环巢湖湿地生态系统服务价值的定量评估

唐恩林

(1.菲律宾永恒大学，菲律宾 马尼拉 1740；2.淮南师范学院 金融与数学学院，安徽 淮南 232038)

湿地生态系统服务功能及其经济价值的定量评价理论与方法，是国内外湿地研究的重要组成部分，也是湿地生态学与经济学的交叉领域。巢湖在生态环境发展中发挥了多种功能，包括净水、防洪、调节气候和美化环境等。具有经济效益、生态效益和社会效益功能，然而湿地的价值往往被低估甚至忽略[1]。对于环巢湖湿地而言，在其开发过程中，生态环境容易遭到破坏，其可持续发展受到威胁，服务功能可能面临丧失的风险。国内关于湿地生态系统服务功能的研究较多，包括环渤海三角洲湿地、辽宁湿地、盘锦湿地、鄱阳湖湿地、洞庭湖湿地、太湖湿地和滇池湿地等[2]。相比之下，环巢湖湿地的生态系统服务功能鲜有讨论和研究。所以本文以环巢湖湿地作为研究对象，初步评估环巢湖湿地的生态系统服务功能价值，为湿地开发和保护提供参考，以便保障湿地和资源的可持续发展。

1 湿地生态系统服务价值的分类及评价方法

1.1 服务价值分类

对于湿地生态系统服务功能的价值分类，如果按照人们从系统中得到的不同类型的经济利益，可将其分成使用价值和非使用价值，且这2种价值还体现经济利益的获得程度和期限的区别。

使用价值又可以分成直接使用价值、间接使用价值、选择价值。直接使用价值反应的是从湿地生态系统中获得的对生产或消费产生直接影响的经济利益，比如原材料、水资源和食物等；间接使用价值是指湿地生态系统提供的对人类生产和消费起到间接的保障作用的价值，比如减少空气污染、维持生态系统循环、气候的调节等；选择价值是指当前没有被直接或者间接的使用，但是这项功能的存在也许在某个时候被人们选择使用从而提供经济利益的价值，比如科研、旅游等。这些功能之所以当前未被及时使用，是基于这3种原因：人们对未来需求的不确定性、生态资源利用的不可逆性及个人偏好的差异性。

非使用价值是基于人们道德观念的一种价值，它可以分为遗传价值和存在价值。遗传价值主要是指生态系统的服务功能具有代际传承性，因此考虑代际间的利益传承和转移，当代人愿意付出的保护和修复成本；存在价值是指从生存权的角度出发来体现湿地生态系统的内在价值，其主要反应的是人们从湿地生态资源中获得的主观满足的效用价值，是人们对湿地生态环境主观的道德评价，且这种评价与潜在及现实的用途无关[3]。

准选择价值介于使用价值和非使用价值之间，它是建立在人们对湿地生态系统的认识越来越深入的基础上，考虑到未来某个时候可能会利用而在当前选择保存的价值[4]。此种价值一般很难引起大家的重视，从图1可以更直观的看到湿地生态系统服务价值的分类。

图1 生态系统服务价值的分类

1.2 服务价值评价方法

在核算湿地生态系统服务价值的过程中，不仅要考虑消费者偏好的影响，还要充分考虑到价值规律的影响。因此，大多数用来评估湿地生态系统服务价值的方法都是基于市场价格机制且以价格为衡量单位的评价。

1.2.1 直接使用价值的评估

直接使用价值是指包括工农业生产原料、食品等生态系统直接提供的产品价值，所以对于直接使用价值的评估，通常可以采用常规市场评价方法中的市场价值法和资产价值法，以及替代市场评价技术中的旅行费用法和享乐价值法来计算[5]，关于直接使用价值的评估方法及其适用范围可通过表1了解。

1.2.2 间接使用价值的评估

由于间接使用价值不同于直接使用价值，它主要针对生态系统中无法商品化的服务功能进行的评估，这些功能主要包括调节气候、净化水质以及维持生物多样性等。对此可以采用碳税法、造林成本法等[7]，具体见表2。

表2 间接使用价值的评估方法

1.2.3 非使用价值的评估

不同于使用价值的现期使用特性，非使用价值主要体现在未来的某个时候，也就是说，虽然当前不知道湿地未来的具体情况，但是依然相信它在未来具有很高的价值。它是针对湿地未来利用方式的主观评价，因此只有使用条件价值法对其进行价值评估[8]，条件价值法是通过直接寻问消费者对生态系统服务的支付意愿或对某项服务损失的接受赔偿意愿，在问卷调查的基础上进行数据的汇总和处理，最终估算出生态系统服务的价值。

2 研究对象和价值评估分析

2.1 研究对象概况

巢湖是长江水系下游湖泊，湖长61.7 km，宽12.47 km，面积约780 km2，拥有181.81 km的湖岸线。作为中国五大淡水湖之一，巢湖是一个天然的永久性淡水湖泊，也是国家的重要湿地，被誉为“皖中明珠”。此外，巢湖还拥有丰富的自然资源：鱼类54种，隶属16科、9目；浮游植物8纲、84属、191种；浮游动物35属、46种；底栖动物55种，水生植物28科、44属、54种。具有维护生物多样性、生态教育、科学研究等重要价值，因此为恢复巢湖的生命活力，需要重塑其生态系统调节功能，改善巢湖综合环境质量，使得修复后的环巢湖生态系统在提供栖息地、净化环境和调节气候等方面具有更高的价值。

