海南省濱海自然濕地生態系統服務功能價值評估

丁冬靜，李玫*，廖寶文，但新球

1. 中國林業科學研究院熱帶林業研究所，廣東 廣州 510520；2. 國家林業局中南林業調查規劃設計院，湖南 長沙 410014

海南省濱海自然濕地生態系統服務功能價值評估

丁冬靜1，李玫1*，廖寶文1，但新球2

1. 中國林業科學研究院熱帶林業研究所，廣東 廣州 510520；2. 國家林業局中南林業調查規劃設計院，湖南 長沙 410014

以海南主島的濱海自然濕地為研究對象，采用最新的海南省第二次（2009─2013年）濕地資源調查以及海南省統計年鑒（2013年）和相關調查統計資料，構建生態系統服務功能價值評估體系，結合國內外通用的濕地評價方法，對海南省濱海自然濕地生態系統服務功能價值進行了較全面的評估。結果表明，海南省濱海自然濕地生態系統生態服務功能總價值為5 848 665.00萬元，其中水文調節價值2 846 803.55萬元，固碳價值2 351 567.77萬元，動物產品價值1 469 500.00萬元，防風消浪價值1175 287.62萬元，生物多樣性維持價值985 544.48萬元，分別占總價值的31.72%、26.20%、16.37%、13.10%和 10.98%，是主要的生態服務功能。文章對海南省濱海自然濕地生態系統所進行的定量評估，不僅可提高人類對濱海自然濕地生態系統的正確認識，還可為濕地資源的合理開發利用以及當地政府濕地保護相關政策的制定提供科學依據。

濱海自然濕地；生態系統服務；價值評估；海南主島

濱海濕地是介于陸地和海洋生態系統間的復雜的自然綜合體，是全球生物多樣性最豐富、生物量最高和最具價值的生態系統之一。聯合國環境規劃署（UNEP）、世界自然保護聯盟（IUCN）和世界自然基金會（WWF）聯合制定的《世界自然資源保護大綱》把濕地生態系統與陸地生態系統、海洋生態系統一起并列為全球三大生態系統。

濱海濕地為人類提供了物質生產、環境調節和人文社會等諸多生態服務。通過對濱海濕地生態系統價值評價，不僅能較準確地反映濕地資源對當地社會經濟所做的貢獻，而且可以體現濕地資源在實現可持續發展中所發揮的重要作用。國內早期濱海濕地研究大多集中在遼河、黃河三角洲濱海濕地以及紅樹林研究上（王憲禮等，1997；肖篤寧，1994；布仁倉等，1999）。近年來，國內學者在濱海濕地生態系統服務功能價值方面進行了一些探索和研究：陳志鴻等（2005）從生物多樣性、污染凈化、濕地產品、消浪促淤護岸等六方面對廈門濱海濕地生態系統服務功能進行了評述；鄭文松（2009）根據Constanza以及國內濕地生態系統服務功能價值研究的理論與方法，對廣州市濕地生態系統服務功能價值進行了評估；趙晟等（2007）應用能值理論，對我國濱海紅樹林生態系統服務功能的能值貨幣價值作了評估；劉秀會等（2011）在分析鹽城濱海地區的土地利用特點的基礎上，計算該地區單位面積農田生態系統的食物生產功能的經濟價值，然后根據生態系統服務功能價值當量因子表，對鹽城濱海地區在1983和2001年的生態系統服務功能進行評估；王斌等（2012）在分析濱海濕地現狀及綜合比較不同評價方法基礎上，對浙江省濱海濕地服務功能價值進行了初步評估；孟祥江等（2012）運用目前國內外較為成熟的濕地生態服務功能價值評估理論和評估方法，對2001和2009年廣西濱海濕地生態系統服務功能價值分別進行了評估并做了對比分析。然而，目前未見海南省濱海濕地生態系統服務功能價值評估的報道。

