張掖黑河濕地自然保護區生態服務功能價值評估

孔東升, 張 灝

1 河西學院, 張掖 734000 2 甘肅農業大學林學院, 蘭州 730070

張掖黑河濕地自然保護區生態服務功能價值評估

孔東升1,*, 張 灝2

1 河西學院, 張掖 734000 2 甘肅農業大學林學院, 蘭州 730070

張掖黑河濕地國家級自然保護區地處內陸干旱區，是西北典型的內陸河流濕地生態系統，具有多種重要的生態服務功能。通過野外調查和實驗室分析，借助市場價值法、碳稅法、影子工程法、生態價值法、旅行費用法等生態服務功能評估方法，對研究區濕地的各項生態功能進行了價值估算。結果表明，黑河濕地自然保護區生態服務功能總價值約為32.89×108元，其中各生態服務功能的價值量依次為：調蓄洪水功能>濕地固碳釋氧功能>旅游休閑功能>提供水源功能>氣候調節功能>物質生產功能>生物棲息地功能>科研教育價值功能>降解污染物功能。直觀的貨幣價值突顯了保護區濕地對區域經濟發展的重要性，同時也為我國濕地生態系統的保護和管理提供科學的理論依據。

生態服務功能; 價值評估; 直接利用價值; 間接利用價值; 黑河濕地自然保護區

濕地獨特而又富有生命力的生態系統[1- 2]具有多重服務功能，潛藏著巨大的效益，包括物質生產、氣候調節、固碳、調洪蓄水、提供水源、降解污染物、生物棲息、教育科研、旅游休閑等主要生態功能[3- 5]。1997年，Costanza[6]等對全球生態系統服務價值的估算約為33×1012美元，是全球GDP的1.8—2倍，其中僅占陸地面積6%的濕地，生態服務價值高達5×1012美元，這一發現使得國內外學者掀起了生態服務價值研究的熱潮。Turner R·Kerry[7]等提出了濕地生態經濟分析的框架，Richard[8]等系統總結了濕地生態系統服務功能的價值評價方法及案例。陳仲新[9]對中國的生態服務總經濟價值估算為7.8×1012元，是國民生產總值的1.73倍，顯示出生態服務功能對社會發展的重大作用。王偉[10]對溫州三垟城市濕地的生態服務功能價值進行深入的分析；趙同謙[11]全面的研究了中國濕地生態系統服務功能及其價值；張曉慧[12]等對黃河三角洲濕地、王鳳珍[13]等對武漢市嚴東湖城郊過渡帶湖泊濕地、謝正宇[14]等對艾比湖濕地自然保護區、張天華[15]對西藏拉薩拉魯等濕地進行了生態服務功能的價值評估，這些研究結果突顯了濕地生態功能的作用和巨大經濟價值。

張掖黑河濕地國家級自然保護區是2010年由國務院批準成立的，屬于典型的干旱半干旱區內陸濕地生態系統，是全球八條候鳥遷徙的中亞—印度通道的重要中轉站，是河西走廊甚至西北地區重要的生態屏障，也是黑河中下游重要的水源涵養地，有著十分重要的生態安全戰略地位。許多文獻[16- 18]對黑河濕地的生態效益開展了定性描述，但以定量的貨幣形式的研究還沒有文獻報道。本文參考國內外濕地生態服務價值研究的理論和方法，通過野外調查和實驗室分析，對其生態服務功能價值進行了全面、定量的貨幣化估算，研究結果將有助于人們更加直觀地認識到黑河濕地保護區的環境效益和生態功能及其對區域經濟發展的重要性，同時也為濕地生態系統的保護和管理提供科學的理論依據。

1 研究區域與研究方法

1.1 研究區域概況

黑河濕地國家級自然保護區位于甘肅河西走廊中部的張掖市中北部，區劃范圍在甘州區、臨澤縣、高臺縣境內，地理坐標為99°17′24″—100°30′15″E,38°56′39″—39°52′30″N,總面積41164.56 hm2，主要包括黑河流域中游干流分布的濕地(圖1)。

按照我國濕地類型劃分標準，該保護區濕地主要包括天然濕地和人工濕地2個大類13個類別[16](表1)。

1.2 研究方法

1.2.1 數據資料來源

濕地類型、面積數據來源于張掖市黑河流域濕地調查；氣象數據由張掖市氣象局提供；計算中引用的各種參數均源于張掖市年鑒、物價局、參考文獻及2012年野外調查及實驗室測定數據。所得數據利用Excel2003軟件進行處理，并對結果進行統計分析。

