杭州西湖风景区绿地生态服务功能价值评估

1、浙江大学学报(农业与生命科学版35(6) : 686690 , 2009文章编号：1008 29209 ( 2009 ) 0620686205Journal of Zhejiang University (Agric 1 & Life Scil)DOI :10. 3785/ j. issn. 100829209. 2009. 06. 015杭州西湖风景区绿地生态服务功能价值评估陈波卢山（浙江理工大学建筑工程学院，浙江杭州310018）摘要：以杭州西湖风景区为例，运用生态经济学方法，对风景区绿地系统维持碳氧平衡、净化空气、涵养水源、土壤保持、降低气温等生态服务功能进行价值评估.结果表明，

2、杭州西湖风景区绿地的生态服务 功能非常巨大.在这些生态服务功能中，固定CO2、释放02、吸收SO2、滞尘降尘、蓄水保土、调节气候（降温）的价值分别为:5 4501 2万元! a-1、92516万元! a-1、371 3万元! a-1 >8191 2万元! a-1、4521 3万元! a-1 '5484215万元！ a-1 .西湖绿地生态服务功能总价值约为61 45亿元！ a- I这一研究结果为人们更清楚地认识杭州西湖绿地潜在的巨大价值、更清楚地认识开展西湖绿地研究的必要性、更科学地保护和建设西湖风景名胜区提供了依据.关键词：生态服务；价值评估；绿地系统；西湖风景区；杭州中图分类号

3、：S 73 ;X 2文献标志码：ACH EN Bo , L U Shan (College of Civil Engineering & A rchitecture , Zhej iang Sci2Tech Universit y , H angz hou 310018 , China )Valuing ecological services of green space of West Lake scenic area in Hangzhou. Journal of Zhejiang University (Agric 1& Life Sci1 ) , 2009 ,35(6)

4、 :6862690Abstract : Using the method of ecological economics , some ecological services of green space system of the West Lake scenic area in Hangzhou were valued , such as carbon dioxide absorption , oxygen release , air purification , water and soil conservation , and air temperature reduction. Th

5、e results show that , the values of carbon dioxide fastness , oxygen release , sulf ur dioxide absorption , dust reduction , water and soil conservation , and air temperature reduction were 54 502 thousand yuan RMB ! a , 19 256 thousand yuan RMB ! a-1 , 373 thousand yuan RMB ! a-1 , 8192 thousand yu

6、an RMB ! a-1 , 14523 thousand yuan RMB ! a- 1 , 548 425 thousand yuan RMB ! a-1 , respectively. The total values for ecological services were about 645 million yuan RMB ! a' . These quantitative findings can provide evidence for research and conservation of the West Lake scenic area.Key words :

7、ecological services ; value assessment ; green space system ; West Lake scenic area; Hangzhou收稿日期：2008210210基金项目：浙江理工大学科研启动基金资助项目（07140622Y）.作者简介：陈波（1978 ，男,四川富顺人，博士，讲师，从事生态园林、风景园林规划设计等方面的研究.Tel :0571 286843706 ;E2mail:bochen2008 126. com.通信作者：卢山,男，高级工程师，副院长，从事风景园林、城市林业等方面的研究.Tel :0571 236843710 ; E

8、2mail :lushan516 163. com.10 China Academic JouiTial Electronic PublrshitiE House. All rights reserved,第6期陈波，卢山杭州西湖风景区绿地生态服务功能价值评估6871绿地系统生态服务功能价值评 估的意义1974年Holdren和Ehrlich提出了生态服务 功能(ecologicalservicQ的概念，并探讨了生态服 务功能的内容、与生物多样性之间的关系以及能 否用先进的科学技术来替代生态服务功能等1 .生态服务功能也可称为生态系统服务 (ecosystem service，其中 Daily

9、 禾口 Costanza等的 定义比较有代表性.Daily2的定义是“生态系统 服务是指通过自然生态系统和其中的物种为维 持人类生活而提供的一系列的条件和过程."Costanza等3 的定义为“生态系统服务是人类直 接或间接地从生态系统功能得到的效益." Norberg按照生态学标准把生态系统服务分为 三大类：种群维持功能、对外来物质过滤的生态 系统功能、以及生物单元通过选择过程创造组织 的功能.当前，生态系统服务功能内涵探讨及其 价值评估研究逐渐成为当今生态学的热点和前 沿课题.学者们从不同的角度研究了生态系统的 服务功能价值，如Costanza等3从区域尺度方面 考虑,

