高常軍,魏 龍,賈 朋, 田惠玲,李樹光
(1.廣東省林業(yè)科學(xué)研究院,廣東 廣州 510520;2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院,廣東 廣州510642)
基于去重復(fù)性分析的廣東省濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算
高常軍1,魏 龍1,賈 朋2, 田惠玲2,李樹光1
(1.廣東省林業(yè)科學(xué)研究院,廣東 廣州 510520;2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院,廣東 廣州510642)
為了深入了解濱海濕地服務(wù)價(jià)值構(gòu)成及特點(diǎn),以廣東省濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)為例,篩選了11項(xiàng)去重復(fù)性的最終服務(wù)和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,選擇市場(chǎng)價(jià)值法、替代成本法和實(shí)際調(diào)查法等適應(yīng)度較高價(jià)值評(píng)價(jià)方法,從而科學(xué)評(píng)估廣東省濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的總服務(wù)價(jià)值,并為濕地生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與修復(fù)提供理論基礎(chǔ)。結(jié)果表明:2013年廣東省濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)最終服務(wù)總價(jià)值為664.074×108元,單位面積服務(wù)價(jià)值為8.147元·m-2·a-1。在所評(píng)價(jià)的11項(xiàng)最終服務(wù)中,食物供給價(jià)值最大,占總服務(wù)價(jià)值的73.48%,其后依次為休閑旅游價(jià)值、風(fēng)能供電價(jià)值、固碳價(jià)值、水質(zhì)凈化價(jià)值、航運(yùn)價(jià)值、大氣調(diào)節(jié)價(jià)值、供水價(jià)值、消浪護(hù)岸價(jià)值、原材料供給價(jià)值和科研教育價(jià)值。廣東省濱海濕地不僅發(fā)揮顯著的直接經(jīng)濟(jì)效益,還兼具巨大的生態(tài)效益和社會(huì)效益,同時(shí)在維系廣東乃至華南地區(qū)海岸帶生態(tài)安全及國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮不可替代的重要作用。圖1表4參29
生態(tài)學(xué);濱海濕地;重復(fù)性計(jì)算;最終服務(wù);價(jià)值評(píng)價(jià)
濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指人類從濕地中獲取的各種惠益[1-2],如濕地為人類提供的各種食物和原材料等直接使用資源,以及調(diào)蓄洪水和凈化水質(zhì)等各種直接或間接的服務(wù)與效益。聯(lián)合國(guó)等組織開展的千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估為濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)構(gòu)建的供給、調(diào)節(jié)、支持和文化4類服務(wù)分類體系及其價(jià)值估算方法目前受到最為廣泛的認(rèn)可與應(yīng)用[1,3]。然而,上述服務(wù)分類體系因混淆生態(tài)系統(tǒng)的中間過程及最終服務(wù)結(jié)果,導(dǎo)致濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估的重復(fù)計(jì)算[4],如調(diào)蓄洪水和涵養(yǎng)水源2項(xiàng)服務(wù)通過調(diào)控生態(tài)系統(tǒng)的水文循環(huán)過程最終為人類提供供水服務(wù)。因此,在深入剖析濕地生態(tài)系統(tǒng)自身特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,通過構(gòu)建合理的分類體系和選擇恰當(dāng)?shù)脑u(píng)估指標(biāo)與方法可有效剔除服務(wù)價(jià)值的重復(fù)性計(jì)算問題,從而提高濕地服務(wù)價(jià)值評(píng)估的可信度和科學(xué)性。廣東省濱海濕地處于中國(guó)大陸最南端,占中國(guó)濱海濕地總面積的14.06%,擁有《關(guān)于特別是作為水禽棲息地的國(guó)際重要濕地公約》(簡(jiǎn)稱《濕地公約》)規(guī)定的所有濱海濕地類型,如擁有全球生物多樣性最豐富和單位服務(wù)價(jià)值最高的紅樹林生態(tài)系統(tǒng)[5-6]。然而,在臺(tái)風(fēng)、海浪侵蝕、圍墾、養(yǎng)殖和沿海港口擴(kuò)張等自然與人為活動(dòng)的雙重影響下,約50%的廣東省濱海濕地面積遭受不同程度退化甚至消失,并導(dǎo)致其服務(wù)價(jià)值嚴(yán)重受損[7],因此,保護(hù)和恢復(fù)廣東濱海濕地尤為緊迫和重要。本研究以廣東省濱海濕地為例,基于千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估體系,將該區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分為中間服務(wù)和最終服務(wù)2個(gè)部分,構(gòu)建其可評(píng)價(jià)的最終服務(wù),以期科學(xué)估算廣東省濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值,為廣東省濱海濕地的保護(hù)與修復(fù)提供理論基礎(chǔ)。
