江蘇近海生態系統服務價值評估

夏 濤，陳 尚，張 濤，王 敏

(1．中國海洋大學環境科學與工程學院，青島 266003;2．國家海洋局第一海洋研究所，青島 266061;3．中國海洋大學生命學院，青島 266003)

海洋生態系統服務是指人類從海洋生態系統獲得的效益，包括供給、調節、文化和支持四組服務［1］。海洋生態系統服務價值評估是對一定海域內海洋生態系統服務的貨幣化度量，其對國民經濟核算、海洋生態系統服務有償使用、生態賠償或補償、海洋或海岸空間規劃、海岸帶綜合管理、碳交易等均具有重要價值［2］。

國內外學者針對海洋生態系統服務構成要素開展了深入研究，并取得共識。Peterson等［3］提出了5項海洋生態系統服務;Costanza等［4］認為海洋生態系統提供了12項服務;徐叢春等［5］認為海洋生態系統提供了10 項服務;陳尚、張朝暉等［1，6］基于聯合國千年生態系統評估提出的海洋生態系統服務評估框架(MA 2003)歸納并提出了海洋生態系統服務構成要素，認為海洋生態系統服務包括供給、調節、文化和支持四組，共14項服務。此分類體系得到了學界的廣泛采用［6-8］，并被納入國家標準《海洋生態資本評估技術導則》。

國內外開展了大量海洋生態系統服務價值評估研究，主要針對海灣［5，9-10］、海島、紅樹林［11-12］、濱海濕地［13］等自然生態類型。然而，按照行政管轄范圍評估海域生態系統服務價值，有針對性地提出管理對策建議，對于政府的海洋管理與開發更加迫切。彭本榮等［14］開展了廈門海岸帶生態系統服務價值評估，提出調整海域使用金標準、實施生態補償的政策建議;陳尚等［15］評估山東海域生態系統服務價值并分析其對海洋產業的支撐作用;李京梅等［16］通過福建羅源灣海洋生態系統服務對區域經濟貢獻度的實證分析，提出了區域經濟發展對策;Glenn-Marie等［17］通過評估桑給巴爾島海洋生態系統服務價值和利益相關者分析，提出了桑給巴爾島海洋生態系統可持續開發利用方案;Sarah等［18］通過建立海洋生態系統服務均衡模型優化美國俄勒岡州海岸空間規劃。以上研究多基于海洋生態系統服務價值及組成結構提出對策與建議，缺少詳細的服務價值空間分布信息。如果綜合海洋生態系統服務價值組成結構和高分辨率空間分布信息，將可為區域海洋空間規劃、生態補償/賠償標準確定、海洋精細化管理提供更充分的科學依據。

因此，本文采用國標《海洋生態資本評估技術導則》中的方法，評估江蘇管轄海域的生態系統服務價值，繪制了生態系統服務價值空間分布圖，以揭示其結構特征和空間分布規律，并提出江蘇近海生態系統服務開發利用對策與建議。

1 評估海域、評估方法、評估指標和數據來源

1．1 評估海域

江蘇管轄海域北起蘇魯交界的繡針河口，南抵長江口北側，寬度為離岸12海里的海域，總面積1.18萬km2，其中連云港近海2012 km2，鹽城5874 km2，南通 3885 km2。全省自然海岸線長約 1007 km，海岸類型主要包括砂質海岸、基巖海岸和粉砂淤泥質海岸。

圖1 江蘇近海生態系統服務評估范圍Fig．1 Spatial domain of ecosystem services assessment of Jiangsu coastal waters

1．2 評估指標

江蘇近海生態系統服務包括四組:供給服務、調節服務、文化服務和支持服務。其中，供給服務包括養殖生產、捕撈生產、氧氣生產和提供基因資源;調節服務包括氣候調節、廢棄物處理、生物控制和干擾調節;文化服務包括休閑娛樂、科研服務和文化用途;支持服務包括初級生產、營養物質循環、物種多樣性維持和生態系統多樣性維持。海洋生態系統服務價值評估主要考慮那些可計量、可貨幣化的服務要素，根據江蘇海域的實際情況，江蘇海域供給服務評估指標考慮養殖生產、捕撈生產和氧氣生產;調節服務評估指標考慮氣候調節和廢棄物處理;文化服務評估指標考慮休閑娛樂和科研服務;支持服務評估指標考慮物種多樣性維持和生態系統多樣性維持。

1．3 評估方法

本文中江蘇近海生態系統服務評估方法均來自國家標準《海洋生態資本評估技術導則》(GB/T 28058—2011)。

1．4 數據來源

本文采用數據主要來自國家和江蘇省海洋綜合調查專項的調查數據，以2008年作為評價基準年。其它年份的數據采用國標《海洋生態資本評估技術導則》的方法調整到2008年。所有評估數據均針對江蘇海域內的生態系統服務價值要素，非評估海域的數據盡可能剝離剔除。

