基于Meta分析的中國湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值轉(zhuǎn)移研究

張 玲，李小娟，周德民,*，張翼然

1 首都師范大學(xué)城市環(huán)境過程與數(shù)字模擬國家重點實驗室培育基地， 北京 100048

2 資源環(huán)境與地理信息系統(tǒng)北京市重點實驗室，北京 100048

基于Meta分析的中國湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值轉(zhuǎn)移研究

張 玲1,2，李小娟1,2，周德民1,2,*，張翼然1,2

1 首都師范大學(xué)城市環(huán)境過程與數(shù)字模擬國家重點實驗室培育基地， 北京 100048

2 資源環(huán)境與地理信息系統(tǒng)北京市重點實驗室，北京 100048

Meta分析價值轉(zhuǎn)移方法作為資源價值評估的一種有效方法，在國外已經(jīng)有大量的實證研究出現(xiàn)，但是在國內(nèi)相應(yīng)的實證研究非常稀少，有關(guān)該方法在湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的應(yīng)用研究還尚未見報道。通過收集有關(guān)中國湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的實證研究文獻(xiàn)的價值評估結(jié)果，建立價值轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用Meta分析和多元回歸分析方法構(gòu)建中國湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的Meta分析價值轉(zhuǎn)移模型，并對該模型用于樣本外價值轉(zhuǎn)移的有效性做出評估，探討Meta分析價值轉(zhuǎn)移方法在中國湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估領(lǐng)域的可應(yīng)用性及發(fā)展前景。研究結(jié)果表明：(1) 在樣本文獻(xiàn)中，通常洪水調(diào)蓄和水源涵養(yǎng)服務(wù)是湖沼濕地提供的經(jīng)濟價值最高的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，而水質(zhì)凈化服務(wù)的經(jīng)濟價值最低；(2) 湖沼濕地面積、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)受益人口數(shù)量、不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的價值差異以及不同價值評估方法的使用會影響湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化；(3) Meta分析價值轉(zhuǎn)移模型用于樣本外價值轉(zhuǎn)移的有效性檢驗結(jié)果顯示，樣本外價值轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移誤差范圍在0.09%—234.61%之間，平均轉(zhuǎn)移誤差為19.99%，在自然資源價值轉(zhuǎn)移的可接受誤差范圍內(nèi)，因此Meta分析價值轉(zhuǎn)移方法是評估濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的一種可行且快速的方法。

中國；湖沼濕地；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)；價值轉(zhuǎn)移；Meta分析

濕地是地球上水陸相互作用形成的獨特生態(tài)系統(tǒng)，不僅能夠為人類提供大量的食物、原材料和水資源，而且在蓄洪防旱、改善氣候、保護(hù)生物多樣性、維持區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)平衡等方面起著重要的作用，具有巨大的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益[1- 2]。目前，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)廣泛使用條件價值法、旅行費用法等需要通過實地調(diào)研才能實現(xiàn)的方法對不同類型、不同尺度的濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進(jìn)行了評估。但是，隨著濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估需求的增加，評估者們在實踐中發(fā)現(xiàn)有許多實證研究因為受到評估時間和評估成本等因素的限制難以通過獲取一手資料來完成。同時，就較高的評估成本而言，也并非所有的實證評估都是有必要的[3]。因此，政策和理論研究的興趣轉(zhuǎn)向于利用價值轉(zhuǎn)移方法,也有研究者稱為效益轉(zhuǎn)移方法，即通過計量經(jīng)濟學(xué)方法將已有的濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估結(jié)果 (通常被稱為研究地) 轉(zhuǎn)移到待研究濕地 (通常被稱為政策地)，從而得到政策地濕地的價值。目前這種方法已經(jīng)成為國外自然環(huán)境和資源價值評估領(lǐng)域關(guān)注的熱點，出現(xiàn)了大量的實證研究[4]。