1.2.2 野外調查及樣品測定

生物量調查和土壤樣品是研究組2012年10月，采用GPS定位，分別在甘州區、臨澤縣和高臺縣的典型濕地選擇3個樣帶、8條樣線，平行樣線之間的距離為200 m，長度1.1 km，樣線每隔100 m布設一個1 m×1 m的草本樣方或10 m×10 m的灌木樣方，開展土壤和植被調查。其中，植被調查地上和地下生物量，地上生物量采用剪草法和割灌法取樣，地下生物量采用土鉆法分層取樣、洗根,草本取根3層(地下0—10、10—20、20—40 cm)，灌木取根5層(地下0—10、10—20、20—40、40—60、60—100 cm),生物量均采用烘干法測試[19]；土壤取樣3層(地下0—10、10—20、20—40 cm)，土壤含水量采用烘干法測試，土壤有機碳采用重鉻酸鉀容量法測試[20]。

土壤碳密度C(kg/m2)的計算公式為[21]：

C=Cd×H×B

(1)

式中，Cd為有機碳含量(g/kg)；H為土壤厚度，取40 cm；B為土壤容重。

圖1 張掖黑河濕地國家級自然保護區規劃圖Fig.1 Heihe wetland national nature reserve layout area of Zhangye

表1 張掖黑河濕地國家級自然保護區濕地類型、面積Table 1 Statistics of wetland types and areas in Heihe wetland national nature reserve of Zhangye

數據來源于2010年張掖市黑河流域濕地管理局

濕地土壤總固碳量(SOC,kg)的計算公式[22]：

(2)

式中,Si是i類濕地土壤類型的分布面積(hm2)。

1.2.3 各生態功能采用的評估方法

針對黑河濕地自然保護區生態服務功能的特點，本研究采用了不同的評價方法對保護區主要的生態服務功能進行綜合的貨幣化評價(表2)。同時，在研究過程中結合保護區客觀情況，對相關公式的參數進行了修正。

表2 研究區濕地生態服務功能的評價方法Table 2 The evaluation method of wetland ecosystem service in study area

(1)市場價值法[12]

(3)

式中,V為物質產品價值；Qi為第i類物質產量；Pi為第i類物質市場價格，n為濕地物質產品類型的數目。

(2)影子工程法

Qt=Vt×t

(4)

式中,Qt代表調蓄洪水的價值；Vt代表濕地調水量；t取5.714元[11]，代表建設1 m3庫容投入的平均成本(參照全國水庫建設投資額計算)。

(3)旅行費用法

即為旅游者費用支出的總和，包括游客在濕地游覽中所支出的交通費、飲食費、門票、住宿費和旅行時間價值等[13]。

(4)碳稅法

(5)

式中,Y為固碳價值量(元)；Wi為總固碳量(t/a)；A為碳稅率(本文采用國際通用的瑞典碳稅率150 ＄/t，即 1242 元/t)[14]；i為不同類型濕地。

(5)生態價值法[23]

k=1 /(1+e-t)

(6)

式中,k為社會發展階段系數；e為自然對數的底；t為T減去3(T為恩格爾系數的倒數；恩格爾系數(En)是指食品消費占個人或家庭總消費的百分比，En>60%為貧困、50%

(6)估算保護區濕地氣候調節功能價值，采用成果參數法

根據王繼國的研究方法[24]，通過植物生物量、蒸騰系數及水面蒸發量，測算出保護區濕地生態系統中水汽蒸發和植被蒸騰的總量，再以Costanza的研究結果為參照，結合研究區的客觀環境條件，對結果數值進行適當的修正，提出以下數學計算模型：

V=A·Pi·(WE+WT)

(7)

式中,V表示黑河濕地保護區氣候調節功能價值；Pi取0.02美元/m3，表示單位體積水汽通過蒸騰作用調節氣候的價值，參照2012年美元兌人民幣1∶6.46的匯率，折合人民幣0.129元/m3；WE表示保護區濕地水汽蒸發量，WT表示保護區濕地植被水汽蒸騰量，WE和WT越大，說明單位體積水汽調節氣候的作用越大，即對區域氣溫和降水作用增強；A取10.6，為校正系數，即研究區域與地帶性林區干旱指數的比值，根據劉巽浩的研究[25]，森林通常分布在干旱指數小于1.5的地方，而研究區的干旱指數為15.87，因此，黑河流域濕地的干旱指數是地帶性林區的10.6倍。