江蘇省養殖生產數據和捕撈數據來自2008年《中國漁業統計年鑒》和《江蘇統計年鑒》;養殖用海面積與分布數據來自《江蘇省海域使用基礎調查報告》，捕撈數據中來自評估海域外的捕撈生產數據已經剔除;海產品價格來自南京水產品批發市場。

江蘇近海氧氣生產量和二氧化碳固定量分別采用近海浮游植物和大型海藻通過光合作用生產的氧氣量和吸收的二氧化碳量進行評估。浮游植物氧氣產量和二氧化碳吸收量根據初級生產力，基于光合作用方程計算獲得，初級生產力利用國家和江蘇省海洋綜合調查專項提供的浮游植物葉綠素濃度、同化系數及水層透光度計算得到。大型藻類氧氣產量和二氧化碳固定量根據大型藻類干重實測值，基于光合作用方程計算獲得，因江蘇近海缺乏大型海藻干重調查數據，以近海養殖及捕撈的大型海藻的總量去除含水量計算數據替代，數據來自2008年《中國漁業統計年鑒》和《江蘇統計年鑒》。氧氣價格為567元/t［15］，二氧化碳價格以2008年北京環境交易所的二氧化碳排放權平均交易價格為準，為106．2元/t。

江蘇省及沿海各地市廢水排放量數據來自2008年《中國環境統計年鑒》和《江蘇省環境狀況公報》。江蘇省廢水處理單價由廢水處理設施年運行成本除以廢水處理設施處理能力計算得到，廢水處理設施與廢水處理設施年運行成本來自2008年《中國環境統計年鑒》。廢水處理單價為0．75元/t。

江蘇近海海洋旅游景區的年旅游人數、旅游收入及其他數據來源于2008年《江蘇省統計年鑒》。

以江蘇省近海為研究區的海洋類科技論文數量通過維普中文科技文獻搜索引擎獲得。科技論文的單位成本根據國家海洋局2006年8月發布的《2005年海洋科技年報》推算，每篇海洋類科技論文的平均科研經費投入35．76萬元。

江蘇近海海洋保護物種和海洋保護區資料來自有關保護區、保護物種的報告和國家海洋局網站。被訪居民的性別、年齡、受教育程度、年收入、家庭人口數、認捐數額等數據通過本研究的問卷調查獲得。調訪地區人口總數、平均家庭人口數、人均年收入等資料來自2008年《江蘇省統計年鑒》。

1．5 空間疊加分析

基于ArcGIS 9．0軟件，把江蘇省近海評估區域劃分成尺寸為100 m×100 m的單元格。運用克里金插值法將氧氣生產和氣候調節的服務價值插值到整個評估區域;按地市將養殖生產服務價值平均分配到其養殖區;將捕撈生產、科研服務和物種多樣性維持服務價值平均分配到評估區域;按地市將廢棄物處理價值平均分配到其污染海域;按地市將休閑娛樂服務價值平均分配到各旅游海域;按地市將生態系統多樣性維持服務價值平均分配到各海洋保護區。將上述9項指標通過空間疊加運算得到江蘇省近海生態系統服務價值空間分布圖。

2 評估結果

江蘇近海生態系統服務總價值為426．02億元(表1)。其中供給服務為226．38億元，占總價值的53．14%;文化服務價值為186．61億元，占總價值的43．80%;調節服務為 12．68 億元，占總價值的 2．98%;支持服務為0．34億元，占總價值的0．08%。江蘇近海生態系統服務以供給服務和文化服務為主，二者合計為652．40億元，占總服務價值的比例高達96.94%。江蘇近海9項生態系統服務中主要以休閑娛樂、養殖生產和捕撈生產等3項為主(表2)，其價值分別為 186．51 億元、113．90 億元和 82．48億元，占總服務價值比例分別為43．78%、26．73%和19.36%，合計占總服務價值的89．87%。

表1 江蘇省沿海4組生態系統服務價值Table 1 Four group ecosystem services value in Jiangsu coastal waters in 2008

江蘇省沿海各地市中鹽城近海生態系統服務價 值量最高，為184．55億元，占全省價值量的43．32%，其服務價值主要以供給服務和文化服務為主，分別為108．45億元和69．95億元，合計占總服務價值的96．67%。連云港市近海生態系統服務價值居于第二，為155．58億元，占全省價值量的36．52%，其服務價值主要以文化服務和供給服務為主，分別為116.65億元和35．44億元，合計占總服務價值的97.76%。南通市近海生態系統服務價值量最低，為86億元，其服務價值主要以供給服務為主，為82．49億元，占總服務價值的96．04%。

表2 2008年江蘇省近海生態系統服務價值構成Table 2 Nine type ecosystem services value in Jiangsu coastal waters in 2008

