1、学校代码:学号:学位论文基于生态服务价值的松花江流域水资源可持续利用研究指导教! 币姓名:申请学位级别:论文提交日期:授予学位单位:周宇尚杰教授硕士年月东北林业大学东北林业大学学科专业:人口、资源与环境经济学论文答辩日期:年月授予学位日期:年月答辩委员会主席:论文评阅人:未夕厶栉蒜大学:,分乞摘要一量置皇墨墨暑詈置葛盲摘要地球上的生态系统都是生命支持系统,对人类的生活和生存作出了巨大贡献,人们试图用经济价值来估算其贡献【】。一直以来,人们在对水资源的利用过程中,仅考虑了直接使用价值和市场价值,却忽略了水资源的生态价值。随着人数量的增多,社会经济的不断发展,人 类对水资源需求量的加大,破坏了水在
2、生态、环境、社会中的合理比例,打破了原来的平衡关系,水生态系统服务功能逐渐降低甚至丧失。因此,核算水 资源的生态价值对研究水生态系统服务功能有着重要的意义。水资源不但是生态系统的基本物质组成之一,也是社会经济和发展的基础和保障。我们强调可持续发展,而水资源的短缺与水污染问题都是制约这种可持续发展的因素,同时,水资源的可持 续利用与可持续发展又是统一相连的,因此,站在可持续发展的角度,我们需要研究水 资源的可持续利用。水 资源可持续利用是指以生态经济学为理论基础,探索水资 源生态系统的可持续发展。水 资源可持续利用强调的是“持续,既要满足当代人用水需要,又要为后代人乃至世代人永久用水创造条件。本
3、文以生态服务功能及其价值作为基本的理论出发点,对松花江流域水资源生态系统服务价值及流域水资源可持续利用对策进行了研究,研究内容主要包括:本文首先对生态服务功能的相关概念、内容及生态服务价值的一般构成和价值评估方法以及水资源可持续利用的概念、原则进行介绍,系统分析了支持本文的核心理论:生态经济理论、环境经济理论和可持续发展理论。其次,介绍国内外水资源可持续利用的先进经验,作 为如何促进松花江流域水资源可持续利用的参考。第三,介绍松花江流域自然社会概况和水资源及其利用现状,并进一步分析流域水资源及其利用存在的问题。第四,针对松花江流域水 资源特点,将其生 态服务功能划分为:生活、工 业及农业用水供
4、应功能:水力发电功能;内陆航运功能;生产产品功能;休闲娱乐功能:河流输沙功能;水质净化功能,并对各种功能价值进行核算。最后,依据流域水资源及其利用存在的问题以及流域水资源生态系统服务总价值分析结果,对松花江流域水资源可持续利用提出相应对策。关键词生态服务价值;松花江流域;水资源;可持续利用务东北林业大学硕士学位论文,【,嬲。啪,嬲嬲:,雒嬲,:,一,之,;,毒东北林业大学硕士学位论文摘要绪论目录研究背景研究目的和意义。研究目的研究意义国内外研究现状及评述。国外研究现状国内研究现状。平述研究的主要内容、方法及技术路线研究的主要内容研究方法及技术路线相关基础理论。生态系统服务功能生态 系统服务功能
5、概念生态 系统服务功能内容生态系统服务价值生态 系统服务一般价值构成生态 系统服务价值评估方法水资源可持续利用。水资 源可持续利用概念。水资 源可持续利用原则。基础理论。生态经济 理论环境 经济理论可持续发展理论本章小结。国内外水资源可持续利用经验借鉴。国外水资源可持续利用经验我国水资源可持续利用经验国内外水资源可持续利用提供的借鉴紊叠目录本章小结松花江流域水资源利用现状分析松花江流域自然及社会经济现状自然现状社会经济现状松花江流域水资源现状分析水量现状水质现 状。松花江流域水资源利用现状分析水资 源利用现状。主要水利工程现状松花江流域水资源及其利用存在的问题分析水资 源时空分布不均地表水污染
