『壹』 黄河三角洲湿地生态服务功能价值评估
湿地是介于陆地和水生生态系统之间的过渡带，是地球上具有多功能、独特的生态系统。它不仅蕴藏着丰富的自然资源，而且具有巨大的生态效益。对于蓄洪防旱、水源涵养、水土保持、气候调节、环境净化、促淤造陆、污物降解、保护生物多样性和为人类提供生产、生活资源等方面发挥着重要作用。因此，湿地被称为地球之“肾”，具有极高的生态服务价值。
美国生态学家Costanza等将全球生态系统服务功能划分为17项:气体调节、干扰调节、水分调节、水分供给、侵蚀控制、沉积物保持、土壤形成、养分循环、废弃物处理、授粉、生物控制、庇护、食物生产、原材料、遗传资源、休闲和文化等，这17项功能已成为人们进行生态服务评价的标准和参照，为许多学者接受。对于不同的生态系统类型，生态系统所提供的服务功能在内容和数量方面都有很大差别。研究表明，在各类生态系统中，湿地生态系统提供的服务价值最高。本章将对黄河三角洲湿地的生态服务价值进行评估。
一、黄河三角洲湿地生态系统服务功能
1.黄河三角洲湿地概况［82］
位于山东省的黄河三角洲，濒临渤海，东靠莱州湾，是由世界上含沙量最大的河流———黄河夹带大量泥沙至入海口处沉积而形成的淤积滩洲，被称为我国最年轻的土地。黄河三角洲湿地资源丰富，既有近海及海岸湿地、河流湿地、沼泽和沼泽化草甸湿地，又有以稻田、芦苇和池塘等为主的人工湿地，是全世界增长最快，中国暖温带最完整、最广阔的新生湿地生态系统。湿地面积约为4500km2，是《拉姆萨尔国际湿地公约》缔约国要求注册的国际重要湿地。早在1992年就已设立为黄河三角洲国家自然保护区，是全国最大的河口三角洲自然保护区，是世界范围内河口湿地生态系统中极具代表性的范例之一。
2.黄河三角洲湿地生态系统服务功能［83、84、160、163］
黄河三角洲湿地生态系统有以下服务功能:
2.1 丰富的土地资源与成陆造地功能
2.1.1 土地资源功能:黄河三角洲土地资源丰富，其主体城市东营市人均国土面积为0.47hm2，目前尚有3.5×105hm2荒碱地有待开发利用。根据对土地后备资源适宜性评价，宜农(耕地)土地8.65×104hm2，宜林牧1.313×105hm2，宜水产及盐业1.322×105hm2。大片湿地保持了原生状态。这片没有污染、平整肥沃的土地被称为世界上最有生命力的“处女地”。
2.1.2 成陆造地功能:黄河三角洲是目前世界上造陆最快的河口三角洲，每年约有20～23km2新生陆地形成［86］。
2.2 海洋资源功能
三角洲海岸线长350km，滩涂面积1.2×105hm2。由于黄河与其他河流带来大量营养盐和有机物入海，是渤海浮游动植物最丰富的水域，为鱼、虾、蟹、贝类等渔业资源的繁殖生长和增养殖提供了良好的条件。被称为“百鱼之乡”和“东方对虾故乡”。
2.3 栖息地功能
区内的各类野生动物达1524种，其中海洋性水生动物有418种，属于国家重点保护的约170种之多，包括江豚、宽嚎海豚、斑海豹、小须鲸和伪虎鲸等5种;淡水鱼类有108种，属国家重点保护的有达氏鲜、白鲜和松江鲈等3种。
该三角洲又堪称“鸟类乐园”，是东北亚内陆和环西太平洋鸟类迁徙的重要“中转站”和越冬、栖息、繁殖地。已发现有270种鸟类在此栖息，约占全国鸟类总数的22.3%，其中包括国家一级重点保护鸟类:丹顶鹤、白头鹤、白鹤、大鸭、中华秋沙鸭、白尾海雕和金雕等7种;国家级重点保护鸟类:大天鹅、灰鹤、鸳鸯、白枕鹤等，多达34种。世界上存量极少的稀有鸟类黑嘴鸥，在自然保护区内也有较多分布，并做巢、产卵、繁衍生息于此。列入《濒临野生动植物种国际贸易公约》的鸟类有40种，每年的11月至翌年的3月，是观鸟的好时节，在黄河入海口一带的滩涂沼泽上，丹顶鹤、大天鹅、黑嘴鸥和斑头雁等各类候鸟、旅鸟、留鸟，动辄结成成千上万只的群体，铺天盖地，上下翻飞，群鸟争鸣，引吭高歌。人们把黄河三角洲形象地比喻为“鸟类的国际机场”。
2.4 物质生产功能
