骆马湖湿地生态服务功能价值评估研究

陈睿哲，马 骏

(1.河海大学商学院，江苏 南京 211100；2.江苏省水资源与可持续发展研究中心，江苏 南京 210098)

湿地是地球上生物多样性较丰富的自然生态环境，同时也是人类赖以生存的重要生态环境之一，人类从湿地获得了巨大的经济效益、社会效益和生态效益。但是由于人们长期以来对湿地资源进行的大规模开发和利用，造成湿地面积急剧缩减和湿地功能与效益的持续衰退，导致了湿地生态系统向人类提供的功能服务逐渐减少，最终将摧毁人类赖以生存和发展的生态基础[1]。

骆马湖作为南水北调东线工程的必经之地，在调蓄水等方面发挥着重要的作用。随着苏北地区经济的快速发展，骆马湖流域水生态环境正在急剧恶化，表明骆马湖的水生态系统服务功能正在发生衰退。为了使骆马湖能够更好地服务于苏北地区经济和环境的可持续发展，增强人们的环保意识，需要对湖泊生态服务功能进行评估，从而能够准确及时地掌握湖泊生态系统环境的状况。骆马湖湿地生态服务功能包括大气调节功能、物质生产功能、蓄水功能、水分调节功能、生物栖息地功能、水质净化功能、休闲娱乐功能和文化科研功能，比较生态系统所提供功能的经济效益，能直观反映湿地的生态环境福利，是“绿水青山就是金山银山”的直接体现。目前针对骆马湖生态价值的研究还比较少。

本文对骆马湖的生态服务功能价值进行定量评估，根据评估结果分析骆马湖的生态现状及其影响因素，并提出生态改善建议，为将来制定骆马湖流域内生态补偿标准，以及南水北调东线工程生态效益的评估和生态问题防范提供理论依据。

1 研究区域概况

骆马湖地处苏北平原，跨新沂、宿迁两市，湖区北起堰头村圩堤，南至扬河滩(宿迁市)闸口，西连中运河，东临马陵山南麓至嶂山岭。湖似菱形，总面积375 km2，年降水量779 mm，多年平均水位 22.6 m，是江苏省四大湖泊之一，属于人工大型平原水库型湖泊[2]。和长江、淮河中下游的其他湖泊一样，骆马湖具有充足的水资源、丰富的生物资源和多样的湖泊环境，这就为湖泊生态系统的相关研究和利用提供了广阔的前景。

2 研究方法

根据骆马湖生态系统的结构和组成的特点、生态过程与利用情况，同时参考生态学家Costanza等对全球生态系统服务功能的17种分类[3]，运用生态系统服务功能价值这一客观方法来计算为骆马湖所拥有的8种生态服务功能的价值，包括物质生产功能价值、大气调节功能价值、净化水质功能价值、蓄水功能价值、生物栖息地功能价值、水分调节功能价值、休闲娱乐功能价值以及科研文化功能价值，并利用不同的方法来评价不同的功能价值。主要使用以下几种计算方法。

2.1 替代市场价值法

是一种依靠现代科技方法获得与自然生态系统所提供的服务相同的功能所需要花费的经济费用的方法[4]，例如Costanza等的研究结果、瑞典碳税率、工业制氧价格以及我国湿地单位面积的生态系统价值和科研价值。替代市场价值法主要用来计算大气调节功能价值、生物栖息地功能价值和科研文化功能价值。

2.2 市场价值法

对于有市场价格的生态产品和生态服务，即可以当前的市场价格作为其经济价值计算[5]，如我国供水费用、蓄水费用和污水处理费用。市场价值法用来计算骆马湖的物质生产功能价值、水分调节功能价值和水质净化功能价值。

2.3 影子工程法

影子工程法是以人工方式建设一个新的工程，然后用这个新的工程去取替代被破坏的自然功能，以该新工程的建造费用去估算相应的生态功能价值[6]。如我国建设水库的标准费用。影子工程法用来计算骆马湖的蓄水功能价值。

2.4 比例折算法

湖泊旅游功能价值一般采用比例折算法，根据水生态景点数量占该地区景点总数的比例估算湖泊景区的生态价值。

3 生态系统服务功能价值测算

3.1 物质生产功能价值

骆马湖的物质产品可以分为渔业产品、水生经济作物两类。其中渔业产品主要有鱼类、甲壳类和贝类，水生经济作物有可食用的莲、菱、芡实等，可用作工业原料的芦苇、蒲草、祀柳、杨树，作为饲料的苔草、紫萍、浮萍、狗牙根等[7]。

根据《江苏统计年鉴2017》，骆马湖年水产品产量为30 540 t，其中捕捞产量1 260 t，养殖产量 29 280 t。参照宿迁市物价局公布的物价数据，整理得到骆马湖鱼类市场平均价格15.79元/kg，甲壳类36.12元/kg，贝类25.90元/kg，水生经济作物平均价格2.43元/kg。使用市场价值法计算得出骆马湖物质生产功能价值为1.12亿元/a。