廣東省濱海濕地(地處20°11′53.38″~23°37′14.05″N,109°40′15.94″~117°11′33.99 E″),大陸海岸線長(zhǎng)3 368.1 km,島嶼海岸線長(zhǎng)1 649.5 km,大小海灣510多個(gè),海島759個(gè),濱海沙灘174處,主要入海河口6處,綿長(zhǎng)的海岸線和復(fù)雜的地貌結(jié)構(gòu)孕育了豐富的濱海濕地資源(表1)。廣東省濱海濕地包含11個(gè)濕地類型,總面積為8 150.98 km2,占全省濕地面積的46.49%,行政范圍涉及潮州市、汕頭市、揭陽市、汕尾市、惠州市、東莞市、深圳市、廣州市、中山市、珠海市、江門市、陽江市、茂名市和湛江市等14個(gè)沿海地級(jí)市和38個(gè)(區(qū))縣。

表1 廣東濱海濕地概況Table 1 General situation of coastal wetlands in Guangdong Province
2.1 數(shù)據(jù)來源
廣東省濱海濕地的類型、面積及分布等數(shù)據(jù)來自廣東省第2次濕地資源調(diào)查數(shù)據(jù),其他統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)包括《中國(guó)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》《廣東省海洋環(huán)境狀況公報(bào)》《廣東省統(tǒng)計(jì)年鑒》《廣東省旅游統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì)報(bào)告》等。另有部分?jǐn)?shù)據(jù)參照廣東價(jià)格信息網(wǎng)、廣東省交通運(yùn)輸廳公眾網(wǎng)、國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心和野外調(diào)查等。相關(guān)評(píng)估參數(shù)來源及野外調(diào)查介紹詳見2.2.1,2.2.2和2.2.3節(jié)各服務(wù)指標(biāo)價(jià)值評(píng)估過程介紹。
2.2 廣東濱海濕地生態(tài)服務(wù)價(jià)值估算指標(biāo)體系與方法
濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的重復(fù)性計(jì)算主要體現(xiàn)在總服務(wù)價(jià)值評(píng)估中的重復(fù)計(jì)算和部分服務(wù)之間的重復(fù)計(jì)算2個(gè)方面。前者在分類時(shí)存在重復(fù)性計(jì)算,而后者則由于指標(biāo)的模糊不清、參數(shù)重復(fù)和評(píng)價(jià)方法的選擇導(dǎo)致[4]。如千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估(MA)將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分為供給、調(diào)節(jié)、支持和文化等4類服務(wù),而調(diào)節(jié)和支持服務(wù)多通過供給服務(wù)間接為人類提供收益,即多數(shù)情況下供給服務(wù)是調(diào)節(jié)服務(wù)和支持服務(wù)的最終服務(wù)。為去除總服務(wù)價(jià)值評(píng)估中的重復(fù)性計(jì)算,基于千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估體系和前人研究成果[1,3],將廣東省濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分為中間服務(wù)和最終服務(wù),并以最終服務(wù)的價(jià)值作為廣東省濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的總價(jià)值,在確定最終服務(wù)時(shí),以對(duì)人類產(chǎn)生直接效益為唯一準(zhǔn)則[8]。為避免部分服務(wù)之間的重復(fù)性計(jì)算問題,在篩選評(píng)估指標(biāo)時(shí),根據(jù)科學(xué)性、全面性與重點(diǎn)相結(jié)合原則和可操作性原則,將評(píng)估指標(biāo)分為2個(gè)層級(jí),第1層級(jí)根據(jù)濕地的過程與功能特點(diǎn)確定(表2“最終服務(wù)”項(xiàng));第2層級(jí)根據(jù)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的效用表現(xiàn)形式對(duì)二級(jí)分類進(jìn)行細(xì)化和界定(表2“指標(biāo)含義”項(xiàng))。同時(shí),在選擇評(píng)估方法時(shí),根據(jù)廣東濱海濕地的特點(diǎn)選擇每種服務(wù)的最適評(píng)價(jià)方法。如供水的目的是飲用水則選直接市場(chǎng)法;如果是為了瀑布或噴泉等景觀觀賞目的,則旅行費(fèi)用法更為合適;如果是為了控制洪水則替代成本法是最好的選擇,每種服務(wù)的最適評(píng)估方法介紹詳見參考文獻(xiàn)[4]。基于上述濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)價(jià)去重復(fù)性計(jì)算的過程,結(jié)合廣東省濱海濕地的特點(diǎn),確定最終服務(wù)包括11項(xiàng)指標(biāo)分別為食物供給、供水、原材料供給、航運(yùn)、風(fēng)能供電、水質(zhì)凈化、固碳、大氣(組分)調(diào)節(jié)、消浪護(hù)岸、休閑旅游和科研教育。

表2 廣東濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估指標(biāo)體系Table 2 Index system of estimation of coastal wetland ecosystem services in Guangdong Province
2.2.1 供給服務(wù)價(jià)值評(píng)估 ①食物供給:廣東濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)提供的物質(zhì)產(chǎn)品主要有魚類、甲殼類、貝類和藻類。濕地生態(tài)系統(tǒng)的食物(海產(chǎn)品)供給功能可通過直接市場(chǎng)法進(jìn)行估算。公式如下:

式(1)中:Vs指食物供給價(jià)值;i是產(chǎn)品的種類;Yi是第i類產(chǎn)品的數(shù)量,Pi是第i類產(chǎn)品的價(jià)格,j是養(yǎng)殖成本支出的種類Y是廣東近海養(yǎng)殖漁戶數(shù)量,Cj為第j類養(yǎng)殖成本的價(jià)格。2013年廣東省近海養(yǎng)殖總產(chǎn)量為287.002×104t·a-1,其中魚類43.333×104t·a-1,甲殼類43.772×104t·a-1,貝類191.639×104t·a-1,藻類7.585×104t·a-1和其他類0.673×104t·a-1[9]。海產(chǎn)品單位價(jià)格參照廣東省典型濱海濕地——汕尾市海豐濕地和廣州市南沙濕地周邊市場(chǎng),平均單位價(jià)格為17.785元·kg-1。2013年廣東省近海養(yǎng)殖漁戶為224 030戶,其養(yǎng)殖成本支出包括雇工費(fèi)用2 846.06元·戶-1,飼料及苗種費(fèi)用1 953.55元·戶-1,燃料及設(shè)施維修費(fèi)4 422.82元·戶-1,其他支出為802.13元·戶-1[9]。②原材料供給(木材產(chǎn)品):廣東濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)提供的原材料主要源自紅樹林濕地提供的木材產(chǎn)品,因此可通過紅樹林單位材積市場(chǎng)價(jià)格進(jìn)行估算。廣東濱海濕地區(qū)內(nèi)紅樹林面積為197.512 km2,紅樹林年均材積生長(zhǎng)量參照廣東省典型濱海濕地——湛江紅樹林自然保護(hù)區(qū)內(nèi)不同年份紅樹林材積年均增量確定,為4.909 m3·hm-2·a-1。紅樹林木材單價(jià)參照文獻(xiàn)[10],并結(jié)合保護(hù)區(qū)當(dāng)?shù)啬静氖袌?chǎng)確定,為996.725元·m-3。③供水:濱海紅樹林濕地受咸淡水周期性浸泡,并通過獨(dú)特排鹽方式保持體內(nèi)水分。濱海紅樹林濕地獨(dú)特的水源涵養(yǎng)功能主要體現(xiàn)為以淺層地下水的形式為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┺r(nóng)田灌溉用水。廣東濱海紅樹林濕地單位面積蓄水量8 100.00 m3·hm-2[11-12]。依據(jù)廣東價(jià)格信息網(wǎng)(http://www.gdpi.gov.cn),確定廣東沿海各地級(jí)市2013年農(nóng)用水均價(jià)為1.45元·m-3。④航運(yùn):據(jù)廣東省交通運(yùn)輸廳公眾網(wǎng)(http://www.gdcd.gov.cn)統(tǒng)計(jì),2013年廣東沿海港口貨物、集裝箱和客運(yùn)吞吐量分別為13.085億t,968萬國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)箱單位(1個(gè)集裝箱約22 t),736萬人次。廣東沿海客運(yùn)路線多短途且絕大部分屬于內(nèi)河航線,所以不在本研究范圍內(nèi)。由此可知,2013年廣東沿海港口貨物和集裝箱總吞吐量為22.809×108t·a-1,即為濱海濕地年運(yùn)輸總量。根據(jù)廣東省航道圖和2013年中國(guó)沿海運(yùn)價(jià)統(tǒng)計(jì)表,得知廣東濱海濕地(近海及河口水域)提供的有效運(yùn)線長(zhǎng)度和航運(yùn)單價(jià)分別為294.931 km和0.017元·t-1·km-1。2013年廣東沿海港口貨物的港口建設(shè)費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)均價(jià)為4.8元· t-1,并據(jù)此估算其建設(shè)成本。⑤電力供給:濱海濕地的電力供給包括水力發(fā)電、潮汐能發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電。廣東濱海濕地區(qū)內(nèi)尚無水力發(fā)電和潮汐發(fā)電數(shù)據(jù),因此,本研究只探討廣東濱海濕地的風(fēng)能供電價(jià)值。廣東屬于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,冬季盛行東北季風(fēng)、夏季盛行西南季風(fēng),沿海地區(qū)蘊(yùn)涵豐富的風(fēng)能資源。據(jù)2013年中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì)報(bào)告統(tǒng)計(jì),廣東濱海濕地區(qū)共有汕尾紅海灣(3.69×108kW· h),陽江海陵島(25.74×108kW·h),雷州東里(1.00×108kW·h)、惠來石碑山(1.32×108kW·h),陸豐甲湖灣(0.10×108kW·h),汕頭南澳(5.68×108kW·h)和珠海橫琴島(2.48×108kW·h)7處風(fēng)能電廠,2013年總發(fā)電量分別為39.99×108kW·h。根據(jù)廣東沿海各地電價(jià)價(jià)目表,得到廣東沿海(縣)市2013年平均電價(jià)為0.738元·(kW·h)-1,其中用于抵扣發(fā)電廠建設(shè)和運(yùn)行成本的發(fā)電成本價(jià)為0.320元·(kW·h)-1[13]。
2.2.2 調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值評(píng)估 ①水質(zhì)凈化:廣東濱海濕地水質(zhì)凈化功能主要體現(xiàn)在對(duì)進(jìn)入海灣/河口水域內(nèi)的各種污染物,通過物理、化學(xué)或生物作用進(jìn)行降解和去除。采用污染防治法評(píng)估廣東濱海濕地水質(zhì)價(jià)值,并認(rèn)為如果進(jìn)入濕地的污染物沒有使水體整體功能退化,即可認(rèn)為濕地起到凈化功能。2013年廣東省海洋環(huán)境狀況公報(bào)顯示,2013年廣東省6條主要入海河流(珠江、榕江、練江、漠陽江、深圳河和黃岡河等)污染物排放總量為117.63×104t,47個(gè)入海排污口年排污量1.69×104t,河流和入海排污口的各類污染物排放量詳見表3,所有污染物均排入海灣等近海水域,同時(shí)廣東省近海水域水質(zhì)狀況總體為優(yōu),其中Ⅱ類以上水質(zhì)水體占84.5%,因此視為濱海濕地發(fā)揮了充分的污水處理能力。