價值轉(zhuǎn)移方法分為數(shù)值轉(zhuǎn)移方法和函數(shù)轉(zhuǎn)移方法兩類，函數(shù)轉(zhuǎn)移方法又包括需求函數(shù)轉(zhuǎn)移方法和Meta分析價值轉(zhuǎn)移方法[5]。其中，Meta分析價值轉(zhuǎn)移方法因為能夠通過價值轉(zhuǎn)移函數(shù)對研究地和政策地在生態(tài)系統(tǒng)特征、自然和社會經(jīng)濟環(huán)境以及價值評估方法等方面的差異進(jìn)行有效控制，與其他價值轉(zhuǎn)移方法相比，被認(rèn)為是一種較為精確和嚴(yán)密的價值轉(zhuǎn)移方法。目前，Meta分析價值轉(zhuǎn)移方法在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估領(lǐng)域的應(yīng)用研究主要有兩方面，一是在一個寬泛的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估框架下，建立一個具有普遍適用性的Meta分析價值轉(zhuǎn)移模型，用于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的預(yù)測，二是在某一具體的政策背景下，建立一個針對該政策背景的Meta分析價值轉(zhuǎn)移模型[6]。Meta分析價值轉(zhuǎn)移方法在濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估領(lǐng)域的應(yīng)用研究主要集中在前者，目前，國外學(xué)者已經(jīng)將Meta分析價值轉(zhuǎn)移方法應(yīng)用于不同類型、不同尺度的濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估研究中[7-12]。

我國在自然資源價值轉(zhuǎn)移方面的研究起步較晚，相應(yīng)的實證研究也較少[13]，目前多集中于數(shù)值轉(zhuǎn)移方法的應(yīng)用研究，而對Meta分析價值轉(zhuǎn)移方法的應(yīng)用研究非常少。依據(jù)目前文獻(xiàn)檢索的情況，我國學(xué)者已經(jīng)開展了Meta分析價值轉(zhuǎn)移方法在大連星海公園的游憩價值評估[14]、中國森林資源的游憩價值評估[15]、中國自然資源價值評估[4]以及滇池水質(zhì)改良的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估[16]等方面的應(yīng)用研究，但還未見針對中國湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的應(yīng)用研究。本文通過收集有關(guān)我國湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的實證研究文獻(xiàn)的價值評估結(jié)果，建立價值轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用Meta分析和多元回歸分析方法構(gòu)建中國湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的Meta分析價值轉(zhuǎn)移模型，并對該模型用于樣本外價值轉(zhuǎn)移的有效性做出評估，探討Meta分析價值轉(zhuǎn)移方法在中國湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估領(lǐng)域的可應(yīng)用性及發(fā)展前景。

1 研究方法與數(shù)據(jù)

1.1 Meta分析價值轉(zhuǎn)移模型的一般形式

Meta分析應(yīng)用于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值轉(zhuǎn)移通常有3個作用：(1) 綜合和評估某一特定類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估研究；(2) 構(gòu)建Meta回歸模型用于評估影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值變化的因素；(3) 使用構(gòu)建的Meta回歸模型預(yù)測生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值[17]。目前，國外已有研究為如何構(gòu)建一個濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的Meta回歸模型提供了許多理論指導(dǎo)和經(jīng)驗[18- 22]。Meta回歸模型的形式一般為：

(1)

式中，因變量y是調(diào)整為以2010年為基期的湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價值向量(元 hm-2a-1)。a是常數(shù)項，u為殘差項，bs、bp和be為自變量的回歸系數(shù)矩陣，Xs、Xp和Xe為自變量矩陣，其中Xs為湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估方法變量，Xp為被評估湖沼濕地的特征，Xe是被評估湖沼濕地周邊的地理環(huán)境特征。

本文選用對數(shù)線性模型構(gòu)建Meta回歸模型，因變量使用自然對數(shù)形式有以下兩個原因：(1) 這種形式已經(jīng)普遍應(yīng)用于國外已有的濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的Meta分析價值轉(zhuǎn)移研究，在這樣的背景下，方便研究結(jié)果之間的比較；(2) 對數(shù)變換通常能夠減小原始數(shù)據(jù)的波動程度和非對稱性，改進(jìn)濕地價值高度偏移的問題，提高模型的擬合精度，減小異方差[22]。

1.2 文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的收集和價值轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)庫的建立

