CN109544021A - 一种区域水生态服务价值综合评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种区域水生态服务价值综合评价方法，包括：将区域水生态服务功能分为提供产品、调节、支持和文化服务功能；确定各功能的评价指标，构建区域水生态服务价值评价指标体系；根据指标体系，计算各功能价值；根据计算价值，计算区域水生态服务功能的总价值；其中，提供产品功能的评价指标包括居民生活用水、产业用水、渔业产品、水电蓄能和水源地温；调节功能的评价指标包括地表水资源调蓄、地下水资源调蓄与补给、水质净化功能、气候调节功能、洪水灌溉和净化空气；支持功能的评价指标包括固碳、释氧、营养物质循环、生物多样性保护、生活质量改善和预防地面沉降；文化服务功能的评价指标包括旅游休闲娱乐、水景观功能和水文化传承。
Description
技术领域
本发明涉及生态环境技术领域，具体的说涉及一种区域水生态服务价值综合评价方法。
背景技术
评价区域水生态服务功能一直是生态系统服务功能研究中的难点。评价指标体系建立与评价方法的运用还没有形成成熟的体系，目前针对评价指标体系的研究，国内外学者进行了一定的探索研究。例如，部分研究在水的生态价值估算方面进行了有益的尝试。但是，现有技术仍存在诸多的不足，例如估算结果过大或过小,无法让人信服,也很难在水资源配置过程中发挥作用；价值化方法应用效果不佳，例如没有明晰水生态服务功能内涵和功能特点,导致选取指标随意性较大,评价方法较为单一。
因此，需要新的评价体系或方法，以克服现有技术中存在的至少部分不足。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明通过系统集成多种评价方法对区域水生态服务功能价值进行综合模拟与评估，以克服现有水生态服务价值评价目标、方法单一和技术的不足等。
根据本发明的一方面，提供一种区域水生态服务价值综合评价方法，包括步骤：
第一，对区域水生态服务功能进行分类，分为提供产品功能、调节功能、支持功能和文化服务功能；
第二，确定所述各功能的评价指标，构建区域水生态服务价值评价指标体系；
第三，根据步骤二的指标体系，测定或确定各指标参数值，并进一步计算所述各功能的价值；
第四，根据步骤三计算的价值，计算区域水生态服务功能的总价值；
其中，所述提供产品功能的评价指标包括居民生活用水价值、产业用水价值、渔业产品价值、水电蓄能价值和水源地温价值；
所述调节功能的评价指标包括地表水资源调蓄价值、地下水资源调蓄与补给价值、水质净化功能价值、气候调节功能价值、洪水灌溉价值和净化空气价值；
所述支持功能的评价指标包括固碳价值、释氧价值、营养物质循环价值、生物多样性保护价值、生活质量改善价值和预防地面沉降价值；
所述文化服务功能的评价指标包括旅游休闲娱乐价值、水景观功能价值和水文化传承价值。
优选地，步骤二的指标体系中的评价方法包括：市场价值法、影子价格法、替代工程法、支付意愿法、旅行费用法以及分摊法。
优选地，按如下公式计算所述提供产品功能的价值：Vp＝Vp1+Vp2+Vp3+Vp4+Vp5，
其中，居民生活用水价值Vp1计算公式为：Vp1＝Pp1·Qp1，Pp1为居民生活用水水价，Qp1为居民生活用水量；
产业用水价值Vp2计算公式为：其中：Vpi-第i产业用水价值，Ppi-第i产业用水水价，Qpi-第i产业用水量；
渔业产品价值Vp3计算公式为：Vp3＝Pp3·Qp3，其中：Pp3为渔业产品价格(单价)，Qp3为渔业产量；
水电蓄能价值Vp4计算公式为：Vp4＝Pp4·Qp4，其中：Pp4为水力发电电价，Qp4为水力发电量；
水源地温价值Vp5计算公式为：Vp5＝Pp5·Qp5·θ，其中：Pp5为电价，Qp5为开采地热量，θ为转换能效比。
优选地，按如下公式计算调节功能的价值：Vr＝Vr1+Vr2+Vr3+Vr4+Vr5+Vr6；
其中，地表水资源调蓄功能价值Vr1计算公式为：Vr1＝Pr1·Qr1，其中：Pr1-单位调蓄价格，Qr1-地表水资源总量；
地下水资源调蓄和补给价值Vr2计算公式为：Vr2＝Vr2-1+Vr2-2，其中地下水资源调蓄价值Vr2-1计算公式为Vr2-1＝Pr2-1·Qr2-1，Pr2-1为单位调蓄价格，Qr2-1为地下水资源总量；地下水资源补给价值Vr2-2计算公式为：Vr2-2＝Pr2-2·Qr2-2·θ，其中：Vr2-2-地下水资源补给价值(也即地下水资源补给机会成本)，Pr2-2为单位补给机会成本，Qr2-2为地下水资源总量，θ-转换能效比；
水质净化功能价值Vr3的计算公式为：Vr3＝Pr3·Qr3，其中：Pr3为C OD单位处理成本，Qr3为COD水体纳污能力；