3.2 大气调节功能价值

根据植物光合作用的化学方程式可知，植物每产生1 g的糖类物质，可以释放1.19 g氧气，同时固定1.63 g二氧化碳。生态功能服务价值计算公式如下：

E2=EO2+ECO2
EO2=1.19CO2Q
ECO2=1.63×0.272 9CCO2Q

(1)

式中：E2为大气调节功能的总价值，元/a；EO2为释放氧气的价值；ECO2为固定二氧化碳的价值；CO2为释放单位氧气的成本；Q为骆马湖每年的植物生物量，包括浮游植物和高等植物共5万t[8]。使用替代市场价值法，采用2017年我国造林成本352.93元/t和我国工业制氧的价格0.4元/kg[9]的平均值376.5元/t。而CCO2表示固定的二氧化碳的成本，根据碳税标准739元/t[10]。将数据代入公式得到骆马湖湿地释放氧气的价值为2.24亿元/a，固定的二氧化碳的价值1.64亿/a，所以大气调节功能的总价值为3.88亿元/a。

3.3 净化水质功能价值

2017年骆马湖流域内共有工业企业1 228家，工业废水年排放量为2 716.83万t/a。流域内共有城镇人口62.45万人，根据2017年12月第二次全国污染源普查，每年流入流域内的城镇生活污水 3 139万t/a。骆马湖流域内的农业包括种植业、水产养殖业以及畜禽养殖业。污染排放量COD为1 798.3 t/a，氨氮2 572.66 t/a，总氮和总磷分别为 6 889.53 t/a 和882.15 t/a。由于流域内的污水处理厂设计规模不足，实际处理量仅为 2 157.15万t/a。目前保护区内大部分水域属于Ⅲ类水，水质总体较好。使用市场价值法，按照我国2017年平均单位污水处理成本0.4元/t[11]计算，骆马湖净化水质功能价值为1 480.05万元/a。

3.4 蓄水功能价值

骆马湖是一座大型调蓄水库，是淮河流域防洪体系的重要组成部分，并具有十分重要的地位。蓄水功能经济价值可用影子工程法估算，计算公式如下：

E4=CV

(2)

式中：E4为骆马湖年蓄水功能价值，元/a；C为我国当前建造单位库容的造价0.67元/m3[12]；V为湖泊蓄水量，9.01亿m3。据此可以计算出骆马湖湖泊生态系统的蓄水功能价值为6.04亿元/a。

3.5 生物栖息地功能价值

根据2017年的调查分析，骆马湖生物多样性丰富，主要有72种鱼类，24科底栖动物，66种浮游动物，18种水生植物，59属浮游藻类等。另外还有大量的两栖、爬行动物和鸟类，包括国家级或省级保护动物黑斑侧褶龟、中华鳖、金线侧褶龟、黒眉锦蛇、鸳鸯、白鹭、鸿雁等[13]。可见骆马湖在保护湿地功能和湿地生物多样性方面发挥着巨大作用。生物栖息地功能价值测算公式如下：

E5=PS

(3)

式中：E5为每年生物栖息地功能价值，元/a；P为单位面积生物栖息地价值，元/(hm2·a)；S为湖区湿地面积 37 500 hm2。使用替代市场价值法，参考2017年我国单位面积湿地生态系统价值2 203.3元/hm2[14]与Costanza等确定的304美元/(hm2·a)的平均值[3]，按照可比价格计算，结果为2 017.33元/(hm2·a)。将以上数据代入式(3)得到生物栖息地功能价值E5为7 565.00万元/a。

3.6 水分调节功能价值

骆马湖水分调节功能价值公式如下：

E6=α·V

(4)

式中：E6为骆马湖的水分调节功能价值，元/a；α为供水资源的价格，元/m3；V表示湖区湿地每年平均蓄水量，为9.01亿m3。2017年骆马湖的水质大部分保持在三类，主要为农业、工业和居民生活供水。使用市场价值法，参考我国2017年平均水资源费0.2元/m3[15]，将以上数据代入式(4)得到骆马湖水分调节功能价值E6为1.8亿元/a。

3.7 休闲娱乐功能价值

骆马湖是江苏省四大湖泊之一，有着悠久的文化历史。骆马湖的水多来自沂蒙山洪和天然雨水，湖内水体清澈透明，大部分达到国家三类水的标准。骆马湖水上湿地保护区有丰裕的水资源和生物资源，其中的湖心岛戴场，四面环水，独具苏北水乡的风情，渔产美味丰富，旅游休闲娱乐功能价值巨大。

根据《宿迁市2017年国民经济和社会发展统计公报》，2017年全市接待国内外游客2 220万人次，实现旅游总收入255.60亿元。在宿迁的648个旅游景点中，有7个景点位于骆马湖的周边，是骆马湖休闲娱乐功能的体现。根据比例折算法公式为

