全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 渊杂匀耘晕郧栽粤陨 载哉耘月粤韵冤
摇 摇 第 猿源卷 第 远期摇 摇 圆园员源年 猿月摇 渊半月刊冤
目摇 摇 次
前沿理论与学科综述
全球气候变暖对凋落物分解的影响 宋摇 飘袁张乃莉袁马克平袁等 渊员猿圆苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
从系统到景观院区域物质流分析的景观取向 张晓刚袁曾摇 辉 渊员猿源园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
论湿地生态系统服务的多维度价值评估方法 宋豫秦袁张晓蕾 渊员猿缘圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
保幼激素在昆虫中的分子作用机理 金敏娜袁林欣大 渊员猿远员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
岩画和壁画类文物微生物病害研究进展 李摇 强袁葛琴雅袁潘晓轩袁等 渊员猿苑员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于 猿杂技术的图们江流域湿地生态安全评价与预警研究 朱卫红袁苗承玉袁郑小军袁等 渊员猿苑怨冤噎噎噎噎噎噎
跨界保护区网络构建研究进展 王摇 伟袁田摇 瑜袁常摇 明袁等 渊员猿怨员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
个体与基础生态
速生树种尾巨桉和竹柳幼苗耗水特性和水分利用效率 邱摇 权袁潘摇 昕袁李吉跃袁等 渊员源园员冤噎噎噎噎噎噎噎噎
三种增温情景对入侵植物空心莲子草形态可塑性的影响 褚延梅袁杨摇 健袁李景吉袁等 渊员源员员冤噎噎噎噎噎噎噎
气象要素及土壤理化性质对不同土地利用方式下冬夏岩溶作用的影响 刘摇 文袁张摇 强袁贾亚男 渊员源员愿冤噎噎
施用纳米碳对烤烟氮素吸收和利用的影响 梁太波袁尹启生袁张艳玲袁等 渊员源圆怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于 灾燥则燥灶燥蚤图的林分空间模型及分布格局研究 刘摇 帅袁吴舒辞袁王摇 红袁等 渊员源猿远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
近自然毛竹林空间结构动态变化 仇建习袁汤孟平袁沈利芬袁等 渊员源源源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于种实性状的无患子天然群体表型多样性研究 刁松锋袁邵文豪袁姜景民袁等 渊员源缘员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
不同林分起源的相容性生物量模型构建 符利勇袁雷渊才袁孙摇 伟袁等 渊员源远员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
种群尧群落和生态系统
毛竹材用林林下植被群落结构对多花黄精生长的影响 樊艳荣袁陈双林袁杨清平袁等 渊员源苑员冤噎噎噎噎噎噎噎噎
温度和 悦韵圆浓度升高下转 月贼水稻种植对土壤活性碳氮和线虫群落的短期影响
陈摇 婧袁陈法军袁刘满强袁等 渊员源愿员冤
噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
中国东北地区近 缘园年净生态系统生产力的时空动态 李摇 洁袁张远东袁顾峰雪袁等 渊员源怨园冤噎噎噎噎噎噎噎噎
遥感与 郧陨杂支持下的盘锦湿地水禽栖息地适宜性评价 董张玉袁刘殿伟袁王宗明袁等 渊员缘园猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎
秦岭火地塘林区土壤大孔隙分布特征及对导水性能的影响 陆摇 斌袁张胜利袁李摇 侃袁等 渊员缘员圆冤噎噎噎噎噎噎
磷浓度对铜绿微囊藻尧大型溞和金鱼藻三者相互作用的影响 马剑敏靳摇 萍袁郭摇 萌袁等 渊员缘圆园冤噎噎噎噎噎噎
普生轮藻浸提液对两种淡水藻类的化感抑制作用及其数学模型 何宗祥袁刘摇 璐袁李摇 诚袁等 渊员缘圆苑冤噎噎噎噎
北京永定河鄄海河干流河岸带植物的区系分析 修摇 晨袁欧阳志云袁郑摇 华 渊员缘猿缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于河流生境调查的东河河流生境评价 王摇 强袁袁兴中袁刘摇 红袁等 渊员缘源愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
景观尧区域和全球生态
应用 杂宰粤栽模型研究潮河流域土地利用和气候变化对径流的影响 郭军庭袁张志强袁王盛萍袁等 渊员缘缘怨冤噎噎
长白山不同海拔树木生长对气候变化的响应差异 陈摇 力袁尹云鹤袁赵东升袁等 渊员缘远愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
石家庄市空气花粉散布规律及与气候因子的关系 李摇 英袁李月丛袁吕素青袁等 渊员缘苑缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
不同放牧梯度下呼伦贝尔草甸草原土壤碳氮变化及固碳效应 闫瑞瑞袁辛晓平袁王摇 旭袁等 渊员缘愿苑冤噎噎噎噎噎
南四湖区农田土壤有机质和微量元素空间分布特征及影响因素 武摇 婕袁李玉环袁李增兵袁等 渊员缘怨远冤噎噎噎噎
资源与产业生态
跨国土地利用及其生态影响 陆小璇 渊员远园远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢圆愿愿鄢扎澡鄢孕鄢 预 怨园郾 园园鄢员缘员园鄢猿园鄢圆园员源鄄园猿
室室室室室室室室室室室室室室
封面图说院 图们江河流中段要要要图们江位于吉林省东南边境袁发源于长白山东南部的石乙水袁河流的绝大部分是中国与朝鲜的
界河袁下游很小一段为俄罗斯与朝鲜的界河袁并由这里流入日本海袁我国珲春距离日本海最近的地方仅有 员缘噪皂遥 图
们江是我国重要的国际性河流之一袁随着我国经济的迅速崛起袁图们江地区进入到多国合作联合开发阶段袁湿地生
态系统处于中度预警状态袁并有向重度预警发展的趋势袁生态安全面临的威胁越来越严重遥 对该区域进行湿地生态
安全评价与预警研究袁可为图们江流域生态环境的可持续发展提供依据遥 图中河道的远方为朝鲜尧河道近方为
