程海流域生态系统服务功能价值评估

赵 润，董云仙，谭志卫

（云南省环境科学研究院，云南省高原湖泊流域污染过程与管理重点实验室，云南 昆明 650034）

程海流域生态系统服务功能价值评估

赵 润，董云仙，谭志卫

（云南省环境科学研究院，云南省高原湖泊流域污染过程与管理重点实验室，云南 昆明 650034）

以程海流域为研究对象，依据已有研究经验利用市场价值法、替代花费法、碳税法和造林成本法、成果参照法对程海流域生态系统服务功能价值进行评估。结果表明，程海流域总的生态系统服务功能价值为39.26亿元／a，其中，涵养水源价值最高，占总服务价值的 32.0%，第二位是净化水体价值（占28%），第三位是调节气候价值 （占 16%），第四位是社会文化功能价值 （占 13%），其次分别是：生物资源价值、科教旅游价值、生物栖息地价值和提供水资源价值。

流域；生态系统；服务功能；价值评估；程海

1 引言

程海湖盆地地处青藏高原与云贵高原的衔接部位，云南省丽江市永胜县中部，世界自然遗产“三江并流”金沙江中段，地理坐标为东经100° 38′～100°41′，北纬26°27′～26°38′，距丽江市古城区约102km，距永胜县城约45km。程海大约形成于新生代第三纪中期 （距今1200万年以前），是喜马拉雅期造山运动形成断裂地堑，中陷低凹之处聚水成湖。原来曾经是一个外流湖，湖水通过程河 （又名斯纳河）向南余千米流入金沙江。大约1690年前后，程海湖水位突然下降，成为内陆湖泊。程 海流 域面积 318.3km2，其 中陆 地 面 积242.2km2，水面积 75.1km2。湖南北长 19.15km，东西最大宽度5.2km，平均宽度4.3km，湖岸线长45.1km，蓄水量19.8亿m3，平均水深25.7m，最大水深35.1m。程海是云南九大高原湖泊中第四大高原淡水湖泊，是世界上三大螺旋藻养殖基地之一，是云南省特色生物产业发展基地。程海流域蕴含丰富的淡水资源、生物资源、生物多样性资源，为当地居民提供赖以生存的自然资源和经济来源，也为当地的特有物种提供赖以生存的栖息地。

2 程海流域生态服务功能价值评估方法选择

2.1 市场价值法

市场价值法能够较为直观和准确地依据商品具有的经济价值来计算出生态系统服务功能中具有商品属性的或者能够转换为具有市场价格的潜在商品价值。

程海流域的水资源，生物资源大多具有能够转换的商品属性或是能够获得直接的经济收入 （如渔业、畜牧业、养殖业等），因此可以利用市场价值法进行价值评估。

2.2 替代花费法

替代花费法利用替代工程的建造费用来计算现有生态系统服务功能的某项价值，用一种转换的角度替代和评估现有的抽象生态服务功能。程海的涵养水源能力可以借助这种方法，利用假设建造的水库价格来估算程海的涵养水源价值。

2.3 碳税法和造林成本法

碳税法是国际上较为流行的生态系统服务功能价值评估方法之一，根据光合作用方程，利用程海流域干物质生产量来换算湿地植物固定 CO2和释放O2的量。根据国际对CO2排放收费标准以及我国造林成本价格，得以将生态指标换算成经济指标，得出固定CO2的经济价值；再利用我国现有工业氧气价格计算出释放氧气价值。

2.4 成果参照法

成果参照法是在数据庞大复杂难以获得，或是需要巨大人力财力的情况下利用前人对某些区域或地区的研究成果，利用间接的经济评价方法来计算生态系统的服务功能价值，成本低且能够得到近似的结果。程海流域的文化研究价值，生物的栖息地价值和社会文化功能价值可以通过全球和国内湿地湖泊的相关成果参照进行价值评估。

3 程海流域生态服务功能评估体系建立

国内对湖泊生态系统服务功能的价值研究还处于探索阶段，因各地区经济发展水平的不同，资源丰富程度和社会需求的不同，在服务功能的价值评估上会有较大出入。湖泊生态系统功能具有特殊的复杂性，其各要素之间又存在着相互制约、相互作用的特点。在价值评估的原则上应系统性代表整个湖泊生态系统，避免重复计算，选取指标应具有功能代表性，并且选取可量化和操作的经济价值指标。

