鄱陽湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估研究3

1、鄱陽湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估研究3摘 要 鄱陽湖濕地是永久性淡水湖泊 ,濕地水位隨季節(jié)性洪枯水位而變化 ,而周期性地顯露或淹沒 ,這種變化直接影響鄱陽湖濕地的效益 ,包括濕地用途、 濕地生態(tài)功能、 濕地屬性。評估這些效益的方法有直接市場評價法 ,揭示偏好與替代品市場法 ,陳述偏好法。本文著重分析鄱陽湖濕地的主導(dǎo)服務(wù)功能 ,并對涵養(yǎng)水源功能、 洪水調(diào)蓄功能、 保護(hù)土壤功能、 固定 CO2 功能、釋放 O2 功能、 污染物降解功能、 生物棲息地功能進(jìn)行了價值的貨幣化評價研究 ,得到鄱陽湖濕地主導(dǎo)服務(wù)功能的總價值為 31627 1010元。其中調(diào)蓄洪水功能最大 ,占總服務(wù)功能價值的43198

2、%;其次是降解污染功能 ,占總服務(wù)功能價值的 38149 %。關(guān)鍵詞 鄱陽湖 ,濕地 ,服務(wù)功能 ,價值評估1 引 言鄱陽湖濕地是永久性淡水湖泊,是在贛江、 撫河、 信江、 饒河、 修水五河來水與下泄長江的水量吞吐平衡中積水成湖、 水落灘出。五大河匯入鄱陽湖 ,經(jīng)調(diào)蓄后 ,由湖口入長江 ,它上承五水 ,下通長江 ,湖區(qū)水位主要受控于五河及長江的雙重影響。它季節(jié)性漲水 ,具有 “高水是湖 ,低水似河” 的獨特的自然地理景觀。鄱陽湖濕地枯水期面積1129 105hm2,平水期面積 21797 105hm2,豐水期面積 319 105hm2 2 。鄱陽湖濕地隨季節(jié)性洪枯水位變化 ,而周期性地被水淹沒

3、或顯露。這種周期性的水位變化和地面的干濕交替 ,直接影響到植被的演替以及土壤的發(fā)育 ,并進(jìn)而影響其中棲息的動物 ,那么整個生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能就相應(yīng)地有變化1 。2 鄱陽湖濕地效益價值評估211 鄱陽湖濕地效益類型分析鄱陽湖濕地生態(tài)系統(tǒng)的效益來源于濕地內(nèi)部生物、 物理、 化學(xué)組分之間的相互作用。鄱陽湖濕地面積廣大、 生態(tài)系統(tǒng)完整而連續(xù) ,其效益可分為三類:濕地用途、 濕地生態(tài)功能和濕地屬性。鄱陽湖濕地的用途是指可以直接利用的資源 ,包括植物資源、 動物資源、 水資源、 礦產(chǎn)資源;或者資源直接利用而帶來的效益 ,如水運、 休閑旅游、 作為研究與教育用地。鄱陽湖濕地的生態(tài)功能是指鄱陽湖所具有的潛在

4、或?qū)嶋H維持、 保護(hù)人類活動以及人類未被直接利用的資源 ,或維持、 保護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)的過程的能力。包括:涵養(yǎng)水源、 調(diào)蓄洪水功能;調(diào)節(jié)氣候功能;降解污染 ,固定 C和釋放 O2 ;控制侵蝕、 保護(hù)土壤;營養(yǎng)循環(huán)和生物棲息地。鄱陽湖濕地的屬性是指鄱陽湖所具有的非功能、非用途性質(zhì)的特征 ,它既不產(chǎn)生實質(zhì)性的服務(wù),也不提供產(chǎn)品 ,只滿足人類心理上的某種需求 ,如鄱陽湖的社會文化屬性、 生物多樣性屬性及作為歷史遺產(chǎn)的價值、 美學(xué)價值、 荒野價值。212 鄱陽湖濕地效益價值的評估方法鄱陽湖濕地有許多效益 ,其中部分濕地產(chǎn)品和服務(wù)的價值可以在買賣過程中由市場決定 ,能簡單地表示為貨幣數(shù)額?？墒?,它的另外一