根據(jù)聯(lián)合國千年生態(tài)系統(tǒng)評估(Millennium Ecosystem Assessment，MA)的分類體系，湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)包括供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)和文化服務(wù)四類。在價值轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)庫的樣本文獻(xiàn)中，湖沼濕地的供給服務(wù)通常包括動植物產(chǎn)品，調(diào)節(jié)服務(wù)包括水源涵養(yǎng)、洪水調(diào)蓄、水質(zhì)凈化和大氣組分調(diào)節(jié)，支持服務(wù)包括營養(yǎng)循環(huán)、土壤保持和生物多樣性保護(hù)，文化服務(wù)包括旅游休閑和科研教育。還有少數(shù)幾篇文獻(xiàn)評估了湖沼濕地的淡水供給、水力發(fā)電、航運、氣候調(diào)節(jié)、空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價值。但是，聯(lián)合國千年生態(tài)系統(tǒng)評估 (MA) 的這一分類體系受到了很多質(zhì)疑[24-25]，例如其混淆了過程和終點、容易導(dǎo)致重復(fù)計算等[2,26]。本文在總結(jié)前人分類基礎(chǔ)上，結(jié)合樣本文獻(xiàn)經(jīng)常評估的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型，將湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分為中間服務(wù)和最終服務(wù)兩部分，以最終服務(wù)的價值作為湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的總價值，最終服務(wù)包括水產(chǎn)品、原材料產(chǎn)品、水源涵養(yǎng)、洪水調(diào)蓄、水質(zhì)凈化、固碳、釋氧、旅游休閑和科研教育。在樣本文獻(xiàn)中，科研教育服務(wù)的價值評估多是采用價值轉(zhuǎn)移方法，因此本文不做分析。

表1 價值轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)評估的湖沼濕地的地理分布[27-77]

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估通常不會采用單一的評估方法，而是綜合采用多種方法對同一生態(tài)系統(tǒng)的不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價值進(jìn)行評估[78]。樣本文獻(xiàn)使用的經(jīng)濟學(xué)價值評估方法有市場價值法、生產(chǎn)率法、影子價格法、替代成本法、避免損失成本法、人力資本法、旅行費用、條件價值法和享樂價值法等。理論上，可供各種濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估選擇的價值評估方法很多，例如水質(zhì)凈化服務(wù)，既可以使用替代成本法，也可以使用人力資本法或生產(chǎn)率法進(jìn)行評估。但是，各種價值評估方法在實際應(yīng)用時都有其特定的應(yīng)用條件和限制，有些方法由于評估經(jīng)費、數(shù)據(jù)可得性等因素限制難以實現(xiàn)[79]，因此使用頻率也較低。表2列出了與本文確定的最終服務(wù)相對應(yīng)的樣本文獻(xiàn)使用頻率較高的價值評估方法以及物質(zhì)量的評估指標(biāo)。

同一種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價值估計值會因為樣本文獻(xiàn)評估者對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的物質(zhì)量評估指標(biāo)、價值評估方法和價格參數(shù)選擇的不同而有所差異。因此，本文從樣本文獻(xiàn)提取價值觀察值時，對于同一種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，盡量提取物質(zhì)量評估指標(biāo)較為一致的價值觀察值，物質(zhì)量評估指標(biāo)的篩選標(biāo)準(zhǔn)見表2。在價格參數(shù)方面，樣本文獻(xiàn)對同一種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價值評估使用的價格參數(shù)差異主要體現(xiàn)在兩方面，一是對于同一種價值評估方法，評估者選擇使用的價格參數(shù)不同，二是不同價值評估方法之間使用的價格參數(shù)不同。對于前者，這種差異只存在于少數(shù)幾篇樣本文獻(xiàn)之間，大多數(shù)文獻(xiàn)使用的價格參數(shù)是較為一致的，例如洪水調(diào)蓄價值評估使用的水庫造價成本是0.67元/m3，固碳價值評估使用的瑞典碳稅率150美元/t和中國造林成本250元/t。因此，本文保留這種價格參數(shù)之間的差異，不將其作為篩選價值觀察值的標(biāo)準(zhǔn)。對于后者，本文使用Meta回歸模型對使用不同價值評估方法造成的差異進(jìn)行控制。

最終，從52篇樣本文獻(xiàn)中提取出281個價值觀察值用于Meta分析價值轉(zhuǎn)移模型的構(gòu)建。由于價值觀察值的評估基準(zhǔn)年通常不在同一年，數(shù)據(jù)之間不具有可比性，從而需要將不同年份的價值觀察值調(diào)整到統(tǒng)一年份。本文在價值觀察值調(diào)整時，首先找到文獻(xiàn)引用的各個價格參數(shù)的原始文獻(xiàn)及其相應(yīng)的評估基準(zhǔn)年，并以此評估基準(zhǔn)年為基礎(chǔ)，借鑒國外研究中常用的價值觀察值的折算方法[4,80-81]，使用消費者物價指數(shù) (Consumer price index, CPI) 將不同評估基準(zhǔn)年的價值觀察值統(tǒng)一調(diào)整到2010年的物價水平。

