湿地生态系统服务价值评价去重复性研究的思考
2014-02-25李伟崔丽娟庞丙亮马牧源康晓明
李伟,崔丽娟,庞丙亮,马牧源,康晓明
中国林业科学研究院湿地研究所,北京 100091
湿地生态系统服务价值评价去重复性研究的思考
李伟,崔丽娟*,庞丙亮,马牧源,康晓明
中国林业科学研究院湿地研究所,北京 100091
重复计算一直是困扰湿地生态系统服务价值评价的一个难点问题。湿地生态系统服务的复杂性及其组成分的非线性容易导致在计算湿地生态系统服务价值时容易导致重复计算,如果不能正确的去除湿地生态系统服务价值评价中重复计算的部分,会使评估结果的可信度降低。湿地生态系统服务价值评价的重复性计算主要体现在两个方面,总服务价值评价中的重复计算和部分服务之间的重复计算。湿地生态系统服务由湿地生态系统和生物多样性产生,并为人类福祉做出贡献,在这一过程中,湿地生态系统功能与服务的复杂的关系及服务之间的因果关系容易导致在计算生态系统总的服务价值时重复计算的产生,也就是分类时存在重复计算。部分服务之间的重复计算则主要是由于指标的模糊不清、参数的重复和评价方法的选择导致的。通过分析湿地生态系统服务价值评价重复性计算产生的原因,文章提出了一个具体的解决框架,包括最终服务的确定、指标的明确、模型的构建以及评估方法的选择等。首先,将湿地生态系统服务分成中间服务和最终服务,以最终服务作为最终要评价的服务;其次,针对部分服务中可能存在的重复计算,从指标和参数的明确、评价方法的选择和数学模型的构建等方面进行解决;最后,构建一个优化的湿地生态系统服务价值评价体系。希望通过这些解决办法来降低湿地生态系统服务价值评价中重复计算的可能性,以期更加准确的评估湿地生态系统服务。
湿地生态系统服务;重复计算;最终服务;生态系统功能
湿地生态系统服务是指人类从湿地中获得的效益(Assessment,2005),它不仅为人类的生存提供了食物和原材料等直接价值,同时也提供了巨大的间接价值,如涵养水源。Costanza等(1997)对全球生态系统服务的价值评价极大的促进了湿地生态系统服务价值评价的研究进展,千年生态系统评估(MA)提出的湿地生态系统服务分类体系则为湿地生态系统服务价值评价提供了范式和标准(Assessment,2005)。目前的湿地生态系统服务价值评价多集中于某一湿地总价值的静态评价(崔丽娟,2002;2004)、动态评价(Song和Fu,2011;张晓云等,2009)、某一单独或几种服务的价值评价(Barbier,1994;崔丽娟和张曼胤,2006;Jenkins等,2010)、全球或区域湿地生态系统服务总价值评价(Brander,2001;Woodward和Wui,2006)、湿地生态系统服务与利益相关者的联系(Turner等,2003;Hein等,2006;Zhang和Lu,2010),而对湿地生态系统服务价值评价的重复性计算研究关注较少。湿地生态系统服务价值的重复计算会导致评估结果出现误差,降低评估结果的可信度。
重复计算在经济学上指的是计算时将其中某一商品不止一次的计算,目前重复计算已成为困扰湿地生态系统服务价值评价的一个难点问题(Boyd和Banzhaf,2007;Turner等,2010)。联合国千年生态系统评估(MA)将湿地生态系统服务供给服务、调节服务、文化服务和支持服务4类,这一服务分类得到了最广泛的认可和使用(Assessment,2005),但是这一分类很容易导致重复计算(Fisher等,2009;Turner等,2010),因为混淆了中间过程和最终结果。比如营养循环是支持服务,水调节是调节服务,休闲娱乐是一种文化服务,前两个服务提供相同的服务可用的水,休闲娱乐把可用的水变成直接的效益,简单合并会导致重复计算。生态系统服务是由非线性的相互依赖的成分组成,每个服务不能单独的分开(Koch等,2009),这也导致在计算生态系统服务价值时容易导致重复计算。一些研究表明生态系统服务的竞争性和排他性、价值评价方法和研究尺度等也会导致生态系统服务价值评价重复计算的产生(Turner等,2003;Fu等,2011)。尽管目前一些学者对生态系统服务的价值重复计算进行了初步研究,但是对于湿地生态关注甚少,尤其是在湿地生态系统服务价值重复计算产生的原因和具体解决方法方面更是鲜有报道。本文首先分析了湿地生态态系统服务价值评价重复计算产生的原因,然后构建一个具体的解决框架,以期为准确的量化湿地生态系统服务提供理论框架。