气候调节功能价值Vr4的计算公式为：Vr4＝Qr4-hPr4/α+βQr4-wPr4，其中：α为空调能效比，β为1m3水蒸发耗电量，Pr4为电价，Qr4-h为水面蒸发所吸收的热量，Qr4-w为水面蒸发的水量；
洪水调蓄功能价值Vr5的计算公式为：Vr5＝Pr5·Qr5，其中：Pr5为单位水库库容造价，Qr5为洪水调蓄能力；
净化空气功能价值Vr6的计算公式为：Vr6＝Vr6-1+Vr6-2，其中：Vr6-1为水生态系统增加负离子的服务价值，Vr6-2为水生态系统水面降尘的服务价值，其中，水生态系统增加负离子的服务价值计算公式如下：
Vr6-1＝Pr6-1·Qr6-1
其中：Pr6-1为负离子生成的单位价格，Qr6-1为水生态系统增加负离子数量；
水生态系统水面降尘的服务价值Vr6-2-计算公式如下：
Vr6-2＝Pr6-2·Qr6-2
其中：Pr6-2为降低粉尘的单位价格，Qr6-2为水生态系统降低粉尘数量。
优选地，利用如下公式计算支持功能的价值：Vs＝Vs1+Vs2+Vs3+Vs4+Vs5+Vs6，
其中，固碳功能价值Vs1计算公式为：Vs1＝Qs1·Ps1，其中：Ps1-CO2造林成本价，Qs1为水生态系统植物年固定的CO2的量；
释氧功能价值Vs2的计算公式为：Vs2＝Qs2·Ps2，其中：Ps2为工业制氧影子价格，Qs2为水生态系统植物年释放O2的量；
营养物质循环功能价值Vs3的计算公式为：Vs3＝Ps3·max(Qs31/α,Qs32/β,Qs33/γ)，其中：Ps3为三元素复合肥料价格，Qs31,Qs32,Qs33为参与循环的N、P、K元素总量，α,β,γ为三元素复合肥料中N、P、K的含量；
生物多样性保护功能价值Vs4的计算公式为：其中：Ps4i-第i级保护动物的支付意愿价格，As4i-第i级保护动物的物种数；
生活质量改善功能价值Vs5的计算公式为：Vs5＝Qs5·Ps5，其中：Ps5为居民生活水价，Qs5为居民改善生活质量年用水量；
预防地面沉降功能价值Vs6的计算公式为：Vs6＝Es6/Ws6-a·Ws6-b，其中：Es6为地面沉降已造成的经济损失，Ws6-a为地下水储变量，Ws6-b为地下水储量。
优选地，按照如下公式计算文化服务功能的价值：Vc＝Vc1+Vc2+Vc3；
其中，休闲娱乐价值Vc1计算公式如下：Vc1＝Vc1-1+Vc1-2+Vc1-3，其中：Vc1-1为水生态系统旅游服务的价值，Vc1-2为水生态系统休闲服务的价值，Vc1-3为水生态系统温泉服务的价值；
其中，水生态系统旅游服务的价值Vc1-1计算公式如下：Vc1-1＝r(∑Vci-Vc1-3)，其中r为旅游收入中水景观所占比例，Vci为区域各项旅游收入，Vc1-3为水生态系统温泉服务的价值；
水生态系统休闲服务的价值Vc1-2计算公式如下：Vc1-2＝∑riCi＝ri(Cr+Ct)+rfCf，其中：ri为水景观在休闲娱乐支出中的比重，C为休闲娱乐成本，Cr为交通成本，Ct为时间成本,rf为免费公园中水景观占娱乐休闲价值比例，Cf为免费公园总休闲娱乐价值；
水生态系统温泉服务的价值Vc1-3计算公式如下：Vc1-3＝r∑Vi，其中：γ为温泉酒店收入中温泉所占比重，Vi为温泉酒店收入；
水景观功能价值Vc2为区域水景观房地产价值增值，计算公式为：其中：I为每公里河长水景观房地产价值增值，L为河流长度，i为位置分类，i＝1代表市区；i＝2代表郊区；
水文化传承价值Vc3计算公式为：其中：βi为区域中各区县人口权重，xj为第j区县的人口支付意愿金额，N为区域中总人口数。
优选地，所述区域水生态服务价值综合评价方法还包括基于上述计算得到的各功能价值结果，对区域水生态服务功能进行综合评估分析，进而提出区域水生态服务管理对策及管理措施。
本发明与现有技术相比，本发明克服现有水生态服务价值评价目标、方法单一和技术的不足，通过系统集成多种评价方法对区域水生态服务功能价值进行综合模拟与评估。从评价的科学性、综合性、可操作性和实用性的角度，系统构建区域水生态服务价值评价指标体系；通过对多种关键评价方法综合集成，建立区域水生态服务价值综合评价方法，为区域水生态功能区划分和管理、水生态区域统筹和网格化精细管理、水生态恢复和建设、生态补偿机制和综合水资源生态环境经济的国民经济综合核算体制的实施提供科学依据和决策支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的技术方案。
图1是根据本发明的实施方案的区域水生态服务价值综合评价方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
图1是根据本发明的实施方案的区域水生态服务价值综合评价方法的流程示意图。
