程海流域生態系統服務功能價值評估

趙 潤，董云仙，譚志衛

（云南省環境科學研究院，云南省高原湖泊流域污染過程與管理重點實驗室，云南 昆明 650034）

程海流域生態系統服務功能價值評估

趙 潤，董云仙，譚志衛

（云南省環境科學研究院，云南省高原湖泊流域污染過程與管理重點實驗室，云南 昆明 650034）

以程海流域為研究對象，依據已有研究經驗利用市場價值法、替代花費法、碳稅法和造林成本法、成果參照法對程海流域生態系統服務功能價值進行評估。結果表明，程海流域總的生態系統服務功能價值為39.26億元／a，其中，涵養水源價值最高，占總服務價值的 32.0%，第二位是凈化水體價值（占28%），第三位是調節氣候價值 （占 16%），第四位是社會文化功能價值 （占 13%），其次分別是：生物資源價值、科教旅游價值、生物棲息地價值和提供水資源價值。

流域；生態系統；服務功能；價值評估；程海

1 引言

程海湖盆地地處青藏高原與云貴高原的銜接部位，云南省麗江市永勝縣中部，世界自然遺產“三江并流”金沙江中段，地理坐標為東經100° 38′～100°41′，北緯26°27′～26°38′，距麗江市古城區約102km，距永勝縣城約45km。程海大約形成于新生代第三紀中期 （距今1200萬年以前），是喜馬拉雅期造山運動形成斷裂地塹，中陷低凹之處聚水成湖。原來曾經是一個外流湖，湖水通過程河 （又名斯納河）向南余千米流入金沙江。大約1690年前后，程海湖水位突然下降，成為內陸湖泊。程 海流 域面積 318.3km2，其 中陸 地 面 積242.2km2，水面積 75.1km2。湖南北長 19.15km，東西最大寬度5.2km，平均寬度4.3km，湖岸線長45.1km，蓄水量19.8億m3，平均水深25.7m，最大水深35.1m。程海是云南九大高原湖泊中第四大高原淡水湖泊，是世界上三大螺旋藻養殖基地之一，是云南省特色生物產業發展基地。程海流域蘊含豐富的淡水資源、生物資源、生物多樣性資源，為當地居民提供賴以生存的自然資源和經濟來源，也為當地的特有物種提供賴以生存的棲息地。

2 程海流域生態服務功能價值評估方法選擇

2.1 市場價值法

市場價值法能夠較為直觀和準確地依據商品具有的經濟價值來計算出生態系統服務功能中具有商品屬性的或者能夠轉換為具有市場價格的潛在商品價值。

程海流域的水資源，生物資源大多具有能夠轉換的商品屬性或是能夠獲得直接的經濟收入 （如漁業、畜牧業、養殖業等），因此可以利用市場價值法進行價值評估。

2.2 替代花費法

替代花費法利用替代工程的建造費用來計算現有生態系統服務功能的某項價值，用一種轉換的角度替代和評估現有的抽象生態服務功能。程海的涵養水源能力可以借助這種方法，利用假設建造的水庫價格來估算程海的涵養水源價值。

2.3 碳稅法和造林成本法

碳稅法是國際上較為流行的生態系統服務功能價值評估方法之一，根據光合作用方程，利用程海流域干物質生產量來換算濕地植物固定 CO2和釋放O2的量。根據國際對CO2排放收費標準以及我國造林成本價格，得以將生態指標換算成經濟指標，得出固定CO2的經濟價值；再利用我國現有工業氧氣價格計算出釋放氧氣價值。

2.4 成果參照法

成果參照法是在數據龐大復雜難以獲得，或是需要巨大人力財力的情況下利用前人對某些區域或地區的研究成果，利用間接的經濟評價方法來計算生態系統的服務功能價值，成本低且能夠得到近似的結果。程海流域的文化研究價值，生物的棲息地價值和社會文化功能價值可以通過全球和國內濕地湖泊的相關成果參照進行價值評估。