1.3 Meta分析價值轉(zhuǎn)移模型的自變量選取

國外濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值轉(zhuǎn)移研究通常會考慮價值評估方法、濕地面積、濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型、濕地所處區(qū)域的社會經(jīng)濟發(fā)展水平、同類型濕地的替代效應(yīng)以及其他因素對濕地價值變化的影響。參考國外相關(guān)研究考慮的影響因素[9,20-21]，結(jié)合數(shù)據(jù)的實際獲取情況，選取用于構(gòu)建Meta回歸模型的自變量：

(1) 價值評估方法 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的評估結(jié)果很大程度上依賴于價值評估方法、物質(zhì)量評估指標(biāo)和價格參數(shù)的選擇。本文只重點分析不同價值評估方法的使用對湖沼濕地價值變化的影響。

(2) 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型 不同類型生態(tài)系統(tǒng)提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)存在差異，這些生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的重要性也有所不同的，因而具有的經(jīng)濟價值也會存在差異，不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的價值差異可能會對湖沼濕地的價值變化產(chǎn)生影響。

(3) 湖沼濕地面積 隨著濕地面積的增加，某些生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的單位面積價值可能會存在規(guī)模收益遞減現(xiàn)象。但是生態(tài)系統(tǒng)具有臨界閾值，當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)規(guī)模小于某值時，生態(tài)系統(tǒng)將會崩潰，無法提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，因而濕地的價值可能會隨著濕地面積的增加而增大。

(4) 受益人口數(shù)量 湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的受益人群數(shù)量反映的是湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求或市場大小[10]。根據(jù)數(shù)據(jù)的獲取情況，將湖沼濕地受益人群的范圍界定為湖沼濕地所處地級行政區(qū)。濕地所處地級行政區(qū)的人口數(shù)據(jù)來源于各省歷年的《統(tǒng)計年鑒》。

(5) 區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r 濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的大小與濕地所處區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展水平有密切關(guān)系,例如發(fā)達(dá)地區(qū)和欠發(fā)達(dá)地區(qū)對濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的認(rèn)定和市場實現(xiàn)就存在相當(dāng)大的差距[82]。本文選取人均GDP作為衡量區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r的指標(biāo)。根據(jù)數(shù)據(jù)的獲取情況，將區(qū)域的尺度界定為湖沼濕地所處地級行政區(qū)。濕地所處地級行政區(qū)的人均GDP數(shù)據(jù)來源于各省歷年的《統(tǒng)計年鑒》。

(6) 湖沼濕地的替代效應(yīng) 湖沼濕地的價值會受到周邊同類型濕地的影響，周邊同類型濕地越多，人們對被評估湖沼濕地的需求也會隨之下降，該湖沼濕地的價值也會減小。使用ArcGIS軟件提取樣本文獻(xiàn)中被評估湖沼濕地周邊50 km范圍內(nèi)的其他湖沼濕地面積，分析替代效應(yīng)對被評估湖沼濕地價值的影響。使用的全國湖泊和沼澤濕地數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所以2008年覆蓋全國的1442景CBERS遙感影像作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，通過軟件自動與人工目視解譯相結(jié)合的方法提取的湖泊和沼澤濕地矢量圖層。影像像元精度為20 m，幾何糾正誤差不超過兩個像元，詳細(xì)技術(shù)流程及處理方法、調(diào)查驗證結(jié)果可以參考相關(guān)文獻(xiàn)[83]。

統(tǒng)計每個變量相應(yīng)的價值觀察值的數(shù)量和均值，按照統(tǒng)計和計量的數(shù)據(jù)要求，將自變量的各類信息“編碼”和賦值，Meta回歸模型的變量信息見表3。

