济西国家湿地生态系统服务功能价值评估
2021-05-24王帅帅商书芹徐铭谦
王帅帅,商书芹,徐铭谦
(1.济南市水文局,山东 济南250014;2.山东济西湿地管理有限公司,山东 济南250000)
城市湿地是构成城市复合生态系统的重要组成成分,位于城市地域或毗邻城市地域范围内,与城市复合生态系统其他组分具有密切的联系,并具有独特的生态系统结构、功能及服务特征的湿地生态系统。生态系统服务功能是指人类直接或间接的从生态系统提供的各种服务功能中得到的收益[1]。生态系统服务功能价值评估则是以货币的形式对生态系统提供能的服务功能价值做价值估算[2]。本文结合Costanza[3]和联合国千年生态系统评估小组的分类方法以及我国国家林业局颁布的《湿地生态系统服务评估规范(LYT 2899-2017)》对济西国家湿地生态系统服务功能价值进行了评估,以期为济西国家湿地生态系统保护和合理开发提供技术支撑。
1 研究区域概况
济西国家湿地位于济南市中心城区的西部,总规划面积35 km2,分为中部饮用水源地保护区、西北部湿地保护和恢复区、西南部田园风情体验观光区、东南部传统文化展示宣教区及东部湿地生态功能(景观)展示区5个功能区,被誉为江北最大的城市湿地。济西国家湿地由3方水汇集而成:北部是黄河沉沙池,有黄河水汇入;南部是济平干渠和玉符河,济平干渠内是南水北调工程调的水,玉符河的水是来自泰山北麓的地下水;第3个水来源是玉清湖水库的渗水,水库于湿地有6~8 m的落差,在丰水期平均每天可以向湿地侧渗4~5万m3的水。
2 评估方法
利用济南市水文局自2015—2020年在济西国家湿地开展水生态调查获得的成果,运用市场价值法、影子价格法、替代工程法、支付意愿法、旅行费用法等成熟生态经济学理论方法,对济西国家湿地生态系统各项服务功能进行评估,将济西国家湿地生态系统服务功能划分为供给服务、调节服务、文化服务和支持功能4大类服务功能,见表1。
表1 济西国家湿地生态系统服务功能价值评估指标体系
3 结果分析
3.1 供给服务价值评估
主要考虑食用动物。根据济西国家湿地水生态调查结果,湿地内鉴定鱼类21种,主要经济物种 有 鲤 鱼(Cyprinus carpio)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)和鳙(Hypophthalmichthys nobilis),根据调查估算济西国家湿地鲤鱼年产量可达10万kg,鲢鱼和鳙鱼可达25万kg,根据市场价,鲤鱼14.0元/kg,鲢鱼12元/kg,可知济西国家湿地提供的渔业产品价值有440万元。
3.2 调节服务价值评估
1)防洪蓄水。湿地具有调蓄水资源的功能,采用影子工程法来评估其价值。济西国家湿地面积约为35 km2,调蓄深度取0.5 m,可计算出济南市湿地调蓄能力为1 750万m3。经查阅相关文献可知中国水库单位蓄水成本是0.7元/m3,则济西国家湿地防洪蓄水功能价值为1 172.5万元。
2)水质净化。一般来说,计算水体水质净化功能价值,主要计算此水体容纳的氮、磷总质量与其处理成本的乘积,水中氮和磷的处理价格参照生活污水处理成本氮按照1.5元/kg,磷按照2.5元/kg计算,经计算,济西国家湿地氮容纳量为1.75万t/年,磷为0.25万t/年,则济西国家湿地净化水质的价值为3 250万元。
3)气候调节。湿地生态系统气候调节功能可分为温度调节和增湿两个方面。根据《2018年度济南市水生态环境质量公报》,2018年济南市多年平均水面蒸发量为1 025 mm,济西国家湿地面积为35 km2,其中水面面积大约10 km2,对应的蒸发量为0.102 5万m3,济南市电价为0.535 kW·h,则增湿价值为6.85万元;水面蒸发降低气温的价值按照减少空调的制冷消耗进行计算,空调的能效比取3.0,得出空调制冷的耗电量,济西国家湿地生态系统水面蒸发吸收的总热量为2.32×109kJ,则济西国家湿地温度调节功能价值12 412万元。两项相加,得到济西国家湿地气候调节功能价值为12 418.85万元。
4)固碳。据济西国家湿地水生态调查,水体内浮游植物初级生产力平均值为0.79 g·C/(m3·d),则济西国家湿地浮游植物全年生物量为2 883.5 t。根据光合作用公式,济西国家湿地固定CO2量为4 700 t,释放O2量为3 460 t。固碳价格方面,按照中国造林固碳成本1 320元/t计算,济西国家湿地固碳功能总价值为620.4万元。
5)释氧。根据光合作用公式可知,济西国家湿地浮游植物全年可释放O2量为3 460 t。释氧功能价值用工业制氧成本来推算。经查工业制氧成本为400元/t,则济西国家湿地释氧功能总价值为138.4万元。
3.3 文化服务功能评估
1)休闲旅游。济西国家湿地与2020年十一假期起开始试营业,至2020年年底,共接待游客20余万人,平均每天接待游客2 200人左右。按平均每人消费25元计算,济西国家湿地全年可超早休闲旅游消费2 007.5万元左右。
2)科研。根据谢高地等[4]研究,认为我国湿地生态系统的旅游文化科考价值为4 910.9元/hm2,陈仲新、张新时[5]研究得到的中国单位面积生态系统的平均科研价值382元/hm2,用两者的平均值2 646.45元/hm2作为济西国家湿地单位面积的科研文化价值,得到济西国家湿地科研文化价值为2.65万元。
3.4 支持功能评估
主要考虑生物多样性维护。根据调查统计,济西国家湿地共有高等植物115科867种,列入国家Ⅱ级保护的植物有中华结缕草、鹅掌楸、椴树等6种;园内野生动物种类较多,有57科202种;另外还有昆虫500余种。根据Costanza等全球生态系统评估时,湖泊湿地生态系统作为野生动植物栖息地的价值为439美元/km2(折合人民币1 970元/km2),济西国家湿地面积约为35 km2。经计算,济西国家湿地生物多样性维持价值为6.895万元。
济西国家湿地生态服务功能价值结果分析见表2。
表2 济西国家湿地生态服务功能及价值汇总
4 结果与结论
1)济西国家湿地生态系统服务功能价值为20 057.195万元。其中,供给服务价值为440万元,占总价值的2.19%;调节服务价值为17 600.15万元,占总价值的87.75%;文化服务价值为2 010.15万元,占总价值的11.42%;支持功能价值为6.895万元,占总价值0.03%。
2)济西国家湿地生态系统各项服务功能价值从大到小排序分别为调节服务>文化服务>供给服务>支持功能。各评价指标中服务价值最大的为气候调节功能,其次为水质净化、休闲旅游、防洪蓄水、固碳。
3)济西国家湿地生态系统不同服务功能价值差异较大。气候调节功能、水质净化等间接价值占比最大,而支持功能价值最低,主要是因为相比较于其他类型湿地,济西国家湿地作为人工建设的城市湿地面积较小,生态系统规模较小。
4)在济西国家湿地后续开发利用过程中,根据其生态系统服务功能价值评估结果,需遵循生态学规律,重点保护好调节服务功能,在湿地承载能力内开发文化服务功能,增强其供给服务和支持服务功能。坚持开发与保护并重,在保护好湿地生态系统基础上,合理开发利用其服务功能,保护水生态系统,建设“美丽湿地”“幸福湿地”。