面向?yàn)I海濕地修復(fù)治理的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值遙感評(píng)估研究

關(guān)鍵詞：生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值;成本分析;環(huán)境保護(hù);生態(tài)修復(fù)

中圖分類號(hào)：X171.1;X55 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-9857（2024）03-0028-17

0 引言

作為地球上生產(chǎn)力最高的生態(tài)系統(tǒng)類型，濕地因其具有豐富的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)被稱為“地球之腎”和“物種的基因庫(kù)”。濕地生態(tài)系統(tǒng)及其物種為維持和滿足人類生活需要所賦予的條件和過(guò)程被稱為濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)[1]，其作為聯(lián)結(jié)水域和陸地的獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng)，能夠不斷為人類提供一系列不可替代的生態(tài)產(chǎn)品，所以濕地也是世界上最好的環(huán)境之一[2]，并且天然濕地往往比人工濕地更有價(jià)值[3]。濕地在中國(guó)，特別是在沿海地區(qū)，有著非常重要的作用，包括生產(chǎn)漁業(yè)產(chǎn)品，吸收污染物，作為對(duì)極端天氣事件的生態(tài)屏障，促進(jìn)旅游和娛樂(lè)，為魚類提供產(chǎn)卵和苗圃，為數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的候鳥提供棲息的場(chǎng)所[4]。然而，濕地生態(tài)系統(tǒng)在過(guò)去的幾十年里以驚人的速度減少[5]。從1950—2014年，中國(guó)的濱海濕地面積下降了58%。20世紀(jì)50年代至21世紀(jì)初，黃河三角洲潮灘的面積減少了70%，濕地生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞[6]。濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)受到許多因素的威脅，如沿海地區(qū)人口的持續(xù)增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)的擴(kuò)張、利用的不合理、水產(chǎn)養(yǎng)殖的增加和居住區(qū)的擴(kuò)大、濕地的價(jià)值被低估，以及法律法規(guī)中對(duì)破壞濕地行為的懲罰力度不夠[4，7]，都會(huì)導(dǎo)致濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)時(shí)空格局發(fā)生不同程度的改變[8]。而遙感和地理信息技術(shù)的飛速發(fā)展使其在生態(tài)研究的應(yīng)用中對(duì)綜合評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提供了動(dòng)態(tài)的空間支持[9-10]。所以通過(guò)遙感技術(shù)研究濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的時(shí)空變化趨勢(shì)，有助于了解人類活動(dòng)或氣候等環(huán)境因素的變化對(duì)該區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響，從而為科學(xué)合理地對(duì)濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行管理提供參考依據(jù)。

目前，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值評(píng)估已經(jīng)涉及全球所有區(qū)域和各生態(tài)系統(tǒng)類型，可以大體分為全球尺度、區(qū)域尺度、單個(gè)生態(tài)系統(tǒng)和單一類型服務(wù)功能的價(jià)值評(píng)估。生態(tài)價(jià)值定量評(píng)估最初是1998年由Costanza等[11]在《Nature》雜志上發(fā)表的一篇關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的研究中提出的，這項(xiàng)研究也為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的量化提出了一種有效的方法。在我國(guó)，謝高地等[12]2003年在Costanza研究方法的基礎(chǔ)上提出了適用于我國(guó)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估方法。張翼然等[13]2019年結(jié)合全國(guó)71個(gè)濕地研究案例，分析比較了全國(guó)各地區(qū)內(nèi)陸濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。

