洪湖生态系统服务功能价值评估
2019-11-22张垒张劲赵丽娅
张垒 张劲 赵丽娅
摘要：指出了洪湖湿地资源为人类提供了丰富的服务效益，生态系统服务功能价值评估可以使人们科学、充分地认识湿地资源，为洪湖湿地实施针对性的保护利用政策提供参考。基于资源经济学及生态经济学的理论方法，对2017年洪湖湿地的直接使用价值、间接使用价值进行了初步评估。评估结果显示：洪湖湿地的生态系统服务功能总价值为100.657亿元，直接使用价值为93.039亿元，占总价值的92.43%;间接使用价值为7.618亿元，占总价值的7.57%。其中生物资源价值最大为87.28亿元，占总价值的86.71%，其次调蓄功能价值为5.03亿元，占总价值的5%。洪湖湿地生态系统服务功能价值目前以生物资源价值、调蓄功能价值为主，其价值可为洪湖流域生态补偿以及资源的有偿使用相关管理提供科学依据。
关键词：洪湖湿地;生态系统服务功能;直接使用价值;间接使用价值
中图分类号：X826 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2019）16-0026-05
1引言
生态系统服务功能与人类的生产生活息息相关，进行科学、合理的生态系统服务功能价值评估，有利于生态系统的可持续发展，对于自然资源的保护与管理具有重要的现实意义。1997年Costanza等在《Nature》杂志上发表的“The value of the worlds ecosystem serv-ices and natural capital”引起极大关注，其在文章中指出生态系统的工艺价值和产生这种价值的自然资本积累对地球生命支持系统的功能至关紧要，它们直接和间接为人类提供福利，是全球经济总价值的一部分;同年，Daily等发表的“Natures Service：Societal Dependenceon Natural Ecosystem”也受到广泛关注，该文系统地介绍了生态系统服务功能的概念、服务价值评估、不同生态系统的服务功能以及区域生态系统服务功能等专题研究;2001年千年生态系统评估正式启动后，西方学者展开了一系列不同尺度、空间下的更深入的生态系统服务功能价值评估研究.我国生态系统服务功能价值的研究起源于20世纪80年代，受到西方先进理论的影响，国内学者相继展开了对全国、区域生态系统服务功能价值评估的研究。如肖寒等以海南岛尖峰岭热带森林为例，探讨了森林生态系统服务功能内涵，并通过市场价值法、影子工程法等评估了其生态系统服务功能价值.洪湖拥有丰富的湿地资源，诸多学者也曾对其进行生态系统服务功能价值研究，但是由于研究的时限性，洪湖湿地的生态环境及服务功能随着一系列自然、人为因素的影响，也产生了相应的变化。基于此，本文研究的目的是基于2017年相关研究资料，通过资源经济学、生态经济学的理论方法评估洪湖生态系统服务功能价值，旨在分析洪湖生态系统服务功能价值现状，为洪湖湿地资源的管理与保护提供相应的价值参考。
2洪湖湿地生态系统服务功能价值评估
2.1研究区概况
洪湖地处湖北省中南部，位于长江与最长支流汉江之间的江汉平原（113°12～113°26E，29°49～29°58N），地跨洪湖市与监利县，东临武汉，南部与岳阳毗邻，是湖北省第一大湖泊，現有湖泊面积为348.2km2。洪湖属亚热带湿润季风气候，雨热充足，常年平均气温16.6℃，平均降水量1321.3mm，无霜期266.5d，东西长23.4km，南北宽20.8km，底部高程约为22.5～22.8m，平均水深1.35m，最大水深2.32m，最小水深0.40m，多年平均蓄水量为6.593×106m3。目前是人工调控的，以调蓄功能为主，兼具灌溉、养殖、运输等综合功能的湖泊，洪湖是多种珍稀动物的重要栖息地，于2014年成为国家级自然保护区（图1）。
2.2评估方法
洪湖的生态系统服务功能可以分为供给服务、调节服务、文化服务。为便于计算，本文将洪湖生态系统服务功能价值分为直接使用价值、间接使用价值。每一类价值其中又包含多种功能产生的价值.直接使用价值是指生态系统所直接提供产品或服务的价值，包括水资源、生物资源价值及科考旅游价值;间接使用价值是指生态系统间接提供服务产生的价值，这种价值虽未在市场中直接流通，但是其对于人类的生境影响重大，包括调蓄洪水价值、固氮释氧价值、水质净化价值、生物多样性价值等;同时由于生态系统的复杂性，服务功能价值评估方法也不尽相同，其方法主要源于资源经济学、环境经济学及生态经济学.多数学者在评估生态系统服务功能价值时常采用的方法有市场价值法、影子工程法、条件价值法、恢复费用法等。