6、严重地下水漏斗区严重水资 源供需紧张节水治 污工作滞后管理制度不完善部门监 管不协调。本章小结松花江流域水资源生态系统服务功能价值评估 松花江流域水资源生态系统服务功能。生活、工业及农业 用水供应功能 。水力发电功能内陆 航运功能生产产 品功能休闲娱乐 功能河流输沙功能水质净 化功能花江流域水资源生态系统服务功能价值评估松花江流域水资源生态系统服务价值评估方法选择生活、工业及农业 用水供应价值 水力发电价值内陆 航运价值生产产 品价值休闲娱乐 价值一东北林业大学硕士学位论文河流输沙价值水质净 化价值总评 价结果本章小结。松花江流域水资源可持续利用对策。 一推行节水措施定额 用水提高技术水平调整
7、水价 提高节水意识加强水资源保护加强 水功能区管理加强 地下水开发利用和保护。提高污水净化能力完善水资源管理体制加强统 一管理引入市场机制。健全法律体系本章小结结论。参考文献攻读学位期间发表的学术论文。】!:炙谢 绪论绪论研究背景水资源作为一种特殊的生态资源,与人类有着密不可分的关系,是人类生存、生活、生产的自然基 础。水是生命不可缺少的物 质,我们知道,人体如果没有血液,那么生命则无法维持,而 组成血液的大部分成分就是水。同时,植物体内也含有大量的水,平均在以上。农作物不仅其本身含有水,更重要的是,在农作物生长过程中的每个关键期均需要水来保证;水是生活中不可缺少的基础,生活中的吃、穿、住、行
8、都离不开水;水是生产中不可缺少的原料,水除了用于农业、牧业、渔业以外, 发展工业更离不开水。冶金、电力、化工、煤炭、交通、造纸、纺织、酿酒、食品等行 业,冷却、空调、洗涤等过 程,以及某些产品本身(饮料、人造冰、添加剂等)都需要大量的水。但是随着人口数量的增多,社会经济的不断发展,人类对水资源需求量的加大,破坏了水在生态、环境、社会中的合理比例,打破了原来的平衡关系,水生态系统面临着严重的危机。水资源不但是生态系统的基本物质组成之一,也是社会经济和发展的基础和保障。我们强调可持续发展,而水资源的短缺与水污染问题都是制约这种可持续发展的因素,同时,水资源的可持 续利用与可持续发展又是统一相连的,
9、因此,站在可持续发展的角度,我们需要研究水 资源的可持续利用。水 资源可持续利用是指以生态经济学为理论基础,探索水资 源生态系统的可持续发展。水 资源可持续利用强调的是“持续,既要满足当代人用水需要,又要为后代人乃至世代人永久用水创造条件。松花江流域位于中国东北地区的北部,全长公里,流域面积万,跨越吉林、黑龙 江和内蒙古三省区。松花江流域是三省工业、农业及生活用水的主要来源。因此,松花江水质状况 对三省经济社会发展和人民生命财产安全影响重大。然而松花江的水资源状况并不乐观,沿岸众多高耗能、高耗水企业排放的污染物,以及农业面的污染和人类生活所排放的污水等,使松花江水污染物排放量逐年增加,已被国家
10、列为严重污染河流之一。松花江水资源的严重污染,导致了地下水位下降、植被退化、河湖萎缩、土地沙漠化、盐碱化等一系列生 态环境问题,使得松花江水生态系统的水量和水质受到了极大的破坏,诸多服务功能也因此逐渐丧失,并且已经严重影响威胁到松花江水资源的可持续利用及其发展。研究目的和意义研究目的本文以松花江流域作为研究对象,基于生态服务价值理论,要达到以下三个目的:第一,通过对 松花江流域水资源及其利用现状的分析,找出水资源及其利用存在的东北林业大学硕上学位论文问题。 第二,利用水资源生态服务价值评估方法, 对松花江流域水资源生态系统服务价值进行核算。第三,以松花江流域水资源及其利用存在的问题和流域水资源
11、生态系统服务总价值评估结果为基础,对流域水资源可持续利用提出一系列对策。研究意义本论文从可持续发展的角度,借助生态经济学前沿理论和方法,定量评价了松花江水资源生态系统的各项服务功能价值。在松花江流域水资源现状及其利用存在问题的基础上,以水资 源生态服务价值最优化为目标, 对其可持续发展对策进行完善,客观评估松花江水资源生态系统服务价值。本文主要具有以下两方面意义:()有助于提高人们对水资源生态经济价值的认识针对松花江流域水资源特点,在分析其生态系统服务功能的基础上,对水资源生态服务价值进行评估,有助于人们对水资源生态价值的认识和理解,一定程度上提高人们的认知度,从而激发人们的环保意识。()有助
