基于支付意愿法的黃海海域物種多樣性維持服務價值評估(2002—2012)

宋靜靜,陳 璐,張智鵬,王 棟,劉洪軍,蓋珊珊,王其翔,周 健,于道德,*

1 山東省海洋生物研究院, 青島 266104 2 山東省海洋預報減災中心, 青島 266104 3 交通運輸部天津水運工程科學研究所, 天津 300456 4 青島市科學技術信息研究院, 青島 266104

人為干擾下全球生物多樣性的快速降低,預示著第六次生物大滅絕已悄然來臨[1]。生物多樣性是生態系統的主導功能,是食品生產、氣候調節、廢棄物處理、水土保持等功能得以實現的基礎[2- 3]。海洋作為地球上綜合生產力最大的生態系統,蘊含著極其豐富的生物資源?！昂Ｑ笊锲詹橛媱?Census of marine life, COML)”調查發現海洋中擁有已知25萬種生物和至少約210萬種的未知生物。然而,近年來由于過度捕撈、棲息地破壞、外來入侵種、水體污染及氣候變遷等眾多因素的影響,海洋生物多樣性正遭受嚴重破壞,已成為世界性的環境問題之一,受到國際社會的普遍關注[4- 5]。

正確認識與評估海洋生物多樣性給人類帶來的裨益,即生物多樣性維持服務價值,是開展海洋生物多樣性保護至關重要的環節。生物多樣性維持服務,隸屬于四類全球生態系統服務中的支持服務,是其他服務產生的基礎[6- 7]。其服務價值指的是人們為滿足自身對海洋生物多樣性維持的全部動機與需求,有能力以貨幣形式支付或實現的價值[8]。據統計,全球生物多樣性每年為人類創造的生態服務功能價值約為33億美元,其中海洋占據63%,且很可能被低估[9]。生物多樣性維持服務價值評估,能夠為人們充分認識海洋生物多樣性的重要性提供更為直觀的經濟學數據[10- 11]。此外,不同區域的生物多樣性維持服務價值評估,亦能為海洋生物多樣性保護優先區域的劃定,提供一定的科學基礎[12]。

目前,生物多樣性維持服務價值評估常采用生態經濟學家和環境經濟學家普遍接受的條件價值法,是一種基于人們對假象市場中資源環境質量變化的選擇行為的評價方法,該類選擇行為通常通過支付意愿或受償意愿來表示,因此又稱之為意愿調查法[13- 14]。Mallawaarachchi等[15]應用該方法調查了城市居民對郊區珍稀植被保護的支付意愿。Loomis和White[16]對美國條紋光澤魚、斑點貓頭鷹等18種不同瀕危物種的多樣性維持服務價值進 行了年度支付意愿問卷調查,發現每戶家庭的支付意愿分別從6—95美元不等。Tonin[17]調查發現,大多數意大利人愿意支付5—21歐元用于建立海洋保護區,開展海洋生物多樣性保護以維持其服務功能。隨著評價方法和問卷調查的不斷改進,國內學者逐漸將該方法應用到海洋生物多樣性維持服務的經濟價值研究。王麗等[18]基于條件價值法評估了羅源灣海洋生物多樣性維持服務價值,王棟[8]以我國珍稀瀕危的海洋物種和國家級的海洋自然保護區為代表進行了多樣性維持經濟價值分析,郝林華等[14]通過該方法評估了三亞海域生態系統多樣性及物種多樣性的維持服務價值。以上研究為增強人們對海洋生物的認知及保護意識提供了有利的科學基礎。

黃海作為我國四大海域之一,其生物多樣性研究一直是眾多學者關注的熱點[19]。以往相關研究主要集中在浮游植物、浮游動物以及大型底棲生物的群落結構與多樣性調查[20-22],而多樣性維持服務價值評估的研究相對較少,主要圍繞山東和江蘇近海生態系統的多樣性維持服務價值開展評估工作[18,23-24]。本文選擇黃海作為研究區域,通過統計該海域珍稀瀕危物種,分析其出現頻次,調查了黃海海域沿岸三省9個城市居民對17種典型珍稀瀕危物種生物多樣性維持的支付意愿。旨在了解黃海生態系統的生物多樣性維持服務價值,為更加合理保護、開發黃海海域生物資源提供科學技術支持,并為國家相關管理和規劃決策提供信息。

