林启才

（陕西省环境科学研究院　陕西　西安　710061；陕西省污染减排工程技术研究中心　陕西　西安　710061）



渭河宝鸡段生态基流价值估算研究

林启才

（陕西省环境科学研究院陕西西安710061；陕西省污染减排工程技术研究中心陕西西安710061）

摘要河流生态基流的保障为水生态系统的运行提供了良好支持，具有很高的效益和价值。生态基流保障提供的价值包括产品服务价值，调节价值，支持价值和文化审美价值等四个方面。以渭河宝鸡段为例，采用环境经济学估算方法，估算出渭河宝鸡段生态基流的产品服务功能价值为5034.83万元/年，调节功能价值为18135.93万元/年，支持功能价值为1187.8万元/年，文化审美功能价值为2620万元/年。渭河宝鸡段生态基流提供的年效益为26978.56万元，生态基流效益显著，应给予合理保障。

关键词渭河；生态基流；产品服务；调节功能；支持功能；文化服务

河流具有多重性价值，其价值与河流的功能是紧密相连的，不同水体功能必然衍生出不同的价值[1]。河道生态基流是维持河流基本功能的最小流量，在此流量下，河流生态系统基本不会被破坏，此时，河流的价值可以得到保障。因此认为生态基流的价值就是对应的河流状态下的价值。本文结合环境经济学基本原理与方法对渭河宝鸡段生态基流的保障价值进行了估算分析，从价值保护方面阐述河流生态基流保障的意义。

1　生态基流价值估算方法

生态基流提供的价值评估原则一般包括定量分析与定性分析相结合、综合分析与具体分析相结合、宏观分析与微观分析相结合、静态分析与动态分析相结合等。

根据环境经济学和资源经济学的计算方法，生态系统服务的价值估算方法分为替代市场技术（如费用支出法、市场价值法、机会成本法、旅行成本法、享乐价格法等多种方法）和模拟市场技术（条件价值法一种）。河流生态系统作为特殊的生态系统，比较常用的价值评估方法主要有市场价值法、费用支出法、条件价值法、机会成本法、替代法等。无论采用何种方法估算生态基流的价值，最终均要表征为计算期内与其他商品具有可比性的经济量值，以准确反映生态基流在经济领域中的相对重要性程度。

各种生态系统的服务价值进行评估的方法非常多，但是针对生态基流提供的价值没有综合评估体系。本文在综合不同生态基流价值估算方法的优劣以及估算原则，将生态基流提供的服务项目及估算方法汇总见表1。根据上述方法对渭河宝鸡段生态基流的价值进行估算。

2　渭河宝鸡段生态基流价值估算

渭河宝鸡段河流生态资产受生态基流的缺失而减少。而生态基流保障则可以有效维持河流生态资产。因此，主要从生态基流提供的产品和服务估算渭河宝鸡段生态基流的价值。此部分估算仅涉及水产品供给计算，结果可能偏低，不能完全表征生态基流的产品服务功能。

2.1渭河宝鸡段生态基流产品服务价值

生态基流保障为水生态系统提供良好的支持功能，因此增加的产品服务包括水产品（渔业增产）和陆地生态系统木材等。

（1）渔业资源价值

渔业资源环境是自然系统的重要组成部分，以水生态为主体的水域生态环境在维系自然界物质循环、净化环境、维持生态平衡、实现水生态安全方面有无可替代的作用。渭河宝鸡段渔业资源价值计算公式为：

式中：

V渔业——渔业资源的价值；

α——估算系数；

P鱼类——鱼类的市场价格；

Q鱼类——鱼类的产量。

渭河宝鸡段鱼类有72种，占陕西鱼类总数的54%[2]。宝鸡地区鱼类资源总量及经济产值见表2。

表1　生态基流价值评估体系

表2　宝鸡地区2010年渔业产量及捕捞量

因为水域资源具有稀缺性、不可替代性和不可再生性，其生产能力有限。水产养殖面积如能显著增加，对宝鸡地区淡水渔业发展可起到显著的推动作用。水资源在渔业生产中所占比重为0.6～0.8[4]。渔业数据采用2010年水利统计年鉴资料计算，以渭河流域占40%比重计算。