2 結(jié)果分析

2.1 Meta回歸模型的回歸結(jié)果

本文使用stata 12.0軟件，應(yīng)用加權(quán)最小二乘法 (Weighted Least Squares) 針對表3設(shè)定的因變量和自變量擬合Meta回歸模型。本文選擇加權(quán)最小二乘法 (Weighted Least Squares)建立回歸模型的原因是用于構(gòu)建Meta回歸模型的大多數(shù)樣本文獻(xiàn)提供的價值觀察值有多個，但是這些來源于同一文獻(xiàn)的多個價值觀察值之間可能會存在相關(guān)性，針對這一問題，本文借鑒國外研究中解決該問題常用的方法[9,21]，即將每個價值觀察值來源文獻(xiàn)所提供的價值觀察值總數(shù)的倒數(shù)這一權(quán)重賦予該價值觀察值，應(yīng)用加權(quán)最小二乘法 (Weighted Least Squares) 構(gòu)建模型。模型構(gòu)建過程中刪除了標(biāo)準(zhǔn)化殘差絕對值大于2.5的價值觀察值。Meta回歸模型的回歸結(jié)果見表4。

表3 Meta回歸模型的變量信息

表4 Meta回歸模型的回歸結(jié)果

2.2 影響湖沼濕地服務(wù)價值變化的因素分析

2.2.1 價值評估方法的影響

Meta回歸模型的回歸結(jié)果顯示，影子價格法、市場價值法和旅行費用法的回歸系數(shù)在統(tǒng)計上顯著，說明在其他影響因素不變的情況下，使用影子價格法、市場價值法和旅行費用法評估得到的價值估計值與替代成本法的價值估計值呈現(xiàn)出顯著差異。影子價格法和替代成本法得到的價值估計值要高于其他價值評估方法，而市場價值法得到的價值估計值最低，這與Woodward和Wui[19]以及Brander等人[20]的研究結(jié)果較為一致。

2.2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型的影響

在8種湖沼生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中，水源涵養(yǎng)、洪水調(diào)蓄和水質(zhì)凈化服務(wù)的回歸系數(shù)在統(tǒng)計上顯著，說明在其他影響因素不變的情況下，水源涵養(yǎng)、洪水調(diào)蓄和水質(zhì)凈化服務(wù)的價值與釋氧服務(wù)呈現(xiàn)顯著差異。水源涵養(yǎng)、洪水調(diào)蓄服務(wù)的經(jīng)濟價值要高于其他湖沼生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，而水質(zhì)凈化服務(wù)的價值最低，這與Brander等人[20]發(fā)現(xiàn)的濕地水質(zhì)凈化服務(wù)的價值要高于其他濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的結(jié)論相反。這可能是因為目前國內(nèi)湖沼濕地水質(zhì)凈化服務(wù)的價值評估方法還存在缺陷，并且相關(guān)資料數(shù)據(jù)較為欠缺且獲取困難，進(jìn)而導(dǎo)致湖沼濕地水質(zhì)凈化服務(wù)的價值被低估。

2.2.3 湖沼濕地面積的影響

湖沼濕地面積變量的回歸系數(shù)顯著為負(fù)，說明湖沼濕地的每公頃價值存在規(guī)模收益遞減現(xiàn)象，這與Woodward和Wui[19]以及Brander等人[20]的研究結(jié)果一致。但是Woodward和Wui以及Brander等人也同時指出這種效應(yīng)會隨著濕地面積的增加而以幾何級數(shù)減弱。以本文湖沼濕地面積的回歸系數(shù)-0.228為例解釋，對于一個面積10 hm2的湖沼濕地，面積每增加1%，濕地每公頃價值減小2.28%，而對于一個面積1000 hm2的湖沼濕地，面積每增加1%，濕地每公頃價值僅減小0.023%，所以湖沼濕地的總經(jīng)濟價值仍然會隨著濕地面積的增加而增長。

2.2.4 受益人口數(shù)量的影響

受益人口數(shù)量變量的回歸系數(shù)顯著為正，表明湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的受益人數(shù)越多，對湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求隨之增長，湖沼濕地的價值也會隨之增加。對數(shù)形式的連續(xù)變量的回歸系數(shù)表明的是在保持其他影響因素不變的情況下，自變量的百分比變化引起的因變量的百分比變化。受益人口數(shù)量的回歸系數(shù)為0.445，說明湖沼濕地所處地級市的人口數(shù)量每增加1%，湖沼濕地每公頃價值增加0.45%。

2.2.5 區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r的影響

人均GDP變量的回歸系數(shù)在統(tǒng)計上不顯著，但是與湖沼濕地每公頃價值呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，這可能說明人均GDP越高的地區(qū)，社會經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r越好，該地區(qū)人口的社會資本和文化水平相對較高，對湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求和支付意愿可能也會較高。