2.2 价值评估和分析

从大类来分，环巢湖湿地生态系统服务功能可分为物质生产与供应功能、生态环境调控与维护功能、社会与文化功能。子功能包括物质生产、大气成分调节、防洪调蓄、生物多样性维护、旅游休闲、科研教育等。

2.2.1 物质生产和供应功能

1) 物质生产。巢湖水生动植物种类繁多，但有些资源利用效率不高。例如：蓝绿藻的利用仍处于研究阶段。可以根据水产品的产量和市场价格，采用市场价值法估算水产品的物质生产价值，即

V=∑Yi·Pi，

(1)

式中：V为水产品生产价值；Yi为产品i的产量；Pi是产品i的市场价格。

根据巢湖渔业生产统计数据，其中包括各种鱼虾贝鳝蟹等的产量数据，再结合当前它们的市场价格，依据式(1)可以计算出目前巢湖生态系统物质生产功能价值为34 575万元。

2) 供水。除合肥市外，巢湖是巢湖周边居民的饮用水源。此外，一些工业企业也利用巢湖的水。根据当地工业、居民用水量以及灌溉用水量数据，再根据国家发展和改革委员会、财政部、水利部联合下发的《关于水资源费征收标准有关问题的通知》，用平均水价乘以可供使用的水资源，可推算出巢湖的供水价值为16 680万元。

2.2.2 生态环境调控与维护

1) 大气成分调控。大气成分调控是指湿地生态系统对CO2的固定和对O2的释放，以及生态系统对CH4和N2O的排放。值得注意的是，就促进全球变暖的效应而言，CH4是CO2的20倍，且CH4被认为是仅次于CO2的温室气体。因此，在全面评价大气成分调控价值时，必须同时考虑其正负效应。大气成分调控的价值计算过程如下：

① 计算湿地水生植物的生物量，环巢湖湿地的水生植物非常丰富。

通过实地调查、根据以往研究和参照同类湿地的生物量，环巢湖湿地水生植物的面积和生物量可达27 957 t,具体见表3[9]。

表3 环巢湖湿地水生植物的面积和生物量

② 计算固定CO2量和释放O2量(正效应)。根据植物光合作用方程式，产生1g干物质可以固定1.63g CO2、释放1.20g O2，那么固定CO2量和释放O2量就可以通过湿地中的植物生物量得出，其价值可以通过碳税法、再造林成本法和工业制氧成本的影子价格来估算。

目前，碳税法和再造林成本法是计算植物固碳量的常用方法。碳税法以国际碳税标准为影子价格，而再造林成本法是将建设能吸收等量CO2的森林的费用视为成本。这里以中国造林成本(250元/t)和全球最高碳税税率(139美元/t)的平均值576元/t来计算湿地的固碳价值；O2排放价格以工业生产O2的成本作为影子价格，即按400元/t来估算，计算公式如式(2)，即

V=∑Qi·Pi，

(2)

式中：V是碳固定和O2排放的价值；Qi是湿地植物的干物质质量；Pi是CO2和O2的影子价格。以环巢湖湿地植物的生物量(27 957 t)计算，其固碳、释氧的价值为3 912万元。

③ 温室气体排放量估算(负效应)。研究表明，CH4和N2O的排放均呈规律性，植被型海岸带的排放量比湖泊型海岸带高50倍。然而，目前对环巢湖沿岸植被带温室气体排放的研究尚不多见，本研究以太湖为参照系[10]，CH4和N2O的平均排放通量分别为2.74 mg/(m2·h)和0.19 mg/(m2·h)。此外，巢湖中植被和水生植物的面积为15.67 km2，排放时间一般为4～10月，巢湖沿湖植被带的CH4和N2O的排放量分别为21.64×104kg和1.50×104kg。此外，Pearce等人在OECD中提出，CH4和N2O的排放值为0.693元/kg和18.52元/kg，因此这两种气体的排放造成的经济损失为43万元。

④ 综合。生态系统的正效应价值是3 912万元，负效应价值是43万元，那么正负效应相抵后，湿地对大气环境的调节价值估计为3 869万元。

2) 节水。湖泊、河流和池塘都具有良好的涵养水源功能，巢湖涵养水源的价值可以通过影子工程法来估算。巢湖常年径流的平均深度为318.4 mm，排水面积为13 486 km2，其中直接受巢湖影响的区域为1 968 km2，从而可以得出节水量并通过单位预算法进一步计算其价值。水库容量的单位成本是根据水库建设投资和价格指数计算的，建造1m3水库需要0.67元，依据公式(3)计算出巢湖的节水价值为41 983万元。

V=0.67W，

(3)

