安徽漳河河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估

楊文斌 查雪琴 高順峰 孫祥

（安徽師范大學環(huán)境工程與科學學院，安徽 蕪湖 241000）

安徽漳河河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估

楊文斌 查雪琴 高順峰 孫祥

（安徽師范大學環(huán)境工程與科學學院，安徽 蕪湖 241000）

運用機會成本法、替代工程法、比例折算法等方法計算漳河生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價值，包括水供給、休閑娛樂、水力發(fā)電、水產(chǎn)品的直接使用價值和儲水、調(diào)蓄洪水、水質(zhì)凈化的間接使用價值。結(jié)果表明：2015年漳河南陵段生態(tài)服務(wù)價值中，直接生態(tài)服務(wù)價值為8.067億元，間接生態(tài)服務(wù)價值約為12.491億元。漳河生態(tài)系統(tǒng)價值評估中，儲水價值最大，其次是調(diào)蓄洪水價值、水產(chǎn)品價值，說明漳河河流生態(tài)系統(tǒng)在調(diào)節(jié)洪水、減少和防御洪澇災(zāi)害、保護社會和經(jīng)濟發(fā)展等方面具有極其重要的作用。

漳河；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)；評價

河流在整個生態(tài)系統(tǒng)中占有重要地位，將生態(tài)與經(jīng)濟相結(jié)合對河流生態(tài)服務(wù)價值進行評估，既可以全面的認識河流，也可以為相關(guān)部門的管理者和決策者提供一些合理的參考。河流生態(tài)服務(wù)價值的評估也是當前的研究熱點（郝弟等, 2012; 王歡等，2006）。目前，國內(nèi)外學者已將相關(guān)理論在一些河流管理中進行了嘗試（甘芳等, 2010; 接玉梅等, 2012; 趙良斗等, 2015）。漳河發(fā)源自安徽南陵縣南部，縱貫?zāi)狭昕h境，下游為南陵縣與繁昌縣的界河，漳河是南陵縣的主要河流，受工農(nóng)業(yè)以及畜禽養(yǎng)殖廢水的影響，水質(zhì)日益下降，特別是城關(guān)段的水質(zhì)，嚴重影響了南陵縣城市景觀，對周邊居民生活及相關(guān)生產(chǎn)活動都會產(chǎn)生影響，對漳河生態(tài)服務(wù)價值的評估可以科學合理地評價人類活動對河流產(chǎn)生的影響，使河流更好地為人們服務(wù)，創(chuàng)造經(jīng)濟效益。本文在總結(jié)和借鑒國內(nèi)外學者研究的基礎(chǔ)上，對漳河生態(tài)服務(wù)價值進行評價，以期為當?shù)毓芾聿块T對河流生態(tài)系統(tǒng)的管理和評估提供一些參考。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

漳河位于長江中下游南岸的蕪湖市境內(nèi)，與水陽江、青弋江一并稱謂“三江”，是安徽省長江南岸的最大支流，漳河流域總面積為1 359 km2，河道全長約119 km，南陵縣境內(nèi)河長約為80 km，自南陵縣城以下開始設(shè)有堤防，沿河兩岸均為水網(wǎng)圩區(qū)，涉及南陵、繁昌和三山區(qū)等縣（區(qū)）。據(jù)1956—2000年水資源調(diào)查評價成果，區(qū)域內(nèi)多年平均地表水資源量為9.95億m3，淺層地下水資源量為1.73億m3。漳河流域上游位于暴雨中心地帶，汛期暴雨強度大，持續(xù)時間長，洪水峰高量大，易發(fā)生洪澇災(zāi)害。

1.2 數(shù)據(jù)來源

利用南陵縣2015年統(tǒng)計資料和相關(guān)地方部門(農(nóng)業(yè)局、水利局、旅游局、水文站和環(huán)保局等)的調(diào)查統(tǒng)計資料，對研究河段2015年的河流服務(wù)功能進行評價。

