水生态系统服务功能价值评估研究综述

2014-11-19董云仙谭志卫

环境科学导刊 2014年5期

赵润，董云仙，谭志卫

(云南高原湖泊流域污染过程与管理重点实验室，云南省环境科学研究院，云南昆明650034)

人类社会与自然生态系统存在着相互依存、相互制约的复杂联系。一方面，人类社会能从生态系统中获取惠益，同时生态系统的变化会影响和制约人类社会的发展。另一方面，人类社会的变化对自然生态系统的变迁起着决定性的作用，这种变化包括人口、经济、社会政治、科学与技术、文化与宗教等。生态系统服务功能是衔接人类社会与自然生态系统的直接媒介，对双方的可持续性发展都很重要。随着人类活动对生态系统影响的不断深化和为满足人类发展对生态系统依赖程度的提高，对生态系统服务功能价值的研究愈加受到人们的重视［2］。

1 生态系统服务功能分类

生态系统服务功能的分类不尽相同，被国际广泛认可与应用的是2003年联合国的千年生态系统评估:Millennium Ecosystem Assessment(MA)。千年生态系统评估丰富了生态学的内涵，明确提出了生态系统服务与人类福祉要素之间的密切关系。将生态系统服务功能分为产品供给功能、调节功能、文化功能和支持功能四大类。产品供给功能是指生态系统为人类提供的产品;调节功能是指调节生态环境的服务功能;文化功能是指人类社会从生态系统中获取的精神感受、消遣娱乐、美学感观体验或者文化教育;支持功能是生态系统对整体生态系统的基础支持功能。这些服务功能以不同方式和强弱程度影响着人类福祉的各个组成要素:安全 (人身安全、资源安全、免于灾难);维持高质量生活的基本物质需求 (足够的生计之路、充足的有营养的食物、安全的住所、商品获取);健康 (体力充沛、精神舒畅、呼吸新鲜空气和饮用洁净水);良好的社会关系 (社会凝聚力、互相尊重、帮助别人的能力);选择与行动的自由 (能够获得个人认为有价值的生活的机会)。同样具有影响力的生态系统服务类型的研究结果有1997年Costanza等将全球生物圈分为远洋、海湾、海草 (海藻)、珊瑚礁、大陆架、热带森林、温带 (北方森林)、草原 (牧场)、潮汐带 (红树林)、沼泽 (洪泛平原)、湖泊 (河流)、沙漠、苔原、冰川 (岩石)、农田、城市等16个生态系统类型，并将生态系统服务分为17个类型 (表1)。

对于不同的生态系统，结构与组成差异性大，生态系统的异质性一方面也就决定了服务功能的多样性和评价方式的多样化。同时，生态系统的多重性决定了各个生态系统之间存在着相互影响、相互制约的复杂关系。生态系统的服务价值不仅仅限于其生态系统内部，通过生态系统的互通，也同时作用和影响着区域以外的人类生存和经济发展的可持续性［7］。生态系统提供的这些服务大多都属于公共物品。而公共物品的消费的非竞争性和非排他性决定了消费者不用付费或只需付少量的费用就可以消费它，往往会导致过度消费和不合理利用［16］。根据联合国的最新调查结果:在24项被调查的直接生态服务功能中 (包括11项产品供给服务功能和13项调节及文化服务功能)，约60%(包括6项产品供给服务功能和9项调节及文化服务功能)正在恶化或者将会恶化。生态系统服务功能的劣化，包括湖泊生态系统服务功能的劣化，已经对人类的生活与健康乃至地方和国家的经济增长带来实质性的不良影响，因而引起了世界各国的密切关切。

表1 生态系统服务与生态系统功能的类型［1］

2 水生态系统服务功能分类

水生态系统 (河流、水库、湖泊、沼泽)作为重要的生态系统类型，不仅为人类维持着赖以生存的自然条件，为人类社会的经济发展提供了物质基础，还维持着人类赖以生存和发展的生态条件。根据水生态系统的类型、效用，可将水生态系统的服务功能分为提供产品、调节功能、文化功能和生命支持功能四大类［20］。