3 程海流域生態服務功能評估體系建立

國內對湖泊生態系統服務功能的價值研究還處于探索階段，因各地區經濟發展水平的不同，資源豐富程度和社會需求的不同，在服務功能的價值評估上會有較大出入。湖泊生態系統功能具有特殊的復雜性，其各要素之間又存在著相互制約、相互作用的特點。在價值評估的原則上應系統性代表整個湖泊生態系統，避免重復計算，選取指標應具有功能代表性，并且選取可量化和操作的經濟價值指標。

根據湖泊生態系統服務功能價值評估的特點，結合國內外的研究成果和發展方向，將程海湖生態服務功能價值評估方法概括為表1。

4 指標優選與量化

4.1 供水資源價值

程海屬于大型湖泊，蘊藏豐富的水資源。水作為一種特殊的生態資源支撐著整個地球生命系統，不僅提供了維持人類生活生產活動的基礎產品，同時也維持著自然生態系統結構。程海湖的淡水資源起到補充和調節合川徑流和地下水量的作用，也為程海湖流域人類的生活提供基礎保障。程海湖水資源豐富，肩負著當地生產、生活和農業灌溉的供水使命。水質的好壞直接影響到周邊地區居民的生活穩定和經濟發展。水資源價值的評估在市場經濟里可以借助水資源的市場價格進行估算，此種估算方法雖然不能完全體現出水資源在整個生態系統中的完全價值，但一定程度上可以代表在市場經濟中人類對水資源的直接需求產生的價值，即利用市場價值法來評估程海湖流域的供水資源價值。

即：程海湖水資源價值 ＝水資源費 ×供水量

農田灌溉耗水量、農村生活耗水量、螺旋藻養殖及農產品加工耗水量、提水量共同構成了程海湖流域年度人類活動耗水量，為2537.4萬 m3。根據云南省現行水資源價格標準 0.1元／m3計算出程海湖流域水資源供水價值為0.0254億元。

4.2 生物資源價值

4.2.1 浮游生物資源

程海湖浮游植物的平均年生物量產量為5220kg。

式中：m為生物調查平均生物量 （kg／km2）；P／B為主要餌料生物現存量與生物量之比；a為餌料利用率；E為餌料系數。

程 海湖 蓄 水 量 19.8億 m3，程海湖面積75.1km2。

m＝69.51kg／km2，P／B＝50，a＝20%，E ＝30

F＝23.17kg／km2，折合漁產潛力1.74t／a。程海銀魚量占優，按市場魚類價格估算結果的平均值50元／kg，扣除由于藻類過度繁殖所造成的水質環境和生態系統質量價值損耗，治理藻類污染所造成的環境保護投入，折半計算程海湖浮游植物資源價值，計算得到程海湖浮游植物資源價值為4.35萬元／a。

4.2.2 大型水生植物資源

湖泊生態系統中，水生植物具有凈化水質、提供棲息地、提供餌料等多重功能。為避免重復計算，本節僅計算作為魚類的餌料的經濟價值，用折算的方式先折算成人工飼料，一般折算系數為0.033。程海湖年平均大型水草類植物生產量為306.01t（2010年 《程海湖生態系統研究》調查結果），折合人工飼料10.10 t／a。按照飼料的平均市場價格20元／kg計算，大型水草類植物資源價值為20.2萬元／a。

然而程海湖流域 2010年水生植被資源量與1992年同期相比相當于 1992年的 6.6%，1992年程海湖大型水草類植物生產量為4636.52t，資源價值可達到306.06萬元／a。

4.2.3 漁業資源價值

程海湖內魚類組成較多且無物種輻射分化，魚類資源豐富。由于該類產品已經參加了市場交換，可以按照市場價格予以評價。根據 1988—2012年程海出售漁業產品收入得出漁業資源價值量及其變化趨勢，見圖1。