根據(jù)國(guó)務(wù)院《排污費(fèi)征收使用管理?xiàng)l例》中相關(guān)規(guī)定[14],確定各類污染物的處理成本(表3)。②固碳:廣東濱海濕地固碳價(jià)值主要通過浮游植物、大型藻類、紅樹林濕地、潮間鹽水沼澤、淤泥質(zhì)海灘和貝類等濕地動(dòng)植物的固碳功能實(shí)現(xiàn)(表4)。水體中的浮游植物直接通過光合與呼吸作用的平衡固定大氣中二氧化碳。廣東濱海濕地浮游植物固碳量,基于南海海域初級(jí)生產(chǎn)力均值230 g·m-2·a-1進(jìn)行估算[15]。大型藻類主要包括紫菜Porphyra和海帶Laminaria japonica等通過光合作用將溶解在水體中的無機(jī)碳轉(zhuǎn)換為有機(jī)碳[16],因相關(guān)價(jià)值已在食物供給部分單獨(dú)估算,因此大型藻類的該種固碳方式不再重復(fù)估算。紅樹林濕地的固碳量分為2個(gè)部分:一是紅樹林地上植被通過光合作用,因生長(zhǎng)而每年固定的碳量,因相關(guān)價(jià)值在紅樹林材積蓄積部分已單獨(dú)估算,為避免重復(fù)計(jì)算,該種固碳方式不再估算。二是紅樹林土壤長(zhǎng)期處于水分過飽和狀態(tài),厭氧條件顯著降低了有機(jī)物的降解速率,從而導(dǎo)致土壤中有機(jī)質(zhì)的積累。根據(jù)中國(guó)紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的年均碳增量11.35 t·hm-2·a-1[10]和紅樹林土壤的年均固碳率(固碳速率-碳釋放速率)2.789 t·hm-2· a-1)[17]對(duì)以上2類固碳量分別進(jìn)行估算。根據(jù)灘涂濕地(潮間鹽水沼澤和淤泥海灘)與紅樹林濕地間的固碳關(guān)系及野外實(shí)驗(yàn),確定灘涂濕地植被與土壤的固碳速率分別為8.54 t·hm-2·a-1和2.223 t·hm-2·a-1[18-19]。貝類的固碳方式有2種:一種是利用海水中的HCO3-形成碳酸鈣(CaCO3),俗稱貝殼,其反應(yīng)式如下[20]:

表3 廣東濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)水質(zhì)凈化功能評(píng)估參數(shù)Table 3 Parameters of water purification functions of coastal wetland ecosystems in Guangdong Province

式(3)中:貝類每吸收2 mol HCO3-,形成1 mol碳酸鈣的同時(shí),會(huì)釋放1 mol二氧化碳。上述貝類固碳的特點(diǎn)是通過收獲方式從海水中永久性移出;另一種是通過攝取水體中浮游植物或底棲藻類等懸浮顆粒有機(jī)碳促進(jìn)貝類軟組織生長(zhǎng)。因浮游植物固碳量已經(jīng)單獨(dú)估算,為避免重復(fù)計(jì)算,貝類的該種固碳方式不再估算[21]。中國(guó)造林成本為250元·t-1,國(guó)際碳稅標(biāo)準(zhǔn)的均值為770元·t-1[22]。本研究以兩者的均值作為固碳價(jià)值的碳稅標(biāo)準(zhǔn)來估算廣東濱海濕地固碳價(jià)值。③調(diào)節(jié)大氣:廣東濱海濕地的調(diào)節(jié)大氣的作用包括濕地植被通過光合作用釋放氧氣的正效應(yīng)和濕地土壤通過呼吸作用釋放溫室氣體的負(fù)效應(yīng)。根據(jù)光合作用公式,濕地植物每生產(chǎn)1.00 g干物質(zhì),釋放1.07 g氧氣。據(jù)此求算紅樹林植被、灘涂(包括淤泥海灘和潮間鹽水沼澤)植被、大型藻類和浮游植物釋放氧氣的物質(zhì)量(表4)。按中國(guó)工業(yè)制氧單價(jià)400.00元·t-1估算廣東濱海濕地氧氣釋放價(jià)值。濕地生態(tài)系統(tǒng)是二氧化碳和甲烷等溫室的重要排放源。本研究主要計(jì)算紅樹林和灘涂濕地的二氧化碳和甲烷排放量(表4),2類濕地的土壤二氧化碳單位排放量(包括甲烷溫室效應(yīng)值折算成二氧化碳量)分別為12.26 t·hm-2·a-1和9.78 t·hm-2·a-1[18,23]。④消浪護(hù)岸:廣東省濱海濕地的消浪護(hù)岸功能主要體現(xiàn)在紅樹林濕地抵御臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮沖擊、消浪促淤和保護(hù)堤岸等方面。本研究以廣東紅樹林岸線每年承受的海浪能值貨幣價(jià)值作為其消浪護(hù)岸價(jià)值,其計(jì)算公式如下:

式(4)中:E是濱海濕地的消浪護(hù)岸能值,單位為J;L為岸線長(zhǎng)度,單位為m;p為海水密度,單位為kg·m-3;g為重力加速度,單位為m·s-2;v為流速,單位為m·s-1;h為平均浪高,單位為m;t為海浪周期,單位為s·a-1,即3.150×107s·a-1;Tr為波浪能的能值轉(zhuǎn)換率,單位為sej·J-1,sej為太陽能焦耳(solar emjoules)。廣東濱海濕地岸線長(zhǎng)度為4.114×106m,廣東近海水域密度為1.030 kg·m-3,流速為0.585 m· s-1,平均浪高0.889 m,能值轉(zhuǎn)換率為2.590 sej·J-1[24]。結(jié)合能值貨幣比率(8.7×1013sej·美元-1)和2013年美元兌換人民幣匯率(6.152元),估算廣東濱海濕地消浪護(hù)岸價(jià)值。
2.2.3 文化服務(wù)價(jià)值評(píng)估 ①休閑旅游:廣東省海岸線曲折,形成大小海灣港灣510個(gè)、海島750多個(gè)、沙灘有174處,全省濱海旅游資源類型豐富[25]。假定濱海濕地單體旅游價(jià)值與其他景區(qū)單體旅游價(jià)值相同,根據(jù)廣東省濱海濕地區(qū)旅游單體與全省旅游單體比值及全省旅游收入估算廣東濱海濕地休閑旅游價(jià)值[14]。公式如下:


表4 廣東濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)二氧化碳收支及氧氣釋放量Table 4 CO2budget and O2release of coastal wetland ecosystems in Guangdong Province