2.2.6 湖沼濕地的替代效應(yīng)

湖沼濕地周邊50 km范圍內(nèi)的其他湖沼濕地面積的回歸系數(shù)在統(tǒng)計上不顯著，但與湖沼濕地每公頃價值呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，這可能說明湖沼濕地的替代效應(yīng)會影響湖沼濕地的價值，周邊同類型濕地越多，被評估湖沼濕地的價值越低。

2.3 Meta分析價值轉(zhuǎn)移模型的有效性檢驗

在使用價值轉(zhuǎn)移方法代替和輔助實證研究時，需要對這種方法的有效性進(jìn)行檢驗，即檢驗價值轉(zhuǎn)移模型預(yù)測的濕地價值的預(yù)測值與實證研究得到的濕地價值 (通常被稱為真實值) 之間的一致性。可以用價值預(yù)測值與真實值之間的相對差額 (通常稱為轉(zhuǎn)移誤差) 來檢驗價值轉(zhuǎn)移模型的有效性，轉(zhuǎn)移誤差 (TE) 的計算公式如下：

(2)

式中，yobs為實證研究得到的濕地價值，yest為價值轉(zhuǎn)移模型預(yù)測的濕地價值預(yù)測值。通常，轉(zhuǎn)移誤差的值越小，說明價值轉(zhuǎn)移模型的有效性越好。

本文應(yīng)用重復(fù)留一法交叉驗證法對所構(gòu)建的Meta分析價值轉(zhuǎn)移模型用于樣本外價值轉(zhuǎn)移的有效性做出評估。重復(fù)留一法交叉驗證法的流程可以參照Brander等人[20]以及Stapler和Johnston[84]的研究。樣本外價值轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移誤差范圍在0.09%—234.61%之間，在構(gòu)建模型的275個價值觀察值中，40%的觀察值的轉(zhuǎn)移誤差小于10%，53%的觀察值的轉(zhuǎn)移誤差在10%—50%之間，僅有2%的觀察值的絕對轉(zhuǎn)移誤差大于100%。樣本外價值轉(zhuǎn)移的平均轉(zhuǎn)移誤差為19.99%。國外相關(guān)研究表明，實踐中自然資源價值轉(zhuǎn)移的平均轉(zhuǎn)移誤差一般在20%—40%之間是可以接受[85-86]，而本文樣本外價值轉(zhuǎn)移的平均轉(zhuǎn)移誤差小于20%，說明所構(gòu)建的Meta分析價值模型用于樣本外價值轉(zhuǎn)移的有效性較好。

3 結(jié)論與討論

3.1 討論

Meta分析價值轉(zhuǎn)移方法的可靠性很大程度上取決于已有研究的數(shù)量和質(zhì)量[4]。目前，我國湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究發(fā)展迅速，相關(guān)實證研究文獻(xiàn)的發(fā)表數(shù)量在逐年增加，但是，可用于湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值轉(zhuǎn)移研究的實證研究數(shù)量還是較少，某些生態(tài)系統(tǒng)的各項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值至今還沒有相關(guān)研究成果。從本文收集到的樣本文獻(xiàn)來看，文獻(xiàn)評估的湖沼濕地主要集中在東部平原、東北平原與山區(qū)以及蒙新高原地區(qū)，而對于青藏和云貴高原地區(qū)，僅有少數(shù)幾塊湖沼濕地被評估。并且這些實證研究文獻(xiàn)的質(zhì)量通常參差不齊，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)概念界定上的歧義，物質(zhì)量評估指標(biāo)、價值評估方法以及價格參數(shù)使用上的差異，使得不同文獻(xiàn)的價值評估結(jié)果的可比性降低，難以應(yīng)用于湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價值轉(zhuǎn)移研究中。

在價值轉(zhuǎn)移模型構(gòu)建方面，與國外的研究相比，本文使用的解釋變量仍然較少，未考慮濕地生態(tài)系統(tǒng)的生物物理特征、環(huán)境質(zhì)量、空間格局、氣候變化以及人類活動等影響因素，因而模型的擬合精度較低。究其原因是雖然我國已經(jīng)開展了生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的定位觀測，但是在我國大多數(shù)地區(qū)，仍然缺乏生態(tài)系統(tǒng)功能的定位觀測和實驗，以及各種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的形成、動態(tài)變化以及受人類影響的機理研究[87]，因而較難將相關(guān)影響因素納入Meta分析價值轉(zhuǎn)移模型中，提高模型的擬合精度。

