鄱阳湖湿地生态系统服务功能价值评估

收稿日期修订日期基金项目国家自然科学基金资助项目编号∀作者简介鄢帮有∗男江西人副研究员主要从事区域发展规划!生态保护与流域综合管理工作∀∞2∏鄱阳湖湿地生态系统服务功能价值评估鄢帮有1中国科学院南京地理与湖泊研究所南京1江西省山江湖开发治理委员会办公室南昌摘要湿地是具有多功能的生态系统对其服务功能进行评估是湿地保护与合理开发的基础∀该文应用生态经济学与资源经济学等学科的研究方法对鄱阳湖湿地生态系统的服务功能价值进行了评估计算出其服务功能总价值为1≅元Π年价值大并且类型全面∀其主要服务功能包括涵养水源!调蓄洪水!减少土壤肥力流失!文化科研!生物栖息地!净化!≤固定和释放!有机物质生产等以涵养水源!调蓄洪水的服务功能价值昀大为1≅元Π年其次为减少土壤肥力流失功能价值为1≅元Π年文化科研!生物栖息地!净化污染物!≤固定和释放!有机物质生产价值分别为1≅元Π年!1≅元Π年!1≅元Π年!1≅元Π年和1≅元Π年有机物质生产功能为昀小仅占全部功能价值的1∀关键词湿地生态系统服务功能价值评估鄱阳湖中图分类号±1文献标识码文章编号1引言生态系统服务功能∞√是指生态系统及其生态过程所形成与所维持的人类赖以生存的环境条件与效用∀它不仅包括各类生态系统为人类所提供的食物!医药及其他工农业生产的原料更重要的是支撑与维持了地球的生命支持系统维持生命物质的生物地球化学循环与水文循环维持生物物种与遗传多样性净化环境维持大气化学的平衡与稳定≈∀湿地是水陆相互作用形成的特殊自然综合体与森林!农田一起被列为全球三大生态系统∀湿地国际把湿地定义为/天然或人工!长久或暂时的沼泽!湿原!泥炭!或水域地带带有或静止或流动!或为淡水!半咸水或咸水水体者包括低潮时水深不超过的水域0≈∀湿地因具有巨大的净化功能与水文和元素循环功能被誉为/地球之肾0因具有巨大的食物网!支持多样性的生物而被看作/生物超市0湿地还具有提供矿产资源!抵御自然灾害的功能以及休闲娱乐!科研等社会功能∀湿地是地球上具有众多种效益!具有重要保护利用价值的生态系统对生态系统服务功能价值评估是湿地保护和合理利用的基础和前提∀为此国内外许多专家学者和组织在不同国家对不同尺度的湿地生态系统服务功能及其价值评价开展了大量的研究∀世纪初美国为了建立野生动物保护区特别是迁徙鸟类!珍稀植物保护区而开展了少量的湿地评价工作∀年代进行了以湿地物种为主要对象的湿地编目和评价≈∀到了年代美国麻省马萨诸塞大学的提出了第一个帮助政府颁布湿地开发补偿许可证的湿地快速评价模型≈∀美国环境保护署从年到目前已开展了个河口湿地研究项目≈∀年康斯坦查和法贝尔等人对占美国海岸湿地资源的路易斯安那海岸沼泽地进行了评价∀所计入的价值有商业捕鱼!捕毛皮兽!游乐和防风暴≈∀昀值得一提的是卷第期年月资源科学∞≥≤∞≥≥≤∞≤∞∂年美国马里兰大学的≤怀俄明大学的.以及荷兰瓦格宁根农业大学的∏等人做的对全球生态系统的功能和自然资本的价值的估算其中湿地生态系统的全球总价值为1≅美元Π年每的价值为美元∀这一研究成果为全球湿地评价提供了完整的可供对比的资料≈∀加拿大的≠∏选择了加拿大西部省≥的√湿地和湿地为研究对象进行湿地功能与评价研究得出这两个湿地的年均娱乐效益为≅加元≈∀英国的与等人研究了湿地生态系统功能与评价方法≈并认为美国的湿地评价方法不能直接在欧洲应用应制定一个欧洲湿地政策因而他们在法国!爱尔兰!西班牙以及英国进行了多国间河岸湿地的对比研究∀与次同时英国的∏德国的≤法国的≤爱尔兰的≥等人联合进行了利用生物学标志评价河岸湿地生态系统功能的研究≈∀在英国贝特曼在年对诺福克布罗德湿地汉雷和克拉依格在年对福罗地区的泥炭沼泽分别进行了评价他们采用的都是自愿付费调查法≈∀中国的学者在对湿地的基本理论湿地的结构!功能!动态变化湿地的环境效益分析湿地的研究方法等方面的基础上也开展了一些对单个地区的湿地价值评估∀如庄大昌研究了洞庭湖湿地的生态系统评价辛琨!