縱觀國內的濱海濕地生態系統服務功能價值評估研究，普遍存在評價內容不夠全面、評價方法較單一、定性多于定量研究等問題，且定量研究中引用數據的時間參差不齊。為了解決這一問題，文中引進了社會貼現率，通過社會貼現率將不同年份的價格轉換為同一年份，便于各種濱海自然濕地生態系統服務功能價值的比較。社會貼現率指用未到期的票據向銀行融通資金時，銀行扣取自貼現日到到期日之間的利息率。在此將貼現率用來將未來的收入和支出折算成現值。中國社會貼現率合理的取值應為4.5%（汪海洲等，2013）。

海南省處于我國第二大島的海南島，濱海濕地類型復雜、面積大、分布廣，其生態價值（尤其是生態防護）舉足輕重。本文以海南島主島的濱海自然濕地為研究對象（人工濕地未計入），應用生態經濟學的理論和研究方法，結合相關調查統計數據，對海南省濱海自然濕地生態系統服務功能價值進行評估，旨在為海南省濱海濕地資源保護及合理開發利用提供理論支持。

1 研究地概況與研究方法

1.1 研究地概況

海南省濕地主要有5大類，其中濱海濕地是最重要的。海南省海岸線總長達1829.9 km，曲折多港灣，因此濱海濕地類型復雜，分布在低緯度、低海拔的沿海地區。據第二次海南省濕地資源調查，海南省濱海自然濕地共有 10種類型，分別為淺海水域、潮下水生層、珊瑚礁、巖石性海岸、砂質海灘、淤泥質海灘、紅樹林、河口水域、三角洲濕地、海岸性咸水湖。

根據海南省第二次濕地資源調查報告，海南省濱海自然濕地面積共計2.02×105hm2，其中淺海水域面積最大，為1.45×105hm2，其次為砂質海岸，面積2.64×104hm2；海岸性咸水湖面積7.2×103hm2；紅樹林沼澤和珊瑚礁面積分別為 4.71×103和5.28×103hm2；三角洲濕地面積最小，僅有22.82 hm2。

1.2 研究方法

利用海南省第二次（2009─2013年）濕地資源調查以及2013年海南省統計年鑒和相關統計資料，在對海南省濱海自然濕地系統提供的生態服務功能科學分類的基礎上，運用環境經濟學、資源經濟學和生態經濟學相關理論（李金昌等，1999），根據碳稅法和專家評估法（孟祥江等，2012）、市場價值法（張永利等，2010）4-5、影子工程法（任志遠，2003）、恢復和保護費用法（張永利等，2010）5、費用支出法（張永利等，2010）4、成果參數法（蘇少川等，2012）和替代市場法等國內外常用的濕地生態系統服務功能價值評估方法，對各項服務功能價值進行評估，進而匯總得到 2012年海南省濱海自然濕地生態系統服務功能的總價值。某些生物、化學要素等數據來源于現場調查資料。

1.3 生態系統服務功能價值評估體系構建

濱海濕地生態系統服務功能是濱海濕地向人類提供的各類產品和服務。結合海南省濱海濕地的特點以及所收集的數據資料，按照濕地生態系統價值評估指標的選取原則，構建了海南省濱海自然濕地生態系統服務功能價值評估體系（表1）。

表1 海南省濱海自然濕地生態系統服務功能價值評估體系Table 1 ecosystem service value assessment systemof coastal natural wetland ecosystem on Hainan Province

2 研究結果

2.1 供給服務功能價值評估

2.1.1 動物產品（養殖和捕撈）

海南省濱海濕地生態系統提供的物質產品以水產品魚類為主。

式中，V1代表養殖和捕撈總價值，Pi代表第 i種產品單位重量市場價值（元·t-1），Mi代表第i種產品產量（t）。

根據 2013年海南省統計年鑒，全省海水養殖總產值596000萬元，海水捕撈總產值1466200萬元。海水總捕撈量110.93萬噸減去外海捕撈量42.99萬噸，得到近海捕撈量67.94萬噸，按照近海捕撈量所占海水總捕撈量比例來計算近海捕撈產值，即得近海捕撈價值約873500萬元，帶入以上公式，得海南省濱海濕地海水養殖和近海捕撈總價值1469500萬元·a-1。

2.1.2 植物產品（活立木材積增長量）

紅樹林立木蓄積生長量是海南濱海濕地主要的產品，海草草本植物等由于產量不高且產值較低，統計數據精確性較低。該研究只評估紅樹林年立木蓄積生長量價值，對海草等產品價值不進行評估。紅樹林木材產品沒有現實的市場，但可利用立木市場價格對其價值進行評估。紅樹林年立木蓄積生長量價值計算公式為：