中国遥
彩图及图说提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援糟燥皂
第 34 卷第 6 期
2014年 3月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.34,No.6
Mar.,2014
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:水利部公益行业科研专项(200901025, 201001014)
收稿日期:2013鄄05鄄16; 摇 摇 修订日期:2013鄄10鄄28
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: ahuzhxl@ 163.com
DOI: 10.5846 / stxb201305161095
宋豫秦, 张晓蕾.论湿地生态系统服务的多维度价值评估方法.生态学报,2014,34(6):1352鄄1360.
Song Y Q, Zhang X L.A multi鄄dimensional approach for wetland ecosystem service valuation.Acta Ecologica Sinica,2014,34(6):1352鄄1360.
论湿地生态系统服务的多维度价值评估方法
宋豫秦, 张晓蕾*
(北京大学环境科学与工程学院, 北京摇 100871)
摘要:为了维系湿地生态系统的功能并制定合理的保护与开发规划,有必要量化湿地生态系统服务的价值。 目前学术界尚未形
成统一的湿地价值评估方法,而不同的选取方法、评估角度、评估对象等,会导致计算结果存在很大差异,尤其是在对时空差异
性服务价值评估和湿地生态系统服务的总价值评估中存在难以量化和重复计算现象。 针对上述问题,从湿地生态系统服务的
定义、分类和受益人出发,提出了多维度价值评估方法,以定量计算时空差异性服务价值和系统的总服务价值,并探讨了该方法
在淮河流域八里河湿地生态系统中的应用以及对其他类型生态系统服务研究的借鉴意义。
关键词:湿地生态系统服务; 时空差异性; 多维度; 价值评估
A multi鄄dimensional approach for wetland ecosystem service valuation
SONG Yuqin, ZHANG Xiaolei*
College of Environmental Sciences and Engineering, Peking University, Beijing 100871, China
Abstract: Wetlands are playing important roles in flood control, groundwater recharge, climate improvement, air
purification and regional ecosystem balance maintenance. With the increasing activities of human interferences and the
surrounding environment, the global and China忆 s wetland ecosystems have been seriously damaged in their ecosystem
services. Therefore, a reasonable assessment of wetland ecosystem service value helps to accurately quantify the cost of
protection and utilization of benefits, maintains wetland ecosystems healthy and stable, and provides a scientific basis for
the rational development of wetland resources. Since wetland ecosystem service functions mainly refer to direct impacts on
humans, measurements of the value of ecosystem service is better to convert it to “monetary value冶, so as to gain accurate
value based on supply and demand, predictable input and output or different management approaches.
Researches on the contemporary wetland ecosystem service valuation methods can be divided into two categories:
researches on calculation methods based on common service categories and researches on wetland ecosystem service category
from the point of wetland ecosystem functions and services supply processes. However, due to different valuation methods,
perspectives and objects, a decisive valuation method hasn忆t yet formed, which also leads to great differences in calculating
results. It is quite convincing that spatial and temporal lagging and double counting problems in wetland ecosystem service
valuation have many uncertainties in calculations when adopting contemporary methods.
