納帕海濕地生態系統功能與服務價值評估研究

和建萍，劉立濤

(1．迪慶州環境監測站，云南 香格里拉 674400;2．中國科學院研究生院，北京 100049)

生態系統服務功能是指生態系統與生態過程所形成及維持的人類賴以生存的自然環境條件與效用，它不僅包括各類生態系統為人類所提供的食物、醫藥及其他工農生產的原料，更重要的是支撐與維持了地球的生命支持系統［1－2］。濕地作為地球上具有多功能的獨特生態系統［3］，近年來，其重要性已經得到社會各界的廣泛認可，國內外相繼開展了許多關于濕地生態系統服務功能價值研究［4－7］。

國際濕地科學研究的最新進展和發展趨勢主要集中在:濕地保護與管理，形成、發育與演化，古環境重建，生態過程與動態，生物多樣性保護，溫室氣體排放、溫室效應和全球環境變化，濕地退化機制、退化濕地恢復與重建等方面［8］。

國內學者針對盤錦地區濕地［9］、洞庭湖濕地［10］、烏梁素海濕地［11］、白洋淀濕地［12］、圍填海的濱海濕地［13］、黃河三角洲濕地［14］等低海拔濕地生態系統服務功能開展了較多的研究，但是，對海拔位于3500m以上的高寒地區的濕地，特別是城市地區濕地的生態系統服務功能價值研究還比較少見［15］。鑒于此，本文選擇我國具有獨特代表性的低緯度高海拔季節性高原沼澤濕地——納帕海濕地為研究對象，在對納帕海濕地概況及退化動因進行解析的基礎上，系統介紹了納帕海濕地生態系統服務功能，定量評價了1981～2001年納帕海濕地生態系統服務價值的變化情況，并提出現階段保護納帕海濕地的相關措施，以期為保護納帕海濕地生態系統，實現其可持續發展提供科學依據。

1 研究區概況

納帕海是國際重要濕地、云南省省級自然保護區，也是世界上海拔最高的在構造—巖溶作用下形成的季節性淡水湖泊之一，藏語稱為“納帕措”，意為“森林邊的湖”。納帕海地處滇西北橫斷山脈中段，香格里拉縣城西北部8km處，位于東經99°37'～99°40'，北緯 27°49'～27°55'。納帕海湖盆南北長10km，東西寬 2.3～2.4km，總面積約為2400hm2，積水面積660km2，湖面面積31.25km2。年平均降水量828mm，徑流量390mm，年平均產水量2.5×108m3。納帕海補水來源主要是納赤河、龍潭河、奶子河、達拉河等河流，其次是雪山融水、季節性森林山泉及降水，出水全靠山腳下的9個落水洞，將徑流吸入西山腹，流向湯滿、吉仁河兩處吐出，匯入金沙江。納帕海東、西、北三面為海拔3800～4449m的高山環抱，平均海拔3260m，南部與大中甸盆地相連，周邊分布著大大小小14個自然村社，共493戶，總人口2956人，主要從事農牧業生產，耕地面積543.8km2，牲畜養殖26頭/戶，種類養殖比例依次為牦牛25.8%、黃牛25.1%、豬23.5%、犏牛8.9%、綿羊11.3%、馬5.3%。

納帕海是低緯度高海拔季節性高原沼澤濕地，為我國濕地的獨特類型。一方面它調節著冰雪融水、地表徑流和河流水量，對長江下游水位和水量均衡有著重要作用;另一方面它調節局部氣候，兼有水體和陸地雙重特征，為黑頸鶴、黑鸛等許多珍稀瀕危物種提供棲息繁衍地，孕育了豐富的生物多樣性。因而，納帕海于1984年被列為省級自然保護區，2004年國際《濕地公約》秘書處又批準納帕海濕地為國際重要濕地。

