駱馬湖濕地生態服務功能價值評估研究

陳睿哲，馬 駿

(1.河海大學商學院，江蘇 南京 211100；2.江蘇省水資源與可持續發展研究中心，江蘇 南京 210098)

濕地是地球上生物多樣性較豐富的自然生態環境，同時也是人類賴以生存的重要生態環境之一，人類從濕地獲得了巨大的經濟效益、社會效益和生態效益。但是由于人們長期以來對濕地資源進行的大規模開發和利用，造成濕地面積急劇縮減和濕地功能與效益的持續衰退，導致了濕地生態系統向人類提供的功能服務逐漸減少，最終將摧毀人類賴以生存和發展的生態基礎[1]。

駱馬湖作為南水北調東線工程的必經之地，在調蓄水等方面發揮著重要的作用。隨著蘇北地區經濟的快速發展，駱馬湖流域水生態環境正在急劇惡化，表明駱馬湖的水生態系統服務功能正在發生衰退。為了使駱馬湖能夠更好地服務于蘇北地區經濟和環境的可持續發展，增強人們的環保意識，需要對湖泊生態服務功能進行評估，從而能夠準確及時地掌握湖泊生態系統環境的狀況。駱馬湖濕地生態服務功能包括大氣調節功能、物質生產功能、蓄水功能、水分調節功能、生物棲息地功能、水質凈化功能、休閑娛樂功能和文化科研功能，比較生態系統所提供功能的經濟效益，能直觀反映濕地的生態環境福利，是“綠水青山就是金山銀山”的直接體現。目前針對駱馬湖生態價值的研究還比較少。

本文對駱馬湖的生態服務功能價值進行定量評估，根據評估結果分析駱馬湖的生態現狀及其影響因素，并提出生態改善建議，為將來制定駱馬湖流域內生態補償標準，以及南水北調東線工程生態效益的評估和生態問題防范提供理論依據。

1 研究區域概況

駱馬湖地處蘇北平原，跨新沂、宿遷兩市，湖區北起堰頭村圩堤，南至揚河灘(宿遷市)閘口，西連中運河，東臨馬陵山南麓至嶂山嶺。湖似菱形，總面積375 km2，年降水量779 mm，多年平均水位 22.6 m，是江蘇省四大湖泊之一，屬于人工大型平原水庫型湖泊[2]。和長江、淮河中下游的其他湖泊一樣，駱馬湖具有充足的水資源、豐富的生物資源和多樣的湖泊環境，這就為湖泊生態系統的相關研究和利用提供了廣闊的前景。

2 研究方法

根據駱馬湖生態系統的結構和組成的特點、生態過程與利用情況，同時參考生態學家Costanza等對全球生態系統服務功能的17種分類[3]，運用生態系統服務功能價值這一客觀方法來計算為駱馬湖所擁有的8種生態服務功能的價值，包括物質生產功能價值、大氣調節功能價值、凈化水質功能價值、蓄水功能價值、生物棲息地功能價值、水分調節功能價值、休閑娛樂功能價值以及科研文化功能價值，并利用不同的方法來評價不同的功能價值。主要使用以下幾種計算方法。

2.1 替代市場價值法

是一種依靠現代科技方法獲得與自然生態系統所提供的服務相同的功能所需要花費的經濟費用的方法[4]，例如Costanza等的研究結果、瑞典碳稅率、工業制氧價格以及我國濕地單位面積的生態系統價值和科研價值。替代市場價值法主要用來計算大氣調節功能價值、生物棲息地功能價值和科研文化功能價值。

2.2 市場價值法

對于有市場價格的生態產品和生態服務，即可以當前的市場價格作為其經濟價值計算[5]，如我國供水費用、蓄水費用和污水處理費用。市場價值法用來計算駱馬湖的物質生產功能價值、水分調節功能價值和水質凈化功能價值。

2.3 影子工程法

影子工程法是以人工方式建設一個新的工程，然后用這個新的工程去取替代被破壞的自然功能，以該新工程的建造費用去估算相應的生態功能價值[6]。如我國建設水庫的標準費用。影子工程法用來計算駱馬湖的蓄水功能價值。

2.4 比例折算法

湖泊旅游功能價值一般采用比例折算法，根據水生態景點數量占該地區景點總數的比例估算湖泊景區的生態價值。

3 生態系統服務功能價值測算

3.1 物質生產功能價值

駱馬湖的物質產品可以分為漁業產品、水生經濟作物兩類。其中漁業產品主要有魚類、甲殼類和貝類，水生經濟作物有可食用的蓮、菱、芡實等，可用作工業原料的蘆葦、蒲草、祀柳、楊樹，作為飼料的苔草、紫萍、浮萍、狗牙根等[7]。

根據《江蘇統計年鑒2017》，駱馬湖年水產品產量為30 540 t，其中捕撈產量1 260 t，養殖產量 29 280 t。參照宿遷市物價局公布的物價數據，整理得到駱馬湖魚類市場平均價格15.79元/kg，甲殼類36.12元/kg，貝類25.90元/kg，水生經濟作物平均價格2.43元/kg。使用市場價值法計算得出駱馬湖物質生產功能價值為1.12億元/a。