1 重复计算产生的原因
湿地生态系统服务价值评价的重复性计算主要体现在两个方面,总服务价值评价中的重复计算和部分服务之间的重复计算。湿地生态系统服务由湿地生态系统和生物多样性产生,并为人类福祉做出贡献(图1),在这一过程中,湿地生态系统功能与服务的复杂的关系及服务之间的因果关系容易导致在计算生态系统总的服务价值时重复计算的产生,也就是分类时存在重复计算。部分服务之间的重复计算则主要是由于指标的模糊不清、参数的重复和评价方法的选择导致的。
图1 湿地生态系统服务的产生及与人类福祉的关系Fig. 1 The generation of wetland ecosystem services and its relationship with human well-bing
1.1 湿地生态系统功能和服务关系的复杂性
湿地生态系统功能是由湿地生态系统的特征、结构和过程相互作用形成的(Turner等,2000),是湿地中发生的各种物理、化学和生物学过程及其外在表征(Smith等,1995;吕宪国,2005),属于湿地本身的自然属性。湿地生态系统功能可以分为5类(Richardson,1995):(1)水文流通和储存:地下水的补给和排泄,水贮存和调节,区域性的补给和排泄和区域气候调节;(2)生物学意义上的生产力:湿地的净初级生产力生产,碳贮存、碳固定,次级生产力等功能;(3)生物化学循环和储存:景观尺度上的营养源或营养库,C、N、S等元素的转移、脱氮,沉积物和有机物质的容器等;(4)分解:碳释放、水生微生物的反硝化(给下游提供能源),硝化作用;(5)栖息地:濒危物种栖息地,藻类、真菌、鱼类等湿地动植物的栖息地,生物多样性。
湿地生态系统功能起源于湿地本身的生态和物理过程,通过生态系统的结构和过程之间的复杂的联系形成(Assessment,2005),功能不同于服务,不管是否有益于人类,它们都是真实存在的(Costanza等,2011),因此,功能和服务不能混淆(Brander等,2006)。生态系统的功能和特定结构的成分是非线性的,加上所处的空间结构和环境,都导致了其形成的生态系统服务的复杂性(Barbier,2007;Koch等,2009)。湿地生态系统功能相互作用,共同形成湿地生态系统服务,每种功能又有着其各自的分工,在某些服务的形成中占据着主导作用(表1)。
湿地生态系统功能和其形成的服务的复杂性导致在评价湿地生态系统服务时容易重复计算(Costanza等,1997),主要表现在两个方面:1.湿地生态系统功能和湿地生态系统服务本身的重叠性。一些湿地生态系统功能既是生态系统本身的属性,同时也是生态系统服务,通过其它服务间接的为人类提供效益(Fu等,2012),这样既评价这些功能,又评价这些功能提供的效益会导致重复计算(Hein等,2006),比如营养循环既是湿地生态系统功能又是湿地生态系统服务,通过支撑湿地的供给服务和调节服务等来间接的为人类产生效益,这样即评价营养循环服务又评价其它服务会产生重复计算;2.湿地生态系统功能与服务非对应性。湿地生态系统功能与服务并不是一一对应的,一种服务可能是由几种功能联合产生,一种功能可能会同时参与2种或2种以上生态系统服务的产生。例如,粮食、木材等生态系统服务的产生即需要初级生产力和营养物质的循环,而碳循环功能则在气候调节服务与木材供给服务中都有参与。
1.2 湿地生态系统服务之间的因果关系导致的重复计算
湿地生态系统服务之间的因果关系指的是一种服务可能是由其它几种服务联合产生的,是这些服务的最终产出。湿地生态系统服务指的是湿地生态系统直接或间接给人类提供的效益(Assessment,2005),联合国千年生态系统评估(MA)将生态系统服务分为四大类:(1)供给服务(2)调节服务(3)支持服务(4)文化服务。调节服务是指从生态系统调节过程中获得的效益,包括空气质量调节,大气调节,水调节,土壤侵蚀,水质净化和废弃物处理等,供给服务是指从生态系统中获得的产品,包括食物,薪材,木材,基因资源等,大多数情况下,供给服务是调节服务和支持服务的最终服务,供给服务是人类直接能够直接享受到的收益,调节服务和支持服务则是通过供给服务间接为人类提供收益,三者都计算会导致重复计算(Fu等,2011)。