2 納帕海濕地退化動因解析

2.1 人為干擾

排水墾殖造田、過牧超載等人類活動的強烈干預對納帕海濕地發展產生顯著影響，40a間湖面積減少了90%，高原特有水生植物消失或減少，草場資源與牲畜放牧關系嚴重失調，超載132.5%，土壤養分衰減下降，濕地嚴重退化［16］。與此同時，退化濕地土壤碳氮養分變化的研究結果表明納帕海濕地沼澤土壤碳氮值較高;人為干擾下的納帕海濕地土壤空間結構上土壤有機質0～20cm表層與20～40cm表層相差4倍，隨著人為干擾加強、沼澤化過程減弱而降低［17］。此外，旅游活動對納帕海濕地草甸表層土壤的干擾作用極為顯著;旅游干擾下湖濱草甸濕地土壤水文調蓄功能退化［18］。人為干擾加速了納帕海濕地退化演替進程，濕地植物群落結構與多樣性特征的變化是對人為不同干擾類型與強度的響應［19］。

表1 納帕海濕地退化動因分類

2.2 自然因素

近16000a以來納帕海硅藻組合的分布情況和部分已有的數據資料揭示:16000a以來，納帕海的古環境經歷了氣候冷濕，水體較深—氣候偏干，水體變淺—短暫冷濕波動，水位回升—繼續變干，水位回落—濕度增大，水位不斷上升—氣候再度逐漸轉干至現代氣候，湖水近于干涸的演化過程［20］。根據沉積環境、總有機碳、氫指數、有機碳同位素、磁化率和粒度等替代性指標以及和陸地、深海氣候記錄的對比，殷勇等發現湖面變化和氣候有關。低湖面和頻繁的湖面波動，與氣候的暖偏干/涼偏濕交替有關。全新世湖盆的萎縮與持續的暖偏干氣候有關。這種冷濕—暖干氣候與滇西北特殊的地形地貌造成大氣環流的獨特性有關［21］。根據湖面漲落、總碳和有機碳同位素的指代意義以及和北半球氣候變化的對比，可以確定納帕海湖面波動與區域氣候變化密切相關。凡是出現湖灣、湖沼或濱湖環境即水位下降的時段，對應大氣溫度升高;凡是出現湖泊近岸、濱外淺湖、半深湖—深湖環境即水位明顯升高的時段，對應大氣溫度下降。因此，湖面升高常伴隨有效濕度增加、氣溫下降，湖面降低常出現氣候偏干、大氣溫度增加［22］。此外，從降水量、蒸發能力、周百年高山冰雪融水以及地下水資源的季節性變化特點來看，納帕海濕地草甸水文特征中草甸水位的周期性變化顯著，水文周期對納帕海濕地的草甸土壤有機質影響顯著［23］。

3 納帕海濕地生態系統功能及服務價值評估

3.1 納帕海濕地生態系統功能

根據中國生態服務價值當量因子表，生態服務被劃分為氣體調節、氣候調節、水源涵養、土壤形成與保護、廢物處理、生物多樣性維持、食物生產、原材料生產、休閑娛樂共9類［24］。中國濕地生態系統功能主要體現在廢物處理、氣候調節和水源涵養三個方面，單位面積生態服務價值依次為16086.6、15130.9和 13715.2元/hm2。此外，娛樂文化、生物多樣性保護、氣體調節及土壤形成與保護功能也較為重要，單位面積生態服務價值分別為4910.9、2212.2、1592.7和1513.1元/hm2。食物生產與原材料供應功能不屬于濕地生態系統功能的主要方面，單位面積生態系統服務價值較低，分別為265.5和61.9元/hm2(表2)。

表2 中國濕地生態系統單位面積生態服務價值當量及價值表

3.1.1 納帕海濕地廢物處理功能

納帕海濕地長期以來充當香格里拉縣城的納污缸、凈化器。納帕海補水來源主要是流經香格里拉縣城的納赤河、龍潭河、奶子河、達拉河等，香格里拉縣城的城市生活污水、工業廢水、醫療廢水都經過這些河流排入納帕海，納帕海承納了香格里拉縣城的所有污水、廢水。此外，居住在納帕海周圍近3000戶居民的生活、生產廢水及畜禽糞水等也直接排入了納帕海及其支流之中。

