洞庭湖区生态系统服务功能价值分析

徐伟平，康文星，何介南

(1.中南林业科技大学生命科学与技术学院，湖南 长沙410004；2.湖南大学经济贸易学院，湖南 长沙410008)



洞庭湖区生态系统服务功能价值分析

徐伟平1，2，康文星1*，何介南1

(1.中南林业科技大学生命科学与技术学院，湖南 长沙410004；2.湖南大学经济贸易学院，湖南 长沙410008)

摘要：洞庭湖区有长江中下游地区最大的调蓄性湖泊(洞庭湖)和亚洲最大的内陆湿地，维系着长江流域中下游地区的生态安全，而且也影响着区域经济社会可持续发展。科学地评价洞庭湖区生态系统服务功能，对保护和修复洞庭湖湿地生态系统，协调经济发展和环境保护之间的关系具有重要意义。本文在获得大量数据的基础上，采用市场价值法、防护费用法、机会成本法、影子工程法、消费剩余、条件价值法，对洞庭湖区湿地生态系统18项服务功能价值进行评估。结果表明，2010年洞庭湖区服务功能总价值1733634×104元。其中,社会服务功能价值(895759×104元)>调节、支持功能价值(765662×104元)>供给功能价值(102213×104元)，分别占服务总价值的51.67%，42.43%和5.90%。若以其产品可进入经济市场与否来划分,具有市场价格的服务的经济价值(985863×104元)，没有进入市场交易的间接服务的生态价值(747771×104元)，它们之间比约为1∶0.76。本研究结果可为环洞庭湖生态经济区的建设与开发的对策制定提供参考的依据。

关键词：洞庭湖；生态系统；服务功能；价值

湿地与海洋、森林并称为全球三大生态系统，是世界上最富生物多样性的生态景观，具有维护生态安全、保护生物多样性等功能，并冠以“地球之肾”、“空气加湿器”、“天然物种库”、“生物超市”、“天然水库”等称号。因此，全面、科学地正确评估湿地生态系统服务功能，对保护和修复湿地生态系统，协调经济发展和环境保护之间的关系具有重要意义。

国外对湿地功能及其价值评估研究开展较早[1-2]。一些国际组织也十分重视，1991年，SCOPE(国际科学联合会环境问题科学委员会)特别讨论了有关生物多样性经济价值与湿地生态系统服务功能评估理论与实践；1996年，第六届湿地公约成员国会议通过了“湿地公约1997-2002年战略计划”；2000年，联合国启动千年生态系统评估(MEA)，自然湿地生态系统服务功能评价是千年生态系统评估的核心内容之一[3]。尤其是Costanza等[4]估算岀全世界的生态系统服务功能总价值中，湿地单位面积服务功能价值最高，由此，将湿地生态系统服务功能及其价值估算的应用与研究推向新的台阶。

我国对湿地生态系统服务功能及其价值研究开展相对较晚。但在湿地生态系统的单一服务功能分析[5-6]，各项服务功能的综合评估[7-9]，以及湿地服务功能价值评价[10-11]等方面取得了一定的成果，也具有一定创新性[12-13]。但总体看来，大部分研究一般是直接引用国外的评价方法，评价标准不统一，不同评估者有自己的偏好和认识，获取数据的途径不同，采用评估方法也多种多样，对同一湿地得出的结果差异很大[14-15]。许多研究仍停留在经济价值范畴内。虽然评价结果直观展示湿地生态系统对人类的巨大贡献，但是在湿地管理和决策中，人们最注重的问题是湿地提供的服务和产品能否满足社会经济发展需求，目前的评价结果大都不能提供这样的信息。本文在获取基础数据的基础上，明确湿地服务功能定义，选择对人类福祉直接有关的服务功能，尽力避免重复计算，对洞庭湖湿地生态系统服务功能价值进行评估。其目的是通过湿地生态系统服务功能价值评估，分析它们之间的相互关系和变化趋势，以便及时做出有针对性的调整，保障洞庭湖湿地生态系统服务的可持续性，为环洞庭湖生态经济区的建设与开发制定对策提供可参考的依据。

1材料与方法

1.1研究区概况

洞庭湖区地理位置：北纬28°30′-29°40′,东经 114°40′-113°10′，平均海拔30～50 m。北抵湖北省石首市、公安县和松滋市，东滨湖南汩罗、岳阳，西至常德、澧县等县市。2008年，洞庭湖湿地面积2673 km2[16]。洞庭湖区地貌整体以平原为主，但仍存在多种地貌类型，大致可分为湖泊水体及洲滩、湖泊周边平原及丘陵、湖区周围丘陵及低山、河谷平原及丘陵4种类型。洞庭湖属亚热带季风湿润气候区。年均气温16.4～17.0℃，年辐射总量为418.7～455.6 kJ/cm2，年降雨量在1307.6～1505.2 mm。

据2014年国务院正式批准建立的洞庭湖生态经济区概况介绍，洞庭湖生态经济区现有5个国家级基本农田保护示范区，22个商品粮基地县，9个商品棉基地县，13个水产基地县。粮食种植面积占全国的1.5%，粮食产量占全国的2.3%，棉花产量占全国的5.4%，油料产量占全国的4.7%，淡水鱼产量占全国的7.8%。

1.2基础数据来源

输入与输岀洞庭湖的径流量数据(2010年)来源于湖南省水文水资源勘测局。2010年的洞庭湖湿地提供植物产品，工、农业生产和居民生活用水量、水产品、农业耕地面积数据，从农业局、渔政部门和有关企业获得。洞庭湖水环境质量及排污量，主要来自洞庭湖环境保护监测站和农业环境保护监测站的2010年水质综合统计资料及农业部门农业发展规划。气象资料由洞庭湖区及其周边地区气象局提供。2010年整个洞庭湖区旅游业有关数据，从当地旅游局及旅行社获得。洞庭湖湿地土壤CO2和CH4排放的速率与量，引用我们在洞庭湖湿地的研究结果[17]。

