白龜山水庫生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評估

陳海生　李永占　林益江

摘 要：白龜山水庫是河南省平頂山市的主要水源?；谏鷳B(tài)服務(wù)價(jià)值原理和當(dāng)?shù)貙?shí)際，對該水庫濕地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)價(jià)值進(jìn)行了評估。結(jié)果表明：白龜山水庫的直接物質(zhì)生產(chǎn)價(jià)值為17.757億元；水庫消落帶土壤和植被固碳釋氧總價(jià)值為1.424億元；該水庫在提供野生生物棲息地、維護(hù)生物多樣性等服務(wù)功能方面的年生態(tài)效益為0.221億元；調(diào)蓄洪水功能價(jià)值為6.177億元；水資源蓄積功能價(jià)值為3.551億元；凈化水質(zhì)總價(jià)值為0.816億元；濕地生態(tài)系統(tǒng)在全部發(fā)揮效益后每年所產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)總價(jià)值也十分突出為29.946億元。除了供水功能以外，該水庫的調(diào)蓄洪水功能價(jià)值和水資源蓄積功能價(jià)值。

關(guān)鍵詞：白龜山水庫；濕地生態(tài)系統(tǒng)；價(jià)值評估

中圖分類號(hào) X826 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）17-0123-02

白龜山水庫位于沙潁河上游沙河干流上，地理位置為東經(jīng)112°50′～113°15′，北緯33°40′～33°50′。它是河南省平頂山市的主要水源，同時(shí)與上游昭平臺(tái)水庫共同構(gòu)成沙潁河下游生態(tài)用水的保障水源，對保障沙潁河河流健康以至淮河干流健康具有重要意義。

平頂山為煤炭資源型城市，一大批煤化工、煤電力等污染型企業(yè)對城市環(huán)境產(chǎn)生了許多不良影響，如大氣污染、水污染、土地塌陷、生物多樣性下降等。白龜山水庫濕地生態(tài)系統(tǒng)不但具有美化環(huán)境、調(diào)節(jié)氣候、維持碳循環(huán)等生態(tài)功能，而且還有提供物種生境、減少洪水災(zāi)害、水質(zhì)凈化、休憩娛樂等多種服務(wù)功能。這些年來，由于人類活動(dòng)對濕地的干擾越來越嚴(yán)重，濕地生態(tài)系統(tǒng)遭到空前的沖擊與破壞，其生態(tài)服務(wù)功能正在迅速衰退，直接影響了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。保護(hù)白龜山水庫濕地生態(tài)系統(tǒng)對保護(hù)平頂山的生態(tài)環(huán)境有著重要的作用[1]。而重新審視濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能并對其進(jìn)行評價(jià)，是管理和保護(hù)濕地的重要途徑。本研究擬基于白龜山水庫的生態(tài)特征及其周圍區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征，對水庫生態(tài)系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算評估，以確定白龜山水庫的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，為建立該水庫庫區(qū)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制以及指導(dǎo)水資源的開發(fā)與保護(hù)提供理論依據(jù)。

1 水庫概況

白龜山水庫處于暖溫帶和北亞熱帶氣候交錯(cuò)的邊緣地區(qū)，冷暖空氣交匯頻繁，四季分明，氣候溫和，雨量充沛，無霜期長，年總?cè)照諘r(shí)數(shù)為1800～2200h，年平均氣溫在14.8～15.2℃，極端最低氣溫為-11.3℃，極端最高氣溫為38.1℃，無霜期214～231d，年降水量為1000mm左右。

白龜山水庫距源頭石人山116km，與上游51km處的昭平臺(tái)水庫組成梯級水庫，聯(lián)合控制沙河干流洪水，總控制流域面積2740km2，占所在的沙潁河流域面積的7%左右。盡管水庫修建初衷是控制沙潁河洪水，但其已成為平頂山市工業(yè)、城市生活用水的主要水源，并兼具灌溉、養(yǎng)殖以及保障下游生態(tài)需水的功能。

