深圳市水生态系统服务功能价值评估

引用本文

梁鸿, 潘晓峰, 余欣繁, 许旺, 陈慧明, 李晓科. 深圳市水生态系统服务功能价值评估[J].自然资源学报, 2016,31(9): 1474-1487
LIANG Hong, PAN Xiao-feng, YU Xin-fan, XU Wang, CHEN Hui-ming, LI Xiao-ke. Valuation of Water Ecosystem Services in Shenzhen City[J]. Journal of Natural Resources, 2016,31(9): 1474-1487 复制到剪切板

DOI:10.11849/zrzyxb.20151107

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深圳市水生态系统服务功能价值评估

梁鸿¹, 潘晓峰^1,^*, 余欣繁¹, 许旺¹, 陈慧明², 李晓科³

1. 深圳市环境监测中心站,广东深圳 518000

2. 广东省环境监测中心,广州 510000

3. 深圳市危险废物处理站有限公司,广东深圳 518000

第一作者简介：梁鸿（1966- ）,男,广西人,高级工程师,主要研究方向为城市生态环境监测与评价技术。E-mail: szlhong@szhec.gov.cn

*通信作者简介：潘晓峰（1981- ）,男,黑龙江人,博士,主要研究方向为城市生态系统过程、格局与服务功能研究。E-mail: 13632707950@163.com

收稿日期:2015-10-12 网络出版日期:2016-09-20

基金:深圳市科技研发资金（JCYJ20130402160157261）; R & D Funds for Science and Technology of Shenzhen, No.JCYJ20130402160157261

摘要

论文以深圳市水生态系统服务功能为研究对象,综合运用生态学和经济学评价方法,评估深圳水生态系统服务功能价值,分析城市水生态系统在提供产品、调节、支持、文化功能等方面对城市发展的正效益,以期达到促进城市水资源的科学利用和管理。研究结果表明：深圳水生态服务功能价值总计864.51×10⁸元,其中,提供产品价值占6.48%,调节功能价值占69.84%,支持功能价值占7.68%,文化服务功能价值占15.99%。水生态系统的调节功能发挥巨大的作用,与充沛的降雨和良好的防洪设施有较大关系,在调节功能中净化空气服务功能价值几乎可忽略。水生态提供产品功能价值最低,表明深圳水资源匮乏,水生态系统对城市产品供应不足。研究认为,深圳水生态系统对支持和保护城市生态系统具有重要作用,应以行政区域为单位,建立水生态服务功能评价体系,开展水生态服务功能价值的长期观测与评价,评估时间尺度上水生态服务功能的实际变化情况,以水生态服务功能来表征城市水生态格局、水环境生境等生态环境要素的实际变化。

关键词: 水生态系统; 服务功能; 经济价值; 深圳

中图分类号:F062.2;TV213.4 文献标志码:A 文章编号:1000-3037(2016)09-1474-14

Valuation of Water Ecosystem Services in Shenzhen City

LIANG Hong¹, PAN Xiao-feng¹, YU Xin-fan¹, XU Wang¹, CHEN Hui-ming², LI Xiao-ke³

1. Shenzhen Environmental Monitoring Center, Shenzhen 518000, China

2. Guangdong Environmental Monitoring Center, Guangzhou 510000, China

3. Shenzhen Hazardous Waste Treatment Station Co. Ltd., Shenzhen 518000, China

Abstract

In order to promote the scientific use and management of urban water resources, this study estimated the economic value of water ecosystem service of Shenzhen City with integrated method of economics and ecology and analyzed the impact of water ecosystem on urban development from the perspective of product providing, regulating, culture and support. The results showed that the total value of water ecosystem services of Shenzhen was 864.51×10⁸ yuan, in which regulating was the most valued water ecosystem service function, accounting for 69.84%. The value of providing, supporting, and cultural function accounted for 6.48%, 7.68% and 15.99%, respectively. The great regulating function owed to abundant rainfall and good flood control facilities. The value of air purification service in regulating function could be neglected. The value of providing function was the lowest, indicating the scarcity of water resources in Shenzhen. The study suggested that urban water ecosystem evaluation system should be established for each administrative region for the purpose of carrying out long term observation and evaluation of water ecosystem service functions, evaluating the actual changes of water ecosystem service with time, and engaging the value of water service function in the actual changes of ecological environment factors.

Keyword: water ecosystem; services function; economic value; Shenzhen

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水生态系统服务功能是指水生态系统与生态过程所形成的维持人类赖以生存的自然环境条件和效用^[1]。简单地说, 水生态服务是指人类从水生态系统中获得的利益, 包括水生态系统为人类提供生活、生产等所必需的资源和产品, 以及调蓄洪水、水质净化、预防地面沉降、保护生物多样性、调节气候、旅游娱乐、水文化传承等方面的生态调节功能、生态支持功能和文化服务功能。国外许多生态学家与经济学家已从功能量和价值量两方面分析和探讨了生态系统服务功能价值, 发展了针对不同生态系统服务功能与生物资源的评价方法^{[2, 3, 4]}。我国生态学者对生态系统服务功能及价值评估方法进行了系统的探索^{[5, 6, 7]}, 主要集中在对典型生态系统服务功能进行分析和经济评估, 但针对城市生态系统服务功能价值的研究仍相当缺乏。随着城市水生态系统的退化和城市水生态环境问题的加剧, 人们逐步认识到城市水生态服务功能的退化或丧失已导致人类福祉的下降, 甚至威胁人类的生存与发展。

深圳水生态系统分河流、水库、湖泊、湿地、地下水等类型, 本研究对城市水生态服务功能价值进行评价研究, 一方面分析城市水生态系统到底对城市做出了哪些贡献, 即水生态系统的服务功能是什么, 另一方面评估水生态系统服务功能的价值。与水生态资源测算相比, 水生态服务功能的研究不仅仅停留在“ 有多少” 资源的方面, 而且更深入地剖析这些资源发挥了哪些方面的作用, 发挥作用的程度到底有多少, 即功能价值。

1 研究区域概况

深圳市地处广东省南部沿海, 位于北回归线以南, 属于亚热带地区。下辖6个行政区和4个新区, 全市总面积达1 996.78 km², 常住人口为1 062.89× 10⁴人^[8]。深圳市水系属于全国一级水资源区的珠江区下游范围, 降水过程是深圳市境内地表水的主要来源, 地表水分为3个水系：东江水系、珠江口水系以及东部海湾水系^[9]。河流径流量较小, 5条主要河流径流量之和仅为长江的1‰ 、东江的5%（表1）。深圳市海域面积达1 145 km², 包括4个海区：大鹏湾北部和东部海区、大亚湾西部海区、深圳湾西北部海区和珠江口东南及宝安西部海区。根据深圳市地质局论证, 估算深圳市地下水资源总量为179× 10⁴m³/d（6.5× 10⁸m³/a）, 可开采资源量为27.4× 10⁴m³/d（1.0× 10⁸m³/a）。2013年地下水资源总量仅为4.87× 10⁸m³。2013年参与供水水库共有56座（中型12座, 小（1）型37座, 小（2）型7座）, 参与供水水库蓄水总量达2.24× 10⁸m³。按照全国湿地调查的分类系统, 分布在深圳市的湿地类型有3大类（近海及海岸湿地、河流湿地和湖泊湿地）13种类型, 面积共15 848.48 hm^{2 [10]}。

表1 深圳市河流水文情况 Table 1 The basic conditions of rivers in Shenzhen City

2 评价指标与评价方法

2.1 评价指标

深圳水生态服务功能是指水及水生态系统为深圳市居民与经济社会文化发展提供的环境条件及效用。结合深圳水生态系统的功能、属性和用途, 采用Costanza和联合国千年生态系统评估（Millennium Ecosystems Assessment）小组的分类方法^{[11, 12, 13]}, 将深圳水生态系统服务功能划分为提供产品功能、调节功能、支持功能、文化服务功能4大类服务功能, 并细化为15项指标进行评价。

1）水生态提供产品服务：指水生态系统提供的可以进行市场交换的产品, 主要包括为生产和生活提供的水资源、水电以及鱼、水生蔬菜和水生花卉等水产品。

2）水生态调节功能：指水生态系统通过其生态过程所形成的有利于生产与生活的环境条件与效用, 主要包括地表水调蓄、地下水调蓄与补给、水质净化、气候调节、洪水调蓄、净化空气等功能。