肖笃宁对辽河三角洲盘锦地区湿地生态系统服务功能价值估算崔丽娟对扎龙湿地的价值进行了货币化评估潘文斌等以湖北保安湖为例对湖泊生态系统服务功能进行了评估初探等≈∗∀另外许多学者对江西鄱阳湖湿地的生态环境和资源利用等方面开展了很多研究∀如吴江天对江西鄱阳湖国家级自然保护区湿地进行了类型划分和生态系统评价分析了存在的问题和提出了解决问题的建议措施谢钦铭!李长春和彭赐莲对鄱阳湖原生动物群落生态进行了初步研究刘信中和叶居新等对鄱阳湖湿地资源!典型湿地生态端面!典型湿地植物群落组成与特点!典型湿地鸟类生物学特点及其与环境的关系进行系统的研究简永兴!李仁东和王建波等对鄱阳湖滩地水生植物多样性进行了调查和对滩地植物进行了遥感研究李仁东和刘纪远应用∞×数据估算了鄱阳湖湿地植被生物量刘桃菊和陈美球对鄱阳湖湿地生态功能衰退及其恢复对策进行了研究罗先成!郑林和钟业喜开展了鄱阳湖湿地资源及保护利用的研究王英华和周小华进行了鄱阳湖区提防工程建设对湿地生态环境影响的研究毛端谦和刘春燕开展了鄱阳湖湿地保护与可持续发展利用的研究和饶胜!方精云和崔海亭等对近年鄱阳湖区土地利用格局的时空变化进行了分析≈∗∀2研究地区与研究方法江西省鄱阳湖综合科学考察办鄱阳湖区综合考察和治理研究报告∀江西省山江湖区域发展中心生态系统评估鄱阳湖案例∀2.1研究地区概况鄱阳湖位于江西省北部长江中!下游交接处的南岸地理坐标在βχ∗βχ∞βχ∗βχ是中国第一大淡水湖上承赣江!抚河!信江!饶河!修水条河来水下通长江∀湖区水位主要受控于条河及长江∀湖面面积在洪!枯水期相差极大湖口水文站年月日实测洪水位1吴淞高程下同时湖面面积对应容积≅≈枯水季节水位下降洲滩出露湖水归槽蜿蜒一线湖口水文站年月日实测枯水位1时湖面面积仅对应容积仅1≅∀因此鄱阳湖季节性涨水具有/高水是湖低水似河0的独特的自然地理景观∀鄱阳湖水量丰富多年平均入江径流量≅占大通站长江多年平均径流量的1∀鄱阳湖区属亚热带湿润季风性气候∀气候温暖降雨丰沛光照充足无霜期长适宜于多种生物生长∀多年平均水温1ε多年平均日照时数为1多年平均降雨量为1多年平均资源科学卷第期蒸发量为1∀鄱阳湖水体中由浅入深呈环带状分布着种类繁多的水生植物丰富的底栖动物和鱼类湖滩草洲上生长着非地带性的草甸植被有大量的水禽来此越冬其中属于国家一!二级保护鸟类达多种有不少还是世界珍稀和濒危物种而在北部!东部滨岸丘陵山地上还生长着亚热带典型的针阔混交林与滨湖草地形成颇具层次感的生态景观∀江西省山江湖区域发展中心生态系统评估鄱阳湖案例∀根据湿地的定义鄱阳湖的湿地范围界定在地理坐标为βχ∗βχ∞βχ∗βχ范围内包括水体入湖河流尾闾河段河流三角洲和曾是河!湖洲滩而被人类围垦的圩区∀湿地总面积为其中天然湿地人工湿地∀鄱阳湖具有多种重要湿地功能和典型淡水湖泊湿地的特点∀鄱阳湖是国际重要湿地!世界昀大的白鹤与东方白鹳越冬地和亚洲昀大的候鸟越冬地∀鄱阳湖湿地共有鸟类种每年在鄱阳湖越冬的侯鸟达到种数量高达几十万只∀鄱阳湖是长江中下游昀大的通江湖泊对调蓄长江干流与鄱阳湖流域上游条河赣江!抚河!信江!修水和饶河洪水具有重要作用∀鄱阳湖换水周期短湿地面积大!分布广湖滩草洲中生长着各种湿生植物!挺水植物!浮叶植物和湖泊生长着大量的沉水植物具有很强的有机物质生产!涵养水源和降解污染物的功能∀鄱阳湖湿地的植被在形成巨大的生物量同时能起到固定并减少大气中的≤提供并增加大气中氧气的作用这对维持地球大气中的≤和的动态平衡!减少温室效应有着巨大的作用和地位∀鄱阳湖湿地特殊的植被和潮湿环境有着防止土壤流失和养分不被带走的作用起到了保护土壤的功能∀鄱阳湖具有典型湖泊湿地生态系统的特点生物多样性丰富是开展湿地生态系统生态过程与服务功能作用机理方面研究的理想科学实验场所也是学生开展关于湿地!生态!动植物以及环境保护等科学普及教育的理想场所∀根据鄱阳湖湿地的特点和其主要服务功能!