1.3生物量测定

乔木林生物量：1999年以前，洞庭湖湿地乔木林只有川三芯柳(Salextriandroides)、旱柳(Salexmatsudana)、枫杨(Pterocaryastenoptera)等3种林分，1999年执行“中德财政合作湖南洞庭湖生态造林项目”后，营造了大量的杨树 (Populustomentosa)人工林。2010年11月，在川三芯柳、旱柳、枫杨和杨树乔木林分内别设立面积为667 m2的样地，进行每木调查(测定胸径、树高、冠幅)。根据林木平均测树因子选择标准木(每个样地1株,共4株)，将标准木连根系挖出。然后在伐倒木上以1 m 为单位，从树基到树梢分段测其叶、枝、皮、干和根等的鲜重。再分别于各组分中抽取样本,置于恒温箱中烘干至恒重,求出各组分的干物质重。再用相对生长法,建立回归方程,通过检验后,估算样地林木生物现存量。

草本生物量：洞庭湖湿地有草甸、沼泽、水生3个不同类型草地，每个类型草地随机设3个2 m×2 m 的小样方，先调查小样方内草本的高度、种类等，再把小样方内所有植物(连根系)全部挖出测定其鲜重。置于恒温箱中烘干至恒重，求出小样方草地生物现存量。

每年凋落物与枯死根生物量：在样地内设置凋落物收集装置，每月收集两次。测定其凋落物鲜重。然后抽凋落物样品，置于恒温箱中烘干至恒重，求出凋落物的干物质重。土壤中根枯死量测定由于会大量破坏土层且工作量大，因此，乔木林按照张小全和吴可红[18]的研究结果，亚热带乔木林细根枯死量与地上凋落物量比值约为0.842。我们在测得林地凋落物量的基础上，再按调落物重量的0.842 的比例估算细根枯死量。草本植物细根枯死量估算，假定草本每年新生长的根系中有40%枯死，于是按测定的每年根生物重量的40%作为根枯死物量。

植物净生产力依据2010年单位面积生物现存量，与2005年调查的单位面积生物现存量[19]之差，再除以相隔的年份数得出。

1.4土壤、植物有机碳和养分测定

土壤和植物组织样品经烘干、粉碎、过筛后，用重铬酸钾氧化外加热法[20]测定其有机碳含量。土壤和植物中的N和P分别用半微量凯氏法和分光光度计测定[20]，K用原子吸收分光光度计测定[20](每样品重复测定3次，取平均值)。

1.5有机化合物、无机化合物及金属元素测定

水体中氰化物用异烟酸-吡唑啉酮分光光度法(HJ848-2009)[21]、氟化物用离子选择电极法[22]、硫化物用胶体分光光度法[23]测定。水体中石油类用红外分光光度法[24]，挥发酚用蒸馏法[25]测定。铬(Cr)、铅(Pb)、锌(Zn)等重金属元素用Hp 3510 型原子吸收分光光度计测定。

1.6服务功能价值评估方法

对于那些具有实际市场的生产物质产品(如木材、水产品)和水运服务，以其市场价格评估其服务价值。提供生产和生活用水价值，采用支付意愿法估算[26]。调洪效应价值应用“影子工程价格法”评估[26]。释放氧气服务价值采用工业制氧成本法[26]，吸存CO2价值用造林成本估算[26]。植物从土壤吸收养分及其归还土壤养分服务价值按植物组织中的N、P、K量换算成相应的化肥重量，再用化肥目前的市场价格估算。游憩拉动产业发展服务(本文只研究因旅游业带动的交通、餐饮、旅馆业)采用旅游者消费剩余法评估[26]。调节大气温、湿度服务价值采用替代成本法[26]。净化功能服务价值用净化成本费评估[26]。滞淤造地服务价值依据荒坡地单位面积拍卖价格来估算。生物多样性保护，促进科学教育发展服务价值采用Costanza等[4]给岀的评估标准估算。

2结果与分析

2.1提供产品服务价值

2.1.1提供生产和生活用水服务价值据湖区农业部门农业发展规划,2010年湖区农业生产用地686330 hm2。洞庭湖提供农业生产用水效益值，采用长沙、岳阳、益阳和常德等地区的水库向农田提供水的收费标准。这些地区的收费标准为140～160元/hm2，取其中值150元/hm2为计算参数估算，由此得出提供农业生产用水服务价值为10295×104元/a。湖区工业每年生产用水9.8×108m3/a，居民生活用水2.8×108m3/a，其价值采用支付意愿法估算。我国消费者对水资源的水费支付意愿为0.10～0.15元/m3[27]，取0.13元/m3计算，湖区提供工业生产和居民生活用水服务价值分别为11890×104元/a和364×104元/a。洞庭湖提供生产和生活用水服务价值共计22594×104元/a，其中，提供工、农业生产和居民生活用水服务价值分别为45.66%，52.73%和1.61%。

2.1.2提供植物产品服务价值2010年，洞庭湖湿地提供木材2.87×104m3/a，野生食品和野菜2.87×104t/a，纤维植物(主要是造纸和纺织原料)135.22×104t/a，牧草20.34×104t/a，绿肥15.08×104t/a。目前，木材市场价格为500元/m3，牧草400元/t(湖北武汉：牛、羊牧草价格)，纤维植物400元/t(各企业收购价均值)，绿肥150元/t(中国新经济视点网，绿肥价格趋势调查及影响因素深度调查报告)，野生食品和野菜6元/kg。经计算，洞庭湖湿地提供植物产品服务价值79598×104元/a，其中木材15095×104元/a，野生食品和野菜17×104元/a，纤维植物54088×104元/a，牧草8136×104元/a，绿肥2262×104元/a，分别占提供植物产品服务价值的18.97%，0.02%，67.95%，10.22%和2.84%。