由于人口增多和人們生活水平的提高，對程海漁業資源的需求更加強烈，同期，程海漁業資源價值也呈現出上升趨勢，特別是進入21世紀以來，上升趨勢更加明顯，到2012年，已經達到0.25億元／a。

4.2.4 螺旋藻資源價值

作為以螺旋藻養殖業為支柱產業之一的程海流域，程海流域有多家螺旋藻養殖企業，年生產力達750t干藻粉，形成了世界上最大的螺旋藻養殖基地之一。據扣除勞動生產成本后的保守估計，按螺旋藻干藻粉的市場價格 54元／kg計算，螺旋藻的資源價值為0.35億元／a。

4.2.5 種植業產品價值

程海流域第一產業以種植業為主，發展了甘蔗、生姜、大蒜等地方優勢作物，還種植烤煙、柑橘、龍眼等。根據1988—2012年程海流域出售種植業產品收入，得出程海流域種植業產品價值見圖2。

4.2.6 畜牧業產品價值

程海流域畜牧業的發展主要集中在興義、河口、興仁、海腰和季官等村委會，尤其以黑山羊的養殖較多。全湖區黑山羊存欄 23280只，大牲畜24668頭（匹、只），成為穩定農村經濟收入的一項重要產業。1988—2012年出售牧業產品如圖 3所示，可估算出程海流域畜牧業產品價值呈增長趨勢，在2012年達到0.32億元／a。

4.2.7 森林木材價值

程海流域森林木材價值可根據每年出售的林業產品收入進行估算，如圖4所示。

程海流域森林木材價值在 1997年曾經達到0.011億元／a，而后經歷一個波動過程，2000年下降至最低谷，進入21世紀呈現上升趨勢，到2012年增長到0.015億元／a。

4.3 科教旅游價值

程海湖濕地景色秀麗、空氣清新、生物多樣豐富，是開展濕地科研和旅游休閑娛樂的好去處。程海是封閉型高原湖泊，水化學類型特殊，科學研究價值高；中國永勝邊屯文化博覽園—白云山文化景觀區—金蘭生態旅游示范村—洱莨療養中心—小陽堡鄉村俱樂部—海北休閑農莊—海東有機農產品示范基地—螺旋藻產業園區的程海休閑景觀環線逐漸形成，流域文化資源豐富。全球單位面積濕地生態系統的文化研究價值和我國單位面積濕地生態系統的文化研究價值兩者的平均值可以作為估算程海流域文化研究價值的近似值，通過成果參照法來評估程海湖流域的社會文化價值。

根據Costanza等 （1997）對于濕地的研究成果，全球濕地生態系統科教旅游的功能價值為 861美元／（hm2·a），（匯率按照1美元 ＝8.28元計算，下同）折合人民幣約為7129.08元／（hm2· a），中國單位面積生態系統的平均科研價值的平均值為382元／（hm2·a）。以其二者的平均值作為程海湖科考旅游的單位價值，折合人民幣約為3755.54元／（hm2·a）。程海湖流域總面積約為31830hm2，計算出程海湖的科教旅游價值為 1.195億元／a。

4.4 調節氣候價值

程海這一大型湖泊生態系統，發揮著金沙江干熱河谷地區的程海流域調節氣候的功能。調節氣候的價值主要是指濕地固定和釋放 O2，減少溫室氣體排放，降溫增濕。湖泊生態系統可以通過光合作用與外界交換 CO2和 O2，從而得以同化空氣使大氣中的 CO2、O2含量保持相對穩定。

光合作用的化學方程式為：

根據光合作用的化學方程式不難看出：植物每生產1g干物質需要吸收CO21.6296g，折合成純碳0.4447g，釋放1.1914gO2。

程海湖流域位于亞熱帶北部常綠闊葉林，目前，現有林地面積 1571hm2，灌木林地 4410hm2。植被的平均凈生產量取值 14.5t／（hm2·a）［2］，由此可估算出植被凈生物量為130.09萬 t／a。固定CO2211.99萬t，折 合 純 碳 31.78萬 t，釋 放O2154.99萬 t。以國際碳稅的平均值 583元／t作為碳稅標準，計算出程海流域植被固定 CO2價值為1.85億元／a。以我國目前工業氧的現價 400元／t作為單位價值，計算出程海流域植被釋放 O2價值為6.20億元／a。

