陈武强 罗鲜美 季金娥 张卓亚
摘要:文章基于生态学、地理学、环境学等理论基础,通过问卷调查法、文献研究法、实地调查法进行研究,并借助ArcGIS、ENVI软件分析,以昆明西华湿地公园为研究地对湿地生态系统服务的价值进行评估研究。本次研究将西华湿地公园生态系统最终服务价值划分为供给服务,调节功能,文化服务三大价值。用直观的数据反映西华湿地公园给受益者提供了巨大的不可见价值,呈现了保护西华湿地的重要性,为生态补偿标准的制定提供依据。
Abstract: Based on the theoretical foundations of ecology, geography and environmental science, the paper conducts research through questionnaire survey, literature research method and field survey method. With the help of ArcGIS and ENVI software analysis, taking Xihua Wetland Park in Kunming as an example, this paper evaluates the value of wetland ecosystem services. This study divides the final service value of Xihua Wetland Park ecosystem into three major values: supply service, regulation function and cultural service. The intuitive data reflects that Xihua Wetland Park provides huge invisible value to beneficiaries, presenting the importance of protecting Xihua Wetland, which provides a basis for the formulation of ecological compensation standards.
关键词:西华湿地公园;生态系统服务;生态系统最终服务;价值评估
Key words: Xihua Wetland Park;ecosystem services;ecosystem final service;value assessment
中图分类号:X826 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2019)10-0167-04
0 引言
湿地是与森林、海洋并称全球三大生态系统。作为价值最高的生态系统,湿地被称为“地球之肾”。湿地只占地球表面的6%,却为地球上20%的已知物种提供了生存环境。早在20世纪40年代,生态系统的概念与理论就被提出,而在之后的八十多年间,通过,Tansley、Holdren、Ehrlich、张嘉宾、Turner等人的努力[1,2],其含义更加丰富。多学科融合以及多技术的运用,极大改善了我国湿地资源开发利用存在着面积日渐萎缩,受污染日益加剧,人为破坏湿地自然生态环境,管理体制混乱,保护投入不足等问题。
从国内湿地价值评估的发展来看,湿地价值研究正处于酝酿和突破阶段。目前,国内湿地价值评估大多借鉴国外。虽然这些方法和概念属于国际前沿,但缺少中国国情的结合。而对于滇池周边湿地生态系统服务价值的评价,更是稀少。但实际上,滇池对于云南昆明经济和社会的影响巨大,定量的用数据评估,可以更具体直观的体现滇池周边湿地的价值。从而引起社会的重视,达到可持续发展,协调经济与生态的关系。
文章围绕昆明市西华湿地进行生态系统最终服务价值进行评估研究,从而为湿地生态系统的重建和恢复以及湿地资源的可持续利用和保护提供科学依据。
1 研究地与研究方法
1.1 研究地
西华湿地公园是一个乔、灌、草立体结构的湿地森林公园。它位于滇池西岸,高海公路以东,北接滇池西岸富善湿地,南联滇池西岸观音山湿地。总面积约781亩,有生态湿地281亩,其生态林种植滇朴、银杏、石楠、桂花、樱花、黄连木、中山杉、水杉、香樟、广玉兰等乔木类植物千余株;湿地有芦苇、风车草、香蒲等水生植物25万株;同时,西华湿地3100米范围内的防浪堤的拆除将滇池水体与湿地相连接,为陆地到水體过渡的生态湿地和湖滨景观的恢复和形成奠定基础。