如图1所示，本发明提供一种区域水生态服务价值综合评价方法，根据该方法，首先根据区域水生态系统本身的能量流动、物质循环和信息传递等基本功能，基于水生生态(系统)的提供产品和服务的能力，对区域水生态服务功能进行划分，将其分类为提供产品功能、调节功能、支持功能和文化服务功能。
然后依据多目标评价的准则，识别并遴选了典型的指标，构建区域水生态服务价值评价指标体系。
例如对于提供产品功能，根据区域水生态系统的特点，确定提供产品功能主要包括居民生活用水、产业用水、渔业产品、水电蓄能和水源地温这些评价指标。然后主要采用市场价值法来计算提供产品功能的各项指标的价值，并进一步计算提供产品功能的总价值。
更具体地，居民生活用水价值可以利用如下公式来计算：Vp1＝Pp1·Qp1，其中：Vp1-居民生活用水价值，Pp1-居民生活用水水价，Qp1-居民生活用水量。用水水价可以采用政府指导价，而用水量可以通过监测来取得数据或者采用自来水公司所检测的数据。
产业用水价值可以利用如下公式来计算：其中：Vpi-第i产业用水价值，Ppi-第i产业用水水价，Qpi-第i产业用水量。同样，用水量可以监测获得，用水水价可以采用政府指导价。
渔业产品价值可以采用如下计算公式：Vp3＝Pp3·Qp3，其中：Vp3-渔业产品价值，Pp3-渔业产品价格(单价)，Qp3-渔业产量。其中，价格可以采用市场价格(例如通过调查获得)，渔业产量可以利用渔政部门的统计量或利用历年数据进行模拟获得。
水电蓄能价值可以采用如下计算公式：Vp4＝Pp4·Qp4，其中：Vp4-水电蓄能价值，Pp4-水力发电电价，Qp4-水力发电量。其中，发电电价可以采用政府指导价格，水力发电量可以通过监测获得或者利用相关政府部分的统计数据获得。
水源地温价值可以采用如下计算公式：Vp5＝Pp5·Qp5·θ，其中：Vp5-水源地温功能价值，Pp5-电价，Qp5-开采地热量，θ-转换能效比。其中，电价一般已知，开采地热量可以通过监测获得，而转换能效比为热电转换能效，一般取值为1，本领域技术人员对此易于理解。
然后提供产品功能各项加总，计算得到提供产品功能量的价值。计算公式如下：Vp＝Vp1+Vp2+Vp3+Vp4+Vp5。
例如对于调节功能，本发明通过研究将其分为地表水资源调蓄、地下水资源调蓄与补给、水质净化功能、气候调节功能、洪水灌溉和净化空气功能。然后主要采用影子价格法、替代工程法来计算调节功能的各项指标的价值，并进一步计算调节功能的总价值。其中，影子价格法、替代工程法本身为本领域技术人员所知晓，在此并不详述。
更具体地，地表水资源调蓄功能价值可以采用影子价格法，计算公式如下：Vr1＝Pr1·Qr1，其中：Vr1-地表水资源调蓄价值，Pr1-单位调蓄价格，Qr1-地表水资源总量。调蓄价格一般具有政府指导或市场价格，地表水资源总量可以通过监测获得。
地下水资源调蓄和补给价值计算可以采用影子价格法以及替代工程法，例如地下水资源补给和调蓄总价值为：Vr2＝Vr2-1+Vr2-2，其中地下水资源调蓄价值计算公式如下：
Vr2-1＝Pr2-1·Qr2-1，其中：Vr2-1-地下水资源调蓄价值，Pr2-1-单位调蓄价格，Qr2-1-地下水资源总量。
地下水资源补给机会成本计算公式如下：Vr2-2＝Pr2-2·Qr2-2·θ
其中：Vr2-2-地下水资源补给机会成本，Pr2-2-单位补给机会成本，Qr2-2-地下水资源总量，θ-转换能效比，一般取值为1。其中各种机会成本、地下水资源总量可以通过统计调查、监测或者模拟计算。
水质净化功能价值的计算可以替代工程法，其计算公式如下：Vr3＝Pr3·Qr3，其中：Vr3-水质净化总费用，Pr3-COD单位处理成本，Qr3-COD水体纳污能力。其中，COD单位处理成本以及COD水体纳污能力可以通过实验模拟获得。
气候调节功能价值的计算可以替代工程法，其计算公式如下：Vr4＝Qr4-hPr4/α+βQr4-wPr4，其中：Vr4-区域水生态系统调节气候价值，α-空调能效比，β-1m3水蒸发耗电量，Pr4-电价，Qr4-h-水面蒸发所吸收的热量，Qr4-w-水面蒸发的水量。其中上述参数可以通过实验工程模拟获得。
洪水调蓄功能价值的计算可以通过替代工程法，其计算公式如下：Vr5＝Pr5·Qr5，其中：Vr5-洪水调蓄价值，Pr5-单位水库库容造价，Qr5-洪水调蓄能力。其中，计算中将水库建设单位库容投资作为洪水调蓄价值，根据相关规定可以确定相关投资，例如《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。洪水调蓄能力可以通过实际工程数据获得。