白龜山水庫總庫容9.22億m3，大壩為均質(zhì)土壩，高程110.4m。根據(jù)設(shè)計(jì)，其正常蓄水位為103m，相應(yīng)庫容3.02億m3；最低控制水位97.5m，相應(yīng)庫容0.66億m3；汛限水位102m，相應(yīng)庫容2.40億m3[2]。

2 濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值構(gòu)成與主要評價(jià)方法

2.1 濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值構(gòu)成 濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值可以劃分為直接利用價(jià)值和間接利用價(jià)值。直接利用價(jià)值是指濕地生態(tài)系統(tǒng)直接滿足人們生產(chǎn)和消費(fèi)的價(jià)值，主要是物質(zhì)生產(chǎn)價(jià)值。間接利用價(jià)值是指濕地生態(tài)系統(tǒng)在向人們提供直接利用價(jià)值的同時(shí)間接產(chǎn)生的利益，主要是水調(diào)節(jié)價(jià)值、環(huán)境凈化功能和棲息地功能價(jià)值。

2.2 濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評價(jià)方法 主要有市場價(jià)值法。如水庫里的水作工業(yè)用水和居民生活用水時(shí)，就按市場價(jià)值來確定其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。碳稅法。碳稅是各國制定的對溫室氣體排放稅收，特別是對二氧化碳排放的稅收。費(fèi)用支出法。即從消費(fèi)者角度來核算生態(tài)環(huán)境效益的價(jià)值。影子工程法。即當(dāng)環(huán)境破壞后，用人工方法建造出一新工程來代替原先生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的功能，然后用建造新工程的費(fèi)用來估算環(huán)境破壞造成經(jīng)濟(jì)損失的一種計(jì)量方法[3]。

3 水庫生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評估

3.1 水庫生態(tài)系統(tǒng)直接物質(zhì)生產(chǎn)價(jià)值

3.1.1 水產(chǎn)品價(jià)值 白龜山水庫水產(chǎn)品資源豐富，魚類種類多樣。該水庫里的魚通常稱為野生魚，在平頂山市場價(jià)一般是30元/kg。白龜山水庫每年的魚類總產(chǎn)量為10萬kg，因此可計(jì)算出該水庫水產(chǎn)品價(jià)值為300萬元，即0.030億元人民幣。

3.1.2 城市供水經(jīng)濟(jì)效益 平頂山市區(qū)常年用水人口76.310萬人，年均供水量為12[×]108m3，萬元產(chǎn)值耗水量99m3。據(jù)吳社琴等的計(jì)算，白龜山水庫的單方水效益為1.477元/m3，整個(gè)水庫供水效益為17.727億元。實(shí)際上，這是1個(gè)保守的數(shù)字，因?yàn)榘斏剿畮炷壳跋虺鞘泄┧恳呀?jīng)達(dá)到13[×]108m3。超過了設(shè)計(jì)供水量的6870萬m3。今后平頂山城市供水需要還會(huì)繼續(xù)增加[4]。

3.2 水庫消落帶土壤和植被固碳釋氧價(jià)值

3.2.1 水庫消落帶植被固碳釋氧價(jià)值 植物的光合作用過程是植物在光照作用下吸收二氧化碳合成碳水化合物并釋放出氧氣的過程。白龜山水庫東西長15.5km，南北寬4.2km，水庫消落帶面積為39.45km2。消落帶上所產(chǎn)生的植物干物質(zhì)量為118.2[×]106kg。植物固定二氧化碳的價(jià)值，本文取中國造林成本與國際上通用的瑞典碳稅率150美元/t，平均值770元/t。植物釋放氧氣的價(jià)值按照工業(yè)制氧成本的平均值400元/t計(jì)算。得出白龜山水庫消落帶植被吸收固定二氧化碳和釋放氧氣所產(chǎn)生的價(jià)值為1.38294億元人民幣。