5、些產(chǎn)品和服務(wù)的價格不容易決定 ,比如鄱陽湖所產(chǎn)生的生態(tài)效益、 美學(xué)價值。在這里市場出現(xiàn)了故障 ,或稱 “市場失效”“市場缺陷” 。這是因為鄱陽湖濕地的某些效益是非競爭性的。鄱陽湖的服務(wù)功能是鄱陽湖濕地環(huán)境提供的用來支持目前生產(chǎn)和消費活動的一種效益類型。對這些生態(tài)功能進(jìn)行評價的基礎(chǔ)是人們對于環(huán)境改善的支付意愿 ,或是從支付意愿或接受賠償意愿入手。根據(jù)鄱陽湖服務(wù)價值的不同獲得途徑 ,把鄱陽湖濕地環(huán)境功能評估方法劃分為以下 3 種類型:直接市場評價法就是從直接受到影響的物品的相關(guān)市場信息中獲得支付意愿或接受賠償意愿估值的 ,由于存在消費者剩余和忽略外部效應(yīng) ,市場價格常常會低估真實的經(jīng)濟(jì)價值。揭示偏

6、好與替代品市場法就是從其他事物所蘊涵的有關(guān)信息中獲得支付意愿或接受賠償意愿估值的。陳述偏好法就是通過調(diào)查 ,推導(dǎo)出人們對生態(tài)系統(tǒng)提供給人們的服務(wù)功能的假想變化的評價。當(dāng)缺乏真實的市場數(shù)據(jù) ,甚至也無法通過間接地觀察市場行為來賦予服務(wù)功能以價值時 ,只好建立一個假想的市場來解決。3 鄱陽湖濕地服務(wù)功能的價值貨幣化評價311 鄱陽湖濕地涵養(yǎng)水源的價值評價鄱陽湖濕地的涵養(yǎng)水源的價值通過涵養(yǎng)水源量 ,用影子工程法來計算。鄱陽湖濕地全流域多年平均地表徑流深為 898 mm ,流域面積為 162 225km2,其中受鄱陽湖直接影響較大的區(qū)域面積為 1976115 km2,據(jù)此 ,可以算出涵養(yǎng)水源量;再采用

7、單位庫容法 ,可以算出鄱陽湖的涵養(yǎng)水源的價值。鄱陽湖濕地涵養(yǎng)水源價值=涵養(yǎng)水源量 單位庫容成本=11775 108m3 0167元= 11188108元312 鄱陽湖濕地調(diào)蓄洪水的價值評價鄱陽湖在大水年對入湖的 “五河” 最大一次的洪水過程的調(diào)蓄平均量為 11431 1010m3;而對漢口至八里江段總?cè)肓髁康钠骄{(diào)蓄為 915 109m3。鄱陽湖調(diào)蓄洪水價值=調(diào)蓄洪水總量 建設(shè)單位庫容的造價= (14311 +95) 108m3 0167元= 11595 1010元313 鄱陽湖濕地控制侵蝕、 保護(hù)土壤的價值31311 濕地保護(hù)土壤價值的計算方法 濕地保護(hù)土壤 ,減少土壤侵蝕的價值可以用替代法

8、來計算。首先要計算因土壤侵蝕而每年減少的土地面積 ,然后計算濕地保護(hù)土壤的價值。這一價值可以用濕地減少土壤肥力流失的價值來替代。本研究中濕地減少土壤養(yǎng)分流失中的養(yǎng)分是指易溶解在水中或容易在外力作用下與土壤分離的 N、 P、 K等養(yǎng)分。采用比較濕地的肥力與因土壤侵蝕而廢棄的土地的肥力之差 ,再折算成化肥的價格的方法來計算。31312 鄱陽湖濕地控制侵蝕、 保護(hù)土壤價值評價 鄱陽湖濕地減少土壤侵蝕總量的估算:不同類型土壤下的有植被和無植被的土壤侵蝕量大不相同 ,根據(jù)中國土壤侵蝕的研究成果,無植被的土壤中等程度的侵蝕深度為 1535mm 年- 1。對于濕地減少土壤侵蝕的總量估算 ,采用草地的中等侵蝕

