2.3 流域生态系统的价值评估方法

2.3.1 理论分析

流域通常是生命之源、生产之要、生态之基，也是人类精神之托、灵感之源和人类社会产生之地。流域生态系统是指水生物群落与其所在环境相互作用的自然系统，一般由无机环境、生物的生产者、消费者以及分解者四部分组成。良好的流域生态系统具有如下特征：一是具有生物多样性，包括生物基因的多样性、生物栖息地的多样性和生物物种的多样性三方面；二是流域生态系统的结构与过程完整；三是外来物种少；特有和珍稀物种生存状况良好；四是水质良好；五是景观及环境优美，使人感到宁静、陶醉、舒心，有利于产生灵感和创作激情。其中，结构与过程是流域生态系统研究的核心（见图2-3）。营养状况和食物网结构反映了物质在生态系统中的循环过程；而生态过程（如初级生产、生源要素的生物地球化学循环等）会对流域生态系统的组成和演替产生影响。

流域生态系统不仅为社会经济发展提供了基础资源——水，而且还维持着人类赖以生存与发展的生态环境条件。根据流域生态系统所提供的功能或服务的消费与市场化特点，可以将其价值划分为使用价值和非使用价值两大类。其中，使用价值又可进一步分为具有直接使用价值的产品生产或消费功能，以及具有间接使用价值的生命支持系统功能两小类。产品生产或消费功能是指水生态系统提供直接产品或服务从而维持人类生产消费的功能。而间接使用价值是指流域生态系统维持自然生态过程与区域生态环境条件的功能。非使用价值包括存在价值、利他价值等，相当于生态学家所认为的某种物品的内在属性，与人们是否使用它没有直接关系。

以联合国千年生态系统评估项目（Millennium Ecosystem Assessment, MA）对流域生态系统产品与服务的界定与分类为例，结合生态系统价值评估方法的特性，流域生态系统中不同产品/服务价值的评估可能适用的方法如表2-3所示。

根据表2-3可初步判断，不同评估方法在流域生态系统价值评估中的评估对象存在很大差异，由于CVM可用于评估流域生态系统的所有使用价值和非使用价值，因此，它是流域生态系统价值评估中最常用的估值工具。

2.3.2 实际应用

同一流域生态服务、产品可用不同的估值方法进行评估，而同一估值方法又可以评估不同的流域生态服务、产品，那么，在流域生态系统价值评估的实践中，评估同一流域生态服务、产品最常用的是哪种评估工具？在不同时期或市场化程度不同的地区是否存在差别？同一评估工具，通常用于评估何种流域生态服务、产品？其在不同时期或市场化程度不同的地区是否也存在差异？对此，本部分将利用Science direct数据库进行文献查询与分析，进而给予解答。

2.3.2.1 评估方法的文献分布特征

截至2015年9月16日，Science direct数据库显示，不同评估方法在流域生态系统价值评估中应用情况的特征如表2-4所示。CVM可用于评估流域生态系统的所有价值，虽然根据出版物的分布可知，其更多地被用于间接使用价值和非使用价值的评估，但并不妨碍其成为流域生态系统价值评估的首选工具。PF也被广泛应用于流域生态系统价值评估，与此相反，AB是使用最少的方法，其所有文献不足10篇。

RCS价值评估文献涉及的领域很广且论文的集中度很低，估计其所评估的对象（产品）更为多样，MT和PF文献也有此类特征。相反的是，CVM、HP和TCM价值评估文献涉及的领域较为集中，估计这些工具的评估对象也较一致。相比其他方法，MT用于流域生态系统价值评估有更悠久的时间，其在1991年及之前的文献就有42篇，这是由于市场条件下直接使用价值的评估比非市场条件下间接使用价值和非使用价值的评估更成熟。从主题词看，RCS可能更多地应用于美国的研究，而PF则更多地应用于中国的研究。