4.5 生物棲息地價值

生物棲息地為多種生物生存繁衍提供棲息地和天然避難所，對維持生物多樣十分重要。根據文獻記錄和野外調查，程海共記錄有魚類 24種，隸屬于6目12科24屬。目前程海仍然生存有土著魚類10種，分別為杞麓鯉 （Cyprinus（C.）carpio chilia）、鯽魚 （Carassius auratus）、程海白魚 （Anabarelius liui chenghaiensis）、程海紅鮊 （Erythroculter mongolicus elongatus）、中華倒刺鲃 （Spinibarbus sinensis）、寬鰭（Zacco platypus）、圓吻（Distoechodon tumirostris）、泥鰍 （Misgurnus anguillicaudatus）、南方大口鲇 （Silurus soldatovi meridionalis）和黃鱔 （Monopterus albus）。其中程海白魚和程海紅鲌目前成為程海的珍貴經濟魚類，價格不菲。根據云南省環境科學研究院 2009—2010年全湖普查結果，在程海湖邊共觀察記錄到水鳥 35種，分屬7目11科，占云南省水鳥物種總數 （117種）的29.9%。程海共有冬候鳥26種；旅鳥 4種；留鳥3種；夏侯鳥 2種。優勢種為骨頂雞 （Fulica atra）；常見的物種有 13種：鳳頭（Podiceps cristatus）、赤頸鴨 （Anas penelope）、赤膀鴨 （Anas strepera）、紅 嘴 鷗 （Larus ridibundus）、小（Podiceps ruficollis）、白鷺 （Egretta garzetta）、綠翅鴨 （Anas crecca）、綠頭鴨 （Anas platyrhynchos）、赤嘴潛鴨 （Netta rufina）、紅頭潛鴨 （Aythya ferina）、白眼 潛 鴨 （Aythya nyroca）、鳳 頭 麥 雞（Vanellus vanellus）、金眶鸻 （Charadrius dubius）。根據 Costanza等對全球濕地的研究成果：全球濕地的生物避難所單位平均價值為 304美元／hm2，折合人民幣約為2517.12元／（hm2·a），程海湖流域總面積約為31830hm2，則程海湖生物多樣性價值為0.8億元。

4.6 凈化水體價值

湖泊有一定的自凈能力，能夠去除多種排入水體的污染物，目前尚沒有較為完善和成熟的價值評估方法，此處程海流域降解污染功能采用Costanza等的研究成果，即全球濕地生態系統的降解污染功能的平均單位面積價值為 4177美元／（hm2·a），折合人民幣34585.56元／（hm2·a），程海湖流域面積 31830hm2，計算出程海湖流域凈化水體價值為11億元。

4.7 涵養水源價值

程海湖歷史蓄水量19.8億 m3，根據莊大昌等的研究，建造單位蓄水庫容成本為 0.67元／m3，用工程替代法計算程海涵養水源價值為19.8億 m3×0.67元／（m3·a）＝13.3億元／a。由于無仙人河飲 水 補給，程海湖 體 儲水 量 從 2004年 的19.3574億m3減少到2009年的18.7457億m3，程海湖涵養水源的價值從 2004年的 13億元減少到12.59億元。

4.8 社會文化功能價值

根據 Costanza等對世界濕地生態系統平均社會文化價值的評估，湖泊價值 8495美元／（hm2· a），折合人民幣 70338.6元／（hm2·a），程海湖面積 7510hm2，估算出程海湖的社會文化價值＝70338.6×7510＝5.28億元／a。

