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西溪國家濕地公園生態(tài)經(jīng)濟效益能值分析

發(fā)布時間：2016-10-27 17:41

本文關(guān)鍵詞：西溪國家濕地公園生態(tài)經(jīng)濟效益能值分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第29卷第3期2009年3月；生態(tài)學(xué)報ACTAECOLOGICASINICA；Vol.29,No.3；Mar.,2009；西溪國家濕地公園生態(tài)經(jīng)濟效益能值分析；任麗燕；1,2；,吳次芳；1,3；,岳文澤；(1.浙江大學(xué)公共管理學(xué)院,杭州310029;2；摘要:應(yīng)用生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)能值分析理論和方法,定量分；關(guān)鍵詞:濕地公園;能值分析;文章編號:10002；Eme

第29卷第3期2009年3月

生態(tài)學(xué)報ACTAECOLOGICASINICA

Vol.29,No.3

Mar.,2009

西溪國家濕地公園生態(tài)經(jīng)濟效益能值分析

任麗燕

1,2

,吳次芳

1,3

,岳文澤

(1.浙江大學(xué)公共管理學(xué)院,杭州　310029;2.寧波大學(xué)建筑工程與環(huán)境學(xué)院,寧波　315211)

摘要:應(yīng)用生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)能值分析理論和方法,定量分析了西溪濕地公園建立前后生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的物流和能流,并通過建立新的能值指標(biāo)從生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟角度評價了系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力和產(chǎn)出效率,以期為濕地公園保護模式研究提供借鑒。研究結(jié)果表明,西溪濕地公園建立以后,每年能值總投入增加到原來的1.6倍,能值總產(chǎn)出是原來的1.9倍;減少,但環(huán)境產(chǎn)出大幅度增加,其中有機物質(zhì)產(chǎn)出和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能值產(chǎn)出分別是原來的1.5。能值指標(biāo)分析結(jié)果表明,濕地公園建立以后系統(tǒng)凈環(huán)境效益提高,可持續(xù)發(fā)展能力增強,,經(jīng)濟投入,改善生態(tài)環(huán)境,并適當(dāng)發(fā)展?jié)竦芈糜卧黾咏?jīng)濟收入,,,是濕地資源保護與合理開發(fā)利用的有效模式。

關(guān)鍵詞:濕地公園;能值分析;文章編號:100020933(2009)2F205:A

EmergyofecologicaleconomicsystemofXixiNationalWetlandPark

RENLi2Yan

1,2

,WUCi2Fang

1,3

,YUEWen2Ze

1CollegeofPublicAdministration,ZhejiangUniversity,Hangzhou310029,China

2FacultyofArchitecturalCivilEngineeringandEnvironment,NingboUniversity,Ningbo315211,China

ActaEcologicaSinica,2009,29(3):1285～1291.

Abstract:Inthestudy,thematerialandenergyflowsofXixiwetlandwithorwithouttheestablishingofWetlandParkwerequantitativelyanalyzedusingthetheoryofecologicaleconomicsystem.Withtheaimofprovidingreferenceforwetlandparkprotectionpatternresearch,thesustainabilityandproductiveefficiencyofthesystemwereassessedfromtheviewofenvironmentandeconomythroughformingnewemergyindices.Theresultsshowed,theannualtotalemergyinputandoutputwas1.6timesand1.9timesgreaterthantheprevioussystemaftertheestablishingofWetlandPark.Althoughtheeconomicincomewasdecreasing,theenvironmentaloutputsgreatlyincreased,withtheorganicmatteryieldandserviceyieldwere1.5timesand2.3timesgreater,respectively.Besides,theresultsofemergyindicesanalysisindicatedtheestablishingofWetlandParkwouldresultintheincreasednetenvironmentalbenefitsandimprovedsustainability.ConclusioncanbedrawnthatWetlandParkisanefficientapproachtoreasonablyprotectandutilizewetlandresources,meanwhileitcanimprovesustainabilitybyincreasingfeedback,improvingecologicalenvironmentandtraveling.KeyWords:WetlandPark;emergyanalysis;ecologicalandeconomicprofit;Xixi