比如授粉服务属于调节服务,它可以输出最终产品农作物,既计算授粉服务又计算农作物生产会导致重复计算(Polasky,2008)。湿地可以有效的净化水质,并带来三个利益:改善饮用水的水质、节约净化水质的成本、提高环境效益并增加旅游,其中改善饮用水的水质可以通过饮用水服务获得,增加旅游的价值可以通过旅游服务获得,把水质净化服务和后两者服务相加会导致重复计算。Barbier(1994)在计算湿地生物多样性和营养滞留的价值时,认为如果滞留的营养完全用来维护生物多样性时,计算营养滞留和生物多样性的价值则会导致重复计算。支持服务通过维持供给、调节和文化服务所必须的过程来间接的影响人类福祉,因此在评价时,即评价支持服务又评价其它服务很容易导致重复计算,因为前者的效益已经体现在后者之中(Hein等,2006;Mäler,2008)。
表1 湿地生态系统功能与服务的关系Table 1 Relationship between wetland ecosystem funcations and services
1.3 湿地生态系统服务的服务指标导致的重复计算
计算湿地生态系统的服务价值时,首先要明确湿地生态系统的服务指标。这里的指标是指食物供给、供水等所要评价的服务。湿地生态系统服务的复杂性及人类对湿地生态系统服务认识的有限性,使得某些湿地生态系统服务的指标存在重叠(Daily等,1997;Ojea等,2012),这样在计算时可能会导致重复计算。比如,空气质量维持服务为调节服务,MA定义其为生态系统吸收和释放大气中的化学物质,如碳氧平衡、吸收SO2和灰尘,不仅影响空气质量的很多方面,同时也影响到温室效应以至于影响气候调节服务,这样空气质量调节服务和气候调节服务两者存在着重叠部分,在评价中对两者都进行单独评价并加和可能会导致重复计算。土壤形成指的是表层土壤的再生能力,由岩石的风化和有机物质的积累形成,可以提供生产力维持和自然土壤的形成服务(De Groot等,2002),由于其主要成分是有机碳,如果即计算了土壤形成服务又计算了土壤表层的固碳服务就会导致重复计算。
湿地生态系统服务总价值分为使用价值和非使用价值,其中使用价值包括直接使用价值和间接使用价值,非使用价值包括选择价值、存在价值和遗产价值(Hawkins,2003)。为了对湿地生态系统服务价值进行评价,多是将生态系统服务与价值结合起来进行评价。由于对湿地生态系统服务认识的不同,一些学者将湿地的非使用价值看成评价指标,在分类时即包括了湿地的生态系统服务,又包括了湿地的非使用价值,这可能导致重复计算(王凤珍等,2011)。比如,栖息地服务,目前学者们对栖息地服务的价值类型还存在着争议,一些学者认为栖息地服务属于间接价值(崔丽娟,2002;赵同谦等,2003),一些学者认为栖息地属于非使用价值(薛达元,1999;Cesar和Chong,2004;Yang等,2008;王丽等,2010),还有一些学者认为栖息地服务既是间接使用价值又是非使用价值(欧阳志云等,1999;Gustavson和Kennedy,2010)。
水文流通和储存是湿地生态系统的主要功能之一(Smith等,1995),参与了众多服务的形成,包括淡水供给、防洪、水质净化和水循环等服务,由于其对湿地的重要性,在对其进行分类时不可避免的产生了重复部分(Assessment,2005)。Elena Ojea(2012)通过研究已发表的评价与水相关的服务案例发现,与水相关的服务指标的重叠和模糊性很容易导致评价时出现重复计算。
1.4 湿地生态系统服务评价参数导致的重复计算
湿地生态系统的评价参数指的是评价湿地生态系统服务指标时具体评价的内容,比如食物供给服务,食物是指标,食物获得量和价值则是参数。在评价时,参数的选择也会导致服务之间出现重复计算。