净化空气功能的计算可以通过替代工程法，其计算公式如下：Vr6＝Vr6-1+Vr6-2，其中：Vr6-水生态系统净化空气功能的服务价值，V r6-1-水生态系统增加负离子的服务价值，Vr6-2-区域水生态系统水面降尘的服务价值。
其中，增加负离子所提供的服务功能的价值计算公式如下：
Vr6-1＝Pr6-1·Qr6-1，其中：Vr6-1-区域水生态系统增加负离子的服务价值，Pr6-1-负离子生成的单位价格，Qr6-1-区域水生态系统增加负离子数量。负离子生成的单位价格以及区域水生态系统增加负离子数量可以通过实验模拟获得。
水生态系统降低粉尘所提供的服务功能的价值计算公式如下：Vr6-2＝Pr6-2·Qr6-2，其中：Vr6-2-区域水生态系统降低粉尘的服务价值，Pr6-2-降低粉尘的单位价格，Qr6-2-区域水生态系统降低粉尘数量。降低粉尘的单位价格可以通过实验工程来计算，而区域水生态系统降低粉尘数量可以通过监测或者实验模拟获得。
然后提供产品功能各项加总，计算得到提供产品功能量的价值。计算公式如下：Vr＝Vr1+Vr2+Vr3+Vr4+Vr5+Vr6。
例如对于支持功能，本发明通过研究将其分为固碳、释氧、营养物质循环、生物多样性保护、生活质量改善和预防地面沉降功能等各项指标。然后主要采用影子价格法、替代工程法、支付意愿法、后果阻止法等来计算支持功能的各项指标的价值，并进一步计算支持功能的总价值。其中，影子价格法、替代工程法等上述各方法本身为本领域技术人员所知晓，在此并不详述。
更具体地，固碳功能价值的计算可以采用替代工程法，其计算公式为：Vs1＝Qs1·Ps1
其中：Vs1-区域水生态系统固碳总价值，Ps1-CO2造林成本价，Qs1-区域水生态系统植物年固定的CO2的量。CO2造林成本价可以统计或者实验获得，区域水生态系统植物年固定的CO2的量可以通过模拟实验获得。
释氧功能价值的计算可以采用影子价格法，其计算公式为：Vs2＝Qs2·Ps2，其中：Vs2-区域水生态系统释氧总价值，Ps2-工业制氧影子价格，Qs2-区域水生态系统植物年释放O2的量。工业制氧影子价格可以根据市场价格，区域水生态系统植物年释放O2的量可以通过实验估算。
营养物质循环功能价值的计算可以采用影子价格法，其计算公式为：Vs3＝Ps3·max(Qs31/α,Qs32/β,Qs33/γ)，其中：Vs3-营养物质循环总价值，Ps3-三元素复合肥料价格，Qs31,Qs32,Qs33-参与循环的N、P、K元素总量，α,β,γ-三元素复合肥料中N、P、K的含量。上述参数可以通过市场或者实验获得。
生物多样性保护功能价值的计算可以采用支付意愿法，其计算公式为：：其中：Vs4-生物多样性保护总价值，Ps4i-第i级保护动物的支付意愿价格，As4i-第i级保护动物的物种数。上述参数可以通过统计或者调查获得。
生活质量改善功能价值的计算可以采用影子价格法，其计算公式为：Vs5＝Qs5·Ps5，其中：Vs5-区域水生态系统生活质量改善价值，Ps5-居民生活水价，Qs5-区域居民改善生活质量年用水量，其中居民生活水价可以采用政府指导价格，区域居民改善生活质量年用水量可以通过统计调查获得。
预防地面沉降功能价值的计算可以采用后果阻止法，其计算公式为：Vs6＝Es6/Ws6-a·Ws6-b，其中：Vs6-地下水预防地面沉降价值，Es6-地面沉降已造成的经济损失，Ws6-a-地下水储变量，Ws6-b-地下水储量。上述参数可以通过调查统计或者监测获得。
然后支持功能各项加总，计算得到支持功能量的价值。计算公式如下：Vs＝Vs1+Vs2+Vs3+Vs4+Vs5+Vs6。
对于文化服务功能，本发明确定文化服务功能主要包括旅游休闲娱乐、水景观功能和水文化传承这些评价指标。然后主要采用直接市场法、支付意愿法、旅行费用法、分摊法等来计算文化服务功能的各项指标的价值，并进一步计算文化服务功能的总价值。上述各种方法例如分摊法为本领域技术人员所知晓，在此并不详述。
更具体地，休闲娱乐价值可以采用直接市场法、旅行费用法、分摊法等来计算，其计算公式如下：Vc1＝Vc1-1+Vc1-2+Vc1-3，其中：Vc1-区域水生态系统休闲娱乐服务的价值，Vc1-1-区域水生态系统旅游服务的价值，Vc1-2-区域水生态系统休闲服务的价值，Vc1-3-区域水生态系统温泉服务的价值。
旅游价值计算方法采用分摊法，Vc1-1＝r(∑Vci-Vc1-3)，其中：Vc1-1-水生态系统旅游收入，r-旅游收入中水景观所占比例，Vci-全区各项旅游收入，Vc1-3-全区温泉旅游收入。
休闲价值计算方法采用旅行费用法，计算方法：Vc1-2＝∑riCi＝ri(Cr+Ct)+rfCf，其中：Vc1-2-水景观的休闲娱乐价值，ri-水景观在休闲娱乐支出中的比重，C-休闲娱乐成本，Cr-交通成本，Ct-时间成本,rf-免费公园中水景观占娱乐休闲价值比例，Cf-免费公园总休闲娱乐价值。上述参数可以通过统计获得。
