(四川大学建筑与环境学院 四川 成都 610065)

引言

湿地的范畴广泛，大体上来说，湿地包含沼泽，洪泛平原，河口三角洲等具有水体的地域。很明显，洞庭湖湿地属于洪泛平原这一种湿地。但是建国以来，大规模的维护造田、城市扩张使得“八百里洞庭”的称号早已不在，洞庭湖湿地的面积愈来愈小。而作为重要的碳汇，湿地的减少必然导致生态环境的剧变，保护湿地迫在眉睫，只有通过对湿地生态系统服务功能的价值做出准确、科学的评价，才能将洞庭湖湿地资源更为合理的利用和开发。

本文试图运用生态经济学研究方法，从植物资源、鱼类资源、供水蓄水和生产水稻4个方面估算洞庭湖湿地生态系统服务功能的直接价值，从调蓄洪水、参考旅游、净化水质和降解污染价值、生物栖息地、调节气候这5个方面估算洞庭湖湿地生态系统服务功能的间接价值，揭示其资源价值和开发利用潜力，为洞庭湖湿地可持续发展和补偿提供参考。

一、洞庭湖湿地概况

(一)湿地区域范围和地理位置

洞庭湖地处长江中下游平原，湖泊面积为2625 km2，是中国第二大淡水湖。其所属的湿地区域是典型的洪泛平原，在行政上涉及两湖5市21县(区、市)，总面积达18780 km2，是全国最大的淡水湖泊湿地，湖底水容积在七里山水位为3187 m时，能够达到111.6亿立方米，可调蓄洪水为55.4亿立方米[1]，具有巨大的调节能力。

(二)气候条件

洞庭湖地区位于亚热带季风区域，气候温和多雨，这位整个湿地生物多样性得到保存提供了良好的条件。

(三)湿地土壤类型

洞庭湖湿地总面积达2623.225 hm2。主要分为天然湿地和人工湿地。其中，天然湿地的面积为1719.897 hm2，占全部湿地的65.51%，又可细分为草滩地湿地(28.11%)、湖泊湿地(18.60%)、泥沙滩地(14.55%)和河流湿地(4.23%)；人工湿地的面积为839.042 hm2，占全部湿地的31.96%，又可细分为芦苇地(20.57%)、林地(7.04%)、水稻田湿地(3.80%)和库塘湿地(0.54%)；其余湿地面积为66.286 hm2，占全部湿地的2.53%。

二、洞庭湖湿地生态功能

(一)湿地的水文调节功能

水分存储与释放是湿地最大的功能，通过对水分季节性地分配，使得湿地的自我功能得到呈现。雨季时，过量的水分被湿地通过湖泊、沼泽的形式存储下来，减少下游的洪水量，其中沼泽化区域的能贮蓄相当一部分水分，作为地下水供给源和生物生长用水。

(二)降解污染物，净化环境功能

在降解和转化污染物方面，湿地也发挥着巨大的作用。湿地土壤的吸附能力和整个生态系统中旺盛的生物活动，使得有毒物质得以减少，改善了相关的流出水质。除此此外，湿地也具有较强的缓冲能力，可以减缓废弃物质的积累。

(三)调节气候(固碳释氧)功能

湿地的固C作用是通过本身土壤性质和生物多样性展现出来的，一方面绿色植物的光合作用固定了整个生态系统中的CO2，释放O2调节了大气中的空气含量，另一方面湿地土壤高达植物15倍的强固 C能力也在很大程度上较少了CO2。

三、洞庭湖湿地生态功能评估

(一)直接使用价值

洞庭湖湿地的直接使用价值主要包括植物资源价值、鱼类资源价值和供水蓄水价值。

1.植物资源价值

式中，L1为洞庭湖湿地植物资源年生产价值量(元/a)；

Si为i年植物资源面积(hm2)；

Wi为植物资源单位面积产量(t)；

Ci为i年芦苇、荻等植物资源单位面积纯收入价格；

λi为价格增长系数，设为1。

经计算得出洞庭湖湿地总的植物资源年生产价值量(L1)为6.15×108元/a，总植物蕴藏量为151.59×104t/a。其中，洲滩沼泽化草甸植物里的芦苇、荻单位产品价格为0.41元/kg，蕴藏量为84.71×104t，其植物生产价值量为3.47×108元/a，洲滩沼泽化草甸植物里的苔草、鹃草、湖草的单位产品价格为0.40元/kg，蕴藏量为41.59×104t，其植物生产价值量为1.66×108元/a；湖沼植被和粥滩落叶阔叶灌丛的单位产品价格均为0.4元/kg，蕴藏量分别为12.62×104t和12.67×104t，则植物生产价值量均为0.51×108元/a。

