基于生态系统服务的城市湿地生态工程效益评价——以西溪国家湿地公园为例

刘 刚，王 斌，李正才，吴 明

（1. 浙江省林业基金管理服务中心，浙江 杭州 310000；2. 中国林科院 亚热带林业研究所，浙江 富阳 311400）

基于生态系统服务的城市湿地生态工程效益评价
——以西溪国家湿地公园为例

刘 刚1，王 斌2*，李正才2，吴 明2

（1. 浙江省林业基金管理服务中心，浙江 杭州 310000；2. 中国林科院 亚热带林业研究所，浙江 富阳 311400）

基于2003年、2005年和2006年西溪国家湿地公园土地利用数据，研究了其土地利用类型和生态系统服务价值的变化。根据遥感数据解译结果，西溪湿地土地利用类型主要分为建筑区、草地、绿地、郁闭池塘、道路、河道、稻田、林地及其他9类；2003-2006年，西溪湿地绿地面积增加最多，其次是建筑区面积，其他土地利用类型面积减少，其中郁闭池塘面积减少最多，达到2.53 km2；2003-2006年，西溪湿地生态系统服务功能总价值降低了342.70万元，增加的主要有原材料生产、气体调节、保持土壤和维持生物多样性，其余服务功能价值都有所降低，郁闭池塘面积降低较大是服务功能价值降低的主要原因。

西溪湿地；生态系统服务；生态工程；效益评价

城市湿地生态工程效益评价主要指对已实施或完成的湿地生态工程的综合效益进行系统、客观地分析评价，以确定工程建设的综合效益、综合效益发挥的程度以及后续发挥潜力的大小等，主要包括生态效益、经济效益和社会效益。根据效益评价结果，可对其可持续发展程度进行预测判断，并对完善经济社会系统的管理体系提出合理化建议，进而实现生态系统与经济系统综合效益的最大化。

湿地具有众多重要功能[1～5]，Costanza等计算了湿地的10项生态服务价值，并认为湿地的单位服务价值高于森林[6～7]；联合国于2005年底完成的“千年生态系统评估—生态系统与人类福祉：湿地与水”报告中，列出了湿地的包括供应、调节、文化和支持4大类共18项服务[8～11]。城市湿地是城市生态环境的重要组成部分，是以自然景观为主的城市公共开放空间。与乡村或荒野湿地相比，城市湿地物质生产功能弱化，非物质生产功能相对增强；由于城市人口聚集、经济发达，城市湿地在环境调节和自然灾害防控方面的意义更为突出[11～14]，在提供休闲娱乐和环境教育方面更具优势。因此，城市湿地已被看作是城市生态基础设施或绿色基础设施之一，是城市生态安全的保障和城市文明的象征。

西溪国家湿地公园建设以来，开展了一系列的研究。程乾等[15]对该湿地公园1993年以来景观演变及其驱动力进行了分析，李伟成等[16]研究了该湿地中不同土地利用类型的种子库特性，陈如海等[17]对西溪湿地底泥氮、磷和有机质含量的竖向分布规律进行了研究，余海霞等[18]进行了西溪湿地公园水体富营养化评价及防治研究，黄杰灵等[19]研究了西溪国家湿地公园5种人工植物群落土壤动物群落的结构与多样性。但是，对西溪湿地公园建设以来生态系统服务功能及其变化的研究还不多。通过对2003-2006年西溪湿地公园不同时期不同土地利用类型遥感解译数据的分析，探讨了西溪湿地公园生态系统服务功能的变化，以期为我国湿地公园的建设提供一定的借鉴。

