赵 勇 何国华
水是一个具有多种属性和功能的复杂系统，其循环转化过程与开发利用模式受到人类活动和气候变化等因素的综合影响。一方面，作为自然界物质和能量循环的载体，水是连接大气圈、岩石圈、生物圈和人类圈的纽带，它的时空分布特征直接决定了区域生态环境的基本格局；另一方面，水作为具有商品属性的生产资料，在流通过程中服从价值规律、供求规律和竞争规律的基本原则，使得水在支撑经济社会发展的同时，也受到人类活动的深远影响。
近200年来，人类对水资源的各种服务需求愈来愈高，水资源的有限性导致不同功能的水资源利用往往相互冲突、相互竞争。而在社会实际运转过程中，水的生态环境功能往往被其他经济社会功能挤占。在水资源稀缺性不断加剧、水生态环境问题日益突出的当今社会，如何评估水的生态环境价值已成为人类社会面临的重要挑战。
水生态环境价值评估成为研究热点
水的生态环境价值是指水系统及其循环过程中所形成的维持人类赖以生存的自然生态环境条件与效用，它不仅是人类社会经济的基础资源，还维持了人类赖以生存与发展的生态环境条件。
2 0 世纪7 0 年代以来， 水的生态环境价值及其服务功能开始成为一个科学术语及生态学与生态经济学研究的分支， 到了1997年，随着《Nature’s Services: Societal Dependence on Natural Ecosystems》一书的出版和Costanza等人对全球不同自然要素的生态环境价值评价，水的生态环境价值逐渐成为生态学界的研究热点，并进入一个新的发展时期。
近些年来， 随着国际生态学界对生态环境系统价值评价工作的重视， 我国的一些生态学工作者也开始对生态环境系统价值及其评价方法进行探索，并对森林、草地等典型生态系统的水源涵养、生物多样性保护等重要服务功能进行分析。对于水系统，目前人们已经普遍认识到其具有重要的价值，但是在水系统应该在何种程度上对其进行保护和恢复等问题上， 仍存在着持续的争论。
水的生态环境价值的内涵
结合水系统提供服务的机制、类型和效用，可以把水系统的生态环境价值划分为提供产品、调节功能、文化功能和生命支持功能四大类，其价值内涵如下：
（1）提供产品
生态系统产品是指生态系统所产生的，通过提供直接产品或服务维持人的生活生产活动、为人类带来直接利益的因子。水系统提供的产品主要包括人类生活及生产用水、水力发电、内陆航运、水产品生产、基因资源等。
（2）调节功能
调节功能是指人类从水系统过程的调节作用中获取的服务功能和利益。水系统的调节作用主要包括： 水文调节、河流输送、侵蚀控制、水质净化、空气净化、区域气候调节等。
水文调节： 湖泊、沼泽等湿地对河川径流起到重要的调节作用，可以削减洪峰、滞后洪水过程，从而均化洪水，减少洪水造成的经济损失。此外，湖泊、沼泽蓄积大量的淡水资源，从而起到补充和调节河川径流及地下水水量的作用，对维持水系统的结构、功能和生态过程具有至关重要的意义。
河流输送： 河流具有输沙、输送营养物质、淤积造陆等一系列的生态环境服务功能。河水流动中，能冲刷河床上的泥沙，达到疏通河道的作用，河流水量减少则导致泥沙沉积、河床抬高、湖泊变浅。河流携带并输送大量营养物质如碳、氮、磷等， 是全球生物地球化学循环的重要环节， 也是海洋生态系统营养物质的主要来源。河流携带的泥沙在入海口处沉降淤积，不断形成新的陆地，一方面增加了土地面积，另一方面也可以保护海岸带免受风浪侵蚀。
水质净化： 水提供或维持了良好的污染物质物理化学代谢环境， 提高了区域环境的净化能力； 水体中生物从周围环境吸收的化学物质， 主要是它所需要的营养物质， 但也包括它不需要的或有害的化学物质，从而形成了污染物的迁移、转化、分散、富集过程，污染物的形态、化学组成和性质随之发生一系列变化， 最终达到净化作用。另外，进入水体生态系统的许多污染物质吸附在沉积物的表面，而某些水体特别是沼泽和洪泛平原缓慢的水流速度有助于悬浮物的沉积， 污染物（ 如重金属） 粘结在悬浮颗粒上并沉积下来， 从而实现这些污染物的固定和缓慢转化。