式中：V为节水价值；W为节水数量。

3) 防洪。水库和湖泊起到了防洪和蓄水的作用。巢湖的平均水位为8.37 m，水库容量为20.7×108m3。100年一遇的洪水水位为13.36 m，50年一遇的洪水水位为12.75 m，这里水库容量为53.9×108m3，引洪蓄水能力为33.2×108m3。采用影子工程法计算出巢湖的防洪蓄水的价值为222 440万元。

4) 水体净化。湿地被称为地球之肾，通过沉淀、吸收和降解来净化自然生态，产生的具体生态效果如表4所示，陆地湿地生态系统的价值为16 087元/(hm2·a)，则水净化价值为125 012万元。

表4 中国陆地湿地生态系统单位面积生态系统服务价值

5) 生物多样性的维护。巢湖水生野生动物自然保护区成立于2006年,是全国唯一的水生动植物、底栖动物和水禽的水生生物自然保护区。Costanza研究了全球湿地生态系统物种的单位湿地功能和自然资本价值，结果显示其生物多样性维护的价值可达1 915元/(hm2· a)；谢高地等人[11]分析了中国湿地单位面积的生物多样性维护服务价值，结果显示生物多样性维护价值可达2 212元/(hm2·a)。本研究取两个价值的平均值为2 064元/(hm2·a)，估计巢湖的生物多样性维护价值为6 880万元。

2.2.3 文化和社会功能

1) 旅游和休闲。巢湖附近的人文资源和自然资源更吸引游客,根据2021年巢湖附近的旅游资源产值统计，旅游收入为50 629万元，星级农家乐收入共8 938万元，呈现出不断增长的趋势。据测算，在2021年环巢湖湿地的旅游产值为59 567万元。更重要的是旅游能让人们更加幸福，有益于他们的身心健康和提高工作效率，但由于缺乏数据，这方面很难量化，目前还没有考虑在内。

2) 科研和教育。湿地是一种特殊的自然资源，对其进行科学研究具有重要意义。以巢湖湿地为例，它是中国科学院南京地理与湖泊研究所、中国科学院水生生物研究所、中国科学院生态环境研究中心的一个科研平台。此外，巢湖管理局还计划在环巢湖湿地上建设一个生态观测站，用于对水质、水文和生态环境进行相继研究。国内和全球湿地生态系统的平均科研和教育价值分别为382元/(hm2·a)和861元/(hm2·a)，根据Chen和Costanza等[12]人的研究结果，估算出环巢湖湿地的科研教育价值为22 559万元。

2.2.4 生态服务功能价值评估分析

环巢湖湿地的生态系统生态服务功能价值共计49.68亿元，如表5所示。

表5 巢湖湿地不同生态系统服务功能价值

在3种湿地生态系统服务功能中，生态环境调节和维护的价值最高，为40.02亿元，占总服务价值的75.00%；其次，文化和社会功能的价值为8.21亿元，占15.39%；最后，物质生产的价值最少，值为5.12亿元，占9.60%。

通过对服务功能价值和比例的比较，可以得出各子功能的价值顺序，即：防洪减灾>水体净化>旅游休闲>水资源保护>物质生产>科研教育>供水>生物多样性维护>大气成分调控。由此可见，巢湖湿地在防洪减灾、水质净化和涵养方面发挥着重要作用，其中以防洪减灾为主(41.69%)，水质净化占23.43%。因此，环巢湖湿地在控制洪水和减少污染物(如氮或磷)方面具有重要意义，但由于面积小和水生植物的生物量有限，它在调节大气成分方面的作用比较有限(0.73%)。通过碳、氧和氮等元素的运动和转化，它已成为全球大气循环的一部分，碳固定的功能对增加陆地碳汇和缓解全球变暖具有重要意义，而释氧的功能为生命活动奠定了基础。此外，环巢湖湿地生态系统是许多鸟类和鱼类的栖息地和基因库，对维护生物多样性不可或缺。

5 结语

环巢湖湿地生态系统服务功能价值为53.35亿元，其中生态环境调节和维护的价值最高，其次是文化和社会功能的价值，物质生产的价值最低。通过比较各子功能的服务功能价值和比例，可以得出各子功能的价值如下：防洪减灾>水体净化>旅游休闲>水资源保护>物质生产>科研教育>供水>生物多样性维护>大气成分调控。

值得注意的是，随着生态经济的发展，环巢湖湿地的某一些功能由于人类的“改造活动”而得到强化，各种功能的重要性在发生变动。例如，随着环巢湖旅游大道的建成和生态环境的改善，湿地的文化和社会功能凸显出来，而物质生产的功能相对来说被抛在后面，且这种趋势还在继续。此外，巢湖的水体富营养化相当严重且难以治理，导致巢湖的供水功能并未能得到很好的发挥，而且随着水体富营养化的发展，巢湖的生态环境变的非常脆弱，所以在资源开发时应注意当地生态系统的承载能力。总的来说，想要保持区域经济的可持续发展，就必须遵守生态规律，坚持保护优先，在开发当地资源的同时要对湿地进行资本化管理。