3）水生态支持功能：指水生态系统所形成的支撑发展的条件与效用, 主要包括水生态系统的初级生产力、固碳、释氧、为水生生物提供生境、保持生物多样性, 以及改善居民生活质量、为工业和农业等产业创造生产条件、预防地面沉降、形成地质景观等。

4）水生态文化服务功能：指水生态系统的美学、文化、教育功能, 主要包括休闲娱乐等。

2.2 评价方法

对深圳水生态服务功能进行价值核算, 先分别对各类功能分项核算, 然后加总。由于评价的各功能量的量纲和指标不同, 因此采用不同的评价方法（表2）。

表2 深圳水生态服务价值评价方法及参数 Table 2 Water ecosystem service evaluation methods and the parameters

项目	指标	功能量	方法	公式	参数
提供产品功能价值	生活用水	生活用水量	市场价值法	$\begin{matrix} V_{p 1} = P_{p 1} ∙ Q_{p 1} \end{matrix}$	$\begin{matrix} V_{p 1} \end{matrix}$ 为生活用水价值; $\begin{matrix} P_{p 1} \end{matrix}$ 为生活用水水价; $\begin{matrix} Q_{p 1} \end{matrix}$ 为生活用水量
	产业用水	第一产业	市场价值法	$\begin{matrix} \sum^{} V_{pi} = P_{pi} ∙ Q_{pi} \end{matrix}$	$\begin{matrix} V_{pi} \end{matrix}$ 为第i产业用水价值; $\begin{matrix} P_{pi} \end{matrix}$ 为第i产业用水水价; $\begin{matrix} Q_{pi} \end{matrix}$ 为第i产业用水量
		第二产业	市场价值法
		第三产业	市场价值法
	食物生产	水产品产量	市场价值法	$\begin{matrix} \sum^{} V_{pn} = P_{pn} ∙ Q_{pn} \end{matrix}$	$\begin{matrix} V_{pn} \end{matrix}$ 为第n类水产品价值; $\begin{matrix} P_{pn} \end{matrix}$ 为第n类水产品产量; $\begin{matrix} Q_{pn} \end{matrix}$ 为第n类水产品单价
调节功能价值	地表水调蓄	地表水调蓄量	影子价格法	$\begin{matrix} V_{r 1} = P_{r 1} ∙ Q_{r 1} \end{matrix}$	$\begin{matrix} V_{r 1} \end{matrix}$ 为地表水调蓄价值; $\begin{matrix} P_{r 1} \end{matrix}$ 为单位调蓄价格; $\begin{matrix} Q_{r 1} \end{matrix}$ 为地表水调蓄总量
	地下水调蓄	地下水调蓄量	影子价格法	$\begin{matrix} V_{r 2} = P_{r 2} ∙ Q_{r 2} \end{matrix}$	$\begin{matrix} V_{r 2} \end{matrix}$ 为地下水调蓄价值; $\begin{matrix} P_{r 2} \end{matrix}$ 为单位调蓄价格; $\begin{matrix} Q_{r 2} \end{matrix}$ 为地下水总量
	水质净化	环境容量	替代工程法	$\begin{matrix} V_{r 3} = P_{r 3} ∙ Q_{r 3} \end{matrix}$	$\begin{matrix} V_{r 3} \end{matrix}$ 为水质净化总费用; $\begin{matrix} P_{r 3} \end{matrix}$ 污染物单位处理成本; $\begin{matrix} Q_{r 3} \end{matrix}$ 为水体纳污能力
	气候调节	水面蒸发吸收热量和蒸发水量	替代工程法	$\begin{matrix} V_{r 4} = \frac{Q_{r 4 - h} ∙ P_{r 4}}{α} + β ∙ Q_{r 4 - w} ∙ P_{r 4} \end{matrix}$	$\begin{matrix} V_{r 4} \end{matrix}$ 为调节气候价值; $\begin{matrix} α \end{matrix}$ 为空调效能比; $\begin{matrix} β \end{matrix}$ 为1 m³水蒸发耗电量; $\begin{matrix} P_{r 4} \end{matrix}$ 为电价; $\begin{matrix} Q_{r 4 - h} \end{matrix}$ 为水面蒸发所吸收的热量; $\begin{matrix} Q_{r 4 - w} \end{matrix}$ 为水面蒸发的水量
	洪水调蓄	洪水调蓄量	替代工程法	$\begin{matrix} V_{r 5} = P_{r 5} ∙ Q_{r 5} \end{matrix}$	$\begin{matrix} V_{r 5} \end{matrix}$ 为洪水调蓄价值; $\begin{matrix} P_{r 5} \end{matrix}$ 为单位水库库容; $\begin{matrix} Q_{r 5} \end{matrix}$ 为洪水调蓄能力
	净化空气	负离子量和粉尘量	替代工程法	$\begin{matrix} V_{r 6} = P_{r 6 - 1} ∙ Q_{r 6 - 1} + P_{r 6 - 2} ∙ Q_{r 6 - 2} \end{matrix}$	$\begin{matrix} V_{r 6} \end{matrix}$ 为净化空气功能服务价值; $\begin{matrix} P_{r 6 - 1} \end{matrix}$ 为负离子生产的单位价格; $\begin{matrix} Q_{r 6 - 1} \end{matrix}$ 为水生态系统增加负离子数量; $\begin{matrix} P_{r 6 - 2} \end{matrix}$ 为降低粉尘的单位价格; $\begin{matrix} Q_{r 6 - 2} \end{matrix}$ 为降低粉尘数量
支持功能价值	固碳	固定CO₂量	替代工程法	$\begin{matrix} V_{s 1} = Q_{s 1} ∙ P_{s 1} \end{matrix}$	$\begin{matrix} V_{s 1} \end{matrix}$ 为固碳总价值; $\begin{matrix} P_{s 1} \end{matrix}$ 为CO₂造林成本价或碳税; $\begin{matrix} Q_{s 1} \end{matrix}$ 为固定的CO₂量
	释氧	释放O₂量	影子价格法	$\begin{matrix} V_{s 2} = Q_{s 2} ∙ P_{s 2} \end{matrix}$	$\begin{matrix} V_{s 2} \end{matrix}$ 为释氧总价值; $\begin{matrix} P_{s 2} \end{matrix}$ 为工业制氧影子价格; $\begin{matrix} Q_{s 2} \end{matrix}$ 为植物年释放O₂量
	物质循环	主要营养元素总量	影子价格法	$\begin{matrix} V_{s 3} = P_{N 3} ∙ Q_{N 3} / α + \\ P_{P 3} ∙ Q_{P 3} / β \end{matrix}$	$\begin{matrix} V_{s 3} \end{matrix}$ 为营养物质循环总价值; $\begin{matrix} P_{N 3} \end{matrix}$ 为尿素价格; $\begin{matrix} P_{P 3} \end{matrix}$ 为过磷酸钙价格; α 、β 为N、P含量百分数
	多样性保护	保护生物物种量	支付意愿法	$\begin{matrix} V_{s 4} = \overset{2}{\sum_{i = 1}} (A_{s 4 i} ∙ P_{s 4 i}) \end{matrix}$	$\begin{matrix} V_{s 4} \end{matrix}$ 为生物多样性保护总价值; $\begin{matrix} P_{s 4 i} \end{matrix}$ 为第i级保护动物支付意愿价格; $\begin{matrix} A_{s 4 i} \end{matrix}$ 为第i级保护动物的物种数
	生活改善	生态用水量	影子价格法	$\begin{matrix} V_{s 5} = Q_{s 5} ∙ P_{s 5} \end{matrix}$	$\begin{matrix} V_{s 5} \end{matrix}$ 为生活质量改善价值; $\begin{matrix} P_{s 5} \end{matrix}$ 为居民生活用水水价; $\begin{matrix} Q_{s 5} \end{matrix}$ 为年生态用水总量
文化服务功能价值	旅游	旅游人数	旅行费用法	$\begin{matrix} V_{c 1 - 1} = r ∙ V_{c} \end{matrix}$	$\begin{matrix} V_{c 1 - 1} \end{matrix}$ 为水生态系统的旅游收入; $\begin{matrix} r \end{matrix}$ 为旅游收入中水景观所占比例; $\begin{matrix} V_{c} \end{matrix}$ 为全市旅游收入
文化服务功能价值	休闲娱乐	休闲人数	支付意愿法	$\begin{matrix} V_{c 1 - 2} = r_{f} ∙ C_{r} \end{matrix}$	$\begin{matrix} V_{c 1 - 2} \end{matrix}$ 为开放水景观的休闲娱乐价值; $\begin{matrix} C_{r} \end{matrix}$ 为市内出游意愿支付总成本; $\begin{matrix} r_{f} \end{matrix}$ 为免费公园占娱乐休闲; 价值的比例