Therefore, this paper put forward a multi-dimensional valuation method —Time Dimension, Spatial Dimension and
Emergy鄄Economy Dimension, based on the definitions, categories and beneficiaries of wetland ecosystem services. Time
Dimension mainly focused on temporal lagging in subjects of wetland ecosystem service valuation. Spatial Dimension
described all the “ beneficiaries冶 of wetland ecosystem service in different service areas. Emergy鄄Economy Dimension
adopted both the methods of biophysics and economy. Meanwhile, clarifications of the advantages of this method in
accurately quantifying ecosystem service value and in avoiding spatial and temporal lagging and double counting problems
were also discussed in this paper, so as to provide further references for other ecosystem. Finally, an example of Balihe
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wetlands in Huaihe River Basin was given to provide further explanations of this method.
Key Words: wetland ecosystem service valuation; spatial and temporal lagging; double counting; multi鄄dimension
摇 摇 湿地在调蓄洪水、补给地下水、改善气候、净化
污染、维持区域生态系统平衡等方面的作用日趋凸
显,而与之同时,许多湿地也受到其周围环境的干扰
和破坏。 Costanza在 1997年指出:“为了量化湿地生
态系统的潜在价值,明确其服务对人类社会的影响,
同时为了建立未来研究的框架,迫切需要进行湿地
生态系统服务价值评估冶 [1]。 因此,对于湿地生态系
统的服务价值进行合理评估,有助于准确量化保护
成本与利用效益,有利于维系湿地生态系统的健康
稳定,也可为合理开发湿地资源提供科学依据。
湿地生态系统服务价值评估是量化湿地生态系
统的功能对人类所造成的影响[2]。 衡量一种生态服
务的价值,需要将其转换为“货币价值冶,基于这一服
务的供需、可预测的产出和不同的管理方式可获得
相对确定的数值。 现有的湿地生态系统价值评估研
究可大致分为两类:一类是基于确定的服务类型进
行价值量化方法的改进,另一类是针对湿地生态系
统功能产生和服务供给的过程,研究服务分类的改
进。 但是,一方面,湿地生态系统服务的时空差异性
特征,使得生态系统的过程和结果无法完全分离、生
态系统服务难以准确识别,现有方法难以准确定量,
另一方面,当计算湿地生态系统服务的总体价值时,
仅将分项计算的服务价值进行简单加和,会导致重
复计算。 因此,本文针对湿地生态系统服务的时空
差异性和重复计算问题,从湿地生态系统服务的定
义、分类和受益人角度,提出了多维度价值评估的概
念方法体系,以定量描述湿地生态系统服务的时空
差异,合理规避重复计算现象。 同时,以淮河流域八
里河湿地为例,初步探索了该方法的应用,以期为各
类生态系统服务的价值评估提供方法参考。
1摇 湿地生态系统服务价值评估研究述评
20世纪初,美国为了给迁徙鸟类和珍稀动物提
供栖息地而在全球率先开展了湿地评价[3]。 20 世
纪 80年代以来,许多国家的学者都进行了生态系统
服务功能的量化研究。 最初的模型仅能评价湿地的
部分功能,故其评价结果只能表达湿地的部分价值。
随着评价方法的不断完善,评价的空间区域和功能
类型都有所扩展,一些定量分析法也逐渐引入。 近
年来,关于湿地生态系统服务价值的研究逐渐成为
热点,其内容大致分为两类,其一是基于千年生态系