2 結果與分析

2.1 物質生產價值

據研究組調查統計，保護區濕地可作為造紙生產原料的蘆葦(Phragmitesaustralis)面積達2067 hm2，平均產量為73.4 t/hm2，蘆葦年產量為151717.8 t。此外，保護區濕地主要的物質產品還包括：人工養殖魚類和企業生產鹽類。參照公式(3)得出物質生產價值為1.78×108元(表3)。

表3 黑河濕地自然保護區物質生產價值表Table 3 Material production value of Heihe wetland national nature reserve

2.2 氣候調節功能價值

保護區濕地氣候調節功能價值包括研究區水汽蒸發量和濕地植被蒸騰量的總價值。

(1)保護區濕地年水汽蒸發量

研究區濕地水汽蒸發主要集中在河流濕地、湖泊濕地及人工濕地蓄水區的自由水面蒸發量。根據陳文雄的研究[26]，得出保護區黑河流域多年平均水面蒸發能力為1532 mm，由于蒸發器測得的蒸發量要比河流湖泊等實際水體的蒸發量大，必須乘以一個折減系數方能得到天然水體的蒸發量，采用其折減系數0.8，得到保護區水面蒸發能力為1226 mm。據表1統計顯示，保護區內河流濕地、湖泊濕地及人工蓄水區面積為1.74×104hm2，因此，保護區年水汽蒸發量為2.13×108m3。

(2)沼澤濕地植被蒸騰量

沼澤濕地是保護區濕地的主要類型之一，以蘆葦和苔草(Carextristachya)為主要植被類型。調查數據顯示：蘆葦蓋度為70%—100%，苔草蓋度為30%—40%，且散生于淺水處。因此該類型的蒸發量主要以蘆葦的植被蒸騰量為典型。在實測樣方中，選取18個典型的蘆葦、苔草樣方計算生物量(表4)，得出研究區域蘆葦的地上生物量平均為349.38 g /m2，即3.5 t/hm2(干重)，因此，研究區沼澤濕地蘆葦的平均年產量(干重)為3.78×104t。

研究區濕地蘆葦的年生產量與其平均蒸騰系數之積，即為研究區沼澤濕地生態系統年水汽蒸騰量。根據蘇雨潔的研究[27]，按蘆葦的全部生物量計算，其蒸騰系數平均為372，則保護區沼澤濕地的植被蒸騰量為1.41×107m3。

表4 張掖黑河濕地自然保護區蘆葦生物量統計表Table 4 The reed biomass of Heihe wetland national nature reserve

(3)其它濕地類型的水汽蒸發量

在保護區濕地類型中，以河灘、沙地、鹽堿灘為主的其它濕地面積也相當可觀，這部分濕地的水汽蒸發量按無植被覆蓋區的潛水蒸發量來計算。根據王根緒的研究參數[28]得到其蒸發量(表5)。

表5 黑河濕地自然保護區其它類型水汽蒸發量計算表Table 5 Calculated evaporation capacity of others in Heihe wetland national nature reserve

通過濕地的樣方調查、實驗測試及參數推算，得到黑河濕地保護區年水汽蒸發量、沼澤濕地的植被蒸騰量以及其它類型濕地的潛水蒸發量為2.41×108m3，將上述數值代入(7)式中，得到保護區濕地氣候調節功能價值約為3.29×108元。

2.3 調蓄洪水功能價值

保護區濕地調蓄洪水功能價值包括河流濕地、沼澤濕地、湖泊濕地、其它類型濕地調蓄洪水價值以及研究去內水庫蓄水價值之和。評估采用影子工程法進行計算。

(1)河流濕地調洪蓄水價值

河流濕地是保護區流域的主要濕地類型，也是區域的匯水中心，其面積為1.31×104hm2，區內水資源較為豐富，主要接納黑河上游來水。據水文站觀測，黑河鶯落峽2005—2010年平均年徑流量為19.15×108m3(數據來源于張掖市水務局)。根據劉文等人研究[29]，蓄水的平均價值量取0.1元/m3，計算得出保護區河流濕地調洪蓄水價值量約為1.92×108元。

(2)沼澤濕地調洪蓄水價值

沼澤濕地是保護區主要濕地類型之一，面積1.1 ×104hm2，以蘆葦和苔草為主要植被類型，土壤質地以粘土、亞粘土為主，為蓄水提供了良好的環境。根據孟憲民的研究，每1 hm2沼澤濕地能飽和蓄水8100 m3[30]，得出保護區沼澤濕地總蓄水量約為0.89×108m3。濕地生態系統蓄水功能與水庫的作用非常相似，用影子工程法進行計算,將數值代入公式(4)得出：

沼澤濕地調洪蓄水的價值量= 0.89 ×108(m3)×5.714(元/ m3)= 5.09×108(元)