式(5)中:Vt為廣東省濱海濕地旅游價(jià)值;Ctm廣東省濱海濕地區(qū)旅游單體數(shù)量,單位為個(gè);Ptm為廣東省旅游單體數(shù)量,單位為個(gè);VGDPt為廣東省2013年旅游收入,單位為元。廣東省濱海濕地及全省旅游單體數(shù)量分別為256個(gè)和13 853個(gè),全省2013年旅游總收入為6 716.69×108元[26-27]。②科研教育:濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的科研教育價(jià)值主要包括相關(guān)的基礎(chǔ)科學(xué)研究、教學(xué)實(shí)習(xí)、文化宣傳等價(jià)值。本研究只計(jì)算廣東省濱海濕地的科研費(fèi)用價(jià)值,通過每年發(fā)表與廣東省濱海濕地有關(guān)論文的總投入成本來估算。在中國(guó)知網(wǎng)上檢索到主題中含 “廣東濱海濕地”的2013年文章為46篇,在sciencedirect上以 “coastal wetland in Guangdong”為搜索詞,檢索到2013年發(fā)表英文文章29篇。論文的投入成本以11.920×104元·篇-1為標(biāo)準(zhǔn)[8]。
2013年廣東省濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)最終服務(wù)價(jià)值合計(jì)為664.074×108元·a-1,濱海濕地的單位面積服務(wù)價(jià)值為8.147元·m-2·a-1。在濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)提供的各服務(wù)類型中,供給服務(wù)價(jià)值最高,為512.226× 108元·a-1,占總價(jià)值的77.13%。其次為文化服務(wù)價(jià)值,為124.210×108元·a-1,占總價(jià)值的15.33%。調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值最小,為27.636×108元·a-1,僅占總價(jià)值的4.16%(圖1)。調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值較小、比例偏低,主要原因在于該類型中的多數(shù)服務(wù)為中間服務(wù),并通過各種途徑的組合方式以供給服務(wù)的形式向人類提供效益。如調(diào)蓄洪水和涵養(yǎng)水源等最終通過供水服務(wù)體現(xiàn),大型藻類和紅樹林地上植株的固碳量最終分別通過食物和木材形式體現(xiàn)。
在濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的各組分中(圖1),食物供給(海產(chǎn)品)服務(wù)價(jià)值最大,為487.968×108元·a-1,占總價(jià)值的73.48%,其次為休閑旅游(124.123×108元·a-1),電力供給(16.716×108元·a-1),固碳(11.368×108元·a-1)和水質(zhì)凈化(11.309×108元·a-1)服務(wù)價(jià)值,分別占總價(jià)值的18.69%,2.52%,1.71%和1.70%。剩余各類服務(wù)功能價(jià)值量之和僅為12.590×108元·a-1,占總價(jià)值的1.90%,而其中科研教育服務(wù)所提供的價(jià)值量最?。?.089×108元·a-1,占總價(jià)值的0.01%)。

圖1 廣東濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值Figure 1 Values of ecosystem services of coastal wetlands in Guangdong Province
廣東省濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的主導(dǎo)服務(wù)價(jià)值主要體現(xiàn)在供給海產(chǎn)品等直接使用食物價(jià)值、風(fēng)能發(fā)電、休閑旅游、固碳和水質(zhì)凈化等服務(wù)價(jià)值。這主要?dú)w咎于廣東濱海濕地獨(dú)特的結(jié)構(gòu)組成,如近海水域自身巨大的海水養(yǎng)殖容量、沿海豐富的風(fēng)能資源及濱海濕地區(qū)內(nèi)蘊(yùn)涵的多種旅游單體資源等通過市場(chǎng)直接為人類提供相關(guān)福祉,同時(shí)沿海的紅樹林也發(fā)揮了顯著的生態(tài)調(diào)節(jié)服務(wù),如固定二氧化碳和凈化水質(zhì)等。這說明廣東省的濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)在發(fā)揮巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)兼具顯著的生態(tài)效益。這與李志勇等[28]的研究結(jié)果相似,即旅游娛樂和食品供給2類服務(wù)價(jià)值在廣東近海海洋生態(tài)系統(tǒng)各類服務(wù)中排在前兩位。廣東濱海濕地原材料供給價(jià)值和科研教育價(jià)值分別占總服務(wù)價(jià)值的0.15%和0.01%,位居其他服務(wù)類型之后,表明廣東省濱海濕地(如生物醫(yī)藥等原材料)開發(fā)技術(shù)、科研投入及教育宣傳水平偏低,亟待提高。對(duì)比李志勇等[28]的研究可知:本研究結(jié)果是其1/3倍,一是因?yàn)楸狙芯康臑I海濕地范圍僅為前者的1/8;二是因?yàn)樵u(píng)價(jià)方法和指標(biāo)選取的不同所致,如前者選取的供給服務(wù)指標(biāo)包含基因資源供給、海鹽、珍珠和生物醫(yī)藥等原材料供給、食物(海產(chǎn)品)供給和風(fēng)力發(fā)電等,而只有最后2項(xiàng)供給服務(wù)指標(biāo)與本研究所選指標(biāo)相同。