2.3.2.2 主要方法的评估对象

1．CVM的主要评估对象

流域生态系统CVM评估最主要的对象是水质治理和水质改善的价值，调查问卷中具体设计的产品形式极为丰富，如流域水质改善（可游泳水平）（Gramlich,1977；蔡志坚等，2007）、饮用水水质改善（Schultz, 1990）、农用浇灌水的价值（Stanley,2003）、饮用水水源（包括水井、泉水、溪流和河水）的水量和水质恢复（Nancy,2004；彭晓春等，2010）等。游憩也是CVM评估的常见对象，其产品形式如通过水质改善提高Monongahela流域景观质量（William,1987；张翼飞等，2007）、流域景观价值（Michael,2013）等。此外，单一或综合性的生物多样性及栖息地保护价值、单一或综合性的流域价值（包括文化价值等）也是CVM评估主要对象，前者如对美国Connecticut河三文鱼保护的价值评估（Thomas,1991）、对英格兰Tay流域生物多样性保护（包括物种保护和栖息地保护）的价值评估（Clive,2009）、对中国洪泽湖生物多样性的价值评估（段百灵等，2010），后者则如对菲律宾Iloilo地区Maasin流域保护的价值评估（Alli,2002）、对墨西哥Yaqui流域水流恢复（包括流域河岸的植物、湿地生态系统、河口生态系统、鱼类和野生动物及栖息地，非使用价值和景观价值）的价值评估（Monica,2007）、对中国黑河流域的综合价值（包括水资源供应土壤侵蚀控制、抑制沙尘暴、野生动物栖息地提供、水源净化和土壤盐碱化抵制）评估（张志强，2002）等。

2．RCS的主要评估对象

正如Science Direct数据库所显示的，许多RCS流域生态系统价值评估文献与“能源”（水力发电）有关，如以对“水量调节”保持河岸生态系统健康的绩效的评估作为选择“动态水量再分配”法或“最低水量要求”法发电的依据（Lorenzo,2013）。通过对流域总生态价值的评估分析水力发电对流域生态系统的影响，并据此作为制定生态补偿标准的依据（B Fu,2014），也是目前研究的热点。同样是对流域总生态价值进行评估，赖敏等（2013）同时利用替代成本法、机会成本法和影子工程法等方法，对中国三江源地区生态系统提供的间接使用价值（包括水量平衡、调节区域水分循环和改善水文状况等）进行了评估。淡水的生产与供给也是RCS的常见评估对象，如Kenneth通过估算垂钓者的福利损失评估了流域内水厂过度取水造成的生态系统破坏的价值（Kenneth,1998），Nir用“在地中海沿岸建海水淡化工厂”方案替代“Galilee海引水工程”对增加约旦河流域淡水供给的成本有效性进行了分析（Nir,2012）。流域文化功能所衍生的文化或遗产价值，也往往成为RCS的评估对象，如对澳大利亚York半岛和Murray-Darling流域本土文化遗产价值的评估结果表明，基于数量约束条件下的评估法比价格导向评估法更能反映“存在权不应该被亵渎”的需求（Tyron,2007）。

3．TCM的主要评估对象

TCM主要用于流域的游憩价值评估，评估对象或是流域总体游憩价值，或是具体的旅游产品。前者如对美国Apalachicola河公共区域自然休闲价值的评估（Ram,2007），对Trinity River流域游憩价值的评估（Aaron,1998），后者如对东华盛顿Snake River流域风景区非垂钓游憩需求的调查（John,2012），或从休闲垂钓视角评估St. Marys流域八目鳗鱼控制的价值（Frank,2003）等。漂流也是流域游憩服务的重要产品，如美国Chattooga河急流漂流的游憩价值（Donald,1996）、爱尔兰河流开展激流皮划艇运动的价值（Anna, 2007）等都是研究的对象。其他的流域游憩产品还包括冰川攀登（D. Mark,2010）等。

