近十年太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值變化評估

賈軍梅, 羅 維, 杜婷婷, 李中和,呂永龍

1 中國科學院生態(tài)環(huán)境中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室, 北京 100085 2 中國科學院大學, 北京 100049 3 中國礦業(yè)大學(北京)化學與環(huán)境工程學院, 北京 100083

近十年太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值變化評估

賈軍梅1,2, 羅 維1,*, 杜婷婷1,3, 李中和3,呂永龍1

1 中國科學院生態(tài)環(huán)境中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室, 北京 100085 2 中國科學院大學, 北京 100049 3 中國礦業(yè)大學(北京)化學與環(huán)境工程學院, 北京 100083

理解和把握近年來湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務功能退化規(guī)律的最佳手段是評估其生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值的變化。以太湖為例，基于近十年來太湖生態(tài)系統(tǒng)的科學調查數據，綜合運用生態(tài)學及經濟學方法，對太湖生態(tài)系統(tǒng)的四大類功能和11個亞類的服務價值進行了綜合評估。研究結果表明，2000年、2003年、2007年和2009年太湖生態(tài)系統(tǒng)服務總價值分別為1627.98 億元、1908.68 億元、1503.99 億元和3528.73 億元，保持逐漸升高的趨勢，但是在2007年卻意外降低。從2000年到2009年太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值構成發(fā)生了一些變化，2000年以供水功能為主體，約占總價值的43%，2003年和2007年變?yōu)橐院竭\功能為主體，分別占總價值的41.31%和38.73%，而2009年又變?yōu)橐月糜喂δ転橹黧w，約占總價值的52.52%，總體上由供給功能向文化功能轉變。航運功能和旅游功能急劇上升而供水功能急劇下降不利于長遠發(fā)揮的太湖生態(tài)服務功能。藍藻水華的發(fā)生可能降低太湖供給功能、支持服務功能和文化服務功能，進而對太湖生態(tài)服務的總價值產生負面影響。研究認為太湖生態(tài)系統(tǒng)對支持和保護人類社會具有重要的作用，為管理者和決策者有效的保護和管理湖泊生態(tài)系統(tǒng)提供了重要的信息。

湖泊生態(tài)系統(tǒng); 服務; 評估; 經濟

生態(tài)系統(tǒng)服務功能作為生態(tài)學和生態(tài)經濟學研究的一個分支，近年來得到了很大的發(fā)展，已成為國內外生態(tài)學研究的熱點。國外許多生態(tài)學家與經濟學家已從物理量和價值量兩方面分析和探討了生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值，發(fā)展了針對不同生態(tài)系統(tǒng)服務功能與生物資源的評價方法[1- 5]。Costanza等[6]在總結過去幾十年生態(tài)系統(tǒng)公益價值評價研究的基礎上，將生態(tài)系統(tǒng)服務功能歸納為17類，推算出所有生物群區(qū)的服務價值，為全面評價生態(tài)系統(tǒng)服務功能經濟價值提供了有力參考。我國生態(tài)學者對生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)服務功能及價值評估方法進行了系統(tǒng)地探索[7- 9]，他們的研究主要集中于對森林、草地和水體等典型生態(tài)系統(tǒng)服務功能進行分析和經濟評估，但針對湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值長期演變的研究仍相當缺乏。隨著我國經濟的快速發(fā)展，湖泊水生態(tài)環(huán)境的惡化進一步加劇水生態(tài)系統(tǒng)服務功能長期衰退，但是我國針對湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務價值長期演變的研究并不多見。太湖是我國第三大淡水湖，以其豐富的水資源哺育著人類，調節(jié)著洪水，灌溉著農田，凈化著環(huán)境，維持著生態(tài)平衡，為太湖流域的經濟可持續(xù)發(fā)展提供了強大的動力。但是近年來太湖水生態(tài)環(huán)境經歷了快速變化的過程，尤其是2007年震驚中外的“太湖藍藻水華事件”之后，太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值也可能隨之發(fā)生改變。盡管已有的研究分別評估了1983年，1993年和2003年的太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值的變化[10]，但其研究的時間跨度較大且距離現(xiàn)在時間較長。因此，比較和評估近十年來太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值的變化，對于進一步認識湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務功能的演變具有重要理論價值和實踐意義。本文基于市場價值法、機會成本法及替代工程法等常見方法，對2000—2009年太湖生態(tài)系統(tǒng)的供水功能、提供水產品、航運功能、大氣調節(jié)、水質凈化、調節(jié)洪水及旅游等功能價值的演變進行全面、系統(tǒng)的評估，以期為太湖水資源的價值、水污染事件的經濟損失評估以及水環(huán)境防治與管理提供重要的科學依據。