濕地生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù),既有體現(xiàn)生態(tài)功能對(duì)人類福祉具有直接貢獻(xiàn)的最終服務(wù),又有參與生態(tài)過程具有調(diào)控或支持功能的中間服務(wù),兩者之間存在交叉重復(fù)[4]。因此,在濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值評(píng)估時(shí)需將兩者區(qū)分,以最終服務(wù)作為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值。通過分析濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估重復(fù)性計(jì)算產(chǎn)生的原因。本研究基于一個(gè)概念性框架嘗試解決廣東濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估中的重復(fù)性計(jì)算問題。評(píng)估過程如下:首先根據(jù)廣東濱海濕地特征和所處環(huán)境確定廣東省濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)指標(biāo),將其中對(duì)人類效益有直接貢獻(xiàn)的服務(wù)確定為最終服務(wù),并依此作為廣東省濱海濕地的服務(wù)總價(jià)值。其次在具體評(píng)估過程中通過明確各服務(wù)之間重復(fù)計(jì)算的關(guān)系,選擇恰當(dāng)評(píng)估參數(shù)與最適評(píng)價(jià)方法,構(gòu)建數(shù)學(xué)公式等措施以達(dá)到盡量避免重復(fù)性計(jì)算的目的[4]。最終,本研究確定了食物供給、供水、原材料供給、航運(yùn)、風(fēng)能供電、水質(zhì)凈化、固碳、調(diào)節(jié)大氣(組分)、消浪護(hù)岸、休閑旅游和科研教育等11項(xiàng)最終服務(wù)。此外,因濕地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)過程、服務(wù)功能及兩者之間關(guān)系的復(fù)雜性,目前尚未有一套切實(shí)可行的價(jià)值評(píng)估理論可做到完全的去重復(fù)性,同時(shí)受評(píng)估方法、研究手段和資料獲得性的限制,研究的估算結(jié)果與實(shí)際價(jià)值可能存在一定的誤差。今后對(duì)濱海濕地服務(wù)價(jià)值評(píng)估去重復(fù)性計(jì)算的研究需開展更為詳細(xì)的野外長(zhǎng)期定位觀測(cè)實(shí)驗(yàn),同時(shí)結(jié)合新的評(píng)估指標(biāo)體系和技術(shù),或可提高濱海濕地服務(wù)價(jià)值評(píng)估的真實(shí)性及各研究之間的可比性和延續(xù)性[29]。
濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估是生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)和環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究熱點(diǎn)。以廣東省濱海濕地為例,通過去重復(fù)性分析篩選最終服務(wù),通過分析各服務(wù)之間重復(fù)計(jì)算關(guān)系、選擇最適評(píng)價(jià)方法和構(gòu)建數(shù)學(xué)公式等措施嘗試科學(xué)評(píng)估廣東濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的最終服務(wù)價(jià)值。基于上述分析確定的廣東省濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)最終服務(wù)有11項(xiàng),分別為食物供給、供水、原材料供給、航運(yùn)、風(fēng)能供電、水質(zhì)凈化、固碳、大氣(組分)調(diào)節(jié)、消浪護(hù)岸、休閑旅游和科研教育;2013年,它們的服務(wù)價(jià)值分別為487.968×108元、2.320×108元、0.967×108元、4.256×108元、16.716×108元、11.309×108元、11.368×108元、3.571×108元、1.388×108元、124.123×108元和0.089×108元。其中,主導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)包括食物供給、休閑旅游、風(fēng)能供電、水質(zhì)凈化和固碳等5項(xiàng)服務(wù),表明廣東省濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)具有顯著的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。因此,在未來濱海濕地管理中,應(yīng)重點(diǎn)保障廣東省濱海濕地在上述5個(gè)方面發(fā)揮其服務(wù)價(jià)值的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)對(duì)濱海濕地受損或薄弱服務(wù)功能的研究。野外長(zhǎng)期定位觀測(cè)實(shí)驗(yàn)與新型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估理論與技術(shù)的結(jié)合,可提高未來濱海濕地服務(wù)價(jià)值評(píng)估去重復(fù)性計(jì)算的精度,為濕地生態(tài)系統(tǒng)的準(zhǔn)確量化提供支撐。
[1] SARUKHáN J.Ecosystems and Human Well-being:Wetlands and Water Synthesis[M].Washington D C:World Resources Institute,2005.
[2] MITSCH W J,GOSSELINK J G.The value of wetlands:importance of scale and landscape setting[J].Ecol Econ, 2000,35(1):25-33.
[3] COSTANZA R,PéREZ-MAQUEO O,MARTINEZ M L,et al.The value of coastal wetlands for hurricane protection[J].Ambio A J Humn Environ,2008,37(4):241-248.