1.2 数据来源及处理
本研究以西华湿地公园作为研究区域,对西华湿地公园生态系统服务最终价值进行评估。所需相关数据主要来源于地理空间数据云2016年9月Landsat 8 OLI,西山区滇池生态带建“四退三还一护”工作指挥部,昆明市西山区水务局,文献资料以及西华湿地公园游客问卷调查等。
对于数据的处理,首先,编写了一套针对到西华湿地公园的游客问卷来估算西华湿地的休闲娱乐价值。本次调查问卷在西华湿地公园对游客进行调查,原计划发放100份问卷,但是由于发放问卷的时间在2017年12月份,正赶上昆明市大降温,只发放问卷39份,回收有效问卷35份。根据得到的35份有效问卷进行统计,将统计的内容:游客计划在西华湿地公园停留的时间,本次出游的人数,游客到湿地公园的距离,游客到西华湿地公园的人均交通费用以及游客在湿地公园的花费进行分析处理,算出到西华湿地公园的人均旅行费用支出。
其次,经过遥感影像数据处理后,最后得出的评估结果:西华湿地公园土地利用分类的总体精度为95.68%,Kappa系数为0.9036,能满足本研究的需要。通过对遥感影像解译,得到西华湿地公园土地利用分类图,如图2所示。从遥感数据上看,西华湿地公园面积为约52.08hm2,该湿地公园土地分为绿地、水域和建设用地3类,各类土地利用的比例如图3所示。从数据上看,西华湿地公园绿地面积最多,有44.35hm2,水域面积依次,建设用地面积最少,仅占0.80hm2,可以看出,该湿地公园最大程度上保留了原有的自然环境。
2 西华湿地公园生态系统服务最终价值评价
2.1 西华湿地公园的生态系统服务体系指标
本研究围绕云南省湿地生态系统的结构,生态过程和经济指标的特点状况,参照近几年来国内湿地生态系统服务功能价值评价评估的研究结果和云南省湿地生态系统服务功能价值的三级指标体系[3];结合西华湿地生态系统结构功能特征和所在区域社会经济特征,同时在考虑西华湿地生态系统的不同尺度受益者及生态系统服务复杂性、多样性的基础上,把西华湿地公园生态系统服务共分为供给服务、调节服務及文化服务三个服务的功能类型,建立西华湿地生态系统最终服务评估指标体系,如表1。
2.2 昆明西华湿地公园生态系统服务
2.2.1 供给服务
湿地生态系统的供给服务功能主要为提供食物、原材料和水资源等。如各类水产品、农产品、林产品和林副产品,还有湿地的芦苇以及各类用水量。
2.2.2 调节服务
湿地生态系统的调节服务功能主要有水分调蓄功能、生物栖息地、土壤保持功能、降解污染物功能、水质净化功能和空气净化功能等。
2.2.3 文化服务
湿地生态系统文化服务功能主要为包括文化多样性、美学价值、生态旅游价值和休闲娱乐价值等。
2.3 西华湿地公园生态系统最终服务价值评估
2.3.1 供给服务价值
①原材料生产价值。
西华湿地公园内有281亩的生态湿地,约500余亩的生态林,种植着1225株的乔木,生长着25万多丛水生植物。但由于西华湿地是一个湿地生态公园,供给服务价值会偏小,而且根据实地调查分析,确定西华湿地公园的原材料生产价值可以忽略不计。
②水资源供给价值。
西华湿地公园位于滇池西岸,与滇池水相连通,为人们的生活生产提供大量的水资源。根据吕磊等[4]对滇池湿地生态系统服务价值的估算,滇池湿地单位面积水资源供给价值为2814.06元/hm2,由于西华湿地公园面积为52.07hm2,西华湿地的水资源供给价值V1为1.465×105元。
2.3.2 调节服务价值
①水分调蓄功能的价值。
西华湿地生态功能区的面积为781亩(5.21×105m2),河岸湿地蓄水深度按1.1m计算[5],则河岸湿地水分调节量为5.731×105万m3;生态系统调节水量的价值根据水库工程蓄水成本来计算,按照《中国水利年鉴》平均的水库库容造价(2.17元/m3)[6],可以得出西华湿地生态功能区水分调蓄功能价值V2为12.436×105元。
②生物栖息地的价值。
西华湿地不但栖息着无数珍贵的野生动物,同时越来越多的候鸟来此过冬,特别是红嘴鸥。西华湿地生物栖息地功能的估算采用美国经济生态学家Robert Costanza[3]的全球湿地生态系统中单位面积上的湿地功能和自然资本价值来推算,湿地的避难所价值为304美元/hm2,以2017年美元对人民币汇率6.3179计算,折合人民币1920.6416元/hm2;再由西华湿地面积781亩(52.07hm2),可推算西华湿地的生物栖息地价值V3为8.1×105元。
③土壤保持的价值。