1 研究區(qū)域概況

太湖位于江蘇南部，太湖平原中部，地處人口稠密、工農業(yè)發(fā)達、經濟發(fā)展迅速的長江三角洲地區(qū)。太湖水面面積2338 km2[11]。湖岸線總線405 km，平均水深1.89 m，最大水深也只有2.6 m，多年平均蓄水量約51.4 億m3。太湖水資源總量為1615.3×108m3，蓄水總量達45.9×108m3，年降水總量424.7×108m3，比常年減少2.2%[12]。太湖具有水產養(yǎng)殖、飲水供應、調蓄洪水、水上運輸和生態(tài)休閑旅游等功能，在我國東部地區(qū)社會經濟發(fā)展中發(fā)揮著舉足輕重的作用。近年來太湖水環(huán)境發(fā)生了急劇的變化，到2011年太湖全年期東太湖、東部沿岸區(qū)和五里湖水質為IV類，占全湖面積的19.1%；貢湖和南部沿岸區(qū)為V類，占22.5%；其余湖區(qū)均為劣V類，占58.4%[12]。

2 研究方法

供給服務功能包括供水功能、提供水產品和航運功能；調節(jié)服務功能包括大氣調節(jié)功能、輸沙功能、水質凈化功能和調蓄洪水功能；支持服務功能包括蓄水功能，土壤保持功能，維持生物多樣性功能；文化服務功能主要指旅游功能。

2.1 供水功能

湖泊生態(tài)系統(tǒng)的供水功能采用市場價值法，計算如(1)所示[13]：

Ww=∑AiPi

(1)

式中，Ww為水供給功能價值；Ai為第i種用途的水量；Pi為第i種用途水的市場價格。

2.2 提供水產品

利用市場價值法計算湖泊生態(tài)系統(tǒng)水產品功能價值，公式如(2)所示[13]

Wp=∑UiPi

(2)

式中，Wp為水產品價值；Ui為第i類物質的產量；Pi為第i類物質的市場價格。

2.3 航運功能

評價湖泊航運價值采用市場價值法，計算如(3)所示[10]

Vh=TcPc+TpPp

(3)

式中，Vh為航運價值(元/a)；Tc為貨物的年周轉量(t km/a)；Tp為旅客的年周轉量(人 km/a)；Pc為貨運價格(元 t-1km-1)；Pp為客運價格(元 人-1km-1)。

2.4 大氣調節(jié)

CO2固定及O2釋放可以通過光合作用公式，用碳稅法或造林成本法估算其調節(jié)價值。光合作用方程式為：

CO2(264g)+H2O(108g)→C6H12O6(108g)+O2(193g)→多糖(162 g)

根據光合作用方程，生態(tài)系統(tǒng)每固定1 g C可釋放2.666 g O2。計算如(4)所示[13]

Wa=A×PPem(Pc+2．666Po)(4)

式中，Wa為大氣調節(jié)價值；A為水域面積；PPem為浮游植物初級生產力；Pc為固碳成本，Po為釋氧成本。張運林等[14]根據1998—1999年太湖梅梁灣初級生產力的實測數據，建立了浮游植物初級生產力和表層葉綠素a濃度之間的經驗公式如(5)所示