5 程海流域生態系統服務功能價值結果分析

由以上各項結果統計可以得到程海流域總的生態系統服務功能價值為39.26億元／a。其中，生態系統服務功能價值占第一位的是涵養水源價值（占總服務價值的32.0%），第二位是凈化水體價值（占 28%），第 三 位是 調 節氣 候 價 值 （占16%），第四位是社會文化功能價值 （占13%），以下分別是：生物資源價值占6%，科教旅游價值3%，生物棲息地價值占 2%，提供水資源價值占0.06%。

以2012年為基準年計算程海流域生態系統服務價值，年價值達到39.26億元，是同期流域內經濟總收入的14倍。顯示出程海流域生態系統以隱性價值占主要地位，其潛在價值不可小覷，這是大自然賦予人類的寶貴資源。如以單位面積折算，程海流域單位面積生態系統服務功能為1249.6萬元／（km2·a），高出已有研究的艾比湖、白洋淀、烏梁素海、洪澤湖等。

生態系統服務功能價值評估體現了生態系統在市場當中被低估的服務功能價值，當市場在生態系統服務功能價值評估中失靈時，能夠給資源的管理者提供不能體現的生態系統經濟價值。程海流域具有豐富的生態系統服務價值，僅僅以市場價格來推動和進行經濟決策不具有可持續發展的長遠性，生態環境、生態系統具有的潛在經濟價值往往遠遠超出其可見的市場價值。怎樣去保護生態系統具有的巨大潛在價值引人深思。在市場經濟為中心的中國經濟體制下，以犧牲生態環境為代價的經濟發展模式漸漸式微，怎樣有效減緩其價值的降低進程需要當地民眾、管理人員和主要決策者提高環境意識，更需要前瞻性的保護理念。

程海流域具有個體的特殊性，也具有十分明顯的生態脆弱性。由于程海流域人口還將進行最后的擴張，隨著人們生活水平的提高，對食物的需求是環境變化的主要驅動因子。農業還要大力發展，生境破壞、水消耗和農業污染的速度還將增加，這些會給生態系統帶來越來越巨大的威脅。這些可能引起空前的生態系統簡單化和功能退化，這些變化在發展中國家將更加嚴重，程海也面臨同樣的問題。對當地的環境管理需因地制宜，在此基礎上制定合理的法律法規來保障生態環境不遭受嚴重的破壞。民眾及管理者，決策的利益相關者之間需要充分溝通，只有在大眾的支持下才能制定出真正有利于減緩生態系統破壞以及促進生態系統修復的措施。

［1］Costanza R，D Arge R，DE Groot R，et al.The value of the world’s ecosystem services and natural capital［J］.Nature，1997，387（15）：253－260.

［2］方精云，劉國華.我國森林植被的生物量和凈生產量 ［J］.生態學報，1996，16（5）：497－508.

［3］張覺民.黑龍江系漁業資源［M］.哈爾濱：黑龍江人民出版社，1986.

Evaluation of the Value of the Ecological Services Function of the Chenghai Lake Basin

ZHAO Run，DONG Yun－xian，TAN Zhi－wei
（Yunnan Institute of Environmental Science，Yunnan Key Laboratory of Pollution Process and Management of Plateau Lake－watershed，Kunming Yunnan 650034 China）

The value of the ecological services function of the Chenghai Lake basin was evaluated using market value method，replacement cost method，carbon tax method，reforestation cost method，and benefit transfer method. The results showed that the total value of the ecological services function of the Chenghai lake basin is 3.926 billion per year.The water conservation services value took the first place accounting for 32.0%of the total value.The second high is the value of the water purification（28%）.The climate－regulation value（16%）took the third place.The social and cultural value is the fourth high with 13%of the total value，follow by the biological resources value，education and tourism value，habitat value，and water supply value.

the Chenghai lake basin；ecosystem；services；evaluation

X52

A

1673－9655（2014）04－0019－05

2014－03－03

趙潤，女，碩士研究生，主要從事環境經濟及環境管理研究。