式中，V3代表紅樹林年木材生長量價值（萬元·a-1），A1代表紅樹林面積（hm2），V2代表紅樹林年立木材積增長量（m3·hm-2·a-1），P1代表紅樹林單位材積市場價值（萬元·m-3），r為社會貼現率，取4.5%（下同）；n為貼現日期起到貼現截止日期（2012）的時間。

根據第二次全國濕地資源調查報告，海南省紅樹林面積為4736.05 hm2，紅樹林年立木生長量采用韓維棟等（2000）對紅樹林群落年凈材積生長量的研究結果，即年平均凈材積生長量為 4.39 m3·hm-2·a-1；1999年立木市場平均價格為 0.093萬元·m-3（韓維棟等，2000）；得到紅樹林年立木材積增長量價值為3426.70萬元·a-1。

2.1.3 提供生態系統食物價值（凋落物餌料）

式中，V4代表生態系統食物價值（萬元·a-1），A1代表紅樹林面積（hm2），T代表單位面積紅樹林凋落物量（t·(hm-2·a-1)）；S代表紅樹林面積；r為社會貼現率，取4.5%；n為貼現日期起到貼現截止日期（2012）的時間。

2010─2012年在海南東寨港紅樹林凋落物的綜合數據顯示，木欖（Bruguiera gymnorrhiza）、無瓣海桑（Sonneratia apetala）、海蓮（Bruguiera gymnorrhiza）3種紅樹植物的年凋落物量分別為13.57、10.33、11.25 t·(hm-2·a-1)，取平均值 11.72 t·(hm-2·a-1)（注：將另文報道）；參考韓維棟等（2000）研究，凋落餌料成品率取10%，餌料價格取0.2萬元·t-1。紅樹林面積4736.05 hm2，因此凋落物價值為1969.09萬元·a-1。

2.2 調節服務功能價值評估

2.2.1 水文調節

參考崔麗娟（2004）對鄱陽湖濕地涵養水源價值計算方法，采用地表徑流深度計算器涵養水源價值，公式為：

式中，V5為濕地蓄水價值（萬元·a-1），A2代表洪水期能夠蓄水的濕地面積（hm2），H代表濕地水位變幅（m），K代表單位體積蓄水量的水庫造價（萬元·m-3）。r為社會貼現率，取4.5%；n為貼現日期起到貼現截止日期（2012）的時間。

根據李龍兵（1992）對海南省水文特性的分析，海南省沿海各地區地表平均徑流深分別為東部1000～1200 mm，東北部700～800 mm，南部和北部400～600 mm，取其中間值800 mm為地表平均徑流深度。具有涵養水源價值的近海及海岸濕地面積為201666.76 hm2，相當于每年涵養水源體積為16143340800 m3，按照我國每建設1 m3水庫造價0.67元（1990年不變價）（李金昌等，1999），計算得海南省濱海濕地涵養水源價值為 2846803.55萬元·a-1。

2.2.2 凈化水質

濕地具有強大的生態凈化功能，尤其是對N、P等營養元素以及重金屬元素的吸收、轉化和滯留具有較高的效率，能有效降低其在水體中的濃度。采用國內常用的污染防治成本法計算濱海濕地的凈化水質服務功能價值，并認為如果進入濕地的污染物沒有使水體整體功能退化，即可以認為濕地起到凈化的功能。

式中，V6為凈化水質服務功能價值（元）；V′i為海南省污水年排放量（t）；P′i代表污水處理價格（元·t-1）。

根據2013年海南省統計年鑒，海南省三亞市、文昌市、瓊海市、萬寧市、澄邁縣、臨高縣、儋州市（包括儋州、洋浦經濟開發區）、東方市、樂東縣、陵水縣、昌江縣 12個濱海市縣一年內共排放工業廢水、生活污水395416600 t，而海南省近海岸濕地水質狀況總體為優，因此視為濱海濕地發揮了充分的污水處理能力，根據上述海南省臨海各縣市物價局提供的污水處理價格，得到海南省工業污水處理和生活污水處理費用分別為9719.49萬元和20559.14萬元。