PPem=34.52 Chl.a+222.9 (n=25，r2=0.76)

(5)

式中，PPem為浮游植物初級生產力(mg C m-2d-1)；Chl.a 為表層葉綠素a濃度(mg/m3)。

2.5 輸沙功能

河湖輸沙功能一般采用機會成本法，根據平均輸沙量和人工清理河道成本費數據，估算湖泊輸沙功能價值。

2.6 水質凈化

采用生產成本法評估湖泊生態(tài)系統(tǒng)的水質凈化功能和價值。計算公式如(6)所示

Vpw=∑Qpw,jCpw,j

(6)

式中，Vpw為凈化水體價值(元/a)；Qpw,j為湖泊截留第j類污染物質的總量(t/a)；Cpw,j為第j類污染物質處理成本(元/t)；m為污染物質的種類。

2.7 調蓄洪水

基于1999年社會經濟水平的多年平均防洪效益,考慮洪災損失的增長率,根據公式(7)[15]計算2004—2020年治太工程的歷年防洪效益：

Ei=Ei-1(1+fi)

(7)

式中，Ei為預測的歷年防洪效益；fi為洪澇災害損失年增長率，4%。E1999=12.58 億元。

2.8 蓄水功能

蓄水功能經濟價值可用替代工程法估算，計算公式如(8)所示[13]：

Wr=RPc

(8)

式中，Wr為蓄水價值；R為河流和湖泊蓄水量；Pc為這種潛在水量的獲得成本。

2.9 土壤保持

土壤保持功能一般利用機會成本法，計算公式如(9)所示[10]

Vcs=AcBf/(5000ρ)

(9)

式中，Vcs為土壤保持價值(元/a)；Ac為泥沙淤積量(t/a)；Bf為保持土壤年均效益(元/hm2)；ρ為土壤容重(t/m3)=1.28 t/m3[16]。

2.10 旅游功能

湖泊旅游功能價值一般采用比例折算法[13]，計算如(10)所示

Wt=CPw

(10)

式中，Wt為旅游功能價值；C為旅游總收入；Pw為水生態(tài)景點數占旅游總景點數的比例。

3 研究結果與討論

3.1 近十年太湖生態(tài)系統(tǒng)供給服務價值變化評估

3.1.1 供水功能

由2000年、2003年、2007年和2009年太湖本地水源供水(分別為325.6×108、306.3×108、221.7×108和202.1×108m3)[17]以及對應各年平均水資源費標準(分別為1.553×10-3、1.712×10-3、1.885×10-3、1.909×10-3元/kg)，計算獲得這些年份年太湖生態(tài)系統(tǒng)的供水功能價值。根據中國人民銀行公布的年利率[18]，將2000年，2003年，2007年的價值均貼現(xiàn)到2009年(圖1)結果表明，太湖的供水服務價值呈下降趨勢，供水功能服務價值從2000年的700.00 億元逐漸降低到2009年的385.81 億元， 2007年下降尤其明顯。隨著近年來太湖水質污染程度的進一步加劇的威脅，今后太湖飲用水供給保障問題仍是一個值得高度關注的問題。

3.1.2 提供水產品

太湖盛產的魚類主要有梅鱭、銀魚、草魚、鯉魚、鯽魚、鰱魚和蝦等。由表1說明，從2003年到2009年太湖主要水產品產量存在一定波動，尤其是2003年至2007年間，其波動幅度較大(江蘇省太湖漁業(yè)管理委員會辦公室)，這可能與2003至2007年間頻繁發(fā)生的藍藻水華事故有一定關系。從2000年到2009年10年間，梅鱭產量最高，并且其產量呈穩(wěn)步增高的趨勢；但銀魚、鯉魚和鯽魚的產量呈逐年減少的趨勢，且在2007年達到產量最低。