4．HP的主要评估对象

流域的水质保持价值、游憩价值、水量调节价值、生物多样性价值等是HP研究的重点，其评估对象很集中，根据评估对象内涵和外延的差异，文献研究主要包括以下三类：一是估算流域（附近）房屋价值（及其变化）并据此测度流域环境修复价值或水量调节服务价值，如John就分别估算了威斯康星和华盛顿地区Sheboyagan流域半径5英里范围内的房屋价值的变化，并以此作为计算流域整治价值的依据（John,2008），而Harrison则以St. Louis County为例测算了Meramec River流域居民的财产价值，以此反映流域水量调节的价值（Harrison,2015）。二是估算流域居民财产价值（及其变化）并据此测算流域的游憩价值、生物多样性价值和水质保持价值等，如Sorada就利用流域附近居民的财产价值的变化测度了流域的游憩总价值和边际价值（Sorada,2012），Congwen分析了入侵物种对流域附近财产价值变化的影响，以此评估流域生物多样性价值和游憩价值的受损度（Congwen,2010），而P. Joan则测算得出本地流域因非点源水质污染导致的财产价值边际损失为1086美元/毫克固体悬浮物·立方米水和17642美元/毫克非溶解无机氮·立方米水，此价值亦为流域的水质保持价值（P. Joan,2007）。三是通过估算居民的经济损失推算流域生态系统的环境价值，如Seong-Hoon Cho研究发现Pigeon River流域的房价因制浆造纸厂排污致水质受损而下跌，居民为此承担了经济损失，他以此作为衡量流域水质保持价值的依据。（Seong-Hoon Cho, 2011）。

5．PF的主要评估对象

PF最主要的评估对象是流域的淡水生产量或淡水供水价值，如Gumindoga为了估算流域上游每年的径流量和溪流流量，利用聚水区的地形学、土地植被覆盖及植被类型等变量专门构建了径流量和溪流流量的生产函数（W. Gumindoga,2014），而王珍则运用陕西省供水C-D生产函数计算了2005—2010年陕西省GDP单位供水价值，进而估算了渭河陕西段河道的供水价值（王珍，2014）。流域的生物多样性价值也是PF的主要评估对象，不同文献只是研究视角存在差异而已，如Yan Q．直接估算了黄河流域在干旱、水量充裕及水灾三种情景下在生物多样性、植物生物量产出、气候调节等方面的价值（Yan Q., 2014），Congwen则通过构建入侵物种的生产函数间接测算了本地生物多样性损失的价值量（Congwen, 2012）。流域的水土流失量及污染排入量估算也是本方法的研究对象，如Oliver利用地形学、土地利用及土壤参数构建了水土侵蚀函数以测算流域每年输出的沉淀物量（即水土流失量）（Oliver,2012），而Dominique则通过构建河流负荷导向的PF模型测定了排入河流的磷总量，并以此检验所实施的旨在减少排磷入河政策的有效性（Dominique,2012）。