表2 深圳水生态服务价值评价方法及参数 Table 2 Water ecosystem service evaluation methods and the parameters

3 评价指标功能量与价值量分析

3.1 提供产品功能

3.1.1 居民生活用水

1）功能量：居民通过取水设施和取水系统取用水资源, 用以满足日常饮用、洗涤、冲厕、牲畜用水等基本需要, 这体现了水及水生态系统的最直接的提供产品的服务功能。由东江等境外水源地引水是深圳市水资源使用的重要补充。2013年全市境外引水量为13.96× 10⁸m³/a, 占全市总供水量的73.24%。据统计^[14], 2013年深圳全市生活用水量合计7.09× 10⁸m³, 因此境内水供应的生活用水量为1.90× 10⁸m³。

2）价值量：根据《关于调整市水务（集团）有限公司自来水价格的通知》（深发改〔2011〕459号）, 每月22 m³范围内居民用水水价为3.2元/m³（深圳水务集团水价标准）, 包括自来水价格（2.3元/m³）和污水处理费（0.9元/m³）。

3.1.2 产业用水

1）功能量：2013年深圳市水生态系统提供的产业用水量为10.91× 10⁸m³, 占深圳市总用水量的57.21%。其中, 农业用水量为0.68× 10⁸m³, 工业用水量为5.50× 10⁸m³, 第三产业用水量为4.73× 10⁸m³, 分别占产业用水量的6.23%、50.41%、43.35%^[14]。

2）价值量：2011年, 农业用水价格为0.2元/m³, 工业用水为4.45元/m³, 第三产业用水为4.55元/m³。

3.1.3 水产品

1）功能量：根据《深圳统计年鉴2014》^[8], 2013年深圳水产品总量（海水产品总量+淡水产品总量）为1.91× 10⁴t, 鱼类占水产品总量的79.95%, 养殖总面积为1 140 hm²。

2）价值量：深圳水生态系统提供的水产品功能价值按《深圳统计年鉴2014年》^[8]的统计数据计算得到, 水产品（包括淡水水产品和海水产品）产值为4.4× 10⁸元（以渔业为主）。

3.2 调节功能

3.2.1 地表水调蓄

1）功能量：水资源调蓄主要是指水资源的调水功能和蓄水功能。降雨量与入境水量是深圳地表水和地下水资源的主要来源, 通过深圳境内地表水和地下水的相互转换, 实现水资源的联合调蓄（图1）。入境水量主要由深圳境外东江水源提供, 属境外调水, 不列入本市水生态系统调蓄量。深圳全境属于水资源匮乏地区, 境内区域之间无大型引水调节工程, 因此地表水资源调水功能量主要表现在境内河川径流总量, 蓄水功能量主要表现在深圳水库蓄水总量, 地表水调蓄能力计算将境内河川径流总量与水库蓄水总量之和视为地表水调蓄量。根据水量平衡法, 2013年深圳市地表水资源总量为25.20× 10⁸m³, 地下水资源总量为4.87× 10⁸m³, 水库蓄水总量约为7.78× 10⁸m³, 境外引水量为13.96× 10⁸m³, 河川地表径流总量为18.72× 10⁸m³。因此2013年深圳市地表水资源调蓄量为26.50× 10⁸m³。

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	图1 深圳地表水资源调蓄示意图Fig. 1 Surface water resources regulation in Shenzhen City

2）价值量：地表水资源单位调蓄价格采用深圳市居民用水价格代替, 为3.2元/m³。

3.2.2 地下水调蓄

1）功能量：深圳目前地下水资源调蓄主要集中在“ 蓄” 上, 因此在地下水资源的调蓄功能价值计算中, 应以地下水资源总量作为地下水资源的调蓄量。2013年地下水资源总量仅为4.87× 10⁸m³。

2）价值量：地下水资源单位调蓄价格采用深圳市居民用水价格代替, 为3.2元/m³。

3.2.3 水质净化

1）功能量：允许接纳污量的大小反映了其水质净化功能对人类的重要程度。深圳水环境容量主要包括两个部分：河流环境容量和近岸海域环境容量。

①河流环境容量。由于深圳市河流均为小河流, 污染物浓度仅在河流纵向上发生变化, 断面横向上变化不大, 横向和垂向的污染物浓度梯度可以忽略, 满足河流一维水质模型的适用条件, 因此河流环境容量均采用一维水质模型进行计算, 计算公式为：

$\begin{matrix} W_{i} = 31.54 ∙ (C ∙ e^{\frac{Kx}{86.4 \times u}} - C_{i}) ∙ (Q_{i} + q_{i}) \end{matrix}$ （1）

式中： $\begin{matrix} W_{i} \end{matrix}$ 为第i个排污口容许排放量（t/a）; $\begin{matrix} C_{i} \end{matrix}$ 为河段第i个节点处的水质本底浓度（mg/L）; $\begin{matrix} C \end{matrix}$ 为沿程浓度（mg/L）; $\begin{matrix} Q_{i} \end{matrix}$ 为河道节点后流量（m³/s）; $\begin{matrix} q_{i} \end{matrix}$ 为第i河段废水入河量（m³/s）; $\begin{matrix} u \end{matrix}$ 为第i河段的设计流速（m/s）; $\begin{matrix} x \end{matrix}$ 为河段长度（m）; $\begin{matrix} K \end{matrix}$ 为衰减系数。

②近岸海域环境容量。近岸海域水环境容量计算采用下式计算：

$\begin{matrix} W_{c} = 31.54 ∙ (Q ∙ C_{s} + \frac{K ∙ C ∙ V}{86 400}) \end{matrix}$ （2）

式中： $\begin{matrix} W_{c} \end{matrix}$ 为海域水环境容量（t/a）; $\begin{matrix} V \end{matrix}$ 为海洋中水的体积（m³）; $\begin{matrix} Q \end{matrix}$ 为平衡时流入海域的流量（m³/s）; $\begin{matrix} C \end{matrix}$ 为海域水质组分的浓度（mg/L）; $\begin{matrix} C_{s} \end{matrix}$ 为流入海域的水量水质组分的浓度（mg/L）; $\begin{matrix} K \end{matrix}$ 为反应速率常数（1/d）。

根据上述公式, 分别计算河流、海域的环境容量, 得到深圳市环境容量的总量COD为18.44× 10⁴t/a, NH₃-N为6 243.2 t/a。

2）价值量：采用行业治污成本计算方法对深圳市15座生活污水处理厂的治污成本进行计算, 结果显示, 生活污水处理厂COD平均削减成本在1 889~11 061元/t之间, 平均值为5 437元/t。

3.2.4 气候调节

1）功能量：深圳市水生态系统气候调节功能的物质量包括水生态系统水面蒸发吸收热量以及水生态系统蒸发调节空气湿度。

①吸收热量。深圳多年平均水面蒸发量为1 345.7 mm, 陆地水面积由沟渠水面、坑塘水面、河流水面、水库水面和水田水面构成, 总面积达101.54 km², 深圳海域面积达1 145.0 km²。考虑到海域分布在城市周边, 海水蒸发带来的热量吸收对市区气候影响贡献不显著, 因此海域水蒸发吸热不考虑。考虑到随着温度升高, 水的汽化热会越来越小, 因此, 本研究保守取值, 取水温在100 ℃、1标准大气压下的汽化热2.26× 10⁶J/kg, 则深圳市水生态系统水面蒸发吸收的总热量为3.09× 10¹⁷J。

②增加空气湿度。深圳市多年平均水面蒸发量为1 345.7 mm, 陆地水面面积达101.54 km², 则水面蒸发的水量为1.37× 10⁸m³。也就是说, 深圳市陆地水生态系统每年为空气提供1.37× 10⁸m³的水汽, 提高了空气湿度。