3 评估理论和方法基础

3.1 评估理论

生态系统服务功能的价值评估是建立在环境经济学、生态经济学和自然资源经济学的应用基础上，用经济学的方法对生态系统服务功能做出货币价值分析和估算，影响着区域规划科学发展，同时也是绿色GDP统计的重要组成部分。

1995年，Costanza等人对全球主要类型的生态系统服务功能价值进行了评估，得出全球陆地生态系统服务功能价值高达每年33万亿美元，全球生态系统服务功能价值研究的序幕由此揭开［8］。2001年《千年生态系统评估》项目启动，随后95个国家的1300多名科学家在流域、国家、区域以及全球等不同尺度上同时开展了生态系统服务功能的评估工作，推动了生态系统服务功能的评估与应用［31］。在美国，对于近海、五大湖及河口区域生态调查 (包括生态服务功能调查)及其评估工作已经完成，对全美909个湖泊的生态调查 (包括生态服务功能调查)目前正在进行之中。

表2 湖泊生态系统的服务功能［3］

在中国，生态系统服务功能的价值评估起步较晚，刘晓荻1998年首次引用“生态系统服务”一词，欧阳志云等于1999年首次介绍“生态系统服务功能”内涵及价值评估方法，并初步评估了中国陆地生态系统服务价值，得出我国陆地生态系统服务功能经济价值每年为1.48×1014元人民币。国内对生态系统服务功能价值评估的探索与实践的兴起主要借助于Costanza等人的研究成果。Costanza等人提出的生态系统服务功能价值评估是依据不同生态系统单位面积的服务价值，与生态系统的结构和功能有关的生态系统本身的价值，因为没有考虑生态系统的空间异质性，又称为生态系统服务功能的静态价值［10］。由于中国生态系统和社会经济发展状况的个体特殊性，直接套用Costanza等人的研究结果会导致中国耕地的生态服务价值被严重低估，并且适用于发达国家的生态系统服务价值体系对处在发展中国家的经济水平的中国来说价值被估计得过高［26］。谢高地等［25］在 Costanza的研究基础上根据中国的国情，对我国200位生态学者进行了问卷调查，并且依据调查制定出了我国生态系统生态服务价值当量因子表，并在2008年进行了重新修订［26］。

3.2 评估方法

3.2.1 市场价值法

市场价值法 (现行市价法或生产率法)是按市场现行价格作为价格标准，据以确定自然资源价格的一种资源评估方法。它是比照与被评估对象相同或相似的资源市场价格来确定被评估资源价值的一种方法。可适合于没有费用支出的但有市场价格的生态服务功能的价值评估。市场定价法只能计算可以通过市场进行交易的产品和服务的数量，难以反映间接使用价值和非使用价值。此外，对市场本身的要求较高，如果市场制度不完善，不是完全竞争的，就会使得市场价格并不能真正反映产品和服务的真正价值。

3.2.2 旅行费用法

旅行费用法属于间接性经济评价法，是利用游憩的费用(常以交通费和门票费作为旅行费用)资料求出“游憩商品”的消费者剩余，并以其作为生态游憩的价值。旅行费用法是一种个人偏好的评估方法，主要用于评估娱乐价值高的地区的生态系统功能价值。在运用旅行费用法的时候，一些因素会影响结果的准确性，比如消费者的多目的性、旅行时间成本的计算、各个地区不同的经济发展水平、函数的建立等。

3.2.3 影子工程法

影子工程法是恢复费用的一种特殊形式。某一环节污染或破坏以后，人工建造一个工程来代替原来的环境功能，用建造该工程的费用来估计环境污染或破坏造成的经济损失的一种方法。

