显升高的时段，对应大气温度下降。因此，湖面升高常伴随有效湿度增加、气温下降，湖面降低常出现气候偏干、大气温度增加［22］。此外，从降水量、蒸发能力、周百年高山冰雪融水以及地下水资源的季节性变化特点来看，纳帕海湿地草甸水文特征中草甸水位的周期性变化显著，水文周期对纳帕海湿地的草甸土壤有机质影响显著［23］。

3 纳帕海湿地生态系统功能及服务价值评估

3.1 纳帕海湿地生态系统功能

根据中国生态服务价值当量因子表，生态服务被划分为气体调节、气候调节、水源涵养、土壤形成与保护、废物处理、生物多样性维持、食物生产、原材料生产、休闲娱乐共9类［24］。中国湿地生态系统功能主要体现在废物处理、气候调节和水源涵养三个方面，单位面积生态服务价值依次为16086.6、15130.9和 13715.2元/hm2。此外，娱乐文化、生物多样性保护、气体调节及土壤形成与保护功能也较为重要，单位面积生态服务价值分别为4910.9、2212.2、1592.7和1513.1元/hm2。食物生产与原材料供应功能不属于湿地生态系统功能的主要方面，单位面积生态系统服务价值较低，分别为265.5和61.9元/hm2(表2)。

表2 中国湿地生态系统单位面积生态服务价值当量及价值表

3.1.1 纳帕海湿地废物处理功能

纳帕海湿地长期以来充当香格里拉县城的纳污缸、净化器。纳帕海补水来源主要是流经香格里拉县城的纳赤河、龙潭河、奶子河、达拉河等，香格里拉县城的城市生活污水、工业废水、医疗废水都经过这些河流排入纳帕海，纳帕海承纳了香格里拉县城的所有污水、废水。此外，居住在纳帕海周围近3000户居民的生活、生产废水及畜禽粪水等也直接排入了纳帕海及其支流之中。

由于湿地近地面空气湿度大，可以阻留大气中的粉尘，故此，纳帕海湿地还是吸纳空气粉尘的重要场所，起到净化空气的作用。据迪庆州环境监测站统计，2004年1月至2004年12月香格里拉城区环境空气质量周报共计52期，其中只有5周的空气质量状况为良 (达II类标准)，其余均为优;而2005年上半年的空气质量周报中就有5周的空气质量状况为良。经分析发现主要污染物为可吸入颗粒物 (即PM10)，主要原因为2005年的气候呈反常现象，自入春以来气候一直干旱，使纳帕海湿地积水面积急剧缩小，湿地草甸及近地面大气含湿度减小，降低了对粉尘的阻留能力。大面积的湿地和保持较大面积的湿地积水面，有利于净化空气，保持环境空气质量的清洁。上述情况说明，气候因素或人为干扰导致的纳帕海湿地面积和积水面积退化，均会对香格里拉城区的环境空气质量状况产生负面影响。

3.1.2 纳帕海湿地水资源供应功能

湿地常常作为居民生活用水、工业生产用水和农业灌溉用水的水源。纳帕海周边有14个自然村共493户2956口人，主要以从事农牧业为主，主要灌溉用水水源和生活用水水源都来源于纳帕海。其次，纳帕海湿地同时也是浅水水井水源，过去香格里拉居民生活用水主要以井水为主，目前有些居民和农户用水依然以地下水为主，纳帕海湿地以其水源功能补充地下畜水系统，保持其水循环。第三，纳帕海湿地还是汤满河、吉仁河水源，为汤满河二级电站、吉仁河电站两电力工业提供水源。

3.1.3 纳帕海湿地水源涵养功能

纳帕海湿地是长江上游地区主要的水源涵养地之一，在雨季，过量的水分如洪水，被储存在土壤(泥炭地)中或以地表水的形式 (湖泊、沼泽等)保存着，从而减少长江下游的洪水量。这些被储存或被保存的水分在短则数天，长达数月的时间内缓慢排出，并在流动的过程中蒸发或渗为地下水。由于湿地的调节作用，夏季可减少洪峰值，并使汛期延迟数天，具有显著的洪水控制和水量调节功能，对金沙江的水土保持具有重要意义。

3.1.4 纳帕海湿地生物多样性保护功能

纳帕海是生物多样性十分突出的物种基因库，在该自然保护区内，由于特殊的气候、地貌和地质以及历史等因素，为植物的发展、分化提供了良好、特殊的条件，形成了当地植物的高度分化和独有的特色。该地区被公认为是物种保存中心和形成中心，现已成为世界上生物多样性保护的重要热点之一。在碧塔海和纳帕海两个自然保护区内，就有野生种子植物141科、568属、2275种和兽类、鸟类、两栖爬行类、鱼类等脊椎动物27目、65科、280种。保护区内现有国家I级保护珍稀鸟类6种，国家II级保护鸟类十多种:主要有黑颈鹤、黑颧等;保护区内现有保护植物主要有:云南红豆杉、云南榧树、油吊麦云杉等几十种;纳帕海水生植被以水葱群落、香蒲群落、鸭子草群落等为主。纳帕海是黑颈鹤的主要越冬地，这里水草丰富，食物充足，远离村庄，人为干扰小，是鹤群理想的觅食地和夜宿地。纳帕海良好的自然生态环境，为生物多样性的保护创造了良好的自然条件。