由于濕地近地面空氣濕度大，可以阻留大氣中的粉塵，故此，納帕海濕地還是吸納空氣粉塵的重要場所，起到凈化空氣的作用。據迪慶州環境監測站統計，2004年1月至2004年12月香格里拉城區環境空氣質量周報共計52期，其中只有5周的空氣質量狀況為良 (達II類標準)，其余均為優;而2005年上半年的空氣質量周報中就有5周的空氣質量狀況為良。經分析發現主要污染物為可吸入顆粒物 (即PM10)，主要原因為2005年的氣候呈反常現象，自入春以來氣候一直干旱，使納帕海濕地積水面積急劇縮小，濕地草甸及近地面大氣含濕度減小，降低了對粉塵的阻留能力。大面積的濕地和保持較大面積的濕地積水面，有利于凈化空氣，保持環境空氣質量的清潔。上述情況說明，氣候因素或人為干擾導致的納帕海濕地面積和積水面積退化，均會對香格里拉城區的環境空氣質量狀況產生負面影響。

3.1.2 納帕海濕地水資源供應功能

濕地常常作為居民生活用水、工業生產用水和農業灌溉用水的水源。納帕海周邊有14個自然村共493戶2956口人，主要以從事農牧業為主，主要灌溉用水水源和生活用水水源都來源于納帕海。其次，納帕海濕地同時也是淺水水井水源，過去香格里拉居民生活用水主要以井水為主，目前有些居民和農戶用水依然以地下水為主，納帕海濕地以其水源功能補充地下畜水系統，保持其水循環。第三，納帕海濕地還是湯滿河、吉仁河水源，為湯滿河二級電站、吉仁河電站兩電力工業提供水源。

3.1.3 納帕海濕地水源涵養功能

納帕海濕地是長江上游地區主要的水源涵養地之一，在雨季，過量的水分如洪水，被儲存在土壤(泥炭地)中或以地表水的形式 (湖泊、沼澤等)保存著，從而減少長江下游的洪水量。這些被儲存或被保存的水分在短則數天，長達數月的時間內緩慢排出，并在流動的過程中蒸發或滲為地下水。由于濕地的調節作用，夏季可減少洪峰值，并使汛期延遲數天，具有顯著的洪水控制和水量調節功能，對金沙江的水土保持具有重要意義。

3.1.4 納帕海濕地生物多樣性保護功能

納帕海是生物多樣性十分突出的物種基因庫，在該自然保護區內，由于特殊的氣候、地貌和地質以及歷史等因素，為植物的發展、分化提供了良好、特殊的條件，形成了當地植物的高度分化和獨有的特色。該地區被公認為是物種保存中心和形成中心，現已成為世界上生物多樣性保護的重要熱點之一。在碧塔海和納帕海兩個自然保護區內，就有野生種子植物141科、568屬、2275種和獸類、鳥類、兩棲爬行類、魚類等脊椎動物27目、65科、280種。保護區內現有國家I級保護珍稀鳥類6種，國家II級保護鳥類十多種:主要有黑頸鶴、黑顴等;保護區內現有保護植物主要有:云南紅豆杉、云南榧樹、油吊麥云杉等幾十種;納帕海水生植被以水蔥群落、香蒲群落、鴨子草群落等為主。納帕海是黑頸鶴的主要越冬地，這里水草豐富，食物充足，遠離村莊，人為干擾小，是鶴群理想的覓食地和夜宿地。納帕海良好的自然生態環境，為生物多樣性的保護創造了良好的自然條件。

3.1.5 納帕海濕地娛樂文化功能

納帕海自然保護區具有多種多樣的濕地景觀和生物物種，其因空氣新鮮，環境優美，景觀獨特，草原廣闊，棲息著許多觀賞價值極高的水生動植物，為人們提供垂釣、騎馬、觀鳥、賞花等多種機會，是極好的旅游資源，成為人們旅游的最佳目的地之一。