但以上這些研究在計(jì)算整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值時(shí)往往沒(méi)有考慮到生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生這些服務(wù)時(shí)所付出的成本，或者考慮的成本不是特別全面。2018年曹世雄等[14]把關(guān)于中國(guó)陸地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值計(jì)算了出來(lái)，這也引起了人們?cè)诠浪闵鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)時(shí)對(duì)生態(tài)成本計(jì)算的重視。2019年高偉等[15]估算了滇池所提供的凈價(jià)值。但很少有人對(duì)濱海濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值進(jìn)行研究。如果不評(píng)估成本，這樣得出的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值無(wú)疑會(huì)造成偏大的假象，就會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)日常維護(hù)和恢復(fù)工程的投資預(yù)算帶來(lái)問(wèn)題，影響土地規(guī)劃的科學(xué)性和可行性[16]。在對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行生態(tài)保護(hù)時(shí)，為了減少資金浪費(fèi)，不利的環(huán)境影響和對(duì)施工地區(qū)人口生計(jì)的干擾，可行有效的方法就是進(jìn)行成本效益評(píng)估，這樣才能保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)和發(fā)展地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)協(xié)調(diào)人與自然之間的關(guān)系有重要意義[17]。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的研究上建立了一種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值估算方法，通過(guò)遙感手段來(lái)對(duì)研究區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值時(shí)空變化進(jìn)行分析，然后對(duì)典型生態(tài)修復(fù)區(qū)效益進(jìn)行評(píng)估來(lái)分析生態(tài)工程實(shí)施效果，最后篩選出各因子單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值敏感性系數(shù)較大的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。以上研究可以分析比較不同土地利用方式產(chǎn)生的最大凈收益，為土地的資源化利用、工農(nóng)業(yè)項(xiàng)目以及生態(tài)環(huán)保項(xiàng)目的科學(xué)規(guī)劃和評(píng)估提供參考依據(jù)，并為社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)概況

黃河口濕地（37°54'N—37°36'N，119°00'E—119°20'E），主要分布在墾利區(qū)，向東至海水約6m等深線處，研究區(qū)示意圖如圖1所示。研究區(qū)位于黃河三角洲國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，保護(hù)區(qū)于1992年經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)建立，其主要目的是保護(hù)黃河口初代濕地生態(tài)系統(tǒng)和各種稀缺鳥類，增強(qiáng)生物多樣性的一個(gè)濕地自然保護(hù)區(qū)，是我國(guó)暖溫帶中最廣闊、最完整、最年輕的濕地生態(tài)系統(tǒng)，生物多樣性豐富但是生態(tài)功能性脆弱[2]。由于黃河口地勢(shì)低平，獨(dú)特的地理構(gòu)造導(dǎo)致其濱海濕地非常容易受到河口決堤、風(fēng)暴潮侵蝕以及人類活動(dòng)的影響而遭到破壞。黃河三角洲也是當(dāng)?shù)卣_(kāi)展經(jīng)濟(jì)建設(shè)和土地開(kāi)發(fā)利用的主要區(qū)域，由于黃河三角洲擁有著非常高的生態(tài)價(jià)值，當(dāng)?shù)卣疄榱巳祟惿瞽h(huán)境的長(zhǎng)久存在和可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行了大量的投資。要提高濕地的保護(hù)效率和科學(xué)研究水平，為濕地管理提供科學(xué)的方法，唯一的手段就是客觀、詳盡地評(píng)估不同濕地生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行的重要性，也能增強(qiáng)全社會(huì)對(duì)于濕地保護(hù)重要性的認(rèn)識(shí)，對(duì)于維持濕地資源的長(zhǎng)久利用有著重要意義。

1.2 數(shù)據(jù)與預(yù)處理

1.2.1 衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)及預(yù)處理

本研究選擇2019—2022年4景Landsat8OLI遙感影像作為數(shù)據(jù)源，進(jìn)行遙感濕地分類，其來(lái)源于美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（https：//www.usgs.gov），空間分辨率為15m，所有影像云量均小于5%，遙感數(shù)據(jù)信息見(jiàn)表1。在接收地面數(shù)據(jù)的過(guò)程中，由于大氣條件，如光、水蒸氣或其他污染物，或由于不同的傳感器，衛(wèi)星圖像可能出現(xiàn)某些偏差。所以要對(duì)遙感圖像進(jìn)行預(yù)處理來(lái)糾正遙感衛(wèi)星的偏差，在進(jìn)行數(shù)據(jù)收集后，使用ENVI5.3和ArcGIS10.8軟件消除傳感器的偏差，減少圖像失真，首先要對(duì)多光譜影像和全色影像進(jìn)行輻射定標(biāo)，其次要對(duì)多光譜影像進(jìn)行大氣校正，隨后進(jìn)行融合、地理配準(zhǔn)和裁剪等預(yù)處理工作，最后通過(guò)支持向量機(jī)（Support Vector Machine，SVM）進(jìn)行濕地分類。

1.2.2 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)