根据湖泊生态系统服务功能价值评估的特点，结合国内外的研究成果和发展方向，将程海湖生态服务功能价值评估方法概括为表1。

4 指标优选与量化

4.1 供水资源价值

程海属于大型湖泊，蕴藏丰富的水资源。水作为一种特殊的生态资源支撑着整个地球生命系统，不仅提供了维持人类生活生产活动的基础产品，同时也维持着自然生态系统结构。程海湖的淡水资源起到补充和调节合川径流和地下水量的作用，也为程海湖流域人类的生活提供基础保障。程海湖水资源丰富，肩负着当地生产、生活和农业灌溉的供水使命。水质的好坏直接影响到周边地区居民的生活稳定和经济发展。水资源价值的评估在市场经济里可以借助水资源的市场价格进行估算，此种估算方法虽然不能完全体现出水资源在整个生态系统中的完全价值，但一定程度上可以代表在市场经济中人类对水资源的直接需求产生的价值，即利用市场价值法来评估程海湖流域的供水资源价值。

即：程海湖水资源价值 ＝水资源费 ×供水量

农田灌溉耗水量、农村生活耗水量、螺旋藻养殖及农产品加工耗水量、提水量共同构成了程海湖流域年度人类活动耗水量，为2537.4万 m3。根据云南省现行水资源价格标准 0.1元／m3计算出程海湖流域水资源供水价值为0.0254亿元。

4.2 生物资源价值

4.2.1 浮游生物资源

程海湖浮游植物的平均年生物量产量为5220kg。

式中：m为生物调查平均生物量 （kg／km2）；P／B为主要饵料生物现存量与生物量之比；a为饵料利用率；E为饵料系数。

程 海湖 蓄 水 量 19.8亿 m3，程海湖面积75.1km2。

m＝69.51kg／km2，P／B＝50，a＝20%，E ＝30

F＝23.17kg／km2，折合渔产潜力1.74t／a。程海银鱼量占优，按市场鱼类价格估算结果的平均值50元／kg，扣除由于藻类过度繁殖所造成的水质环境和生态系统质量价值损耗，治理藻类污染所造成的环境保护投入，折半计算程海湖浮游植物资源价值，计算得到程海湖浮游植物资源价值为4.35万元／a。

4.2.2 大型水生植物资源

湖泊生态系统中，水生植物具有净化水质、提供栖息地、提供饵料等多重功能。为避免重复计算，本节仅计算作为鱼类的饵料的经济价值，用折算的方式先折算成人工饲料，一般折算系数为0.033。程海湖年平均大型水草类植物生产量为306.01t（2010年 《程海湖生态系统研究》调查结果），折合人工饲料10.10 t／a。按照饲料的平均市场价格20元／kg计算，大型水草类植物资源价值为20.2万元／a。

然而程海湖流域 2010年水生植被资源量与1992年同期相比相当于 1992年的 6.6%，1992年程海湖大型水草类植物生产量为4636.52t，资源价值可达到306.06万元／a。

4.2.3 渔业资源价值

程海湖内鱼类组成较多且无物种辐射分化，鱼类资源丰富。由于该类产品已经参加了市场交换，可以按照市场价格予以评价。根据 1988—2012年程海出售渔业产品收入得出渔业资源价值量及其变化趋势，见图1。

由于人口增多和人们生活水平的提高，对程海渔业资源的需求更加强烈，同期，程海渔业资源价值也呈现出上升趋势，特别是进入21世纪以来，上升趋势更加明显，到2012年，已经达到0.25亿元／a。

4.2.4 螺旋藻资源价值

作为以螺旋藻养殖业为支柱产业之一的程海流域，程海流域有多家螺旋藻养殖企业，年生产力达750t干藻粉，形成了世界上最大的螺旋藻养殖基地之一。据扣除劳动生产成本后的保守估计，按螺旋藻干藻粉的市场价格 54元／kg计算，螺旋藻的资源价值为0.35亿元／a。

4.2.5 种植业产品价值

程海流域第一产业以种植业为主，发展了甘蔗、生姜、大蒜等地方优势作物，还种植烤烟、柑橘、龙眼等。根据1988—2012年程海流域出售种植业产品收入，得出程海流域种植业产品价值见图2。

4.2.6 畜牧业产品价值

程海流域畜牧业的发展主要集中在兴义、河口、兴仁、海腰和季官等村委会，尤其以黑山羊的养殖较多。全湖区黑山羊存栏 23280只，大牲畜24668头（匹、只），成为稳定农村经济收入的一项重要产业。1988—2012年出售牧业产品如图 3所示，可估算出程海流域畜牧业产品价值呈增长趋势，在2012年达到0.32亿元／a。

4.2.7 森林木材价值

程海流域森林木材价值可根据每年出售的林业产品收入进行估算，如图4所示。

程海流域森林木材价值在 1997年曾经达到0.011亿元／a，而后经历一个波动过程，2000年下降至最低谷，进入21世纪呈现上升趋势，到2012年增长到0.015亿元／a。