（2）木材等有机质生产价值

水生态系统的生物生产力是生态系统支持功能的表现特征。在初级生产力中，植物的根、茎不能作为人类的直接粮食提供产品，但是可以作为生物质能的原料提供能量。这部分的价值可采用生物质发电所需要的生物质的收购价格来计算其价值，计算公式为：

式中：

V有机质——初级生产力的生产中有机质的价值；

M——有机质的年产生量；

Pe——单位有机质的收购价格；

Le——土地在有机质生产中的效益分摊系数。

西部地区平均亩产干草量为41.2kg[5]，单位有机质的收购价格为0.5元/ kg，渭河宝鸡段全长200km，河岸滩地平均宽300m～500m[6]，折合面积为240000亩。采用2010年标准估算的木材等有机质生产价值：

渭河生态基流的产品服务价值为两部分之和，即：V产品=3551.63+1483.2=5034.83万元/年。

2.2渭河宝鸡段生态基流调节功能价值

渭河宝鸡段生态基流的调节功能主要包括水质净化、保持土壤肥力、输沙等方面。

（1）水污染降解功能

渭河宝鸡段生态基流的水污染降解功能主要是指水质净化功能。因为生态基流保障引起河道水量增加而使水流量增大，水体对污染物的稀释、扩散、迁移和净化能力将明显增加，改善了寒流的水体自净功能。水质净化能力的提高，可以减轻污水处理量和降低污水处理率，由此可以用减少的污水处理厂处理的这部分污水处理成本来表征水污染降解功能的价值，成本价采用污水处理成本的影子价格。计算公式为：

式中：

V水质净化——水污染降解功能的价值；

P污水处理成本——污水处理厂处理单位污水的成本；

Q——净化能力增加而减少的处理污水的量。

截至目前，宝鸡市已经建成城镇污水处理厂12座，市区收集率达到85%以上，县级达到75%以上。2010年污水处理能力为38.25 万m3/日，污水处理单价为1.0元/吨，按平均处理率80%计算，渭河宝鸡段生态基流提供的水污染降解价值约为11169万元。

（2）输沙功能

自然河流有输沙功能，生态基流增加会一定程度上增加河流的输沙功能，有效减少泥沙的河道淤积，减少洪水发生的频率。可以采用恢复费用法或者机会成本法来估算本部分的价值。计算公式为：

式中：

V输沙——输沙功能的价值；

P清淤成本——每吨泥沙的清除成本；

Q——泥沙的淤积量；

d——泥沙的干容重。

1950年～2010年渭河宝鸡林家村河段多年平均输沙量为411万吨，泥沙干容重为1.5×10-4kg/m3，清除每吨泥沙费用为5元。渭河宝鸡段生态基流提供的水污染降解价值V输沙=1.5×10-4×5×411×104=3083万元。

（3）土壤肥力价值

生态基流的保障还可以减少水土流失的情况，增加土壤的肥力，增加粮食产量。在水土流失过程中，由于带走大量的有机质，就会增加化肥的使用量。故可用减少的化肥使用价值来估算土壤肥力的潜在经济价值。其计算公式为：

式中:

Er——土壤肥力价值，(元/a)；

S——水土流失量;

Ci——土壤中有效氮、磷、钾含量；

Pi——氮、磷、钾的市场价格。

渭河流域是黄土高原水土流失严重地区之一，流域多年平均土壤侵蚀量2.06亿吨[7]，年输入黄河泥沙量达1.6亿吨。据测算，渭河流域严重水土流失区年均损失土壤耕作层1毫米以上，年损失氮、磷、钾约160万吨。宝鸡段侵蚀总量为3797万吨，年损失氮、磷、钾约38万吨。根据2010年市场化肥平均价格1725 元/t[8]，按照生态基流保障减少0.1%的水土流失量计算，渭河宝鸡地区水土流失量为38万吨，陕西省土壤理化成分中有效氮、磷、钾含量分别为0.175%、3.95%、1.8%[9]，计算得土壤肥力价值为3883.93万元/年。