6．MT的主要评估对象

流域生态系统直接使用价值是MT传统的评估对象，其具体评估产品包括淡水供给、渔业生产、食用性野生动植物、药用植物、纤维材料等（Schuyt,2004; Drew et al., 2005）。近年来随着生态系统非使用价值和间接使用价值服务市场的发展，MT越来越多地被用于评估流域生态系统服务，其中“流域水质净化和污染治理”服务在水排污权交易市场上衍生的具体的交易产品如“排放许可权”或“信用”是研究热点，这些产品或针对特定的污染物排放，或针对泛泛的污染物排放。前者的研究文献众多，如美国San Joaquin Basin流域和澳大利亚Hunter River流域在盐碱化控制中都首先测算流域的污染物（盐）吸收能力并将之作为污染物（盐）排放控制的依据，在兼顾成本有效性和弹性环境许可的基础上建立了流域污染物（盐）排放权制度（Nigel,2011）；中国的太湖流域的水排污权交易制度中，除针对具体污染物如COD发放排污许可外，还根据污染排放（排放者的位置及污染物的主要成分）的异质性，设定区域污染物排放限额（Yongliang,2013）；为减少氮排放，美国USDA-NRCS、EPA等机构设计了流域氮排放权交易机制：点源污染者如废水处理厂向流域上游的农业生产者（面源污染者）购买他们因采用环境友好型生产方式而减少的氮排放，从而获得氮信用（Harbans,2010）。而不针对特定污染物的水排污权交易制度，传统上是通过引进产权、交易成本、价格机制进行设计，但Matt却引进了社会信任因素对此进行完善，提高了水质净化的效果（Matt,2012）。对淡水水权、生物多样性遗传物质的价值评估仍然是MT的关注点（Vijay,2014），其中不同主体之间的淡水供给与淡水水权分配是研究的重点，如南非Olifants河流域建立了农业用水的强制性许可制度并重新配置水权以提高农业用水的效率（Djiby,2015），而西班牙的学者则关注Tagus-Segura流域间淡水调运的水价确定及水质保证，以及淡水输出流域如何解决因水量减少而可能产生的环境破坏及福利损失（Francisco,2014）。

2.3.2.3 社会经济环境与评估方法选择

流域生态系统服务价值评估的主要目的，一是利于市场交易，二是起决策支持作用。就后者而言，越来越多的生态评估结果被用做经济社会和环境发展相关政策制定的依据。与此同时，不同经济社会的发展水平不仅影响评估方法的选择与利用，而且还影响评估结果的应用。

虽然MT方法广泛用于评估流域生态系统服务价值，但在社会经济发展水平较低的地区，由于流域生态系统的直接使用价值依然是当地居民生计或收入的主要来源，因此对具有直接使用价值的产品如淡水供给、渔业生产、食用性野生动植物、药用植物、纤维材料等的评估及其在市场交易中的应用是研究的重点（Schuyt,2004; Drew et al., 2005）。而在社会经济发展水平较高的地区，MT却更频繁地用于评估流域生态系统的非使用价值和间接使用价值，以促进其所衍生的产品的交易，如就流域“水质净化和污染治理”服务设计出的污染物“排放许可权”“信用”等产品。“水权”和“水权交易市场”虽然其本质仍是淡水供给，但相比传统市场，其更有利于提高淡水的利用效率和减少水质污染（Djiby,2015; Francis co,2014）。

基于偏好陈述的CVM方法在社会经济发展水平较低的地区的估值结果通常偏低，其原因在于：通常这些地区市场化程度较低，还未建立流域生态系统间接使用价值和非使用价值服务的市场，当地居民对这些服务的“熟悉程度”低，甚至无法认同这些服务。而低收入水平常常使贫穷的受访者没有多余的预算用于支付“环境服务”支出，并可能导致用支付愿意（WTP）表达的“财富偏好”值偏低甚至为零。与此相反，富裕或相对富裕的受访者更乐于真实地表达他们的偏好，他们在“财富偏好”表达中占有更高的权数（Merrett,2005）。由于CVM评估结果通常用做政策制定的依据，具有很强的政策导向性，因此，在社会经济发展水平较低的地区，应更加关注评估结果的有效性和可靠性，研究应不止于获得一个估值结果，而应进一步评估这一估值结果是否有效、可靠与可行。

TVM主要用于流域生态系统游憩价值的评估，社会经济发展水平较高的地区旅游市场的细分程度高，因游憩价值而衍生的旅游产品更加丰富多样，各类垂钓、漂流、冲浪、冰川攀岩等都成为评估的对象。而在经济水平较低的地区，对旅游产品的市场需求较少，通常没有很细化的评估对象。HP由于是通过估算流域（附近）房屋价值（及其变化），或流域居民财产价值（及其变化），或居民的经济损失推算流域生态系统的环境价值，因此在市场发育不完善的地方，其研究结果易出现偏差。