1 研究区域概况

西溪国家湿地公园（以下简称西溪湿地）位于浙江省杭州市区中西部，120°02′～ 120°16′ E，30°15′～ 30°17′N[20]，公园东西长约5.7 km，南北宽约4.1 km，总面积为10.08 km2。近百年来，由于战争、动乱、人为过度干预和缺乏严格保护，有着1 000多年的形成与演化历史、占地面积达到60 km2的西溪湿地逐步走向衰落，面积急剧减少至目前的10余km2。同时，湿地内密集的村庄和增加人口，生活污水排放亦随之增加，西溪湿地的污染程度已大大超过了湿地环境的承受极限，进而使西溪湿地生态系统进一步退化。2003年启动了西溪湿地综合保护工程并在2005年成立了西溪国家湿地公园，是我国建立的第一个“国家湿地公园”，公园规划面积为10.08 km2。2006年，西溪湿地启动二期综合保护工程。2007年，西溪湿地二期有限开园，同时，三期工程开工建设。2008年10月1日，西溪湿地综合保护工程一、二、三期基本建成并投入使用。

2 研究方法

表1 西溪湿地生态系统类型划分Table 1 Classification of ecosystem services in Xixi wetland

为定量分析西溪湿地生态系统结构与功能的变化，基于2003年、2005年和2006年的土地利用数据，研究其不同土地利用类型面积及生态系统服务的变化。根据遥感数据解译结果，西溪湿地土地利用类型主要分为建筑区、草地、绿地、郁闭池塘、道路、河道、稻田、林地及其他9类。由于土地利用数据不能直接用于生态系统服务功能评估，根据不同生态系统类型的特点，参考张彪等[21]建立的基于土地利用类型的生态系统类型划分标准，将林地、绿地归入森林生态系统；将草地归入草地生态系统；将河道归入河流生态系统；将稻田归入农田生态系统；将建筑区、道路和其他归入城镇生态系统；将郁闭池塘归入湿地生态系统，进行西溪湿地生态系统服务功能研究，具体划分见表1。

参考谢高地[22]对我国200多位生态学者进行问卷调查制定的“中国不同陆地生态系统单位面积生态服务价值”表（表2），来计算西溪湿地不同时期不同生态系统类型供给、调节、支持和文化等生态服务功能及其变化。

表2 不同生态系统类型单位面积生态服务价值Table 2 Unit area value of different ecosystem services

3 结果和分析

3.1 西溪湿地土地利用变化

西溪湿地总面积10.90 km2（研究所用遥感影像面积略高于公园对外公布面积的10.08 km2），根据2006年的土地利用调查数据，绿地面积最大，占总面积的44.69%；其次是郁闭池塘，占总面积的31.54%；建筑区占总面积的10.39%。从不同土地利用类型的变化来看，2003-2006年，绿地面积增加了4倍，为3.91 km2，其次是建筑区面积增加了0.14 km2；其他土地利用类型面积都呈减少趋势，其中郁闭池塘面积减少了42.28%，为2.53 km2（表3）。

表3 西溪湿地不同生态系统类型面积统计Table 3 Area of different ecosystem services in Xixi wetland

表4 2006年西溪湿地不同生态系统类型服务价值Table 4 The value of different ecosystem services in Xixi wetland in 2006

3.2 西溪湿地生态系统服务功能

从表4中可以看出，2006年西溪湿地生态系统服务功能总价值为1 671.27万元，其中以水文调节价值最高，为377.16万元，占22.57%；其次是废物处理，为324.33万元，占19.41%；气候调节为309.80万元，占18.54%；维持生物多样性为173.21万元，占10.36%；价值最小的是食物生产，为16.68万元，占1%。可以看出，西溪湿地在调节水量和气候、净化水质方面具有重要作用，特别是作为城市湿地，其发挥的作用价值更大。

3.3 西溪湿地生态系统服务功能动态变化

从表5可知，2003-2006年，西溪湿地生态系统服务功能总价值降低了342.70万元，从不同服务功能来看，增加的主要有原材料生产、气体调节、保持土壤和维持生物多样性，分别增加了45.74万元、42.53万元、41.02万元和18.83万元；其余服务功能价值有所降低，其中废物处理和水文调节降低幅度较大，分别降低了196.91万元和160.27万元。2003－2006年，西溪湿地以郁闭池塘为主的湿地生态系统面积降幅较大，而湿地生态系统的调节功能比重又较大，这是导致其生态系统服务功能降低的主要原因。