為了使?jié)竦胤诸惥雀撸诒狙芯块_(kāi)展之前，分別于2019年9月、2020年7月、2021年7月和2022年7月前往研究區(qū)域開(kāi)展了野外調(diào)查測(cè)量和資料收集工作，獲取觀測(cè)點(diǎn)周圍的土地利用狀況、植被類型、濕地類型，建立地物類型解譯標(biāo)志，驗(yàn)證提取的濕地類型的正確率，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)修正以后用于研究。

1.2.3 社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要包括2019—2022年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、2019—2022年《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》、2019—2022 年《山東統(tǒng)計(jì)年鑒》、2019—2022年《東營(yíng)統(tǒng)計(jì)年鑒》、2019—2021年黃河口生態(tài)修復(fù)工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)、已有的科研和論文成果以及相應(yīng)的地圖集等（表2）。

2 研究方法

提出的方法流程如圖2所示，估算方法中部分生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值需利用濕地面積進(jìn)行估算，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值時(shí)空變化需通過(guò)提取濱海濕地類型進(jìn)行分析。所以首先結(jié)合黃河口濕地的具體特征，通過(guò)SVM 對(duì)2019—2022年黃河口濕地類型進(jìn)行信息提取，建立黃河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值估算方法。其次通過(guò)此估算方法，對(duì)黃河口濕地2019—2022年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值進(jìn)行估算，并對(duì)黃河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值及其時(shí)空變化進(jìn)行分析，為找出影響研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值變化的主要因素，最后結(jié)合2019—2022年黃河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值對(duì)典型生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目區(qū)域效益和單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值敏感性進(jìn)行分析。

2.1 黃河口濕地遙感分類體系和分類方法

本研究結(jié)合《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》）和陳琛[18]關(guān)于濕地的分類，以山東省周邊實(shí)際情況為主，主要涉及濕地的地理位置、成因、水文、生物多樣性等要素的差異，利用遙感影像標(biāo)準(zhǔn)假彩色影像截圖和文字描述將黃河口濕地劃分為以下2種大類7種小類（表3）。

使用支持向量機(jī)分類算法，實(shí)現(xiàn)上述黃河口濕地的分類，SVM 是一種建立在統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，能夠自動(dòng)尋找對(duì)分類有較大區(qū)分能力的支持向量，把不同類別的間隔最大化，進(jìn)而提高分類準(zhǔn)確率。

2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值估算方法

2.2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與濕地類型的映射關(guān)系

根據(jù)現(xiàn)有評(píng)價(jià)方法和濕地區(qū)域的開(kāi)發(fā)利用狀況，遵循科學(xué)性、合理性、可行性的原則，對(duì)淺海水域等7類濕地生態(tài)類型包括食物供給在內(nèi)的11項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值進(jìn)行估算。

根據(jù)黃河口濕地主要生態(tài)類型以及生態(tài)服務(wù)價(jià)值屬性來(lái)源，建立黃河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與濕地生態(tài)類型的映射關(guān)系[19-22]（表4）。

需要說(shuō)明的是，由于互花米草具有護(hù)堤和固灘能力，在20世紀(jì)70年代末被引入國(guó)內(nèi)，但近幾十年來(lái)互花米草大規(guī)模擴(kuò)散，已成為我國(guó)沿海灘涂危害最大的外來(lái)入侵植物，本研究互花米草對(duì)應(yīng)的濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在固碳、氣候調(diào)節(jié)、消浪護(hù)岸、土壤保持、科研教育等方面具有一定的研究?jī)r(jià)值，而在生物多樣性、水質(zhì)凈化等方面具有嚴(yán)重的負(fù)面影響。

2.2.2 凈價(jià)值估算方法

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的關(guān)鍵是對(duì)這些功能凈價(jià)值的估算，因?yàn)闆](méi)有辦法在不產(chǎn)生成本的情況下創(chuàng)造價(jià)值，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)給人類帶來(lái)的福利應(yīng)該是考慮了生態(tài)成本以后的凈福利，應(yīng)在考慮成本的基礎(chǔ)上對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行估算，因此生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)所提供的生態(tài)價(jià)值減掉考慮到的所有成本以后的凈值。此凈價(jià)值可以為生態(tài)保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

研究主要是針對(duì)2019—2022年黃河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值進(jìn)行分析計(jì)算。根據(jù)建立的黃河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值估算方法，對(duì)2019—2022年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生態(tài)價(jià)值逐項(xiàng)進(jìn)行估算，然后再減去生態(tài)成本。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值通過(guò)表5公式所得出，所以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值計(jì)算如下：