根據當年各種魚類均價，可推算2000年、2003年、2007年和2009年太湖提供水產品功能價值分別為2.55 億元、8.13 億元、12.96 億元和18.65 億元，并將這些價值貼現(xiàn)到2009年(圖1)，結果表明：2009年太湖水產品功能價值比2000提高了2 倍，但是2003年至2007年間，由于頻繁發(fā)生的藍藻水華事故影響了魚類生長和繁殖，其水產品價值增幅不大。

3.1.3 航運功能

2000年、2003年、2007年和2009年太湖流域水路貨運周轉量分別為7808.73×108、10510.84×108、8965.94×108、19999.23×108kg/m，旅客周轉量分別為20.75×105、10.85×105、14.16×105、15.12×105人/m[19- 22]。貨運和客運價格分別采用0.060×10-3元/kg km和0.240元/人km[7,10]，由此可推算出這些年太湖航運功能價值(圖1)。從2000年起太湖航運功能價值逐步攀升，但是在2007年出現(xiàn)小幅度降低，這可能與當年發(fā)生的藍藻水華污染事故存在一定聯(lián)系。10年間太湖生態(tài)系統(tǒng)航運服務價值從2000年的655.49 億元逐步上升到2009年的1203.58 億元。太湖流域運輸業(yè)不斷發(fā)展是導致太湖航運功能價值攀升的原因。

表1 2000—2009年太湖主要水產品產量(t)Table 1 Output of main aquatic products in the Taihu Lake (Unit is ton)

圖1 2000—2009年太湖生態(tài)系統(tǒng)供給服務價值Fig.1 Ecosystem service values of supply by the Taihu Lake in 2000—2009

3.2 近十年太湖生態(tài)系統(tǒng)調節(jié)服務價值變化評估

3.2.1 大氣調節(jié)

太湖水域面積為2338 km2，2000年、2003年、2007年和2009年太湖葉綠素a平均含量分別為0.025×10-3、0.02×10-3、0.023×10-3g/m3和0.019×10-3g/m3[23]。首先根據浮游植物初級生產力與表層葉綠素a濃度之間的經驗模型，計算太湖生態(tài)系統(tǒng)固碳量和釋氧量。造林成本和釋氧成本分別取260.90×10-3元/kg C和0.4 元/kg O2[24]，從而計算出2000年、2003年、2007年及2009年太湖大氣調節(jié)功能價值分別為6.95 億元、6.93 億元、6.94 億元和6.93 億元；進一步貼現(xiàn)到2009年(圖2)，結果表明：2000年至2009年間太湖生態(tài)系統(tǒng)大氣調節(jié)功能價值變化較小。由于控制污染物排放的力度低于污染物排放的強度，因而太湖生態(tài)系統(tǒng)大氣調節(jié)價值小幅度降低。今后應加大太湖流域污染治理的力度，提高太湖生態(tài)系統(tǒng)調節(jié)大氣的價值。

3.2.2 輸沙功能

注入太湖的水系主要分布在太湖的西部和南部，其中以苕溪、荊溪兩大水系最為重要,其入湖通流量占入湖徑流總量的80%以上。由于湖泊中的懸浮沙一直處于移動狀態(tài)，無法判定準確時間段的輸沙量，考慮到湖泊輸沙價值的體現(xiàn)是一個長期的過程，因而本研究在估算湖泊輸沙價值時，將其視為一個恒定的值。采用兩溪的多年平均輸沙量為2.43×105t[25]，可計算人工清理河道成本費用為1.5×10-3(北方)[26]—4.7×10-3元/kg(南方)[27]，本研究采取南方人工清理河道成本費用(4.710-3元/kg)，利用機會成本法對其價值進行計量，由此估算太湖生態(tài)系統(tǒng)輸沙功能多年平均價值為0.0114 億元。