3.2 大氣調節功能價值

根據植物光合作用的化學方程式可知，植物每產生1 g的糖類物質，可以釋放1.19 g氧氣，同時固定1.63 g二氧化碳。生態功能服務價值計算公式如下：

E2=EO2+ECO2
EO2=1.19CO2Q
ECO2=1.63×0.272 9CCO2Q

(1)

式中：E2為大氣調節功能的總價值，元/a；EO2為釋放氧氣的價值；ECO2為固定二氧化碳的價值；CO2為釋放單位氧氣的成本；Q為駱馬湖每年的植物生物量，包括浮游植物和高等植物共5萬t[8]。使用替代市場價值法，采用2017年我國造林成本352.93元/t和我國工業制氧的價格0.4元/kg[9]的平均值376.5元/t。而CCO2表示固定的二氧化碳的成本，根據碳稅標準739元/t[10]。將數據代入公式得到駱馬湖濕地釋放氧氣的價值為2.24億元/a，固定的二氧化碳的價值1.64億/a，所以大氣調節功能的總價值為3.88億元/a。

3.3 凈化水質功能價值

2017年駱馬湖流域內共有工業企業1 228家，工業廢水年排放量為2 716.83萬t/a。流域內共有城鎮人口62.45萬人，根據2017年12月第二次全國污染源普查，每年流入流域內的城鎮生活污水 3 139萬t/a。駱馬湖流域內的農業包括種植業、水產養殖業以及畜禽養殖業。污染排放量COD為1 798.3 t/a，氨氮2 572.66 t/a，總氮和總磷分別為 6 889.53 t/a 和882.15 t/a。由于流域內的污水處理廠設計規模不足，實際處理量僅為 2 157.15萬t/a。目前保護區內大部分水域屬于Ⅲ類水，水質總體較好。使用市場價值法，按照我國2017年平均單位污水處理成本0.4元/t[11]計算，駱馬湖凈化水質功能價值為1 480.05萬元/a。

3.4 蓄水功能價值

駱馬湖是一座大型調蓄水庫，是淮河流域防洪體系的重要組成部分，并具有十分重要的地位。蓄水功能經濟價值可用影子工程法估算，計算公式如下：

E4=CV

(2)

式中：E4為駱馬湖年蓄水功能價值，元/a；C為我國當前建造單位庫容的造價0.67元/m3[12]；V為湖泊蓄水量，9.01億m3。據此可以計算出駱馬湖湖泊生態系統的蓄水功能價值為6.04億元/a。

3.5 生物棲息地功能價值

根據2017年的調查分析，駱馬湖生物多樣性豐富，主要有72種魚類，24科底棲動物，66種浮游動物，18種水生植物，59屬浮游藻類等。另外還有大量的兩棲、爬行動物和鳥類，包括國家級或省級保護動物黑斑側褶龜、中華鱉、金線側褶龜、黒眉錦蛇、鴛鴦、白鷺、鴻雁等[13]?？梢婑橊R湖在保護濕地功能和濕地生物多樣性方面發揮著巨大作用。生物棲息地功能價值測算公式如下：

E5=PS

(3)

式中：E5為每年生物棲息地功能價值，元/a；P為單位面積生物棲息地價值，元/(hm2·a)；S為湖區濕地面積 37 500 hm2。使用替代市場價值法，參考2017年我國單位面積濕地生態系統價值2 203.3元/hm2[14]與Costanza等確定的304美元/(hm2·a)的平均值[3]，按照可比價格計算，結果為2 017.33元/(hm2·a)。將以上數據代入式(3)得到生物棲息地功能價值E5為7 565.00萬元/a。

3.6 水分調節功能價值

駱馬湖水分調節功能價值公式如下：

E6=α·V

(4)

式中：E6為駱馬湖的水分調節功能價值，元/a；α為供水資源的價格，元/m3；V表示湖區濕地每年平均蓄水量，為9.01億m3。2017年駱馬湖的水質大部分保持在三類，主要為農業、工業和居民生活供水。使用市場價值法，參考我國2017年平均水資源費0.2元/m3[15]，將以上數據代入式(4)得到駱馬湖水分調節功能價值E6為1.8億元/a。

3.7 休閑娛樂功能價值

駱馬湖是江蘇省四大湖泊之一，有著悠久的文化歷史。駱馬湖的水多來自沂蒙山洪和天然雨水，湖內水體清澈透明，大部分達到國家三類水的標準。駱馬湖水上濕地保護區有豐裕的水資源和生物資源，其中的湖心島戴場，四面環水，獨具蘇北水鄉的風情，漁產美味豐富，旅游休閑娛樂功能價值巨大。

根據《宿遷市2017年國民經濟和社會發展統計公報》，2017年全市接待國內外游客2 220萬人次，實現旅游總收入255.60億元。在宿遷的648個旅游景點中，有7個景點位于駱馬湖的周邊，是駱馬湖休閑娛樂功能的體現。根據比例折算法公式為