2）价值量：水面蒸发降低气温的价值按照减少的空调制冷消耗进行计算, 2010年6月1日国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会发布新《房间空气调节器能效国家标准》, 空调能效比取3.0。水面蒸发增加大气湿度的价值采用减少的加湿器使用消耗计算, 以市场上较常见的家用加湿器功率32 W来计算, 将1 m³水转化为蒸汽耗电量为125 kWh ^[15], 取深圳市夏季电价第一档为标准电价, 0.68元/kWh。

3.2.5 洪水调蓄

1）功能量：洪水调蓄功能是通过衡量深圳水体能够容纳调蓄的洪水量来体现的, 包括河道、水库、塘坝及湿地调蓄量。河道洪水调蓄能力以河流最大容纳洪水的径流总量来体现, 即以保证率最低条件下河道的径流总量计算。因此, 深圳河道径流在保证率为10%的条件下, 径流总量为27.6× 10⁸m³。全市共有蓄水工程168座, 总控制集雨面积 611 km², 总库容7.78× 10⁸m³。全市500 m³以上的塘坝有70处, 总容积111.42 m^{3 [16]}。湿地面积1.58× 10⁸m^{2 [10]}, 湿地的调蓄能力稍弱, 根据深圳湿地实际情况分析, 调蓄深度取50 cm, 可计算出深圳市湿地调蓄能力为0.79× 10⁸m³。将河道、水库、塘坝、湿地4项合并, 可得出调蓄总能力为29.85× 10⁸m³。

2）价值量：计算中将水库建设单位库容投资作为洪水调蓄单价。国家林业局2008年4月28日发布的《中华人民共和国林业行业标准— — 森林生态系统服务功能评估规范》中规定水库建设单位库容投资为6.11元/m³。本次计算采用该数据作为计算依据。

3.2.6 净化空气

1）功能量：水生态系统通过水面蒸发和植物蒸腾作用, 使空气湿度增加, 从而吸收大气中的粉尘及一些有毒气体, 此外, 水生态系统还可以增加空气中的负离子。

①产生负离子。经初步分析, 深圳水生态系统产生负离子量可以忽略不计, 其原因为：一是深圳河流属雨源性河流, 径流量的大小很大程度上由降雨量大小决定, 在非汛期, 大部分河流河道几乎干涸, 出现断流现象, 对产生负离子贡献不大; 二是深圳河流径流流速没有达到产生负离子的要求, 根据Lenard效应^[17], 水滴通过外加剪切力剥离大水滴形成水雾细小的水滴, 水雾从水滴表面脱离时带上负电荷, 从而形成负离子, 但是深圳河流径流速度远远没有达到因流动剪切力形成水雾、产生负离子的程度; 三是深圳无天然瀑布, 人工瀑布仅有马峦山东部华侨城瀑布, 规模不大, 市内喷泉数量与面积也没有形成较大规模。综上理由判定, 深圳市水生态系统产生负离子量忽略不计。

②吸收降尘。吸收降尘、净化空气功能价值是按照深圳市水域面积大小吸收降尘量来计算。2013年深圳市月均降尘值为3.5 t/(km²· 月)^[18], 深圳市总水域面积为101.54 km², 因此深圳市水生态系统吸收总降尘量为0.43× 10⁴t/a。

2）价值量：参照工业粉尘处理成本, 降低粉尘的单位价格为0.15元/kg。

3.3 支持功能

3.3.1 固碳释氧

1）功能量：绿色植物利用太阳能进行光合作用, 以获得生长发育必需的养分。在阳光作用下, 绿色植物内部的叶绿体把经由气孔进入叶子内部的CO₂和由根部吸收的水转变为碳水化合物, 同时释放O₂。水生态系统内的植物能够吸收大量CO₂, 并释放O₂, 不仅对全球的碳循环有显著的影响, 也起到调节大气组分的作用。

①初级生产力。初级生产力采用叶绿素法, 按照Cadé e等^[19]提出的简化公式：P $\begin{matrix} = P_{s} ∙ E ∙ D / 2 \end{matrix}$ 计算。式中： $\begin{matrix} P \end{matrix}$ 为每日现场的初级生产力 [mg C/(m²· d)], $\begin{matrix} P_{s} \end{matrix}$ 为表层水中浮游植物的潜在生产力 [mg C/(m³· h)], $\begin{matrix} E \end{matrix}$ 为真光层的深度（m）, $\begin{matrix} D \end{matrix}$ 为白昼时间的长短（h）。其中, 表层水（1 m以内）中浮游植物的潜在生产力（ $\begin{matrix} P_{s} \end{matrix}$ ）根据表层水中叶绿素a的含量计算： $\begin{matrix} P_{s} = C_{a} ∙ Q \end{matrix}$ , 式中： $\begin{matrix} C_{a} \end{matrix}$ 为表层叶绿素a的含量（mg/m³）, $\begin{matrix} Q \end{matrix}$ 为同化系数 [mg C/(mg Chl-a· h)]。真光层的深度（ $\begin{matrix} E \end{matrix}$ ）取透明度的3倍, 同化系数（ $\begin{matrix} Q \end{matrix}$ ）采用3。从生态调查结果得知, 大鹏湾叶绿素a年均含量为9.4 mg/m³, 大亚湾叶绿素a年均含量为12.6 mg/m³, 深圳湾叶绿素a年均含量为5.4 mg/m³, 西部珠江口海域叶绿素a年均含量为5.9 mg/m³, 粗略估算深圳近岸海域叶绿素a年均含量为8.3 mg/m³。深圳近岸海域面积为1 145 km², 根据深圳近岸海域实际情况, 真光层深度约为9 m（透明度3倍）, 同化系数为3, 白昼时间约为12 h。因此, 可计算得出, 深圳近岸海域初级生产量为69.3× 10⁴t C/a。深圳陆地水域面积约为101.54 km², 陆地水域叶绿素估算值均值约为15.2 mg/m³, 真光层深度约为1 m。因此计算得出深圳市陆地水域初级生产量为1.3× 10⁴t C/a。因此, 深圳市水生态系统总的初级生产量为70.6× 10⁴t C/a。

②固碳释氧。深圳市水生态系统的固碳释氧量以水生态系统的初级生产量为基础, 参考近岸海域生态系统光合作用方程, 浮游植物每产生1 g干物质能固定3.67 g CO₂, 同时能向空气中释放2.67 g O₂。根据光合作用方程, 湿地浮游植物每产生1 g干物质能固定1.63 g CO₂, 同时向空气中释放1.20 g O₂。综上, 计算得出深圳市水生态系统固定CO₂量为256.4× 10⁴t, 释放O₂量为186.5× 10⁴t。

2）价值量：本研究采用造林成本法对其价值进行评价。固定CO₂的造林价为1 320元/t C^[20]。据深圳水生态系统植物每年释放O₂量与工业制氧成本来推算该项服务功能价值。工业制氧成本为400元/t^[21]。

3.3.2 营养物质循环

1）功能量：以水生态系统的植物净初级生产力作为计算参与循环的营养元素量的基础, 营养物质循环不仅包括残留在植物体内的营养元素的积累, 还包括流经植物体内的营养物质。根据以上初级生产力或净初级生产力的估算, 深圳市水生态系统浮游植物初级生产量是70.6× 10⁴t C/a, 浮游植物N、P含量约占干重的7.98%和0.94%^[22], 则浮游植物所持留的和流经浮游植物的N、P含量分别为5.6× 10⁴和0.7× 10⁴t。深圳市地下水N、P含量为0.375和0.006 5 mg/L, 地下水供水量为891.5× 10⁴m³, 则地下水中参与循环的N、P营养物质含量分别为3.3× 10⁴和0.1× 10⁴t。最后计算得到参与循环的N、P营养元素总含量分别为8.9× 10⁴和0.8× 10⁴t。

2）价值量：2015年尿素参考价格为1 960元/t, 含N 46%; 过磷酸钙参考价格为530 元/t, 含P 12%。

3.3.3 生物多样性保护

1）功能量：据调查统计, 深圳分布的国家重点保护野生植物共15种, 隶属12科13属^[23]。列入《国家重点保护野生植物名录(第1批)》的有9种, 属Ⅰ 类的有仙湖苏铁（Cycas fairylakea）1种, Ⅱ 类的有桫椤（Alsophila spinulosa）、金毛狗（Cibotium barometz）、土沉香（Aquilaria sinensis）等8种。深圳提供生物多样性保护功能的水生态系统主要包括东部华侨城湿地, 鸟类共有12目36科101种, 约占深圳湾鸟类总种数的50%, 其中国家Ⅱ 级重点保护野生鸟类6种^[24]; 红树林湿地保护区内有陆鸟5目19科55种, 珍稀鸟类8种, 占总数的14%; 国家一级保护鸟1种, 二级保护鸟7种^[25]。

