紅樹林濕地生態功能及其價值研究文獻學分析

生 農 辛 琨 廖寶文

(1 中國林業科學研究院熱帶林業研究所，廣東 廣州 5105210；2 海南師范大學，海南 海口 571158)

紅樹林是生長在熱帶和亞熱帶海岸潮間帶的木本植物群落，與其生境共同構成紅樹林濕地生態系統，在沿海地區發揮著巨大的生態作用(林鵬, 1997)，被認為是世界上生態功能最為強大的生態系統之一。紅樹林濕地生態功能的研究不僅有利于人們認識紅樹林的重要性，還可以為紅樹林保護決策、生態補償等提供重要參考。

自Costanza等(1997)對濕地生態價值進行估算研究以來，生態功能價值評估一直都是生態學研究的一個重要方向(崔麗娟, 2002)。最先被人們關注的是紅樹林的生物多樣性保持功能(張喬民, 2001)，強調紅樹林具有低物種組成和高有機質生產的特征(John et al, 1990)，對于海岸帶生態系統的維護具有重要意義。1990年我國出現第一次比較全面且專門論述紅樹林生態功能的研究(范航清, 1990)。在過去20多年的紅樹林研究中，紅樹林生態功能的評價范圍呈現明顯的具體化趨勢，從全球(R?nnb?ck, 1999)、全國(韓維棟等, 2000)具體到某一紅樹林分布區(丁冬靜等，2016)的評價；評價內容也從紅樹林生物多樣性保持、固碳、海岸防護等單項功能的評價(公媛等, 2019; Alongi, 2014; Kathiresan, 2005)轉化為紅樹林生態系統服務價值的評價(蔣雋等, 2013; 伍淑婕, 2006)。評價方法由過去常用的參數法(范航清, 1990)轉變為以具體生態數據作為評價基礎的多種評估方法(辛琨, 2006)。

本研究結合國內外相關文獻，通過比較和分析紅樹林生態功能評估案例，歸納對比目前紅樹林濕地生態功能價值評估常用的主要方法，探討我國紅樹林生態功能研究中存在的主要問題。

1 研究方法

2020年5月在Web of Science和CNKI數據庫分別以“mangrove function”“mangrove value” “mangrove service”和“紅樹林生態功能”“紅樹林生態價值”“紅樹林生態服務”為主題、關鍵詞和題目，搜索截止2020年2月以前出版的文章，同時也利用追溯法來查找文獻。

2 結果與分析

瀏覽上述檢索獲得的文獻，發現研究紅樹林生態功能研究的文獻共376篇。經過對每篇文獻進行詳細閱讀和整理，將文章劃分為兩類，即：(1)研究紅樹林的整體生態功能，定義為“綜合性研究”論文，共有174篇文章，這類文章只是定性或者簡單的對各項功能進行定量描述，并沒有對每一項功能進行具體的價值估算；(2)根據生態價值估算方法，對紅樹林某一特定生態功能進行詳細的生態價值評估，定義為“單項生態功能研究”論文，共有202篇，這類文章根據評估的內容不同，采取了不同的估算方法，得到紅樹林某一單項生態功能的具體價值量。

2.1 研究內容分布

在綜合性研究論文中，最受關注的紅樹林生態功能集中在生物多樣性保持、凈化、促淤造陸、海岸防護和旅游文化5個方面。其中生物多樣性保持功能出現在所有的綜合論述文章中，內容包括提供棲息地和保持食物鏈供給2個部分，可見該項功能是紅樹林最為重要的生態功能；有88%的文章提到了凈化功能，包括降解有機污水、吸附重金屬和吸收大氣污染物，然而研究結果顯示紅樹林的凈化功能具有一定局限性，該項功能是否應該加以利用尚存在爭議；海岸防護和促淤造陸功能很早就受到關注，在文獻中出現比例占到86%和83%(表1)。

表1 紅樹林生態功能綜合性研究內容統計Table 1 Statistics of comprehensive research contents of mangrove ecological functions

2.2 研究熱點分析

在紅樹林單項功能研究的202篇論文中，研究重點在近30年不斷發生變化。從圖1可以看出，2000年以前紅樹林價值估算的重點集中在凈化和防護功能；2000—2010年，生物多樣性保持功能和促淤造陸功能的價值估算研究增加；2010年以來，固碳功能、旅游功能成為紅樹林生態功能研究的新熱點，一方面說明紅樹林的旅游文化價值開始突顯，同時也說明紅樹林的固碳功能受到越來越多的關注(mcleod et al, 2011)。

3 紅樹林生態功能價值評估案例及方法分析

圖1 紅樹林單項生態功能研究統計結果 Fig.1 Statistical results of mangrove individual ecological function studies