温泉疗养价值计算方法爱吃鱼直接市场法，计算公式为：Vc1-3＝r∑Vi，其中：Vc1-3-温泉休闲疗养价值，r-温泉酒店收入中温泉所占比重，Vi-温泉酒店收入。上述参数可以通过统计调查获得。
水景观功能价值即为区域水景观房地产价值增值，可以采用支付意愿法，计算公式为：其中：Vc2-区域水景观房地产价值增值，I-每公里河长水景观房地产价值增值，L-河流长度，i-位置分类，i＝1代表市区；i＝2代表郊区。区域水景观房地产价值增值可以通过统计、从市场销售上反映出来。
水文化传承价值可以采用支付意愿法，平均支付意愿的计算公式为：其中：βi-区域区县人口权重，xj-第j区县的人口支付意愿金额，N-区域总人口数。
然后文化服务功能各项加总，计算得到文化服务功能量的价值。计算公式如下：Vc＝Vc1+Vc2+Vc3。
接着，计算区域水生态服务功能的总经济价值，计算公式如下：V＝Vp+Vr+Vs+Vs。
根据计算得到的各功能价值结果以及区域水生态服务功能的总经济价值，对区域水生态服务功能进行综合评估分析，进而提出区域水生态服务管理对策及管理措施。在统计计算的过程中，可以对方法参数进行校正，使得评价的结果更加符合实际，更加科学。
实施例
下面利用本发明的评价方法，对北方某城市的水生态服务功能总经济价值进行评估。
根据区域水生态服务功能评价指标和评价方法，分别对各类某城市水生态服务功能分项进行价值核算，然后加总。
(1)提供产品功能价值
某城市水生态系统提供产品价值合计121.80亿元，其中居民生活用水价值为27.56亿元，产业用水价值为78.21亿元，渔业产品价值为9.8亿元，水电蓄能价值为3.86亿元，水源地温价值2.37亿元(表1)。
表1提供产品价值汇总表
(2)调节功能价值
某城市水生态系统调节功能价值合计688.78亿元，其中地表水资源调蓄价值为64.51亿元，地下水资源调蓄与补给价值为107.96亿元，水质净化功能价值为2.74亿元，气候调节价值为360.99亿元，洪水调蓄价值138.78亿元，净化空气价值13.8亿元(表2)。
(3)支持功能价值
某城市水生态系统支持功能价值合计185.11亿元，其中营养物质循环价值为3.96亿元，生物多样性维持价值为78.30亿元，固碳价值为1.43亿元，释氧价值为1.17亿元，生活质量改善价值18.60亿元，预防地面沉降价值为81.65亿元(表3)。
表3支持功能价值汇总表
(4)文化服务功能价值
根据以上计算，某城市水生态系统文化服务功能价值合计1749.80元，其中旅游及相关收入价值为269.97亿元，休闲、娱乐价值为71.42亿元，温泉保健价值24.31亿元，水景观价值为911.90亿元，水文化价值为472.20亿元(表4)。
表4文化服务功能价值汇总表
(5)某城市水生态服务价值总量
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，某城市水生态服务价值总计2745.49亿元。其中：提供产品价值121.80亿元，占总价值的4.44％；调节功能价值688.78亿元，占总价值的25.09％；支持功能价值185.11亿元，占总价值的6.74％；文化服务功能价值1749.80亿元，占总价值的63.73％。
模拟结果分析：
1、提供产品价值最低，主要原因是水资源市场价值不能完全反映水资源真实价值。文化服务价值最高，主要是由于文化服务价值与经济发展阶段、人民生活水平提高有关，表明国民经济发展到一定程度，文化、景观、环境需求已变为内在需求，水文化传承、景观服务价值的提升是由人民生活水平提高和对水文化服务要求增强而实现的。调节功能和支持功能很大程度上取决于天然降水和水生态系统的大小。
2、某城市水生态系统文化服务功能价值1749.80亿元，服务价值最高，这部分价值来源于某城市水生态系统的美学、文化、教育功能的服务价值。在文化服务功能价值中，旅游休闲娱乐服务价值365.70亿元、水景观服务价值911.90亿元、水文化传承服务价值472.20亿元，所占比例分别为20.9％，52.1％，27.0％。从研究结果分析，文化服务的价值将随着对文化的需求增加而不断提升。
某城市城因水而建，因水而兴，历史文化积淀深厚，水文化具有巨大的服务价值。数据统计分析结果显示，某城市市居民对水文化建设的总体支付意愿率达到90.6％，意愿支付的价值约为472.2亿元/年。以其中的七个代表性水系属于一个相对完整的某城市城市水文化体系，具有明显的历史文化价值和社会效益价值。某城市居民对七个水系水文化建设的支付意愿价值超过470亿元/年，一方面表明某城市水文化建设的社会效益巨大，另一方面也说明某城市水文化建设具有更大的增值、升值潜力。
