七里海湿地生态服务功能价值评估

侯思琰，徐鹤，刘德文

（海河水利委员会水资源保护科研所，天津 300170）

1 国内外研究现状

生态系统服务功能价值的研究工作在国外开展已有近40 a的历史。1970年，Ehrlich在《Man’s Impact on the Global Environmemt》一 中，采用了“Service”这一表述，提出了自然生态系统对人类的“环境服务”功能，并在论述生物多样性丧失的影响时，首次使用了“生态系统服务功能”一词。1991年，国际科学联合会环境问题科学委员会（SCOPE）在一次专家研讨会议中讨论了生态系统服务功能与生物多样性之间的关系以及不同生态系统的服务功能经济价值的评价方法。上世纪90年代，R.Costanza对生态系统服务价值进行了研究，评估了全球主要类型的生态系统服务功能价值，并将全球生态系统服务划分为大气调节、气候调节、干扰调节、水调节等17类。

上世纪末，何池全评价了吉林省几个主要湿地自然保护区的生态经济价值，同时期李金昌对生态价值相关理论及其量化方法进行了研究并编著了《生态价值论》。到了2000年，严承高等则建立了湿地生物多样性价值的评价指标，并且提出了评价方法。崔丽娟在2004年对鄱阳湖湿地生态系统服务功能做了用途、属性和生态功能三方面的价值评估。张素珍等在对白洋淀湿地生态系统服务功能价值评估研究中，从资源功能、生态环境功能、人文功能三方面进行了价值评估。王伟等在对三垟湿地的研究中，将湿地生态系统服务功能归为自然资产价值与人文价值两大部分。段晓男等将湿地生态系统服务功能分为产品生产功能和生命支持系统功能两大类，对乌梁素海进行了案例研究。

2 研究区域概况

七里海地处天津市宁河区境内的西南部，于1992年成为古海岸与湿地国家级自然保护区，作为典型的潟湖湿地和天津最大的天然湿地，具备牡蛎礁、贝壳堤等独具特色的地质遗迹景观。该湿地有国家一级重点保护动物东方白鹳、白尾海雕、遗鸥以及国家二级重点保护鸟类21种，同时湿地植物资源比较丰富，基本具有我国北部地区植物的各种常见种类，高等植物共有44科114属165种，其中绝大多数为草本植物，最典型的种类是芦苇。

3 生态价值体系及估算方法

3.1 生态价值体系建立

结合湿地生态系统特征、结构和生态过程的特点，将湿地生态系统服务功能划分成供给功能、生态功能、人文功能三大类，在此基础上又细分为供给服务功能、水质净化功能、大气调节功能、气候调节功能、调蓄洪水功能、栖息地功能、文化教育功能。

从价值的使用角度，可以将湿地生态价值简单分为直接使用价值、间接使用价值和非使用价值。直接使用价值为供给服务价值；间接使用价值是指生态系统所带来的非商品性的生态服务功能价值，包括水质净化、大气调节、气候调节、调蓄洪水、提供栖息地等功能所体现的价值；非使用价值主要为文化教育价值。湿地生态服务价值划分，详见表1。

表1 湿地生态服务功能价值评价方法

3.2 生态价值估算方法

对于不同的价值类型，分别采用不同类型的估算方法。其中，直接使用价值主要采用市场价值法进行评估，间接使用价值主要采用影子工程法、生产成本法、成果参照法等进行评估，非使用价值可采用成果参照法进行评估。

3.2.1 直接使用价值

直接使用价值来源于生态系统生产功能的产品，这些产品大多存在交换市场并有相应的交换价格，可以用市场价值法评估。

3.2.2 水质净化价值

目前一般采用影子工程法来计算湿地水质净化服务价值，即以污水处理厂处理相同数量污水的成本来替代。

3.2.3 大气调节价值

大气调节功能主要表现为湿地植物对CO2固定和O2释放，该项价值采用替代市场价值法和生产成本法来估算。固定CO2价值的计算使用碳税率法，碳税即各国制定的对温室气体排放的税收，尤其是对CO2的排放税收。释放O2的价值采用生产成本法即工业制氧的生产成本来估算。

3.2.4 气候调节价值

气候调节价值主要表现为水汽蒸发和植被蒸腾调节气候的价值，该项服务功能价值采用影子工程法来估算，即实现同等效果所需加湿器运转消耗的电费来估算。

3.2.5 调蓄洪水价值

洪水调节功能与水库相似，因此湿地的洪水调蓄价值用影子工程法来估算，即通过估算修建同等调蓄能力的水库所需的费用，来衡量湿地生态系统的洪水调蓄价值。

3.2.6 栖息地价值

栖息地价值通过成果参照法来衡量。

3.2.7 文化教育价值

由于直接的科研项目所投资的资金和科研人员从事湿地生态系统研究活动的资本投入及时间，不足以反映湿地生态系统的文化、科研及教育价值，所以本研究采用国际通行的Costanza的计算结果即世界湿地单位面积的文化价值来计算湿地生态系统的文化教育价值。