表5 西溪湿地不同时期不同服务功能价值变化Table 5 Change of value of different ecosystem services in Xixi wetland

表6表明，从不同生态系统类型服务功能价值变化来看，西溪湿地森林生态系统服务功能价值增加最多，达到478.31万元；草地、农田、湿地和河流生态系统服务功能价值均呈现降低趋势，其中湿地和河流生态系统服务功能降低明显，分别下降了621.14万元、183.04万元，这主要是由于湿地建设过程中池塘面积减少，绿地面积增加所致。

表6 西溪湿地不同时期不同生态系统类型服务功能价值变化Table 6 Change of value of different ecosystems in Xixi wetland

4 讨论

西溪国家湿地公园供给功能（食物生产和原材料生产）总价值只占生态系统全部服务价值的5.28%，而生态功能（包括气体调节、气候调节、水文调节、废物处理、保持土壤、维持生物多样性和提供美学景观）占生态系统全部服务价值的94.72%，是供给功能的17.9倍，反映出西溪湿地公园极大的生态效益。由于追求直接的经济利益，盲目地、过度地开垦湿地，特别是城市周边的湿地不断转化为工业和建筑用地等造成湿地面积的大量缩减，造成湿地生态功能的损失，产生一系列不良后果。因此，在进行土地利用规划时，一定要充分考虑湿地的间接价值，科学合理、可持续地开发和利用湿地资源。

西溪湿地建设过程中，由于绿地面积增加较快，而其他土地利用类型面积呈减少趋势，特别是郁闭池塘大面积的减少，导致2003－2006年西溪湿地生态系统服务功能总价值降低了342.70万元，因此，今后湿地公园规划和建设过程中，必须充分考虑到不同土地利用类型合理的配置，才能使湿地公园的生态效益达到最大化。湿地生态工程建设降低了该区域的生态效益，但又极大的提高了该区域的社会经济效益。统计数据显示，西溪湿地公园开园至今，已累计接待游客3 100余万人次，仅2014年，就接待游客445万人次，经营收入超过2亿元。同时，由于湿地建设显著改善了湿地本身及周边生态环境，西溪湿地对提升周边土地价值做出了重要贡献。

湿地生态系统服务功能评估对湿地的生态恢复、可持续利用和有效保护具有十分重要的意义，目前关于生态系统服务价值的研究，仍处在探索阶段，没有成熟、完整的理论可供借鉴。国内已有的研究大多是参照Costanza的研究成果，再辅以一些修正指标进行，因此，找到合理的修正指标是研究的关键[23～24]。本文对西溪湿地公园湿地服务价值评估是起点，有待于更深入地研究。

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Value of Ecosystem Services of Xixi National Wetland Park

LIU Gang1，WANG Bin2*，LI Zheng-cai2，WU Ming2

（1. Zhejiang Forestry Fund Administration, Hangzhou 310020, China; 2. Research Institute of Subtropical Forestry, CAF, Fuyang 311400, China)

Based on the remote sensing land use data of Hangzhou Xixi National Wetland in 2003, 2005 and 2006, changes of value of ecosystem services were calculated. There were 9 types of land use in the park, such as building, grass land, green land, ponds, roads, watercourses, paddy field, forestland and others. The area of green land increased the most from 2003 to 2006, followed by that of building, and that of the left decreased, especially that of pond, about 2.53km2. The total value of Xixi Wetland ecosystem services decreased 3.427 million yuan RMB from 2003 to 2006.,Value of raw material production, gas regulation, soil conservation and biodiversity maintenance increased, while the left of the ecosystem services reduced, caused by reduction of pond area.

Xixi National Wetland Park; ecosystem services; ecological engineering; value evaluation

S718.56

A

1001-3776（2016）05-0077-05

2016-05-17；

2016-08-26

浙江省湿地生态系统效益综合评价研究（2013SY14）

刘刚（1980-），山东临朐人，硕士，工程师，从事外资项目管理和森林保护等方面研究；*通讯作者。