10、对全球尺度16个生态系统的17种生态系 统服务功能进行了价值分析；周冰冰等5对北京 市森林资源价值进行了核算；金之易6从不同生 态系统类型方面考虑，对草场资源的生态、经济、 社会效益之间关系进行了定量研究.杭州西湖位于浙江省省会杭州城西，是中国著名的湖泊和风景名胜区.杭之有西湖，如人之 有眉目”杭州自古就因秀丽的西湖而名闻天下,西湖风景名胜区对杭州市的旅游业、服务业和经济发展起着举足轻重的作用，这是有目共睹的.同时，西湖风景区内的绿地还具有巨大的生态服 务功能，如维持碳氧平衡、吸收有毒气体、净化空 气、降低噪音、滞尘降尘、杀除病菌、涵养水源、固 土保土、调节气候和防灾减灾等.绿地每时每刻 都在

11、发挥着生态服务功能，而人们也无时不在享 受或消费着绿地所提供的服务7.然而，绿地这些生态服务功能的发挥，不像其他物品的直接使 用那样可被视觉感知和直接消费，它没有一定的 形态，只存在于生态系统有机体的能量流动和物 质循环之中，其效益通过其他环境因子或生态系 统的变化反映出来，因此,绿地的这些生态服务 功能往往容易被人们所忽视.为此，本文运用生 态经济学方法，科学、定量地评价西湖风景区绿 地系统的生态服务功能价值.本研究总结的方法体系可为杭州市建立地 区绿色经济账户和绿色GDP打下基础，政府部门可以用经济杠杆管理生态环境，以促进社会经济和生态环境协调持续发展；同时，对西湖风 景名胜区生态服务功能

12、物质量和价值量进行测 定和评估，可以准确认识西湖风景区绿地巨大 而多方面的生态调节作用和环境保护功能，促使人们更清楚地认识开展西湖风景区绿地研究 的重要性和必要性，并积极投身于保护和建设 西湖风景区的行动中，这对杭州城市园林绿化 与城市生物多样性保护具有重大的现实意义.2维持碳氧平衡价值评估大气中的二氧化碳浓度平均为01 035 % ,而城市上空则达到了01 05%01 07%.当CO2体积分数含量超过 01 05 %时,人的呼吸有不舒 适感；当体积分数达到012%01 6 %时，则对人体有害.另外,CO2的增加将会引起城市局 部地区升温，产生“温室效应”、热岛效应”，并 形成城市上空逆温层，

13、加剧城市污染.因此，绿 地吸收CO2，放出02，净化空气的功能日益受 到人们的重视.21 1固定二氧化碳价值2.1.1估算方法本研究采用碳税法和造林成本法评估西湖风景区绿地吸收二氧化碳价值.首先确定绿地释放氧气量，这里采用粗略 估算法.根据日本林业厅科学计算5，每公顷树 林通过光合作用，每年吸收二氧化碳48 t ,放出 氧气36 t ；经过呼吸作用放出二氧化碳32 t ,吸收氧气24 t，两相加减，即每公顷树木每年能吸 收二氧化碳16 t ,放出氧气12 t.根据绿色植被的生产力得到绿地每年固定 的CO2总量后，再与碳税率或造林成本的替代 标准相乘，即可以得出固定CO2的总经济价值.碳税法，是

14、一种由多个国家制定的旨在削 减温室气体排放的税收制度，就是对二氧化碳 的排放进行收费来确定二氧化碳排放损失价值994-20' 10 China 岛cademic Jounxal Elcctrcmic Pub第6期陈波，卢山杭州西湖风景区绿地生态服务功能价值评估#994-20' 10 China 岛cademic Jounxal Elcctrcmic Pub第6期陈波，卢山杭州西湖风景区绿地生态服务功能价值评估#994-20' 10 China 岛cademic Jounxal Elcctrcmic Pub688浙江大学学报(农业与生命科学版)© 1994-20