水土保持价值指的是湿地具有避免土壤流失,保护生产力的价值,目前计算湿地水土保持价值的方法主要分为三种。一是以河流湖泊淤积泥沙量来计算水土保持价值(李景保等,2007);一种是计算固土和保肥价值;还有一种是计算固土价值、保肥价值和减少泥沙淤积价值(何浩等,2012),由于损失的表土会流入河流湖泊水库等并淤积下来,因此固土与淤积泥沙的价值有很多是重复的,如果既计算固土价值,又计算减少河流水库湖泊中淤泥的价值,将会导致重复计算(李东海,2008)。营养循环指的是营养在生态系统中的利用、转换、移动和在利用的过程,主要是在生物库和土壤库之间进行。湿地水质净化指的是湿地能够过滤和分解进入湿地的有机废物,输入的元素在各子系统中迁移和转化,一部分被植物和土壤吸收、吸附,一部分残留在水体,还有一部分被转化为以气态形式挥发到大气中,重新分配计算湿地营养循环的方法主要有土壤库养分持留法和生物库养分持留法(李文华,2008),主要计算的是N、P的循环;计算湿地水质净化的方法有污染防治成本法、重置成本法、支付意愿法等,其主要原理是利用湿地植物、土壤吸收水中的N、P,从而进入营养循环,可见两者存在着部分重叠现象。湿地生态系统的供水服务可以通过径流量来计算(Turner等,2010;梁春玲,2010),湿地涵养水源价值也可以通过径流深度和面积来计算(梁春玲,2010),同时采用径流量来计算这两种服务会导致一定的重复。
1.5 湿地生态系统服务评价方法导致的重复性计算
湿地生态系统服务的评价方法大体上可以分为市场价值法、陈述偏好法、揭示偏好法和成果参照法(Groot等,2006;Turner等,2010),每种服务都可以被很多种不同的评价方法进行评价,同一种评价方法也可以用于不同服务的评价。比如,供水服务可以被直接市场法、替代成本法、旅行费用法、支付意愿法等计算,旅行费用法可以用来评价供水服务、休闲旅游、美学价值、野生动植物资源、水质净化等服务,不同评价方法的应用可能会导致重复计算(Fu等,2011)。湿地生态系统服务评价方法主要从三方面导致价值重叠:评价方法本身所具有的重叠性;不同评价方法的交叉引用导致的重叠性;同一方法的重复使用导致的重叠性。
目前现有的生态系统服务评价方法都有一定的局限性(Turner等,2010),在评价湿地生态系统服务时可能会由于其本身局限性导致重复计算问题,比如支付意愿法。支付意愿法指的是人们为获得一种物品或者服务而愿意支付的货币量,或者人们失去某一物品或服务而接受补偿的货币量,其经济学基础理论是产权理论(李文华,2008)。批评者认为在成本—效益分析中对公共商品支付意愿中的利他主义动机可能会导致重复计算。Johansson(1992)认为支付意愿法会导致重复计算,成本效益计算中应该排除利他主义的价值,因为某一家庭的利他主义价值对于其它家庭既是成本又是效益。不过,当支付意愿法用于子孙后代或者环境本身的评价时,是不会产生重复计算的(Fu等,2011)。
生产函数法通过分析生态系统服务和商品的投入和产出的关系来计算其价值,它可以用来计算湿地生态系统的供给服务,比如饮用水服务或食物供给服务(Barbier,2007)。这种方法所需数据有限,成本不高,依据真实的市场数据,比较容易被公众接受,其主要缺陷是缺乏对生态系统服务和商品之间的因果关系的了解,当资源的变化影响了最终产品的市场价格和其他投入的价格时,这种方法就会变得复杂和难以应用,因此在使用时要注意重复计算(Turner等,2010)。
不同评价方法的交叉使用也会导致重复计算。McConnell(1990)提供了一个旅行费用和享乐定价法的重复计算的例子:由于污染导致湖泊缺少钓鱼和游泳服务,同样也导致湖泊附近的房价降低和娱乐服务的降低。旅行费用法和享乐定价法都可以计算污染损害。如果用享乐定价法和旅行费用法来计算该湖泊的缓解污染的价值时,将会发生重复计算。影子工程法和资产价值法计算湿地生态系统的服务时也有可能会导致重复计算,在评价湿地调蓄洪水的价值时,多采用水库的建设费用来替代计算湿地的调蓄洪水价值,在计算涵养水源价值时,又用资产价值法或者影子工程法来计算,但水库的基本功能就包括涵养水源和调蓄洪水,这样会导致重复计算(刘韬等,2007)。
在评价时采用同一种方法评价不同的服务然后相加也可能导致重复计算,特别是基于问卷调查的方法,比如旅行费用法和支付意愿法。旅行费用法是假设人们去某个地区的时间和旅行费用的花费代表了进入这个地点的价格(Turner等,2010),可以用来评价水质净化服务,供水服务,野生动植物资源价值,休闲旅游服务,美学价值等服务。如果采用旅行费用法来评价某一案例的水质净化服务,然后再评价休闲旅游服务时,会导致重复计算,因为旅行一般具有多目的性。支付意愿法指的是通过构建假想市场来得到人们对于改善环境的最大支付意愿(WTP),或者对于环境恶化希望获得的最小补偿意愿(WTA),可以用来评价湿地生态系统的所有服务(Turner等,2010)。如果采用支付意愿法评价休闲旅游价值,再评价生物多样性维持等服务时,很容易导致重复计算,因为支付意愿法是基于个人偏好的一种方法,当人们回答时,很有可能考虑的不是某一种偏好,而是综合考虑的其它的偏好,比如用支付意愿法来评估湿地生物多样性维持服务时,支付的原因之一是人们为了以后继续使用该湿地,当再采用支付意愿法评价旅游价值时,就会导致两者的部分重复计算。
