摘" 要:徐州市作为淮海经济区核心城市,近年来随城市化进程加快湿地生态正遭受威胁。该研究以徐州市湿地作为研究对象,参照千年生态系统评估分类和湿地生态系统服务规范,基于市场价值法、替代成本法等评估方法选取淡水产品、水资源供给、气候调节等10项指标建立评估体系。结果表明徐州市湿地生态系统服务价值总量为9.42×1010元,其中气候调节价值量最大为5.7×1010元,占价值总量的60.47%。评估结果以直观数字揭示了湿地在徐州市城市社会经济发展中的生态作用,为湿地生态调查提供数据支撑。
关键词:湿地;服务价值;徐州市;评估方法;评估体系
中图分类号:X171.1" " " 文献标志码:A" " " " " "文章编号:2095-2945(2024)35-0121-04
Abstract: As the core city of Huaihai Economic Zone, Xuzhou City is under threat in recent years with the acceleration of urbanization. The study takes wetlands in Xuzhou City as the research object, refers to the Millennium Ecosystem Assessment Classification and Wetland Ecosystem Service Specifications, and selects 10 indicators such as freshwater products, water resources supply, and climate regulation based on evaluation methods such as market value method and substitution cost method to establish an evaluation system. The results show that the total value of wetland ecosystem services in Xuzhou City is 9.42×1010 yuan RMB, of which the maximum value of climate regulation is 5.7×1010 yuan RMB, accounting for 60.47% of the total value. The assessment results reveal the ecological role of wetlands in the social and economic development of Xuzhou City with intuitive figures, and provide data support for wetland ecological surveys.
Keywords: wetland; service value; Xuzhou City; evaluation method; evaluation system
湿地作为全球三大生态系统之一,具有调节气候、涵养水源等生态调节功能[1],被誉为“地球之肾”。生态系统服务价值是用来衡量人们直接或间接从生态系统中获得的利益[2]。千年生态系统评估(MA)对生态系统服务价值进行分类,根据生态系统为人类所提供的不同服务类型将其分为供给服务、调节服务、文化服务和支持服务四大类[3-4]。研究表明,2015年湿地生态系统生态服务价值量最大,为28.08万亿元,占31个省市区陆地生态系统总值的42.4%[5]。
徐州作为淮海经济区核心城市,随着基建与城市化进程不断加快,湿地资源正遭受威胁,主要表现为城市湿地水资源污染[6-7]和湿地过度开发利用。湿地面积的减少将直接导致湿地生态系统功能的退化,扰乱地区的生态稳定性。因此,如何在城市经济快速发展的背景下,直观便捷地对湿地生态功能进行量化评估,成为当下亟需解决的问题。湿地生态系统服务价值评估可操作性强,且以货币的形式将湿地的生态价值直观展现,有助于量化保护成本与利用效益[8],对维护湿地生态平衡、保护湿地资源具有重要现实意义。
1" 研究区概况和研究方法
1.1" 研究区概况
徐州市位于江苏省西北部,地理坐标为33°43′~34°58′N,116°22′~118°40′E。下辖5个区、3个县、2个县级市。属暖温带半湿润季风气候,四季分明且光照充足,年日照时数为2 284~2 496 h。全年平均气温14 ℃,年均降水量900 mm,雨热同期,年均湿度72%,无霜期在210 d左右。徐州地形以平原为主,地势西北高东南低,整体海拔在30~50 m。全市地表水资源量52.574亿 m3。全市现有湿地共计79 459.72 hm2,其中河流湿地25 103.63 hm2,湖泊湿地1 565.19 hm2,沼泽湿地2 496.36 hm2,人工湿地50 294.53 hm2[9]。
1.2" 研究方法
湿地可为人类提供多种服务,Brander等[10]认为湿地是生产力很高的生态系统,提供了许多对人类有价值的商品和服务。Wang等[11]认为尽管全球潮汐湿地占全球面积不到0.1%,但可抵消至少0.5%的人为二氧化碳排放,具有极高的固碳价值。Asomani-Boateng[12]指出,城市湿地不仅可有效去除水中污染物净化水质,而且美化城市环境,为居民提供休憩娱乐价值。由此看出湿地可为人类提供多元化服务,而单一的评估方法难以精确评估整体生态系统[13]。因此在选定评估方法时要注意不同方法的适用性以及优缺点,见表1。