12、于促进水资源的可持续利用及发展通过系统评估松花江水资源生态系统服务价值,才能科学地针对水资源生态服务功能提出其可持续利用的对策,最终实现水资源的可持续发展。所以,本文对 松花江流域水资源生态服务价值的评估,具有重要的理论意义,对水。资源可持续利用及其发展,具有重要的现实意义。 国内外研究现状及评述国外研究现状生态系统概念在世纪 年代被提出来以后,人 们便逐渐开始了对生态系统服务和生态系统服务价值的研究。年,美国生态学会组织了负责的研究小组。该小组主编了( :一书,提出生态系统服务是指自然生态系统及其物种所提供的能够满足和维持人类生活需要的条件和过程。同年等在()杂志上 发表了“,文章指出生 态
13、 系统的公益价值和产生这种价值的自然资本积累对地球生命支持系统的功能至关重要,它们直接和间接地为人类提供福利,因此是全球经济总价值的一部分。和等人的文章引领了生态系统服务功能和价值研究的浪潮,引起了全世界的共鸣。随后,人 们开始对各种不同类型的生态系统进行生态服务功能和价值的研究。()对城市生态系统的服务功能及其价值进行了评估;等()对鱼类生态系统等的服务功能及其价值进行了评估【:()对湿地生态系统的服务功能及其价值进行了评估;()对森林生态系统的服务绪论功能及其价值进行了评估。随着水生态系统环境问题的产生,对水生态系统服务功能和价值的研究也逐渐增多。等()美国普拉特河的生态系统服务价值总经济
14、价值进行了估算【】;()东南亚流域的服务价值进行了评估;()对城市淡水的生态系统价值进行了评价【;等()对海洋生态系统产品和服务进行了评价【】;()估算了墨西哥雅基河流域上游河流的环境服务价值【】。国内研究现状我国生态系统服务及其价值评估工作起步较晚,但发展速度较快。年,李金昌等出版了生态价值论一书,该书以森林生态系统为研究对象,总结了生态服务价值理论和相关评估方法;欧阳志云等()对中国陆地生态系统服务功能及其生态经济价值作了初步研究【】;薛达元等() 对长白山自然保护区森林生态系统间接经济价值进行了评估研究】;谢高地等() 对草地生态系统生态系统服务价值进行了评估【】;肖 笃宁等()研究了湿
15、地生 态系统的服务功能;孙新章等()对年中国农田生态系统服务功能价值进行了评估【】。国内在水生态系统的服务价值研究方面也进行了大量的研究。潘文斌等()分析评价了保安湖水生态系统服务价值【;赵同谦、欧阳志云等()评价了我国陆地地表水生态系统服务价值【】;栾建国等()对河流各项生态系统服务功能进行了分析【】;王欢等()对香溪河河流生态系统服务价值进行了评价刀;孙宁涛等()分析了城市湖泊生态系统服务功能【】;蔡守 华 等()对小流域生态系统服务功能价值评估进了系统研究【 】。评述自世纪年代末,国外从理论角度开始了对 生态系统服务功能和价值的研究,并逐渐涉及到各种不同类型的生态系统,研究范围也从最早的
16、概念性研究深入到具体功能类型和价值评估方法的研究。国内对生态系统服务功能及其价值的研究起步比较晚,但是发展的速度却很快。尽管如此,国内外在水生态系统领域的研究还相对不足。由于水资源是人类生活的基本保障,同时也是经济社会的重要组成部分,因此,国内外对于水生态系统的研究应该进一步普遍和深入。研究的主要内容、方法及技术路线研究的主要内容本论文以经济活动频繁、人类活动和自然因素冲突剧烈的松花江流域水资源为主要研究对象,基于生 态服务价值理论, 对松花江水资源及其利用现状进行分析,提出松花江流域水资源可持续利用对策,实现松花江社会、经济和生态的协调发展。第一章,提出本文的研究背景,目的及本文研究所具有的