(3)湖泊濕地調洪蓄水價值

保護區湖泊較淺，面積為0.065×104hm2，且大小不一，平均水深1.4 m，保護區湖泊濕地蓄水量約為0.091×104m3。將數值代入公式(4)得到：

湖泊濕地調洪蓄水功能價值=0.091×104(m3)×5.714(元/ m3)= 0.000052×108(元)

(4)其它類型濕地調洪蓄水價值

其它類型的濕地面積為0.72×104hm2，主要包括河灘、鹽堿灘等，由于土壤質地及結構與沼澤濕地不同，其土壤蓄水能力也有很大差異，因此，按照區域實測的平均含水量28.6%進行估算(表6)，地下水位平均埋深為1.97 m，其它類型濕地的蓄水量為0.41×108m3，代入公式(4)得出，其調洪蓄水功能價值為2.34×108元。

表6 黑河濕地國家級自然保護區土壤含水量/%Table 6 The soil moisture content in Heihe wetland nature reserve

2012年研究組實測數據

(5)水庫調洪蓄水價值

黑河濕地自然保護區現有庫容百萬以上的小型水庫有9座，庫容百萬以下的水庫有12座，水庫總蓄水量為2943×104m3，有效庫容為2640×104m3。代入公式(4)得出：

水庫的調洪蓄水價值= 2640×104(m3)×5.714(元)=1.51×108(元)

綜上所述，研究區內濕地調洪蓄水總價值為10.86×108元。

2.4 提供水源功能價值

保護區濕地提供水源的功能價值即：濕地為中游地區提供的農業、工業、生活、生態用水及下游生態分水總量的貨幣價值。其中，黑河中游和下游水資源分配是1999年國務院批復實施“黑河流域綜合治理工程”時提出的黑河干流省際分水方案，農業、工業、生活、生態用水為當地實際用量。根據2010年當地各種用水類型的成本價格，得出其提供水源的價值量(表7)，其中，下游生態分水按農業用水的成本價格0.071元/ m3計算，得出研究區的供水總價值為3.8×108元。

表7 黑河濕地國家級自然保護區濕地提供水源價值表Table 7 Values of water supplies function in Heihe wetland nature reserve

價格數據來源于張掖市物價局和張掖市統計年鑒

2.5 降解污染物功能價值

降解污染物價值是根據當地污水處理廠處理污水的費用來估算。根據張掖市污水處理廠統計，現甘州區每天處理污水3.8×104t，甘州區城市人口為20×104人，則人均的生活污水量為0.19 m3/d。由于流入濕地的未經處理的生活污水和工業污水量難以計數，加之2003年污水處理廠建成以前，研究區內污水均為濕地天然凈化處理，因此，按照當時區域城鎮人口數量來估算向研究區內排放污水的總量。據2003年張掖市年鑒統計，甘州區、臨澤縣和高臺縣的人口總數為79.65×104人，城鎮化水平為30.9%，城鎮人口共計24.6×104人。由此推算，全年生活污水的排放量為1706×104t。同時，2003年工業污水量為1385×104t，則區域全年的污水總量為3091×104t。目前，張掖污水處理廠處理污水的平均成本為0.8元/t，運用替代法將污水處理的花費代替濕地凈化功能的單位價值，則濕地降解污染物功能價值為0.24728×108元。

2.6 生物棲息地功能價值

保護區內基本建設和濕地恢復的國家投資項目經費可作為其生物棲息地功能的基礎價值。根據張掖濕地局提供的資料，統計出自保護區2010年成立以來，區內國家投資的基本建設及濕地生態恢復工程項目資金總額為5360×104元。然而，該值并不能完全代表生物棲息地真正的生態價值，因此需要運用生態價值法對該數值進行修正。

根據張掖市2011年國民經濟和社會發展統計公報，張掖市居民家庭的恩格爾系數為0.32，處于小康階段。自然保護區生態價值也采用該值，代入公式(6)，則得出保護區發展階段系數為0.53。即受人們支付水平限制，當前基本投資額只占生物棲息總價值的53%，因此研究區濕地生物棲息地功能的總價值為1.01×108元。

2.7 濕地固碳釋氧價值

研究濕地的固碳價值主要包括區域內濕地植被的固碳量和土壤固碳量兩部分，采用碳稅法進行計算。根據實際的樣方調查，得出各類型濕地植被固碳量(表8)。

表8 黑河濕地自然保護區不同濕地類型植被生物量及固碳量Table 8 Standing biomass and carbon storage of different wetland types in Heihe national nature reserve