15、10 China Academic Jounyal ElecLronic Publishing House. All rights reserved. hllp:7.'© 1994-2010 China Academic Jounyal ElecLronic Publishing House. All rights reserved. hllp:7.'的方法.目前国际上有多种不同的碳税率 ，如欧 洲一些国家已经实行的碳税率达170 $!t-1(C),国际上通常采用瑞典碳税率为 150 $!t-1 (C)折合为人民币1 291元! t-1 8.造林成本法是指利用营造可以

16、吸收同等数 量二氧化碳的林地成本来代替其他途径吸收二 氧化碳的功能价值,我国造林成本为250元！t-1 (C).2.1.2估算过程根据西湖风景名胜区总体规划(2002 2020)的统计，西湖风景名胜 区总面积为5904 hm2 ,除去游览设施用地、居民社会用地、交通与工程用地、水塘、水域等非 绿化用地外，西湖风景区的绿地面积为4 421hm2，由此可计算出西湖风景区绿地年固定二 氧化碳的量：绿地二氧化碳固定量 =4421 hm2 X16 t! hm ! a = 70736 t!a .根据碳税法计算出绿地固碳价值=1 291元! t- 1 X70 736 t! a- 1 =913210 万元!a

17、-1 .根据造林成本法计算出固碳价值=250元! t- 1 X70 736 t! a- 1 = 1 76814 万元!a-1 .2种方法所求算出的西湖风景区绿地每年 固碳价值的平均值为 5 45012万元.21 2释放氧气价值本研究采用工业制氧法和造林成本法评估 西湖风景区绿地释放氧气的价值.工业制氧法的 基本原理是假设绿地所释放的氧气是由一个制 氧厂生产出来的，我国工业制氧平均成本为400元！ t-1 .造林成本法是指利用营造可以释放同等 数量氧气的林地成本来代替其他途径释放氧气 的功能价值，我国造林成本为3251 93元!t-1(O).已知西湖风景区绿地面积为4421 hm2 ,由此可计算

18、出西湖风景区绿地年释放氧气的量：绿地释放氧气量 =4421 hm2 X12 t! hm-, a = 53052 t! a .根据工业制氧法计算出绿地释放氧气价值= 400元!t- 1 X53052 t!a-1 =212211 万元!a-1 .根据造林成本法计算出绿地释放氧气价值= 3251 93 元！ t- 1 X53052t!a-1 =172911万元! a-1.杭州西湖风景名胜区管委会，杭州市园林文物局，杭州 园林设计院编制.2002年.2种方法所求算出的西湖风景区绿地每年 释放氧气价值的平均值为 19251 6万元.3净化空气价值评估绿地净化空气的功能主要体现在吸收有毒 气体和滞尘降尘

19、2个方面.大气中有很多有害 气体，如二氧化硫、氟化氢、氯气、氯化氢、二氧 化氮、一氧化碳、臭氧等，其中二氧化硫(SO2) 在有害气体中数量最多，分布最广，危害最大,被称为大气污染的“元凶".许多树木对有毒气 体都具有一定程度的抵抗能力，这是通过2种途径实现的.一方面树木通过叶片吸收大气中 的有毒物质，降低大气中毒物的浓度；另一方面 树木能使某些毒物在体内分解，转化为无毒物质后代谢利用.许多工业城市每年每平方公里降尘量为 500余t，个别甚至高达 1 000 t以上.绿地能降 低大气中的粉尘量，一方面由于绿地能降低风 速，在林缘处随着风速的降低，空气中携带的大粒粉尘降落；另一方面由于林

20、冠的作用，能从上 方吸附飘尘.树体蒙尘后，经雨淋洗滴落林地,又恢复滞尘的能力.311吸收二氧化硫价值本研究采用恢复费用法评估西湖风景区绿 地吸收二氧化硫的价值.恢复费用法也可以称 为治理费用法，它是估算环境被破坏后将其恢 复原状所要支出的费用.用恢复费用法可评估 城市绿地吸收有毒气体或滞尘降尘的价值，首先要确定研究区绿地年吸收有毒气体或滞尘降 尘的量；其次需要确定在评估期治理单位重量 的有毒气体或灰尘的费用(成本);最后将以上 2项相乘就得到了治理由绿地吸收的有毒气体 或灰尘的总费用，此总费用即等于研究区绿地 吸收有毒气体或滞尘降尘的价值.根据中国生物多样性国情研究报告9，阔 叶林对二氧化硫的