2 湿地生态系统服务价值评价重复性计算的解决
图2 湿地生态系统服务价值评价重复计算的解决框架Fig. 2 Framework of reducing double counting in wetland ecosystem services valuation
通过对湿地生态系统服务价值评价重复计算产生的原因进行分析,本文提出了一个概念性框架来尽量避免重复计算(图2)。首先根据湿地的特征和所处的环境确定湿地生态系统的服务指标,然后根据是否对人类效益产生直接贡献将其分为中间服务和最终服务,以最终服务的价值作为湿地生态系统服务的总价值。其次在具体的价值评价过程中,通过四步来解决可能存在的重复计算,首先是分析服务之间是否重复计算,明确重复计算的方式,然后通过评价参数的明确、评价方法的选择、数学公式的构建来解决,最后计算最终服务的价值。这一框架不仅针对湿地生态系统服务总价值的评价,对只评价某个服务或几个服务的价值也同样适应。
2.1 湿地生态系统服务指标的确定
在对湿地生态系统服务进行评价时,首先要确定湿地生态系统具有哪些服务指标。根据对湿地生态系统服务内涵的理解,本文对Costanza、De Groot、MA、TEEB等学者或机构较为广泛接受的分类结果进行分析总结,根据科学性原则、全面性与重点相结合原则和简明可操作性等原则,综合考虑经济、社会、生态环境等方面,明确了湿地生态系统服务的指标,并将其分为2个层级、第一层级是根据湿地的过程和功能等特点,将湿地生态系统服务分为19个类别,包括物质生产、供水等,第二层级则是根据湿地生态系统服务的效用表现形式对二级分类进行细化,结果见表2。在湿地生态系统服务指标体系的确定过程中,要排除指标模糊造成的重复计算可能性,如在指标的确定过程中,不包括非使用价值;对于栖息地服务和生物多样性维持服务,将两者合并为生物多样性维持服务;在确定气候调节的二级指标时,只考虑增湿和降温,不考虑对温室气体排放的影响。不同的湿地生态系统由于湿地本身的特点、所处的地理位置、社会经济环境的不同,所具有的服务指标也不相同,在具体的评估时需要对这些指标进行筛选。同时随着对生态系统服务了解的不断深入、人类需求的不断增加、评估方法的推进,将会有更多的湿地生态系统服务被不断认识和揭示出来,湿地生态系统服务的指标将会得到不断完善。
表2 湿地生态系统服务的指标体系Table 2 Index system of the wetland ecosystem services
2.2 最终服务的确定
为了解决生态系统服务复杂的因果关系导致的重复计算,学者们从评价角度对生态系统的服务进行了详细的分类,提出了解决办法(Boyd和Banzhaf,2007;Fisher等,2009)。一种是以最终服务作为生态系统服务的总价值。Fisher等(2008)将生态系统服务分为中间服务、最终服务和效益,最终服务是指对人类福祉有直接影响的服务,中间服务则是类似于千年生态系统评估的支持服务,以复杂的方式组合间接的影响人类福祉,效益是指一些明显影响人类福祉或改变人类福祉的事物,在评估时,以最终服务代表生态系统服务的总价值;Mäler等(2008)建议将千年生态系统评估小组划分的供给服务和文化服务合并为最终服务,将支持服务和调节服务纳入中间服务;李焕承(2010)以价值评价为目的,将区域生态系统服务分为中间服务和最终服务;Balmford等(2011)也认同上述观点,将生态系统服务分为核心的生态过程、产生效益的生态系统过程和生态系统效益。另一种解决办法是以效益作为生态系统服务的总价值:Boyd(2007)将生态系统服务分为中间成分、服务和效益三类,评估时只计算最终的服务;Wallace(2007)认为生态系统服务是从自然生态系统组分中获得的收益,以生态系统收益代替生态系统服务有助于避免重复计算,但是它的基本假设是错误的,混淆了过程和结果,并且只计算效益会导致对生态系统认识的简单化(Costanza,2008)。
