莲藕湿地生态系统的服务功能价值研究

杨梦飞，李怡鹏，王凌云，袁名安，石林，郑寨生，张尚法

（金华市农业科学研究院，浙江金华 321051）

按照《国际湿地公约》的定义，湿地是指不论其为天然或人工、常久或暂时之沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带，带有静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者，包括低潮时水深不超过6 m的水域。全球湿地面积仅占地球表面积的6%，却为地球上近20%的生物提供了生存和繁衍的栖息场所，被誉为“地球之肾”[1]。近年来，随着环境保护意识的日益提升，越来越多的人开始关注湿地生态系统，湿地生态系统服务功能成为国内外生态学界研究的热点。许多学者对其进行了广泛而深入的研究，结果表明湿地生态系统具有不可替代的多方面功能，主要包括：环境净化价值、气候调节价值、水源涵养价值、土壤保持价值、防洪减灾价值、生物多样性价值、科研教育价值、文化旅游价值等[2]。通过对湿地生态系统各项服务功能价值进行定量评估，并用货币化的形式将其表现出来，结果显示湿地的价值远远超过人们的普遍认知。

莲藕是睡莲科莲属多年生宿根性大型水生草本植物[3]，是我国最具特色、栽培面积最大的水生蔬菜[4]，具有很高的营养价值和很好的保健功能，深受人们的喜爱。目前，对于莲藕的研究主要集中在生长发育、遗传育种、生理生化特性、综合栽培技术和栽培模式探讨等方面，而对莲藕湿地生态系统的服务功能研究尚属空白。莲藕的食用价值和观赏价值已为人们所熟知，但作为特殊的人工湿地生态系统，莲藕湿地在调节气候、净化空气、培肥土壤、涵养水源等方面的服务功能却往往被忽视。鉴于此，笔者应用替代工程法、机会成本法、影子价格法等多种生态经济学方法，对金华市莲藕湿地生态系统的上述服务功能价值进行初步评估，以期提高对莲藕湿地生态系统服务功能的认识，强化人们对莲藕湿地生态系统的保护意识，并为今后建立和完善莲藕湿地生态补偿机制提供科学依据。

1 莲藕湿地生态系统服务功能价值核算

该次研究数据来源于金华国家农业科技示范园区，该园区位于金华经济技术开发区石门农场区块，莲藕种植面积6.67 hm2。

1.1 物质生产价值

莲藕湿地生态系统作为农田生态系统的一种，其最直接、最为熟知的服务功能是生产莲藕产品。笔者根据莲藕平均产量和平均销售价格，运用市场价值法，计算出莲藕湿地生态系统的莲藕生产价值为225000元/h m2（表1）。

1.2 温度调节价值

莲藕湿地生态系统中的植被、水面、湿润土壤等不断与周边大气进行热量交换，调节大气温度，创造出适宜生物栖息、居住的小气候条件。研究根据莲藕湿地蒸腾蒸发量、水的汽化热、空调的效能比和电价，运用替代工程法，计算出莲藕湿地生态系统的温度调节价值为397635元/h m2（表1）。

表1 莲藕湿地生态系统服务功能价值

1.3 湿度调节价值

莲藕湿地生态系统与周边大气进行热量交换的同时，也不断进行着水分交换，调节大气湿度，创造有利的小气候环境。研究根据莲藕湿地蒸腾蒸发量、加湿器的耗电量和电价，运用替代工程法，计算出莲藕湿地生态系统的湿度调节价值为253350元/h m2（表1）。

1.4 释放氧气价值

莲藕作为一种绿色植物，通过光合作用，利用太阳光能合成有机物的同时释放出氧气。氧气是地球上几乎所有生物生存的基础。研究根据光合作用反应式比例、农作物生物产量与经济产量转换公式、制氧系数和工业制氧成本，运用替代工程法，计算出莲藕湿地生态系统的释放氧气价值为6000元/h m2（表1）。

1.5 吸收二氧化碳价值

莲藕通过光合作用释放氧气的同时吸收二氧化碳。二氧化碳是产生温室效应的主要温室气体之一。研究根据光合作用反应式比例、农作物生物产量与经济产量转换公式、固碳系数和造林固碳成本，运用替代工程法，计算出莲藕湿地生态系统的吸收二氧化碳价值为5295元/h m2（表1）。