3.2.3 水質凈化

2000年、2003年、2007及2009年全太湖截流固定的TN分別為2.7×107、2.5×107、1.8×107、1.7 ×107kg，TP分別為106×104、89×104、248×104、76×104kg，湖泊的N、P凈化功能的價值可按生活污水處理成本N為1.5 元/kg，P為2.5 元/kg進行估算。由此可估算近十年來太湖生態(tài)系統(tǒng)水質凈化功能的價值(圖2)。2000—2009年間太湖生態(tài)系統(tǒng)水質凈化服務功能價值由0.60 億元降低到0.28 億元，說明太湖的自凈能力有所降低、環(huán)境容量變小、污染排放卻日益加重，這也是導致太湖水污染的重要因素之一。水質凈化功能是太湖近年來亟需提升的功能之一。

3.2.4 調蓄洪水

太湖是流域防洪的調蓄中心，在抵抗流域洪澇災害過程中，太湖利用自身較大的防洪庫容，配合科學的防洪調度、蓄泄兼籌，攔蓄洪水，可把全流域的洪澇災害損失降低到最低程度[28]。由公式(7)可推算2000年、2003年、2007年和2009年太湖生態(tài)系統(tǒng)調蓄洪水功能價值(圖2)。2000—2009年間太湖生態(tài)系統(tǒng)調蓄洪水功能價值為18.11—18.62 億元，基本保持恒定。太湖生態(tài)系統(tǒng)對調洪抗洪起到了緩解作用，在一定程度上防治或減少了洪水災害帶來的生命財產損失。

圖2 2000—2009年太湖生態(tài)系統(tǒng)調節(jié)價值的變化Fig.2 Changes of Taihu ecosystem service value of regulation in 2000—2009

3.3 近十年太湖生態(tài)系統(tǒng)支持服務價值變化評估

3.3.1 蓄水功能

根據太湖流域及東南諸河水資源公報[17]，可知2000年、2003年、2007年和2009年度太湖蓄水總量分別為47.3、49.2、45.9 億m3和50.5 億m3。由于每建設1 m3庫容需投入成本0.67 元/a[29]，據此可計算各年度太湖生態(tài)系統(tǒng)的蓄水功能價值(圖3)。2000—2009年間太湖的蓄水功能價值逐漸降低，其中2007年蓄水功能價值出現(xiàn)下降明顯，可能是受2007年降水量等氣象因素以及太湖藍藻水華污染事件的影響。

3.3.2 土壤保持

據中科院1997—2000年的調查，全太湖有泥區(qū)并且淤積厚度大于0.1 m的面積約為1631.8 km2，占太湖總面積的69.83%；泥層厚度小于0.1m的面積約為706 m2。東、西太湖的西南與西部以及竺山灣、梅梁灣、貢湖灣以及東山島與西山島周邊淤泥平均厚度為0.5 m，東太湖為1.17 m，竺山灣為0.78 m，梅梁灣為0.75 m，貢湖灣為0.47 m，西太湖近岸帶為2 m[30]。太湖平均底泥厚度為0.82 m，底泥蓄積量為19.15 億m3[31]，多年平均淤積量為3.4105t/a[32]。并根據流域農業(yè)總產值和總播種面積，可估算太湖流域單位農田年均收益(表2)。

表2 2000—2009年度太湖流域單位農田年均收益Table 2 Annual average benefits per farmland in the Taihu Watershed

再根據公式(9)估算2000年、2003年、2007年和2009年太湖生態(tài)系統(tǒng)的土壤保持功能價值(圖3)。隨著太湖流域工農業(yè)的發(fā)展，10年間太湖生態(tài)系統(tǒng)的土壤保持功能價值逐漸提高，已由2000年的0.009 億元上升到2009年的0.018 億元，這與太湖流域的農業(yè)經濟迅速增長存在一定相關關系。

圖3 2000—2009年太湖生態(tài)系統(tǒng)蓄水、水土保持及旅游功能價值的變化Fig.3 Changes of Taihu ecosystem service value of water resource storage, soil conservancy and tourism in 2000—2009