E7=HP

(5)

式中：E7为骆马湖的休闲娱乐功能价值；H为当年的旅游总收入；P为水生态景点数占旅游景点总数的比例。2017年骆马湖景点占区域内景点总数的1.1%，因此E7为2.76亿元/年。

3.8 文化科研功能价值

湿地生态系统的文化科研功能价值主要包括相关的基础科学研究、教学实习、文化宣传等价值。在中国知网检索到的1 112篇关于骆马湖的文献中，有21篇以骆马湖作为生态环境生物化学相关的取材地点和研究案例。骆马湖作为苏北地区的重要湿地之一，是水文学、环境学、生态学和生物学的天然研究基地，相关研究才刚处于起步阶段，因此骆马湖的文化科研功能价值潜力巨大。要准确计算文化科研功能价值往往需要相关科研投资和实际科研花费等数据，由于目前无法获取相关信息，只能参考通用价值。公式如下：

E8=BS

(6)

式中：E8为骆马湖的文化科研功能价值；B为单位面积文化科研价值，元/(hm2·a)。使用替代市场价值法，采用国内通用的中国湿地生态系统单位面积的平均科研功能价值382元/(hm2·a)以及全球湿地科研价值861美元/(hm2·a)的平均值，按照可比价格计算为3 717.53元/(hm2·a)[16]。

将以上数据代入式(6)，得到骆马湖文化科研功能价值为1.39亿元/年。

4 评估结果分析

通过计算可知，骆马湖生各类态系统的服务功能总价值高达17.9亿元/年(图1)。

图1 骆马湖生态系统服务功能价值

从图1中可以看出，骆马湖的蓄水功能价值最大，在调蓄水资源方面发挥了重要作用，达6.04亿元/a，占全部价值总量的33.74%，是骆马湖生态服务功能价值的主要贡献者。其次是大气调节功能，价值为3.88亿元/a，价值最小的是水质净化功能，只有每年0.15亿。这也充分体现出了骆马湖生态系统的特征：

a. 骆马湖的蓄水功能极大，是淮北地区的主要灌溉水源之一，直接供水灌溉面积300多万亩。作为“南水北调”东线工程的调水水道和重要的梯级调蓄水库，同时也发挥着运河中游、沂河下游的“水柜”作用，在淮河流域防洪体系中有重要作用。骆马湖不仅为水源紧缺时的南四湖地区供水，也为周边及下游地区提供饮用水源，具有综合利用价值。

b. 骆马湖具有较强的气候调节功能。其中的绿色植物和微生物维持着流域地区的氧气和二氧化碳的动态平衡，对缓解温室效应发挥着重要作用，碳汇能力巨大。

c. 骆马湖的水质净化功能不佳，这是湖泊面积小、净化能力有限的自然原因，同时也有人为原因。骆马湖周边既有工业企业排放废水，也有大量城镇人口产生的生活污水，同时承受着来自畜禽养殖业和种植业等农业面源的污染，大量的污染源产生的污染超出了湖泊的自净能力范围，损害了湖泊的生态自净能力，然而现有的污水处理设施和措施还不完备，给湖泊生态造成了巨大压力。

5 结 语

根据计算结果，骆马湖年生态系统服务功能价值约为17.9亿元/a，单位面积的生态系统功能价值为47 733.33元/hm2，这一结果已经超过了全球单位面积湿地生态系统服务功能价值的6 914元/hm2，同时也高于国内单位面积湿地生态系统服务功能价值的5 831元/hm2，分别是全球平均价值的6.90倍和国内平均价值的8.19倍，在一些方面的功能价值甚至高于省内其他湖泊[1]。这充分证明了当地政府已经意识到湖泊保护的重要性，近年来坚持保护与开发并重，促进可持续利用的措施取得了显著效果，也是民众对于湖泊湿地保护意识提高的体现。因此只有充分考虑湖泊湿地生态的脆弱性以及承受能力，保持湖泊生态平衡，维持湖泊生态的完整，才能充分发挥骆马湖湿地生态系统服务功能的真正价值。

但是仍然需要重视骆马湖生态功能的“短板”，即水质净化功能，严格控制周边排污，保证骆马湖在南水北调东线工程中发挥重要作用。同时不能忽视骆马湖在休闲娱乐方面的价值。骆马湖旅游业投资晚于其他地区，但目前产值可观，开发潜力巨大。当地政府应加大生态旅游的投入，充分利用骆马湖的巨大价值，实现环境保护和旅游的协调发展。

骆马湖生态服务功能的实际价值大于估算价值。由于计算结果往往超出可用于生态补偿的财政能力范围，所以对于量化结果的使用程度还不高[17]。必须在今后的研究中将生态系统的服务功能价值与生态补偿机制以一种适当的函数关系表现出来，并使其在南水北调东线工程相关生态决策中发挥积极作用，这是生态系统服务功能价值评估能否真正起到实际应用作用的关键。