统评估(MA) [4]和 De Groot[5]提出的功能与服务分
类体系,对以上服务价值评估方法予以改进或修正
参数,其二是从优化湿地生态系统服务分类的角度
出发,通过合理划分、识别湿地生态系统各种服务的
类型,获得更为准确的评估结果。
1.1摇 价值评估方法评介
湿地生态系统服务价值评估方法可分为经济学
方法、物质量法和能值分析法[6]。 经济学方法有 3
个特点:第一,基于确定的服务类型进行计算,研究
默认前提是 Costanza、De Groot 和 MA 所提出的湿地
生态系统的四大类服务———调节服务、供给服务、支
持服务和文化服务;第二,分项计算各类型服务的价
值,对于每类服务选用不同的计算方法,采用单项加
和方式得到总的服务价值;第三,将人的意愿纳入无
定形服务价值量化研究中,修正了支付意愿法的不
确定性,引入不同个体的偏好差异[7]以及支付意愿
法与生态系统权重赋值相结合方法[8]等。 物质量法
和能值分析法则基于经济学计算难以将环境投入
(如太阳能、雨水潜能和表土流失等)货币化以及不
同类别的能量具有不同能级和能质的前提[9鄄14],从
物质量角度及太阳能焦耳总量的能值角度进行计
算,例如,基于 H.T.Odum 提出的能值定律,改良了
Odum提出的能值模型。
由表 1可知,早期的湿地生态系统服务价值评
估的重点是将经济学方法引入生态学领域,探讨在
生态学领域的适用性,如 Loomis[17]将条件价值法应
用到生态系统服务价值计算领域所建立的二分支付
意愿法,不仅包括常规支付意愿的数值,也包括居民
是否愿意支付两个方面的问卷结果,从而更准确地
获得支付意愿曲线。 随着经济学方法在生态学领域
的普及与深入,学者们开始对价值评估方法进行改
进,如Woodward 和Wui将非市场和市场价值相结合
建立了复合分析[19];Maltby 改进了支付意愿法的问
卷过程,使其设计更为合理[27];联合国环境规划署
世界保护监测中心(UNEP鄄WCMC)在对英国各种生
3531摇 6期 摇 摇 摇 宋豫秦摇 等:论湿地生态系统服务的多维度价值评估方法 摇
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态系统进行价值评估的过程中引入质量的概念,将
同一类型的服务按照质量的不同分类计算价值[26];
Tilly和 Brown改进了能值分析模型,以适应动态的
雨洪湿地能值评估[20]。
表 1摇 湿地生态系统服务价值评估方法研究进展[15鄄30]
Table 1摇 Review of wetland ecosystem service valuation methods
年份 Year 作者 Author 评估方法 Evaluation Method 评估对象 Evaluation Target
1984,1993
加拿大自然资
源局[15]
建立了社会、水文、生态及特征的指标
体系,采用群众打分法 安大略南部湿地的社会、水文、生物等组分状况
1996 Kosz[16] 支付意愿法 越南湿地生态系统的存在价值
1997 Constanza 市场价值法、非市场价值法(支付意愿法) 全球生态系统功能和自然资本价值
2000 Loomis[17] 二分法支付意愿法
美国丹佛南普拉特河流域湿地稀释污水、水质净化、控
制侵蚀、野生生物栖息地、娱乐服务价值
2000 Turner等[18] 湿地生态经济分析框架 湿地生态系统的结构、特征、功能、过程、产物与服务
2001 Woodward和 Wui[19]
非市场鄄市场价值结合的评价工具———
复合分析
美国 39个湿地无市场价值的服务,例如栖息地保护、洪
水防御、水质净化、休闲娱乐服务
2006 Tilley和 Brown[20]
改进了 Odum的 Extend誖 模型动态能值
分析,引入瞬时水文参数
美国佛罗里达南乔治亚州戴德县黑湾的雨洪湿地生态
系统服务价值
2010 Brown等[21] 能值分析
法国富瓦流域湿地恢复价值,包括经济价值、资源价值
和环境价值
2010 Siche[22] 能值分析 秘鲁湿地生态系统的生态承载力
2010 Pert等[23] 问卷调查
澳大利亚塔利墨累流域湿地水调节服务所带来的生物
多样性评价
2010 Posthumus[24]
建立了评价洪泛区土地利用状况的指
标体系,其指标包括农业生产情况、经
济回报、雇佣率、土壤质量、洪水蓄滞情
况、水质、温室气体排放、栖息地保护等
英格兰洪泛平原湿地的生态系统服务(生产功能、调节
功能、载体功能、栖息地功能和信息文化功能)
2011 Bai等[25] InVEST模型
中国白洋淀湿地生物多样性与土壤蓄积、产水、碳固定
正相关,与氮磷蓄积和授粉负相关
2011 UNEP鄄WCMC[26]