因此，為了促進(jìn)Meta分析價值轉(zhuǎn)移方法在我國湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，提高該方法的可操作性，有必要在今后的研究中，加強我國湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)功能的定位觀測和實驗，以及湖沼生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的形成、變化以及人類影響的機理研究，并在此基礎(chǔ)繼續(xù)加強我國湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的理論和實證研究，提高實證研究的質(zhì)量和數(shù)量。同時，學(xué)習(xí)我國2008年頒布的《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》，在濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估方面制定類似的規(guī)范，規(guī)定濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的數(shù)據(jù)來源、評估指標(biāo)體系、評估公式等，從而規(guī)范濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的指標(biāo)和方法，使其評估結(jié)果更容易用于Meta分析價值轉(zhuǎn)移研究中。

近年來，國外學(xué)者利用來源于多國的濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估研究的評估結(jié)果在全球[20-21]、歐洲[7]、東南亞[8]等區(qū)域尺度上針對紅樹林、珊瑚礁等多種濕地類型開展了Meta分析價值轉(zhuǎn)移方法在濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估領(lǐng)域的應(yīng)用研究，對Meta分析價值轉(zhuǎn)移模型的可靠性以及發(fā)展前景進(jìn)行了探討。但是，目前我國在這方面的研究探索仍然處于起步階段，還有待于進(jìn)一步開展相關(guān)方面的實證研究，系統(tǒng)和深入地探討濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值轉(zhuǎn)移的理論和方法。

3.2 結(jié)論

本文基于收集到的52篇中國湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的實證研究文獻(xiàn)的評估結(jié)果，建立價值轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用Meta分析和多元回歸分析方法構(gòu)建中國湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的Meta分析價值轉(zhuǎn)移模型，并對該模型的樣本外價值轉(zhuǎn)移的有效性做出評估。主要結(jié)論如下：

(1) 在樣本文獻(xiàn)中，通常洪水調(diào)蓄和水源涵養(yǎng)服務(wù)是湖沼濕地提供的經(jīng)濟價值最高的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，而水質(zhì)凈化服務(wù)的經(jīng)濟價值最低；

(2) 湖沼濕地面積、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)受益人口數(shù)量、不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的價值差異以及不同價值評估方法的使用會影響湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化；

(3) Meta分析價值轉(zhuǎn)移模型用于樣本外價值轉(zhuǎn)移的有效性檢驗結(jié)果顯示，樣本外價值轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移誤差范圍在0.09%—234.61%之間，平均轉(zhuǎn)移誤差為19.99%，在自然資源價值轉(zhuǎn)移的可接受誤差范圍內(nèi)，因此Meta分析價值轉(zhuǎn)移方法是評估濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的一種可行且快速的方法。

致謝：感謝中國林業(yè)科學(xué)研究院馬牧源老師、國家海洋局第一海洋研究所肖艷芳博士以及首都師范大學(xué)宋文斌和徐婷碩士在論文修改過程中提供的無私幫助。

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An empirical study of meta-analytical value transfer of lake and marsh ecosystem services in China

ZHANG Ling1, 2, LI Xiaojuan1, 2, ZHOU Demin1, 2,*, ZHANG Yiran1, 2

1BaseoftheStateLaboratoryofUrbanEnvironmentalProcessesandDigitalModeling,CapitalNormalUniversity,Beijing100048,China2BeijingKeyLaboratoryofResourceEnvironmentandGeographicInformationSystem,Beijing100048,China