3 討論

3．1 江蘇近海生態系統服務利用類型

江蘇近海生態系統服務價值以供給服務和文化服務為主(圖2)，二者合計占總服務價值的96．94%，近海生態系統服務利用是以供給服務和文化服務共同主導的綜合開發利用型。沿海各地市近海生態系統服務利用類型存在一定的差異，連云港近海屬于文化服務主導的開發利用型，供給服務價值較低，應通過增養殖提高其供給服務價值;鹽城近海屬于供給服務和文化服務共同主導的綜合開發利用型，而文化服務價值相對較低，應適當加強近海旅游活動開發，提高文化服務價值;南通近海屬于供給服務主導的開發利用型，文化服務價值極少，應在近岸海域適當開發海洋公園、漁家樂和其他親水性旅游活動以提升文化服務價值。

江蘇近海生態系統服務價值總計426．02億元，支撐著2114．5億元的海洋生產總值，主要支撐著海水養殖和濱海旅游等產業。每1元海洋生態系統服務價值支撐著4．96元的海洋生產總值。

3．2 江蘇近海生態系統服務價值空間分布

2008年，江蘇近海生態系統服務價值的空間分布密度平均361．91萬元/km2(圖3，表3)，變化范圍在115．12—84917．06萬元/km2之間，主要空間分布特征如下:(1)江蘇沿海各地市近海生態系統服務價值空間分布密度從高至低，依次為連云港、鹽城和南通;各地市近海生態系統服務價值空間分布密度主要由供給服務和文化服務價值空間分布密度決定;其供給服務價值空間分布密度差別較小，而文化服務差異較大，連云港為579．73萬元/km2，鹽城為119．08 萬元/km2，而南通僅為 0．04 萬元/km2。(2)江蘇近海生態系統服務價值高值區主要分布在濱海旅游景區和海洋保護區等區域，由于旅游景區具有較高的休閑娛樂服務價值，海洋保護區則具有較高的生態系統多樣性維持服務價值。(3)江蘇近海生態系統服務價值空間分布密度從近岸到遠海基本呈逐漸降低的趨勢(圖4)。由于近岸至離岸3海里海域存在大量海洋旅游景區、海洋保護區和養殖區，服務價值空間密度較高，該海域生態系統服務價值占總服務價值的比例高達64．16%;3海里至12海里海域服務價值空間分布密度主要由養殖生產決定，向外海隨著海水養殖區域降低，服務價值空間分布密度也逐漸降低。因此，應在遠海區域開展離岸養殖工程，實現海洋生態資源的合理開發與有效利用，提高江蘇近養殖生產服務價值。

圖2 江蘇近海生態系統服務價值組成Fig．2 Com ponent of ecosystem services value of Jiangsu coastal waters

圖3 2008年江蘇近海生態系統服務價值分布Fig．3 Spatial distribution of ecosystem services value in Jiangsu coastal waters in 2008

表3 2008年江蘇近海生態系統服務價值空間分布密度Table 3 Spatial density of ecosystem services value in Jiangsu coastalwaters in 2008

圖4 2008年江蘇近海生態系統服務價值空間密度變化趨勢Fig．4 Trends of spatial density of ecosystem services value in Jiangsu coastalwaters in 2008

3．3 江蘇近海生態系統服務價值與生態系統健康

本文通過評估2008年江蘇管轄海洋生態系統服務價值，在掌握服務價值組成結構、區域差異和空間分布特征的基礎上，提出了增加江蘇近海生態系統服務價值的具體措施。該措施只考慮江蘇近海生態系統總服務價值的提升，而沒有考慮其健康狀態，伴隨著生態系統服務價值的增加，生態系統統結構、功能和完整性等方面可能遭受損害，進而影響生態系統的可持續性，該措施存在一定的不足。

因此，應在保證江蘇近海生態系統健康的前提下，采用各類提高生態系統服務價值的方法或措施，以實現生態系統服務價值最大化和生態系統的可持續開發與利用。

4 結論

2008年江蘇近海生態系統服務價值426．02億元，其中供給服務226．38億元，調節服務12．68億元，文化服務186．61億元，支持服務0．34億元。

江蘇近海生態系統服務利用是以供給服務和文化服務共同主導的綜合開發利用型;連云港近海屬于文化服務主導的開發利用型，供給服務價值較低，應通過增養殖提高其供給服務價值;鹽城近海屬于供給服務和文化服務共同主導的綜合開發利用型，文化服務價值相對較低，應適當加強近海旅游活動開發，提高文化服務價值;南通近海屬于供給服務主導的開發利用型，文化服務價值極少，應在近岸海域適當開發海洋公園、漁家樂和其他親水性旅游活動以提升文化服務價值。江蘇近海生態系統服務價值總計426．02億元，支撐著2114．5億元的海洋生產總值，每1元海洋生態系統服務價值支撐著4．96元的海洋生產總值。

江蘇近海生態系統服務空間密度從近岸到遠海總體呈逐漸降低趨勢，高值區主要分布在海洋旅游景區和海洋保護區，近海服務價值主要集中在0—3海里的區域;應適當開展離岸養殖工程，實現海洋水域資源的合理利用與有效開發，增加供給服務價值。

應在保證江蘇近海生態系統健康的前提下，采用各類提高生態系統服務價值的方法或措施，以實現生態系統服務價值最大化和生態系統的可持續開發與利用。

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