同一种生态过程可以提供不同质量的
服务
英国生态系统公共用水、栖息地保护用水、娱乐休闲和
遗产维护用水分类计算价值
2011 Maltby[27] 问卷调查并加权得分计算法
针对湿地的水文、生物地球化学和生态功能,计算了洪
水蓄滞、地下水补给、地表水流出、泥沙沉淀、营养物排
除、重金属追踪、氮磷沉淀以及生物多样性的价值
2012 Christie等[28] 评估生物多样性的货币及非货币方法 次发达国家湿地生态系统的生物多样性价值
2012 Ibarra等[29] 非市场价值法———替代工程法
美国墨西哥城霍奇米尔科湿地的农业生态系统的水质
改善价值、碳固定价值以及生物多样性价值
2012 Sander和 Haight[30] 享乐价值法
美国明尼苏达州的湿地城市周边地带植被覆盖与相邻
水域带来的文化价值的增加,例如房地产价值、户外娱
乐价值、美学价值
摇 摇 通过梳理价值评估方法可知,关于经济学方法
的改进较多,而对于物质量和能值分析方法的改进
研究相对较少。 这或可说明基于“生态系统物质运
动和能量交换冶原理的分析方法比基于市场价值和
货币价值的经济学方法更为稳健。
1.2摇 服务分类研究
湿地生态系统服务的系统性分类研究始于 De
Groot、Costanza和 MA所提出的分类体系,但随着对
湿地生态系统服务价值评估方法的深入研究,学界
认识到仅靠方法改良难以精确计算价值,开始逐渐
重视源头优化分类,针对服务分类的研究成果不断
面世,近年来以两类观点为主:
第一类以 Robert Costanza[31]为代表,认为无论
是生态过程还是生态结果,无论是生态系统的中间
过程 /服务还是最终服务,都是为人类的最终获益而
做功,需要全部加和,据此提出了两种分类方式,即
依据空间特性分类和依据“排他性 /竞争性冶分类。
第二类以 Wallace、Brown、Fisher、Bateman 等[32鄄43]为
代表,提出要区分生态系统服务的过程和结果、生态
系统的中间过程 /服务与最终服务,以避免重复计算
4531 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 34卷摇
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导致的结果偏差。 其中,中间过程 /服务是指必须通
过一定的条件或过程,并且通过其他的转化机制传
递到最终受益者的服务,即生产最终服务的输入服
务;而最终服务又称为系统的最终产出,是可以直接
提高一个以上受益人福利的生物物理性的产品。[36]
以湿地生态系统的水资源供给服务为例,对于喝水
者,清洁水供给是一种最终的服务;对于以打渔为生
或以打渔为享乐的人,清洁水只是一个中间过程 /服
务。 因此,在价值评估时,仅需将最终服务计入,中
间服务则视为过程。 Johnston 和 Russell[44]还提出了
4个法则来区分湿地生态系统的中间服务与最终服
务:(1)受益人仅愿意为最终服务支付费用,而非中
间过程 /服务;(2)最终服务必须是生态系统自然的
产出;(3)当系统内其他输入和条件维持不变时,受
益人仍愿意为最终服务的提高支付费用;(4)当计算
生态系统服务价值时,仅加和被受益者直接接受的
服务效益。
此外,还有一些学者提出了物质量法的分类方
式[45鄄46],如 Su等[45]采用了物质量法,通过研究中国
流域生态系统服务与人类活动的关系,将生态系统
服务划分为净初级生产(NPP)、碳固定和氧气生产
(CSOP)、水资源保护、土壤保护和粮食生产。 这种
分类方式基于生态系统物质量守恒原理,通过计算
不同能级的物质量,换算成市场价值,避免夸大生态
系统服务价值,但同样也存在中间过程 /服务和最终
服务难以有效区分的问题。
2摇 存在问题与争议
在诸多关于生态系统价值评估研究中,对于时
空差异性服务的价值评估和对于生态系统各类服务
总价值的评估曾长期是研究的难点,尤以湿地生态
系统评估最为突出。 由于不同学者采用的分类体系
和评估方法有所差异,计算结果存在不同程度的
偏差。
2.1摇 时空差异性服务的价值评估
湿地生态系统服务的源、汇和最终受益者经常
处于不同的时间和空间,即在提供服务的湿地生态
系统和接受服务的人类之间存在“时空差异冶 [31,39]。
例如,对于湿地生态系统水质净化服务和水资源供
给服务而言,由于水质净化需要一定的污染物消解
时间,水资源供给则需要一定的空间范围,在计算服
务价值时,需要合理识别并计算滞后效应价值。 而
关于滞后效应价值的计算,目前尚未形成针对性强
的方法,多以替代工程法等效计算。 如研究水质净
化服务价值时,运用入流和出流的水质差异来等效
计算,其时间差异所致水流停滞时间的增加及净化
效果的提升效益很难量化。 又如,对水资源供给服