通过湿地生态系统功能与服务的关系可以看出(表1),一些湿地生态系统功能通过一系列相互作用,参与其它的湿地生态系统服务的形成,同时本身也是服务,如净初级生产力,而这些服务基本上属于中间服务。为了避免生态系统功能与服务的复杂关系导致的重复计算,Ansink(2008)认为在评价时应将生态系统功能与生态系统服务分开。因此,无论是从为人类间接提供效益还是从湿地功能与服务关系的角度出发,为了减少重复计算,都应将那些本身既是功能又是服务的服务与其它服务区分开来,根据评价的具体环境,来决定是否评价。
为了避免重复计算,本文将湿地生态系统服务分为中间服务和最终服务,最终服务指的是类似于MA分类体系中的供给服务和文化服务,能够直接产生人类福祉,中间服务指的是类似于MA分类体系中的支持服务或部分调节服务,通过服务的组合方式形成最终服务,间接地对人类福祉产生效益。间接服务也具有价值,甚至可能比最终服务的价值大,只是在计算湿地生态系统服务的总价值时,不能将中间服务和最终服务一起计算,因为前者的效益已经包含在后者之中。中间服务可以被计算在总价值中的唯一条件为:其所对应的最终服务无法计算。在对湿地生态系统服务进行分类时,我们需要清楚哪些是最终服务,选择的唯一标准是对人类产生直接效益(表3),尤其要注意那些本身即是服务又是功能的服务。比如,当人类关注活立木的效益时,净第一性生产力是最终服务,然而当关注饮用水时,净第一性生产力就成为中间服务。不同地区、不同尺度的湿地生态系统以及周边的社会经济状况的不同,会导致人们关注的最终效益不同,最终服务也会变的不同,因此,在确定湿地生态系统的最终服务时,要综合考虑该湿地的结果、过程和功能,结合当地的社会经济情况,以人类获得的直接效益为标准,最终确定该湿地的最终服务。
表3 湿地生态系统服务的分类体系Table 3 Classification of wetland ecosystem services
2.3 部分服务之间的重复计算
第一步:明确服务之间的重复计算关系
由于服务指标、评价参数的模糊不清,以及评价方法的选择等,可能会导致几种服务之间出现不同的重复形式,包括完全重复和部分重复两种(图3)。在评价几个服务之间的价值时,首先要分析各服务之间是否存在重复现象,以何种形式存在。
第二步:评价参数的明确
图3 湿地生态系统服务重复计算的部分形式Fig. 3 Several styles of double counting of wetland ecosystem services
了解清楚服务之间重复计算的形式后,分析其是如何形成的,根据具体的情况提出相应的解决办法。针对不同的重复计算方式,在评价时首先要明确具体的评价参数,把重复部分去除。比如在评价土壤保持服务时,应将减少土地废弃价值和减少泥沙淤积价值重复计算的部分去除,本文保留两者价值最大的一个。对于营养循环和水质净化重复计算的价值,则应从生态系统服务和生态学的角度出发,如果水质净化的营养物质完全参与到营养循环中,则在总价值的计算中将水质净化的价值完全排除,如果水质净化的营养成分部分参与到营养循环中,则需要从生态学的角度计算重复计算的N、P价值,在总价值中排除。对于其它一些本文未提及的由评价参数导致的重复计算,本文提出概念性的数学公式来解决。以两两服务之间出现的重复计算为例,构建数学公式:(式中,C为去除重复计算部分的价值,A和B为湿地生态系统服务,AB∩为服务A和B的重复部分)。
第三步:选择适当的评价方法
湿地生态系统服务价值可以被市场价值法、陈述偏好法和揭示偏好法评价,每种评价方法都有其优缺点及适应的范围(梁春玲,2010;Jujnovsky等,2012)。一些评价方法只适合于评价一种类型的价值,比如市场价值法只能用来评估直接使用价值,一些评价方法可以评价不同类型的价值,比如支付意愿法可以评价所有类型的价值。评价方法的不恰当使用也会导致湿地生态系统服务的重复计算,为了避免重复计算,本文建议根据以下3种原则来选择评价方法:(1)评价湿地生态系统服务时,要根据具体的情况选择评价方法,从而避免重复计算。比如,供水服务可以被直接市场法、替代成本法、避免成本法、旅行费用法以及支付意愿法等方法评价。如果供水的目的是饮用水,则直接市场法是恰当的评价方法;如果供水的目的是为了瀑布或喷泉,则旅行费用法或者享乐定价法则是合适的评价方法;如果供水是为了控制洪水等损害环境和人类福祉的事物时,替代成本法则是最好的选择。(2)在评价时尽量选择适应度高的方法(表4):每种服务都有其最适应的评价方法,由于每种评价方法都存在着缺点,因此在评价时尽量选取适应度最高的方法。(3)使用以调查为主的评价方法时,如果采用同一种方法对不同的服务进行评价时,应该在调查问卷中将拟评价的服务全部列出。