2" 计算和分析
20世纪末,由联合国号召并开展的《千年生态系统评估》计划对全球范围内的各类生态系统进行评估,旨在将生态保护整合到社会经济决策中,并将生态系统服务分为支持、供给、调节、文化四类[3]。本文根据江苏省第二次湿地调查结果和徐州市湿地现状,综合兼顾数据的有效性和可获取性,参考《千年生态系统评估》框架(MA)和LY/T 2899—2017《湿地生态系统服务评估规范》的生态系统评估方法,将徐州湿地生态系统服务类型分为供给服务、调节服务、文化服务三大类和淡水产品、水资源供给等共10项评估指标并结合实际选取相应的评估方法与计算公式,见表2。
2.1" 供给服务价值
2.1.1" 淡水产品供给
根据《徐州市统计年鉴(2022)》数据,徐州市2021年淡水产品包括鱼类、虾蟹、贝类和其他水产品,其产量分别为1.27×108、2.08×107、4.36×105、2.38×106 kg。结合全国农产品批发市场价格信息系统数据以及相关文献[19]对价格进行修正,四类水产品价格大约为15.46、75、41.05、15元/kg。根据公式得到淡水产品价值量为3.58×109元。
2.1.2" 水资源供给
根据《2021年徐州市水资源公报》公示数据,2021年全市供水量为3.84×109 m3,其中农业用水3.01×109 m3,工业用水2.83×108 m3,生活用水5.16×108 m3。在《关于徐州市铜山区农村自来水价格调整后的通知》(铜经发〔2021〕3号)文件中规定了农业、工业、生活用水价格分别为2.7、3.26、3.26元/m3。根据公式得到水资源供给价值1.07×1010元。
2.2" 调节服务价值
2.2.1" 气候调节
以市场常见加湿器功率32 W计算,将1 m3水转化为蒸汽耗电量约为125 kW·h;根据徐州市统计年鉴数据,徐州全年蒸发量约为895 mm,查阅相关文献,湿地夏季平均蒸发量约占全年蒸发量的40%[19],则夏季湿地蒸发量为358 mm,徐州湿地全年蒸发损失量2.13×108 m3。根据公式,Vm为1.53×1010元。
徐州水面全年蒸发损失量为2.13×108 m3,根据水汽在100 ℃、1标准大气压下的汽化热为2 260 kJ/kg[20],当水体密度为1 000 kg/m3,则全市湿地蒸发吸热4.81×1014 kJ,根据替代成本法,湿地生态系统所降低的温度由空调降温消耗所替代,空调制冷能效比取3.2[21],根据公式Vt为4.17×1010元
综上,气候调节价值为增加湿地和降低温度所产生的价值量之和,即5.7×1010元。
2.2.2" 水质净化
水质净化主要以去除水中氮、磷为主,单位面积湿地氮去除量为3 980 kg/hm2,去除成本为1.5元/kg;单位面积湿地磷去除量为1 860 kg/hm2,净化成本为2.5元/kg[22]根据公式可得湿地生态系统净化水体的价值为8.44×108元/a。
2.2.3" 调蓄洪水
根据我国水库洪水调蓄功能评价模型,k取0.35[23],根据徐州市水资源公报数据,全市中小型水库蓄水总量为1.31×108 m3,则调蓄洪水量为4.59×107 m3,南四湖和骆马湖共蓄水2.25×109 m3,因此徐州市湖泊、水库供给调蓄洪水2.3×109 m3。而单位库容建造成本为6.11元/m3[21],则湿地生态系统调蓄洪水价值量为1.4×1010元。
2.2.4" 固碳
根据吕铭志[24]的研究,湿地固碳速率取0.07 kgC/(m2·a),M/MC表述二氧化碳中的碳含量,比值为3.6[25],碳价格取瑞典的碳税率150美元/t,按2021年汇率转化为967.65元/t[26]。根据公式可得,湿地二氧化碳总固定量为200 238 tC/a,湿地生态系统固碳价值量1.93×108元/a。
2.2.5" 释氧
根据中华人民共和国卫生部公布数据,工业制氧价格取1 000元/t[27],结合公式湿地二氧化碳总固定量为200 238 tC/a,根据公式可得湿地生态系统价值量为1.44×108元/a。
2.2.6" 生物多样性
单位面积生物多样性维护价值当量参考谢高地等[28]的研究,取7.87×104元/hm2。则徐州湿地生物多样性保护价值为6.25×109元。
2.3" 文化服务价值
2.3.1" 科研教育
根据Costanza[2]对湿地生态系统科研价值的研究,湿地在单位面积产生的科研量861美元/hm2,根据2021年汇率转化为5 484元/hm2,根据公式得出徐州湿地生态系统所产生的科研价值为4.35×108元/a。
2.3.2" 休闲娱乐
考虑到人们出行旅游的实际情况以及各类湿地公园的影响力,选取徐州市4个国家级湿地公园作为指标,其面积共计1 872 hm2,参考李娜[22]对潘安湖湿地公园旅游价值的分析结果,P取593 920.5元/hm2,则休闲旅游价值为1.11×109元/a。
3" 结论
通过本研究,可得2021年徐州市湿地生态系统服务价值总量为9.42×1010元,占2021年全市国民生产总值的11.61%。各项服务价值由高到低依次为气候调节、调蓄洪水、水资源供给、维护生物多样性、淡水产品、休闲娱乐、水质净化、科研教育、固碳、释氧。评估结果以直观数字展示了为受益者带来的效益,揭示了湿地保护的重要性,提高了公众对湿地生态的保护意识,为未来徐州市制定湿地保护策略提供数据参考。
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