3.3.3 生物多樣性維持

太湖生態(tài)系統(tǒng)維持生物多樣性主要表現(xiàn)在太湖沿岸以及湖面水體是野生動物的棲息地或避難所。Costanza估算了全球23種生態(tài)系統(tǒng)類型的十種公益價值，其中，濕地提供棲息地或避難所的價值為304 美元 hm-2a-1[6]。胡金杰推算出2003年太湖生態(tài)系統(tǒng)提供生境，維持生物多樣性價值為6.07×108元[10]。考慮到棲息地價值的體現(xiàn)是一個長期的過程，在短期內價值視為幾乎不變的，2000年，2003年，2007年和2009年的太湖棲息地價值應該變化不大，因而本文在估算2000，2003，2007和2009年的棲息地價值時，將其視為一個恒定的值[10]。將2000，2003，2007和2009年貼現(xiàn)到2009年，其總價值應為7.56×108元。

3.4 近十年太湖生態(tài)系統(tǒng)文化服務價值變化評估

根據太湖有關景區(qū)選取標準，選取與太湖湖水相關的、距離太湖15 km以內的3A級以上(包含3A級)景區(qū)。2000年、2003年、2007年及2009年太湖流域內符合標準的景點占總景點的百分數分別為11.7%、12.3%、26.47%及27.51%。再根據2000年、2003年、2007年及2009年旅游總收入數據可估算出這些年份太湖旅游功能價值(圖3)。2000—2009年間太湖流域旅游事業(yè)發(fā)展迅速，太湖生態(tài)系統(tǒng)旅游功能價值已由2000年的189.18 億元增加到2009年的1853.43 億元，增長了約10倍。由2007年旅游功能價值增長不明顯表明，當年藍藻水華污染事件對當地旅游產生了明顯的負面影響。

3.5 近十年太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能總價值變化評估

由表3說明，2000年太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能總價值為1627.98 億元，其中價值最大的是供水功能，占總價值的43.00%，其次是航運功能價值，占總價值的40.26%，這兩類功能占總價值的83.26%。因而2000年太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能中供水功能和航運功能是太湖的核心功能。2000年太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值構成中，供給服務功能占83.48%，這說明該年生態(tài)系統(tǒng)服務主要體現(xiàn)為供給功能。2003太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能總價值為1908.68億元，其中價值最大的是航運功能，占總價值的41.31%；其次是供水功能價值，占總價值的34.20%，這兩類功能占總價值的75.51%。因而，2003年太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能中航運功能和供水功能是太湖的核心功能。2003年太湖供給服務功能占76.04%，這說明該年生態(tài)系統(tǒng)服務仍主要體現(xiàn)為供給功能，但是比2000年降低了7.44%。2007太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能總價值為1503.99 億元，其中航運功能價值最大，占總價值的38.73%，其次供水功能價值占總價值的29.91%，這兩類功能就占總價值的68.64%。因而2007年太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能中航運功能和供水功能是太湖的核心功能。2007年太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值構成中，供給服務功能占69.57%，因而2007年生態(tài)系統(tǒng)服務仍主要體現(xiàn)為供給功能，但比2003年僅降低了6.47%。2009太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能總價值為3528.73 億元，其中旅游功能價值最大，占總價值的52.52%，其次航運功能價值占總價值的34.11%，這兩類功能就站總價值的86.63%。因而，2009年旅游功能和航運功能是太湖的核心功能。太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值構成中，文化服務功能占52.52%，這說明2009年生態(tài)系統(tǒng)服務主要體現(xiàn)為文化功能。這一點與以往幾年不同，旅游功能價值超過航運價值成為太湖生態(tài)系統(tǒng)的核心價值，同時供水價值所占比例逐年降低。

表3 太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值比較Table 3 Comparison of ecosystem service values of the Taihu