保護區濕地的土壤類型以鹽化沼澤土為主，局部為灰棕荒漠土、鹽化草甸土及灰鈣土等。參照實驗測試分析，得出不同濕地類型的土壤有機碳含量，代入公式(1)，得出不同土壤類型的碳密度(表9)。

表9 黑河濕地自然保護區不同濕地類型土壤有機碳含量(Cd)和土壤碳密度(C)Table 9 Carbon storage of different wetland types in Heihe national nature reserve

經研究區域8條樣線土壤物理特性的測定顯示，土壤容重的變化在0.61—1.82 g/cm3，平均值取1.17 g/cm3，同時參照不同類型土壤的碳密度，代入公式(2)，得到保護區濕地土壤總固碳量(表10)。其中，蓄水區及水產池塘的碳密度參照該類型的固碳速率進行計算[30]。則研究區濕地植被和土壤的固碳總量為596412.44 t，代入碳稅公式(5)得出，黑河濕地自然保護區固碳總價值為7.41×108元。

表10 黑河濕地自然保護區不同濕地類型土壤固碳量Table 10 Carbon storage of different wetland types in Heihe national nature reserve

此外，保護區濕地土壤每年的固碳量需參照不同類型土壤的固碳速率計算[31- 32](表11)。則研究區每年濕地植被和土壤的固碳總量為304664.15 t，代入公式(5)得出，黑河濕地自然保護區每年的固碳總價值為3.78×108元。

保護區濕地的釋氧價值則是通過光合作用公式和保護區植物總生物量估算出釋氧總量，再采用市場價值法進行價值估算。由表8 得出保護區各濕地類型總生物量為614513.3 t/a，總釋氧量為737415.96 t/a。當前工業制氧成本為400元/t，則保護區濕地每年釋氧價值為2.95×108元。

綜上所述，保護區濕地每年固碳釋氧總價值為6.73×108元。

表11 黑河濕地自然保護區不同濕地類型每年土壤固碳量Table 11 Annual carbon storage of different wetland types in Heihe national nature reserve

2.8 教育科研功能價值

對保護區文化科研價值的國家投入即為科研投入的總金額，也可根據科研的實際花費進行估算。張掖濕地保護局自2006年成立以來，黑河濕地保護區的科研總經費為9726.5×104元，則黑河濕地自然保護區的教育科研價值為0.97×108元。

2.9 旅游休閑功能價值

黑河自然自然保護區自2010年正式成立建設以來，已具備生態旅游的條件，而且逐年成為熱點，大部分的觀光旅游線路中都包含濕地保護區的“國家級濕地公園”附加景點，也是張掖市力推的旅游產品，但現階段還沒有收取門票。因此，對該項功能價值的研究，是按照其潛在的旅游價值進行計算。

2011年張掖市全年接待國內外游客350×104人次(據張掖市年鑒統計)。根據市場調查，張掖各景點的門票價格和旅游產品價格，得出實際的人均消費在100—140元之間。取平均值120元/人，則保護區濕地旅游休閑功能的潛在價值為每年4.2×108元。

3 討論

3.1 與全球及中國生態系統服務價值對比分析

參照Costanza、陳仲新、謝高地等人[6,9,33]對生態系統服務功能價值的研究結果，將黑河濕地保護區濕地的功能價值與之做對比分析(表12)。

表12 生態系統服務價值對比Table 12 Ecosystem services value contrast

全球生態系統服務價值數據來源于Costanza《The Value of the Worlds′ Ecosystem Services and Natural Capital》；中國生態系統服務價值和濕地生態系統服務價值分別來源于陳仲新，張新時的《中國生態系統效益的價值》和謝高地《青藏高原生態資產的價值評估》中的相關數據;其中美元兌人民幣的匯率按1997年1∶8.28進行轉換，原價值經過不同年份貼現率計算至2012年

在全球和中國的各種生態系統類型中，對應的濕地單位面積的生態服務功能價值都大于整體生態系統的平均價值。而黑河濕地保護區單位面積的生態功能價值高于我國其它濕地的生態服務價值，這是因為該保護區濕地位于河西走廊的干旱區，具有生態系統的獨特性和功能多樣性。進一步分析認為，是由于黃河三角洲濕地開發時間較長，人為活動對生態系統的干擾較大，使得濕地生態服務功能受到了一定的影響，進而間接減少了生態功能的經濟效益[12]；艾比湖濕地屬極端干旱區的代表性濕地，其生態環境更為脆弱，自然條件與保護區濕地相比也有一定的局限性，間接降低了該濕地生態服務功能的價值[14]；黑河濕地保護區與青海湖濕地的地理位置相近，同屬大陸性氣候，但青海湖高原性更顯著些[34]，兩者皆開發較晚，受人類活動干預較小，進而保存了其較高的生態功能價值；而位于內蒙古額濟納旗境內、地處黑河流域下游的居延海濕地，由于其濕地屬極端干旱區，使得區域內地表水資源貧乏，多風沙天氣，生態環境脆弱，而且多年來黑河中上游水資源的不合理利用，下游人為干擾破壞嚴重，更加劇了下游生態環境的退化[35]，最終導致居延海濕地單位面積生態功能價值較小。