3.2.2 水庫消落帶濕地固碳價(jià)值 我國蒙新高原地區(qū)沼澤濕地固碳速率為41.460g/m2·a。白龜山水庫消落帶濕地的固碳速率也采用該值。中國造林成本250元/t。由此計(jì)算得出，白龜山水庫消落帶濕地土壤的固碳價(jià)值為4083810元。

3.3 提供生物棲息地方面的功能 濕地是各種鳥類和其他野生生物的棲息地，Costanza等[5]的研究表明，濕地在為野生生物提供棲息地這一服務(wù)功能的年生態(tài)效益為439美元/kg。白龜山水庫的濕地總面積為7790hm2，以2018年美元對人民幣匯率6.45計(jì)算，得出白龜山水庫在提供野生生物棲息地、維護(hù)生物多樣性等服務(wù)功能方面的年生態(tài)效益為0.221億元人民幣。

3.4 調(diào)蓄洪水價(jià)值 調(diào)蓄洪水功能價(jià)值利用替代工程法進(jìn)行計(jì)算，即是水庫的調(diào)蓄洪水能力，也就是防洪庫容，與單位貯水價(jià)值的乘積。水庫蓄水成本本文取0.670元/m3。白龜山水庫總庫容9.22[0×]108m3，由此得出白龜山水庫的調(diào)蓄洪水功能價(jià)值為6.177億元。這與趙國真等的研究結(jié)果相一致[6]。

3.5 水資源蓄積價(jià)值 水資源蓄積價(jià)值是單位貯水價(jià)值與水庫蓄水量的乘積[7]。單位貯水價(jià)值本文取值為0.670元/m3。白龜山水庫最高蓄水量可達(dá)6[×]108m3。蓄水量比較低的年份如2014年，蓄水量只有0.5×108m3。2018年是豐水年，蓄水量為5.3×108m3。單位貯水量價(jià)值本文同樣取值0.670元/m3。因此可計(jì)算出白龜山水庫的水資源蓄積功能價(jià)值為3.551[億]元。

3.6 水質(zhì)凈化價(jià)值 白龜山水庫濕地總面積為7790hm2。根據(jù)單位面積濕地平均氮去除量為3.98t/hm2，平均磷去除量為1.860t/hm2，根據(jù)生活污水單位質(zhì)量污染物處理成本總氮1.500元/kg和總磷2.500元/kg，由此可以計(jì)算出，白龜山水庫凈化水質(zhì)功能中凈化氮的價(jià)值為0.465億元，凈化磷的價(jià)值為0.351億元。白龜山水庫凈化水質(zhì)總價(jià)值為0.816億元[8，9]。

4 小結(jié)與討論

（1）白龜山水庫直接的物質(zhì)生產(chǎn)價(jià)值是17.757億元。水庫消落帶土壤和植被固碳釋氧總價(jià)值為1.424億元。該水庫在提供野生生物棲息地、維護(hù)生物多樣性等服務(wù)功能方面的年生態(tài)效益為0.221億元。水庫的調(diào)蓄洪水功能價(jià)值為6.177億元。水庫的水資源蓄積功能價(jià)值為3.551億元。水庫凈化水質(zhì)總價(jià)值為0.816億元。該水庫濕地生態(tài)系統(tǒng)在全部發(fā)揮效益后每年所產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)總價(jià)值為29.946億元人民幣。除了該水庫的供水功能以外，水庫的調(diào)蓄洪水功能價(jià)值和水資源蓄積功能價(jià)值也十分突出。

（2）本文根據(jù)白龜山水庫濕地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)過程，應(yīng)用生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的理論和方法，首次評估了平頂山白龜山水庫濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值，明確了該濕地資源的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，以及濕地資源對周圍區(qū)域的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。這對今后白龜山水庫濕地資源的保護(hù)和管理，以及對該區(qū)域的生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)編：張宏民）