[4] 李偉,崔麗娟,龐丙亮,等.濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)價(jià)去重復(fù)性研究的思考[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2014,23(10): 1716-1724.
LI Wei,CUI Lijuan,PANG Bingliang,et al.Thinking of solving double counting in wetland ecosystem services valuation[J].Ecol Environ Sci,2014,23(10):1716-1724.
[5] LEVENSON H.Coastal systems:on the margin[C]//BOLTON H S.Coastal Wetlands.New York:American Society of Civl Engineers,2009:75-83.
[6] 國(guó)家林業(yè)局.中國(guó)濕地資源簡(jiǎn)況:第2次全國(guó)濕地資源調(diào)查[R].北京:國(guó)家林業(yè)局,2013:1-3.
[7] 張曉龍,劉樂軍,李培英,等.中國(guó)濱海濕地退化評(píng)估[J].海洋通報(bào),2014,33(1):112-119.
ZHANG Xiaolong,LIU lejun,LI Peiying,et al.Evaluation of coastal wetland degradation in China[J].Mar Sci Bull, 2014,33(1):112-119.
[8] 龐丙亮,崔麗娟,馬牧源,等.若爾蓋高寒濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)價(jià)[J].濕地科學(xué),2014,12(3):273-278.
PANG Bingliang,CUI Lijuan,MA Muyuan,et al.Evaluation of ecosystem services valuation of alpine wetlands in Zoige Plateau[J].Wetland Sci,2014,12(3):273-278.
[9] 農(nóng)業(yè)部漁業(yè)漁政管理局.2014中國(guó)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2014.
[10] 韓維棟,高秀梅,盧昌義,等.中國(guó)紅樹林生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)價(jià)值評(píng)估[J].生態(tài)科學(xué),2000,19(1):40-46.
HAN Weidong,GAO Xiumei,LU Changyi,et al.The ecological value of mangrove ecosystems in China[J].Ecol Sci,2000,19(1):40-46.
[11] 廖寶文,鄭松發(fā),陳玉軍,等.海南東寨港幾種國(guó)外紅樹植物引種初報(bào)[J].中南林學(xué)院學(xué)報(bào),2006,26(3):63-67.
LIAO Baowen,ZHENG Songfa,CHEN Yujun,et al.Preliminary report on introduction of several alien mangrove plants in Dongzhai Harbour of Hainan Province[J].J Cent South For Univ,2006,26(3):63-67.
[12] 呂憲國(guó).濕地生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與管理[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.
[13] 張正敏.中國(guó)風(fēng)力發(fā)電經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策研究[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2002.
[14] 王斌,楊校生,張彪,等.浙江省濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及其價(jià)值研究[J].濕地科學(xué),2012,10(1):15-22.
WANG Bin,YANG Xiaosheng,ZHANG Biao,et al.Assessment of ecosystem services and value of coastal wetlands in Zhejiang Province[J].Wetland Sci,2012,10(1):15-22.
[15] 李小斌,陳楚群,施平,等.南海1998-2002年初級(jí)生產(chǎn)力的遙感估算及其時(shí)空演化機(jī)制[J].熱帶海洋學(xué)報(bào),2006,25(3):57-62.
LI Xiaobin,CHEN Chuqun,SHI Ping,et al.Estimation of primary production of south China sea from 1998 to 2002 by remote sensing and its spatio-temporal variation mechanism[J].J Trop Oceanogr,2006,25(3):57-62.
[16] 張朝暉,呂吉斌,葉屬峰,等.桑溝灣海洋生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2008,18(11):2540-2547.
ZHANG Zhaohui,Lü Jibin,YE Shufeng,et al.Values of marine ecosystem services in Sanggou Bay[J].Chin J Appl Ecol,2008,18(11):2540-2547.
[17] 段曉男,王效科,逯非,等.中國(guó)濕地生態(tài)系統(tǒng)固碳現(xiàn)狀和潛力[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2008,28(2):463-469.
DUAN Xiaonan,WANG Xiaoke,LU Fei,et al.Carbon sequestration and its potential by wetland ecosystems in China[J].Acta Ecol Sin,2008,28(2):463-469.
[18] 康文星,趙仲輝,田大倫,等.廣州市紅樹林和灘涂濕地生態(tài)系統(tǒng)與大氣二氧化碳交換[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2008,19(12):2605-2610.
KANG Wenxing,ZHAO Zhonghui,TIAN Dalun,et al.CO2exchange between mangrove and shoal wetland ecosystems and atmosphere in Guangzhou[J].Chin J Appl Ecol,2008,19(12):2605-2610.
[19] 張莉,郭志華,李志勇.紅樹林濕地碳儲(chǔ)量及碳匯研究進(jìn)展[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2013,24(4):1153-1159.
ZHANG Li,GUO Zhihua,LI Zhiyong.Carbon storage and carbon sink of mangrove wetland:research process[J]. Chin J Appl Ecol,2013,24(4):1153-1159.
[20] CHAUVAUD L,THOMPSON J K,CLOEM J E,et al.Clams as CO2generators:the potamocorbula amurensis example in San Francisco Bay[J].Limnol Oceanogr,2003,48(6):2086-2092.
[21] 張繼紅,方建光,唐啟升.中國(guó)淺海貝藻養(yǎng)殖對(duì)海洋碳循環(huán)的貢獻(xiàn)[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2005,20(3):359-365.