E7=HP

(5)

式中：E7為駱馬湖的休閑娛樂功能價值；H為當年的旅游總收入；P為水生態景點數占旅游景點總數的比例。2017年駱馬湖景點占區域內景點總數的1.1%，因此E7為2.76億元/年。

3.8 文化科研功能價值

濕地生態系統的文化科研功能價值主要包括相關的基礎科學研究、教學實習、文化宣傳等價值。在中國知網檢索到的1 112篇關于駱馬湖的文獻中，有21篇以駱馬湖作為生態環境生物化學相關的取材地點和研究案例。駱馬湖作為蘇北地區的重要濕地之一，是水文學、環境學、生態學和生物學的天然研究基地，相關研究才剛處于起步階段，因此駱馬湖的文化科研功能價值潛力巨大。要準確計算文化科研功能價值往往需要相關科研投資和實際科研花費等數據，由于目前無法獲取相關信息，只能參考通用價值。公式如下：

E8=BS

(6)

式中：E8為駱馬湖的文化科研功能價值；B為單位面積文化科研價值，元/(hm2·a)。使用替代市場價值法，采用國內通用的中國濕地生態系統單位面積的平均科研功能價值382元/(hm2·a)以及全球濕地科研價值861美元/(hm2·a)的平均值，按照可比價格計算為3 717.53元/(hm2·a)[16]。

將以上數據代入式(6)，得到駱馬湖文化科研功能價值為1.39億元/年。

4 評估結果分析

通過計算可知，駱馬湖生各類態系統的服務功能總價值高達17.9億元/年(圖1)。

圖1 駱馬湖生態系統服務功能價值

從圖1中可以看出，駱馬湖的蓄水功能價值最大，在調蓄水資源方面發揮了重要作用，達6.04億元/a，占全部價值總量的33.74%，是駱馬湖生態服務功能價值的主要貢獻者。其次是大氣調節功能，價值為3.88億元/a，價值最小的是水質凈化功能，只有每年0.15億。這也充分體現出了駱馬湖生態系統的特征：

a. 駱馬湖的蓄水功能極大，是淮北地區的主要灌溉水源之一，直接供水灌溉面積300多萬畝。作為“南水北調”東線工程的調水水道和重要的梯級調蓄水庫，同時也發揮著運河中游、沂河下游的“水柜”作用，在淮河流域防洪體系中有重要作用。駱馬湖不僅為水源緊缺時的南四湖地區供水，也為周邊及下游地區提供飲用水源，具有綜合利用價值。

b. 駱馬湖具有較強的氣候調節功能。其中的綠色植物和微生物維持著流域地區的氧氣和二氧化碳的動態平衡，對緩解溫室效應發揮著重要作用，碳匯能力巨大。

c. 駱馬湖的水質凈化功能不佳，這是湖泊面積小、凈化能力有限的自然原因，同時也有人為原因。駱馬湖周邊既有工業企業排放廢水，也有大量城鎮人口產生的生活污水，同時承受著來自畜禽養殖業和種植業等農業面源的污染，大量的污染源產生的污染超出了湖泊的自凈能力范圍，損害了湖泊的生態自凈能力，然而現有的污水處理設施和措施還不完備，給湖泊生態造成了巨大壓力。

5 結 語

根據計算結果，駱馬湖年生態系統服務功能價值約為17.9億元/a，單位面積的生態系統功能價值為47 733.33元/hm2，這一結果已經超過了全球單位面積濕地生態系統服務功能價值的6 914元/hm2，同時也高于國內單位面積濕地生態系統服務功能價值的5 831元/hm2，分別是全球平均價值的6.90倍和國內平均價值的8.19倍，在一些方面的功能價值甚至高于省內其他湖泊[1]。這充分證明了當地政府已經意識到湖泊保護的重要性，近年來堅持保護與開發并重，促進可持續利用的措施取得了顯著效果，也是民眾對于湖泊濕地保護意識提高的體現。因此只有充分考慮湖泊濕地生態的脆弱性以及承受能力，保持湖泊生態平衡，維持湖泊生態的完整，才能充分發揮駱馬湖濕地生態系統服務功能的真正價值。

但是仍然需要重視駱馬湖生態功能的“短板”，即水質凈化功能，嚴格控制周邊排污，保證駱馬湖在南水北調東線工程中發揮重要作用。同時不能忽視駱馬湖在休閑娛樂方面的價值。駱馬湖旅游業投資晚于其他地區，但目前產值可觀，開發潛力巨大。當地政府應加大生態旅游的投入，充分利用駱馬湖的巨大價值，實現環境保護和旅游的協調發展。

駱馬湖生態服務功能的實際價值大于估算價值。由于計算結果往往超出可用于生態補償的財政能力范圍，所以對于量化結果的使用程度還不高[17]。必須在今后的研究中將生態系統的服務功能價值與生態補償機制以一種適當的函數關系表現出來，并使其在南水北調東線工程相關生態決策中發揮積極作用，這是生態系統服務功能價值評估能否真正起到實際應用作用的關鍵。