3.2.4 碳税法和造林成本法

碳税法是根据光合作用方程式，以干物质生产量来换算湿地植物固定CO2和释放O2的量，再根据国际和我国对CO2排放收费标准，将生态指标换算成经济指标，得出固定CO2的经济价值。由光合作用反应方程式得到固定二氧化碳释放氧气之间的数量关系，再将物质量置换为价值量。

碳税法主要用于计算绿色植物固碳释氧的生态功能价值。但是仍有不确定性存在，沼泽植物单位面积地下生物量采用均值参数不够精细，固碳成本仍取1990年不变价，这些都会导致固碳量和固碳价值的估算有误差，且长期定位实验资料还比较缺乏，只有随着资料的积累和人们对湿地生态系统固碳功能的深入认识，逐步减少估算的不确定性，才能使固碳价值的估算更加精确。

3.2.5 替代花费法

通过计算花费费用来建立一个工程替代生态系统的某一种服务功能，比如湖泊调蓄洪水的能力可以用修建防洪设施的成本来进行估算。有一大部分的生态系统服务功能不具备市场性，可以通过选取准确的替代物来计算生态系统服务功能的价值，而且不需要详尽的资料，只需要工程价值，计算比较方便，容易被公众所接受。最重要的是如何选取最准确的替代物，生态系统的许多功能是无法用技术手段替代和难以准确计算的，公众对生态价值的态度与支付意愿，一些设施的建设产生的效益并不是单一的，具有多重性，如果用这种方法来计算某一种生态系统功能，容易导致结果的不准确。

3.2.6 成果参照法

成果参照法就是通过一个地区的研究成果来评估其他区域的价值。成果参照法实际上是一种间接的经济评价方法，它采用一种或多种基本评价方法的研究成果来估计类似环境影响的经济价值，并经修正、调整后移植到被评价的项目。成果参照法应用成本很低，而且有研究成果可以参考，找出合理性或者进行改造，方便快捷，如果能找到两个非常相似的评估对象，误差相对减少。同时成果参照法对评估对象的相似度要求很高，很难找到两个相似的区系。即使找到比较相似的地区，计算时的贴现率难以调整，目前国内外评估的成功案例很少，缺少评估的参照系。

3.3 湿地湖泊生态系统服务功能价值评估成果

运用以上几种方法，专家学者对多个湿地湖泊生态系统的服务功能价值进行了评估 (表3)。

表3 湖泊水库生态服务功能价值对比

续表

4 结论

目前，对生态系统服务功能价值的评估尚不成熟，以瞬时静态评估为主，不能充分体现各个生态系统的特征和空间异质性。生态系统服务功能的边际增长在生态系统服务相对充裕和相对匮乏时给人类社会福祉带来的增长是不同的。在生态脆弱区和敏感区，生态系统的微弱变化可能引起依赖生态系统服务初级功能的贫困人群生活的巨大变化［29］。对于不同的经济水平发展地区，人们对生态系统中自然环境资源的认识和依赖程度不同，价值决策人对生态系统的服务功能价值评估存在着主观性和偏差性，评价方式和方法不同，对相同生态系统的估算价值的结果都会存在误差影响。同时，生态系统服务是一个动态的过程，是生态系统各要素和环境之间相互作用的时间积累过程，服务功能的强度也随着时间的变化而变化。生态系统类型不同在同一空间会提供不同的生态系统服务，同一类型的生态系统服务在不同的区域空间上会提供不同的服务，因此生态系统具有极大的空间异质性［13］。由于生态服务内涵界定的不清晰，生态服务功能分类标准的不统一，评价方法尚未相对一致无法横向和纵向比较生态服务功能的评估结果［30］。

国内对湿地、湖泊、水库等生态系统的服务功能价值进行了评估。但评估方法、服务功能种类缺乏统一的标准，相同生态系统的生态服务功能价值在不同的评价方法中结果差异很大，单位面积生态系统的服务功能价值相差甚远，横向和纵向的比较结果难以提供有意义的参考。

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