4.3 科教旅游价值

程海湖湿地景色秀丽、空气清新、生物多样丰富，是开展湿地科研和旅游休闲娱乐的好去处。程海是封闭型高原湖泊，水化学类型特殊，科学研究价值高；中国永胜边屯文化博览园—白云山文化景观区—金兰生态旅游示范村—洱莨疗养中心—小阳堡乡村俱乐部—海北休闲农庄—海东有机农产品示范基地—螺旋藻产业园区的程海休闲景观环线逐渐形成，流域文化资源丰富。全球单位面积湿地生态系统的文化研究价值和我国单位面积湿地生态系统的文化研究价值两者的平均值可以作为估算程海流域文化研究价值的近似值，通过成果参照法来评估程海湖流域的社会文化价值。

根据Costanza等 （1997）对于湿地的研究成果，全球湿地生态系统科教旅游的功能价值为 861美元／（hm2·a），（汇率按照1美元 ＝8.28元计算，下同）折合人民币约为7129.08元／（hm2· a），中国单位面积生态系统的平均科研价值的平均值为382元／（hm2·a）。以其二者的平均值作为程海湖科考旅游的单位价值，折合人民币约为3755.54元／（hm2·a）。程海湖流域总面积约为31830hm2，计算出程海湖的科教旅游价值为 1.195亿元／a。

4.4 调节气候价值

程海这一大型湖泊生态系统，发挥着金沙江干热河谷地区的程海流域调节气候的功能。调节气候的价值主要是指湿地固定和释放 O2，减少温室气体排放，降温增湿。湖泊生态系统可以通过光合作用与外界交换 CO2和 O2，从而得以同化空气使大气中的 CO2、O2含量保持相对稳定。

光合作用的化学方程式为：

根据光合作用的化学方程式不难看出：植物每生产1g干物质需要吸收CO21.6296g，折合成纯碳0.4447g，释放1.1914gO2。

程海湖流域位于亚热带北部常绿阔叶林，目前，现有林地面积 1571hm2，灌木林地 4410hm2。植被的平均净生产量取值 14.5t／（hm2·a）［2］，由此可估算出植被净生物量为130.09万 t／a。固定CO2211.99万t，折 合 纯 碳 31.78万 t，释 放O2154.99万 t。以国际碳税的平均值 583元／t作为碳税标准，计算出程海流域植被固定 CO2价值为1.85亿元／a。以我国目前工业氧的现价 400元／t作为单位价值，计算出程海流域植被释放 O2价值为6.20亿元／a。

4.5 生物栖息地价值

生物栖息地为多种生物生存繁衍提供栖息地和天然避难所，对维持生物多样十分重要。根据文献记录和野外调查，程海共记录有鱼类 24种，隶属于6目12科24属。目前程海仍然生存有土著鱼类10种，分别为杞麓鲤 （Cyprinus（C.）carpio chilia）、鲫鱼 （Carassius auratus）、程海白鱼 （Anabarelius liui chenghaiensis）、程海红鮊 （Erythroculter mongolicus elongatus）、中华倒刺鲃 （Spinibarbus sinensis）、宽鳍（Zacco platypus）、圆吻（Distoechodon tumirostris）、泥鳅 （Misgurnus anguillicaudatus）、南方大口鲇 （Silurus soldatovi meridionalis）和黄鳝 （Monopterus albus）。其中程海白鱼和程海红鲌目前成为程海的珍贵经济鱼类，价格不菲。根据云南省环境科学研究院 2009—2010年全湖普查结果，在程海湖边共观察记录到水鸟 35种，分属7目11科，占云南省水鸟物种总数 （117种）的29.9%。程海共有冬候鸟26种；旅鸟 4种；留鸟3种；夏侯鸟 2种。优势种为骨顶鸡 （Fulica atra）；常见的物种有 13种：凤头（Podiceps cristatus）、赤颈鸭 （Anas penelope）、赤膀鸭 （Anas strepera）、红 嘴 鸥 （Larus ridibundus）、小（Podiceps ruficollis）、白鹭 （Egretta garzetta）、绿翅鸭 （Anas crecca）、绿头鸭 （Anas platyrhynchos）、赤嘴潜鸭 （Netta rufina）、红头潜鸭 （Aythya ferina）、白眼 潜 鸭 （Aythya nyroca）、凤 头 麦 鸡（Vanellus vanellus）、金眶鸻 （Charadrius dubius）。根据 Costanza等对全球湿地的研究成果：全球湿地的生物避难所单位平均价值为 304美元／hm2，折合人民币约为2517.12元／（hm2·a），程海湖流域总面积约为31830hm2，则程海湖生物多样性价值为0.8亿元。

4.6 净化水体价值

湖泊有一定的自净能力，能够去除多种排入水体的污染物，目前尚没有较为完善和成熟的价值评估方法，此处程海流域降解污染功能采用Costanza等的研究成果，即全球湿地生态系统的降解污染功能的平均单位面积价值为 4177美元／（hm2·a），折合人民币34585.56元／（hm2·a），程海湖流域面积 31830hm2，计算出程海湖流域净化水体价值为11亿元。