2）价值量：参照《中国生物多样性国情研究报告》^[26]中的研究成果, 鸟类国家一级保护的物种价格为5× 10⁸元, 国家二级物种价格为0.5× 10⁸元。

3.3.4 生活质量改善

1）功能量：深圳水生态系统为城市生态环境（绿地、园林、喷泉等基础建设）提供了基本的需求, 从而维持并改善城市生态环境, 直接提高了人们的生存环境质量, 改善了人们的生活质量。据统计, 2013年深圳城市生态环境用水量为1.08× 10⁸m^{3 [14]}。

2）价值量：本研究以深圳居民生活用水价格作为水生态系统改善生活质量的影子价格, 深圳居民生活用水水价为3.2元/m³。

3.4 文化服务功能

1）功能量：深圳水生态系统提供休闲娱乐服务主要集中在盐田区的大小梅沙、大鹏新区的东西涌海滨和杨梅坑、宝安区的海上田园、市内湿地公园等, 具体情况见表3。

表3 深圳市主要休闲水域目的地 Table 3 Statistics of leisure areas with water in Shenzhen City

水域景观名称	所属区域	水域性质	休闲功能	支出方式	累计接纳游客（× 10⁴人次）
大梅沙	盐田区	滨海	亲水、划船	旅费、租赁费	560（统计数据）
小梅沙	盐田区	滨海	亲水、划船	旅费、门票、租赁费	560（统计数据）
东、西冲	盐田区	滨海	亲水、划船	旅费、租赁费	200（统计数据）
华侨城湿地公园	盐田区	湿地	观光休闲	旅费	5（以开放日、人数计算）
溪涌	大鹏新区	滨海	亲水、划船	旅费	100（统计数据）
杨梅坑	大鹏新区	滨海	亲水、划船	旅费、租赁费	100（统计数据）
金沙湾	大鹏新区	滨海	亲水、划船	旅费、租赁费	75（统计数据）
较场尾	大鹏新区	滨海	亲水、划船	旅费、租赁费	25（统计数据）
坝光村	大鹏新区	滨海	亲水、划船	旅费、租赁费	5（统计数据）
地质公园	大鹏新区	滨海	观光休闲	旅费	10（统计数据）
七娘山（大雁顶）	大鹏新区	溪流	观光、远足	旅费	5（统计数据）
中心公园（河道）	福田区	河流	观光休闲	旅费	2（统计数据）
坪山湿地公园	坪山新区	湿地	观光休闲	旅费	10（统计数据）
深圳湾公园	南山区	河口	观光休闲	旅费	1 000（统计数据）
西丽湖度假村	南山区	湖泊	观光休闲	旅费	5（统计数据）
洪湖公园（湿地）	罗湖区	湖泊	观光休闲	旅费	200（统计数据）
东湖公园（深圳水库）	罗湖区	湖泊	观光休闲	旅费	250（统计数据）
梧桐山（泰山涧）	罗湖区	溪流	观光、远足	旅费	200（统计数据）
银湖度假村	罗湖区	湖泊	观光休闲	旅费	50（统计数据）
荔枝公园	福田区	湖泊	观光休闲	旅费	750（统计数据）
仙湖植物园	罗湖区	湖泊	观光休闲	旅费、门票	200（以门票计算）
马峦山公园（瀑布）	龙岗区	水库	观光、远足	旅费	20（统计数据）
羊台山森林公园	龙华新区	水库	观光、远足	旅费	30（统计数据）
海上田园	宝安区	滨海	亲水、划船	旅费	100（统计数据）

表3 深圳市主要休闲水域目的地 Table 3 Statistics of leisure areas with water in Shenzhen City

2）价值量：2013年深圳旅游总收入为1 056× 10⁸元, 国内游客为9 873× 10⁴人次, 入境游客为3 121× 10⁴人次^[27]。在旅游收入中, 水景观具有一定贡献。通过《2012年入境游客抽样调查综合分析报告》^[28]中调查数据进行归一化处理, 得出山水生态系统在旅游总收入中的比例为24.6%, 山水各占一半, 则水生态系统在旅游总收入的比例为12.3%。根据深圳市文体旅游局2014年的市民出游意向调查统计数据, 国家节假日期间, 29.1%的深圳市居民有市内出游意向, 且日人均出游预算为200元。中国法定假期11 d, 2014年深圳常住人口为1 062× 10⁴, 以此估算深圳市内出游意愿支付总成本为67.98× 10⁸元, r_f取12.30%。

4 研究结果与讨论

生态服务功能总经济价值包括由直接使用价值及间接使用价值组成的使用价值以及由存在价值、遗产价值和选择价值组成的非使用价值^{[29, 30]}, 本研究对深圳水生态系统服务功能的直接利用价值（可用产品市场价值进行估算）和间接利用价值（无法商品化的服务功能）进行了估算, 综合提供产品、生态调节、生态支持和文化服务的生态服务价值, 深圳市生态服务价值总计864.51× 10⁸元（表4）。其中, 提供产品价值为56.03× 10⁸元, 占总价值的6.48%; 调节功能价值为603.81× 10⁸元, 占总价值的69.84%; 支持功能价值为66.42× 10⁸元, 占总价值的7.68%; 文化服务功能价值为138.25× 10⁸元, 占总价值的15.99%。

表4 深圳水生态服务功能及价值汇总 Table 4 Summary of water ecosystem functions and values of Shenzhen in 2013

深圳水生态系统服务功能价值构成中有如下特点：

1）深圳水生态系统服务功能价值中调节功能价值最高, 表明人们从深圳水生态系统的调节作用中获取的服务功能和利益最大, 调节功能大小取决于天然降水。水生态系统提供产品功能价值最低, 表明深圳水资源匮乏, 水生态系统规模小。水生态文化服务功能价值居第二位, 与深圳滨海的地理位置有较大关系。

2）深圳水生态调节功能价值为603.81× 10⁸元, 这部分价值主要来源于深圳水生态系统通过其生态过程所形成的有利于深圳生产与生活的环境条件与效用, 主要包括地表水调蓄、地下水调蓄、水质净化、气候调节、洪水调蓄、净化空气等功能。在调节功能中, 气候调节功能服务价值最大, 为311.01× 10⁸元, 占调节功能服务价值的51.51%。水生态系统对城市小气候形成有很大影响。洪水调蓄服务价值为182.38× 10⁸元, 占调节功能价值的30.20%。水生态系统的洪水调蓄功能可以实现减缓洪水流速、削减洪峰、均化洪水、减少由洪水造成的经济损失。地表水资源调蓄服务价值为84.80× 10⁸元, 占调节功能价值的14.04%, 地下水资源调蓄服务价值为15.58× 10⁸元, 占调节功能价值的2.58%。水资源调蓄受自然气候因素决定的降雨量限制, 深圳是雨水丰沛的城市, 水资源调蓄相对价值较高。净化空气服务价值为0.01× 10⁸元, 占调节功能服务价值的0.002%。水生态系统引起的负离子量增加主要取决于动态高速流动水体, 降低粉尘主要取决于水面面积, 因此深圳水生态提供的净化空气服务价值并不突出。

3）深圳水生态系统文化服务功能价值为138.25× 10⁸元, 服务价值居第二位, 主要由于深圳滨海地理位置促使了旅游和休闲娱乐的产生。然而深圳是水资源极度匮乏的城市, 水生态服务功能价值仅仅能体现在滨海旅游和休闲, 而无法体现本市水景观价值（河流污染严重）和水文化传承价值方面。

4）深圳水生态系统支持功能的服务价值为66.42× 10⁸元, 服务价值居第三位。这部分价值来源于深圳水生态系统所形成的支撑深圳发展的条件和效用, 主要包括固碳、释氧、为水生生物多样性提供生境及改善居民生活质量。在支持功能中, 固碳服务功能价值最高, 为33.84× 10⁸元, 占支持功能服务价值的50.95%, 与深圳近岸海域大量浮游植物数量有较大关系。固碳、释氧、营养元素循环三项指标体现了对水生态环境的支持作用。

