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贵阳市花溪区湿地生态服务功能价值评价

2016-11-16邹丽梅

湖南林业科技 2016年2期
关键词:花溪区能值价值

孙 谦, 邹丽梅

(贵州林业勘察设计有限公司, 贵州 贵阳 550003)

贵阳市花溪区湿地生态服务功能价值评价

孙 谦, 邹丽梅

(贵州林业勘察设计有限公司, 贵州 贵阳 550003)

以花溪区湿地资源为研究对象,从涵养水源功能、调节气候功能、保护环境功能、生物多样性保护功能、人文功能等五大功能入手对花溪区湿地资源的生态系统服务功能进行了评价。评价结果为:2014年花溪区湿地生态系统服务功能总价值量为1.19×1010元。五大功能的价值量大小为人文功能(1.16×1010元)>涵养水源功能(1.28×108元)>生物多样性保护功能(9.91×107元)>保护环境功能(8.53×107元)>调节气候功能(1.39×107元)。

湿地; 生态服务功能; 花溪区

湿地与人类的生存、繁衍和发展息息相关,是自然界生物多样性丰富的生态系统和人类重要的生存环境之一,湿地与森林和海洋并称为全球三大生态系统,被称为“地球之肾”[1-2]。湿地的生态服务功能的评价是当前研究的一个热点。只有将湿地生态系统以及在生态过程中所形成及维持的人类赖以生存的效益和自然环境—湿地的生态服务功能货币化,才能让人类更加直观的了解湿地的重要性,从而提高人类对湿地的保护意识[3]。

花溪区位于长江流域和珠江流域的分水岭处,境内岩溶地貌发育比较典型,导致全区湿地资源极其脆弱和珍贵。因此,对花溪区的湿地生态服务功能进行评价,并以此来提高花溪区人民的湿地资源保护意识显得尤为重要。

1 试验区概况

花溪区隶属于贵州省贵阳市,地理位置为106°27′—106°52′E,26°11′—26°34′N,国土总面积815.41 km2。全区属于亚热带湿润温和型气候,夏无酷暑、冬无严寒,夏季平均温度为23.2 ℃,冬季平均气温4.6 ℃,年平均气温为14.9 ℃。全区湿地总面积为1 082.33 hm2,占全区国土总面积的1.33%,湿地保护率达到63.54%。花溪区湿地类型共为3类5型,其中自然湿地(河流湿地、沼泽湿地)面积443.52 hm2,占湿地总面积的40.98%;人工湿地面积638.81 hm2,占湿地总面积的59.02%。全区河流60余条,总长911.7 km。河网密度为450 m/km2m,多年平均水资源10.12亿m3。其中地表水6.87亿m3,占67.82%;地下水3.26亿m3,占32.18%。

2 研究方法

2.1调查方法

(1)湿地面积

花溪区境内包括面积8 hm2(含8 hm2)以上的湖泊湿地、沼泽湿地、人工湿地以及宽度10 m以上,长度5 km以上的河流湿地。

对不在上述调查范围内,但在全区具有“代表性、有特色、有保护利用价值”,面积0.4 hm2以上的湖泊湿地、沼泽湿地、人工湿地以及宽度3 m以上,长度200 m以上的河流湿地开展调查。

(2)蓄水量与供水

根据花溪区主要的水库及河流的表面积及平均深度来调查花溪区湿地的蓄水量;根据花溪区湿地平均每年为全区及周边县市区提供饮用水量来调查供水量。

(3)森林蓄积量

对湿地区域范围内的森林蓄积量进行调查,对面积超过677 m2的森林斑块,设置20 m×20 m或者20 m×30 m的标准地进行调查,对面积不超过677 m2的森林斑块进行每木检尺调查蓄积量。

(4)湿地植被面积

结合湿地斑块遥感判读湿地植被面积,并结合野外现地调查验证,得出湿地植被面积。

(5)物种数量

采用直接计数法、样方调查法、样带调查法和样线调查法对湿地动物进行调查,而对那些分布区狭窄而集中、习性特殊、数量稀少,难于用常规调查方法调查的种类,则进行专项调查。

(6)旅游人数

通过对花溪区各湿地公园全年出售门票数进行统计来计算全年旅游人数。

(7)论文

通过查询统计中国知网等专业论文网站中跟花溪区湿地相关的论文数量来计算论文数。

2.2数据统计

通过采用不同的调查方法对花溪区湿地资源物质量进行调查,得出2014年花溪区湿地资源物质量各项数据如表1所示:

表1 花溪区湿地资源相关数据Tab1 TherelateddateofwetlandresourcesofHuaxiDis⁃trict湿地面积(hm2)蓄水量(m3)供水(t)森林蓄积量(m3)108233136×108170×10711075植被面积(hm2)物种数量(种)旅游人次(万人)论文(页)19039438144292150

2.3数据分析

花溪区的湿地生态服务功能主要采用影子工程法、市场价值法、碳税法、能值分析法等[4-7]。花溪区的湿地生态服务功能评价指标主要包括以下几个方面(见表2):