3.2 納帕海濕地生態系統服務價值評估

1981年中國科學院考察隊對橫斷山滇西北地區考察時，報道納帕海湖面積水面積60000hm2，沼澤面積28200 hm2。2001年田昆等對納帕海自然保護區進行科學考察時發現沼澤面積僅有2400hm2，雨季也僅3125hm2，面積減少到近1/10［25］。據此，我們采用納帕海沼澤面積作為納帕海濕地面積，在謝高地等研究的基礎上，測算20a來納帕海濕地生態系統服務價值的變化情況。生態服務價值的計算公式如下:

Pi為單位濕地第i種生態系統功能的生態服務價值;S為濕地沼澤面積;V為濕地生態系統服務價值總量。1981～2001年納帕海濕地生態系統服務價值變化情況如表3所示。

表3 1981～2001年納帕海濕地生態系統服務價值變化(百萬元)

20a來，納帕海濕地生態系統服務價值總量下降了91.5%。1981年，納帕海濕地生態系統服務價值總量為15.64億元。其中，廢物處理功能服務價值最大為4.54億元，其次為氣候調節功能4.27億元，水源涵養功能第三3.87億元，原材料供給功能價值最低為170萬元。2001年，納帕海濕地生態系統服務價值總量降低至1.33億元，比1981年減少了14.32億元。其中，下降幅度最大的為廢物處理價值29%，其次為氣候調節27.3%，水源涵養第三24.7%，原材料下降幅度最小0.1%。

4 結論與啟示

納帕海濕地嚴重退化，生態系統服務價值大幅度減少的現狀，應當引起社會各界的高度重視。應強化對納帕海濕地退化的科學認識，適度控制旅游規模;嚴格執法，不斷完善濕地保護體制機制;科學管理，引導濕地資源的合理利用，并最終實現納帕海濕地生態系統的可持續發展。基于此，本文提出三項保護措施。

(1)加強認識，適度控制旅游規模。強化對納帕海濕地退化的科學認識，適度控制旅游規模。一方面，進一步加強濕地的科普宣傳教育。通過廣播、電視、培訓班等各種形式，對本地居民和外來游客進行濕地生態系統重要性的宣傳，教育并培養人們保護和正確利用濕地資源的意識和行為。1997年以來，伴隨著旅游業的大力發展，納帕海附近居民的經濟收入迅速增加，人們逐漸意識到保護納帕海的自然環境，就是維護自己的經濟利益，因此自覺加入到保護納帕海自然環境的隊伍當中。另一方面，科學測度納帕海濕地的最大旅游容量，適度控制旅游規模，減少游客對濕地生態系統的外在壓力。

(2)嚴格執法，不斷完善濕地保護體制機制。《中華人民共和國自然保護區條例》和《云南省人民政府關于加強濕地保護的決定》為濕地保護提供了法律保障，但是由于其針對性不強，因此在可操作性上存在一定的不足。鑒于此，在嚴格遵守上述法律、法規的基礎上，建議制定并實施《云南納帕海自然保護區管理條例》，建立一套完善的保護納帕海濕地生態系統的監督管理體系，把納帕海濕地生態系統的保護工作落到實處。

(3)科學管理，引導濕地資源的合理利用。應當從以下兩個方面入手:首先水利和環保部門應該對湖泊水位與水質進行實時監測，針對湖泊濕季洪水淹沒大片草甸，干季濕地面積大幅度縮小問題展開綜合治理工作;動態掌握濕地環境質量變化，制定并實施嚴格的污染物排污標準，堅決杜絕生活與生產垃圾、廢水直排現象。其次，同時開展納帕海的保護與恢復工作。針對排水墾殖造田和過牧超載等人為干擾，政府引導廣大牧民采取定點圈牧、輪牧方式，合理放牧，在原來自然放牧的基礎上，適當建立人工草場，緩解草場過度放牧的壓力;政府應當繼續采取退耕退牧還林還草，恢復與重建植被等措施，延緩暴雨徑流與泥沙淤積，減少進入濕地的泥沙淤積量。此外，規范景區管理，對納帕海生態旅游景區核心區不合理建筑物進行拆除，禁止在景區周圍建立現代化餐飲、住宿等旅游接待設施，對納帕海面山已遭破壞的山體進行生態恢復。根據環境容量嚴格控制旅游人數，發展生態旅游。