9、深度的平均值來代替1 。減少侵蝕總量=有植被與無植被的草地的侵蝕差異量 濕地總面積= 25 mm 年- 1395 000 hm2= 91875 105m3 年- 1鄱陽湖濕地減少土壤侵蝕的價值評價:濕地保護(hù)土壤、 減少土壤侵蝕的價值用土地廢棄的機(jī)會價值來代替 ,即認(rèn)為濕地完全破壞后 ,這些土地將退化乃至廢棄。用土壤的侵蝕量和一般的土壤耕作層的厚度來推算相當(dāng)?shù)耐恋孛娣e減少量。用濕地減少廢棄土地的土層厚度乘以減少土壤侵蝕的總量即可得出相當(dāng)?shù)膹U棄土地面積。年廢棄土地面積 =減少土壤侵蝕總量/ 年 土壤表土的平均厚度= 11161 7 106m2年減少土地侵蝕的價值=相當(dāng)?shù)耐恋貜U棄面積 濕地生產(chǎn)的平均

10、效益= 21852 108元鄱陽湖濕地減少土壤肥力流失的價值。土壤流失會帶走大量的土壤營養(yǎng)物質(zhì) ,主要有N、 P、 K等養(yǎng)分。鄱陽湖的土壤養(yǎng)分含量見表 1。表1 鄱陽湖土壤養(yǎng)分含量表土壤類型 全 N 含量% 全 P含量% 全 K含量% 總量%黃泥田 01092 8 01026 2 11551 0 11670 0水稻土 01165 0 01075 0 11775 0 21015 0潮土 01114 8 01252 1 11858 0 21224 9草甸土 01171 2 01064 5 21593 3 21829 0紅壤 01062 5 01039 5 11886 6 11988 7黃壤 011

11、26 5 01076 5 41335 41538 0平均 01104 7 01076 3 11999 8 21180 8注:表中數(shù)據(jù)來自 鄱陽湖區(qū)土壤資源調(diào)查 ,1987 年,江西省人民政 府鄱陽湖綜合考察領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室 減少土壤肥力流失價值 =每年廢棄的土地面積 土壤厚度 土壤層容重 單位質(zhì)量土壤中 N、 P、K養(yǎng)分總量 N、 P、 K化肥平均價格 = 31020 108元濕地保護(hù)土壤的總價值:濕地保護(hù)土壤的價值=濕地減少土壤肥力流失的價值 +濕地減少土壤侵蝕的價值= 21851 97 108元 +31020 4 108元= 51872 108元314 鄱陽湖濕地固定 CO2 和釋放 O2

12、功能的價值31411 鄱陽湖濕地固定 CO2 和釋放 O2 功能的計算方法計算濕地植被固定 CO2 的價值可以根據(jù)光和作用方程式 ,求出生產(chǎn) 1 g 干物質(zhì)所需吸收的 CO2量。根據(jù)濕地單位面積植物每年凈生長量 ,可以算出濕地每單位面積所固定的 CO2 量 ,再與碳稅率(美元/ t (C) )的替代標(biāo)準(zhǔn)相乘 ,得到固定 CO2 的總經(jīng)濟(jì)價值 ,它取決于 CO2 固定量和單位 CO2 固定量的價格。31412 鄱陽湖濕地植被生物量的計算 鄱陽湖中植物種類豐富 ,各種植物生態(tài)帶的面積大小不一 ,但是鄱陽湖濕地植物的生物量巨大。表 3 是鄱陽湖中各種植被類型的分布面積2 ,8 。31413 鄱陽湖濕