濕地被稱為“生物超市”、“地球之腎”,是全球三大生態(tài)系統(tǒng)之一,其生態(tài)服務(wù)功能和價值已得到廣泛認(rèn)同,濕地的保護與合理利用受到各國政府與學(xué)者的普遍重視。濕地公園(WetlandPark)是濕地保護與利用模式之一,也是《濕地公約》所提倡的發(fā)展方向。自我國第一個國家級濕地公園———西溪濕地公園建立以來,我

基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(40701177);浙江省科技計劃重點課題資助項目(2005C23059);寧波大學(xué)科研基金資助項目

(XY0700022)

收稿日期:2008206219;　　修訂日期:2008212204

致謝:感謝西溪國家濕地公園管理委員會在本文調(diào)查中給予的支持。3通訊作者Correspondingauthor.E2mail:wucifang@zju.edu.cn

1286　生　態(tài)　學(xué)　報　　　29卷　

國已建立國家濕地公園18個,逐步探索這一新的濕地保護與開發(fā)利用模式。濕地公園的建立能否提高系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力和產(chǎn)出效率是衡量這一模式成功與否的標(biāo)準(zhǔn)之一,目前國內(nèi)外對濕地公園的研究較少

[1,2]

,相關(guān)研究僅限于定性評價

[3,4]

,基于生態(tài)、經(jīng)濟指標(biāo)的定量分析尚無報道。

能值分析(emergyanalysis)理論和方法是由美國著名生態(tài)學(xué)家、系統(tǒng)能量分析先驅(qū)Odum為首于20世紀(jì)80年代創(chuàng)立的。運用能值分析,可以把各種形式的能量以及經(jīng)濟指標(biāo)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的能值加以比較和研

究,這就可以把生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)與人類社會經(jīng)濟系統(tǒng)有機聯(lián)系起來,定量分析自然和人類經(jīng)濟活動的真實價值,有助于調(diào)整生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系

[5]

。西溪濕地是自然環(huán)境和人類活動共同作用形成的生態(tài)經(jīng)濟復(fù)合

系統(tǒng),本文將以西溪濕地為研究對象,從生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟兩方面構(gòu)建指標(biāo),評價濕地公園建立前后系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力和產(chǎn)出效率的變化,以期為濕地公園保護模式研究提供借鑒。1　研究區(qū)概況

歷史上的西溪濕地面積達60km,、調(diào)節(jié)杭州城市氣候、維護生物多樣性與滯洪、成水質(zhì)污染

[7,8]

[6]

,西溪濕地

受到人類活動的強烈干擾,,工業(yè)和生活污水的排放造

。為保護濕地資源9月,建設(shè)國家濕地公園是其

中一項重要內(nèi)容。目前,,成為我國首個國家級濕地公園。

,西側(cè),,南起沿山河(天目山路),北至文二路延伸段,總面積約為10.08km,以魚塘為主,并由大面積的河港湖漾水網(wǎng)及狹窄的塘基和面積較大的洲渚相間構(gòu)成次生濕地地貌景觀(圖1)。全區(qū)屬亞熱帶北緣季風(fēng)氣候,年平均降水量約1400mm,歷史上洪澇災(zāi)害較為嚴(yán)重。土壤分布主要有紅壤、巖性土和水稻土3個土類,其中以紅壤和水稻土分布最為廣泛,約占總面積的90%以上

[9]

。由于降水豐富,利于沼澤濕地的

形成和發(fā)育,加上流域內(nèi)平原區(qū)地勢低平,地表徑流不暢,且廣泛分布的粘性土層阻礙地表水下滲,因而形成大面積濕地

[7]

