城市湿地资源评价和生态系统服务价值研究
【摘要】：湿地被誉为“地球之肾”、“天然物种库”、“生命摇篮”、“文明发源地”和“水禽乐园”,和海洋、森林一起并称为地球上三大重要生态系统。湿地是功能独一无二而不可替代的自然综合体,是保障国家和全球的生态环境安全和社会可持续发展的重要战略资源,能够为人类社会提供多种关乎其生存和发展的产品和服务。湿地的资源评价已经由过去仅局限于湿地特征描述的定性评价,发展到采用数学模型的定量评价,其中就包括生态系统服务价值研究。许多关于湿地生态系统资源评价和服务价值定量评估的研究陆续展开,但是现阶段,湿地生态系统资源评价和服务价值定量评估方兴未艾,评价方法和评价体系还有待于进一步完善；研究对象也主要是非城市自然湿地,其研究对象范围还需要进一步扩展。
城市作为一个以人类行为为主导、自然生态系统为依托、生态过程复杂的动态的社会-经济-自然复合生态系统,城市湿地作为历史最重要的载体,是城市起源的核心,是现代化城市的中心,是城市中的稀缺资源、生命之源和活力之源。城市湿地作为位于城市中的一个特殊的生态系统,一个独特的自然地理要素,是不可替代的重要资源,也具有独一无二的生态系统服务功能。城市湿地为公众的生产和生活提供物质生产、涵养水源、水质净化、休闲旅游、文化科研教育、固碳释氧、蒸腾吸热、栖息地等多项重要的生态系统服务功能,还包括存在价值、选择价值和遗产价值等非使用价值。这些功能和价值为公众享用,但是因为不用支付而长期得不到重视。针对城市湿地资源评价和生态系统服务价值研究开展得较少,关于城市湿地蒸腾吸热价值和非使用价值的研究鲜有报道。
本研究综合应用城市生态学、环境生态学、资源与环境经济学、生态经济学和系统工程学等理论和方法,在全国范围内选取了具有代表性的北京奥林匹克森林公园人工湿地、杭州西湖和武汉月湖3个典型城市湿地作为研究对象,系统进行了城市湿地资源评价和生态系统服务价值研究,为后续城市湿地生态系统研究提供了参考依据,为城市湿地可持续发展提供了理论依据。本研究取得了如下进展：
(1)采用压力-状态-响应模型,结合德尔菲法和层次分析法,构建了城市湿地资源评价系统,定量化北京奥林匹克森林公园人工湿地、杭州西湖和武汉月湖3个典型城市湿地资源评价结果,为城市湿地的资源评价研究和可持续保护提供参考依据。
(2)3个城市湿地资源综合评价结果排序为：杭州西湖北京奥林匹克森林公园人工湿地武汉月湖。西湖历史悠久,人文底蕴丰厚,历代杭州人对其保护有加,生态系统多样性丰富,植物和动物生物多样性丰富,相比于人工湿地和月湖而言资源丰富。北京市、杭州市和武汉市将人工湿地、西湖和月湖纳入了城市总体规划,进行了专门的规划和建设,湿地恢复工程实施度指标得分较高,湿地退化面积比率相对较小,提高了生物群落结构复杂程度和生态系统多样性。
(3)城市湿地生态系统服务价值包括5项直接使用价值：物质生产价值、涵养水源价值、水质净化价值、休闲旅游价值和文化科研教育价值等,3项间接使用价值：固碳释氧价值、蒸腾吸热价值和栖息地价值等,3项非使用价值：存在价值、选择价值和遗产价值等。采用市场价格法、影子工程法、污染防治成本法、旅行费用法、成果参照法、等效益替代法和条件价值法构建了城市湿地生态系统服务价值评估体系。
(4)计算得到北京奥林匹克森林公园人工湿地的直接使用价值为37789.4×104yuan/a,其中最高的是休闲旅游价值,为37774×104yuan/a,占直接使用价值的99.959%；其间接使用价值为94.2×104yuan/a,其中最高的是蒸腾吸热价值,为82.2×104yuan/a,占间接使用价值的87.261%；其非使用价值为56855.3×104yuan/a,占总价值的60.013%。
(5)计算得到杭州西湖的直接使用价值为7325272.2×104yuan/a,其中最高的是休闲旅游价值,为7315993.1×104yuan/a,占直接使用价值的99.873%；其间接使用价值为13996×104yuan/a,其中最高的是蒸腾吸热价值,为13864.2×104yuan/a,占间接使用价值的99.058%；其非使用价值为18587.9×104yuan/a,占总价值的0.253%。