黑河濕地保護區單位面積生態功能價值低于全球濕地的價值，一是該濕地與我國絕大部分濕地一樣，或多或少的受到了一定的開發、破壞和污染等，造成了不同程度功能價值的降低與損失，二是黑河濕地保護區還可能有極大的功能潛力來充分顯示其生態經濟價值[33]。

綜上所述，更加突顯了濕地在全球所有生態系統中的重要位置及黑河濕地保護區在全國的重要作用。

3.2 研究方法探討

研究組通過兩年多時間，對植物生物量、土壤等數據開展了大量實地調查與計算，其中，土壤有機碳含量與趙銳鋒等[20]2012年黑河中游濕地表層土壤有機碳含量的研究結果相符；土壤有機碳密度的結果與張俊華[21]2007年黑河中游流域有機碳分布的研究結果相符。試驗數據為該濕地生態服務功能價值的估算提供了強有力的數據支撐。調蓄洪水是該保護區濕地最重要的生態功能，這與Costanza、陳仲新及謝高地等人的研究結論相一致[6- 7,33]。

由于受估算方法等方面的限制，本文的計算結果雖在一定程度上反映了該濕地各項生態功能的價值，但仍存在不確定性和相應的誤差。如：傳統的樣帶-樣線-樣方調查法、土鉆法及生物量收割法有一定的區域局限性，難以進行較大尺度上的生物量推算；黑河保護區濕地每年提供的本地生態用水和下游生態分水，鑒于沒有統一的生態用水單價，本文按照農業用水價格進行了計算；污染物凈化功能價值的計算，也只是黑河凈化了排入河流的實際數量，與Costanza的研究結論相差較大，至于該濕地凈化污水以及對固體、氣體污染物的降解價值的閾值是多少，也有待進一步計算。同時，在計算單項服務功能價值時只考慮了它的最大價值，忽略了不同服務功能之間的競爭作用。如：當濕地行使提供水源功能時，其固碳釋氧功能、蓄水功能、降解污染物功能勢必被削弱，但研究過程中并沒有將這些因素考慮其中，可能存在重復計算。這些因素都會導致個別價值估算的不準確性。

在未來的研究中，固碳速率可采用數學模型或年紀標記實驗法得出固碳速率[36]，進而精確估算出保護區濕地每年的固碳量。氣候的調節功能價值計算過程中，應從濕地調溫增濕的氣候功能價值來研究可能更為完善。計算機和遙感技術的飛速發展為生態服務功能的研究提供了新思路。濕地生態服務功能價值的研究重點應放在完善和改進評價方法及手段，使得評價的結果具有更高的準確度，進而為濕地的保護、管理及經濟社會的可持續發展提供有利的參考。

4 結論

通過黑河濕地保護區9種生態服務功能的價值評估，得出總價值約為32.89×108元(表13)。其中，調蓄洪水的功能價值最大，占總價值的33.02%；其次為濕地固碳釋氧功能、旅游休閑功能、提供水源功能和氣候調節功能，所占比例分別為20.46%、12.77%、11.55%和10.00%，說明黑河濕地自然保護區的生態功能主要以上述的5項為主。調蓄洪水、提供水源功能是該保護區濕地最重要的生態功能，更突顯出其在西北干旱區發揮著重要的水源涵養和生態屏障的作用；同時該濕地的旅游休閑功能具有巨大的經濟效益。物質生產、生物棲息地及科研教育價值分別占總價值的5.41%、3.07%和2.95%；而降解污染物的功能價值最小，所占比例為0.76%。雖然保護區濕地各項生態服務功能的價值有所差異，但是相互之間是一個統一的整體，彼此之間關系密切。

表13 黑河濕地自然保護區生態系統各項服務功能價值統計表Table 13 Ecosystem services values of Heihe wetland nature reserve

2012年張掖市國民生產總值為291.89×108元，僅占該市總面積1%的黑河濕地自然保護區，無疑為干旱區的張掖市經濟發展提供了基本的物質和環境條件，同時為區域經濟的發展提供了強大的生態功能。因此，在今后的濕地規劃和保護管理中，要充分重視保護區的各項生態功能的保護，同時對有潛力的生態功能進行合理的開發，使得各項功能都發揮最大的經濟、生態和社會效益，從而促進區域經濟和生態環境的可持續發展。

[1] 楊永興. 國際濕地科學研究進展和中國濕地科學研究優先領域與展望. 地球科學進展, 2002, 17(4): 508- 514.