旅游休闲娱乐服务价值包括旅游服务价值269.97亿元、休闲活动服务价值71.42亿元、温泉服务价值24.31亿元。总体看，在旅游休闲娱乐服务中，某城市水生态系统提供的旅游服务功能价值最大。
国民经济发展到一定程度(通常，国际上认为人均GDP达到6000～8000美元时)时，环境需求已变为内在需求，水景观服务功能价值的提升是由人民生活水平提高和对水景观服务要求增强而实现的。2008年某城市地区GDP总值达10488亿元，按常住人口1695万人计算，某城市市人均GDP为63029元(按年平均汇率折合9075美元)，某城市水生态系统在水景观服务上的价值通过毗邻水域的地产价格提高等方面得到体现。
3、某城市水生态系统调节功能价值688.78亿元，服务价值次之。这部分价值来源于某城市水生态系统通过其生态过程所形成的有利于某城市市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。
在调节功能中，气候调节功能的服务价值最大，为360.99亿元，占调节功能服务价值的52.4％。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138.78亿元，占调节功能服务价值的20.1％。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。但是仅依靠水生态系统的洪水调蓄功能是远远达不到城市发展的需要，必要的水利防汛设施的建设可以保证城市化程度越来越高的某城市人民的生命财产的安全，保障经济社会发展所取得的成果。
地下水调蓄和补给服务价值为107.96亿元，占调节功能服务价值的15.7％。地表水资源调蓄服务价值64.51亿元，占调节功能服务价值的9.4％。水资源调蓄受自然气候因素决定的降水量所限，全球范围内的气候变暖形势同样改变和影响了某城市的气候和降水变化。
净化空气服务价值13.80亿元，占调节功能服务价值的2.0％。由水生态系统引起的负离子增加量主要取决于动态水，降低粉尘主要取决于水面面积，某城市水生态系统受动态水量、水面面积所限，所提供的净化空气的服务价值并不很突出。
水质净化服务价值2.74亿元，占调节功能服务价值的0.4％。由于城市经济社会的快速发展和人口膨胀，污水排放量逐年上升，远远超出了水生态系统的水体纳污能力，受现有地表水水量和水质所限，体现在水生态系统的水质净化服务价值在调节功能中最低。截至2008年底，某城市市建立污水处理厂24座、污水处理设施53个，日处理能力370万m3。2008年通过污水处理厂、污水处理设施处理的污水COD消减量为35.8万吨，为某城市水生态系统的健康运转做出了巨大的贡献。
4、某城市水生态系统支持功能的服务价值185.11亿元，服务价值在总价值中位列第三。这部分价值来源于某城市水生态系统所形成的支撑某城市市发展的条件与效用，主要包括水生态系统的初级生产、固碳、释氧、为水生生物多样提供生境，以及改善居民生活质量、预防地面沉降、形成地质景观等。
在支持功能中，预防地面沉降功能的服务价值最大，为81.65亿元，占支持功能服务价值的44.1％。地下水作为地层构造的部分，对防止地面沉降、保持地层稳定具有很重要的作用，因此某城市地下水对稳定地层、防止地面沉降具有重要作用，其支持功能的服务价值最大。
生物多样性保护功能的服务价值为78.3亿元，占支持功能服务价值的42.3％。在生态系统中，所有物种都是与其他物种相互联系相互依赖的，如果一个物种消失，整个食物网(不仅仅是食物链)就会破碎。某城市水生态系统中生物多样性保护物种国家Ⅰ级保护生物物种、国家Ⅱ级保护生物物种、某城市Ⅰ级保护生物物种、国家保护的有益或有重要经济价值的生物物种共计249种，具有很高的生态价值。
生活质量改善功能的服务价值为18.6亿元，占支持功能服务价值的10.1％。某城市水生态系统在生活质量提高方面有不可或缺的作用，生活质量功能体现了某城市水生态系统提供的水资源在某城市居民生活用水中对生活质量提高的服务价值。
营养物质循环功能的服务价值为3.96亿元，占支持功能服务价值的2.1％。固碳功能的服务价值为1.43亿元，占支持功能服务价值的0.8％。释氧功能的服务价值为1.17亿元，占支持功能服务价值的0.6％。这3项功能是体现某城市水生态系统参与循环的营养元素量、吸收CO2、释放O2等对水生态环境的支持作用。
5、某城市水生态系统提供产品价值为121.80亿元，服务价值最低。这部分价值来源于某城市水生态系统提供的可以市场交换的产品，主要包括为某城市市生产和生活提供的水资源、水电、水源地温，以及鱼、水生蔬菜和水生花卉等水产品。