Wetlands are highly productive ecosystems and provide people with both direct and indirect benefits，which are called ecosystem services．Despite of the high value of the ecosystem services that wetlands provide to us, these continue to be degraded or lost due to the effects of intensive agricultural practices, irrigations, water extraction for domestic and industrial uses, urbanization, infrastructure and industrial development and pollution. Wetland ecosystem services have not been fully recognized or adequately quantified during the past economic and social development．Hence, accurate understanding and reasonably valuating ecosystem services can provide a scientific basis for the rational development of wetland resources. A series of valuation techniques, such as replacement cost method, contingent valuation method, and travel cost method and so on, have been used extensively to evaluate the value of wetland ecosystem services. Although the number of applications for such techniques to wetland ecosystem services is rapidly growing, site specific estimates are often unavailable. Reasons include time and budget constraints as well as technical challenges of conducting research in areas where wetlands are located. Value transfer techniques are an attractive option for policy-maker facing time and budget constraints when reliable primary valuations are absent. Value transfer makes use of results from previous empirical valuation studies (often termed study sites) and applies their value estimations to the policy site in question. In order to reduce the error inherent in value transfer, meta-analysis is commonly used to provide a more thorough and statistically valid value estimation to use in value transfer. There appear a few published studies on value transfer of ecosystem services in China. This paper presents an empirical study of the meta-analytical value transfer performed to evaluate economic values of China′s lakes and marshes ecosystem services. The meta-analysis relied on a database consisting of 281 values estimated from 52 empirical valuation studies on ecosystem services of China′s lakes and marshes. In this paper, we divided the wetland ecosystem services into 8 categories on the basis of literature review, including aquatic production, raw materials production, recreation and tourism service, water conservation service, flood mitigation service, water purification service, carbon fixation service and oxygen release service. Our findings indicated that both flood mitigation service and water conservation service were the most highly valued wetland services in our sample, and water purification service had the lowest economic value. The meta-regression results revealed a number of important factors in explaining variation in value estimation of ecosystem services, notably the area of lakes and marshes, the number of beneficiaries around the wetland, the differences in economic values among ecosystem services and the differences in valuation methods. We also assessed the robustness of the meta-regression analysis model for out-of-sample value transfer by an n-1 data splitting technique. The transfer errors were from 0.09% to 234.61% and the average transfer error was 19.99%, which is within the acceptable error range of natural resources value transfer. It indicated that value transfer with meta-analysis would be a potentially effective tool for wetland ecosystem services valuation in China.

China; lake and marsh; ecosystem services; value transfer; meta-analysis

林業(yè)公益性行業(yè)科研專項資助項目(201204201)；北京市教委科研基地建設(shè)類項目資助

2014- 03- 25;

日期:2015- 05- 18

10.5846/stxb201403250552

數(shù)據(jù)來源于中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫，以關(guān)鍵詞、主題詞等方式檢索從1990—2012年發(fā)表的有關(guān)中國湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的實證研究文獻(xiàn)。具有以下3種情況的文獻(xiàn)將會被排除：(1) 評估對象為人工湖沼濕地的文獻(xiàn)，(2) 評估對象為湖沼濕地非使用價值的文獻(xiàn)，(3) 使用能值分析方法和價值轉(zhuǎn)移方法的文獻(xiàn)。最終，剩余52篇相關(guān)文獻(xiàn)入選價值轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)庫，其中43篇為期刊論文，9篇為碩士和博士學(xué)位論文。統(tǒng)計這些文獻(xiàn)的發(fā)表時間，發(fā)現(xiàn)這些文獻(xiàn)最早發(fā)表時間在2001年，其中有12篇文獻(xiàn)發(fā)表在2001—2005年，有27篇發(fā)表在2006—2010年，有13篇發(fā)表在2010年以后。根據(jù)《中國湖泊志》[23]的中國湖泊分區(qū)統(tǒng)計這些文獻(xiàn)評估的湖沼濕地的地理分布，發(fā)現(xiàn)被評估湖沼濕地多分布在東部平原、東北平原與山區(qū)和蒙新高原地區(qū)，具體統(tǒng)計結(jié)果見表1。將入選價值轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)庫的文獻(xiàn)信息錄入Excel表中建立Meta分析價值轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)庫，主要包括文獻(xiàn)題目、作者、出版年份、出處、濕地名稱、濕地所處區(qū)域、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的物質(zhì)量評估指標(biāo)和價值估計值以及使用的價值評估方法和價格參數(shù)等多類信息。

*通訊作者Corresponding author.E-mail: zhoudemin@neigae.ac.cn

張玲，李小娟，周德民，張翼然.基于Meta分析的中國湖沼濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值轉(zhuǎn)移研究.生態(tài)學(xué)報,2015,35(16):5507- 5517.

Zhang L, Li X J, Zhou D M, Zhang Y R.An empirical study of meta-analytical value transfer of lake and marsh ecosystem services in China.Acta Ecologica Sinica,2015,35(16):5507- 5517.