2.2.1市场价值法
是指生态系统所提供的某些物品可以在市场中流通，根据其市场价格对其经济价值进行评估的方法.该方法具有直观、简单易实施的优点，易被人们普遍接受与认可.如某些原材料、食品等进行评估时可采用以下模型：
2.2.2影子工程法
当生态系统的某项服务没有直接的市场交易价格时，可通过具有相似环境功能的工程费用来表示该环境的价格，是重置费用法的特例.在遇到某些难以计算的生态系统服务功能价值时，该方法可以简化计算方式，将不可量化的问题转化为可量化的问题。
是基于现代经济学与福利经济学原理，通过揭示人们的消费偏好来研究对象价值的方法，该方法灵活性较大，在评估非市场服务和商品价值时应用广泛。
在选取评估方法时，应遵循可操作性原则、适应性原则，根据生态系统具体情况选择适宜的方法评估，表1给出了本文主要的评价类型及评价方法。
3结果与讨论
3.1水资源价值
洪湖附近县市是江汉平原重要的产粮基地，洪湖拥有着丰富的淡水资源，为周边农业生产及城镇居民用水提供不可或缺的水资源.本文在此仅以供水与灌溉核算其水资源价值.洪湖湿地因地跨洪湖市与监利县，因此本文以此为基准据统计资料1显示，洪湖市共有水田81.075万亩，旱地15.225万亩;监利县共有水田182.25万亩，旱地24.285万亩（见表2），根据《全国水环境容量核定技术指南》，水田灌溉用水平均为400m3/亩，旱地为200m3/亩.由于洪湖流域灌溉用水目前未有统一标准，因此本研究采用洪湖流域工农业用水和生活用水的单位平均价格0.1元/m3用以计算灌溉用水价值，通过公式（1）可计算其价值量为1.13亿元;据统计资料1得，2017年洪湖市常住人口为81.32万人，其中城镇常住人口38.49万人、农村常住人口42.83万人;出栏牛5088头、羊3842只、猪43.97万头;监利县常住人口为104.73万人，其中城镇常住人口45.62万人，农村常住人口59.11万人，出栏牛9614头、羊2918只、猪101.85万头（表3）.根据全国2014年全国城镇人均日用水量213L/d、农村人均日用水量81L/d来核算需水量;牲畜需水量按照牛50L/d、羊5L/d、猪25L/d进行核算.经过计算可得，洪湖市与监利县年生活用水量为9.71×107m3，牲畜用水价格根据洪湖市人民政府网关于洪湖城区供水价格显示，居民生活用水按照1.85元/m3，非居民用水按照1.97元/m3，根据公式（1）可计算洪湖湿地供水资源价格为1.99亿元。因此洪湖湿地水资源总价值为3.12亿元。
3.2生物资源价值
洪湖湿地的生物资源主要是以水产品为主，种类主要有鱼、虾蟹类。目前湖库自然捕捞的水产品数目已非常之少，因此在此忽略不计.洪湖周边地区目前是以池塘淡水人工养殖为主，本文基于统计资料2获得洪湖市与监利县主要的水产养殖种类及数目（表4），2017年洪湖市与监利县淡水养殖面积约为9.46万hm2，鱼、虾、蟹类水产品总产量为62.43万t，根据湖北省2017年水产品综合批发价格13.98元/kg，通过公式（1）可以计算得出其价值为87.28亿元。
3.3科考旅游价值
洪湖具有完整的湿地生态系统，为诸多基础科研考察等提供了场所，同时旅游资源丰富，有以茶坛、清水堡、滨湖为代表的地文景观，还有以瞿家湾镇民俗街、湘鄂西洪湖革命烈士园为代表的古建筑、古园林、历史遗址等.科考价值主要参考Costanza等关于全球湿地生态系统科研的功能价值861美元/hm3与我国单位面积湿地生态系统的科研收益382元/hm2的均价3075.35元/hm2评估洪湖湿地科考价值，旅游休憩价值在此按照世界自然基金会（WWF）开展的全球湿地生态服务价值评估的湿地景观旅游休憩的平均价值492美元/hm2进行核算.洪湖湿地的面积为414.12km2，通过计算可得出洪湖科考旅游总价值为2.639亿元。
3.4调蓄洪水价值
调蓄洪水是湿地最重要的作用之一，洪湖地处长江中游地区，通过四湖总干渠承纳上游汇水，并通过湖泊东部的河渠与长江贯通，为周边及下游地区汛期蓄洪发挥了重要作用.根据洪湖市人民政府提供的资料显示，当湖泊水位在24.5～26m时，湖水面积可达60万亩，其相应蓄水容积为5.5×108～8×108m3;刘韬、莫明浩两位学者研究结果显示，湖泊水位在24.31m时，蓄水量约为9.062×108m3。而目前洪湖蓄水量大约为7.5×108m3，通过影子工程法拟建设一个容量相当的水库工程的成本来核算其调蓄价值，根据全国水库建设投资成本0.67元/m3，通过公式（2）计算得出洪湖湿地调蓄洪水的价值为5.03亿元。