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、渔业生产、水电蓄能、水源地温，其服务价值分别为78.21亿元、27.56亿元、9.80亿元、3.86亿元、2.37亿元，分别占提供产品功能价值的64.2％、22.6％、8.0％、3.2％、2.0％。某城市水生态系统提供的产业用水、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，因此具有很大服务价值和现实意义。渔业产品、水电蓄能、水源地温作为某城市水系统直接产出产品也为人民生活生产提供产品服务。
上述评价和分析结果与该城市的社会经济统计结果以及社会经济发展现状的基本一致，也反映出本发明评价方法的合理性。
本发明从水生态服务功能的机理出发，深入剖析了其内涵与水的两层次生态服务结构，并在此基础上构建了评价水生态服务功能价值的指标体系，从评价模型的综合性、实用性、可操作性和准确性的角度，综合集成了多种评价方法，建立了区域水生态服务价值综合评价模型，提出了维系流域水生态服务功能价值核算的主要思路与手段，为水生态服务功能研究提供了新思路与新方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种区域水生态服务价值综合评价方法，包括步骤：
第一，对区域水生态服务功能进行分类，分为提供产品功能、调节功能、支持功能和文化服务功能；
第二，确定所述各功能的评价指标，构建区域水生态服务价值评价指标体系；
第三，根据步骤二的指标体系，测定或确定各指标参数值，并进一步计算所述各功能的价值；
第四，根据步骤三计算的价值，计算区域水生态服务功能的总价值；
其中，所述提供产品功能的评价指标包括居民生活用水价值、产业用水价值、渔业产品价值、水电蓄能价值和水源地温价值；
所述调节功能的评价指标包括地表水资源调蓄价值、地下水资源调蓄与补给价值、水质净化功能价值、气候调节功能价值、洪水灌溉价值和净化空气价值；
所述支持功能的评价指标包括固碳价值、释氧价值、营养物质循环价值、生物多样性保护价值、生活质量改善价值和预防地面沉降价值；
所述文化服务功能的评价指标包括旅游休闲娱乐价值、水景观功能价值和水文化传承价值。
2.如权利要求1所述的区域水生态服务价值综合评价方法，其特征在于，步骤二的指标体系中的评价方法包括：市场价值法、影子价格法、替代工程法、支付意愿法、旅行费用法以及分摊法。
3.如权利要求1所述的区域水生态服务价值综合评价方法，其特征在于，
按如下公式计算所述提供产品功能的价值：Vp＝Vp1+Vp2+Vp3+Vp4+Vp5，
其中，居民生活用水价值Vp1计算公式为：Vp1＝Pp1·Qp1，Pp1为居民生活用水水价，Qp1为居民生活用水量；
产业用水价值Vp2计算公式为：其中：Vpi-第i产业用水价值，Ppi-第i产业用水水价，Qpi-第i产业用水量；
渔业产品价值Vp3计算公式为：Vp3＝Pp3·Qp3，其中：Pp3为渔业产品价格(单价)，Qp3为渔业产量；
水电蓄能价值Vp4计算公式为：Vp4＝Pp4·Qp4，其中：Pp4为水力发电电价，Qp4为水力发电量；
水源地温价值Vp5计算公式为：Vp5＝Pp5·Qp5·θ，其中：Pp5为电价，Qp5为开采地热量，θ为转换能效比。
4.如权利要求1所述的区域水生态服务价值综合评价方法，其特征在于，
按如下公式计算调节功能的价值：Vr＝Vr1+Vr2+Vr3+Vr4+Vr5+Vr6；
其中，地表水资源调蓄功能价值Vr1计算公式为：Vr1＝Pr1·Qr1，其中：Pr1-单位调蓄价格，Qr1-地表水资源总量；
地下水资源调蓄和补给价值Vr2计算公式为：Vr2＝Vr2-1+Vr2-2，其中地下水资源调蓄价值Vr2-1计算公式为Vr2-1＝Pr2-1·Qr2-1，Pr2-1为单位调蓄价格，Qr2-1为地下水资源总量；地下水资源补给价值Vr2-2计算公式为：Vr2-2＝Pr2-2·Qr2-2·θ，其中：Vr2-2-地下水资源补给价值(也即地下水资源补给机会成本)，Pr2-2为单位补给机会成本，Qr2-2为地下水资源总量，θ-转换能效比；
水质净化功能价值Vr3的计算公式为：Vr3＝Pr3·Qr3，其中：Pr3为COD单位处理成本，Qr3为COD水体纳污能力；
气候调节功能价值Vr4的计算公式为：Vr4＝Qr4-hPr4/α+βQr4-wPr4，其中：α为空调能效比，β为1m3水蒸发耗电量，Pr4为电价，Qr4-h为水面蒸发所吸收的热量，Qr4-w为水面蒸发的水量；
洪水调蓄功能价值Vr5的计算公式为：Vr5＝Pr5·Qr5，其中：Pr5为单位水库库容造价，Qr5为洪水调蓄能力；