2 河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能劃分

生態(tài)服務(wù)的研究始于上世紀70年代，1977年Westman首先提出了“自然服務(wù)功能”的概念和一些價值評估的問題，Costanza等（1997）在此領(lǐng)域展開了研究，將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與經(jīng)濟學相結(jié)合并取得了一些進展。在20世紀90年代末，國外有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的概念和評估方法被引入國內(nèi)（谷國鋒等, 2010）。國內(nèi)外學者在Costanza等（1997）研究的基礎(chǔ)上對水生態(tài)的功能進行了評估（趙同謙等, 2003; 肖建紅等, 2008）。1999年歐陽志云等第一次采用了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的概念，并對我國6種陸地生態(tài)服務(wù)價值做出了初步評估，結(jié)果得出我國每年的陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值為148萬億元人民幣。趙同謙等（2003）對我國地表水生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價值進行了初步的評價，結(jié)果得出2000年我國陸地地表水生態(tài)系統(tǒng)的總價值為9 810億元。本文將參考國內(nèi)外水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的評估方法及分類方法，將河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值分為直接服務(wù)價值和間接服務(wù)價值。

3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估

根據(jù)漳河南陵縣河段的特點，對水供給、休閑娛樂、水力發(fā)電、水產(chǎn)品、貯水、調(diào)蓄洪水、水質(zhì)凈化、河流輸沙、生物多樣性維持等功能進行評估。

3.1 直接使用價值

3.1.1 水供給功能 南陵縣生活用水以及工農(nóng)業(yè)用水均取自漳河，幸福閘建好后漳河還是南陵縣以及蕪湖市的備用水源地。

南陵縣城以上段漳河來水面積不大，在枯水期漳河水位較低，甚至干涸。上游幸福閘的修建及攔蓄，可能會導致下游在枯水期水位可能進一步降低，不利于南陵縣城關(guān)段漳河生態(tài)建設(shè)。實施一、二級蓄水方案后，一級景觀閘按正常水位9.0 m蓄水，則南陵縣城市內(nèi)部水系在漳河水位不高的情況下可與城區(qū)段漳河河道（二級蓄水建筑物以下）、后港河河道直接相溝通。根據(jù)南陵縣縣城水系及地形條件，二級建筑物按正常蓄水位11.2 m，可以通過兩級蓄水建筑物間的水位差引漳河活水入主城區(qū)的活水方案，改善內(nèi)部排水水系的水質(zhì)，為漳河城區(qū)段景觀工程提供生態(tài)蓄水。漳河水供給功能的評價利用市場價值法，計算公式為：

式中：V1為水供給價值(元)；Q1i為第i種用途的用水量(m3)；P1i為第i種用途水的價格(元/ m3)。根據(jù)安徽省物價局水費價格，蕪湖市居民生活用水為2.05元/ m3，工業(yè)用水為2.33元/m3，行政用水為2.33元/m3，南陵縣取蕪湖市用水價格。根據(jù)《安徽省物價局省水利廳關(guān)于農(nóng)業(yè)水價綜合改革試點項目區(qū)農(nóng)業(yè)水價》皖價控〔2015〕60號的批復(fù)，試點區(qū)農(nóng)業(yè)用水基本水價為：糧食作物0.075元/ m3、經(jīng)濟作物0.09元/m3、養(yǎng)殖業(yè)0.10元/m3。本研究農(nóng)業(yè)用水價格為0.09元/m3，生態(tài)補水價格取農(nóng)業(yè)用水價格?！?2015年蕪湖市水資源公報》中統(tǒng)計的南陵縣用水量：農(nóng)業(yè)用水3.363億m3，工業(yè)用水0.465億m3，生活用水0.165億m3，城鎮(zhèn)公共用水0.08億m3，生態(tài)與環(huán)境補水0.018億 m3。由此計算可得，水供給功能價值為1.896億元。

3.1.2 休閑娛樂功能價值

3.1.2.1 旅游價值 旅游價值常用的方法有費用支出法和市場價值法（王歡等, 2006; 趙良斗等, 2015），由于資料收集的局限性，本文采用比例折算法（李景保等, 2007; 趙景柱, 2013）。

從《2015年南陵縣國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》中可知，全縣共接待游客305.6萬人次，實現(xiàn)旅游總收入30億元。以國家旅游局《國內(nèi)旅游抽查報告》分析得出，在眾多旅游資源中，自然風光所占比例為24.6%，假定漳河水生態(tài)在自然觀光的吸引力為30%，則漳河2015年漳河帶來的旅游價值為2.214億元。