對2000年、2003年、2007年和2009年太湖各類服務功能價值匯總獲得近十年太湖生態(tài)系統(tǒng)服務總價值分別為1627.98、1908.68、1503.99 億元和3528.73 億元(表3)。10年間太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值保持逐漸升高的趨勢，但是在2007年卻意外降低，這與2007年太湖的藍藻水華污染事件關系密切。由于藍藻水華爆發(fā)，可能導致太湖供水功能和航運功能等主要功能顯著下降，進而導致太湖服務功能總價值的降低。

從2000年到2009年太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值構成發(fā)生了一些變化，但是不論怎樣變化，航運功能、供水功能和旅游功能一直是太湖的核心功能。太湖航運功能促進了城鄉(xiāng)間的物資交流，為太湖地區(qū)生產的發(fā)展發(fā)揮了舉足輕重的作用。供水功能價值作為太湖的核心功能之一進一步證實了太湖作為長三角地區(qū)供水水源地的重要性。但是隨著流域工農業(yè)的發(fā)展，太湖水質越來越無法達到飲用標準，因此防止太湖水質繼續(xù)惡化、保護太湖水環(huán)境仍任重而道遠。太湖依托稀有山水資源，具有眾多3A級以上風景區(qū)，近年來國內旅游線路倍受歡迎，并且世界各地的游客也慕名而來；充分發(fā)揮太湖生態(tài)系統(tǒng)的旅游價值對本區(qū)域的發(fā)展具有巨大推動作用。

近年來太湖的部分服務功能(例如供水功能，大氣調節(jié)功能，水質凈化功能以及蓄水功能)一直處于下降趨勢，應當予以高度重視。同時通過分析也可以看到輸沙功能、水質凈化功能及土壤保持功能價值相對甚微，說明太湖本身輸沙沖淤以及自凈能力并不顯著。未來對太湖生態(tài)系統(tǒng)進行資源管理規(guī)劃時，如果只重視航運、供水等供給服務價值或旅游等文化價值，而忽略其調節(jié)服務功能或支持服務功能價值，可能會造成太湖生態(tài)系統(tǒng)服務的損失甚至其功能的喪失，使太湖生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。

本研究對2000年到2009年太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能進行了貨幣化評估，估算了服務功能價值的變化，其意義在于充分認識湖泊生態(tài)系統(tǒng)的獨特價值和作用，為合理開發(fā)利用淡水資源提供了信息資料和理論依據。需要說明的是，太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能的價值隨著時間是不斷變化的，這主要是由于太湖面臨著嚴峻的環(huán)境問題所導致的生物資源破壞、供水危機、調蓄能力下降、水質全面下降以及水文景觀受損等原因造成。根據許妍等人的研究[33]顯示，近年來太湖流域由低風險為主導向中等生態(tài)風險轉變，環(huán)太湖地區(qū)是風險源危險度非常高的區(qū)域尤其是針對污染排放的風險源，使得太湖面臨巨大的接納污染的壓力。近十年來，太湖藍藻問題頻繁發(fā)生，其中2007年發(fā)生的藍藻水華污染事件給人們敲響了警鐘。為保證太湖流域生態(tài)環(huán)境與社會經濟可持續(xù)發(fā)展，建議以湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值為指導，對現(xiàn)有資源實施合理地利用和有效地保護，加強太湖的生態(tài)恢復。

4 結論

(1) 近十年來太湖生態(tài)系統(tǒng)各類服務功能總價值呈逐步增加的趨勢，其中2000年、2003年、2007年和2009年太湖生態(tài)系統(tǒng)各類服務功能總價值分別為1627.98、1908.68、1503.99 億元和3528.73 億元。

(2) 從2000年到2009年太湖流域生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值構成發(fā)生了一些變化，由服務功能價值以供水功能為主體變?yōu)橐院竭\功能為主體，近年來又變?yōu)橐月糜喂δ転橹黧w，總體上由供給功能向文化功能的轉變。

(3) 由于2007年太湖發(fā)生嚴重的藍藻水華事件，導致當年太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值意外降低。藍藻水華可能對太湖供給功能、支持服務功能、文化服務功能產生負面影響。