第四步:数学公式的构建
一些服务之间出现的部分重复计算现象,既不能通过评价参数的去除来解决,也不能通过选择恰当的评价方法来回避,此时则需要构建数学公式来减少重复计算,本研究通过给两者赋予一定的比例来减少重复计算。以调蓄洪水服务和蓄积水资源服务为例,两者的最适评价方法都是替代成本法,以单位水库造价成本作为它们的替代成本,但是水库本身的功能既包括了调蓄洪水又包括了蓄积水资源,因此在价值加和时采用同一水库造价成本会导致重复计算,本文假设这两种功能所占的成本各占水库造价成本的50%。同样以两两服务为例构建数学公式:(式中,C为去除重复计算部分的价值,A、B为服务,α、β分别为服务,A、B去除重复部分所占比例)。
3 结论
湿地生态系统服务是目前环境政策制定参考的指标之一,对湿地的保护起着重要的支撑作用。湿地生态系统服务的复杂性及其组成分的非线性容易导致其价值评价存在重复计算,如果不能正确的去除湿地生态系统服务价值评价中重复计算的部分,会使评估结果的可信度降低,不利于湿地的保护。本研究首先从湿地功能与服务之间的关系、服务之间的因果关系、服务指标、评价参数和评价方法5个方面阐述了重复计算产生的原因,然后根据这些原因,提出了相应的解决办法,包括最终服务的确定、指标的明确、模型的构建以及评估方法的选择等,希望通过这些解决办法来降低湿地生态系统服务价值评价中重复计算的可能性,以期更加准确的评估湿地生态系统服务。
表4 湿地生态系统服务价值评价方法的适用度Table 4 The credible level of wetland ecosystem services valuation methods
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Thinking of Solving Double Counting in Wetland Ecosystem Services Valuation
LI Wei, CUI Lijuan*, PANG Bingliang, MA Muyuan, KANG Xiaoming
Institute of Wetland Research, Chinese Academy of Forestry, Beijing, 100091, China
Wetland ecosystem services valuation has made certain progress, but double counting is a frequent problem that along with it. The complexity of wetland ecosystem and the nonlinear of its constituent easily lead to double counting when calculating the value of wetland ecosystem services. If double counting part was not removed correctly in the way of wetland ecosystem services, the results of evaluation will have less credible. Double counting of wetland ecosystem services evaluation was mainly reflected in two aspects, double counting of the total service evaluation and some between services. Wetland ecosystem services provided by wetland ecosystem and biodiversity, and