1 研究方法

1.1 研究區域

黃海,位于中國大陸和朝鮮半島之間,是太平洋西部的一個邊緣海,面積約為38萬平方公里。由于受到冷水團和黃海暖流的特殊影響,黃海生物系組成、地理分布都保持了獨特特征,浮游生物、底棲生物、游泳生物等種類繁多,且擁有多種黃海特有生物。黃海沿岸自北向南分別為遼寧省、山東省和江蘇省,包括丹東、大連、煙臺、威海、青島、日照、連云港、鹽城和南通共9個地級市。該區域人口密集度較高,經濟發達,人均GDP 7.8萬元,對沿岸海洋資源的開發利用度也較大。

1.2 數據來源

黃海區域海洋珍稀瀕危生物種類、瀕危等級和分布海域來自《中國物種紅色名錄》(表1)。遼寧省、山東省和江蘇省的沿海9個城市家庭戶口數、總人口數等數據統計自《中國人口統計年鑒》以及各市人口普查數據。9個城市人均收入數據源自各市國民經濟、社會發展統計公報和各市統計年鑒。

1.3 評價方法

參照國家標準《海洋生態資本評估技術導則》(GB/T 28058- 2011)[25]關于物種多樣性維持服務價值的方法,評價黃海17種珍稀瀕危生物的物種多樣性維持服務。評估的物種名單見表2。

1.4 問卷設計

問卷設計主要由三部分組成,第一部分包括調查意圖、基本背景介紹、黃海珍稀瀕危生物目錄；第二部分統計受訪者的性別、年齡、受教育程度、職業、家庭成員和家庭平均收入等信息；第三部分為問卷的主體內容,詢問受訪者對于黃海珍稀瀕危生物的熟悉程度、保護意識和支付意愿,其中支付意愿分為六個梯隊選項,0元為一選項,5—50元每5元為一選項,50—100元每10元為一選項,100—500元每50元為一選項,500—1000元每100元為一選項,1000元以上為一選項。

1.5 問卷調查實施過程

問卷調查選取山東省青島市為代表城市,分別在其公園、廣場、市場等不同區域對市民進行隨機抽樣調查,發出問卷1010份,回收1010份,剔除異常值(支付意愿占人均年收入比例>5%)后,得到有效問卷888份。

1.6 數據處理

根據調查問卷結果作回歸分析,發現對于黃海海域物種多樣性維持家庭可支付意愿與家庭平均收入之間存在良好的相關性,得到線性回歸方程為：

QWTP=β×QIN-278.70

(1)

式中,QWTP: 某城市居民對黃海海域珍稀瀕危物種多樣性維持的家庭可支付意愿(單位：元)；β: 家庭可支付意愿與家庭平均收入之間的相關系數0.011194；QIN: 家庭平均收入(單位：元/家庭)。

參照國家標準《海洋生態資本評估技術導則》(GB/T 28058- 2011),結合公式(1)的回歸系數,推算得到黃海沿岸9座城市居民對黃海海域珍稀瀕危物種多樣性維持的總支付意愿,計算公式如下：

(2)

黃海海域17個珍稀瀕危物種的多樣性維持服務價值量由17個物種在黃海海域出現的頻次乘以城市居民的總支付意愿得到。

2 結果與分析

2.1 黃海海域珍稀瀕危物種

根據《中國物種紅色名錄》,統計得到分布在黃海海域的珍稀瀕危生物主要包括以下92種,包括8種極危生物,41種瀕危生物,40種易危生物和3種近危生物(表1)。 瀕危生物以魚類為主,占總珍稀瀕危物種的46.7%,其次為哺乳類和節肢動物。根據數據資料,篩選出17種具有代表性的珍稀瀕危物種,根據其在黃海海域出現頻次高低,依次排序為黃島長吻蟲、白枕鶴、丹頂鶴、海狗、多鰓孔舌形蟲、斑海豹、小黃魚、松江鱸、抹香鯨、中華鱘、黑嘴鷗、棱皮龜、青島文昌魚、麗龜、大黃魚、海龜、玳瑁(表2)。其中麗龜、海龜和玳瑁野生種群的成熟個體少于50,面臨即將絕滅的機率非常高,被劃分為極危等級,在黃海海域出現的頻次也最低。黃島長吻蟲、丹頂鶴、多鰓孔舌形蟲、斑海豹、松江鱸、抹香鯨、中華鱘的野生種群在不久的將來面臨絕滅的機率很高,被劃分為瀕危等級,目前在黃海海域出現頻次較高,有些甚至屬于黃海特有種(黃島長吻蟲、多鰓孔舌形蟲等)。白枕鶴、海狗、小黃魚、黑嘴鷗、棱皮龜、青島文昌魚、大黃魚未達到極?；驗l危標準,但仍存在絕滅機率較高的風險。

