湖北省汉江流域生态服务功能价值评估

龚毅帆　周致远　孙小舟　冯艳

摘要：运用市场价格法、影子工程法、替代成本法、成果参照法，对湖北省汉江流域7项生态服务功能（物质生产、供水、气候调节、蒸腾吸热、水质净化、生物多样性维持和科研文化教育功能）进行综合价值评估。结果表明，2013年湖北省汉江流域生态系统服务功能总经济价值为6 016.28亿元，其中直接使用价值为668.66亿元，间接使用价值为5 347.62亿元。各生态服务总价值的比例占比重较大的是蒸腾吸热（74.05%）、科研文化教育（9.5%）、物质生产（5.15%）、供水（5.97%），表明湖北省汉江流域生态系统在蒸腾吸热、科研文化教育、物质生产、供水方面发挥了重要作用。

关键词：生态系统服务功能；价值评估；湖北汉江流域

中图分类号：X171.1；P967 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）24-6231-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.24.033

Abstract： The methods of market price， shadow engineering， substitution cost， and the reference of the results were used to carry on the comprehensive value evaluation to seven ecological service functions in the Hanjiang River Basin in Hubei province， which were material production， water supply， climate regulation， transpiration endothermic， water purification， biodiversity maintenance and scientific research and cultural education. The results showed that the total economic value of the ecological service in the Hanjiang River Basin in Hubei province in 2013 was 601.628 billion yuan， of which the direct use value was 66.866 billion yuan and indirect use value was 534.762 billion yuan. The larger proportion of the total value in ecological service were transpiration endothermic（74.05%）， scientific research and cultural education（9.5%）， material production （5.15%），and water supply（5.97%）. It indicated that the ecosystem of the Hanjiang River Basin in Hubei province played an important role in the heat absorption， scientific research and cultural education， material production and water supply.

Key words： ecosystem service function；value assessment；Hanjiang River Basin in Hubei province

为了保护环境，促进人与自然和谐稳定的发展，以及河流在湿地中占有重要的地位，各国政府都越来越重视河流流域生态服务功能的评价与管理，并加强本国河流流域生态服务功能价值的研究。

Costanza等[1]纵观国际上已有的评估方法和计算结果，对全球一些主要的生态系统服务功能价值进行了评估与计算，对生态服务功能价值研究具有里程碑的作用，从此拉开了生态系统服务功能价值研究的帷幕。随着研究的深入，中国对生态服务价值的研究兴起，投入研究的力度越来越大，欧阳志云等[2]、谢高地等[3，4]、何浩等[5]根据中国实际情况，对中国陆地生态系统服务价值功能进行研究，形成了一些比较有参考价值的评估工具、方法与模型。

湖北汉江流域是中国南水北调中线工程的源头，也是重要的商品粮生产基地和生态功能区[6]。研究运用市场价格法、影子工程法、替代成本法、成果参照法等方法从生态功能的7个方面（物质生产、供水、气候调节、蒸腾吸热、水质净化、科研文化教育和生物多样性）这对汉江流域生态区域进行综合全面的定量评估，用数字来说明问题，以增强流域内人们对汉江的保护意识，促进汉江流域的可持续发展，为资源环境保护和开发利用提供科学依据。

1 研究区域概况

湖北省汉江流域包括十堰、襄阳、神农架林区、随州、荆门、天门、潜江、仙桃、孝感和武汉等10个市区、38个区县，面积约6.29×104 km2[7]（图1）。

2 研究方法

根据生态服务功能原理、江河湖泊生态系统特征以及国内外对河流湖泊生态服务功能分类的方法，将河流生态服务功能分为使用功能和非使用功能，而使用功能又包括直接（A）和间接（B）两种。其中，A包括物质生产、供水两项功能；B包括固氮释氧、蒸腾吸热、水质净化、生物多样性、科研文化教育5项功能。非使用功能（C）是指人类对那些未利用的价值或者是未来将利用价值或方式选择的评价，一般根据一些条件价值选择适当的方法进行研究。因为当前人类没有办法对C进行利用，所以研究暂不予以考虑（图2）。

2.1 市场价格法

在能取得市价且市价比较稳定的情况下，通过价格对具有生态系统功能的产品进行定量评估的方法是市场价格法。对河流流域生态系统中的物质生产功能以及河流的供水功能方面采用此方法进行价值估算。

式中，Ei为湖北省汉江流域第i年的单位面积科研文化教育功能价值；fi为社会折现率（8%），则从2002年起单位面积文化教育功能价值取中国单位面积湿地生态系统的均价和Costanza等[1]对世界湿地生态系统文化功能价值的均值3 897. 8元/hm2进行估算。

3 对汉江流域评价结果

3.1 物质生产功能

湖北省统计局的最新统计数据显示，湖北省汉江流域区域水产养殖10个区域总产量约234.54万t，品种养殖主要以草鱼、鲢鱼、黄颡鱼、鳜鱼和小龙虾5种重点品种为例，其中各水产品价格为4.95～53.32元/kg，其中按2013年水产品综合平均价格13.13元/kg来计算，则养殖年净效益约为307.96亿元。