[2] 左平, 宋長春, 欽佩. 從第七屆國際濕地會議看全球濕地研究熱點及進展. 濕地科學, 2005, 3(1): 66- 73.

[3] Daily G C. Nature′s Service: Societal Dependence on Natural Ecosystems. Washington: Island Press, 1997: 110- 121.

[4] Bullock A, Acreman M. The role of wetlands in the hydrological cycle. Hydrology and Earth System Sciences, 2003, 7(3): 358- 389.

[5] Acharya G. Approaches to valuing the hidden hydrological services of wetland ecosystems. Ecological Economics, 2000, 35(1): 63- 72.

[6] Costnaza R, d′Arge R, de Groot R, Farber S, Grasso M, Hannon B, Limburg K, Naeem S, O′neill R V, Paruelo J, Raskin R G, Sutton P, van den Belt M. The value of the worlds′ ecosystem services and natural capital. Nature, 1997, 387(6630): 253- 260.

[7] Turner R K, van den Bergh J C J M, S?derqvist T, Barendegt A, van der Straaten J, Maltby E, van Lerland E C. Ecological-economic analysis of wetlands: scientific integration for management and policy. Ecological Economics, 2000, 35(1): 7- 23.

[8] Woodward R T, Wui Y S. The economic value of wetland services: a meta-analysis. Ecological Economics, 2001, 37(2): 257- 270.

[9] 陳仲新, 張新時. 中國生態系統效益的價值. 科學通報, 2000, 45(1): 17- 22.

[10] 王偉, 陸健健. 三垟濕地生態系統服務功能及其價值. 生態學報, 2005, 25(3): 404- 407.

[11] 趙同謙. 中國陸地生態系統服務功能及其價值評價研究. 北京: 中國科學院生態環境研究中心, 2004.

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

[13] 王鳳珍, 周志翔, 鄭忠明. 城郊過渡帶湖泊濕地生態服務功能價值評估—以武漢市嚴東湖為例. 生態學報, 2011, 31(7): 1946- 1954.

[14] 謝正宇, 李文華, 謝正君, 李新琪. 艾比湖濕地自然保護區生態系統服務功能價值評估. 干旱區地理, 2011, 34(3): 532- 540.

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

[16] 牛赟, 劉賢德, 張宏斌, 孟好軍. 黑河流域中上游濕地生態功能評價. 濕地科學, 2007, 5(3): 215- 220.

[17] 周全民, 牛赟. 張掖黑河濕地自然保護區濕地資源及保護對策. 濕地科學與管理, 2009, 5(1): 27- 28.

[18] 劉宏軍, 周全民, 牛赟. 張掖市黑河流域濕地資源調查與分類. 濕地科學與管理, 2011, 7(1): 56- 59.

[19] 李博, 劉存歧, 王軍霞, 張亞娟. 白洋淀濕地典型植被蘆葦儲碳固碳功能研究. 農業環境科學學報, 2009, 28(12): 2603- 2607.

[20] 趙銳鋒, 張麗華, 趙海莉, 姜朋輝, 汪建珍. 黑河中游濕地土壤有機碳分布特征及其影響因素. 地理科學, 2013, 33(3): 363- 370.

[21] 張俊華. 西北干旱區黑河中游土壤有機碳分布及其變化機制研究. 蘭州: 蘭州大學, 2007.

[22] Song G H, Li L Q, Pan G X, Zhang Q. Topsoil organic carbon storage of China and its loss by cultivation. Biogeochemistry, 2005, 74(1): 47- 62.

[23] 李金昌，姜文來、靳樂山、任勇編. 生態價值論. 重慶: 重慶大學出版社, 1999: 34- 45.

[24] 王繼國. 艾比湖濕地調節氣候生態服務價值評價. 濕地科學與管理, 2007, 3(2): 38- 41.

[25] 劉巽浩. 森林生態的幾個問題. 中國農業資源與區劃, 2005, 26(2): 14- 16.

[26] 陳文雄. 黑河流域水文特性. 水文, 2002, 22(6): 57- 60.

[27] 蘇雨潔. 蘆葦生理需水量的測定. 內蒙古農業科技,2011, (6): 37- 40.