兩者合計得到總價值為30278.63萬元·a-1，即為海南省濱海濕地凈化水質價值。

2.2.3 防風消浪

濱海濕地中潮間砂質和淤泥海岸、紅樹林沼澤等濕地具有較高的消浪促淤、抵御風暴潮的生態服務功能價值，采用專家評估法進行計算。計算公式為：

其中V7代表岸灘和紅樹林防風消浪的價值（萬元·a-1），L代表具有防風暴潮價值的岸灘長度；A1代表紅樹林面積；P2代表單位面積岸灘防風暴潮價格（萬元·hm-2）；P3代表單位面積紅樹林防風消浪價格（萬元·hm-2）；r為社會貼現率，取4.5%；n為貼現日期起到貼現截止日期（2012）的時間。

研究成果顯示岸灘防御風暴潮的價值為9140～30760美元·hm-2（Ledoux et al.，2002），取其平均值19950 USD·hm-2·a-1，乘以2002年人民幣對美元匯率8.27，折合人民幣16.50萬元·hm-2。巖石海岸、砂質海岸、淤泥質海灘、三角洲、珊瑚礁、潮下水生層和海岸性咸水湖都具有該功能，總面積為 45292.02 hm2，依此可知該項功能價值1161331.23萬元·a-1。紅樹林濕地具有防風消浪護岸作用，濕地面積4736.05 hm2，采用Costanza et al.（1997）的研究成果1839 USD·hm-2·a-1，乘以1997年人民幣對美元匯率8.28，折合人民幣約15226.92元·(hm-2·a-1)，得到紅樹林防風消浪護岸價值為13956.39萬元·a-1。

兩項加成和為1175287.62萬元·a-1，即為防風消浪價值。

2.2.4 固碳價值

2.2.4.1 植物固碳價值

計算公式為：

式中，V8為植物固碳價值（萬元·a-1），M′i為第i種植物年凈增長生物量（t·a-1），P4為單位質量固碳價值（萬元·t-1），采用碳稅法價格。

根據光合作用公式，每產生1 g干物質，吸收1.63 g CO2，釋放1.19 g O2。紅樹林地上生物凈增長量11 t·hm-2·a-1（韓維棟，2009），海南省紅樹林面積為 4736.05 hm2，因此每年吸收 CO2量為84917.38 t·a-1。全球海草床生態系統平均固碳速率為0.83 t·hm-2·a-1（Duarte et al.，2005），海南省潮下水生層面積為502.55 hm2，年固碳量為417.13 t。固碳價值采用瑞典的碳稅價格150 USD·t-1，按1∶6.3換算成人民幣為0.95萬元·t-1。故海南省紅樹林固碳價值為80671.51萬元·a-1，潮下水生層的固碳價值為 396.26萬元·a-1。二者共同固碳價值為81067.77萬元·a-1。

2.2.4.2 土壤固碳價值

根據辛琨等（2014）對海南省紅樹林有機碳分布規律的研究，表明海南省紅樹林土壤有機碳儲量為2390000 t，固碳價值為2270500萬元·a-1。

海南濱海自然濕地的總固碳價值為2351567.77萬元·a-1。

(1) 機座側板加厚，改空腔結構為實體結構，側板由常規電機的6 mm彎板加空腔加6 mm側板結構改為25 mm整體鋼板結構。

2.2.5 大氣組分調節

濱海濕地所提供大氣調節服務功能主要是指通過大面積挺水植物，如紅樹林、海草以及其他水生植物的光合作用固定大氣中的CO2，并向大氣釋放O2。另外，根據以往的研究（盧昌義等，2000），紅樹林對CH4排放的負價值也是有必要考慮的。2.2.5.1 釋氧價值

計算公式為：

式中，V9為濱海濕地年釋氧價值（萬元·a-1），M′′i為第i中植物年釋氧量（t·a-1）；P5為單位質量氧氣的工業制造價格釋氧價格（萬元·t-1）。

由紅樹林年單位面積凈生長量，乘以1.63，得紅樹林每年釋氧量為84917.38 t·a-1，根據單位面積海草床年固碳速率得到海草床年釋氧量為 303.35 t·a-1。制氧價格采用我國工業氧的現價0.04萬元·t-1計算，得到紅樹林和海草床釋氧價值分別為3396.79、12.13萬元·a-1。兩者相加即為濱海濕地釋氧價值3408.92萬元·a-1。