表1 黃海海域珍稀瀕危生物

表2 黃海海域珍稀瀕危物種在中國沿海分布情況以及在黃海區域出現頻次

2.2 黃海海域生態系統物種多樣性維持價值量

2002—2012年,黃海海域沿岸城市居民對于黃海珍稀瀕危物種多樣性維持的支付意愿,即物種多樣性維持服務價值,呈現逐年上升的趨勢(圖1)。其中山東省城鎮居民對維持黃海物種多樣性的總支付意愿相對較高,截止到2012年,為44.40億元,相對2002年增長了247%。其次為江蘇省,2012年其支付意愿占黃海沿岸三省總支付意愿的39%。遼寧省的總支付意愿相對較低,增長也相對緩慢。

圖1 2002—2012年黃海生態系統物種多樣性維持服務價值 Fig.1 Species diversity maintenance service values of the Yellow Sea ecosytem (2002—2012)

以2012年為例,通過統計,當年黃海沿岸城市人均收入在19625—32145元之間,家庭收入在55931—89042元之間(表3)。根據家庭收入與可支付意愿之間的相關性研究計算得,黃海沿岸各城市人均可支付意愿在121—259元之間,各城市對黃海海域物種多樣性維持的支付意愿最高可達19.95億元。其中,青島市的總支付意愿最高,其次為煙臺市、南通市和威海市,均超過了15億元。

表3 黃海海域沿海城市對于維持黃海珍稀瀕危物種多樣性的總支付意愿(2012年)

2012年,黃海海域沿岸城市居民對17種珍稀瀕危物種多樣性維持的總支付意愿,即物種多樣性維持服務總價值為97.06億元。其中山東省對于17種珍稀瀕危物種多樣性維持的總支付意愿最高,約為44.40億元,江蘇省為37.85億元,遼寧省約為14.80億元?；谠撝Ц兑庠?統計得到黃島長吻蟲、白枕鶴、丹頂鶴的維持服務價值最高,均超過了8億元。其次為海狗、多鰓孔舌形蟲、斑海豹、小黃魚、松江鱸、抹香鯨、中華鱘和黑嘴鷗,三省對其多樣性維持的支付意愿也超過了5億元。相對而言,楞皮龜、青島文昌魚、麗龜、大黃魚、海龜和玳瑁等物種維持服務價值相對較低,但也達到了2億元以上(圖2)。黃海海域沿岸9座城市中,青島市、南通市、煙臺市、鹽城市居民對于珍稀瀕危物種的多樣性維持可支付意愿相對較高,均超過了14億元(表4)。

圖2 黃海海域物種多樣性維持的服務價值(2012年) Fig.2 Value of the diversity maintenance service of the Yellow Sea (2012)

表4 黃海海域沿海各城市對于維持17種黃海珍稀瀕危物種多樣性的支付意愿(2012年)

3 討論

3.1 生物多樣性在生態系統服務中的重要性

生物多樣性在生態系統服務的各層次結構中均扮演著關鍵角色,本身為支撐生態系統過程的調控者的同時又作為一種生態系統服務功能可用于經濟評估[26-27],其科學評價可用于海洋生態系統服務管理政策的制定[28-29]。這也正是當前國際上生物多樣性研究的主要熱點,即生物多樣性與生態系統服務的價值評估[30-31]。維持海洋生態系統服務,加強生物多樣性保護顯而易見是十分必要的[32]。但是由于生物多樣性和生態系統服務之間的關系十分復雜,目前大多數評估研究或保護政策制定極少考慮二者之間的聯系。