表2 花溪区湿地生态服务功能评价指标体系Tab2 TheevaluationsystemofwetlandecosystemservicefunctionofHuaxiDistinct目标一级指标二级指标评价方法花溪区湿地生态服务功能评价指标体系涵养水源功能调蓄水量影子工程法优质供水市场价值法调节气候功能固碳碳税法释氧碳税法保护环境功能净化水质能值分析法固土保肥能值分析法生物多样性保护功能维护生物多样性能值分析法人文功能休闲旅游费用支出法科研教学能值分析法

3 结果与分析

3.1涵养水源功能

3.1.1 调蓄水量 湿地是一个巨大的蓄水库,它能在多水季节蓄存多余的水量,防止水灾的发生。在少水季节则可以将蓄存的水量排出,防止旱灾的发生。花溪区调蓄水量价值按照公式(1)进行计算[8-10]:

V=L×M

(1)

式中:V——调蓄水量价值;

L——蓄水量(m3);

M——单位蓄水量库容成本,取0.67元/m3。

经计算可知,花溪区湿地2014年调蓄水量总价值为9.08×107元。

3.1.2 优质供水 花溪区湿地蓄存大量的淡水资源,每年能为花溪区人民提供大量的饮用水。花溪区优质供水价值按照公式(2)进行计算[8-10]:

V=C×L

(2)

式中:V——优质供水价值;

C——自来水价格,取2.2元/t;

L——年供水量(t)。

经计算,花溪区湿地2014年优质供水总价值为3.73×107元。

3.2调节气候功能

V=n×1.63×W×K×R×106

(3)

式中:V——固碳价值;

N——碳税率,取770元/t;

W——森林总蓄积量(m3);

K——各森林类型与生物量之间的转换系数,取K=1.72;

R——各森林类型蓄积量年增长率,取R=4.266%。

经计算,花溪区湿地2014年固碳总价值为1.02×107元。

3.2.2 释氧 释放氧气价值按照公式(4)进行计算[8-10]:

V=n×1.20×W×K×R×106

(4)

式中:V——释氧价值;

n——氧气价格,取376.47元/t;

W——森林总蓄积量(m3);

K——各森林类型与生物量之间的转换系数,取K=1.72;

R——各森林类型蓄积量年增长率,取R=4.266%。

经计算,花溪区湿地2014年释放氧气价值为3.69×106元。

3.3保护环境功能

3.3.1 净化水质 花溪区湿地由于受到区境内农业生产和生活废水的排放,每年滞留湿地内的TN和TP数量分别为2 135.35 t和84.93 t。由表3可算出花溪区湿地净化水质价值为3.18×106元。

表3 花溪区湿地去除污染物比例Tab3 PollutantremovalratioofwetlandofHuaxiDistrict污染物种类去除率(%)用工业方法去除费用(×104元/t)TN355266TP244558

3.3.2 固土保肥 花溪区湿地的固土保肥功能主要是由湿地植物产生的,它主要包括两个方面,一个方面是固土,一个方面是保肥。固土保肥价值利用能值分析法进行计算[11-13]。

(1)固土价值

花溪区湿地的固土量根据公式(5)计算:

(5)

式中:G——固土总量;

Q——林区土壤潜在侵蚀总量(g/a);

Q′——林区土壤现实侵蚀总量(g/a);

d——现实土壤侵蚀模数(t/(hm2·a)),亚热带常绿阔叶林的现实土壤侵蚀模数为3.20;

S——植被面积(hm2)。

根据计算可得,花溪区湿地2014年固土总量为1.14×1010g。根据植物表土层能量折算比率 67 800 J/g,可知花溪区湿地2014年固土总能量为7.73×1014J。

(2)保肥价值

花溪区湿地保肥量根据公式(6)进行计算:

Vm=G·Hm

(6)

式中:Vm——植被减少土壤中的N、P、K三种养分的损失量(g/a);

Hm——为土壤中N,P,K的含量(%)分别为:0.418、0.089、0.181

VN=4.77×109g

VP=1.01×109g

VK=2.06×109g

表4 花溪区湿地固土保肥能值分析用表Tab4 TheanalysisonvalueofsoilandfertilizerofwetlandofHuaxiDistinct指标能值转换率能值货币比率原始数据(g、J/a)太阳能值(sej/a)能值货币价值(元/a)固土740×104109×1012773×1014544×1019499×107保N462×109477×109220×1019202×107保P688×109101×108695×1018638×106保K296×109206×109610×1018560×106总计8945×1018821×107

3.4生物多样性保护功能

生物多样性保护功能主要评价的指标为维护生物多样性。据花溪区2014年湿地资源调查结果可知,花溪区湿地植物共有78科178属279种,花溪区湿地动物共有52科159种,生物种类共438种。根据能值分析法进行计算,按照能值转换率(sej/种)=平均每个物种的太阳能值(12.6×1024sej/种)×研究区面积/全球面积,计算得出能值转换率为2.47×1017sej/种[14-15]。