务进行价值评估时,往往采用水资源人工输送所能
达到的距离等效代入计算,但是却忽视了自然地势
因素所产生的水资源运输损耗价值。 因此,采用替
代工程法等效计算时空差异服务的价值,针对性较
低,造成了服务价值的部分缺失,难以准确量化
价值。
2.2摇 重复计算
关于重复计算的概念,目前在生态系统服务领
域尚无清晰定义。 借用经济学将某一类价值重复计
入 GDP 的定义可知,所谓湿地生态系统服务价值量
化中的重复计算,主要指由于混淆了湿地生态系统
服务的产生过程与结果,以及在计算过程中未能准
确识别湿地生态系统内部的各种关联作用,使某项
或某几项指标被多次计算,导致整体价值偏大的现
象,具体表现在中间过程 /服务与最终服务和湿地生
态系统结构或功能的“分离、共产物、反馈冶机制的混
淆。 所谓“分离冶,即出流分离成两条同类型的支流,
例如水流分离成两个分支,分别流向不同的使用者。
“分离冶情况下,两条分支的转换率相同,能值为两支
的加和。 所谓“共产品冶,即出流是不同的物质,例如
在绵羊农业系统中,羊肉和羊毛是这个系统的共产
品,两者的能值转换率不同, 但蕴含的能值
相同[9鄄10]。
当计算单一服务的价值时,实际上很少存在重
复计算现象,而当计算一个系统的整体价值时,则往
往会出现此类问题。 其因在于,一是对过程和结果
的认定不清晰,二是每类服务计算方法的原理不同,
贸然加和则会存在叠加的可能性,三是计算每类服
务时,大多按照最大价值计算,但是当综合计算整体
服务价值时,如缺乏权重考虑,易导致计算结果失
准。 例如陈鹏[47]对厦门湿地生态系统服务价值评
估的研究中,分项计算了栖息地、物质生产、污染净
化、涵养水源、抵御灾害、旅游休闲和文化科研 7 项
服务的价值,并简单加和得出湿地生态系统服务的
总价值。 然而,因物质生产服务和污染净化服务间
5531摇 6期 摇 摇 摇 宋豫秦摇 等:论湿地生态系统服务的多维度价值评估方法 摇
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存在竞争效应,在同一个系统中,不可能存在两种服
务价值同时最大化的情况,故重复计算在所难免。
重复计算经常表现在湿地调节服务和支持服务
的价值量化过程中[39,48鄄49],在湿地生态系统服务的
水质净化、水流调节以及娱乐休闲服务中最为常见。
如水质净化服务,因与营养物中的氮、磷相关,是生
态功能的一个结果,这种功能仅在经过下游其他的
生态过程被转化为可被受益者直接使用的物品和服
务时,才可作为最终服务而纳入价值计算。
合理解决重复计算问题的意义在于,可以更精
确地量化湿地生态系统服务价值,尤其是量化湿地
生态系统服务的改变所带来的效益,可用于评价生
态系统保护与开发的效率,例如污染治理效率、政策
执行力度等[41,50]。
3摇 多维度价值评估方法
综上所述,单一的评估方法难以满足精确评估
服务价值的研究目标。 鉴于此,提出多维度价值评
估方法,即通过对湿地生态系统服务的概念明晰,合
理划分服务类型,并采用经济学和生物物理学联用
方法,以规避湿地生态系统时空差异性服务的价值
评估和总服务价值的重复计算。
所谓多维度是相对于上文所述的一维方法提出
的概念,包括时间、空间和能值经济分析 3 个维度。
时间维度是针对湿地生态系统服务价值评估对象的
时间差异;空间维度是针对基于定义的湿地生态系
统服务受益人的空间差异;能值经济分析维度是指
生物物理学方法与经济学方法的联用,其核心在于
运用能值代数法则合理求解能值代数式的
参数[8鄄9,51]。
具体方法如图 1所示。
第一步,基于生态系统服务定义,从“受益人冶角
度识别湿地生态系统服务中的中间过程 /服务和最
终服务。 之所以从 “受益人冶 角度识别是基于
Costanza等人和 MA的定义,生态系统服务是以人类
为作用对象,衡量人类从生态系统中的获益情况。
因此,基于“受益人冶的服务分类方式有助于合理划
分湿地生态系统服务的传递路径,为第二步湿地生
态系统服务流模拟、量化以及第三步能值经济分析
提供依据。
图 1摇 湿地生态系统服务多维度价值量化流程图
Fig.1摇 Flow chart of multi鄄dimensional approach for wetland ecosystem service valuation
摇 摇 第二步,在时间维度和空间维度两方面制定各
类型服务的湿地生态系统服务流图,明确湿地生态
系统服务的源、汇、载体和使用类型[52鄄53]。 生态系统
服务流是指生态系统服务向人类的转化过
程[8,38,52,54鄄63],也被用于描述人类通过贮存生态系统
服务所获得的多年平均效益流。 通过想象洪水沿着
河谷下泄或者一群游人走向提供了娱乐设施的自然