。

圖1　西溪濕地區(qū)位圖

Fig.1　LocationofXixiwetland

2　研究方法

2.1　能值分析原理與評價方法

相關(guān)研究認(rèn)為,生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的條件要求其具有足夠的能值貯存、反饋和大的能值產(chǎn)出,將生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的能值產(chǎn)出分為經(jīng)濟收入和沒有用于交換的能值產(chǎn)出(即在系統(tǒng)中循環(huán),并增加系統(tǒng)的能值貯存),以基礎(chǔ)能值改變和凈經(jīng)濟效益可評判系統(tǒng)發(fā)展的可持續(xù)性

[10]

。本文在此基礎(chǔ)上進行了更深入地探討,

從生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟兩方面構(gòu)建了凈經(jīng)濟效益(neteconomicprofit,縮寫為NEcP)、凈環(huán)境效益(netenvironmentalprofit,縮寫為NEnP)、環(huán)境產(chǎn)出率(environmentaloutputratio,縮寫為EnOR)和經(jīng)濟產(chǎn)出率(Economicoutputratio,縮寫為EcOR)指標(biāo),評價系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力和產(chǎn)出效率。

如圖2所示,系統(tǒng)的能值投入包括來自環(huán)境的可更新資源投入和不可更新資源投入,以及來自經(jīng)濟系統(tǒng)的反饋。系統(tǒng)的能值產(chǎn)出一部分可以通過市場交換獲得經(jīng)濟收入,增加經(jīng)濟產(chǎn)出,另一部分是生物生長過程中形成的有機物質(zhì),貯存在系統(tǒng)內(nèi)形成環(huán)境基礎(chǔ)能值。另外,生態(tài)系統(tǒng)的大氣組分調(diào)節(jié)、水文調(diào)節(jié)、環(huán)境凈化、生物多樣性保護及科研教育等生態(tài)服務(wù)功能產(chǎn)出也是環(huán)境產(chǎn)出的重要部分。各評價指標(biāo)表示為:

凈經(jīng)濟效益(NEcP)=經(jīng)濟收入(I)-經(jīng)濟反饋(F)

凈環(huán)境效益(NEnP)=有機物質(zhì)產(chǎn)出(OMY)-不可更新資源投入(N)

　3期　　　任麗燕　等:西溪國家濕地公園生態(tài)經(jīng)濟效益能值分析　1287

經(jīng)濟產(chǎn)出率(EcOR)=經(jīng)濟收入/總投入=經(jīng)濟收入(I)/(可更新資源投入(R)+不可更新資源投入(N)+經(jīng)濟反饋(F))

環(huán)境產(chǎn)出率(EnOR)=環(huán)境產(chǎn)出/總投入=(有機物質(zhì)產(chǎn)出(OMY)+生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)(SY))/(可更新資源投入(R)+不可更新資源投入(N)+經(jīng)濟反饋(F))

凈經(jīng)濟效益和凈環(huán)境效益是衡量系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的指標(biāo)。凈經(jīng)濟效益為正值說明經(jīng)濟產(chǎn)出大于投入,系統(tǒng)能夠再次接受反饋,維持其持續(xù)發(fā)展,其值為負(fù)則不能保證系統(tǒng)持續(xù)接受足夠的反饋。凈環(huán)境效益為正值說明系統(tǒng)貯存的基礎(chǔ)能值得到不斷積累,能維持環(huán)境的可持續(xù)利用,其值為負(fù)則環(huán)境基礎(chǔ)能值將不斷降低,最終導(dǎo)致系統(tǒng)資源耗竭。

經(jīng)濟產(chǎn)出率和環(huán)境產(chǎn)出率是衡量系統(tǒng)的經(jīng)濟和環(huán)境產(chǎn)出效率的指標(biāo)。經(jīng)濟產(chǎn)出率是系統(tǒng)經(jīng)濟收入與來自環(huán)境和經(jīng)濟的總投入的比值,反映了一定的投入水平之下系統(tǒng)在經(jīng)濟方面的產(chǎn)出水平能值產(chǎn)出與系統(tǒng)能值總投入之比,