表5 花溪区湿地生物多样性保护功能能值分析用表Tab5 TheanalysisonvalueofbiodiversityconservationfunctionofwetlandofHuaxiDistinct指标能值转换率能值货币比率维护生物多样性247×1017109×1012原始数据(种)太阳能值(sej/a)能值货币价值(元/a)438108×1020991×107

3.5人文功能

3.5.1 休闲旅游 花溪区特殊的地理环境,加上千姿百态的喀斯特地貌,造就了丰富的景观资源。地上有纵横交错的河流,人工湖,和沼泽景观,地下有溶洞,地下河景观,花溪区的旅游资源基本上都和湿地相关。据《花溪区统计年鉴》记载,2014年花溪区共接待旅游人数达1 442.92万人次,旅游收入达115.57亿元。

3.5.2 科研教学 花溪区拥有阿哈湖国家湿地公园、花溪十里河滩城市湿地公园等重要湿地,湿地资源具有丰富的物种多样性,因此是众多科研学者研究的重要场所。每年都有大量高校学生到花溪区湿地采集相关数据撰写跟湿地生态服务功能相关的论文。科研教学的价值计算方法参照Meillaud等人的方法,即科研教学(sej)=每年论文页数(页)×能值转换率(sej/页)[16-17]。据中国期刊文献数据库记载,2014年跟花溪区湿地资源相关的论文有25篇,平均每篇论文按6页计算,得出花溪区2014年的论文数量为150页。

表6 花溪区湿地科研教学能值分析表Tab6 Theanalysisonvalueofscientificresearchanded⁃ucationofwetlandofHuaxiDistinct指标能值转换率能值货币比率科研教学339×1017109×1012原始数据(元、页)太阳能值(sej/a)能值货币价值(元/a)150509×1019467×107

3.6生态服务功能总价值

经计算,2014年花溪区湿地生态服务功能总价值为1.19×1010元。详见表7。

表7 花溪区湿地生态服务功能价值量表Tab7 TheanalysisonvalueofecosystemservicefunctionofwetlandofHuaxiDistinct目标一级指标二级指标价值量(元)花溪区湿地生态服务功能评价涵养水源功能调蓄水量908×107优质供水373×107调节气候功能固碳102×107释氧369×106保护环境功能净化水质318×106固土保肥821×107生物多样性保护功能维护生物多样性991×107人文功能休闲旅游116×1010科研教学467×107合计119×1010

4 结论与讨论

4.1结论

(1)2014年花溪区湿地生态服务功能价值为1.19×1010元。其中五大功能价值量分别为:涵养水源功能价值1.28×108元,调节气候功能价值1.39×107元,保护环境功能价值8.53×107元,生物多样性保护功能价值9.91×107元,人文功能价值为1.16×1010元(由于小数保留位数和四舍五入原则,使得各项服务功能价值量之和与总价值量有稍许偏差)。

(2)五大功能的价值量大小顺序为:人文功能>涵养水源功能>生物多样性保护功能>保护环境功能>调节气候功能。可以看出,人文功能价值量远远大于其他功能,主要体现在休闲旅游这一指标上,这也证明了花溪区是贵阳市重要的水源保护区、生态旅游区,素有“云贵高原明珠”的美誉,是贵州著名的风景旅游区这一说法。

4.2讨论

论文首次对花溪区湿地资源生态服务功能进行了评价,其评价结果对花溪区开展湿地资源保护具有较大的参考价值。但论文在评价过程中所选取的评价指标还不够全面。因此,在以后的湿地生态服务功能评价工作中,要尽可能选取多个指标,能够涉及湿地生态服务功能的各个方面,这样所得到的评价结果会更加严谨。

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TheevaluationofwetlandecosystemservicefunctionofHuaxiDistinctinGuiyangCity

SUN Qian, ZOU Limei

(Guizhou Forestry Survey and Design Co. Ltd, Guiyang 550003, China)

Taking the wetland resources in Huaxi District of Guiyang City as the research object,the evaluation of wetland ecosystem service function from the water conservation function,regulating climate,protection environment function,biodiversity protection function,cultural function were researched.Calculation the total value of wetland ecosystem services in Huaxi District in 2014 was 1.19×1010yuan.The order of five the value of the function is:cultural function(1.16×1010yuan)>water conservation function(1.28×108yuan)>biodiversity protection function(9.91×107yuan)>protection environment function(8.53×107yuan)>regulating climate function(1.39×107yuan).

wetland; ecological service function; Huaxi District

2016-01-29

湿地生态系统服务功能价值评估(黔科合NY[2015]3031号)

孙 谦(1989-),男,湖南省益阳市人,研究生,助理工程师,主要从事森林资源经营管理工作。

X 826

A

1003 — 5710(2016)02 — 0097 — 05

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2016. 02. 018

(文字编校:杨 骏)

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