2.1.3提供水产品服务价值2010年，洞庭湖捕获鱼产量2.12×104t/a。以平均价格10元/kg计算，提供水产品价值为21×104元/a。

以上分析得岀洞庭湖湿地提供产品服务价值共计102213×104元/a。

2.2调节、支持功能服务价值

2.2.1每年吸存CO2和释放O2服务价值将2010年生物现存量与2005年生物现存量[19]之差除以相隔年份数，得岀这几年的年平均净生产力为378.66×104t/a，通过光合作用植物每年吸存大气CO2617.21×104t/a。湿地水生植物土壤、草甸土壤、林地土壤日平均向大气排放CO2和CH4的速率分别为198，1536，2936 mg/(m2·d)和412，468，76 mg/(m2·d)[17]。根据各类植物面积估算，土壤向大气排放CO2量368.73×104t/a(包括CH4中的碳折算CO2的量)。吸存与排放相抵后，湿地植物每年净吸存大气CO2248.48×104t/a。用造林成本估算其功能价值，每吸存1 t CO2造林成本272.65元计算，其功能价值67748×104元。植物光合作用时释放出O2450.61×104t/a。采用工业制氧成本法0.4元/kg[28]计算，洞庭湖湿地植物释放O2价值为180244×104元/a。

2.2.2保留养分服务价值土壤中养分易受雨水侵蚀而流失。如果土壤中养分被吸收在植物体内仍保留在系统内(如植物取走，其中养分才流出系统)。每年保留养分服务价值是以每年植物净增加生物量(包括活的和死的生物量)中的养分量作为估算指标，其中包含每年归还土壤养分量(以每年死的生物量的养分量作为估算指标)。为了避免重复计算，在分析每年保留养分服务价值时，只用当年生的活生物量(291.72×104t/a)中的养分量作为估算指标。从养分化学分析得知，各类植物净增长活生物量，从土壤吸收N 3.06×104t，P 0.19×104t，K 1.44×104t。按N、P、K量换算成相应的尿素、过磷酸钙和氯化钾商品肥料的重量，再用这3种肥料目前的市场价格(尿素1360元/t，过磷酸钙3200元/t，氯化钾2850/t)，估算岀湿地系统每年保留养分价值为8874×104元/a。

2.2.3保持土壤服务价值植物产生的枯死落物不但是土壤有机质的重要来源，而且在维持土壤稳定、改善土壤理化性能、改良土壤结构以及提高土壤肥力等方面起着重要作用。保持土壤服务价值以每年枯死的生物量的养分量作为估算指标。每年产生的枯死物86.94×104t/a。通过养分化学分析得出，枯死的物质组织中含N 0.513×104t，P 0.037×104t，K 0.301×104t。采用估算保留养分服务价值的技术和方法，得出保持土壤养分服务价值为1671×104元/a。

2.2.4调节大气温度服务价值据洞庭湖区与其周边地区多年的气象资料分析，炎热季节，洞庭湖区比周边地区日平均温度低1.2℃左右。目前还没有众所接受的调节大气温度服务价值的评价标准和方法。在酷热的季节，为了获取舒适清凉，人们利用空调降温。空调降温给人们带来的清爽舒服的功效，与洞庭湖湿地降低温度效应是一样的。因此，本文在探讨洞庭湖湿地降温效应的价值时，采用替代成本法，即洞庭湖湿地降温效应价值，用空调降温所耗电能价值替代进行评价。

一般面积为14.4 m2民用居室，室内高度3 m，其空间为43.2 m3。若日平均气温32℃，在空间为43.2 m3居室安装1.5匹空调降温，温度调控到25℃，1 d耗电24度左右。温度调控下降了7℃，那么每天调控温度下降1℃耗电3.43度。

生态系统服务功能价值最基本的要义是为人类福祉做出贡献。从这点出发，洞庭湖湿地的降温作用，给人们受益的区域主要在湿地的居民区。因此，估算洞庭湖湿地降温效应价值，只能用居民区空间衡量。2010年洞庭湖湿地区域内居民区面积22.253 km2[16]，5 m高度作为洞庭湖湿地降温空间，经过计算居民区的降温空间为11125.5×104m3。要使这么大的空间温度降1.2℃，每天消耗的电能为1060×104度(24 h计算)。据湖南长沙居民用电每度电价0.588元计算，那么，湿地居民区每天降温花费电费为623.28×104元。一般而言，在洞庭湖周边地区每年只在夏季才使用空调降温(90 d)，而且每天使用空调平均为10 h左右。依此估算洞庭湖湿地调节大气温度服务价值为23373×104元。

2.2.5调节大气湿度服务价值增湿效应功能价值的评估技术和方法如同估算降温效应价值一样，没有一个众所公认的统一标准。本文分析洞庭湖湿地增湿效应价值也采用替代成本法。其基本思路是，不论植物蒸腾，还是水分蒸发，都要消耗能量。在日常事务中，用煤烧水时水变成水蒸气散发，这也是一个耗能过程。可以认为用煤烧水散发水汽与洞庭湖湿地湖水蒸发和植物蒸腾所散发水汽的效应一样。因此，可用洞庭湖湿地的湖水蒸发和植物蒸腾消耗热量，折算成多少吨标准煤的热量，然后根据标准煤的市场价格估算洞庭湖湿地增湿效应价值。

据洞庭湖区与其周边地区多年的气象资料分析，洞庭湖湿地年蒸发水汽量比周边地区多5.20×108t/a。给人们受益的区域主要在湿地的居民区，据湿地面积和居民区面积比例估算[16]，居民区空间增加的水汽量为432.64×104t/a。以温度为25℃时，蒸发潜热能系数为2425 J/g来估算，每年洞庭湖居民区比周边地区用于蒸发水汽消耗的热能要多10462.8×104kJ/a。用标准煤热值2930.76×104kJ/t替代计算，湿地居民区比周边地区每年多蒸发水汽消耗的热能相当于3.57×104t标准煤。湖南每吨标准煤岀厂价约380元，那么洞庭湖湿地年均增湿功能服务价值为13566×104元。在评价增湿效应价值时应除去雨日，洞庭湖湿地年均约130个雨日。在除去雨日后，洞庭湖湿地年均增湿功能服务实际价值为8734×104元。