。

圖2　生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)能流簡圖

Fig.2　Emergyflowofecologicaleconomicsystem

2.2　技術(shù)路線

本文能值分析主要步驟包括:①收集資料:收集和整理西溪濕地公園建立前后的自然環(huán)境和社會經(jīng)濟資料。②繪制能量系統(tǒng)圖:確定研究系統(tǒng)的邊界和內(nèi)容,繪制能量和能值系統(tǒng)圖,形成包括系統(tǒng)主要組分及相互關(guān)系的系統(tǒng)圖解。③編制能值分析表:計算系統(tǒng)的主要能量流、物質(zhì)流和經(jīng)濟流,包括原始數(shù)據(jù)、能值轉(zhuǎn)換率、太陽能值、能值2貨幣價值等內(nèi)容。④建立能值指標(biāo)體系:建立和計算出一系列反映生態(tài)與經(jīng)濟效率的能值指標(biāo)體系,主要有凈經(jīng)濟效益、凈環(huán)境效益、經(jīng)濟產(chǎn)出率、環(huán)境產(chǎn)出率。⑤分析與評價濕地公園建立前后的系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r

[5,11]

。

3　結(jié)果與討論

3.1　西溪濕地生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)能流狀況

如圖3所示,西溪濕地生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的輸入能值一部分是來自環(huán)境系統(tǒng)的太陽能、雨勢能、雨化學(xué)能、風(fēng)能及底泥和水體能,另一部分是來自于經(jīng)濟系統(tǒng)的反饋能值。在濕地公園建立之前,濕地內(nèi)原有居民的生產(chǎn)活動以農(nóng)業(yè)和漁業(yè)養(yǎng)殖為主,反饋能值的投入形式是蘆葦、水稻、淡水魚、竹林和柿樹等農(nóng)業(yè)、漁業(yè)養(yǎng)殖的投入。濕地公園建設(shè)啟動以后,原有居民搬遷,竹林、柿樹、蘆葦?shù)戎参锛棒~塘等設(shè)施仍然保留,但已不從事生產(chǎn)活動,經(jīng)濟反饋主要是公園一、二期建設(shè)及管理的投入。

在濕地公園建立之前,系統(tǒng)輸出能值的形式包括農(nóng)業(yè)和漁業(yè)養(yǎng)殖的經(jīng)濟收入,蘆葦、水稻、柿樹等農(nóng)業(yè)栽培作物貯存在系統(tǒng)中未被收獲的有機物質(zhì)積累,以及大氣組分調(diào)節(jié)(固定CO2、釋放O2)、環(huán)境凈化、水文調(diào)

1288　生　態(tài)　學(xué)　報　　　29卷　

節(jié)、生物多樣性保護等生態(tài)服務(wù)功能。濕地公園建立以后,除有機物質(zhì)積累和生態(tài)服務(wù)功能等環(huán)境產(chǎn)出以外,旅游經(jīng)營收入是主要的經(jīng)濟產(chǎn)出

。

圖3　西溪濕地生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)能量系統(tǒng)圖

Fig.3　EmergydiagramofXixiwetlandecologicaleconomicsystem

風(fēng)能Wind,太陽能Sunlight,雨能Rain,濕地植被Wetlandvegetation,農(nóng)業(yè)栽培植物Agriculturecultivatedplant,浮游植物Phytoplankton,底泥

Mudandsediments,水體Water,底棲動物Zoobenthos,生物多樣性Bio2diversity,魚Fish,水禽Waterfowls,管理、科研與教育Management,researchandeducation,市場Marker,沉積物、營養(yǎng)物質(zhì)Nutrientsandsediments,旅游Tourism,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)Ecosystemservice;