contribute to human well-being, in this process, the complex relationship between wetland ecosystem functions and services and causal relationship among services easily lead to double counting when valuing the total value of wetland ecosystem services, which double counting exist in value classification. Some double counting between services section was mainly due to vague indicators, parameters repetition and the selection of evaluation methods. By analysis the cause of double counting, this paper puts forward a concrete solution framework, including the identification and clear indicators of the final services, building and selection of model evaluation methods etc. Firstly, wetland ecosystem services were divided into intermediate services and final services, and the final services were the last assessment. Secondly, in view of there may be double counting in several services of final services, clear indicators, specific parameters, suitable methods, and modeling were used to reduce double counting. At last, an optimization wetland ecosystem services valuation system was built. This study hopes to reduce the possibility of these solutions to solve double counting in wetland ecosystem services valuation, which having a more accurate assessment of wetland ecosystem services.
wetland ecosystem services; double counting; final services; ecosystem function
F062.2
A
1674-5906(2014)10-1716-09
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LI Wei, CUI Lijuan, PANG Bingliang, MA Muyuan, KANG Xiaoming. Thinking of solving double counting in wetland ecosystem services valuation [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014, 23(10): 1716-1724.
公益性行业科研专项经费项目(201404305)
李伟(1981年生),男,助理研究员,主要从事湿地生态学研究。E-mail: wetlands207@163.com
*通信作者:崔丽娟,女,研究员,主要从事湿地生态学研究。E-mail: lkyclj@126.com
2014-09-18