4.7 涵养水源价值

程海湖历史蓄水量19.8亿 m3，根据庄大昌等的研究，建造单位蓄水库容成本为 0.67元／m3，用工程替代法计算程海涵养水源价值为19.8亿 m3×0.67元／（m3·a）＝13.3亿元／a。由于无仙人河饮 水 补给，程海湖 体 储水 量 从 2004年 的19.3574亿m3减少到2009年的18.7457亿m3，程海湖涵养水源的价值从 2004年的 13亿元减少到12.59亿元。

4.8 社会文化功能价值

根据 Costanza等对世界湿地生态系统平均社会文化价值的评估，湖泊价值 8495美元／（hm2· a），折合人民币 70338.6元／（hm2·a），程海湖面积 7510hm2，估算出程海湖的社会文化价值＝70338.6×7510＝5.28亿元／a。

5 程海流域生态系统服务功能价值结果分析

由以上各项结果统计可以得到程海流域总的生态系统服务功能价值为39.26亿元／a。其中，生态系统服务功能价值占第一位的是涵养水源价值（占总服务价值的32.0%），第二位是净化水体价值（占 28%），第 三 位是 调 节气 候 价 值 （占16%），第四位是社会文化功能价值 （占13%），以下分别是：生物资源价值占6%，科教旅游价值3%，生物栖息地价值占 2%，提供水资源价值占0.06%。

以2012年为基准年计算程海流域生态系统服务价值，年价值达到39.26亿元，是同期流域内经济总收入的14倍。显示出程海流域生态系统以隐性价值占主要地位，其潜在价值不可小觑，这是大自然赋予人类的宝贵资源。如以单位面积折算，程海流域单位面积生态系统服务功能为1249.6万元／（km2·a），高出已有研究的艾比湖、白洋淀、乌梁素海、洪泽湖等。

生态系统服务功能价值评估体现了生态系统在市场当中被低估的服务功能价值，当市场在生态系统服务功能价值评估中失灵时，能够给资源的管理者提供不能体现的生态系统经济价值。程海流域具有丰富的生态系统服务价值，仅仅以市场价格来推动和进行经济决策不具有可持续发展的长远性，生态环境、生态系统具有的潜在经济价值往往远远超出其可见的市场价值。怎样去保护生态系统具有的巨大潜在价值引人深思。在市场经济为中心的中国经济体制下，以牺牲生态环境为代价的经济发展模式渐渐式微，怎样有效减缓其价值的降低进程需要当地民众、管理人员和主要决策者提高环境意识，更需要前瞻性的保护理念。

程海流域具有个体的特殊性，也具有十分明显的生态脆弱性。由于程海流域人口还将进行最后的扩张，随着人们生活水平的提高，对食物的需求是环境变化的主要驱动因子。农业还要大力发展，生境破坏、水消耗和农业污染的速度还将增加，这些会给生态系统带来越来越巨大的威胁。这些可能引起空前的生态系统简单化和功能退化，这些变化在发展中国家将更加严重，程海也面临同样的问题。对当地的环境管理需因地制宜，在此基础上制定合理的法律法规来保障生态环境不遭受严重的破坏。民众及管理者，决策的利益相关者之间需要充分沟通，只有在大众的支持下才能制定出真正有利于减缓生态系统破坏以及促进生态系统修复的措施。

［1］Costanza R，D Arge R，DE Groot R，et al.The value of the world’s ecosystem services and natural capital［J］.Nature，1997，387（15）：253－260.

［2］方精云，刘国华.我国森林植被的生物量和净生产量 ［J］.生态学报，1996，16（5）：497－508.

［3］张觉民.黑龙江系渔业资源［M］.哈尔滨：黑龙江人民出版社，1986.

Evaluation of the Value of the Ecological Services Function of the Chenghai Lake Basin

ZHAO Run，DONG Yun－xian，TAN Zhi－wei
（Yunnan Institute of Environmental Science，Yunnan Key Laboratory of Pollution Process and Management of Plateau Lake－watershed，Kunming Yunnan 650034 China）

The value of the ecological services function of the Chenghai Lake basin was evaluated using market value method，replacement cost method，carbon tax method，reforestation cost method，and benefit transfer method. The results showed that the total value of the ecological services function of the Chenghai lake basin is 3.926 billion per year.The water conservation services value took the first place accounting for 32.0%of the total value.The second high is the value of the water purification（28%）.The climate－regulation value（16%）took the third place.The social and cultural value is the fourth high with 13%of the total value，follow by the biological resources value，education and tourism value，habitat value，and water supply value.

the Chenghai lake basin；ecosystem；services；evaluation

X52

A

1673－9655（2014）04－0019－05

2014－03－03

赵润，女，硕士研究生，主要从事环境经济及环境管理研究。