2.2.6调洪效应服务价值洞庭湖调蓄洪水价值有两种评价指标，一是取洞庭湖发生洪水的水位警戒线(城陵矶水位31 m，黄海高程)以上到湖泊最高水位之间的湖泊容积的蓄水量作为评价指标，这种评估的结果是湖泊调蓄洪水的理论价值。另一种评价指标是取发生洪水的水位警戒线到当年湖水达到的最高水位之间的湖泊容积的蓄水量，这种评估的结果是湖泊当年调蓄洪水的实际价值。因此本文将评估洞庭湖调蓄洪水的实际价值。

2010年城陵矶最高水位到达31.39 m，超过洪水水位警戒线0.39 m，实际调蓄洪水量12.34×108m3/a。水利部门一般采用修筑堤坝和水库等工程来调节水量。湖泊就如同修筑一个调蓄水量水库的影子工程，这样就可以将湖泊调蓄水量换算成要调蓄这些水量所修建的水利工程所需费用“影子工程价格”，再按工程的寿命年限求岀每年投入费用，再估算1年的调蓄洪水效益价值。根据2012年湖南省涔天河水库工程(大型水库工程)大坝投资每蓄1 m3水量为25元。水库工程寿命一般为70年，那么，每蓄1 m3水量1年的工程投资为0.357元。由此估算，2010年洞庭湖调蓄洪水价值为44054×104元。

2.2.7净化功能服务价值从表1可知，洞庭湖湿地净化硫化物、氰化物、氟化物等无机化合物471.82 t，石油类、挥发酚等有机污染物111.17 t，铬、铅、锌等重金属62.90 t。其净化功能价值依据《环境工程手册—环境规划卷》[29]国家的设计标准，减少1 kg SO2成本费3.937元，减少1 kg 石油类物质的成本费2.8元。由此估算净化硫化物等有污染的无机化合物价值186×104元，净化石油类等有机污染物价值31×104元。净化重金属价值评估还没有一个统一标准。本研究采用净化1 kg P 的成本费2.5元[30]替代，净化重金属价值16×104元。

从表2看岀，洞庭湖2010年净化N 58463 t/a，P 9236 t/a，净化1 kg P 成本法费2.5元，净化1 kg N 成本法费1.5元[25]。由此估算，每年净化N 服务价值8769×104元。净化P 2309×104元。表3表明，2010年洞庭湖湿地净化COD 220567 t。净化COD价值估算目前还没有统一的评价标准。本文采用湖南长沙、株洲、湘潭地区排污最低收费标准，1 kg COD为1.6元。由此得岀每年净化 COD 价值35291×104元。

上面各项相加，2010年洞庭湖湿地净化功能服务价值46602×104元。

表1　2010年洞庭湖的重金属和污染物输入、输岀和净化量

表2　2010年洞庭湖N、P输入、输岀和净化量

*计算参数除河道径流、湖口输出、生产和用水输出为实测值外，其余引用文献[26]，**扣除在输入途中的流失率进入洞庭湖的量，流失率按文献[26]计算。 Calculation parameters except the river runoff, Hukou output, production and water output is the measured value, the other citation [26], ** deduct turnover rate in the amount of input on the way into the Dongting Lake, churn according to the literature [26] calculation.

2.2.8生物多样性保护服务价值自然生态系统生物多样性保护服务价值估算的技术与方法，一直是生态经济学界的一个悬而未决的难题。因此，大多数研究者采用Costanza等[4]给岀的生物栖息地单位价值评估标准304美元/hm2估算。本文也采用这个评估标准。

洞庭湖区生物一般栖息在湖洲滩头、沼泽草甸保护区。虽然保护区又分为实验区、缓冲区和核心区(其面积分别为20.92×104,10.78×104和7.67×104hm2)，但都具有生物多样性保护功能，都可视为生物多样性保护地。那么生物多样性保护地面积为39.37×104hm2。以304美元/hm2估算，洞庭湖湿地生物多样性保护服务价值为1196.8×104美元/hm2,折合人民币(1美元=6.8元，2010年) 为81386×104元/hm2。

2.2.9滞淤造地服务价值进入洞庭湖的径流中含有泥沙。汇入洞庭湖后，一些泥沙沉积下来。沉积的泥沙抬高了河床，湖泊内岀现新的洲滩陆地，表现出洞庭湖湿地的造地功能。从1989年到2008年，洞庭湖滩地面积增加15956.4 hm2，年平均增加839.81 hm2[16]。目前几乎还没有人估算其功能价值。本研究认为，我国为了使土地得到合理利用，土地是一种资源可以进行贸易(拍卖)。可根据单位面积土地拍卖价格来估算洞庭湖的滞淤造地服务价值。据《2012年国土资源系统工作总结》中的我国荒坡地拍卖价格为250×104～400×104元/hm2[32]。取其均值325×104元/hm2，通过估算得岀洞庭湖湿地每年滞淤造地价值为272940×104元。

表3　2010年洞庭湖COD输入、输岀和净化量

**扣除在输入途中的流失率进入洞庭湖的量，流失率按文献[31]计算。** Deduct input churn their way into the Dongting Lake, the turnover rate according to the literature [31] calculations.