3.5固氮释氧价值
绿色植物能够吸收空气中的CO2，通过光合作用生成葡萄糖等碳水化合物并释放出O2，以此来调节空气中COs与O。的动态平衡。根据光合作用方程式：6CO2（264g）+6H2O（108g）→C6H12O6（108g）+6O2（193 g）→多糖（162g）。可计算出绿色植物每生产162g干物质，便可吸收264g CO2，释放出193g O2。根据已有资料显示，洪湖水生植被从20世纪60年代起由于一系列自然、人为因素发生了明显演替，李岚晶、封瑛对洪湖2017年夏季水生植被的调查结果显示，该季节沉水植物分布广泛，占据了大部分水域，总覆盖面积为171.13 km2，其主要有6科8屬15种，主要的优势沉水植物为菹草、篦齿眼子菜、狐尾藻、微齿眼子菜、金鱼藻、苦草、竹叶眼子草、黑藻（表5）。其中，菹草几乎分布于湖面的绝大部分水域，其次分布较广的为篦齿眼子菜.据光合作用方程式计算得出该季节洪湖沉水植物的总生物量为1.17×106t（湿重），根据水生植物干湿比1：20计算，洪湖水生植物可吸收9.47×104t CO2，释放7.02×104t O2，采用中国造林成本固定C02的标准250元/t及我国工业制氧价格400元/t进行固氮释氧价值评估。根据计算得出洪湖固氮释氧的价值为0.518亿元。
3.6水质净化价值
河流、沼泽、湖泊都有一定的自净能力，当污染物流入天然水体后，水体能够利用物理、化学、生物的共同作用，通过过滤、吸附、沉淀和植物吸收、微生物降解对污染物进行分解和净化.根据已有研究表明湿地单位面积N、P的平均去除率分别为3.98t/km2、1.86t/km2。目前洪湖湿地面积共414.12km2，净化N、P的单位价格采用污水处理成本1.5元/kg、2.5元/kg，通过计算可以得出洪湖流域净化N的价格为0.689亿元;净化P的价格为0.537亿元，洪湖湿地水质净化总价值为1.226亿元.
3.7生物多样性价值
洪湖是我国湿地水禽重要的迁徙地、栖息地和越冬地，是湖泊生物多样性和遗传多样性的重要区域，为多种野生动物提供优质的生存环境.到目前为止关于生态系统生物多样性服务功能价值并未有统一的计算标准，本文参考Costanza等对生物栖息地单位价值评估的标准304美元/hm2估算，洪湖湿地保护区面积为414.12 km2，经过计算可得出洪湖生物多样性服务功能价值为0.844亿元。
3.8洪湖生态系统服务功能总价值
本文通过计算得出洪湖的生态系统服务功能总价值为100.657亿元。表6给出了各项服务功能价值及占比.其中，直接使用价值为93.039亿元，占总价值的92.43%;间接使用价值为7.618亿元，占总价值的7.57%。其中，生物资源价值量最大，占总价值的86.71%;其次为调蓄水源价值，占总价值的5%，2017年洪湖湿地的生态系统服务功能价值仍然是以生物资源价值、调蓄功能价值为主，与其他学者研究结果相符合。
刘韬、莫明浩两位学者经过评估得出洪湖生态系统服务功能价值分别为20.881亿元、28.063亿元.本文的研究成果与其相比，价值量增幅明显.经过分析对比发现，价值量增加主要来源于生物资源价值这一项.由于洪湖流域目前大力发展淡水养殖产业，鱼、虾、蟹类水产品的规模化养殖使得产量剧增，与两位学者研究年份相比产量增加较大，而这类水产品由于品质优良、已形成特色品牌效应，水产品销售范围广阔，带来了巨大的经济产值，这些产值直接反映在洪湖湿地的服务功能价值中;而其他服务功能价值量的变化均较小。
由于目前洪湖湿地的生物资源价值较大，在未来的规划发展中更需要提出针对性的管理政策，如优化产业结构，实施水产养殖业的可持续发展等，使生物资源的利用更加充分合理科学;虽然洪湖湿地的间接使用价值所占比例并不高，但决不可忽视其作用，湿地的调节功能不仅对于整个湿地资源来说是极其重要的，同时其对于维持洪湖湿地其他服务功能正常运作的潜在价值是巨大的，更直接关乎人们的利益福祉，在未来的发展过程中需要着重保护，从可持续发展的角度进行科学、合理的管理。
4结论
（1）本文基于相关研究资料及统计资料，通过市场价值法、影子工程法、条件价值法等计算得出2017年洪湖生态系统服务功能价值为100.657亿元，与之前其他学者的研究成果相比，价值量增加较大，增值主要来源于生物资源价值，而其他服务功能价值变化较小。
（2）2017年洪湖生态系统服务功能价值中，生物资源价值量最高，其次是调蓄洪水价值，再次是水资源价值，接着是科考旅游价值、水质净化价值、生物多样性价值，最后是固氮释氧价值。