(6)计算得到武汉月湖的直接使用价值为8192.4×104yuan/a,其中最高的是休闲旅游价值,为7339.5×104yuan/a,占直接使用价值的89.589%;其间接使用价值为3132.3×104yuan/a,其中最高的是蒸腾吸热价值,为3093.7×104yuan/a,占间接使用价值的98.768%；其非使用价值为16011.5×104yuan/a,占总价值的58.523%。
(7)北京奥林匹克森林公园人工湿地、杭州西湖和武汉月湖的生态系统服务价值分别为94738.9×104yuan/a、7357856.1×104yuan/a和27358.3×104yuan/a,其大小关系排序为杭州西湖北京奥林匹克森林公园人工湿地武汉月湖,与城市湿地资源评价结果一致。
(8)北京奥林匹克森林公园人工湿地、杭州西湖和武汉月湖各单项使用价值中,均是休闲旅游价值最高,对应的占各城市湿地生态系统服务总价值的39.872%、99.431%和26.827%。蒸腾吸热价值次之,对应的占各城市湿地生态系统服务总价值的0.087%、0.188%和11.308%。北京奥林匹克森林公园人工湿地、杭州西湖和武汉月湖的单位面积间接使用价值差别不大,均在21.9-22.7×104yuan/hm2·a之间。
(9)北京奥林匹克森林公园人工湿地、杭州西湖和武汉月湖生态系统服务价值的最主要影响因素是湿地的存在、湿地面积和游客数。
(10)城市湿地的保护亟待建立持续的城市湿地监测、评价与管理机制,进一步构建城市湿地信息系统,防控湿地污染和退化；还需将行政管理、法制制约和市场激励相结合,同时提高公众意识、加强公众参与和鼓励舆论监督。
针对城市湿地资源评价和生态系统服务价值研究,本文提出如下展望：
(1)在收集大量数据的基础上,综合比较采用不同评价方法的差异,得到更准确更科学的评价结果。
(2)我国处于高速城市化的进程中,不同地区不同类型城市湿地的生态系统研究亟待更多的关注,以提升我国城市湿地的科学管理水平和合理利用能力。
(3)进一步研究和完善生态系统服务价值评价理论、评价指标体系和评价方法。
(4)进一步研究城市湿地不同生态系统服务功能价值之间的相互影响,以便于更精确的评估生态系统服务价值。
【关键词】：城市湿地 资源评价 生态系统服务 价值评估 【学位授予单位】：中国地质大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X826;F301.2
【目录】：
- 作者简介6-7
- 摘要7-9
- ABSTRACT9-15
- 第一章 绪论15-35
- §1.1 城市湿地生态系统15-17
- 1.1.1 城市湿地生态系统及其特点15-16
- 1.1.2 人类对城市湿地生态系统的影响16-17
- §1.2 国内外湿地资源研究17-20
- 1.2.1 湿地研究进展17-18
- 1.2.2 湿地资源评价研究18-20
- §1.3 生态系统服务及其价值研究20-30
- 1.3.1 生态系统服务研究20-26
- 1.3.2 生态系统服务价值研究26-28
- 1.3.3 城市湿地生态系统服务价值研究28-30
- §1.4 研究背景和意义30-31
- 1.4.1 研究背景30-31
- 1.4.2 研究意义31
- §1.5 研究内容、技术路线和数据收集31-35
- 1.5.1 研究内容31-32
- 1.5.2 研究技术路线32-34
- 1.5.3 研究数据采集34-35
- 第二章 研究区域概况35-50
- §2.1 北京奥林匹克森林公园人工湿地35-41
- 2.1.1 北京市自然条件和社会经济状况35-36
- 2.1.2 北京奥林匹克森林公园人工湿地概况36-41
- §2.2 杭州西湖41-46
- 2.2.1 杭州市自然条件和社会经济状况41-42
- 2.2.2 杭州西湖概况42-46
- §2.3 武汉月湖46-50
- 2.3.1 武汉市自然条件和社会经济状况46-47
- 2.3.2 武汉月湖概况47-50
- 第三章 城市湿地资源评价研究50-69
- §3.1 研究方法50-55
- 3.1.1 综合评价思路50-51