3.1.2.2 景觀價值評估 漳河蓄水閘工程主要是為南陵縣城關(guān)段提供生態(tài)蓄水，打造濱河城市景觀帶。漳河景觀帶工程是以漳河為軸線建立的城市濱河景觀帶，位于南陵縣城中部，南至峨嶺路，北至李家發(fā)路，項目總用地面積437.86 hm2。該項目是集生態(tài)景觀、文化展示、商務(wù)休閑、運動休閑、旅游休閑為一體的現(xiàn)代城市風貌景觀帶，南陵縣城區(qū)段漳河景觀規(guī)劃圖見圖1。

圖1 南陵縣城區(qū)段漳河景觀規(guī)劃圖Fig. 1 Landscape planning of Zhanghe river in Nanling county

以河流為軸線打造的城市景觀帶不僅能夠提高居民的生活環(huán)境質(zhì)量，而且能拉動城市旅游業(yè)，城市景觀帶的價值評估主要從固碳制氧氣價值以及帶動的相關(guān)景區(qū)價值來評估。

（1）固碳、制氧價值。固碳、制氧價值的估算采用造林成本法估算，首先確定漳河景觀帶每年的固碳制氧量，再與造林成本相乘，得出每年的固碳制氧價值。根據(jù)日本林業(yè)廳給出的每公頃樹木年凈吸收CO216 t，折合純碳為4.37 t，放出氧氣12 t（王恩等, 2011）。固碳價值計算公式為：

式中：V2為固碳價值（萬元）；S1為景觀帶綠地面積；P1為平均每年的造林成本(C)，元/t。

制氧價值計算公式為：

式中：V3為制氧價值（萬元）；S1為景觀帶綠地面積 ；P2為平均每年的造林成本(O2)，單位為元/t。

我國造林成本為273.3元/t，折合成純碳為1 002.1元/t，制氧成本按照全國平均水平為369.7元/t（毛德華等, 2003），漳河景觀帶綠地面積為175.14 hm2，計算出漳河景觀帶每年的固碳價值為76.69萬元，制氧價值為77.70萬元

（2）景區(qū)效益價值。漳河景觀帶位于南陵縣城關(guān)段，建成后會吸引周邊游客，從而促進客流量，預(yù)計年客流量為20萬，每人的出行費用為100元，則估計漳河景觀帶來的隱形效益為2 000萬/a。

通過計算以上旅游價值和景觀價值，得出研究區(qū)休閑娛樂價值為2.43億元。

3.1.3 水力發(fā)電價值 南陵縣有葛林水電站和柏山渠水電站，發(fā)電量為0.1億KWh，漳河冬季斷流，工作時間為200 d，年發(fā)電量為0.48億度電，發(fā)電價值用市場價值法計算：

式中：V4表示水力發(fā)電的價值，Yi表示i水電站年發(fā)電量，Wj表示單位電價，單位電價按照0.5元/kwh計，則漳河年產(chǎn)生的水力發(fā)電價值為0.24億元。

3.1.4 水產(chǎn)品價值 河流生態(tài)系統(tǒng)中的植物和動物為人類生活提供了物質(zhì)保障，漳河流域貝類、蝦類和蟹類產(chǎn)量極少，水生生物也很少作為經(jīng)濟作物，所以在這里水產(chǎn)價值僅對魚類計算，采用市場價值法計算：

式中：V5表示水產(chǎn)的價值，Pi表示第i種水產(chǎn)品的產(chǎn)量，Sj表示第j種水產(chǎn)品的單位市場價格，單位價格按照當?shù)貎r格約為10元/kg，2015年南陵縣國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報年水產(chǎn)品產(chǎn)量35 012 t，則2015年水產(chǎn)價值為3.501億元。

3.2 間接使用價值

3.2.1 貯水功能價值 河流除了為人類提供生產(chǎn)生活用水以外，還可存貯水源并起到調(diào)節(jié)和補充周圍濕地徑流及地下水水量的作用（范芳玉等, 2011）。河流可以減少水庫等貯水工程和引水工程的建設(shè)。貯水功能價值的計算用替代工程法計算，公式為：