3.2 供水功能

湖北省汉江流域沿岸相关监测站水文资料显示，2013年汉江水系入境水量为287.59亿m3，在武汉市汇入长江，年均降水量为928.3 mm，年均潜在蒸发量为791.5 mm。根据《湖北省水资源公报》可知，2013年工业、农业、居民生活等用水分别占湖北省汉江流域总消耗水量的43%、44%、13%，参考这个比例得到流域内工业用水、农业用水、居民生活用水量分别为74.73亿、76.21亿、22.03亿m3。水价以武汉市区水价为标准，居民生活用水水价为2.7元/m3，工业生产用水价格为3.8元/m3，农业用水实际水费是免征收的，但是为了能够反映湖北省汉江流域的供水价值，研究采用0.2元/m3的水费作为农业水价来计算农业用水所产生的价值。由此可以得到汉江流域供水价值为358.70亿元。

3.3 固碳释氧功能

王凤珍[9]的研究指出，1 g干物质的生产需要吸收1.63 g CO2和释放1.20 g O2。采用南京环境科学研究所科研成果，将宝应湖天然湿地32 900 kg/hm2鲜重的生物生产量作为2014年湖北省汉江流域固碳释氧功能价值估算的生物生产参数值，按中国天然湿地的1/10、干湿比1∶20[10]计算，可以得到干物质的重量为0.164 5 t/hm2，湖北省汉江流域面积按6.29万km2计算，一共有103.47万t的干物质，因此吸收的CO2量为168.66万t，释放的O2量为124.2万t。采用中国造林法成本价格和国际碳税标准的均价作为碳税标准分别为250、770元/t，取二者的平均值510元/t作为河流水生植被的固碳价值[11，12]，得到吸收二氧化碳的生态价值为86 014.61万元；植被释放氧气的经济价值按造林成本和第二产业制氧法分别为352.93 、400.00元/t[13]，然后取二者的平均值376.47元/t，得到释放氧气的生态价值为46 744.02万元。由这两个计算的价值得到湖北省汉江流域固碳释氧功能价值为13.28亿元。

3.4 蒸腾吸热功能

汉江中下游流域属于亚热带季风气候区，多年平均水面蒸发量为900～1 000 mm[14]，2013年湖北省汉江流域区域水体年均蒸发量取其中间值950 mm，流域的平均水温为16.9 ℃，湖北省汉江流域周边环境均温为28.1 ℃。首先根据汉江流域水体年均蒸发量将蒸腾热能转化为电能，然后利用现在居民用电的市场价格0.57元/度进行估算，可得湖北省汉江流域蒸腾吸热功能价值为4 455.20亿元。

3.5 水质净化功能

根据相关研究结果，湖北省内进入汉江总氮、COD分别为38 850.6、261 005.7 t，其中包括农业点面污染、工业污染等带来的数量。按照单位污染物净化价值总氮1.5元/kg、COD 2.5元/kg的价格计算，得到湖北省汉江流域水质净化价值为7.11亿元。

3.6 生物多样性功能

根据式（6）可推算出2013年湖北省汉江流域单位面积生态系统生物多样性维持功能价值为4 775.54元/hm2，因此湖北省汉江流域生物多样性维持功能价值为300.38亿元。

3.7 科研文化教育功能

根据式（7）可推算出2013年湖北省汉江流域单位生态面积科研教育功能价值为9 088.26元/hm2，因此湖北省汉江流域生态系统科研教育功能价值为571.65亿元。

4 评估结果分析

表1为湖北省汉江流域各生态服务功能价值量及其比例。由表1可知，湖北省汉江流域生态服务功能价值由大到小的顺序为：V3>Ei>Vg>V1>Wi>V2>V4。其中，蒸腾吸热功能价值V3占74.05%，科研文化教育功能价值Ei占9.5%，物质生产功能价值V1占5.15%，供水功能价值Vg占5.97%，表明湖北省汉江流域在蒸腾吸热、科研文化教育、物质生产、供水等方面发挥了重要作用，是湖北省汉江流域的核心服务功能。在总生态服务功能价值中，A和B分别占88.88%和11.12%。

5 结论

近年来，随着湖北省工农业的大力发展，中线调水工程的实施，湖北省汉江流域面临着水环境质量不断下降、河流生物多样性下降、物质资源退化、生态功能退化、江河生态与环境保护压力增加等问题。为了保证湖北省经济的可持续发展，必须以湖北省汉江流域生态服务功能价值为参考，采取并制定有利于汉江保护的经济技术政策措施，加强对汉江资源的保护，规范对汉江流域水资源的开发与利用活动，提高湖北省各行业部门对汉江流域水资源的利用率，防止汉江生态与水质污染。为改善湖北省内汉江流域生态环境来提高水环境质量，湖北省汉江流域沿岸地方各级人民政府及有关部门应当加强汉江保护的科学研究，加强与“绿色汉江”组织的联系，共同做好对汉江保护的宣传工作，以此增强公民对汉江的保护意识。

通过研究各类服务功能及参考相应的单位均价，并结合一些经济价值的计算方法，得出湖北省汉江流域服务功能总价值为6 016.28亿元，其中直接使用价值（A）为668.66亿元，间接使用价值（B）为5 347.62亿元。由于研究数据与资料的限制，只对湖北省汉江流域主要生态服务功能价值做了评价，并未考虑汉江流域减少泥沙滞留、航运以及非使用的价值，因此所得到的生态服务功能价值要小于实际价值。

参考文献：

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