能提供丰富的动植物产品如鱼、虾、蟹、贝和藻类等富有营养的副食品;有特殊的野生药用植物，主要有碱蓬、盐角草和黄须菜等;有许多动植物还是发展轻工业的重要原材料，如芦苇就是重要的造纸原料;湿地动植物资源的利用间接带动了加工业的发展;农业、渔业、畜牧业和副业生产在很大程度上要依赖于湿地提供的自然资源。还包括各种生物资源和海洋水产品资源等。黄河三角洲独特的生态环境，得天独厚的自然条件，使该湿地植被、水土生物、鸟类等生物资源变得异常丰富。黄河三角洲国家自然保护区内植物有393种，如:天然芦苇荡、碱蓬、怪柳、补血草、雅葱等一些盐碱植物，天然草场、天然柳林、天然树柳灌木林、人工刺槐林、天然实生树林等。属国家二级重点保护的濒危植物野生大豆分布广泛。
2.5 观光旅游与美学功能
湿地具有优美的自然风光，是旅游、娱乐等的好去处。黄河口湿地生态旅游示范区拥有沼泽湿地生态区、槐林生态接待区、芦苇湿地观鸟区、海滩湿地观光区和新国土观光区等5个功能区，设立了湿地之窗、芦花飞雪、槐林飘香、柳林叠翠、万亩天然草场、黄龙入海、芦海迷宫、长堤观海、海上日出、长河落日等黄河口“十景”，以及已建和正在建设中的黄河“十个第一”等美丽迷人景观，除可创造直接的经济效益外，还具有重要的文化价值，在美化环境、调节气候、为居民提供休憩空间方面有着重要的社会效益。
湿地的美学价值:滨海湿地的碱蓬、海蓬子、矶松和铁杆蒿具有较高的观赏价值，广袤的芦苇碧浪翻滚，水乡泽国，天空蔚蓝，百鸟竞羽，生机盎然。与丹顶鹤和黑嘴鸥等野生动物相映成趣，为人们提供了良好的旅游和疗养环境。
2.6 教育与科研价值
黄河三角洲湿地生态系统、多样的动植物群落、濒危物种等为教育科研提供了对象、材料和试验基地。湿地中保留着过去和现在的生物、地理等方面演化进程的信息，在研究环境演化、古地理方面有着重要价值。生态学家把这里视为研究新生陆地形成、演化、发展的重要基地，生物学家把这里看做是研究生物衍化及演替规律的基因库，鸟类专家视这里为研究东北亚内陆和环西太平洋鸟类生存、栖息、迁徙规律的特殊地域，水土保护专家则把这里看做是反映黄河治理成效的晴雨表。同时，这里还是全国青少年生态教育基地。
2.7 净化环境功能
湿地有利于净化环境，提高环境质量。大面积的芦苇、草甸和沼泽具有净化水质、降解内陆各种河流污染物质的功能，从而减轻渤海的污染，提高渤海的渔业生产能力和生态功能，是一个天然的污水处理厂。沼泽芦苇对水中各种污染物质，如BOD5、SS、营养元素N和P，微量元素、难降解有机物以及病原菌等都有明显作用，其主要机理是物理沉降、过滤、吸附、化学沉淀、分解、生物代谢等。根据P.R.艾德莱尔等实验研究，随着湿地生产率的提高，营养物质的去除能力也有所增强，理想的草皮湿地可去除92%的磷，氮的去除率也在40%以上。最近一个时期近海海域出现的“赤潮”是由于水体营养物质过剩而形成的。充分利用湿地的净化功能，利于减轻近海水体的污染，防止海水富营养化现象的发生。
2.8 蓄滞洪水功能
湿地的蓄滞洪水功能出于地面坡度很小，地下水位高，在海水顶托下，大量的河水滞留于滨海湿地，使这里成为陆地水入海前的天然蓄洪水库。若以海拔5m作为湿地界限，除已开发的水稻种植区外，可作为天然蓄洪水库的面积约为1400km2，按平均蓄洪水深度2m计算，可蓄洪28亿m3，滨海湿地在调节河下游黄河平原各河流水位与水量平衡中起重要作用。
2.9 大气组分调节功能
大气组分调节生态系统通过光合作用和呼吸作用与大气交换CO2和O2，从而对大气中的CO2和O2的动态平衡起着重要的作用。湿地还是温室气体的排放源，包括CH4和N2O等气体的排放。
2.10 水分调节功能
水分调节是湿地的重要功能之一，湿地具有巨大的渗透能力和蓄水能力，由于湿地植物吸收、渗透降水，致使降水进入江河的时间滞后，入河水量减少，从而减少了洪水径流，达到削洪的目的。
二、湿地生态服务功能价值评估方法
1.成陆造地价值
成陆造地价值采用市场价值法(Marketvalueapproach)进行评估。通过市场调查了解当地土地使用权转让价格，取其平均值41万元/hm2来进行估算，黄河三角洲年自然造地20～23km2，本文的研究采用21000hm2来进行估算。成陆造地价值(V)计算公式如下:
