开封市水体生态服务功能价值评估

元媛+周静

摘 要：城市水系作为水体生态系统的重要组成部分，对城市社会经济及生态环境的可持续发展有着深远的意义。该文基于环境经济学相关方法，构建了开封水体生态系统服务功能方法与评价体系指标，结合相关文献和资料数据，对开封市2012年水体生态系统的7类生态服务功能进行了评估。结果表明：开封市水体生态系统的综合服务价值为574961.65×104元，各种功能价值排序为旅游>水产品供给>气候调节>水供给>蓄水>水质净化>调蓄洪水，其中旅游功能是核心功能（占总价值的87.21%），气候调节、水产品和水供给功能为辅助功能，水质净化、调蓄洪水和蓄水功能为外围功能。水体生态系统对于开封市的生态环境尤其是旅游业发展具有重要贡献。

关键词：水体生态系统；服务功能；价值评估；开封市

中图分类号 X826 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）24-0007-03

生态系统服务（Ecosystem services）是指通过生态系统的结构、功能和过程所形成的维持人类生存的产品、自然环境条件及效用，即为人类提供直接或间接的生命支持产品和服务的能力[1-2]。自20世纪90年代以来，随着全球资源、环境和人口问题的日益加剧，生态系统服务及其价值评估已成为当今生态学等领域的热点问题，国内外许多专家、学者都致力于该问题的研究并取得了重要进展[3]。水作为支撑整个地球生命系统的一种重要生态资源，除了直接影响人类生产和生活基础产品的供给，还具有维持区域生态环境及自然生态系统结构、过程的功能。城市水系作为水体生态系统的重要组成部分，承担着城市供水、排涝、防洪、涵养生态、景观及历史文化传承载体等功能，对城市健康发展有重要的影响。

开封是国家级历史文化名城，全国著名的旅游城市，城内湖泊众多，水体在其旅游资源中占有很重要的比例。近年来，开封市先后启动了宋都水系工程、开封新区汴西湖水系工程等一系列水利建设。在此背景下，开展城市水体生态系统各项服务功能的定量评价，对全面认识城市水资源价值、制定科学合理的决策及有效保护水资源具有重要意义[4]。本文基于环境经济学相关方法，构建开封水体生态系统服务功能方法体系与评价指标，对该地区水体生态系统的供水、水产品供给、水质净化、调蓄洪水、蓄水、气候调节及旅游等功能的价值进行综合评估，以期为开封城市水系规划与建设提供科学依据。

1 研究区概况

开封市位于黄河中下游平原东部，地处河南省中东部，地理坐标为34°11′45"～35°01′20"N、113°52′15"～115°15′42"E，总面积6444km2。属温带季风气候，春季干旱多风沙，夏季高温多雨，气候温和。年均气温为14.52℃，年均降水量为627.5mm，降水多集中在夏季7、8月份。开封地势低平，河网密布，不仅有丰富的地表水资源，地下水也很可观，城区内分布有龙亭湖、包公湖、阳光胡、铁塔湖及新规划的汴西湖等大小湖泊，惠济河、广济河、利汴河、黄汴河等河流穿城而过。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究方法 不同类型的生态系统具有不同服务功能，对生态系统服务功能的合理分类是评估或计算其价值的基础[5]。根据开封市水体的结构特征、组成特点、生态过程和利用情况，并参考国内外学者对湿地、河流湖泊、水库等水体生态系统服务功能分类方法，在资料可获得的基础上，构建了开封水体生态系统服务功能的评价方法与指标体系（表1）。将开封市水体生态系统服务功能划分为水供给、水产品、水质净化、调蓄洪水、蓄水、气候调节、旅游等7项，其中，水供给、水产品功能提供直接使用价值，其余功能提供的为间接使用价值[6]。

2.2 数据来源 通过《开封市统计年鉴》《开封市水资源公报》《河南省水资源公报》等统计资料以及河南省、开封市政府网站和物价部门，收集开封市2012年的城市生活、工农业供水、水产品产量、污水排放量、旅游等各类调查统计数据。

3 研究结果

3.1 水供给价值 河流、湖泊作为淡水保持和贮存的重要场所，为人类生活、工业生产、农业灌溉及城市生态环境等用水提供了保障[7]。根据《开封市水资源公报》的数据和水利局水资源收费标准，可获得开封市行政区不同行业的取水情况（据所研究区域实际情况忽略农业灌溉用水量）和当地水资源价格，结合公式（1）计算出2012年开封市水体生态系统的供水功能价值为15846.84×104元（表2）。

3.2 水产品价值 水体生态系统中有丰富的水生动植物，为人类生存提供物质保障。开封市水产品生产主要包括淡水捕捞和淡水养殖。由《开封是统计年鉴》可获得淡水捕捞及养殖产量和水产品物价数据，开封市2012年水產品总量1918.10×104kg，水产品单价取当年各种淡水鱼类均价16.46元/kg，根据公式（2）可得出2012年开封市提供水产品功能价值为31571.90×104元。