13、地固定 CO2 功能的價值 在計算固定CO2 價值時 ,使用了瑞典碳稅率150 美元 103kg - 1。表2 不同植被類型的分布面積T ab. 2 Distribution and characters of different vegetation types植物帶 名稱 高程 (m)面積(km2)單位面積生物量(103kg)群體生物量 (t)濕生植物帶 1315 519 1 71617 890 967挺水植物帶 1215 225 2 02510 455 625沉水植物帶 912 1 366 2 15510 2 943 730合計 2 110 2 05410 4 290 322注:資料引自

14、劉信中,葉居心等的 江西濕地 ,中國林業(yè)出版社,2000年。表3 鄱陽湖濕地植被固定 CO2價值T ab. 3 CO2 f ixation value of the PoyangLake wetland vegetation生物量(103kg)固定CO2量(103kg 年- 1)折合純碳(103kg 年- 1)碳稅法(元 103kg - 1)固定CO2價值(萬元 年- 1)4 290 322 6 950 321 1 896 742161 1 245 236 1441475 鄱陽湖濕地植被固定 CO2 價值為 236 1441475萬元 ,即 21361 109元。31414釋放 O2 的價值

15、植物每生產(chǎn) 1 g 干物質(zhì) ,釋放 112 gO2 ;中國目前工業(yè)氧的現(xiàn)價為 014 元kg - 1。釋放 O2 的價值=總生物量 112 單位 O2 的價值= 4 290 322 103kg 年- 1112 014 元 kg - 1= 21059 109元 年- 1315 鄱陽湖濕地的營養(yǎng)循環(huán)價值評價在計算鄱陽湖濕地的營養(yǎng)循環(huán)價值時 ,平水期被淹沒的范圍內(nèi)的面積 ,按 中國生物多樣性國情研究報告 中的濕地類型來計算 ,即濕地 2 ,平水期和豐水期之間的區(qū)域按其中的草地類型來計算 ,即濕地 1。表4 鄱陽湖濕地生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)物質(zhì)的固定量( k g hm- 2)T ab. 4 Nutrient f

16、 ixation of the PoyangLake wetland ecosystem生態(tài)系 統(tǒng)類型氮年固定量 (單位面積)氮固定量(103kg)磷年固定量 (單位面積)磷固定量(103kg)鉀年固定量 (單位面積)鉀固定量(103kg)濕地 1 1281775 14 847175 01875 1001887 861325 9 9531272濕地 2 1321727 37 123174 11818 508149 1551455 43 480176合計 51 971149 609137 53 434103 鄱陽湖濕地的營養(yǎng)循環(huán)價值 =固定 N、 P、 K的總量 平均的化肥價格= 21702 1

17、08元316 鄱陽湖濕地生物棲息地功能價值評價鄱陽湖的生物棲息地功能的估算 ,采用美國經(jīng)濟(jì)生態(tài)學(xué)家 Robert Costanza 的研究成果 ,即濕地的避難所價值為 304 hm- 2 年- 1 14 。則有:生物棲息地功能的價值 = 304 hm- 2年- 1395 000 hm2813 = 91967 108元 年- 19 4 崔麗娟:鄱陽湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估研究317 鄱陽湖濕地的降解污染功能價值評價鄱陽湖濕地的降解污染功能也采用 RobertCostanza的研究成果 ,即濕地生態(tài)系統(tǒng)的降解污染功能的單位面積價值為 4177 hm- 2 年- 1。則有:降解污染功能的價值

18、= 4177 hm2年- 1) 395 000 hm2813 = 11396 1010元 年- 14 鄱陽湖濕地服務(wù)功能價值評估結(jié)果分析411 鄱陽湖濕地服務(wù)功能價值總量本研究通過對鄱陽湖濕地的幾種主導(dǎo)服務(wù)功能的價值評價,得到鄱陽湖每年可產(chǎn)生的各類經(jīng)濟(jì)價值:涵養(yǎng)水源的價值 11188 108元調(diào)蓄洪水的價值 11595 1010元保護(hù)土壤的價值 51872 108元固定 CO2 的價值 21361 109元釋放 O2 的價值為 21059 109元營養(yǎng)循環(huán)價值 21702 108元生物棲息地功能價值 91979 108元鄱陽湖降解污染功能的價值 11396 1010元鄱陽湖濕地服務(wù)功能的總價值