V=当地土地使用权转让价格×每年造地面积
V=V1+V2=(土地面积+每年造地面积)×当地土地使用权转让价格=2100hm2×41万元/hm2=86100万元
2.物质生产功能
物质生产功能价值也采用市场价值法进行评估。计算公式如下:
城市地质环境风险经济学评价
式(4－1－1)中，V为物质产品价值，既包括水产品价值，又包括原材料生产价值;Si为第i类物质的可收获面积，Yi为第i类物质的中产，Pi为第i类物质的市场价格。
产品市场价格参照2005年国家物价年鉴以及当地实际物价。在原材料价值的估算中，可收获面积按总生产面积的50%计算。
3.大气组分调节价值
大气组分调节功能分为3部分:植物固定CO2，释放O2以及排放温室气体气体组分调节功能价值为植物固定CO2，价值与释放O2价值之和减去温室气体排放的价值。
3.1 植物固碳价值
以黄河口湿地生态系统有机物质生产为基础，根据光合作用反应方程式推算每形成1g干物质，需要1.62gCO2，释放1.2gO2。
植物的固碳价值，目前国际通常采用碳税法(Carbon tax approach)进行评估，碳税率以瑞典政府提议的150美元/t(C)(即1024元/t)为标准。这一值对于我国来说无疑是偏高的，所以本文的研究采用我国的造林成本法(Reforestation cost approach)进行计算。根据单位面积植物年碳素的净增长量和造林成本以及湿地植物面积总数，三者乘积计算湿地植物固碳价值得出我国的造林成本为260.9元/t［87］。
3.2 O2的释放及其价值
分别用造林成本法和工业制氧影子价格法(Market price)来估算其经济价值，取二者的平均值进行计算。根据单位面积释放的O2量与O2的造林成本和工业制氧价格可以推算出氧气的经济价值。CO2的造林成本为352.93元/t［87］。工业制氧价格为0.4元/kg［88］。
3.3 温室气体的排放
根据湿地温室气体排放通量与自然湿地面积，温室气体的散放值，三者的乘积得到温室气体的排放价值。在本例中沿用Pearce等人在OECD中对气候变化的经济学分析中提出的CH4和N2O的散放值，来对这两项气体的经济价值进行评估，其散放值分别采用0.86元/kg和20美元/kg。
4.水资源调节价值或蓄滞洪水功能价值
湿地的总水分调节量可根据如下公式求得
城市地质环境风险经济学评价
式(4－1－2)中，Si为第i种土地利用类型的面积，Di为第i种土地利用类型蓄水深度。水分调节价值利用影子工程法进行计算。通过建立蓄水量1t水库影子工程的费用来估算涵养水源的价值水分调节功能总价值为总水分调节量与中位蓄水量的库容成本二者的乘积中位蓄水量的库容成。本例计算出每建设1m3库容需投入成本为0.67元(目前国内在此方面的研究多采用此数据)。
因此，蓄滞洪水功能价值，采用市场价值法计算，按可蓄洪水28亿m3计算，则为
蓄滞洪水功能价值=28亿m3×0.67元/m3=18.76亿元
5.净化水体价值
湿地的净化水体的价值为湿地去除营养盐和重金属的价值之和。运用生产成本法来估算河口湿地生态系统去除污水中营养盐价值。运用专家评估法来估算去除重金属的价值。根据以下公式计算去除营养盐价值:
Et=Ej×Pj=max{Tj/Nj%}×Pj
上式中，Et为湿地净化N、P的价值，元/a;Ej为湿地净化污水的量，t/a;Pj为污水处理厂去除单位污水费用价值，元/a;Tj为湿地净化N、P的量;Nj%为污水中N、P的含量，Tj/Nj%的最大值为湿地净化合流污水的总量即Ej。
目前国家二级污水处理厂处理污水的成本为1600～3300元/万t(包括吨水投资成本、吨水运行费、吨水污泥处理投资成本、吨水污泥处理运行费等)，月取平均价值为2450元/万t［89］。合流污水含氮量Nn%为2.90%［90］。
根据专家评估法，以湿地去除重金属的环境效益价值占总环境效益价值的40%来获得去除重金属的价值［91］。