净化空气功能价值Vr6的计算公式为：Vr6＝Vr6-1+Vr6-2，其中：Vr6-1为水生态系统增加负离子的服务价值，Vr6-2为水生态系统水面降尘的服务价值，其中，水生态系统增加负离子的服务价值计算公式如下：
Vr6-1＝Pr6-1·Qr6-1
其中：Pr6-1为负离子生成的单位价格，Qr6-1为水生态系统增加负离子数量；
水生态系统水面降尘的服务价值Vr6-2-计算公式如下：
Vr6-2＝Pr6-2·Qr6-2
其中：Pr6-2为降低粉尘的单位价格，Qr6-2为水生态系统降低粉尘数量。
5.如权利要求1所述的区域水生态服务价值综合评价方法，其特征在于，
利用如下公式计算支持功能的价值：Vs＝Vs1+Vs2+Vs3+Vs4+Vs5+Vs6，
其中，固碳功能价值Vs1计算公式为：Vs1＝Qs1·Ps1，其中：Ps1-CO2造林成本价，Qs1为水生态系统植物年固定的CO2的量；
释氧功能价值Vs2的计算公式为：Vs2＝Qs2·Ps2，其中：Ps2为工业制氧影子价格，Qs2为水生态系统植物年释放O2的量；
营养物质循环功能价值Vs3的计算公式为：Vs3＝Ps3·max(Qs31/α,Qs32/β,Qs33/γ)，其中：Ps3为三元素复合肥料价格，Qs31,Qs32,Qs33为参与循环的N、P、K元素总量，α,β,γ为三元素复合肥料中N、P、K的含量；
生物多样性保护功能价值Vs4的计算公式为：其中：Ps4i-第i级保护动物的支付意愿价格，As4i-第i级保护动物的物种数；
生活质量改善功能价值Vs5的计算公式为：Vs5＝Qs5·Ps5，其中：Ps5为居民生活水价，Qs5为居民改善生活质量年用水量；
预防地面沉降功能价值Vs6的计算公式为：Vs6＝Es6/Ws6-a·Ws6-b，其中：Es6为地面沉降已造成的经济损失，Ws6-a为地下水储变量，Ws6-b为地下水储量。
6.如权利要求1所述的区域水生态服务价值综合评价方法，其特征在于，
按照如下公式计算文化服务功能的价值：Vc＝Vc1+Vc2+Vc3；
其中，休闲娱乐价值Vc1计算公式如下：Vc1＝Vc1-1+Vc1-2+Vc1-3，其中：Vc1-1为水生态系统旅游服务的价值，Vc1-2为水生态系统休闲服务的价值，Vc1-3为水生态系统温泉服务的价值；
其中，水生态系统旅游服务的价值Vc1-1计算公式如下：Vc1-1＝r(∑Vci-Vc1-3)，其中r为旅游收入中水景观所占比例，Vci为区域各项旅游收入，Vc1-3为水生态系统温泉服务的价值；
水生态系统休闲服务的价值Vc1-2计算公式如下：Vc1-2＝∑riCi＝ri(Cr+Ct)+rfCf，其中：ri为水景观在休闲娱乐支出中的比重，C为休闲娱乐成本，Cr为交通成本，Ct为时间成本,rf为免费公园中水景观占娱乐休闲价值比例，Cf为免费公园总休闲娱乐价值；
水生态系统温泉服务的价值Vc1-3计算公式如下：Vc1-3＝r∑Vi，其中：γ为温泉酒店收入中温泉所占比重，Vi为温泉酒店收入；
水景观功能价值Vc2为区域水景观房地产价值增值，计算公式为：其中：I为每公里河长水景观房地产价值增值，L为河流长度，i为位置分类，i＝1代表市区；i＝2代表郊区；
水文化传承价值Vc3计算公式为：其中：βi为区域中各区县人口权重，xj为第j区县的人口支付意愿金额，N为区域中总人口数。
7.如权利要求1所述的区域水生态服务价值综合评价方法，其特征在于，所述方法还包括基于上述计算得到的各功能价值结果，对区域水生态服务功能进行综合评估分析，进而提出区域水生态服务管理对策及管理措施。
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| CN108805466A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-13 | 南京林业大学 | 一种滨海湿地生态系统服务价值评价方法 |
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2018
- 2018-11-29 CN CN201811443217.4A patent/CN109544021A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108805466A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-13 | 南京林业大学 | 一种滨海湿地生态系统服务价值评价方法 |
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