5）深圳水生态系统提供产品服务价值为56.03× 10⁸元, 服务价值最低。这部分价值来源于深圳水生态系统提供的可以进行市场交换的产品, 主要包括为深圳生产和生活提供的水资源和水产品。在提供产品功能的服务价值中, 按照价值量由大到小排序, 依次为产业用水、居民生活用水和水产品, 其服务价值分别为45.55× 10⁸、6.08× 10⁸、4.40× 10⁸元。深圳水生态提供的产业用水、居民生活用水是作为生产要素、生活必需品而为社会经济发展和人类生存生活提供服务的, 因此具有很大的服务价值和现实意义。水产品作为直接产出产品也为人民生活生产提供产品和服务。但是境内水资源的极度匮乏大大降低了水生态系统提供产品的服务功能, 2013年, 深圳市人均拥有水资源量为237 m³, 仅为全国的10.77%和广东省的11.29%, 远低于国际公认水资源拥有量的用水紧张线（1 750 m³）、贫水警戒线（1 000 m³）和严重缺水线（500 m³）, 属于水资源严重匮乏的城市。

6）深圳水生态服务功能价值偏低, 仅864.51× 10⁸元, 与较小的水生态系统规模有主要关系, 受水资源量、水质、水历史文化及城市化发展等因素影响。贾军梅等对太湖生态服务功能价值进行研究, 计算出2009年太湖生态服务功能价值为3 528.73× 10⁸元, 以旅游功能为主体, 约占总价值的52.52%^[31]。王斌等计算了2008年江苏省常州市的水生态服务功能价值为72.31× 10⁸元^[32]。叶延琼等计算了2010年广州市水生态服务功能价值为848.67× 10⁸元^[33]。然而水生态服务功能的计算方法、价值基准选取、年代差异、生态单元选取等方面的不同, 造成计算结果的巨大差异, 横向比较意义不大, 只有在相同的计算方法和年份的条件下, 才具有可比性。此外, 研究生态服务功能的价值对生态管理更有实际意义, 段锦等^[34]研究东江流域生态服务功能的变化情况, 得出2000— 2008年间东江流域上、中、下游生态服务功能价值的变化情况, 为管理决策提供了生态信息。

7）本研究对深圳水生态系统服务功能采用了价值量评价方法, 许多学者对价值评价方法进行了探索性研究, 但是由于生态系统服务的特殊性和复杂性, 其评价和价值计算至今是一件十分困难的事情。在估算深圳水生态服务货币化价值时, 本研究尽可能采用市场价值法; 如果采用市场价值法条件不具备, 则采用替代市场价值法。市场价值法有充分的市场价格和信息反映环境资源价值变动, 具有直接客观、可信度高的特点, 但其对数据要求高, 不容易实现; 替代市场价值法可以部分地、间接地反映环境资源价值变动的商品和劳务, 但结果容易偏离实际价值, 因此在采用替代市场价值法时, 应尽可能选择对象目标价值功能相仿的商品或过程, 也应尽可能采用替代品的当地实际价值。

5 结论

1）深圳水生态系统服务功能价值总计864.51× 10⁸元。其中：提供产品价值为56.03× 10⁸元; 调节功能价值为603.81× 10⁸元; 支持功能价值为66.42× 10⁸元; 文化服务功能价值为138.25× 10⁸元。

2）深圳水生态系统对调节整个城市生态系统发挥着巨大的作用。因为充沛的降雨量, 深圳水生态的气候调节、洪水调蓄等调节方面功能价值巨大, 但是由于深圳河流径流小、面积小、污染重的原因, 水生态系统在净化空气的调节价值很低; 水生态系统提供产品服务价值最低, 表明深圳境内水资源极度匮乏, 大大降低了提供产品的服务功能价值; 水生态文化服务功能价值居第二位, 与深圳滨海的地理位置有较大关系。

3）水生态服务功能价值的实际意义在于服务功能价值的实际变化, 而服务功能价值的实际变化与水生态格局、水环境生境等有着密切的关系。可以说城市中人对水生态格局和水环境生境造成影响的结果都可以采用水生态服务功能的实际变化来表征。因此应以行政区域为单位, 建立水生态服务功能评价体系, 开展水生态服务功能价值的长期观测与评价, 评估时间尺度上水生态服务功能的实际变化情况。

The authors have declared that no competing interests exist.

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[34]	段锦, 康慕谊, 江源. 东江流域生态系统服务价值变化研究[J]. 自然资源学报, 2012, 27(1): 90-103. [DUAN J, KANG M Y, JIANG Y. Dynamic valuation on ecosystem services of Dongjiang River Basin. Journal of Natural Resources, 2012, 27(1): 90-103. ] [本文引用:1]

2004

0.0

欧阳志云, 赵同谦, 王效科, 等. 水生态服务功能分析及其间接价值评价[J]. 生态学报, 2004, 24(10): 2091-2099.

[OUYANG Z

, ZHAO T

, WANG X

, et al. Research center for eco-environmental sciences. Acta Ecologica Sinica, 2004, 24(10): 2091-2099. ]

Water ecosystem services imply the natural environmental conditions and their effectiveness formed and sustained by water ecosystem and its ecological processes, on which, human life relies for existence. They not only supply human society with the basic resources and production, but also provide and maintain the fundamental life-support condition. Water ecosystem services was divided into four groups by their function and effectiveness: provisioning, regulating, cultural, and supporting services. Provisi...

水生态系统服务功能是指水生态系统及其生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。它不仅是人类社会经济的基础资源 ,还维持了人类赖以生存与发展的生态环境条件。根据水生态系统提供服务的机制、类型和效用 ,把水生态系统的服务功能划分为提供产品、调节功能、文化功能和生命支持功能四大类。水生态系统提供的产品主要包括人类生活及生产用水、水力发电、内陆航运、水产品生产、基因资源等 ;调节功能主要包括水文调节、河流输送、侵蚀控制、水质净化、空气净化、区域气候调节等 ;文化功能主要包括文化多样性、教育价值、灵感启发、美学价值、文化遗产价值、娱乐和生态旅游价值等 ;支持功能是上述服务功能产生的基础 ,其对人类的影响是间接的并且需要经过很长时间才能显现出来。评价中 ,将我国陆地水生态系统分为河流、水库、湖泊、沼泽四个类型 ,结合基础数据的可获得性 ,建立了由调蓄洪水、疏通河道、水资源蓄积、土壤持留、净化环境、固定碳、提供生境、休闲娱乐 8项功能构成的水生态系统间接价值评价指标体系并进行了初步的评价与估算 ,结果表明其总的价值为 6 0 38.78× 10 8元 ,相当于供水、发电、航运、水产品生产等水生态系统提供的直接使用价值的1.6倍。

... 水生态系统服务功能是指水生态系统与生态过程所形成的维持人类赖以生存的自然环境条件和效用^[1] ...

1989

0.0

... 国外许多生态学家与经济学家已从功能量和价值量两方面分析和探讨了生态系统服务功能价值,发展了针对不同生态系统服务功能与生物资源的评价方法^[2,3,4] ...

1998

0.0

2000

0.0

2004

0.0

赵同谦, 欧阳志云, 郑华, 等. 中国森林生态系统服务功能及其价值评价[J]. 自然资源学报, 2004, 19(4): 480-491.

[ZHAO T

, OUYANG Z

, ZHENG

, et al. Forest ecosystem services and their valuation in China. Journal of Natural Resources, 2004, 19(4): 480-491. ]

Forest ecosystem plays a special role in maintaining the structure,function and ecologi-cal process of natural ecosystems.At present,a series of ecological problems are becoming more and more serious because of forest damage in some regions.The accurate valuation of forest ecosystem services is very important to the reserve and rational development of forest resources in China.Forest ecosystem services are divided into four groups:provisioning services,regulating services,cultural services,and supporting services in this paper.On the basis of the service mechanism analyses,an index system for the assessment of forest ecosystem services has been established,which consists of 13 service indexes such as timber and other products,weather regulation,C fixation,water storage,erosion control,air quality purifying,nutrients cycle,windbreaks,cultural diversity,recreation and ecotourism,O2 release,and provisioning of habitat.Then,10 services of China forest have been assessed and evaluated by taking the year of 2000 as the base year.Including timber and other products provision,C fixation,water storage,erosion control,air quality purifying,nutrients cycle,recreation and ecotourism,O2 release,and provisioning of habitat.As a result,the economic values of these services are 2 325.14×108,1 626.76×108,2 134.7×108,136.46×108,41.85×108,372.37×108,194.31×108,6732.48×108,and 495.94×108 yuan,respectively.The total value is estimated as 14 060.05×108 yuan with indirect values being 11 540.60×108 yuan,4.6 times that of the direct values.The results show that forest ecosystems provide huge indirect values to human being besides the direct value of goods,and that the indirect values are egually important as the direct values.The focuses of forest ecosystem services and their valuation in the future should be the service mechanism and the coupling and the application of different scales data.

1. Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085,China; 2. Henan University of Technology, Jiaozuo 454000,China

森林生态系统对维持我国自然生态系统格局、功能和过程具有特殊的生态意义。客观衡量森林生态系统的服务效能,对于森林资源保护及其科学利用具有重要意义。论文在分析森林生态系统服务功能的基础上,根据其提供服务的机制、类型和效用,把森林生态系统的服务功能划分为提供产品、调节功能、文化功能和生命支持功能四大类,建立了由林木产品、林副产品、气候调节、光合固C、涵养水源、土壤保持、净化环境、养分循环、防风固沙、文化多样性、休闲旅游、释放氧气、维持生物多样性13项功能指标构成的森林生态系统评价指标体系,并对其中的10项功能指标以2000年为评价基准年份进行了初步评价。结果表明,森林生态系统10类生态系统服务功能的总生态经济价值为14060.05×108元/a,其中直接价值和间接价值分别为2519.45×108元和11540.60×108元,间接价值是直接价值的4.6倍。研究认为,森林生态系统服务功能及其价值评价工作应进一步加强森林生态系统服务功能机制的基础研究和不同尺度下空间数据的耦合和应用方法研究。

... 我国生态学者对生态系统服务功能及价值评估方法进行了系统的探索^[5,6,7],主要集中在对典型生态系统服务功能进行分析和经济评估,但针对城市生态系统服务功能价值的研究仍相当缺乏 ...

2001

0.0

谢高地, 张钇锂, 鲁春霞, 等. 中国自然草地生态系统服务价值[J]. 自然资源学报, 2001, 16(1): 47-53.

[XIE G

, ZHANG Y

, LU C

, et al. Study on valuation of rangeland ecosystem services of China. Journal of Natural Resources, 2001, 16(1): 47-53. ]

It is of great significance to estimate ecosystem services value By using method proposed by Constaza et al (1997) and others,this paper calculated the unit area value of rangeland ecosystem services in terms of its biomass in China The results showed that the total value of annual rangeland ecosystem services in China was about US＄149.79 billion,among which,the percentage of gas regulation took up 2 66%,that of disturbance regulation accounted for 16 07%,water regulation and water supply 14 44%,erosion control and sediment retention 9 08%,soil formation 0 31%,waste treatment 42 03%,pollination 7 83%,biological control 7 2%,refugia 1 08%,food production and raw material 22 26%,and recreation and culture 5 78% Owing to the integrated effects of biological communities distribution and ecosystem function of unit area,the contribution ratio of ecosystem services of various rangeland types different greatly The contribution ratio of marsh type made up 52 34%,the total contribution ratio of temperate steppe type,tropical herbosa type,tropical shrub herbosa type,lowland meadow type and alpine meadow type varied in the range from 5 03% to 7 74%,that of others types below 5%

Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101, China

文中参照Constaza等提出的方法,在对草地生态系统服务价格根据其生物量订正的基础上,逐项估计了各类草地生态系统的各项生态系统服务价值,得出全国草地生态系统每年的服务价值为14979×10 8 US＄。其中扰乱管理价值占1607%,水管理和水供应价值占1444%,侵蚀控制和沉积保存价值占908%,废物处理价值占4203%,授粉价值占783%,生物控制价值占72%,食物和原材料生产价值占2226%,娱乐和文化价值占578%,其它如气体管理价值、土壤形成价值和栖息地价值低于5%。受各类草地生物群落分布广度和单位面积生态服务功能强弱的综合影响,各类草地的生态服务价值贡献率有很大差异,其中,沼泽类对草地生态系统总服务价值的贡献率为5234%。温性草原类、热性草丛类、热性灌草丛类、低地草甸类和高寒草甸类对总服务价值的贡献分别在503%～774%之间,其余类型的草地生态服务价值贡献率在5%以下。

2003

0.0

赵同谦, 欧阳志云, 王效科, 等. 中国陆地地表水生态系统服务功能及其生态经济价值评价[J]. 自然资源学报, 2003, 18(4): 443-452.

[ZHAO T

, OUYANG Z

, WANG X

, et al. Ecosystem services and their valuation of terrestrial surface water system in China. Journal of Natural Resources, 2003, 18(4): 443-452. ]

As a special resource,water is essential for all the living things on earth.Chinese ter-restrial surface water ecosystems are classified into four types of rivers,reservoirs,lakes and marshes.According to their features,two kinds of aquatic ecosystem services are identified in this paper:prod uct supply,and environmental and life support services.The product supply and direct value were estimated and evaluated in terms of water supply for daily uses,industial and agricultural and other economic sectors,hydro-power generation,navigation,re creation and tourism,and aquatic products.The supporting services and their ecological economic values were assessed and evaluated in terms of flood control,river sedimentation transport,water resource storage,soil conservation,environmental purification,wild life habitat providing,C fixation,and biodiversity maintenance.The direct values of Chinese terrestrial surface water ecosystem services in2000were estimated as4263.91×10 8 yuan RMB,and indirect values were5546.92×10 8 yuan RMB.The total value was9810.83×10 8 yuan RMB,and was up to10.97%of the GDP of China in2000.Water ecological services play an even more important role in the society than its products.

Research Center for Eco-Environmental Sciences, CAS, Beijing 100080, China

根据水生态系统提供服务特点,可将水的生态系统服务功能划分为具有直接使用价值的产品和具有间接使用价值的支持系统功能两大类。在评价中,将我国陆地水生态系统分为河流、水库、湖泊、沼泽4个类型,结合基础数据的可获得性,建立了由生活及工农业供水、水力发电、内陆航运、水产品生产、休闲娱乐5个直接使用价值指标和调蓄洪水、河流输沙、蓄积水分、保持土壤、净化水质、固定碳、维持生物多样性7个间接使用价值指标构成的评价指标体系。以2000年为评价基准年份,对全国陆地水生态系统生态经济价值进行了评价,结果表明,陆地地表水生态系统2000年的直接使用价值为4263.91×10 8 元,间接使用价值为5546.92×10 8 元,总价值为9810.83×10 8 元,相当于2000年我国国内生产总值的10.97%。

2015

0.0

... 10⁴人^[8] ...

... 1）功能量：根据《深圳统计年鉴2014》^[8],2013年深圳水产品总量（海水产品总量+淡水产品总量）为1 ...

... 2）价值量：深圳水生态系统提供的水产品功能价值按《深圳统计年鉴2014年》^[8]的统计数据计算得到,水产品（包括淡水水产品和海水产品）产值为4 ...

2007

0.0

张琪. 深圳水生态安全体系研究 [D]. 北京: 北京化工大学, 2007: 13-15.

[ZHANG

. Study on Water Ecology Security Planning in Shenzhen. Beijing: Beijing University of Chemieal Technology, 2007: 13-15. ]

物权法是以规范人对物的支配关系为内容的财产归属法.由于历史原因,我国对私权利的刻意回避使物权法方面的发展较为缓慢,直至2007年3月16日方在第十届全国人民代表大会第五次会议上获得通过.先占是法律史上最早确立的所有权制度.它是指以所有的意思,占有法律所允许范围内的无主动产,从而取得其所有权的事实行为,然而最新通过的对此仍未做出规定.本文借鉴外国已有理论和实践成果,从我国的具体国情出发,论述先占的成立要件及相关问题,并提出我国将来有必要在中确立先占制度.

... 深圳市水系属于全国一级水资源区的珠江区下游范围,降水过程是深圳市境内地表水的主要来源,地表水分为3个水系：东江水系、珠江口水系以及东部海湾水系^[9] ...

2005

0.0

... 48 hm^{2 [10]} ...

... 10⁸m^{2 [10]},湿地的调蓄能力稍弱,根据深圳湿地实际情况分析,调蓄深度取50 cm,可计算出深圳市湿地调蓄能力为0 ...