2.鱼类资源价值

L2=E2×P

式中，L2为湿地渔产品价值量(元/a)；

E2为洞庭湖鱼类年产量，9.62万t[3]；

P为各种鱼类的平均市场价格；5 元/kg。

经计算得出洞庭湖湿地渔产品价值量为4.81×108元/a。

3.供水蓄水价值

式中，L3为供水与蓄水价值量(元/a)；

B3为洞庭湖湿地蓄水量167亿m3；

K3为单位供水与蓄水平均价值量0.5元/m3；

λ3为价格增长系数，设为1。

计算出洞庭湖湿地供水和蓄水产生的经济价值(L3)为83.50×108元/a。

4.生产水稻价值

L4=E4×D4×P4-W4D4

式中，L4表示水稻产品价值量(亿元/a)；

E4为水稻价格系数(元/kg)，1.8 元 /kg；

D4为水稻播种或生产面积(hm2)；

P4为水稻正常的单位面积产量(kg/hm2)，6370×104kg/hm2；

W4为每hm2生产水稻的成本投入(元)，2600 元。

依上式计算得出 2017 年洞庭湖湿地水稻资源价值为 142.20×108元 /a。

(二)间接使用价值

洞庭湖湿地的间接使用价值主要为调蓄洪水、旅游、净化水质和降解污染、生物栖息地、气候调节价值。

1.调蓄洪水价值

式中，L5为多年平均调蓄洪水价值量(元/a)；

V5为当年洪水调蓄量，可调蓄洪水55.4亿m3；

C5为当年修建1 m3水库库容的平均价格，其单位价格为0.67元/m3；

λ5为价格增长系数，设为1。

按照上式可计算出洞庭湖洪水调蓄的价值量L5为37.12×108元/a。

2.参考旅游价值

L6=T6B6

式中，L6为科考旅游价值量(元/a)；382元/ hm2

T6为单位湿地科考旅游效益(元/hm2)；3635元/ hm2

B6为洞庭湖湿地科考旅游的面积(hm2)，为80.70×104hm2。

按照上式计算出洞庭湖湿地科考旅游的总价值为29.33×108元/a。

3.净化水质和降解污染价值

式中，L7为洞庭湖净化水质的价值(元/a)；

C7为单位污水处理成本；0.4元/m3

V7为洞庭湖每年接纳周边地区废水污水量；7.59亿t

λ3为价格增长率，设为1。

按照上式计算出洞庭湖净化水质而产生的价值量为3.04×108元/a。实际洞庭湖湿地有较为严重的非点源污染，而湿地对这些污染物的降解功能往往容易被忽视。所以采取下面的公式计算。

L7=E7D7

式中，L7为洞庭湖净化水质的价值(元/a)；

E7为净化价值系数，为4177美元/(hm2.a)；

D7为洞庭湖湖泊面积。

代入1.3的数据，这里只计算洞庭湖湖泊的降解污染的价值，则为72.58×108元/a(26.25×104hm2×4177美元/(hm2.a)×6.62元)。因此，估算洞庭湖湿地净化水质和降解污染价值为3.04×108～87.72×108元/a。

4.生物栖息地价值

L8=E8D8

式中，L8为生物栖息地价值(元/a)；

E8为生物栖息地价值系数，为304美元/(hm2.a)；

D8为洞庭湖湿地面积(除去水稻田湿地)；

所以洞庭湖湿地栖息地功能价值为16.24×108元/a。

5.调节气候价值

湿地固碳包括湿地植被固碳和湿地土壤固碳。湿地植被固碳价值目前国际和国内主要都是根据光合作用原理来计算植被的固碳价值和放出氧气的价值[4]。由光合作用方程式:

6CO2(264 g)+ H2O(108 g)→C6H12O6(108 g)+O2(193 g)→多糖(162 g)

可知每生产1.00 g植物干物质能固定1.63 g CO2，释放1.20 g O2。固碳的价值计算式如下：

Xc=(1.62Vc-0.00099Bc)×Pc

式中，XC为植被吸收的CO2价值(元/a)；

VC为洞庭湖湿地植物蕴藏量t/a；

PC为瑞典碳税率，150美元/t；

由洞庭湖湿地植物蕴藏量为151.59×104t/a，计算得出洞庭湖湿地植被吸收CO2的量为247.09×104t/a，而植物呼吸作用放出的CO2量为0.15×104t/a，净吸收CO2为246.94×104t/a，所以吸收的CO2价值为24.52×108元/a(246.94×104t/a×150美元/t×6.62)。

Xo=Ko×Sc×Po

式中，Xo为植被释放的O2价值(元/a)；

Ko为O2和CO2的分子量之比，为32/44；

Sc为净吸收CO2的量，为247.09×104t/a；

Po为单位O2价格系数，0.4元/Kg；

工业制氧价格，较多采用0.40元进行计算。得到洞庭湖湿地释放的O2价值为7.83×108元/a。

L9=Xo+Xx

式中，Xo为植被释放的O2价值，元/a；

Xc为植被吸收的CO2价值，元/a；

L9为植被调节气候(固碳放氧)的价值，元/a；

经计算，调节气候的价值(L9)为32.35×108元/a(7.83×108+24.52×108)。

三、结果与讨论

整合上述评估结果计算得到洞庭湖湿地不同生态系统服务功能的价值，见表1。

表1 洞庭湖湿地不同生态系统服务功能的价值

(1)根据上述评估结果，计算得到洞庭湖湿地生态系统服务功能总价值为424.28 ×108元。其中，直接价值为236.66 ×108元，占生态系统服务功能总价值的55.78 %，间接价值的为187.62 ×108元，占总价值的44.22%。

(2)各生态系统服务功能的价值整体表现为生产水稻价值>水文调节价值>净化水质和降解污染物价值>水文调节价值>气候调节价值>旅游资源价值>生物栖息地价值。特别是直接生产水稻的价值占主导地位，这跟洞庭湖区是国家重要商品粮基地和国家粮食重点主产功能区不谋而和，洞庭湖湿地丰富的水源、肥沃的土地提供了水稻生产的良好基础。

(3)洞庭湖湿地的单位面积服务价值为16.16万元/(hm2.a)，按照汇率算来，与Costanza[5]等的研究结果19580美元/(hm2.a)相近。

(4)由于缺乏土壤中的碳蕴藏量，所以在计算气候调节价值只计算了湿地植被的气候调节价值，很有可能湿地土壤的固碳价值很高，导致间接价值比较高，生态系统服务功能总价值可能比本人计算的高的多。