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Valuation of changes of ecosystem services of Tai Lake in recent 10 years

JIA Junmei1,2, LUO Wei1,*, DU Tingting1,3, LI Zhonghe3, Lü Yonglong1

1StateKeyLaboratoryofUrbanandRegionalEcology,ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China2UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China3ChinaUniversityofMining&Technology,Beijing100083,China

Lake ecosystem in Tai Lake (CH: Taihu) provide people with both direct and indirect benefits which are called ecosystem services. However, lake ecosystem services in Tai Lake have not well recognized and accurately quantified in past years. Decades of wastewater discharge, industrial pollution, and over application of chemical fertilizers around the basin have transformed this once meso-oligotrophic lake in the 1950s into its present hypertrophic state. As a result, cyanobacteria blooms appear during every summer in recent years, which may in turn have serious impacts on lake ecosystem functions and services delivery. In the late May of 2007, heavy cyanobacterial blooms dominated byMicrocystisand their harmful metabolites occurred in the water columns of the northern region of Tai Lake resulting in a world-shaking drinking water crisis in Wuxi, Jiangshu Province, China. The best way to understand the deterioration of ecosystem service functions of a lake is to assess its ecosystem service values. Tai Lake, as a typical lake in eutrophication in China, was selected as a case study and data of ecosystems of Tai Lake were collected over the last 10 years. An integrated method of economy and ecology was applied to estimate the value of lake ecosystem service functions. Ecosystem service functions of Tai Lake were divided into four main categories including provisioning, regulating, cultural and supporting services. The four categories were subdivided into eleven subcategories which covered water supply, aquatic products, shipping, climate regulation, soil and sand transportation, water purification, flood control, water resource storage, soil conservancy, maintaining biodiversity and tourism. Total values of ecosystem services for Tai Lake in 2000, 2003, 2007 and 2009 were 1628.0 × 108, 1908.7 × 108, 1504.0 × 108and 3528.7 × 108Yuan RMB, respectively. An increasing tendency of total value of ecosystem service of Tai Lake was observed in each year except 2007. The main ecosystem service functions changed from supply function to culture function from 2000 to 2009. The main function of Tai Lake was water supply in 2000, the value of which accounted for 43% of the total ecosystem service value. However, the main function of Tai Lake changed to transportation function whose values accounted for 41.31% and 38.73% of the total value in 2003 and 2007, respectively. The main function changed to tourism function in 2009, the value of which accounted for 52.52% of the total value. The value of transportation and tourism service of Tai Lake underwent a sharp increase in recent year while the value of water supply went through a rapid decline resulting from too much attention paid to the development of transportation and tourism industry, which is not good for the continual, healthy and stable development of Tai Lake in the long run. Cyanobacteria blooms had an adverse effect on the value of ecosystem service of the Tai Lake by decreasing values of supply, supporting and cultural functions. Our research suggested that Tai Lake ecosystem play an important role in supporting and protecting human well-being. Valuation of changes of ecosystem services of Tai Lake provided the decision makers information of benefit of lake protection and effective management of lake ecosystem.

lake ecosystem; services; evaluation; economics

國家重點基礎研究計劃973計劃課題(2008CB418106)；國家自然科學基金資助項目(41271502, C031001)；城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室項目(SKLURE2008- 1-04, SKLURE2008- 1-05)

2013- 06- 03;

日期:2014- 05- 08

10.5846/stxb201306031280

*通訊作者Corresponding author.E-mail: luow@rcees.ac.cn

賈軍梅,羅維, 杜婷婷, 李中和,呂永龍.近十年太湖生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值變化評估.生態(tài)學報,2015,35(7):2255- 2264.

Jia J M, Luo W, Du T T, Li Z H, Lü Y L.Valuation of changes of ecosystem services of Tai Lake in recent 10 years.Acta Ecologica Sinica,2015,35(7):2255- 2264.