2.3社会服务功能价值

2.3.1游憩服务价值据湖南省及洞庭湖区的统计年鉴，2010年环洞庭湖区旅游业数据：当年接待国内游客3116×104人次，收入1610894×104元；接待国外游客294190人次，收入7512×104万美元，折合人民币(1美元=6.80元，2010年)为51082×104元，两项共计1661976×104元。

上面的旅游收入中包括旅游区间的交通费、餐饮费、住宿费和游览费等。如果把它作为旅游服务价值，就增大了其服务功能效益。因为交通费、餐饮费、住宿费实际上应属于交通、餐饮、旅馆业服务效益，并不属于纯旅游服务价值。因此，在评价旅游服务价值时，应把不属于旅游服务的那部分扣除后再进行估算，即用旅游者消费剩余来估算。

2010年洞庭湖区旅游总收入中，有多少花费在交通、食物和住宿上，没有具体的统计数据。本研究从每个旅游者游览天数，每天消耗物质费用等方面分析。在洞庭湖区旅游的国内游客中有29%是一日游(903.6×104人次)，71%左右为多日游(2212.4×104人次)，多日游客人均出游时间为2.9 d；国外游客为多日游，人均出游时间为3.03 d[27]。据调查，一日游的国内游客每人消费180元/(d·人次)，多日游的国内游客人均费用654.6元/人次，日平均消费218.2元/(d·人次)；国外游客人均费用1376元/人次，每日消费454元/(d·人次)。据对一些旅行社和游客调查结果，国内一日游旅客每人平均有130元消费在交通、食物等上，消费剩余约50元；多日游旅客每人平均有514.6元消费在交通、食物和住宿上，消费剩余约140元。国外游客每人平均消费在交通、食物和住宿上的费用963.2元，消费剩余约412.8元。根据上述分析估算洞庭湖区2010年旅游服务价值，共计367060×104元(表4)。

表4　旅游服务价值

2.3.2拉动产业发展服务价值洞庭湖区能提供大量的工农业生产的原材料，大大拉动其区域产业经济发展，如造纸、纺织业等。洞庭湖区优美的环境又促进了旅游业的发展。由于缺乏洞庭湖区造纸、纺织业等产业的经济增值效益资料，本文仅对推动旅游业发展，进而因旅游业发展带动的交通、餐饮、旅馆业发展的功能价值进行估算(旅游业服务价值前已分析)。

前已分析，洞庭湖区旅游总收入中包括了旅游区间的交通费、餐饮费、住宿费。以此为基础来估算拉动交通、餐饮、旅馆业发展的功能价值。通过调查统计分析，国内一日游旅客消费的餐饮费人平均为20元(1餐)，交通费110元，没有住宿费；多日游旅客消费的餐饮费人平均为120元(7餐)，交通费194.6元，住宿费200元；国外多日游旅客消费在交通、餐饮和旅馆的费用，每人平均分别是213.2，350和400元。交通费价按国家有关部门及对客运司机的调查，票价中有75%左右为成本费，25%的利润(包含司乘服务人员的薪酬)。餐饮业的利润，国家有关管理部门规定允许在30%左右(包含餐饮服务人员的薪酬)。旅馆业的成本和利润构成比为8∶2(利润包含旅馆服务人员的薪酬)。再按消费的人数估算岀拉动交通、餐饮、旅馆等产业发展功能的价值(表5)。

从表5可知，洞庭湖区优美的环境带动的旅游业而推动的交通、餐饮、旅馆等产业发展功能的价值为313060×104元。其中，交通、餐饮、旅馆业分别为134050×104，88160×104和90850×104元，分别占比42.82%，28.16%和29.02%。

2.3.3促进科学教育发展服务价值自然生态系统促进科学教育发展的效益估算上，Costanza等[4]在估算全球湿地生态系统服务功能价值时，对科研教育价值是以其单位面积所具有的价值来估算的。我国学者[22]依据Costanza等[4]的方法，研究得岀我国单位面积湿地生态系统的科研教育价值为382元/hm2。本文利用这个标准估算洞庭湖湿地的科研教育服务价值。洞庭湖湿地中核心区禁止包括科研等人类活动，因此，供科研教育的湿地面积只有自然保护区中实验区和缓冲区的面积共为31.70×104hm2，每hm2科研教育价值382元，共计12109×104元。

表5　拉动交通、餐饮、旅馆业经济效益

2.3.4水运服务价值2010年洞庭湖水上年客运量715×104人·次，水上旅客周转量15394×104人·km；水上运货量9135×104t，货运周转量247.10×108t·km。洞庭湖区水上客运人均价估算值0.38元/(人·km)，货运单位均价值0.08元/(t·km)。据此推算，洞庭湖水上客运服务价值5850×104元，水上货运服务价值197680×104元，共计203530×104元。

由于洞庭湖湿地推动了旅游业的发展，旅游业又拉动了交通、餐饮、旅馆业发展，提供了旅游、交通、餐饮、旅馆业就业岗位。然而这些从业服务人员的薪酬已包含在这些行业服务的效益中(前文已有分析)，因此，不再估算增加社会就业效应价值。如果再要估算增加社会就业效应价值，就有重复计算的嫌疑，有可能会高估其生态系统的服务功能价值。

2.4洞庭湖湿地功能服务总价值

表6中可看岀，2010年洞庭湖湿地服务功能总价值1733634×104元。其中社会服务功能价值(895759×104元)>调节、支持功能价值(735662×104元)>供给功能服务价值(102213×104元)，分别占服务总价值的51.67%，42.43%和5.90%。可见，洞庭湖湿地功能服务价值主要体现在社会服务和调节、支持服务功能上。

洞庭湖湿地服务总价值中，可通过货币交换的价值(经济价值)(可进入经济市场的提供用水、木材及其副产品、水产品，以及游憩服务、水运服务、拉动产业发展和增加社会就业等价值)985863×104元，未进行货币交换的价值即生态服务价值(未进入经济市场的调节、支持功能和科研文化教育价值)747771×104元。经济价值和生态服务价值之间比约为1∶0.76。