6.栖息地价值
采用替代法对栖息地价值进行初步估价，将该价值与全球湿地生态系统栖息地价值的平均值作为河口湿地生态系统的栖息地价值。用替代法计算栖息地价值时，根据本区鸟类资料对栖息地价值进行初步估价，其中，栖息地保护投资=保护工程投资+科研文化投资×50%。
7.文化科研价值
采用我国单位面积生态系统的平均科研价值382元/hm2和Costanza等人对全球湿地生态系统科研文化功能价值861美元/hm2的平均值3129.9元/hm2作为河口湿地的科研价值。
8.美学(旅游)价值
旅游价值由旅行费用支出、旅行时间花费价值以及其他费用三部分构成，以2005年接待游客数进行计算。
旅行费用支出=交通费用+食宿费用+公园门票、景点门票及服务费用
旅行时间花费价值=游客旅行总时间×游客单位时间的机会工资其他费用=摄影、购物费用
在旅行时间花费价值的计算中，游客的工资按90元/d计算。游客机会工资成本一般为实际工资的30%～50%［92］，本研究采用40%的打折率。
9.河口湿地总生态价值
总价值等于各项价值之和，即
总生态价值=成陆造地价值+物质生产价值+大气组分调节价值+水分调节价值+净化水体价值+栖息地价值+文化科研价值+美学(旅游)价值+蓄滞洪水功能
三、评估结果与讨论
本文将黄河三角洲湿地生态系统服务功能划分为8种类型，得到湿地生态系统的服务价值为94.5亿元/a。各项服务价值的评估结果见表4－1－1。其中，湿地生态服务价值中成陆造地价值、物质生产价值以及文化科研价值较高，其次为美学价值、净化水体价值、栖息地价值、水分调节价值和气体调节价值黄河三角洲湿地单位面积服务价值为1.79万元/hm2·a，远远大于全国生态系统单位面积服务价值(0.54万元/hm2·a)，与吴玲玲等［177］，对长江口湿地生态功能价值评估的结果相当。这说明湿地生态系统的服务价值很高，与Costanza的研究结果相一致。
表4－1－1 黄河三角洲生态系统服务价值评估结果
(1)黄河三角洲湿地的成陆造地价值较高，占总价值的10.71%。由于黄河中上游河水(尤其是小浪底水库运行后一年一度的调水调沙工程)将大量河沙运入黄河河口堆积成陆，创造了丰富的滩涂和土地资源，决定了该湿地具有较高的成陆造地价值。
(2)对于栖息地价值的评估通常有两种，一种是替代法，即根据保护区的直接投资来替代栖息地的价值;另一种是权变估值法(CVM-contingent valua-tion method)，通过调查WTP(Willingtopay，支付意愿)或WTA(Will-ingness to accept，接受补偿)得以实现。CVM受评价者的主观因素影响很大，在恩格尔系数较低的发达国家，人们对环境的重视程度较高，对栖息地价值的支付就多。而采用替代法将对保护区的投资来替代栖息地价值，是建立在我国对保护区的重视程度和支付能力的基础上的，其结果要低于世界水平对栖息地价值的评估，作者认为必须建立在适当国情基础上，但也要考虑到国外对这项功能的评价。
本评价结果表明，栖息地价值占总价值的20.71%，比例极高。作为被评价的地区，不论是生物多样性或是各种珍奇动植物等都是世界上少有的，用发达国家的标准来衡量不算高，但对于我国的情况也许是高了点。
(3)在本文的研究中，文化科研价值很高，占21.81%。而实际上，目前黄河三角洲湿地的文化科研价值远远没有得到开发利用，实际利用价值远低于此值，同时也说明此湿地的文化科研价值开发利用潜力非常巨大。
(4)在上述8项生态功能价值中，蓄滞洪水功能价值最高，占总价值的23.33%。也许，对于评价区来说，由于大部分地区土壤盐碱化，所涵养的水质比较差，评估结果可能偏高。但由于没有比工程费用法更合适的方法，也只能接受这个结果。
(5)在估算净化水体价值时，主要针对湿地已经实现的净化功能进行估算，对于湿地的潜在的净化功能价值的估算还有待于进一步的研究。
『贰』 水污染应急措施
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