3.3 水质净化价值 水体为污染物的稀释、氧化还原、吸附沉积、扩散、迁移等物理、生物化学代谢提供环境，从而达到净化水质的作用。开封市每年都有部分生活、工农业污水排放到水体中，通过水生态系统的自净作用使水体得以净化。根据《开封市水资源公报》《河南省水资源公报》可知，开封市2012年生活污水和工业废水排放总量为3797.74×104m3。根据中国水网城市污水处理收费标准取综合水平0.75元/m3，利用公式（3）来估算开封市水体生态系统水质净化功能价值为2848.31×104元。

3.4 调蓄洪水价值 城市中的河流湖泊等水体具有重要的调节作用，可以截留、吸收、贮存降水及补充调节河川径流和地下水水量，对降低旱涝灾害，减少经济损失有重要意义。开封市区水域面积广阔，湖泊众多。根据相关研究，我国东部主要湖泊调蓄洪水能力与湖泊面积的统计比例为5.56×106m3/km2，水库蓄水成本为0.67元/m3[8]。2012年开封市水域面积为2.10km2[9]，结合公式4，得出开封市2012年湖泊的调蓄洪水功能价值为782.29×104元。endprint

3.5 蓄水价值 河流、湖泊作为一个天然容器蓄积了大量淡水资源，可以实现水资源在时间和空间上的再分配[10]。由《开封市水资源公报》可知，2012年开封市水体的蓄水总量为6787.14×104m3，水库蓄水成本取0.67元/m3。根据公式（5）计算出2012年开封市水体生态系统的蓄水功能价值为4547.38×104元。

3.6 气候调节价值 水体生态系统可以诱发降雨、增加空气湿度、缓冲极端气候带给人类的不利影响，即对调节区域气流、温度和降水，稳定局部气候有显著作用。开封市年平均蒸发量为1210.8mm[11]。以市场上较常见家用加湿器功率32W来推算，将1m3水转化为蒸汽耗电量约125kW·h[12]。2012年开封市生活用电收费标准取0.56元，故将1m3水转化为蒸汽的费用为70元，2012年开封市城区水域面积为2.10km2，由公式（6）计算出开封水体调节空气湿度功能价值为1.77×108元。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），1hm2（即0.01km2）水面蒸发1mm吸收热量为4.2×104kJ，开封市年平均蒸发量取1210.8mm，根据公式（6）计算2012年开封水体调节气温功能价值为166.13×104元。因此，开封市水体生态系统的气候调节功能总价值为17964.93×104元。

3.7 旅游价值 城市水体作为自然生态系统与人工建设系统融合的城市公共开放空间，对旅游观光及文化具有影响。据《开封市统计年鉴》获得，2012年的开封市旅游业总收入为180.50×108元。开封市区旅游景点18个，其中与开封水系相关的景点共5个，占总景点的比例约为27.78%，由此根据公式（8）估算出2012年开封水体旅游功能价值为50.14×108元。

3.8 综合服务价值与构成 经综合核算，2012年开封市水体生态系统的综合服务价值为574961.65×104元，其中旅游功能价值最大，占总价值的87.21%，其次为水产品供给功能、气候调节功能和水供给功能，分别占总价值的5.49%、3.13%和2.6%，以上4类服务功能占总价值的98.59%，其他几项服务功能所占的比例仅1.41%。由此可见，开封市水体生态系统的服务功能较为不均衡，旅游功能是核心功能，气候调节、水产品和水供给功能为辅助功能，水质净化、调蓄洪水和蓄水功能为外围功能。

4 结论与讨论

本文基于环境经济学相关方法，构建了开封水体生态系统服务功能方法与评价体系指标，对开封市水体生态系统的7类生态服务功能进行了评估。2012年开封市水体生态系统的综合服务价值为574961.65×104元，各种功能价值排序为旅游>水产品供给>气候调节>水供给>蓄水>水质净化>调蓄洪水。旅游功能是核心功能，占总价值的87.21%；气候调节、水产品和水供给功能为辅助功能，分别占总价值的5.49%、3.13%和2.6%；水质净化、调蓄洪水和蓄水功能为外围功能，这几项服务功能的价值之和仅占总价值的1.41%。开封市的水体生态系统在城市社会经济发展和生态保护中发挥了重要作用，尤其是对旅游业发展具有重要贡献。

本文仅对开封市7项水体生态系统服务功能进行了效益评估，因此评估结果比实际价值低。此外，水体生态系统是一个复杂的、动态的过程，本文仅进行了水系工程实施后的价值评价，进一步研究应着力进行工程实施前后的动态对比，使研究结果会更加精确、全面。通过对开封水体生态服务功能效益的货币化评估，有助于充分认识城市水体的特殊价值和作用，同时为城市湖泊、河流等淡水资源的开发利用、治理与保护提供理论依据和信息资料，为城市水系工程的规划与建设提供更科学依据。

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（责编：张宏民）endprint