3结论与讨论

本文估算服务价值时，只选择对人类福祉直接有关的价值。如洞庭湖蓄水价值，只计算每年提供工、农业生产和居民生活用水价值；调洪价值，按实际调控洪水量估算。在评价时，尽量避免重复计算。如保留养分价值则以每年植物生物量净增加量的活的生物量的养分量作为指标，而不是以每年植物生物量净增加量。因为每年植物生物量净增加量包含死的生物量，那样就会与保持土壤功能即植物每年归还土壤养分服务价值重迭；增加社会就业岗位服务价值包含在旅游、交通、餐饮、旅馆等服务价值中(这些行业纯利润中包含了服务人员的薪酬)不再重复计量。因此本研究的结果更加逼近洞庭湖区生态系统服务的真实价值。

表6　2010年洞庭湖湿地生态系统服务价值

本研究经济价值和生态服务价值之间比为1∶0.76，与一些研究者评估结果差异较大。究其原因有可能是对价值理论的直接使用价值、间接使用价值和非使用价值，以及对功能价值取向的认识与理解不同。本研究中服务功能的经济价值是以可进入经济市场划分的，其中包括了直接使用价值(提供用水、木材及其副产品和水产品价值)和间接使用价值(游憩、水运、拉动产业发展价值)。如果把直接使用价值作为经济价值，间接使用价值因其生态环境资源进行利用形成某种产业后，才能体现其服务效益而归纳到生态服务价值中，那么，本研究的经济价值为102213×104元，生态服务价值为1631421×104元，经济价值和生态服务价值之比约为0.063∶1，生态服务价值是经济价值的15.87倍。

一些学者也进行过洞庭湖湿地生态系统服务功能价值评估研究[33-34]。彼此之间的结果差别甚大。如庄大昌[33]评估的总服务功能价值为80.72亿元，张运和张贵[34]的总经济价值约为239.85亿元，本研究总经济价值约为173.3634亿元。这可能是采用评价的指标与方法不一样引起的。庄大昌[33]评估的指标只有鱼类、植物、科考旅游、供水与蓄水、调蓄洪水、生物多样性、调节气候和净化水质8个。且功能价值评价选取的参数也不一样，如科考旅游价值采用我国和Costanza 等[4]给岀的单位面积湿地科考旅游价值的平均值，评估调蓄洪水价值参数为0.67 元/m3，生物多样性评估参数也与本文不一样。张运和张贵[34]对洞庭湖湿地包括水调节、净化在内的7项服务功能进行价值评估。在评估调蓄洪价值时是以洞庭湖的总蓄水量为指标,价值参数也为0.67 元/m3，评估的结果为107.44亿元/年，比庄大昌[33]和本研究高岀许多; 植物吸存CO2价值选取评价参数为我国的造林成本和国际炭税标准的平均值,休闲旅游价值以574 美元/(hm2·年) 估算，与本文及庄大昌[33]研究中差别较大。正因不同研究者采用评价指标和参数不同，才导致评估结果不一样。

本研究中调节气候功能价值，用煤、电的成本估算仍需商榷；促进科学文化教育，生物多样性保护功能价值，评估参数引用他人的结果，但由于空间的异质性，也可能会带来一定的误差。由于该项研究学科复杂、涉及面广，限于研究条件和时间，尚有不少的方面需要进一步完善。

目前用来评估生态系统服务的技术和方法很多。公众对具有市场价格的直接服务功能容易接受，对于没有市场交易的间接服务功能往往缺乏足够认识。如促进科学文化教育功能效应值用什么指标量化，量化的功能效应值又如何换算成效益(价值)。目前那些没有直接市场交易的生态系统功能服务价值一般采用隐含市场评估技术，通过替代品的花费估算，但生态系统服务与其市场化替代品之间的内在联系并不完全了解，容易出现替代的不完善，将有可能降低评估结果的可信度；那些既没有直接市场交易，也没有可替代产品进行换算生态系统功能服务，其价值大都用模拟市场评估技术，以人们的受偿意愿或支付意愿来估计，由于人们的主观意识作用这种评估方法可能会与实际发生偏差。如何完善现有条件下很难找到其市场价格和替代价格的生态系统功能服务价值评价技术和方法，是该研究领域中迫切需要解决的问题。

References：

[1]Acharya G. Approaches to valuing the hidden hydrological services of wetland ecosystems. Ecological Economics, 2000, 35(1): 63-74.

[2]Maltby E, Hogan D V, Immirzi C P,etal. Building a new approach to the investigation and assessment of wetland ecosystem functioning. In: Mitsch W J. Global Wetlands: Old World and New[M]. Amsterdam: Elsevier Science B.V., 1994: 637-658.

[3]Zhang Y M, Zhao S D, Guo R C. Global wetlands: status and trends, scenarios and response options. Advances in Earth Science, 2008, 23(4): 415-420.

[4]Costanza R, Arge R, de Groot R,etal. The value of the worlds ecosystem services and natural capital. Nature, 1997, 387: 253-260.

[5]Xiao D N, Pei T F, Zhao Q. Hydrological adjustment and flooding control of wetlands in the Liaohe Delta. Wetland Science, 2003, 1(1): 21-25.

[6]Zhang X F, Niu J M, Zhang Q,etal. Soil conservation function and its spatial distribution of grassland ecosystems in Xilin River Basin， Inner Mongolia. Acta Prataculturae Sinica, 2015, 24(1): 12-20.

[7]Wu L L, Lu J J, Tong C F,etal. Valuation of wetland ecosystem services in the Yangtze River estuary. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2003, 12(5)：137-141.

[8]Duan X N, Wang X K, Ouyang Z Y. Evaluation of wetland ecosystem services in Wuliangsuhai. Resources Science, 2005, 27(2): 142-148.

[9]Mo M H, Ren X Y, Wang X L,etal. Ecosystem service function and economical profit and loss evaluation of Honghu Lake wetland. Journal of Wuhan University, 2008, 54(6): 725-731.