[28] 王根緒, 程國棟. 干旱內陸流域生態需水量及其估算-以黑河流域為例. 中國沙漠, 2002, 22(2): 129- 134.

[29] 劉文, 王炎癢, 張敦富. 資源水價. 北京: 商務印書館, 1996: 67- 78.

[30] 孟憲民, 崔保山, 鄧偉, 呂憲國. 松嫩流域特大洪災的醒示: 濕地功能的再認識. 自然資源學報, 1999, 14(1): 16- 17.

[31] Dean W E, Gorham E. Magnitude and significance of carbon burial in lakes, reservoirs, and peatlands. Geology, 1998, 26(6): 535- 538.

[32] 宋洪濤, 崔麗娟, 欒偉, 李勝男, 馬瓊芳. 濕地固碳功能與潛力. 世界林業研究, 2011, 24(6): 6- 11.

[33] Xie G D, Zhen L, Lu C X, Xiao Y, Li W H. Applying value transfer method for Eco-service valuation in China. Journal of Resources and Ecology, 2010, 1(1): 51- 59.

[34] 盧慧, 陳克龍, 曹生奎, 韓艷莉, 馬進. 青海湖流域生態系統服務功能與價值評估. 生態經濟, 2011, (11): 145- 147.

[35] 任娟, 肖洪浪, 王勇, 肖生春. 居延海濕地生態系統服務功能及價值評估. 中國沙漠, 2012, 32(3): 39- 43.

[36] 段曉男, 王效科, 逯非, 歐陽志云. 中國濕地生態系統固碳現狀和潛力. 生態學報, 2008, 28(2): 463- 469.

Economic value of wetland ecosystem services in the Heihe National Nature Reserve of Zhangye

KONG Dongsheng1,*, ZHANG Hao2

1HexiUniversity,Zhangye734000,China2CollegeofForestry,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,China

Wetland is one of the most important ecosystems on earth. They provide a wide variety of ecological services, including nutrient cycling, carbon storage, flood reduction, provisioning of habitats for wildlife as well as ensuring water supply, food security and livelihoods for people living in developing countries. The aim of this paper is to better understand the economic value of wetland and the services it provides to humanity and to offer a basis for policy and decision making and sustainable development. We take the wetland in the National Nature Reserve located at the Heihe River basin as a case study and collect data from field investigation. We assess the direct ecological service values (ESVs), i.e. biological production and industrial raw material, and indirect ESVs including climate regulation, flood adjustment, water supply, pollutants degradation, habitats providing, carbon sequestration and oxygen release and the value of recreation and culture, of the wetland ecosystem, using some mathematic and economic methods, such as market value method, the shadow engineering method, carbon tax method, ecological method and travel cost method. Results from this study showed that: wetlands in the Heihe Reserve which cover an area of 41164.56 hm2, are divided into natural and constructed wetlands, including river wetland, swamp wetland, lake wetland, aquaculture pond, irrigated land, water reserve, and salt pan and so on, 13 categories in total. The average ESV of the wetland ecosystem in the Heihe reserve was about 3 289 million Yuan per year. Of the total ESV, the annual value of flood adjustment was 1086 million Yuan, followed by the value of carbon sequestration and oxygen release being 673 million Yuan. The annual values of recreation, water supply, climate regulation, habitats provisioning, culture and pollutant degradation are 420, 380, 329, 101, 97 and 25 million Yuan, respectively. The direct ESV of the wetland ecosystem, namely industrial raw material production, is 178 million Yuan per year, which account for 5.4% of the total ESV. The results indicated that the ESVs of wetland is huge and indirect value is substantially greater than the direct value, which suggests that we should attach great importance to the significance of wetland′s ecosystem service functions in ecological construction practices in river basin in desert area of China. We expect our study could help to cover the shortage of enough knowledge of service value of wetland ecosystem in arid regions thereby promoting the exclusion of blind development，irrational utilization and severely damage of the ecological environment, and achieve sustainable regional development.

ecological system; ecosystem services; indirect use values; direct use values; the Heihe Wetland Nature Reserve

甘肅省科技支撐計劃項目(1104FKCG160)

2013- 05- 14;

日期:2014- 04- 11

10.5846/stxb201305141053

*通訊作者Corresponding author.E-mail: kongdsh@sohu.com

孔東升, 張灝.張掖黑河濕地自然保護區生態服務功能價值評估.生態學報,2015,35(4):972- 983.

Kong D S, Zhang H.Economic value of wetland ecosystem services in the Heihe National Nature Reserve of Zhangye.Acta Ecologica Sinica,2015,35(4):972- 983.