2.2.5.2 釋放甲烷負價值

式中，V10代表紅樹林濕地釋放甲烷的負價值（萬元·a-1）；A3代表紅樹林濕地面積；V11代表單位面積紅樹林年甲烷釋放通量；P6代表碳稅價格；24.5為轉換系數。

盧昌義等（2000）對東寨港紅樹林5個群落的甲烷排放量研究發現，紅樹林釋放甲烷的速率為0.81 mg·m2·a-1。按照2012年366 d來算，則單位面積紅樹林釋放甲烷量為0.003 t·hm-2·a-1。據1999年 Bj?rklund et al.（1999）研究得出的結論為1 kg的CH4所產生的溫室效應相當于24.5 kg的CO2所產生的溫室效應，相當于產生CO20.074 t·hm-2·a-1，海南紅樹林面積為4736.05 hm2，碳稅價格取0.95萬元·t-1，根據公式計算得到紅樹林釋放甲烷負價值為332.94萬元·a-1。因此得到紅樹林濕地大氣調節價值為3075.98 萬元·a-1。

2.3 支持服務功能價值評估

2.3.1 生物多樣性維持

采用Constanza計算的全球濕地單位面積生物多樣性價值304 USD·hm-2折合人民幣2076.1萬元·(hm-2·a-1)；海南省濱海濕地面積為201667.8 hm-2；年貼現率 4.5%；相乘得到生物多樣性價值985544.48萬元·a-1。

2.3.2 保持土壤

肖寒等（2000）對海南省土壤保持的空間分布的計算得出紅樹林土壤保持量0.4832 t·hm-2·a-1，海南省紅樹林濕地土壤平均碳密度16.81 kg·m-2（辛琨等，2014），土壤厚度采用碳含量最高的前0.6 m，由以上數據可以推算出紅樹林每年減少廢棄的土地面積為22.69 hm2，紅樹林濕地單位面積生態系統服務功能價值取 6.58萬元·h-2（薛楊等，2014）。因此可以算出紅樹林減少保持土壤的價值為149.30萬元·a-1。

2.4 文化服務功能價值評估

2.4.1 科研教育

采用替代法對海南省濱海濕地提供的教育科研價值進行評估。利用單位面積濕地生態系統教育科研價值的平均值，計算濱海濕地科研教育價值。

式中，V12為年濕地教育科研價值（元·a-1）；A3為濕地面積（hm2）；P7為單位面積濕地教育科研價值（元·(hm-2·a-1)）。

根據Costanza et al.（1997）對全球濕地生態系統科研教育服務功能的研究，濕地單位面積提供的科研教育價值為 861 USD·hm-2·a-1，折合人民幣5880元·hm-2·a-1，海南省濱海自然濕地面積201667.76 hm2，計算得到海南濱海濕地生態系統2012年提供科研教育服務功能的價值18629.45萬元·a-1。

2.4.2 休閑旅游

采用單位面積濕地休閑旅游的價值計算濱海濕地休閑旅游服務功能價值。

計算公式為：

V13=A3P8（11）

式中，V13為濕地休閑旅游服務功能價值（萬元·a-1）；A3為濕地面積（hm2）；P8為單位面積濕地休閑旅游價值（萬元·hm-2·a-1）。

2012年海南省沿海12市全年共接待中外游客3133.2萬人次，旅游總收入3677300萬元。由于缺乏濱海濕地旅游人數統計數據，本研究采用海南省沿海12市2012年單位面積土地產生的旅游收益1.48萬元·hm-2。作為海南濱海濕地旅游休閑價值的估算參數，計算得出海南省濱海自然濕地的旅游休閑服務功能價值為88060萬元·a-1。

2.5 海南濱海自然濕地生態系統服務功能總價值

匯總后得到海南省濱海自然濕地生態系統服務功能總價值為6125347.54萬元（表2）：

表2 海南省濱海自然濕地生態系統服務功能價值Table 2 Evaluation on service Economic value of coastal natural wetland ecosystem on Hainan Province