区域,可以模拟生态系统服务流[33]。 湿地生态系统
服务流方法的核心在于:第一,基于上文所识别的湿
地生态系统服务受益者,明确湿地生态系统的服务
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类型和传递服务的载体;第二,识别湿地生态系统服
务在载体传递过程中的汇;第三,识别各类湿地生态
系统服务之间的利用类型———竞争、非竞争和协同
效应。
第三步,能值经济分析维度,基于湿地生态系统
服务流模拟结果和能值代数法则进行能值代数计
算[9鄄10,51,64],并将结果转化为市场价值。 此步骤的核
心在于识别生态过程中产品的“分离、共产物、反馈冶
机制以及合理构建能值代数式[9鄄10,65]。
以下以淮河流域八里河湿地生态系统为例,简
要探讨该方法在湿地生态系统价值评估中的应用。
首先,通过描绘该湿地系统的生态过程,在引入
“受益人冶基础上,识别得出 7种最终服务,即洪水调
节服务、鱼类供给服务、水禽供给服务、杞柳供给服
务、清洁水供给服务、温度调节服务和大气质量调节
服务(图 2)。 其中,参数 x1,x2,x3,…,x20是能值转换
率(sej / J),参数 a,b,c,…,t 是湿地生态系统中的产
品所蕴含的能量,单位 J,红色的半圆形虚线分别代
表了该生态系统中的 5个“分离冶机制 S1,S2,…,S5。
其次,运用生态系统服务流模型( SPAN) [53]模
拟图 2 所识别的中间过程和最终服务,区分该系统
的源、汇和载体。 其中,源来自降雨和太阳光辐射;
汇包括生态系统中的水生植物、水生动物、水禽和土
壤;载体是湿地土壤和湿地径流。
图 2摇 淮河流域八里河湿地生态系统能值示意图与最终服务识别结果图(sej /时间)
Fig.2摇 The emergy flow network and final ecosystem service in Balihe wetland of Huaihe River Basin(sej / time)
雨在此系统中包括汛期的暴雨洪水;挺水植物在此系统中指杞柳,可供手工业编织使用
摇 摇 其三,根据能值代数运算法则[10,51,64],建立该系
统的能值代数式,求解湿地生态系统服务的能值,如
公式组(1)。 其中,能值转换率可由 x1,x2,x3,…,x20
简化为[X1],[X2] ,…,[ X8],并通过最小二乘法求
解;生态系统参与者所蕴含的能量 a,b,c,…,t 可通
过生态系统服务流模拟求解;太阳光照强度、降水
量、鱼类数量、水禽数量和土壤含水量可直接测得:
浮叶植物摇 e·xS+a·x1 = k·x11
沉水植物摇 f·x16 = l·x12+o·x15
挺水植物摇 b·x2+g·x7 =m·x13+p·x16+s·x19
鱼类摇 摇 摇 h·x8+k·x11+l·x12+m·x13+d·x4 =n·x14+r·x18
水禽摇 摇 摇 c·x3+i·x9·n·x14 = q·x17
土壤摇 摇 摇 o·x15+p·x16+j·x10 = t·x20
(1)
摇 摇 最后,将求得的能值用经济学价值表示即可。
通过以上分析可知,时间维度和空间维度可通
过该系统中间过程 /服务和最终服务的识别过程予
以体现,能值经济分析维度则体现在能值代数式求
7531摇 6期 摇 摇 摇 宋豫秦摇 等:论湿地生态系统服务的多维度价值评估方法 摇
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解与湿地生态系统服务价值评估量化过程中,而传
统的能值分析只是该方法的组成部分之一。
该方法相比能值分析法的改进和优势主要体现
在 3个方面:第一,常见的能值方法,基于“生态系统
物质运动和能量交换冶原理建立能值分析表,包括系
统所有的投入和产出,而未基于“受益人冶识别最终
服务类型,因此,其值难以真实反映生态系统服务所
提供给“人类受益者冶的效益;第二,能值计算需要两
类参数,一类是能值转换率,另一类是原始的物质
量,本方法运用生态系统服务流模拟所得的原始物
质量值,体现了生态系统“分离、反馈和共产物冶机
制,与基于年鉴的统计数据有本质区别,可有效避免
重复计算;第三,常见的能值分析方法多用于计算一
个系统整体的能值,而难以区分每类生态系统服务
的价值,而本文所建立方法可对每类服务单独核算。
与其他价值评估方法相比,后者的优点是:
(1)采用基于“受益人冶的服务识别方法,突出
了湿地生态系统与人类活动的互动关系,在一定程
度上避免了中间过程 /服务与最终服务混淆所导致
的重复计算。
(2)通过基于“受益人冶的服务识别和“能值—
经济冶分析方法,将时空因素纳入价值评估过程,可
有效评价时空差异性服务的价值。
(3)采用生态系统服务流模型,模拟湿地生态系