21、吸收能力值为881 65 kg!hm-2 !a-1，针叶林平均吸收能力值为 215160 kg! hm - 2! a-1 ,松杉类平均吸收能力值为 11716 kg! hm - 2! a-1，三者平均值为 1401 62 kg! hm- 2! a-1 . 已知西湖风景区绿地面积为 4 421 hm2，由此可 计算出西湖风景区绿地年吸收二氧化硫的量 ：© 1994-2010 China Academic Jounyal ElecLronic Publishing House. All rights reserved. hllp:7.'第6期陈波，卢山杭州西湖风景区绿地生态服务功

22、能价值评估691绿地吸收二氧化硫量=（1401 62 kg! hm- 2!12ia X4421 hm ） /1 000 = 6211 7 t! a .已知我国消减二氧化硫的平均治理费用 为：投资额500元!t-1 ,运行费100元!t-1 ,合 计600元!t-1 .因此，可以计算出西湖风景区绿 地净化二氧化硫的价值=6211 7 t! a-1 X600元! t- 1 =3713 万元！a-1.31 2滞尘降尘价值绿地滞尘降尘价值同样可以采用恢复费用法加以评估.综合大量资料研究结果表明，每公顷城市绿地每年的滞尘量平均为1019 t8,西湖风景区绿地面积为 4 421 hm2，由此计算出西 湖风

23、景区绿地年滞尘总量为:4 421 hm2 X10192 1 1t! hm- !a- =4818819 t!a-.据杭州市环保局提供的资料，消减尘土的平均单位治理成本为 170元!t-1 （包括运输、设 备大修、折旧等费用）.由此即可求出西湖风景 区绿地滞尘价值 =481881 9 t! a- 1 X170元!t-1 =8191 2 万元！ a-1 .祚思八 4蓄水保土价值评估绿地在城市水文过程中发挥重要作用.据测定10，雨水降落到树林中，形成第一次水量的平 衡和分配,20%以上被林冠截留，约有80 %通过 林冠落到地面，形成第二次水量的平衡和分配，枯枝败叶和杂草层能截留水量5 %10 % ,其

24、余部分通过地表渗入地下或形成径流.1 hm2森林至少比1 hm2裸地多蓄水3000 m3.本研究应用替代工程法评估城市绿地涵养 水源价值.替代工程法也叫影子工程法，假设存 在一个蓄水功能与绿地涵养水源物质量相同的 工程,而且该工程是可以计算的，那么该工程的价值就可替代这个绿地的涵养水源价值绿地涵养水源价值的计算公式为：QQVgQg式中V为绿地涵养水源的价值 ;Q为绿地涵养水源的总物质量；Qg为某种替代工程的水容 量;Vg为替代水利工程的价值;L是发展阶段系数，代表经济发展水平（就我国现阶段的发展 水平而言 丄-01 15）11.根据我国每建设1m3库容的水库工程成本花费为01 67元，在不考虑

25、支付意愿的情况下，上式可简化为12:V = 01 67 Q.绿地涵养水源的物质量采用水平衡法测算 出.绿地降水量等于涵养水源总量和绿地蒸散 量之和.根据我国对森林蒸散量的研究，我国森林年蒸散量约占全年总降水量的30 %80% ,全国平均蒸散量为56 %13.假设西湖风景区绿 地降水的65 %通过蒸散消耗掉，根据气象部门 的统计资料，杭州市年平均降水量 1 3781 5 mm ,则一年中绿地截留的水量为:231 3781 5 mm X35 % X4 421 hm =2133022 m .以同样具有蓄水功能的水库作为替代工程,可计算出每年西湖风景区绿地的涵养水源价值 为:V = 01 67Q =

26、01 67 X2133 022 = 14291 1 万元.枝叶茂密的绿地还对土壤形成保护屏障，减 轻雨水对土壤的冲刷，密集的根系又可以固结土 壤，极大地减小了土壤侵蚀模数，有效地维持了 土壤肥力和土壤结构.研究显示14 :土壤森林覆 盖率增加10 %，土壤侵蚀模数减小20 %.根据肖 寒等15的研究,1 hm2森林保持土壤价值约为 5214元，因而风景区绿地保土价值为5214元!-2 2hmX4421 hm =2312 万元.5降低气温价值评估城市绿地调节气候的功能主要表现为能够 明显改善城市热岛效应，起到降温增湿的作用. 分析城市绿地降温价值的特点，可知其价值同样可以采取影子工程法加以评估.