- 3.1.2 德尔菲法51
- 3.1.3 层次分析法51-54
- 3.1.4 压力—状态—响应模型法54-55
- §3.2 城市湿地资源评价模型的构建55-59
- 3.2.1 城市湿地资源评价指标选取的原则55-56
- 3.2.2 城市湿地资源评价指标体系56-58
- 3.2.3 城市湿地资源评价模型58-59
- §3.3 结果与分析59-68
- 3.3.1 确定指标权重59-65
- 3.3.2 数据的标准化处理和评价结果65-68
- §3.4 小结68-69
- 第四章 城市湿地生态系统服务价值评估方法69-75
- §4.1 城市湿地生态系统服务价值的评估体系及货币化方法69-71
- 4.1.1 城市湿地生态系统服务价值的评估体系69-70
- 4.1.2 城市湿地生态系统服务价值的货币化方法70-71
- §4.2 城市湿地生态系统服务的调查测定及价值换算方法71-75
- 4.2.1 使用价值的调查测定及价值换算方法71-73
- 4.2.2 非使用价值的调查测定及价值换算方法73-75
- 第五章 城市人工湿地生态系统服务价值研究——以北京奥林匹克森林公园人工湿地为例75-79
- §5.1 北京奥林匹克森林公园人工湿地使用价值及其分析75-76
- 5.1.1 人工湿地直接使用价值及其分析75
- 5.1.2 人工湿地间接使用价值及其分析75-76
- §5.2 北京奥林匹克森林公园人工湿地非使用价值及其分析76-77
- 5.2.1 受访者环境意识分析76
- 5.2.2 受访者对人工湿地非使用价值支付意愿分析76-77
- 5.2.3 受访者社会特征与支付意愿相关性分析77
- §5.3 北京奥林匹克森林公园人工湿地生态系统服务价值构成分析77-79
- 第六章 城市著名景观湖泊生态系统服务价值研究——以杭州西湖为例79-84
- §6.1 杭州西湖使用价值及其分析79-80
- 6.1.1 西湖直接使用价值及其分析79
- 6.1.2 西湖间接使用价值及其分析79-80
- §6.2 杭州西湖非使用价值及其分析80-82
- 6.2.1 受访者环境意识分析80
- 6.2.2 受访者对杭州西湖非使用价值支付意愿分析80-82
- 6.2.3 受访者社会特征与支付意愿相关性分析82
- §6.3 杭州西湖生态系统服务价值构成分析82-84
- 第七章 城市典型湖泊生态系统服务价值研究——以武汉月湖为例84-89
- §7.1 武汉月湖使用价值及其分析84-85
- 7.1.1 月湖直接使用价值及其分析84
- 7.1.2 月湖间接使用价值及其分析84-85
- §7.2 武汉月湖非使用价值及其分析85-87
- 7.2.1 受访者环境意识分析85-86
- 7.2.2 受访者对武汉月湖非使用价值支付意愿分析86-87
- 7.2.3 受访者社会特征与支付意愿相关性分析87
- §7.3 武汉月湖生态系统服务价值构成分析87-89
- 第八章 不同城市湿地生态系统服务价值比较及影响因素研究89-93
- §8.1 不同城市湿地生态系统服务价值比较89-90
- 8.1.1 不同城市湿地使用价值比较89-90
- 8.1.2 不同城市湿地非使用价值比较90
- §8.2 城市湿地生态系统服务价值的影响因素90-92
- 8.2.1 城市湿地使用价值的影响因素90-91
- 8.2.2 城市湿地非使用价值的影响因素91-92
- §8.3 小结92-93
- 第九章 结论与展望93-95
- §9.1 结论93-94
- §9.2 展望94-95
- 附录95-105
- 附录A：城市湿地资源评价专家咨询表95-96
- 附录B：城市湿地非使用价值支付意愿调查问卷96-100
- 北京奥林匹克森林公园人工湿地非使用价值支付意愿调查问卷96-97
- 杭州西湖非使用价值支付意愿调查问卷97-98
- 武汉月湖非使用价值支付意愿调查问卷98-100
- 附录C：相关图片100-105
- 致谢105-106
- 参考文献106-114
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