17、理论和现实意义。全面介绍了国内外有关于生态服务及其价值的研究进展,并分析了研究过程中存在的问题。第二章,详细阐 述生态服务功能的概念和内容、生态服务价值的一般构成和价值评东北林业大学硕士学位论文估方法以及水资源可持续利用概念和原则,并对本文的基础理论:生态经济理论、环境经济理论和可持续发展理论,进行了系统的分析。第三章,介绍 国内外水资源可持续利用的方式方法,作为松花江流域水资源可持续一利用的经验借鉴。第四章,对松花江流域的自然现状、社会 经济现状和水资源及其利用现状进行介 绍,在此基础 上分析流域水资源可持续利用存在的问题。第五章,介绍 松花江流域水资源的生态服务功能,利用水资源生态服务价值
18、评估方法,核算松花江流域水资源生态服务总价值。第六章,以松花江水资源及其利用存在的问题基础,以水资源生态服务价值构成为依据,提出松花江流域水资源可持续利用对策。研究方法及技术路线一、研究方法本文以实际需求为目标,以科学理论为基础,注重理论结合实践、规范结合实证、定量结合定性,同 时,运用查阅文献、实地调研等多种方法对问题进行研究,力求达到分析研究的严密和完整。具体的研究方法如下:()理论分析。通 过查阅 文献,收集相关数据 资料,在国内外学者研究的基础上,运用生态经济 、环境 经济、可持续发展等理论,开展松花江流域水 资源生态系统服务功能与作用分析、水资源生态系统服务价值的构成及评估方法总结、
19、水资源可持续发展建议等相关理论的研究。 ()实证分析。 规范与实证 研究相结合,以可持续发展等科学理论为指导,对松花江流域水资源及利用现状存在的问题进行分析、评估水资源生态系统服务价值,并以生态系统服务价值最优化为目标,提出了松花江水资源可持续利用的对策。()实地调研。通 过实地走 访松花江流域有关部 门(环保、水利等),搜集整理有关资料,掌握研究区域的基本情况。绪论二、技术路线图研究技术路线图扣东北林业大学硕上学位论文生态系统服务功能相关基础理论生态系统服务 功能概念“年,在一 书中,首先提出空气、水、土壤和各种动植物一切因素都是大自然赐予我们的宝贵财富,并指出生态系统具有为人类生产生活提供
20、服务的功能。随着生态系统概念与理论的发展,本世纪年代人们陆续开始研究生态系统的服务功能,他们分别从不同角度认识与了解生态系统服务功能。生态系统服务功能开始逐渐进入我们的视线。年,在一书中,首先使用了“一一词,并提出了自然生态系统对人类的“环境服务功能,包括害虫控制、昆虫传粉、渔业、土壤形成、水土保持、气候调节、洪水控制、物质循 环与大气组成等方面。年,提出生态系统服务功能是指自然生态系统及其物种所提供的能够满足和维持人类生活需要的条件和过程,它在为人类提供物质资料的同时,还创造与维持了地球生命支持系统,形成了人类生存所必需的环境条件。同年,提出生态系统服务功能就是指生态系统对人类的功效。我国学
21、者在生态系统服务功能方面也做了大量的研究。年,欧阳志云等人提出了生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用,生态系统服务功能与区域可持续发展息息相关【们。年,孙刚提出生态系统服务是对人类生存及生活质量有贡献的生态系统产品和生态系统功能,包括由自然生态过程产生并维持的环境和资源条件等唧。生态系统服务 功能内容指出生态系统服务 功能包括:缓解干旱和洪水、 废物的分解和解毒、 产生和更新土壤和土壤肥力、植物受粉、农业害虫的控制、 稳定局部气候、物 质生产、缓解气温聚变、支持不同的人类文化传统、提供美学和文化、娱乐功能。提出生态系统服务功能包括:大气调节、气