统服务的传递过程,并与能值代数式结合量化服务
价值,不仅可以定性描绘湿地生态系统的服务,也可
以定量计算其价值。
(4)在服务流模拟与能值分析过程中,还可以有
效识别提高湿地生态系统服务传递效益的政策作用
点,可促进对受益人有益的服务流,抑制对受益人有
害的服务流,最大限度发挥湿地生态系统服务的
价值。
需要说明的是,该方法主要适宜于量化面积较
大、生态结构较复杂的湿地生态系统服务价值,而对
于面积较小、生态结构较简单的湿地生态系统,采用
此方法反而稍显繁杂。
4摇 结语
湿地生态系统服务的多维度价值评估方法是对
传统价值评估体系的延伸和优化,相对而言,其计算
结果更为合理和准确。 通过描绘和量化湿地生态系
统服务的空间分布和价值,有利于推动共轭的区域
生态系统管理体制的建立,对湿地生态系统补偿政
策的制定等,有参考价值。 同时,该评估方法体系还
具有普适性特征,对其他类型生态系统服务价值评
估也具借鉴意义。
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孕燥责怎造葬贼蚤燥灶袁 悦燥皂皂怎灶蚤贼赠 葬灶凿 耘糟燥泽赠泽贼藻皂
栽澡藻 蚤皂责葬糟贼 燥枣 怎灶凿藻则泽贼燥则赠 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 泽贼则怎糟贼怎则藻 燥灶 早则燥憎贼澡 燥枣 孕燥造赠早燥灶葬贼怎皂 糟赠则贼燥灶藻皂葬 蚤灶 藻曾贼藻灶泽蚤增藻造赠 皂葬灶葬早藻凿 孕澡赠造造燥泽贼葬糟澡赠泽 藻凿怎造蚤泽
责造葬灶贼葬贼蚤燥灶 云粤晕 再葬灶则燥灶早袁 悦匀耘晕 杂澡怎葬灶早造蚤灶袁 再粤晕郧 匝蚤灶早责蚤灶早袁藻贼 葬造 渊员源苑员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
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灶蚤贼则燥早藻灶袁 葬灶凿 灶藻皂葬贼燥凿藻 糟燥皂皂怎灶蚤贼蚤藻泽 悦匀耘晕 允蚤灶早袁 悦匀耘晕 云葬躁怎灶袁 蕴陨哉 酝葬灶择蚤葬灶早袁 藻贼 葬造早 渊员源愿员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
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叶生态学报曳圆园员源年征订启事
叶生态学报曳是由中国科学技术协会主管袁中国生态学学会尧中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊袁创刊于 员怨愿员年袁报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果遥 坚持野百花齐放袁百家
争鸣冶的方针袁依靠和团结广大生态学科研工作者袁探索生态学奥秘袁为生态学基础理论研究搭建交流平台袁
促进生态学研究深入发展袁为我国培养和造就生态学科研人才和知识创新服务尧为国民经济建设和发展服务遥
叶生态学报曳主要报道生态学及各分支学科的重要基础理论和应用研究的原始创新性科研成果遥 特别欢
迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章曰研究简报曰生态学新理论尧新方法尧新技术介绍曰新书评价和
学术尧科研动态及开放实验室介绍等遥
叶生态学报曳为半月刊袁大 员远开本袁圆愿园页袁国内定价 怨园元 辕册袁全年定价 圆员远园元遥
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通讯地址院 员园园园愿缘 北京海淀区双清路 员愿号摇 电摇 摇 话院 渊园员园冤远圆怨源员园怨怨曰 远圆愿源猿猿远圆
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本期责任副主编摇 薛建辉摇 摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
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第 猿源卷摇 第 远期摇 渊圆园员源年 猿月冤
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编摇 摇 辑摇 叶生态学报曳编辑部
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主摇 摇 编摇 王如松
主摇 摇 管摇 中国科学技术协会
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