27、评估的关键： 一是正确确定绿地降温的效果，对此国内外学者已对不同类型的绿地降温效果进行了广泛的 研究，并得出了一些可供参考的结论；二是选择合适的替代工程，本研究选用了与绿地具有同 样降温作用的空调器作为替代工程.根据国内外研究测定8 ,1 hm2绿地平均 每天在夏季可以从环境中吸收811 8 MJ的热量，相当于189台空调器全天工作的制冷效果.这里我们利用空调器作为城市绿地调节温度功 能的替代物，以空调器降低同样温度的耗电费 用作为绿地调节温度的价值.已知室内空调器耗电01 86 kWh !台-1 ! h-1 8，以杭州目前电费标准每千瓦时 0153元 计算，可以算出189台空调器运行24 h

28、的耗电 费用,即1 hm2绿地每天调节温度的价值 ：01 86 kWh!台-1!h-1 X0153 元！ kWh -1 X189 台 X 24 h = 2 0671 5 元.假设绿地发生调温效果每年按 60 d计算， 则杭州西湖风景区绿地调节温度总价值= 4421 hm2 X20671 5 元!hm-2!d-1 X60 d! a-1 = 5484215 万元!a-1 .6西湖风景区绿地生态服务功能 总价值根据以上计算，杭州西湖风景区绿地生态服 务功能总价值为上述各项生态功能价值之和，即 总价值约为6145亿元！a-1 （表1）.当然，这只是 对西湖风景区绿地主要生态服务功能的估测，由 于生态服

29、务功能价值是无形的价值，大多要借助 于其他有形价值来加以体现，故计算结果可能偏 低;同时,绿地的生态服务功能价值不止以上7个方面，还有诸如杀菌、降低噪音、消减风速、防 止火灾等多项未予计算此外，西湖风景区绿地 还具有非常巨大的旅游价值、美学价值等社会效 益价值以及存在价值、选择价值等.这些价值不 属于本文讨论的范畴，故未予计算.表1西湖风景区绿地生态服务功能价值评估结果Table 1 Result of ecological services valuation of green spacein t he West Lake scenic area生态服务功能价值评估方法评估结果/ （万元!

30、a- 1）固定CO2维持碳氧平衡工业制氧法（影子价格法） 造林成本法（影子工程法）5 4501 2释放O2碳税法（影子价格法） 造林成本法（影子工程法）1 9251 6净化空气吸收SO2恢复费用法371 3滞尘降尘恢复费用法81912蓄水保土影子工程法1 4521 3调节气候（降温）影子工程法54 84215总价值64 5271 1还需说明的是，因绿地具体的类型不同（如 林地、园地、茶地等），绿地所发挥的各种功能作 用不同，其生态价值存在一定差异；同时，因某类资源的稀缺程度不同，绿地生态系统维护该资源方面的功能价值也不同.绿地生态系统生 态服务功能价值的计算，在全世界仍处于探索 阶段，还没有完

31、整定型的计算方法与公式，因此各种计算方法难免存在一定的误差或不合理之 处,还需要进一步探索与完善.References:1 蔡晓明.生态系统生态学M.北京：科学技术出版 社,2000.2 Daily GC. Nature' Services: Social Dependenceon Natural Ecosystem M. Washington , DC: Island Press, 1997 : 1210.3 Costanza R , dArge R , de Groot R, et al . The value of the world ' s ecosystem serv

32、ices and natural capital J . Nature , 1997 , 387（15） : 2532260.4 Norberg J. Linking nature' services to ecosystems: some general ecological concepts J . Ecological Economics, 1999（9）: 1832202.5 周冰冰,李忠魁.北京市森林资源价值M.北京：中国林 业出版社,2000.6 J IN Zh2yi （金之易）. An exploration on ec&economic development ways of grassland in northern Shanxi J .Resources Science （资源科学），1999 , 21 （3） : 43. （in Chines®7 LI Feng , WAN G Ru2so