[10]Chen P. Evaluation on service value of wetland ecosystem in Xiamen City. Wetland Science, 2006, 4(2): 103-107.

[11]Jiang B, Ouyang Z Y, Miao H,etal. Ecosystem services valuation of the Haihe River basin wetlands. Acta Ecologica Sinica, 2011, 31(8): 2236-2244.

[12]Wang W, Lu J J. An approach on ecosystem services classification and valuation. Chinese Journal of Ecology, 2005, 24(11): 1314-1316.

[13]Su X L, Kang S Z, Tong L. A dynamic evaluation method and its application for the ecosystem service value of an inland river basin: A case study on the Shiyanghe River Basin in Hexi Corridor of Gansu Province. Acta Ecologica Sinica, 2006, 26(6): 2011-2019.

[14]Cui L J. Evaluation on functions of Poyang Lake ecosystem. Chinese Journal of Ecology, 2004, 23(4): 47-51.

[15]Yu X B, Xia S X, He H L,etal. Approaches to assessing major ecosystem services in the Poyang Lake Basin, China. Resources Science, 2010, 32(5): 810-816.

[16]Shi J N, Xu Y X, Liu Q H. An analysis on the variation of landscape pattern of Dongting Lake Wetland Reserve. Journal of Central South University of Forestry & Technology, 2010, 30(6): 18-26.

[17]Tan S Q, Kang W X, He J N,etal. The exchange between four types of vegetation system of Baishazhou in Dongting Lake and carbon of atmosphere. Acta Ecologica Sinica, 2010, 30(13): 3441-3448.

[18]Zhang X Q, Wu K H. Fine-root production and turnover for forest ecosystems. Scientia Silvae Sinicae, 2001, 37(3): 126-135.

[19]Xi H Z. Study on the Ecosystem Service Function and Value Research Based on the Energy Theory in Dongting Lake Wetland[D]. Changsha: Central South University of Forestry and Technology, 2007.

[20]Forestry Science and Technology Division. Forest Ecosystem Research Methods[M]. Beijing: China Science and Technology Press, 1993: 178-198.

[21]Han C Q. Water quality-determination of cyanide isonicotinic acid-pyrazolone spectrophotometric method (HJ 484-2009) for industrial wastewater detection method validation. Chemical Management, 2014, (4): 93-94.

[22]Li M H. Determination of fluoride in water. Resource Conservation and Environmental Protection, 2014, (1): 119-120.

[23]Yu J Q. Method research of determination sulfide in environmental water by colloid spectrophotometry. Chongqing Environmental Science, 2000, 22(1): 57-58.

[24]Pan R. Spectrophotometric determination of infrared spectroscopy quality oil, animal and vegetable oil. Lutianhua Science and Technology, 2006, (3): 217-218.

[25]Pan M, Tian H Y, LI Y J. Flow injection online distillation determination of volatile phenol in the water quality of the method. Chinese Journal of Health Laboratory Technology, 2010, 20(3): 686-688.

[26]Kang W X, Wu Y X, He J N,etal. Index system and methods for evaluating urban forest ecosystem service value. Scientia Silvae Sinicae, 2008, 44(12): 129-134.

[27]Xu Y, Gao J F, Huang J C,etal. Ecosystem service valuation of Taihu Wetland. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2010, 19(6): 646-652.

[28]Zhao W D. Oxygen Cost Analysis System Design and Implementation Based on ABC Method[D]. Shanghai: Fudan University, 2010.

[29]Fu G W. Environmental Engineering Handbook-Environmental Planning Volume[M]. Beijing: China Forestry Publishing House, 2003: 703, 1159.

[30]Zhao Y M, Song C S. Scientific Survey of the Yellow River Delta Nature Reserve[M]. Beijing: China Forestry Publishing House,1995: 214, 236.

[31]Li R G, Xia Y L, Wu A Z,etal. Pollutants sources and their discharging amount in Taihu Lake Area of Jiangsu Province. Journal of Lake Sciences, 2000, 12(2): 147-153.

[32]Ministry of Land and Resources. Summary of Land and Resources in 2012[M]. Beijing: Science Press, 2013: 136-137.

[33]Zhuang D C. The evaluation of the ecosystem services value in Dongting Lake wetland. Economic Geography, 2004, 24(3): 391-394.

[34]Zhang Y, Zhang G. Analysis on benefits of services and functions of wetland ecosystem in Dongting Lake. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2012, 28(8): 276-281.

参考文献:

[3]张永民, 赵士洞, 郭荣朝.全球湿地的状况、未来情景与可持续管理对策. 地球科学进展, 2008, 23(4): 415-420.

[5]肖笃宁, 裴铁凡, 赵弃. 辽河三角洲湿地景观的水文调节与防洪功能. 湿地科学, 2003, 1(1): 21-25.

[6]张雪峰, 牛建明, 张庆, 等．内蒙古锡林河流域草地生态系统土壤保持功能及其空间分布．草业学报, 2015, 24(1): 12-20.

[7]吴玲玲, 陆健健, 童春富, 等. 长江口湿地生态系统服务功能价值的评估. 长江流域资源与环境, 2003, 12(5): 137-141.

[8]段晓男, 王效科, 欧阳志云. 乌梁素海湿地生态系统服务功能及价值评价. 资源科学, 2005, 27(2): 142-148.

[9]莫明浩, 任宪友, 王学雷, 等. 洪湖湿地生态系统服务功能价值及经济效益评估. 武汉大学学报, 2008, 54(6): 725-731.

[10]陈鹏. 厦门湿地生态系统服务功能价值评估. 湿地科学, 2006, 4(2): 103-107.

[11]江波, 欧阳志云, 苗鸿, 等. 海河流域湿地生态系统服务功能价值研究. 生态学报, 2011, 31(8): 2236-2244.

[12]王伟, 陆健健. 生态系统服务功能分类与价值评估探讨. 生态学杂志, 2005, 24(11): 1314-1316.