西华湿地土壤保持功能是湿地生态系统通过下渗、吸收等作用来降低地表径流和雨水对土壤表面的冲刷,土地侵蚀造成的土壤肥力丧失和生态系统破坏能被有效的扼制。据许联芳等[7]对湿地生态系统土壤保持量的研究,得知湿地生态系统的单位面积土壤保持量935.86t/hm2,西华湿地公园面积为781亩(52.07hm2),则其土壤保持量为4.873×104t。据资料表明昆明市土壤中N的含量为1.96g/kg,P的含量为1.33g/kg,K的含量为12.71g/kg。2016年磷酸二铵和氯化钾肥料的市场价格分别2950元/t、3650元/t[8],其中磷酸二铵中N、P的含量分别为14%和15.01%,氯化钾中K的含量为50%;则可以计算出N、P、K的市场价格分别为0.413元/kg、0.443元/kg、1.325元/kg。本研究用N、P、K元素的价值作为土壤保持的价值,可以得到西华湿地的土壤保持价值V4为8.888×105元。
④降解污染物价值。
西华湿地属于湖滨湿地,湿地面积为781亩(52.07hm2)。湿地生态系统的降解污染物价值有两部,担由于西华湿地公园没用排放污水量的数据统计,也结合实地调查的情况,西华湿地生态系统水质净化价值忽略,则西华湿地降解污染物价值就为污染物去除价值。根据陈臻等对湿地森林净化空气价值研究,可知单位面积湿地森林净化空气的价值为2037.88元/hm2。据西华湿地公园土地利用分类分析,知道西华湿地的绿地面积为443501.2143m2(44.35hm2)。可以得到西华湿地降解污染物价值V5为0.904×105元。
2.3.3 文化服务价值
湿地具有自然观光、旅游、娱乐等美学方面的功能,西华湿地的休闲娱乐价值评估,本文选择用旅行费用法。以消费者的需求函数为基础来进行分析和研究来估算娱乐的生态系统或者地域的价值。把人们在西华湿地生态系统中的消费作为文化服务功能的休闲娱乐价值。根据问卷调查,统计游客在西华湿地内旅游过程中所发生的全部时间和费用。得出到西华湿地公园的游客约250人/周,以一年52周来计算,每年到西华湿地公园的游客约1.3×104人。由已知数据可计算出西华湿地公园的休闲娱乐价值V6为18.226×105元
2.4 生态系统最终服务价值
本研究综合运用市场价值法,影子工程法,成果参照法,生态价值法,避免成本法和旅行费用法评估西华湿地生态系统最终服务总价值。可得西华湿地生态系统提供的最终服务总价值为500.19万元。其中供给服务价值为14.65万元,占总价值的2.93%;调节服务价值为303.28万元,占总价值的60.63%,是3大类生态系统最终服务价值最高的;文化服务价值为182.26万元,占总价值的36.44%。西华湿地公园生态系统提供的7项服务价值详如表2和图4所示。对评价的7项生态系统最终服务按价值排序,依次为休闲娱乐价值>水分调蓄功能价值>土壤保持价值>生物栖息地价值>水资源供给价值>降解污染物價值>原材料生产价值。西华湿地总面积52.07hm2(包括绿地、水域、建设用地),则西华湿地单位面积生态系统服务价值为9.61×104元/hm2。
3 小结
评估结果用直观的数据说明西华湿地公园为受益者提供巨大的不可见价值,揭示了保护西华湿地的重要性。揭示了提升管理者、附近居民和游客对西华湿地生态系统环境保护意识的必要性,同时也为制定生态补偿标准提供了依据。
在对西华湿地评估研究的7项生态系统服务价值中,水分调蓄功能价值和休闲娱乐价值占总价值的61.30%, 从单项指标看,休闲娱乐价值为182.26万元,占总价值的36.44%,这与昆明时旅游局大力开发湿地旅游资源相关;而水分调蓄功能价值仅次于休闲娱乐服务价值,占总价值的24.86%,体现了西华湿地蓄洪减灾的重要作用。
因此,在以后西华湿地的开发过程中,要充分协调经济利益与西华湿地生态系统最终服务之间的权衡关系,做出绿色的决策。明确西华湿地生态系统服务的价值,才能促使各级决策者在决策的过程中更多地考虑西华湿地生态系统服务功能价值,促进社会经济可持续发展。随着新的数据采方法的应用,湿地服务生态功能价值的进一步研究,将能更科学的揭示保护湿地的重要性,为湿地的可持续性发展,生态资源转换为经济效能提供更现实的意义。
参考文献:
[1]Study of Critical Environmental Problems[R]. Man's Impact on the Global Environment.Cambridge: The MIT Press, 1970.
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