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城市小水系生态服务功能价值评估方法

2011-06-29 11:18 来源:2004年华中科技大学硕士学位论文

城市小水系生态服务功能评价是指对城市小水系生态系统为人类提供服务的能力进行定性或定量的估计。城市小水系生态系统能给社会带来多种服务,如蓄水防灾、地下水交流、调解小气候、提供游憩、保护野生生物等。

1水分调节(包括蓄水防灾、水供应及地下水交流)功能价值

城市小水系的水分调节功能无法由直接市场交易定价,但是可用建设有相同水量调节功能的城市给排水工程的花费来代替。因此,适宜采用替代花费法(Replacement cost method)进行评估,即通过估算替代环境物品或服务的人工替代物的花费来评价某生态功能的价值。替代花费法的优点在于能够推算非市场物品的价值,不足在于生态系统的一些功能无法用人工手段直接代替或准确计量,如与地下水交流的功能就十分复杂难以简单替代。因此,在实际运用中,还需要根据各城市的具体情况测算后制定经验系数。参考公式如下:

W1=a·C1·V1

W1=水分调节功能价值;

a=城市地下水交流等相关经验系数;

C1=城市给排水设施调节每吨水的年造价及运行花费,参考地方统计年鉴以及工程报价;

V1=某小水系每年可调节水量,参考小水系体积、水位落差以及年降雨量。

该项功能据Costanza估算,全球平均水平为7562美元/公顷·年。

2净化环境功能价值

采用生产成本法中的恢复成本法(Reverting cost method),即若某生态系统破坏后,恢复原貌所需的物品或服务的成本。该方法仅适用于可以恢复的生态系统服务功能。城市小水系生态系统的净化环境功能价值,即可用城市污水净化处理的恢复成本来推算。参考公式如下:

W2=(C2+P2)·V2

W2=净化环境功能价值;

C2=污水处理厂净化每吨污水的基建投资,参考地方统计年鉴以及工程报价;

P2=污水处理厂净化每吨污水的运行成本;

V2=某小水系每年纳污量,参考小水系的容量、净化周期。

该项功能据Costanza估算,全球平均水平为665美元/公顷·年。

3物质生产功能价值

采用市场价值法,又称净要素收益法(Net factor income method),即依据生态系统提供的商品价值估算某生态功能的价值,适用于有市场价格的生态系统服务,如城市小水系提供水生产品的服务功能。该方法由于具有直观性强、引起重视程度高等优越性,已在评估生态系统经济价值中得到最广泛运用。其弱点是仅关注生态系统的直接经济效益,忽视了无形的间接效益,可能导致片面结果。参考公式如下:

W3=∑Si·Mi·Pi

W3=物质生产功能价值;

Si=第i种物质产品的生产面积,参考水系面积或实际种养殖面积;

Mi=第i种物质产品的单位面积产量,参考地方农业部门资料或小水系现状;

Pi=第i种物质产品的市场价格,参考地方统计年鉴以及国家价格年鉴。

4生物栖息功能价值

采用机会成本法(Opportunity cost method),由于任何一种生态系统都存在许多相互排斥的待选方案,选择了某种使用机会就会失去另一种使用机会以及通过后者获得效益的机会,因此将失去使用机会的方案中能获得的最大收益称为该生态系统选择方案的机会成本。比如城市小水系被规划为保护对象后,就不可填埋,从而失去了在寸土寸金的城市中作为可建设开发土地的机会成本。参考公式如下:

W4=S·P4

W4=提供栖息地功能价值;

S=水系面积;

P4=所在城市地段的土地价格,参考现状资料。

另外,也可运用影子工程法(Shadow project method),即在生态系统破坏后,用人工工程来代替原有生态系统服务功能,替代工程的投资费用就等于该项服务功能价值。影子工程法是恢复成本法的一种特殊形式。比如城市小水系生态系统破坏后,周边的野生生物就会失去栖息地,需要在其他适宜地带人工建立保护区来弥补,那么建设和维护保护区的费用就可视为城市小水系生态系统提供栖息地功能的价值。参考公式如下:

W4=S·(P5+P6+P7+P8)

W4=提供栖息地功能价值;

S=水系面积;

P5=保护工程单位面积建设投资,参考地方价格;

P6=保护工程单位面积科研投资,参考地方价格;

P7=保护工程单位面积宣传投资,参考地方价格;

P8=保护工程单位面积维护资金,参考地方价格。

5休闲娱乐功能价值

采用享乐价格法(Hedonistic pricing method),即由人们为优质环境享受所支付的额外的价格差来确定环境质量的价值。比如人们支付城市某小水系地段土地房屋的价格高于支付另一无水系类似地段相同土地房屋的价格,在除去其他因素差别的影响后剩余的价格差就是城市小水系的休闲娱乐功能价值。

以享乐价格法估算城市小水系生态系统休闲娱乐功能价值的主要步骤如下:

(1)资料收集,包括相关地段房产交易情况以及有关影响因素;

(2)建立享乐价格函数,通过多元回归分析房地产价格与小水系环境因素之间的相关性;

(3)获得小水系休闲娱乐功能的需求曲线,了解人们对休闲娱乐环境的支付意愿。

享乐价格法需要大量数据资料支持,适用于资料齐全的案例。

另外,还可采取意愿调查法(Contingent valuation method),直接通过邮寄、电话和面谈的方式,向调查对象询问对城市小水系的休闲娱乐功能所愿意支付的价值。意愿调查法适于其他方法难以涵盖的评价问题,被广泛运用于公共物品的评价。

以意愿调查法估算城市小水系生态系统休闲娱乐功能价值的主要步骤如下:

(1)提供对城市小水系休闲娱乐功能的假定条件描述,引导调查对象;

(2)询问调查对象的支付意愿以及对象的相关社会经济背景;

(3)对统计数据进行分析,得出结论并检验合理性。

为减少误差,进行意愿调查法一般需要几百个数量的样本。

6其他辅助功能及累计

由于城市小水系的其他两项辅助服务功能:大气成分调节功能作用不甚显著,而气候调节功能十分复杂且尚在研究中,本文仅作简介。城市小水系生态系统的大气成分调节功能主要由该系统中的植物吸收CO2,释放O2来完成,可采用替代花费法中的碳税法或造林成本法进行估算;城市小水系生态系统的气候调节功能有提高湿度、缓解热岛效应、诱发降雨等作用,一般采取替代花费法或意愿调查法进行估算。

综上所述,城市小水系生态系统服务功能价值可表达为:

H=e·∑Wi

H=城市小水系生态系统服务功能总价值,

Wi=城市小水系生态系统的第i种服务功能。

e=稀缺性系数,根据城市整体背景、用地性质以及历史文化因素等确定,不同城市、不同地段甚至不同阶段稀缺性系数均有区别,例如在干旱、洪涝、地价昂贵、风景名胜或历史文化保护等地区地段稀缺性系数就偏高。

具体的城市小水系不一定具有以上全部的服务功能,在某种现实条件限制下有些功能甚至是不可兼得的,如水供应与净化环境功能等。可根据实际情况对某小水系拥有的一种或多种服务功能进行灵活地估算、累加。

另外,以上计算方法,也可用于城市主干水系的生态服务价值估算,但不能简单套用其相关系数,因为即使位于相同城市,二者的相关经验系数、稀缺性系数,支付意愿等也不尽相同,需重新测算取值。正是因为城市水系的生态服务价值与具体的各城市经验系数、城市中的稀缺性息息相关,因此绝不能简单的“以大小论英雄”——对城市水系的生态服务功能进行评判,例如杭州虎跑泉、长沙白沙井,虽小却蕴含着巨大而宝贵的价值。

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