19、:31627 1010元412 鄱陽湖濕地服務(wù)功能價值分析41211 鄱陽湖濕地服務(wù)功能價值構(gòu)成分析 在所評價的 8 種鄱陽湖濕地功能價值中 ,按照價值量大小 ,依次為:調(diào)蓄洪水功能 降解污染功能 固定CO2 釋放 O2 生物棲息地功能 保護(hù)土壤 營養(yǎng)循環(huán) 涵養(yǎng)水源功能 ,這正反映了鄱陽湖濕地生態(tài)系統(tǒng)的特點和服務(wù)功能的價值特征:強大的調(diào)蓄洪水功能。鄱陽湖區(qū)土壤特殊的儲水結(jié)構(gòu)以及該區(qū)的蝶型地貌類型 ,使其有著巨大的儲水能力 ,使鄱陽湖濕地可以作為長江的天然水位調(diào)節(jié)器。鄱陽湖每年的調(diào)蓄洪水功能的價值達(dá)15915 億元 ,占總服務(wù)功能價值的 43198 % ,調(diào)蓄洪水是湖泊濕地的重要功能之一(圖 1

20、) 。 巨大的污染降解功能。湖泊濕地由于其特殊的生態(tài)結(jié)構(gòu)和水流相對緩慢的水文特性 ,對流經(jīng)的污水、 污染物有吸附和降解作用。作為典型的湖泊濕地 ,鄱陽湖濕地有著巨大的污染降解功能 ,其價值達(dá)13916 億元 ,占總服務(wù)功能價值的 38149 %。降解污染是一個緩慢的過程 ,是循序漸進(jìn)的 ,許多地方仿照湖泊濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來建設(shè)生態(tài)污水處理池。降解污染功能價值大是鄱陽湖濕地的服務(wù)功能價值構(gòu)成的一個特點。固定 CO2 和釋放 O2 的功能巨大。鄱陽湖濕地巨大的生物量使其每年都能固定大量 CO2 ,同時釋圖1 鄱陽湖濕地服務(wù)功能價值構(gòu)成Fig. 1 Servics cmponent of Poya

21、ngLake放 O2 ,每年這兩種功能的價值分別為 23161 億元和20159億元。實際上 ,在本計算中所統(tǒng)計的植物種類、 數(shù)量和面積以及最后得到的生物量都要小于鄱陽湖區(qū)的實際數(shù)值 ,因而所得到的貨幣價值也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鄱陽湖濕地實際固定 CO2 和釋放 O2 的價值。重要的生物棲息地。鄱陽湖濕地的生物棲息地功能已經(jīng)獲得國際上的認(rèn)可 ,它是重要的東北亞候鳥遷徙、 停歇、 取食的停留地和越冬繁殖地 ,鄱陽湖因此而加入濕地公約。每年冬季 ,大量的候鳥使這里成為百鳥樂園。在鄱陽湖濕地的總價值中 ,生物棲息地功能的價值 91979 億元。41213 鄱陽湖濕地服務(wù)功能價值評價的對比研究 本研究的服務(wù)功能的

22、價值評價是通過分析服務(wù)功能的作用過程 ,從功能的作用機(jī)理方面開始 ,尋找一些環(huán)境學(xué)的方法來評價的。為了對比分析 ,采用美國經(jīng)濟(jì)生態(tài)學(xué)家 Robert Costanza 的研究成果對所有的服務(wù)功能價值進(jìn)行評價14 。在 Robert Costanza 所列的濕地價值類型中 ,除去食物生產(chǎn)、 原材料等物質(zhì)生產(chǎn)和文化娛樂的項目 ,均可視為服務(wù)功能 ,只是由于分析問題的角度不同 ,而把濕地的作用歸為不同的功能類型 ,比如大氣調(diào)節(jié)中就包含著固定 CO2 和釋放 O2 功能和營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)功能(當(dāng)然還包含有調(diào)節(jié)氣候功能) ,水分調(diào)節(jié)中就包含著涵養(yǎng)水源功能等等。因此把這些功能的0 5 生態(tài)學(xué)雜志 第 23 卷