F為農(nóng)業(yè)、漁業(yè)投入(濕地公園建立之前)或濕地公園投入(濕地公園建立之后)Fisagricultureandfisheryinput(beforewetlandparkwasestablished),orWetlandParkinput(afterWetlandParkwasestablished);

3在濕地公園建立之后農(nóng)產(chǎn)品和魚等不進入市場Fishandagriculturalproductsweren’tsoldafterWetlandParkwasestablished;33濕地公園建立之前無旅游產(chǎn)出There’snottourismbeforeWetlandParkwasestablished

3.2　濕地公園建立前后能值投入產(chǎn)出比較

根據(jù)《杭州西溪國家濕地公園總體規(guī)劃(2004～2010)》和調(diào)查資料,如表1所示,濕地公園建立之前,西溪濕地生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)每年能值總投入為1.71×10sej,相當(dāng)于1.85×10US＄。其中農(nóng)業(yè)和漁業(yè)養(yǎng)殖的投入資金為1.48×10US＄;環(huán)境投入3.43×10sej,相當(dāng)于3.71×10US＄。濕地公園建立之后,環(huán)境投入不變,由于濕地生態(tài)環(huán)境保護和修復(fù)等投入大量資金,使經(jīng)濟投入增加為2.62×10US＄,每年能值總投入增加到原來的1.6倍。

產(chǎn)出方面,濕地公園建立之前,系統(tǒng)能值總產(chǎn)出為1.14×10sej,相當(dāng)于1.23×10US＄,服務(wù)功能產(chǎn)出能值最大,環(huán)境總產(chǎn)出是經(jīng)濟產(chǎn)出的3倍。其中,經(jīng)濟收入來源于蘆葦、水稻、淡水魚、竹林和柿樹等農(nóng)副產(chǎn)品,為3.08×10US＄;蘆葦、水稻、柿樹產(chǎn)生的系統(tǒng)有機物質(zhì)積累為1.98×10sej;西溪濕地具有豐富的動植物和水生生物資源,在大氣組分調(diào)節(jié)、環(huán)境凈化、水文調(diào)節(jié)及生物多樣性保護方面發(fā)揮著重要作用,其能值產(chǎn)出為8.99×10US＄。建立濕地公園以后,系統(tǒng)能值總產(chǎn)出是原來的1.9倍,服務(wù)功能產(chǎn)出能值仍占最大比例,環(huán)境總產(chǎn)出與經(jīng)濟產(chǎn)出的比例提高到7∶1。其中,通過發(fā)展?jié)竦芈糜螌崿F(xiàn)經(jīng)營收入2.90×10US＄;由于蘆葦、竹林等得到補種,且不再收獲用于市場交換,而是作為有機物質(zhì)貯存在系統(tǒng)中,系統(tǒng)的有機物質(zhì)積累增加為3.05×10sej,比原系統(tǒng)增加0.5倍;由于池塘、河汊、港灣等生態(tài)環(huán)境得到修復(fù),水質(zhì)明顯改善,濕地

　3期　　　任麗燕　等:西溪國家濕地公園生態(tài)經(jīng)濟效益能值分析

表1　西溪濕地生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)能值分析表

Table1　EmergyanalysisofXixiwetland

　1289

項目

Item

原始資料

Rawunits2.96×1016J6.97×1013J4.84×1013J3.12×1012J

能值轉(zhuǎn)換率

Transformity

太陽能值

Solaremergy2.96×1016sej1.08×1018sej4.30×1017sej1.94×1015sej1.08×1018sej

能值2貨幣價值

Emdollarvalue3.20×103US＄1.17×105US＄4.64×104US＄2.10×102US＄1.17×105US＄25×105US＄29×105US＄×105US＄