式中：V6為貯水價值，Q6為河段潛在的貯水量，P6為這種潛在水量的獲得成本（單位蓄水量的庫容成本）。由蕪湖市2015年水資源公報可知，2015年漳河的地表水資源量為9.97億m3，地下水資源量為1.74億m3，地表水與地下水不重復(fù)計算量為0.12億m3，水資源總量為10.09億m3，單位貯水價值取每建設(shè)單位庫容投入成本0.67元（歐陽志云等, 1999）。所以，漳河的貯水功能價值為6.760 3億元。

3.2.2 調(diào)蓄洪水功能價值 調(diào)蓄洪水功能主要包括兩個方面：一方面是指河流和濕地的滲透、蓄水能力大，由于濕地植物對降水的吸收和滲透，延長了降水進入河流的時間，植物的吸收減少了洪水徑流量，從而達到削減洪峰的目的。另一方面是指在河流上興建的水利工程可以起到調(diào)節(jié)洪水、減少災(zāi)害的作用。運用機會成本法計算河流調(diào)蓄洪水功能的經(jīng)濟價值（接玉梅等, 2012），計算公式如下：

式中：V7為調(diào)蓄洪水功能的價值，S7為可避免的經(jīng)濟損失。根據(jù)《南陵縣志》，1999年6月上旬至7月中旬，“三江”流域發(fā)生了一場超標準的全流域性洪水，同時，由于遭遇長江干流的高水位，洪水外排困難，流域內(nèi)形成了嚴重的洪澇災(zāi)害。據(jù)統(tǒng)計，全縣受災(zāi)人口28.5萬人，倒塌房屋4 850間，近9萬m2，農(nóng)作物受災(zāi)面積達3.03 萬hm2，成災(zāi)面積2.38萬hm2，其中絕收面積1.61萬hm2，經(jīng)濟損失高達5.47億元。漳河蓄水閘可預(yù)防此類超標準洪水，減少經(jīng)濟損失，所以此處調(diào)蓄洪水功能價值取5億元。

3.2.3 水質(zhì)凈化 河流可以通過一系列的物理和化學作用凈化進入河道的污染物，起到凈化水質(zhì)的作用，河流的水環(huán)境容量還可節(jié)省部分污水處理費用，《漳河上游一級蓄水閘以上650 km2流域面積內(nèi)污染物控制規(guī)劃》中漳河一級蓄水閘以上河段的水環(huán)境容量COD為5 029.55 t、NH3-N為259.4 t。此段的河流長度為漳河的1/2，但上游河段流量小，年徑流量為漳河的1/3，其中流量對水環(huán)境容量的影響很大（仝偉等, 2006），所以按照流量對環(huán)境容量的影響，漳河水環(huán)境容量約COD為15 088.65 t、NH3-N為778.2 t。按COD的處理成本為3.5元/ kg，生活污水中氨氮處理成本為1.5元/kg進行估算（張振明等, 2011），漳河凈化COD價值量為0.528億元，漳河凈化氨氮價值量為0.011 4億元，總價值為0.539 4億元。

3.2.4 河流輸沙價值 河流輸沙價值是指河流通過沖刷河床淤泥、疏通河道而產(chǎn)生的間接生態(tài)服務(wù)價值，采用市場價值法計算，計算公式為：

式中：V8表示河流輸沙價值，U表示河流年均輸沙量，L表示人工清淤費用，由于漳河資料較為缺乏，可采用臨近的河流類比河流年均輸沙量（水利百科全書編委會, 2006），青弋江流域面積為4 340 km2，年均輸沙量約為75萬t，漳河流域面積1 340 km2，類比得出漳河年均輸沙量為25萬t，人工清理河道費用為4.7元/t（南方）（趙良斗等,2015），計算得出漳河輸沙價值為117.5萬元。

3.2.5 生物多樣性維持價值 濕地在生物多樣性保護方面占有重要地位，為各種珍貴的野生動物提供棲息場所。根據(jù)Costanza等（1997）的研究成果，每公頃濕地或泛濫平原提供的生物多樣性服務(wù)價值為439美元，最新濕地調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，南陵縣濕地總面積達5 975.05 hm2，主要有河流濕地、湖泊濕地、人工濕地和沼澤濕地4種類型，計算得出漳河提供的生物多樣性維持功能為1 809.9萬元/a。