3.1.5 纳帕海湿地娱乐文化功能

纳帕海自然保护区具有多种多样的湿地景观和生物物种，其因空气新鲜，环境优美，景观独特，草原广阔，栖息着许多观赏价值极高的水生动植物，为人们提供垂钓、骑马、观鸟、赏花等多种机会，是极好的旅游资源，成为人们旅游的最佳目的地之一。

3.2 纳帕海湿地生态系统服务价值评估

1981年中国科学院考察队对横断山滇西北地区考察时，报道纳帕海湖面积水面积60000hm2，沼泽面积28200 hm2。2001年田昆等对纳帕海自然保护区进行科学考察时发现沼泽面积仅有2400hm2，雨季也仅3125hm2，面积减少到近1/10［25］。据此，我们采用纳帕海沼泽面积作为纳帕海湿地面积，在谢高地等研究的基础上，测算20a来纳帕海湿地生态系统服务价值的变化情况。生态服务价值的计算公式如下:

Pi为单位湿地第i种生态系统功能的生态服务价值;S为湿地沼泽面积;V为湿地生态系统服务价值总量。1981～2001年纳帕海湿地生态系统服务价值变化情况如表3所示。

表3 1981～2001年纳帕海湿地生态系统服务价值变化(百万元)

20a来，纳帕海湿地生态系统服务价值总量下降了91.5%。1981年，纳帕海湿地生态系统服务价值总量为15.64亿元。其中，废物处理功能服务价值最大为4.54亿元，其次为气候调节功能4.27亿元，水源涵养功能第三3.87亿元，原材料供给功能价值最低为170万元。2001年，纳帕海湿地生态系统服务价值总量降低至1.33亿元，比1981年减少了14.32亿元。其中，下降幅度最大的为废物处理价值29%，其次为气候调节27.3%，水源涵养第三24.7%，原材料下降幅度最小0.1%。

4 结论与启示

纳帕海湿地严重退化，生态系统服务价值大幅度减少的现状，应当引起社会各界的高度重视。应强化对纳帕海湿地退化的科学认识，适度控制旅游规模;严格执法，不断完善湿地保护体制机制;科学管理，引导湿地资源的合理利用，并最终实现纳帕海湿地生态系统的可持续发展。基于此，本文提出三项保护措施。

(1)加强认识，适度控制旅游规模。强化对纳帕海湿地退化的科学认识，适度控制旅游规模。一方面，进一步加强湿地的科普宣传教育。通过广播、电视、培训班等各种形式，对本地居民和外来游客进行湿地生态系统重要性的宣传，教育并培养人们保护和正确利用湿地资源的意识和行为。1997年以来，伴随着旅游业的大力发展，纳帕海附近居民的经济收入迅速增加，人们逐渐意识到保护纳帕海的自然环境，就是维护自己的经济利益，因此自觉加入到保护纳帕海自然环境的队伍当中。另一方面，科学测度纳帕海湿地的最大旅游容量，适度控制旅游规模，减少游客对湿地生态系统的外在压力。

(2)严格执法，不断完善湿地保护体制机制。《中华人民共和国自然保护区条例》和《云南省人民政府关于加强湿地保护的决定》为湿地保护提供了法律保障，但是由于其针对性不强，因此在可操作性上存在一定的不足。鉴于此，在严格遵守上述法律、法规的基础上，建议制定并实施《云南纳帕海自然保护区管理条例》，建立一套完善的保护纳帕海湿地生态系统的监督管理体系，把纳帕海湿地生态系统的保护工作落到实处。

(3)科学管理，引导湿地资源的合理利用。应当从以下两个方面入手:首先水利和环保部门应该对湖泊水位与水质进行实时监测，针对湖泊湿季洪水淹没大片草甸，干季湿地面积大幅度缩小问题展开综合治理工作;动态掌握湿地环境质量变化，制定并实施严格的污染物排污标准，坚决杜绝生活与生产垃圾、废水直排现象。其次，同时开展纳帕海的保护与恢复工作。针对排水垦殖造田和过牧超载等人为干扰，政府引导广大牧民采取定点圈牧、轮牧方式，合理放牧，在原来自然放牧的基础上，适当建立人工草场，缓解草场过度放牧的压力;政府应当继续采取退耕退牧还林还草，恢复与重建植被等措施，延缓暴雨径流与泥沙淤积，减少进入湿地的泥沙淤积量。此外，规范景区管理，对纳帕海生态旅游景区核心区不合理建筑物进行拆除，禁止在景区周围建立现代化餐饮、住宿等旅游接待设施，对纳帕海面山已遭破坏的山体进行生态恢复。根据环境容量严格控制旅游人数，发展生态旅游。

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