以及研究区数据的可获得性本文综合运用生态经济学与资源经济学方法对鄱阳湖湿地的项主要生态系统服务功能价值进行了估算以期为鄱阳湖地区的可持续发展的政策和湿地生态保护提供参考∀2.2研究方法本文对鄱阳湖湿地生态系统服务功能的价值评估主要采用方法市场价值法∀是指对有市场价格的生态系统产品和功能进行估价的一种方法本文主要用于对湿地生态系统的物质产品进行评价≈∀碳税法与工业制氧影子价格法∀根据光合作用方程式以干物质生产量来换算固定≤和释放的量≈∀根据目前国际上通用的碳税标准与我国造林成本的平均值≈和工业制氧影子价格法将生态指标换算成经济指标得出湿地固定≤和释放的经济价值∀影子工程法∀是指以人工建造一个工程来替代生态功能或原来被破坏的生态功能的费用≈∀日前的单位库容造价为1元≈∀本文研究主要用于对鄱阳湖湿地的涵养水源与调蓄洪水价值进行评估∀替代法∀主要用湿地减少土壤肥力流失的价值来代替保护土壤的价值≈∀3研究结果与分析3.1有机物质生产价值湿地生态系统的一个十分重要的功能就是利用太阳能将无机化合物如≤!等合成有机物质支撑着整个生态系统∀生产量及生物量是反映有机物质生产的两个重要指标≈∀在鄱阳湖湿地生态系统中主要的生产者有浮游植物!水生植物和自养细菌∀由于资料所限自养细菌的生物量卷第期鄢帮有鄱阳湖湿地生态系统服务功能价值评估和生产量无法估计∀鄱阳湖湿地有机物质的价值可按下列方法计算浮游植物可根据其提供的渔产潜力赖推算价值水生植物的价值可以其产量与饵料系数和配合饲料的市场价格来推算∀ςΕΨ#ΠΨ#Χ#ΠΠΧ式中ς为湖泊有机物质的生产间接价值Ψ为浮游植物可以提供的渔产潜力Ψ为水生植物的生产量Π!Π分别为的鱼类市场平均价格和配合饲料的市场价格元ΠΧ和Χ分别为水生植物与配合饲料的饵料系数∀江西省山江湖区域发展中心生态系统评估鄱阳湖案例∀鄱阳湖浮游植物的分布密度较大∀据有关资料记述湖中浮游植物初级生产力折合浮游植物的年鲜重产量为1≅可提供的渔产潜力达1≅湖中湿生植物为1≅挺水植物1≅浮叶植物≅沉水植物1≅全湖总生物量为1≅根据鱼类的市场价格约为元Π鱼类混合饲料销售单价为元Π以水生植物饵料系数为计算一般的配合饲料的饵料系数为结合配合饲料的市场平均价格约为元Π≈可以得到鄱阳湖湿地有机物质生产价值约为1≅元Π年∀3.2ΧΟ2固定和Ο2释放价值在评估鄱阳湖湿地对固定≤与释放的功能时以鄱阳湖湿地有机物质生产量为基础根据光合作用和呼吸作用的反应方程式推算每形成干物质需要1≤释放1≈∀鄱阳湖浮游植物的年鲜重产量为1≅∀由于鄱阳湖缺乏有关数据应用东湖浮游植物的研究成果即浮游植物的干Π鲜重比为Β≈得到浮游植物的总生物量干重为1≅∀全湖水生植物的总生物量为1≅鲜重按照水生植物的干湿重比约为Β计算≈全湖湿地水生植物总生物量干重为1≅∀鄱阳湖≤固定的总量主要是浮游植物和水生植物两者固定量之和∀根据光合作用和呼吸作用的反应方程式估算得到鄱阳湖湿地浮游植物固定≤的总量为1≅水生植物固定≤的总量为1≅项相加得到鄱阳湖湿地总固定≤的量为1≅∀根据≤分子式和原子量≤Π≤1∀目前国际上通用的碳税率通常为瑞典的碳税率美元对于我国来说无疑是偏高的所以这里采用中国造林成本人民币元和国际碳税标准的平均值元作为碳税标准≈得到鄱阳湖湿地吸收≤的功能价值为1≅元Π年按美元1元人民币计∀鄱阳湖释放的总量主要是浮游植物和水生植物两者释放量之和∀根据光合作用和呼吸作用的反应方程式估算得到鄱阳湖湿地释放的总量为1≅水生植物释放的总量为1≅上述两者之和为1≅∀应用工业制氧影子价格法估计释放的经济价值按工业制氧的现价为元Π计算≈得到鄱阳湖湿地生态系统每年释放的价值为1≅元Π年∀鄱阳湖湿地≤固定和释放的经济总价值为1≅元Π年∀3.3涵养水源!调蓄洪水价值鄱阳湖湿地的涵养水源的价值通过涵养水源量用影子工程法来计算∀鄱阳湖多年平均水位1都昌水位站吴淞基面相应面积1容积为1≅∀按鄱阳湖的容积作为其涵养水源量根据日前的单位库容造价1元进行计算可得到鄱阳湖湿地涵养水源价值为1≅元Π年∀此值未包含湿地地表水的价值∀鄱阳湖调蓄洪水的价值也用影子工程法来计算∀首先计算鄱阳湖调蓄洪水量然后根据储存这么多洪水需要的库容量所需要的工程造价来