可更新資源投入Renewableresources

1太陽能Sunlight

2雨化學(xué)能Rain,chemical3雨勢能Rain,geopotential4風(fēng)能Wind,kinetic

1sej/J15444sej/J8888sej/J623sej/J

合計Total

不可更新資源投入Nonrenewableresources

5底泥Mudandsediments6水體Water

3.32×1014J2.47×1013J

3509sej/J48000sej/J

1.16×1018sej1.19×182.18合計Total經(jīng)濟反饋Feedback

濕地公園建立前BeforetheestablishingofWetlandPark

7農(nóng)業(yè)、漁業(yè)投入Agricultureandfisheryinput1.US＄

12US＄9.26×1012sej/US＄2.85×1019sej4700sej/J5.18×104sej/J4.40×104sej/J3.78×107sej/g5.11×107sej/g9.26×1012sej/US＄6.66×105sej/g9.40×1016sej/種9.26×1012sej/US＄4700sej/J3.20×104sej/J4.40×104sej/J3.78×107sej/g5.11×107sej/g9.26×1012sej/US＄6.66×105sej/g9.40×1016sej/種9.26×1012sej/US＄1.08×1016sej/人2.58×1014sej/人

1.37×1019sej2.43×1019sej3.08×106US＄2.82×1016sej1.90×1018sej5.10×1016sej4.44×1017sej4.42×1017sej3.90×1019sej8.1×1018sej3.53×1019sej2.69×1019sej5.83×1016sej2.94×1018sej5.10×1016sej4.44×1017sej4.42×1017sej3.90×1019sej8.1×1018sej4.74×1019sej7.17×1017sej6.82×1018sej8.63×1019sej

1.48×106US＄2.62×106US＄

濕地公園建立后Afterthe8濕地公園投入W9經(jīng)濟收入I6US＄

6US9.26×1012sej/US＄5.99×1012J3.67×1013J1.16×1012J1.18×1010g8.66×109g4.21×106US＄1.22×1013g376種

2.90×106US＄1.24×1013J9.20×1013J1.16×1012J1.18×1010g8.66×109g4.21×106US＄1.22×1013g504種

7.74×104US＄633人3.35×105人

能值產(chǎn)出establishingofWetlandPark有機物質(zhì)產(chǎn)出Omatteryield

10蘆葦Reed11水稻Rice12柿樹Persimmon

3.05×103US＄2.05×105US＄5.51×103US＄4.79×104US＄4.77×104US＄4.21×106US＄8.75×105US＄3.81×106US＄2.90×106US＄6.30×103US＄3.17×105US＄5.51×103US＄4.79×104US＄4.77×104US＄4.21×106US＄8.75×105US＄5.12×106US＄7.74×104US＄7.37×105US＄9.32×106US＄

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)Serviceyield

13固定CO2CO2absorbing

14釋放O2O2releasing

15環(huán)境凈化Environmentpurification16水文調(diào)節(jié)Waterregulation

17生物多樣性保護Bio2diversityprotection18經(jīng)濟收入Income

濕地公園建立后AftertheestablishingofWetlandPark有機物質(zhì)產(chǎn)出Organicmatteryield

19蘆葦Reed20竹林Bamboo21柿樹Persimmon

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)Serviceyield22固定CO2CO2absorbing

23釋放O2O2releasing

24環(huán)境凈化Environmentpurification25水文調(diào)節(jié)Waterregulation

26生物多樣性保護Bio2diversityprotection

科研教育Researchandeducation

27科研項目Research

28科研人員、專家科研考察Investigation29中小學(xué)生、青少年科普教育Education

①②[7,19]　　能值轉(zhuǎn)換率參照文獻[10,12～18],原始數(shù)據(jù)來自《杭州西溪國家濕地公園總體規(guī)劃(2004～2010)》及實地調(diào)查　Fortransformity,see

references[10,12～18];Rawunitscomesfrom《MasterplanofXixiNationalWetlandPark》(2004～2010)①②andinvestigation

①李健娜.杭州西溪濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究.西南大學(xué)碩士學(xué)位論文,2006.②蔡建國.杭州濕地植物生態(tài)習(xí)性及景觀設(shè)計研究.北京林業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文,2006.

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