渭河生态基流的调节功能价值为三部分之和，即：V调节=11169+3083+3883.93=18135.93万元/年。

2.3渭河宝鸡段生态基流支持功能价值

渭河宝鸡段生态基流的支持功能主要表现在生物栖息地和生物多样性保护。河流水量增加与水质改善很大程度上增加了河流生态系统的生物多样性，并增加了生物栖息地的面积。

（1）生物栖息地支持功能价值

湿地为生物多样性提供了基础，也是重要的生物栖息地。Seidl[10]等认为湿地生态系统服务其年价值为0.5839万美元/hm2，约合3.85万元/公顷。渭河宝鸡段湿地面积251.3公顷[11]，湿地生态系统服务的价值为967.5万元/年。

（2）生物多样性支持功能价值

生态系统生物多样性维持功能的价值等于该生态系统单位面积生物多样性维持价值与其面积的乘积，计算公式为：

式中:

V生物多样性——生态系统生物多样性的维持价值，(元/（hm2·a）)；

S生态系统——水生态系统的面积；

VR——生态系统单位面积生物多样性维持价值。

我国生态系统各项生态服务中水体生态系统单位面积的生物多样性维持价值为2203.3元/（hm2·a）[12]，宝鸡段水体生态系统的面积为1000公顷，由此估算的渭河宝鸡段生物多样性维持价值为220.3万元/年。

渭河宝鸡段生态基流的产品支持功能价值为两部分之和，即：V支持=967.5+220.3=1187.8万元/年。

2.4渭河宝鸡段生态基流文化审美价值

渭河宝鸡段生态基流提供的文化审美功能主要表现在休闲娱乐方面。河道生态基流保障增加的水面可以开发为旅游区，提高河流的休闲娱乐价值，其价值可以用旅行费用法估算，一般直接依据旅游部门的收入乘以归因系数计算得到。

旅游景点在旅游效益中的分摊系数为0.1[13]。按2011年宝鸡年鉴数据，宝鸡市2010年共接待国内外游客1195万人次，旅游综合收入65.5亿元，其中门票收入占旅游总收入的4%左右，由此估算生态基流的文化审美价值为2620万元/年。

3　渭河宝鸡段生态基流价值分析

根据生态基流提供的产品服务价值、调节价值、支持价值及文化审美价值四项不同功能，生态基流的价值为各种价值的加和，得到渭河宝鸡段生态基流的价值为：V生态基流= =5034.83+18135.93+1187.8+2620=26978.56万元/年（2010年为基准）。

Costanza等人估算的河流生态系统的价值约为8498美元/（hm2·a）[14]。由此，估算的渭河宝鸡段生态基流价值为25458万元/年。

渭河宝鸡段生态基流量为10m3/s，即3.15×108m3/年[15]。宝鸡市2011年经营服务用水价格为2.88元/m3，根据影子价格法估算宝鸡段生态基流量价值为90720万元/年，约为各种价值估算结果的3倍。

生态基流具有时间价值，渭河宝鸡段生态基流价值将越来越大，估算结果偏高较为合理。渭河宝鸡段生态基流价值的置信区间为2亿元/年～9亿元/年。

4　结论与建议

河流生态基流的保障为生态系统的运行提供了良好支持，以渭河宝鸡段为例，采用环境经济学估算方法，渭河宝鸡段生态基流提供的年效益为26978.56万元（2010年为基准）。由此可见生态基流保障产生了较为明显的生态效益。因此，渭河宝鸡段生态基流的保障十分必要，要加快推广实用节水技术、节水改造、引导农户调整种植结构、推进水价改革及水资源优化调度等，适应渭河水环境的新变化，保障渭河生态基流，使渭河生态系统发挥应有的价值。陕西水利

参考文献

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[15]林启才，杨晨曦，李怀恩.渭河林家村河段生态基流盈亏分析[J].人民黄河，2013，35 （5）：44.45.

（责任编辑：畅妮）

中图分类号：TV213

文献标识码：A

基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（编号: 2009ZX07212.002）；陕西省科技统筹创新工程计划项目（编号: 2011KTZB03.03.02）资助。