22、候调节、干 扰调节、水调节、水供 给、侵蚀控制和沉积物保持、促 进土壤发育、保持营养循环、废物处理、授粉、生物控制、庇护所、食物生产、原材料、基因资源、休闲娱乐功能和文化功能。其中:大气调节是指对大气化学成分的调节,例如保持和的平衡,保持防紫外线功能等;气候调节在大尺度的生态系统中,如大面积的森林和草原,都具有调节区域气候,影响降水的功能:干扰调节生态系统对环境波动和衰竭具有干扰调节功能,如干旱恢复,洪水控制,防止风暴;水调节调节水文循环过程,包括农业、工 业、交通的水分供给;水供给通过水文流为人类生产生活提供用水并储存和保持大量水源,如水库、含水层和集水区;侵蚀控制和沉积物保持、促进土壤发育
23、和保持营养循环,指保持生态扣相关基础理论系统中的土壤养分,防止土壤遭受侵蚀的功能土壤形成成土过程,岩石风化和有机物质的积累养分循环,养分的获取、形成、内部循 环和存储;废物处理, 对于排入其中的污染物质具有分解、 处理和解除毒性的功能;授粉,植物配子的移动,植物种群繁殖授粉者的供给:生物控制,对种群的营养级动态调节,关键种捕食者对猎物种类的控制、项级捕食者对食草动物的消减;庇护所,通过生物控制自动调节物种数量,并为各种生物提供栖息地;食品生产,总初级生产力中可提取的食物,鱼、猎物、作物、果 实的捕获与采集,给养的 农业和渔业生产:原材料,初 级生产提供的原料,满足人类生产生活需要,木材、燃料和
24、饲料的生 产;基因资源,特有的生物材料和 产品的来源, 药物、抵抗植物病源和作物害虫的基因,装饰物种, 为人类健康和发展提供宝贵的基因资源,如药材材料科学产品等;休闲娱乐提供休闲娱乐,生态旅游、体育、钓鱼、其他 户外娱乐活动文化,提供非商业用途,生态系统美学的、艺术的、教育的、精神的、或者科学的价值。我过学者欧阳志云等人对于生态服务功能的内容作了如下描述:有机质的生产与生态系统产品;生物多样性的产生与维持:调节气候;减轻洪涝与干旱灾害;营养物质储存与循环;土壤肥力的更新与维持;环境净化与有害有毒物质的降解;传粉与种子的扩散;有害生物的控制等方面【】。综上所述,提出的项研究内容相对比较全面,几乎
25、包括了生态系统服务功能研究的所有内容。在实际研究中,也主要针对这些内容进行描述。当然, 对于不同的研究对主题,生 态系统服务功能的内容也是不一样的。例如对森林生态系统,主要研究土壤保持、调节气候、调整降雨、涵养水源等; 对草原牧场生态系统,主要研究保持水土,防止土壤侵蚀,抵御病虫害,气体调节等;对湿地生态系统,主要研究水 资源、生物多样 性等;对农田生态系统,主要研究物质生产功能、传粉、生物防害等; 对河湖生态系统,主要研究净化和物质生产、水 调节等。生态系统服务价值生态系统服务 一般价值构成生态系统服务功能的价值可以分为直接价值,间接价值,选择价值和存在价值。其中直接价值是生态系统直接产生的
26、价值,包括生活生产用水、水力发电、航运生产产品、休闲娱乐 等带来的直接提供产品价值;间接价值是不能商品化的价值,包括调节气候、净化环境、保持土壤、维持生物多样性等带来的间接调节价值:选择价值是人们为了在将来某一天得到某种生态系统直接或间接的服务功能的支付意愿,包括人们为了将来能够得到休闲娱乐、净化环境等功能而愿意支付的价值;存在价值是人们为了保持生态系统的各项服务而支付的价值,即生态系统本身的存在价值。也就是说,即使人们不需要,生态系 统的这种价值仍然存在,如生 态系统可以涵养水源、维持生物多样性。东北林业大学硕上学位论文生态系统服务 价值评估方法从市场的角度看,生态系统服务价值评估方法分为市场价值法、机会成本法、影子价格法、影子工程法、费 用分析法、人力 资本法、旅行费用法、条件价值法等。()市场价值法市场价值法是通过市场价值对生态系统产品和功能进行估计的方法。当产品市场价格不变时,直接市场法的数学表达式