目前,地球正處于第六次生物大滅絕的早中期,不同于以往的生物大滅絕,這次主要由智人這一單一物種主導,以頂端消費者等大型生物的快速滅絕為主要特征[33]。據《中國物種紅色名錄》統計,分布在黃海海域的珍稀瀕危生物主要有92種,其中哺乳動物和魚類等較高營養級生物74種,占80%,且近年來該數據仍在不斷增加。本地適宜種的消除,不僅滿足不了不斷增加的人口,而且會加劇破壞海洋系統的穩定性和在快速變化的海洋環境中的恢復能力[34],結果是進入生物多樣性持續降低的惡性循環。

3.2 黃海物種多樣性維持服務價值評估

本研究統計調查發現,黃海海域多種海洋生物處于瀕危等級,出現頻次較高的珍稀瀕危物種主要為黃島長吻蟲、丹頂鶴、多鰓孔舌形蟲、斑海豹、松江鱸等(表1,2)。2002年起,沿岸三省對于這些珍稀瀕危生物的多樣性維持的支付意愿逐年上升。截至2012年,黃海沿岸城市居民對這些珍稀瀕危物種的多樣性維持總支付意愿高達97.06億元,其中山東省和江蘇省所占比例較高(圖1和表4)。王敏[23]研究發現,2008年山東近海物種多樣性維持服務價值在16.13億元左右,而本研究結果(21.35億元)略高,可能是由于統計數據包含了煙臺市渤海沿岸的城市居民數量。夏濤[24]通過調查江蘇省海洋保護區情況,統計得到其2008年近海海洋保護物種多樣性維持服務價值約為0.33億元。該數據顯著低于王敏和本研究的同時期統計結果,由于地區人口總數、平均家庭人口數、人均年收入等數據資料來自當地的統計年鑒,故造成此類偏差的原因很可能是由于調查問卷支付意愿范圍的設定不同,從而導致居民總支付意愿結果偏差較大。與此同時,相關學者對于海洋保護區的生態系統多樣性維持服務價值也開展了諸多研究,肖怡等[35]統計2014年山東省30個海洋特別保護區生態系統維持服務總價值高達14.47億元。郝林華等[14]研究發現2014年僅僅三亞市一座城市的居民對于海洋保護區的總支付意愿就可高達0.42億元。

近十年來,隨著國家海洋生態文明建設的逐步推進,我國海洋特別保護區的建設和管理日益規范化,國家級海洋公園的設立也更加科學化。生物多樣性與服務功能的相關研究為此打下了堅實的基礎。例如,本研究通過調查問卷,發現城市居民對于黃島長吻蟲、白枕鶴、丹頂鶴和海狗等黃海珍稀瀕危物種具有較高的支付意愿,政府應當予以較高關注,選定其適宜的關鍵棲息地,制定合理的生態保護政策,開展嚴格的管理措施,確保其維持較高的物種多樣性維持服務價值。此類結果亦可為國家海洋公園的建立提供一定的科學依據。

3.3 物種多樣性維持服務價值評估影響因素

本研究對于黃海海域珍稀瀕危物種的多樣性維持服務價值評估主要依托于受訪者的可支付意愿,通過對調查問卷進行統計分析,發現受訪者的性別、年齡和家庭規模對支付意愿沒有顯著的影響作用,而受教育程度、家庭平均收入和海洋物種多樣性知識指數對支付意愿都有比較顯著的正向影響,這與郝林華等[14]、王麗等[18]的研究結果一致。Garcia-Llorente等[36]研究亦表明,人們的社會經濟收入、環保態度及利益相關關系會顯著影響其對物種多樣性維持服務的支付意愿。相對受教育程度、環保態度等要素而言,家庭平均收入數據更易量化與可獲取,本研究保留家庭平均收入這一自變量,統計居民對黃海海域珍稀瀕危物種多樣性維持的可支付意愿,進而得到2002—2012年期間黃海生態系統物種多樣性維持服務價值(圖1)。

盡管支付意愿調查法能夠直觀的體現某個生態系統服務評價結果,但仍存在許多有待改進之處。調查問卷的設計、分配、調查與數據統計等均可能會對物種多樣性維持服務價值造成一定的影響[14,35,37]。與收益資本化法、直接市場價值法、機會成本法等方法的評價結果有時也差異巨大,融合性不足。故在今后相關評估研究中,應當更加系統完善調查問卷,規范調查準則。