空气净化：水体通过水面蒸发和植物蒸腾作用可以增加区域空气湿度，有利于空气中污染物质的去除，从而使空气得到净化。例如，湿度增加能够大大缩短二氧化硫在空气中的存留时间， 能够加速空气中颗粒物的沉降过程， 促进空气中多种污染物的分解转化等。
气候调节： 水体的绿色植物和藻类通过光合作用固定大气中的二氧化碳，将生成的有机物质贮存在自身组织中的过程；同时，泥炭沼泽累积并贮存大量的碳作为土壤有机质，一定程度上起到了固定并持有碳的作用，因此水生态系统对全球二氧化碳浓度的升高具有巨大的缓冲作用。此外， 水生态系统对稳定区域气候、调节局部气候有显著作用，能够提高湿度，诱发降雨，对温度、降水和气流产生影响， 可以缓冲极端气候对人类的不利影响。
（3）文化功能
文化功能是指人类通过认知发展、主观映像、消遣娱乐和美学体验， 从自然生态系统获得的非物质利益。水系统的文化功能主要包括： 文化多样性、教育价值、灵感启发、美学价值、文化遗产价值、娱乐和生态旅游价值等。水作为一类“ 自然风景” 的“ 灵魂” ， 其娱乐服务功能是巨大的，同时，作为一种独特的地理单元和生存环境，水生态系统对形成独特的传统、文化类型影响很大。因此， 文化功能是水系统服务功能的重要组成部分。
（4）生命支持功能
生命支持功能是指维持自然生态过程与区域生态环境条件的功能，是上述服务功能产生的基础，与其他服务功能类型不同的是， 它们对人类的影响是间接的并且需要经过很长时间才能显现出来。如： 土壤形成与保持、光合产氧、氮循环、水循环、初级生产力和提供生境等。以提供生境为例，湿地以其高景观异质性为各种水生生物提供生境，是野生动物栖息、繁衍、迁徙和越冬的基地，一些水体是珍稀濒危水禽的中转停歇站，还有一些水体养育了许多珍稀的两栖类和鱼类特有种。据统计， 我国湿地中已知高等植物有1380种， 哺乳动物65种、鸟类300种、爬行类50种、两栖类45种、鱼类1040种。
水生态环境价值评估的方法及面临的挑战
水系统提供的商品（ 如食物） 和服务（ 如污染物稀释） 代表着人类直接和间接从水系统中得到的利益。人类从水系统中获得的商品的价值称为水系统的直接生态环境价值。间接生态环境价值是指由水系统的自然生态功能提供的对经济活动和财产的间接支持和保护功能， 以及可调节的服务功能。水系统的生态环境价值评价已成为生态学和生态经济学研究的热点， 但由于其复杂性， 生态环境系统服务功能价值的计量至今仍是一件十分困难的事情。概括起来， 水的生态环境价值评价方法主要有市场价值法、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、资产价值法、旅行费用法和条件价值法等。
总体来看， 目前学术界对水的生态环境价值评估尚不成熟，所采取的研究方法主要以静态评估为主，不能充分体现水系统特殊的空间异质性特征。在现实情况下，水生态环境价值的边际贡献在生态系统充裕和匮乏地区给人类社会带来的效果完全不同。同时，水的生态环境服务功能是一个动态的变化过程，是生态系统各要素和环境之间相互作用的累计过程， 具有极大的空间异质性。由于目前水生态环境服务的内涵界定并不清晰，分类标准也不统一，无法进行不同区域和不同时段价值的横、纵向比较。
加强新技术应用，提高水生态价值评估的有效性和可比性
水是地球上物质和能量循环的纽带，是人类文明发展进步的基础。近年来，在人类活动和气候变化的共同影响下， 许多地区水的生态环境服务功能不断退化，造成严重影响。平衡好变化背景下人类发展与水系统保护的关系是水科学领域永恒的研究主题。面对新的挑战，开展有效的水生态环境价值评估成为目前重要的研究课题。
尽管目前国内外已经对水系统的服务功能价值进行了大量评估，但由于评价方法、服务功能种类缺乏统一的标准， 导致同一地区在不同的评价方法中结果相差很大。在今后的研究工作中应该加强对新遥感技术的影响，使得对于水生态环境系统的空间异质性研究成为可能，并从国家层面制定较为权威的水生态环境服务功能评价方法，确保评价结果的有效性和可比性。
作者单位：中国水利水电科学研究院