23、 第 4 期 作用總和看作是濕地的服務(wù)功能價值。大氣調(diào)節(jié)、 干擾調(diào)節(jié)、 水分調(diào)節(jié)、 廢物處理、 避難所幾種功能的單位面積總價值為 9168 hm- 2年- 1,鄱陽湖區(qū)總面積為 395 000 hm2,則可得到鄱陽湖濕地的服務(wù)功能總價值為 3101 1010元。41214 鄱陽湖濕地價值評價結(jié)果分析 價值量有一定的可比性。在前面的計算中可以看出 ,在計算8 種服務(wù)功能時 ,根據(jù)各種功能的特點不同 ,而采取了不同的環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)計算方法 ,雖然方法不同 ,但是最后所得到的各種功能的價值的數(shù)據(jù)量級很相似 ,具有可比性。應(yīng)用 Robert Costanza 的單位面積法和應(yīng)用一系列的環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)方法對鄱陽

24、湖的服務(wù)功能的價值評價結(jié)果所得的價值量均在同一量級上 ,評價結(jié)果具有可比性。各種服務(wù)功能價值量的相對大小反應(yīng)了鄱陽湖濕地的生態(tài)特性。鄱陽湖濕地的價值構(gòu)成和價值量的排序 ,基本上反應(yīng)了鄱陽湖的功能特點:鄱陽湖目前主要的生態(tài)功能是作為長江中下游流域的天然水位調(diào)節(jié)器 ,以及由于其特殊的生態(tài)結(jié)構(gòu)而具有的降解污染的功能 ,還有作為東北亞重要水禽的越冬棲息地的功能。通過計算也看出這 3 種功能在所評價的 8 種功能中均占較大比重。所評價功能不夠全面、 總價值數(shù)量偏小。所評價的項目不完全 ,比如沒有對鄱陽湖濕地的調(diào)節(jié)氣候功能進(jìn)行評價;第二 ,評價時考慮的因素不夠全面 ,比如在評價濕地的控制侵蝕、 保護(hù)土壤功

25、能時 ,僅對 N、 P、 K三種養(yǎng)分進(jìn)行了價值評估 ,但如果發(fā)生水土流失 ,帶走的養(yǎng)分將遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這三種元素。41215 對鄱陽湖濕地價值評價結(jié)果的認(rèn)識 濕地作為一種自然存在 ,它帶給人們的價值方方面面 ,除了巨大的直接經(jīng)濟(jì)效益以外 ,還有明顯的生態(tài)效益和社會效益。濕地能夠提供許多生態(tài)環(huán)境服務(wù) ,具有環(huán)境資源屬性和公共物品屬性 ,其服務(wù)的提供和效益的發(fā)揮具有明顯的外部性 ,然而由于種種原因 ,其效益的發(fā)揮沒有得到合理的補償 ,濕地資源難以得到持續(xù)的保護(hù)和有效的管理 ,因此對濕地的價值進(jìn)行貨幣化評價 ,可以為進(jìn)一步的探索建立相應(yīng)的濕地資源開發(fā)利用補償機(jī)制打下基礎(chǔ)。鄱陽湖是具有國際意義的水禽繁殖與遷徙停歇地 ,而且是中國的母親河 長江的中下游流域的重要的水量調(diào)節(jié)器。從本研究可以看出 ,鄱陽湖濕地有著巨大的經(jīng)濟(jì)價值 ,僅服務(wù)功能價值就達(dá)到36217 億元 ,而且價值類型全面。因此 ,應(yīng)該充分認(rèn)識到鄱陽湖的存在的意義 ,積極地加以研究、 保護(hù)和合理利用 ,使我們永遠(yuǎn)擁有這筆巨大的自然界賜予的財富3 ,6 ,7 ,10 。參考文獻(xiàn) 1