[13]粟晓玲, 康绍忠, 佟玲. 内陆河流域生态系统服务价值的动态估算方法与应用. 生态学报, 2006, 26 (6): 2011-2019.

[14]崔丽娟. 鄱阳湖湿地生态系统服务功能价值评估研究. 生态学杂志, 2004, 23(4): 47-51.

[15]于秀波, 夏少霞, 何洪林, 等. 鄱阳湖流域主要生态系统服务综合监测评估方法. 资源科学, 2010, 32(5): 810-816.

[16]石军南, 徐永新, 刘清华. 洞庭湖湿地保护区景观格局变化及原因分析. 中南林业科技大学学报, 2010, 30(6): 18-26.

[17]谭三清, 康文星, 何介南, 等. 洞庭湖白沙洲4种植被系统与大气中碳素交换. 生态学报, 2010, 30(13): 3441-3448.

[18]张小全, 吴可红. 森林细根生产和周转研究. 林业科学, 2001, 37(3): 126-135.

[19]席宏正. 洞庭湖湿地生态系统服务功能及基于能值理论的价值研究[D]. 长沙: 中南林业科技大学, 2007.

[20]林业部科技司. 森林生态系统定位研究方法[M]. 北京: 中国科学技术出版社, 1993: 178-198.

[21]韩昌贵. 《水质氰化物的测定异烟酸-吡唑啉酮分光光度法》(HJ 484-2009)对工业污水检测方法验证. 化工管理, 2014, (4): 93-94.

[22]李梅好. 浅谈水质氟化物测定方法. 资源节约与环保, 2014, (1): 119-120.

[23]郁建桥. 胶体分光光度法测定环境水质中硫化物的方法研究. 重庆环境科学, 2000, 22(1): 57-58.

[24]潘蓉. 红外分光光度法测定水质中石油类和动植物油. 泸天化科技, 2006, (3): 217-218.

[25]潘淼, 田海燕, 李永纪. 流动注射在线蒸馏测定水质中挥发酚的方法研究. 中国卫生检验杂志, 2010, 20(3): 686-688.

[26]康文星, 吴耀兴, 何介南, 等. 森林生态系统服务价值指标体系与评价方法. 林业科学, 2008, 44(12): 129-134.

[27]许妍, 高俊峰, 黄佳聪, 等. 太湖湿地生态系统服务功能价值评估. 长江流域资源与环境, 2010, 19(6): 646-652.

[28]赵卫东. 基于ABC方法的制氧成本分析系统设计与实现[D]. 上海: 复旦大学, 2010.

[29]傅国伟. 环境工程手册—环境规划卷[M]. 北京: 高等教育出版社, 2003: 703, 1159.

[30]赵延茂, 宋朝枢. 黄河三角洲自然保护区科学考察集[M]. 北京: 中国林业出版社, 1995: 214, 236.

[31]李荣刚, 夏源陵, 吴安之, 等. 苏州太湖地区污染物及其向水体的排放量. 湖泊科学, 2000, 12(2): 147-153.

[32]国土资源部. 2012年国土资源系统工作总结[M]. 北京: 科学出版社, 2013: 136-137.

[33]庄大昌. 洞庭湖湿地生态系统服务功能价值评估. 经济地理, 2004, 24(3): 391-394.

[34]张运, 张贵. 洞庭湖湿地生态系统服务功能效益分析. 中国农学通报, 2012, 28(8): 276-281.

*Analysis of the value of ecosystem services in the Dongting Lake area

XU Wei-Ping1，2， KANG Wen-Xing1*， HE Jie-Nan1

1.CollegeofLifeScienceandTechnology,CentralSouthUniversityofForestryandTechnology,Changsha410004,China； 2.CollegeofEconomyandTrade,HunanUniversity,Changsha410008,China

Abstract:The Dongting Lake area is the largest storage lake of the Yangtze River region and Asia’s largest inland wetland. It protects the ecological integrity of the Yangtze River basin region, and also influences the economic and social sustainable development of the region. It is important to assess the ecological service function in Dongting Lake Area to facilitate protection and restoration of Dongting Lake wetland ecosystems, and also to coordinate exchange of information between economic development and environmental protection agencies. In this article, the market value method, protection costs, opportunity costs, shadow engineering, consumer surplus and valuation methods were used to analyze 18 ecosystem service functions of the wetland ecosystem in Dongting Lake. The total value of wetland services was 1733634×104yuan in Dongting Lake in 2010, of which the social service value (895759×104yuan)>adjustment and support value (765662×104yuan)>supply function value (102213×104yuan). These values accounted for 51.67%，42.43% and 5.90%, respectively, of the total value of the ecosystem services. Whether these services can be captured by the market economy or not, the economic value of the direct services was assessed as 985863×104yuan, and the ecological value of indirect services was 747771×104yuan. Hence, the ratio of direct∶indirect value was 1∶0.76. The results of this study could provide data to guide the development of Dongting Lake Ecological Economic Zone.

Key words:Dongting Lake; ecosystem; services and functions; valuation

*通信作者Corresponding author. E-mail: kwx1218@126.com

作者简介：徐伟平 (1962-),男, 湖南湘潭人，副教授。E-mail: XWP11558@126.com

基金项目：国家林业公益性行业科研专项(201104009)和科技部公益性研究项目(2007-4-15)资助。

*收稿日期：2015-02-25；改回日期：2015-04-20

DOI：10.11686/cyxb2015104

http://cyxb.lzu.edu.cn

徐伟平，康文星，何介南. 洞庭湖区生态系统服务功能价值分析. 草业学报, 2016, 25(1): 217-229.

XU Wei-Ping， KANG Wen-Xing， HE Jie-Nan. Analysis of the value of ecosystem services in the Dongting Lake area. Acta Prataculturae Sinica, 2016, 25(1): 217-229.