4 結(jié)論

研究結(jié)果表明，2015年漳河南陵段生態(tài)服務(wù)價值中，直接生態(tài)服務(wù)價值為8.067億元，間接生態(tài)服務(wù)價值約為12.491億元，總服務(wù)價值為20.558億元，南陵縣全年實現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值157.22億元，漳河生態(tài)服務(wù)價值占地區(qū)生產(chǎn)總值的12.7%，在對漳河生態(tài)價值的評估中，儲水值最大，其次是調(diào)蓄洪水價值、水產(chǎn)品價值，說明漳河河流生態(tài)系統(tǒng)在調(diào)節(jié)洪水、減少和防御洪澇災(zāi)害、保護社會和經(jīng)濟發(fā)展等方面具有極其重要的作用。表1列出了漳河河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能類型及價值。

表1 漳河河流生態(tài)系統(tǒng)價值Table 1 Zhanghe River Ecosystem Value

河流生態(tài)服務(wù)價值評估是為了預(yù)測河流生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生某種改變時，河流為人類提供的某種功能的變化，為更合理地利用河流提供科學依據(jù)（王偉等, 2005）。由于數(shù)據(jù)的不可獲得性及方法不成熟等原因，對于氣候調(diào)節(jié)等功能未作評估，所以漳河間接生態(tài)服務(wù)價值偏小。漳河生態(tài)服務(wù)價值也不是一成不變的，一方面受氣候的影響，更多的是受人類活動的影響。

氣候?qū)恿鞯挠绊懼饕ㄟ^對降水和地表徑流實現(xiàn)，以前學者們重點研究氣候?qū)λ康挠绊?，近年來學者們研究的關(guān)注點轉(zhuǎn)向氣候?qū)λ|(zhì)的潛在影響上，極端天氣如暴雨或干旱都會影響水質(zhì)，丘陵山地暴雨沖刷地表強度加大，沿岸泥沙和污染物進入河道，使河流水質(zhì)變差；極端干旱天氣，河流流量變小，河流中的污染物得不到稀釋，污染物濃度變高，使水質(zhì)變差。氣候與人類活動對生態(tài)系統(tǒng)的影響并不是獨立的，通常人類活動也會對氣候產(chǎn)生影響。

人類活動對河流生態(tài)服務(wù)價值的影響主要體現(xiàn)在土地利用的變化、經(jīng)濟的發(fā)展、人口變化等方面。土地利用的變化會對地表徑流產(chǎn)生影響，例如草地、林地的開發(fā)利用會對非點源污染的入河水量產(chǎn)生影響，另外河流兩岸泛洪區(qū)濕地的開發(fā)利用會導致生物多樣性減少、濕地景觀減少、調(diào)洪能力減弱，從而降低河流的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值；經(jīng)濟的快速發(fā)展和人口的增加，用水量增加，一方面會導致水資源短缺，另一方面也會增加污染物的排放量；人口增加也會使土地的利用方式發(fā)生變化，導致濕地面積減少，生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化。

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Valuation of Ecosystem Services of Zhanghe River in Anhui

YANG Wen-Bin ZHA Xue-Qin GAO Shun-Feng SUN Xiang
（College of Environmental Engineering and Science, Anhui Normal University, Wuhu 241000, Anhui）

This paper uses the opportunity cost method, the alternative engineering method, the proportional discount method and other methods to calculate the value of Zhanghe ecosystem services, including the values of direct use of water supply, leisure and entertainment, hydroelectric power and indirect values of water reserve and flood regulation of Zhanghe river and water purification. The results show that the direct value of ecosystem services is 0.7967 billion Yuan and the indirect value of ecosystem services is about 1.194 billion Yuan. In the assessment of the ecosystem services of Zhanghe River, the value of water reserve is the largest, followed by the value of flood regulation, the value of aquatic products. This shows that the Zhanghe river ecosystem has a very important role in regulating floods, reducing and preventing floods, protecting social and economic development.

Zhanghe river; Ecosystem services ; Valuation

漳河濕地（楊文斌供圖）

10.3969/j.issn.1673-3290.2017.02.05

2017-04-12

楊文斌，安徽師范大學環(huán)境工程與科學學院，從事科研與教學工作。E-mail: 544632587@qq.com