4 七里海湿地生态服务价值评价

4.1 直接使用价值

4.1.1 水产品价值

七里海湿地水产品年产量为7 530 t，产值高达1.28×108元。因此，七里海湿地生态系统的水产品价值为1.28×108元。

4.1.2 芦苇价值

七里海湿地芦苇面积为53.7 km2。根据调查，芦苇的单位面积生物量为1.25 kg/m2，市场价格约为500元/t。因此，七里海湿地生态系统的芦苇产出价值为53.7 km2×1.25 kg/m2×500元/t≈0.34×108元。

4.1.3 盐田价值

盐田的市场价值约为300元/t。七里海湿地没有盐田，因此其生态系统的盐田价值为0。

4.2 间接使用价值

4.2.1 水质净化价值

七里海湿地的水质净化功能主要是通过沼泽湿地和湖泊湿地对污染物质的净化来实现的。七里海湖泊湿地、沼泽湿地面积分别为21.0、53.7 km2。根据Robert Costanze的研究成果，沼泽湿地、湖泊湿地在水质净化、废弃物处理方面的价值分别为2 414 260、967 740元/km2。因此，七里海湿地水质净 化 价 值 为21.0 km2×967 740元/km2+53.7 km2×2 414 260元/km2=1.50×108元。

4.2.2 大气调节价值

（1）固碳。①湿地植物固碳：湿地主要通过植物进行光合作用来固定空气中的CO2。根据光合作用方程，植物每生产1 kg干物质，能固定1.63 kgCO2。七里海湿地芦苇年总产量为6.71×104t，则七里海湿地植物年固碳量为10.94×104t。②湿地土壤固碳：湖泊湿地固碳速率采用我国东部平原地区湖泊湿地固碳速率56.67 gC/（m2/a），沼泽固碳速率取41.21 gC/（m2/a）。七里海湖泊湿地、沼泽湿地面积分别为21.0、53.7 km2，所以其土壤年固碳量为0.34×104t。综合植物固碳量与湿地土壤固碳量可以知道，七里海湿地生态系统年固碳量为11.28×104t，取CO2造林成本为1.32元/kg，因此七里海湿地固碳价值为11.28×104t×1.32元/kg=1.49×108元。

（2）释氧。根据光合作用方程式，植物每生产1 kg干物质，能释放氧气1.2 kg。七里海湿地芦苇年总产量为6.71×104t，则湿地植物年释放氧气量为8.05×104t。释放O2价值采用生产成本法计算，工业制氧价格约为400元/t，因此七里海湿地生态系统释氧价值为8.05×104t×400元/t=0.32×108元。

七里海湿地生态系统的大气调节总价值为固碳价值+释氧价值=1.49×108元+0.32×108元=1.81×108元。

4.2.3 气候调节价值

通过植物生物量、蒸腾系数及水面蒸发量，测算出湿地生态系统中水汽蒸发和植被蒸腾量，再结合研究区客观情况辅以一定修正指标，得到湿地调节气候的价值。利用以下数学计算模型进行计算：

式中：V表示湿地调节气候生态服务的价值（元）；A为校正系数，等于研究区与地带性林区干燥度指数的比值，取3；Pi表示单位体积水汽调节气候的价值（元/m3），取0.13元/m3；WE表示湿地年水汽蒸发量（mm）；WT表示湿地芦苇水汽蒸腾量（mm）；QM表示七里海湿地芦苇年总产量（t），为6.71×104t；TA表示芦苇的平均蒸腾系数，为372。

七里海湿地生态系统的气候调节总价值为：3×0.13×（1.925+6.71×0.372）×107元=0.17×108元。

4.2.4 调蓄洪水价值

国内建设l m3库容投入成本约为0.80元。七里海苇区为临时蓄滞洪区，面积46 km2，滞洪水位3.5 m（黄海高程），滞洪量1.12亿m3。因此，七里海湿地洪水调蓄价值为0.9×108元。

4.2.5 栖息地价值

在七里海湿地中，动物栖息地以河流湿地、湖泊湿地和沼泽湿地为主，其中河流湿地面积6.24 km2、湖泊湿地面积为21.0 km2、沼泽湿地面积为53.7 km2，三者总面积为80.9 km2。参照肖笃宁的研究成果，湿地提供野生动物栖息地功能的单位面积价值为150 000元/km2。因此，七里海湿地生态系统的栖息地价值总值为80.9 km2×150 000元/km2=0.12×108元。

4.3 非使用价值

据陈仲新和张新时等对我国生态系统效益价值的估算，我国湿地生态系统的文化教育价值为38 200元/km2，全球湿地生态系统的文化教育价值为86 100美元/km2，这里根据基准年物价水平换算取值389780元/km2。七里海湿地生态系统面积为80.9 km2，因此其文化教育价值为80.9 km2×389 780元/km2=0.32×108元。

5 结果分析

七里海湿地生态系统服务功能价值评价结果，详见表2。根据评价结果，七里海湿地生态系统服务功能总价值为6.44亿元，其中直接使用价值为1.62亿元，占总价值的25.16%；间接使用价值为4.5亿元，占总价值的69.88%。目前，七里海湿地生态系统提供的主要服务功能是水质净化、固碳和水产品价值，三者价值占到了总价值的66.31%。对所评价的湿地生态系统服务功能按其价值量大小排序，依次为水质净化＞固碳＞提供水产品＞洪水调蓄＞提供芦苇产品＞释氧=文化教育价值＞气候调节＞提供栖息地。

表2 七里海湿地生态系统服务功能价值汇总