ZHANG Jihong,FANG Jianguang,TANG Qisheng.The contribution of shellfish and seaweed mariculture in China to the carbon cycle of coastal ecosystem[J].Adv Earth Sci,2005,20(3):359-365.
[22] 王鳳珍,周志翔,鄭忠明.城郊過渡帶湖泊濕地生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估:以武漢市嚴(yán)東湖為例[J].生態(tài)學(xué)報(bào), 2011,31(7):1946-1954.
WANG Fengzhen,ZHOU Zhixiang,ZHENG Zhongming.Evaluation on service value of ecosystem of Peri-urban transition zone lake:a case study of Yandong Lake in Wuhan City[J].Acta Ecol Sin,31(7):1946-1954.
[23] JENKINS W A,MURRAY B C,KRAMER R A,et al.Valuing ecosystem services from wetlands restoration in the Mississippi Alluvial Valley[J].Ecol Econ,2010,69(5):1051-1061.
[24] 趙晟,洪華生,張珞平,等.中國(guó)紅樹林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的能值價(jià)值[J].資源科學(xué),2007,29(1):147-154.
ZHAO Sheng,HONG Huasheng,ZHANG Luoping,et al.Emergy value of mangrove ecosystem services in China[J]. Resour Sci,2007,29(1):147-154.
[25] 莊偉光.廣東發(fā)展海洋旅游業(yè)的思考[J].中國(guó)國(guó)情國(guó)力,2015(3):57-59.
ZHUANG Weiguang.Thinking of marine tourism development of Guangdong Province[J].China Nat Cond Strength, 2015(3):57-59.
[26] 廣東省社會(huì)科學(xué)院海洋經(jīng)濟(jì)研究中心,廣東新經(jīng)濟(jì)雜志社課題組.廣東省濱海旅游資源分析與發(fā)展歷程[J].新經(jīng)濟(jì),2011(7):82-84.
Research Center of Marine Economy,Guangdong Academy of Social Sciences,Guangdong Magazine of New Economy.Analysis and development on coastal tourism resource in Guangdong province[J].New Econ,2011(7):82-84.
[27] 廣東省統(tǒng)計(jì)局.2014廣東統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社,2014.
[28] 李志勇,徐頌軍,徐紅宇,等.廣東近海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,28(23):136 -140.
LI Zhiyong,XU Songjun,XU Hongyu,et al.Value assessment of offshore marine ecosystem service in Guangdong Province[J].Guangdong Agric Sci,2011,28(23):136-140.
[29] 范欽棟.昆蟲生態(tài)服務(wù)的價(jià)值研究與探討[J].浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào),2014,31(5):774-778.
FAN Qindong.Research and discussion on the valuation of insects’ecosystem services[J].J Zhejiang A&F Univ, 2014,31(5):774-778.
Coastal wetland ecosystem evaluation in Guangdong Province by eliminating the double counting
GAO Changjun1,WEI Long1,JIA Peng2,TIAN Huiling2,LI Shuguang1
(1.Guangdong Academy of Forestry,Guangzhou 510520,Guangdong,China;2.College of Forestry and Landscape Architecture,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,Guangdong,China)
Ecosystem service value assessment sarevital in ecological economics as well as environmental economics,and coastal wet lands are an important component of an ecosystem.To better understand the components and characteristics of coastal wetlands and consequently evaluate its finial ecosystem service values,the coastal wetlands in Guangdong Province was investigated and the 11 kinds of final services with eliminating the double counting were determined.The 11 kinds of final services in Guangdong Province were selected based on literature and field survey,and which were used to calculate the total value for the coastal wetlands in the study area.Subsequently,the evaluation system and methods of the final services were established and selected,such as market method,replacement cost method,field survey method,and other environmental economic evaluation methods.Results showed that the total value of coastal wetland ecosystem services in Guangdong Province in 2013 was 664.1×108RMB yuan with an average value of 8.1 RMB yuan·m-2·a-1.The greatest among the indexes was the food supply service with 488.0×108RMB yuan,accounting for 73.48%of the total value.The second largest index was recreation (124.1×108RMB yuan,18.7%)followed by wind power supply(16.7×108RMB yuan,2.52%),carbon sequestration(11.4×108RMB yuan,1.71%),water purification(11.3× 108RMB yuan,1.70%),ocean shipping(4.3×108RMB yuan,0.64%),climate regulation(3.6×108RMB yuan, 0.54%),water supply (2.3×108RMB yuan,0.35%),wave reduction and coastal protection (1.4×108RMB yuan,0.21%),raw material supply(1.0×108RMB yuan,0.15%),and scientific research(0.1×108RMB yuan,0.01%).This indicated that coastal wetlands could not only have enormous economic,ecological,and social benefits,but could also play an irreplaceable role in the preservation of coastal ecological security and the development of the national economy in Guangdong Province or even in South China.[Ch,1 fig.4 tab.29 ref.]
ecology;coastal wetland;double counting;final services;evaluation
S718.5;Q147
A
2095-0756(2017)01-0152-09
2016-02-29;
2016-05-30
國(guó)家林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201404305);廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新專項(xiàng)資金項(xiàng)目(2013KJCX011-01)
高常軍,助理研究員,博士,從事濕地生態(tài)學(xué)研究。E-mail:gaochangjun015@163.com
浙 江 農(nóng) 林 大 學(xué) 學(xué) 報(bào),2017,34(1):161-169
Journal of Zhejiang A&F University
10.11833/j.issn.2095-0756.2017.01.022