1.6 培肥土壤价值

莲藕湿地生态系统能够有效地保持土壤肥力、减少土壤养分（N、P、K）流失、提高土壤养分。研究根据表层土壤厚度、土壤容量、土壤有机质及NPK含量和肥料价格，运用机会成本法，计算出莲藕湿地生态系统的培肥土壤价值为43590元/h m2（表1）。

1.7 涵养水源价值

莲藕湿地生态系统具有拦截洪水、蓄水的功能，能够将过量的水分储存起来，从而实现水分的再分配，对维持区域水平衡起着十分重要的作用。研究根据水层平均深度、表层土壤厚度、土壤饱和含水量和水库蓄水成本，运用影子价格法，计算出莲藕湿地生态系统的涵养水源价值为182235元/h m2（表1）。

2 莲藕湿地生态系统服务功能价值分析

2.1 总体生态系统服务功能价值分析

该次研究对金华国家农业科技示范园区内莲藕湿地生态系统的各项服务功能进行了评估，结果显示，莲藕湿地生态系统服务功能总价值为1113105元/h m2（表1），其中直接经济价值为225000元/h m2，占比为20.21%；间接经济价值为888105元/h m2，占79.79%。莲藕湿地生态系统的间接经济价值约为其直接经济价值的4倍，说明莲藕湿地在净化区域生态环境、维持区域生态平衡中体现出的价值远远大于其作为物质生产所体现出的价值。

在莲藕湿地生态系统的间接经济价值中，温度调节价值、湿度调节价值和涵养水源价值所占比例较高，分别为总价值的35.72%、22.76%和16.37%，其余依次为培肥土壤价值、释放氧气价值和吸收二氧化碳价值，分别占总价值的3.92%、0.54%和0.48%。

2.2 各项生态系统服务功能价值分析

作为人们最为熟知的服务功能，莲藕湿地生态系统每年生产莲藕的价值为225000元/h m2，占总价值的20.21%。目前莲藕主要产品为地下茎（根状茎），若能对其副产品（如藕节、莲芯、莲须、莲梗等）进一步加工利用，必定将大大提高其物质生产价值。

作为最显著的服务功能价值，莲藕湿地生态系统每年的气候调节价值为662280元/h m2，占总价值的59.5%。其中温、湿度调节价值分别为397635元/h m2和253350元/h m2；大气成分调节价值为11295元/h m2。莲藕湿地通过光合作用生产莲藕的同时，吸收二氧化碳，并释放出氧气。能够提高周边区域空气中氧气的浓度，降低二氧化碳的含量，有效改善周边环境的空气质量。含氧量高的环境可以帮助人们消除疲劳、延缓衰老、提高身体抵抗力、改善亚健康状态。而二氧化碳浓度的降低，能够有效地缓解温室效应引起的全球变暖、海平面上升、气候异常、病虫害增加、土地沙漠化等一系列环境问题。莲藕湿地无时无刻不与周边大气进行着物质和能量的交换，调节着环境的温、湿度。湿地中的莲藕等植物通过蒸腾作用与大气进行水分和热量的交换，同时水面与湿润土壤等也通过蒸发作用与大气进行水分和热量的交换，两者共同调节着周边环境的温、湿度，创造出适宜人们居住的小气候条件。夏季正是莲藕生长的旺季，莲藕湿地生态系统的蒸腾、蒸发作用也较强，对周边环境温、湿度的调节作用也较大。

莲藕湿地生态系统能够有效地保持土壤肥力、提高土壤养分，减少有机肥、复合肥的使用量，并向着获得高产、稳产的方向发展，每年的培肥土壤价值为43590元/h m2。此外，莲藕湿地生态系统每年还能提供182235元/h m2的涵养水源价值，能够有效地安定水流、调蓄地表水、补充地下水，对维持区域水平衡起着十分重要的作用。

3 小结

该次研究以金华地区的莲藕湿地生态系统为研究对象，结合生态系统特征及其生态过程，应用多种生态经济学方法，对金华市莲藕湿地生态系统的服务功能价值进行评估。结果表明，莲藕湿地生态系统服务功能总价值为1113105元/h m2，其中直接经济价值为225000元/h m2，间接经济价值为888105元/h m2。气候调节价值是莲藕湿地生态系统最显著的服务功能价值，占总价值的59.5%。莲藕湿地生态系统能够提高周边区域空气中氧气的浓度，降低二氧化碳的含量，有效改善周边环境的空气质量。通过以上研究，提高了人们对莲藕湿地生态系统服务功能的认识以及保护意识，为建立和完善莲藕湿地生态补偿机制提供了科学依据。