紅樹林最初的生態功能研究以定性評價為主，自Costanza等(1997)全球生態資產價值研究以來，紅樹林生態功能評價也開始向定量評價方向轉變，價值的貨幣化評價最為直觀，也更容易被大眾理解和接受，因此成為生態功能研究的基礎與核心。

3.1 紅樹林生態功能價值評估案例

本文總結了近30年國內外紅樹林生態功能價值評價常用方法(表2)。由表2可知，目前參數法、替代法、市場價格法是紅樹林生態系統服務功能價值評估常用的方法，且大多數研究套用已有的單位面積價值進行估算，缺乏以具體區域的生態數據為基礎開展的價值估算研究；另一方面，由于采取的研究方法、評估對象和評估角度不同，導致同一區域的評估結果也存在很大的差異(楊一等, 2017)，說明目前紅樹林生態價值的估算處于探索階段。

表2 紅樹林生態系統服務功能價值評估方法Table 2 Evaluation methods of mangrove ecosystem service function value

3.2 不同方法比較分析

3.2.1 參數法參數法是在缺少生態數據的情況下常采用的一種估算方法,也是紅樹林生態功能價值評估最常采用的方法，雖操作簡便，但可靠性偏低。其參數的時效性存在很大的不確定性，不能很好地反映當前的單位面積生態系統服務價值，隨著對紅樹林生態功能研究的逐步細化和深入，這種脫離生態數據直接通過參數進行計算的方法將會越來越少被采用。

3.2.2 市場價格法指對有市場價格的生態系統產品和功能進行估價的一種方法。該方法是紅樹林生態功能價值評估常用的方法，尤其適用于物質產出功能和旅游文化功能的評估，但該方法的應用對市場本身的要求較高，如果市場制度不完善，就會使得市場價格并不能真正反映產品和服務的真正價值。

3.2.3 替代法用于所討論的功能服務不能用市場價格表示時，通過替代品的真實市場價值或能量屬性，考察關聯人的市場真實行為，間接推斷其對生態屬性的異質性偏好，進而評估生態系統服務的經濟價值。該方法是生態功能評價中常用的方法，確保所選擇替代標準的合理性非常重要，避免涵蓋內容太廣導致估算結果過大，也要避免內容不全導致的估算結果過小。

3.2.4 支付意愿法通過詢問對某一生態功能的支付意愿，判斷該項生態功能價值的方法。通常是基于調查問卷或者專家打分，是評價生物多樣性功能和旅游文化功能常用的方法，問卷的合理設計、發放對象數量和隨機性對評估結果影響較大。

3.2.5 生態模型法運用系統分析的原理，建立生態系統的數學模型，模擬生態系統的行為和特點的研究方法。相較于其他估算方法具有估算過程簡單迅速、結果相對穩定的優勢，代表生態功能價值評估研究和應用的發展趨勢。但由于模型的復雜性和運行條件的限制，需要大量詳細的、第一手的生態數據支持，目前我國紅樹林監測方法體系還有待完善，因此模型法的使用推廣還需要時間。

4 討論

紅樹林生態系統價值評估取得了大量的成果，但還存在以下幾個問題：

(1)忽略生態系統的整體性。紅樹林濕地不僅包括紅樹林地，還包括周邊的自然灘涂和水域(王文卿等, 2007)，但目前紅樹林生態功能評價僅考慮紅樹林地，忽略紅樹林做為一個完整的生態系統所包含的灘涂、潮溝，低估了紅樹林的生態功能。

（2）缺少生態基礎數據。很多區域缺乏可靠的生態監測數據，加強紅樹林生態監測，獲取詳細的、第一手的生態數據，關系到評估結果的可靠性。

（3）評估方法不完善。可獲得的基礎數據存在差異，研究人員會選用不同的研究方法進行評價，導致結果相差甚遠。因此需加強不同研究方向人員的科研合作，完善評估方法體系。遙感手段(Wang et al, 2018)與生態模型(Kumar et al, 2011)相結合將是未來紅樹林生態功能價值評估研究的一個重要發展方向。

5 展望

目前雖然開展了大量的紅樹林生態功能研究，但基于野外監測和調查數據的估算研究較少，大多數研究都采用了參數法，所得到的估算結果只考慮面積差異，其準確性和可參考性較差。因此，未來的紅樹林濕地估算研究需要在兩個方面繼續加強：一方面是在紅樹林濕地生態監測方面，加速形成監測指標和監測方法的標準化，只有這樣才能夠為生態價值評估提供可靠的數據來源；另一方面，加強生態模型在價值評估中的運用，通過不同區域、不同特征的紅樹林濕地價值評估比較研究，開發出2～3個適宜紅樹林生態價值評估的生態模型，結合監測數據，為紅樹林生態價值提供持續的、可比較的評估結果，服務于紅樹林濕地的保護和管理。