1997

0.0

... 结合深圳水生态系统的功能、属性和用途,采用Costanza和联合国千年生态系统评估（Millennium Ecosystems Assessment）小组的分类方法^[11,12,13],将深圳水生态系统服务功能划分为提供产品功能、调节功能、支持功能、文化服务功能4大类服务功能,并细化为15项指标进行评价 ...

2002

0.0

2003

0.0

2014

0.0

... 据统计^[14],2013年深圳全市生活用水量合计7 ...

... 35%^[14] ...

... 10⁸m^{3 [14]} ...

2008

0.0

... 水面蒸发增加大气湿度的价值采用减少的加湿器使用消耗计算,以市场上较常见的家用加湿器功率32 W来计算,将1 m³水转化为蒸汽耗电量为125 kWh ^[15],取深圳市夏季电价第一档为标准电价,0 ...

2014

0.0

... 42 m^{3 [16]} ...

2013

0.0

... 二是深圳河流径流流速没有达到产生负离子的要求,根据Lenard效应^[17],水滴通过外加剪切力剥离大水滴形成水雾细小的水滴,水雾从水滴表面脱离时带上负电荷,从而形成负离子,但是深圳河流径流速度远远没有达到因流动剪切力形成水雾、产生负离子的程度 ...

2014

0.0

... 月)^[18],深圳市总水域面积为101 ...

1974

0.0

... e等^[19]提出的简化公式：P=Ps∙E∙D/2计算 ...

2008

0.0

... 固定CO₂的造林价为1 320元/t C^[20] ...

2003

0.0

... 工业制氧成本为400元/t^[21] ...

1980

0.0

... 94%^[22],则浮游植物所持留的和流经浮游植物的N、P含量分别为5 ...

2003

0.0

... 1）功能量：据调查统计,深圳分布的国家重点保护野生植物共15种,隶属12科13属^[23] ...

2013

0.0

... 级重点保护野生鸟类6种^[24] ...

1997

0.0

... 国家一级保护鸟1种,二级保护鸟7种^[25] ...

1998

0.0

... 2）价值量：参照《中国生物多样性国情研究报告》^[26]中的研究成果,鸟类国家一级保护的物种价格为5#cod#x000D7 ...

2014

0.0

... 10⁴人次^[27] ...

2013

0.0

... 通过《2012年入境游客抽样调查综合分析报告》^[28]中调查数据进行归一化处理,得出山水生态系统在旅游总收入中的比例为24 ...

2000

0.0

... 4 研究结果与讨论生态服务功能总经济价值包括由直接使用价值及间接使用价值组成的使用价值以及由存在价值、遗产价值和选择价值组成的非使用价值^[29,30],本研究对深圳水生态系统服务功能的直接利用价值（可用产品市场价值进行估算）和间接利用价值（无法商品化的服务功能）进行了估算,综合提供产品、生态调节、生态支持和文化服务的生态服务价值,深圳市生态服务价值总计864 ...

2009

0.0

2015

0.0

... 52%^[31] ...

2010

0.0

王斌, 杨艳刚, 张彪, 等. 常州市水生态系统服务功能分析及其价值评价[J]. 湖南农业科学, 2010, 23: 72-76.

[WANG

, YANG Y

, ZHANG

, et al. Service function analysis and value evaluation of aquatic ecosystem in Changzhou. Hunan Agricultural Sciences, 2010, 23: 72-76. ]

以太湖上游的江苏省常州市为例,利用其水文水质资料、统计资料和土地利用资料.对该地区的水生态系统服务进行了评价与分析.研究结果表明:常州市水生态系统服务功能总价值为72.310×108元/a,单位面积价值为12.175元/m2·a;水生态系统服务存在较大空间差异,各区县依次为溧阳(16.199元/m2·a)>市区(13.759 元/m2·a)>金坛(7.353元/m2·a).

... 10⁸元^[32] ...

2013

0.0

叶延琼, 章家恩, 陈丽丽, 等. 广州市水生态系统服务价值[J]. 生态学杂志, 2013, 32(5): 1303-1310.

[YE Y

, ZHANG J

, CHEN L

, et al. Value evaluation of aquatic ecosystem services in Guangzhou. Chinese Journal of Ecology, 2013, 32(5): 1303-1310. ]

( 1 Institute of Tropical and Subtropical Ecology, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China;  2 Key Laboratory of AgroEnvironment in the Tropics, Ministry of Agriculture P.R. China, Guangzhou 510642, China;  3 Key Laboratory of Agroecology and Rural Environment of Guangdong Regular Higher Education Institutions, Guangzhou 510642, China)

根据2005—2010年广州市水文水质资料以及相关统计资料，运用市场价值法、替代工程法等方法，对广州市水生态系统服务功能及其价值进行了评价。结果表明： 2005—2010年，广州市水生态系统服务价值分别为749.64×10 8 、878.60×10 8 、711.98×10 8 、879.07×10 8 、699.62×10 8 和848.67×10 8 元·a -1 ，呈现“升高—降低—升高”的交替变化趋势；各类型水生态服务价值所占比例在年际间变化不大，总体表现为蓄水>水供给>水产品>旅游>调节洪水>水质净化>水力发电>航运>输沙；研究期间，广州市水生态系统服务总价值占当年GDP的比重分别为14.54%、14.47%、9.97%、10.61%、7.66%、7.90%，远高于中国水生态系统服务总价值占全国GDP的比重；广州市年水生态系统服务价值与年水资源总量的年际变化趋势密切相关( r =0.973， P =0.001)，但与GDP无明显的相关性（ r =-0.119， P =0.843）。

... 10⁸元^[33] ...

2012

0.0

段锦, 康慕谊, 江源. 东江流域生态系统服务价值变化研究[J]. 自然资源学报, 2012, 27(1): 90-103.

[DUAN

, KANG M

, JIANG

. Dynamic valuation on ecosystem services of Dongjiang River Basin. Journal of Natural Resources, 2012, 27(1): 90-103. ]

In consideration of the temporal and spatial variations of ecosystem type, service quality and function type, this paper carried out a dynamic valuation of the ecosystem services contributed by Dongjiang River Basin in the year 2000, 2004 and 2008. Remote sensing and geographic information system(GIS) technology, as well as market value method, shadow project method, the opportunity cost method and some other methods were used in the evaluation process to reveal both the temporal and spatial variations of those ecosystem service values. The results showed that: 1) the ecosystem service values of Dongjiang River Basin were on the decline, figuring at from 159.526 billion yuan in 2000 to 155.662 billion yuan in 2008, while the average annual reduction rates were slowing down, counted at 0.57% from 2000 to 2004 and 0.04% from 2004 to 2008, respectively. 2) Compared with the ecosystem service values of per unit area of arable land, woodland, grassland, built-up area and unused land in year 2000, the values corresponding to each of the land use type in year 2008 decreased very much, implying that the ecosystem quality of Dongjiang River Basin degraded. 3) The average annual reduction rate of woodland service value per unit area from 2004 to 2008 was higher than that of from 2000 to 2004, reflecting the exceptional accelerated decline in the quality of the forest resources. 4) The spatial distribution of ecosystem service value per unit area changed from higher at the upstream and midstream areas to the lower at the downstream. However, a more dramatic decrease was observed in the upstream area.

State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology; College of Resources Science and Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China

从生态系统的类型、质量和功能的时空变化出发,利用遥感和地理信息系统技术,结合市场价值法、影子工程法、机会成本法等方法,并在全面考虑各类型生态系统服务功能和基础数据可获得性的基础上,对东江流域的生态系统服务价值进行科学评估,揭示生态系统服务价值的时空变化特征。结果表明:2000—2008年东江流域生态系统服务总价值呈减少趋势,且除水域外,其余生态系统的单位面积生态服务价值均为2008年比2000年有所减少,说明流域生态系统的质量呈下降趋势。林地的单位面积生态服务价值2004—2008年的年均减少率大于2000—2004年,反映了流域森林资源的质量加速下降的状况;从空间上看,虽然上中游单位面积的生态系统服务价值大于下游,但上游单位面积生态系统服务价值减少得比较剧烈。

... 此外,研究生态服务功能的价值对生态管理更有实际意义,段锦等^[34]研究东江流域生态服务功能的变化情况,得出2000#cod#x02014 ...