結果顯示，海南省濱海自然濕地生態系統的水文調節、固碳功能、動物產品、防風消浪和生物多樣性價值分列前5位，占總體價值的98.37%，是其主要的生態服務功能功能。按照所評估的 12項濕地生態服務功能價值從大到小進行排序，依次為水文調節、固碳功能、動物產品、防風消浪、生物多樣性維持、休閑旅游、凈化水質、科研教育、大氣調節、植物產品、提供生態系統食物和保持土壤。調節服務在4大項服務功能里價值最高，占總服務功能價值的71%以上。

3 結語

濱海濕地生態系統提供的生態服務功能項目很多，文章僅計算了海南主島濱海自然濕地生態系統提供的 12種生態服務功能價值。本研究顯示水文調節、固碳功能、動物產品、防風消浪和生物多樣性價值占總服務功能價值的98%以上，說明海南濱海濕地保護和管理的重點應該放在這5個主要功能上。在調節服務功能中的水文調節和固碳功能二者價值超過總價值的 50%，調節功能總價值占到70%以上，是4大項價值中最重要的一項，而這一功能在過去往往被忽略，卻在當今全球變化背景下具有特別重要的意義，因此應該作為濱海濕地保護和管理工作的重中之重。

不同的濕地生態系統服務功能特點各異，因而需采用各自適宜的評估方法；隨著濕地生態系統服務功能價值評價研究的進一步深入，將會有更多先進的評估理論和計算方法得到應用。希望各級決策者和職能部門在濕地保護與管理中能采用該研究的數據及分析，盡量減少損害海南濱海自然濕地生態系統服務功能的短期經濟行為，促進整個濱海自然濕地生態系統的可持續發展。

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Evaluation of Economic Value of Coastal Natural Wetland Ecosystem Services of Hainan Province

DING Dongjing, LI Mei, LIAO Baowen, DAN Xinqiu
1. Research Institute of Tropical Forestry, CAF, Guangzhou 510520, China; 2. Central South Forest Inventory and Planning Institute of State Forestry Administration, Changsha 410014, China

This paperusedthe natural coastal wetland of Hainan main island as the research object,collected themost updatedHainan second wetland resources survey, Hainan Province Statistical Yearbook (2013) and related survey to construct the ecosystem service value assessment system.We adapted bothinternational and domestic evaluation methods of wetland ecosystem,and then usedthem to comprehensivelyevaluate and analyze the value of natural coastal wetland ecosystem services on the main island of Hainan. The results showed that the total value of Hainan coastal wetland ecosystem services was about RMB 58 486 650 000×104yuan·a-1, of which the carbon sequestration value was RMB 23 515 677 000×104yuan·a-1, animal products value was RMB14 695 000 000×104yuan·a-1, windbreak and wave Dissipation value was about RMB 11 752 876 200×104yuan·a-1, value of biological diversity maintenance was RMB 9 855 444 800×104yuan·a-1; As the main ecological services functions, hydrological regulation value was RMB 28 468 035 500×104yuan·a-1, accounting for 26.20%, 16.37%, 13.10%, 10.98% and 31.72% ofthe total value, respectively. The quantitative assessment of the coastal wetland ecosystemservices in Hainanreportedin this paper could not only improve the correct understanding of the coastal wetland ecosystem, but also provide a scientific basis for the reasonable exploitation and utilization of wetland resources and local government.

natural coastal wetland; ecosystem value; value assessment; Hainan main island

10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.09.008

Q948；X171.1

A

1674-5906（2015）09-1472-06

丁冬靜，李玫，廖寶文，但新球. 海南省濱海自然濕地生態系統服務功能價值評估[J]. 生態環境學報, 2015, 24(9): 1472-1477.

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科技部林業公益性行業科研專項（201404305）；GEF海南省濕地保護體系項目及國家林業局海南東寨港紅樹林生態站項目

丁冬靜（1989年生），女，碩士研究生，主要從事紅樹林濕地生態學研究。*通信作者。李玫，E-mail: 1448890453@qq.com

2015-09-14