［1］ Daily G C ed．Nature’s Service:Societal Dependence on Natural Ecosystems［M］．Washington DC:Island Press，1997．

［2］歐陽志云，王如松．生態系統服務功能于可持續發展，社會－經濟－自然復合生態系統可持續發展研究［M］．北京:中國環境科學出版社，1999．

［3］河池．生態服務功能研究 ［M］．北京:氣象出版社，2002:67－87．

［4］ Costanza，R．，R．dArge，et al．The value of the world＇s ecosystem services and natural capital［J］．Nature ，1997，387(6630):253－260．

［5］國家林業局．中國濕地保護行動計劃［M］．北京:中國林業出版社，2000．

［6］歐陽志云，王效科，苗鴻．中國陸地生態系統服務功能及其生態經濟價值的初步研究［J］．生態學報，1999，19(5):607－613．

［7］李文華，歐陽志云，趙景柱．生態系統服務功能研究［M］．北京:氣象出版社，2002．

［8］楊永興．國際濕地科學研究的主要特點、進展與展望 ［J］．地理科學進展，2002，21(2):111－120．

［9］辛琨，肖篤寧．盤錦地區濕地生態系統服務功能價值估［J］．生態學報，2002，22(8):1345－1348．

［10］莊大昌．洞庭湖濕地生態系統服務功能價值評估 ［J］．經濟地理，2004，24(3):391－394．

［11］段曉男，王效科，歐陽志云．烏梁素海濕地生態系統服務功能及價值評估［J］．資源科學，2005，27(2):110－115．

［12］張素珍，王金斗，李貴寶．安新縣白洋淀濕地生態系統服務功能評價［J］．中國水土保持，2006，(7):12－15．

［13］王靜，徐敏，張益民，等．圍填海的濱海濕地生態服務功能價值損失的評估——以海門市濱海新區圍填海為例 ［J］．南京師大學報，2009，32(4):134－138．

［14］韓美，張曉慧．黃河三角洲濕地主導生態服務功能價值估算［J］．中國人口·資源與環境，2009，19(6):37－43．

［15］張天華，陳利頂，普布丹巴，等．西藏拉薩拉魯濕地生態系統服務功能價值估算［J］．生態學報，2005，25(12):3176－3180．

［16］田昆，莫劍鋒，陸梅，等．人為活動干擾對納帕海濕地環境影響的研究［J］．長江流域資源與環境，2004，13(3):292－295．

［17］田昆，常鳳來，陸梅，等．人為活動對云南納帕海濕地土壤碳氮變化的影響 ［J］．土壤學報，2004，41(5):681－686．

［18］張昆，田昆，呂憲國，等．旅游干擾對納帕海湖濱草甸濕地土壤水文調蓄功能的影響［J］．水科學進展，2009，20(6):800－805．

［19］肖德榮，田昆，袁華，等．滇西北高原典型退化濕地納帕海植物群落景觀多樣性 ［J］．生態學雜志，2007，26(8):1171－1176．

［20］劉占紅，謝曼平，方念喬，等．云南中甸納帕海16000年以來硅藻植物群的演化及其古環境意義 ［J］．地質科技情報，2004，23(3):35－46．

［21］殷勇，方念喬，盛靜芬，等．云南中甸納帕海湖泊記錄指示的57ka環境演化 ［J］．海洋地質與第四紀地質，2002，22(4):99－106．

［22］殷勇，方念喬．云南中甸納帕海57000年來湖泊氣候記錄及與海洋記錄的對比 ［J］．地學前緣，2002，9(1)．

［23］張昆，田昆，莫劍鋒，等．水文周期對納帕海高原濕地草甸土壤碳素的影響［J］．湖泊科學，2007，19(6):705－709．

［24］謝高地，魯春霞，冷允法，等．青藏高原生態資產的價值評估 ［J］．自然資源學報，2003，18(2):189－196．

［25］田昆，陸梅，陸鳳來，等．云南納帕海巖溶濕地生態環境變化及驅動機制［J］．湖泊科學，2004，16(1):35－42．