NVES=VES-EC （1）

EC=C_d +C_o+C_r （2）

式中：NVES為黃河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值;VES為黃河口濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)生態(tài)價(jià)值;EC為黃河口濕地的生態(tài)成本;C_d 為生態(tài)投資直接成本;C_o 為機(jī)會(huì)成本;C_r 為環(huán)境污染及風(fēng)險(xiǎn)成本。

項(xiàng)目規(guī)劃和土地管理者的預(yù)算報(bào)告可以用來(lái)確定直接成本（C_d ）。機(jī)會(huì)成本（C_o ）為占用土地和水資源在其他用途上產(chǎn)生的收益或者產(chǎn)生的價(jià)值，為了簡(jiǎn)化該計(jì)算，利用曹世雄等[14]計(jì)算得到的濕地單位面積產(chǎn)生的機(jī)會(huì)成本價(jià)值可得。環(huán)境污染及風(fēng)險(xiǎn)成本（C_r ）為預(yù)防治理環(huán)境污染及火災(zāi)等自然災(zāi)害所必需的支出。由于研究區(qū)所付出的直接成本與環(huán)境污染與風(fēng)險(xiǎn)成本難以統(tǒng)計(jì)，所以直接成本為生態(tài)修復(fù)工程總投資占研究區(qū)生態(tài)修復(fù)工程面積占總面積的比例來(lái)計(jì)算，環(huán)境污染與風(fēng)險(xiǎn)成本為黃河三角洲自然保護(hù)區(qū)總成本占研究區(qū)面積與黃河三角洲自然保護(hù)區(qū)總面積比例來(lái)計(jì)算。1個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量因子的經(jīng)濟(jì)價(jià)值量等于單位面積農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)糧食生產(chǎn)的凈利潤(rùn)，本文根據(jù)研究區(qū)實(shí)際情況，參考2019—2022年《東營(yíng)統(tǒng)計(jì)年鑒》、2019—2022年《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》和謝高地等[23]估算的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值表，對(duì)其進(jìn)行修正，獲得適合研究區(qū)的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。供給服務(wù)中產(chǎn)品產(chǎn)量依據(jù)2019—2022年《山東統(tǒng)計(jì)年鑒》獲得。人民幣與美元匯率依據(jù)2019—2022年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》獲得。

目前還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的、程序化的國(guó)際評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)估算濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的正負(fù)價(jià)值。目前使用的所有評(píng)價(jià)技術(shù)都起源于生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)、資源經(jīng)濟(jì)學(xué)和環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)[24]。常用的評(píng)估方法有價(jià)值當(dāng)量法[12]、直接市場(chǎng)法和模擬市場(chǎng)價(jià)值法。直接市場(chǎng)法包括市場(chǎng)價(jià)值法、費(fèi)用支出法、機(jī)會(huì)成本法、影子工程法和人力資本法[25];模擬市場(chǎng)價(jià)值法包括條件價(jià)值法、碳稅法和造林成本法[26]。由于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估方法眾多，每種評(píng)估方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)也不盡相同，因此不同的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需要利用不同的評(píng)估方法，根據(jù)黃河三角洲多種類型濕地的特點(diǎn)，以及各種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的屬性來(lái)源，本著科學(xué)、合理、可行、可操作的原則[19]，合理選用評(píng)估方法。針對(duì)黃河口濕地11種不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值構(gòu)成以及維持價(jià)值所產(chǎn)生的成本，確定每種功能和成本的價(jià)值類型及評(píng)價(jià)方法，建立起一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，形成生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值估算方法（表5）。

2.3 典型生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目區(qū)域效益評(píng)估

通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值估算方法計(jì)算2019—2022年黃河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值，并對(duì)2019—2021年研究區(qū)內(nèi)的生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目施工年和施工后每年的凈價(jià)值變化進(jìn)行分析判斷來(lái)評(píng)估黃河口濕地生態(tài)工程的施工效益，由于生態(tài)修復(fù)工程施工以后其作用不光只作用于生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)，其修復(fù)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)會(huì)由生態(tài)修復(fù)區(qū)向外延伸，此處假定生態(tài)修復(fù)效果延伸至整個(gè)研究區(qū)。所以此處所用的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值為當(dāng)年整個(gè)研究區(qū)計(jì)算所得的單位面積凈價(jià)值。

2.4 單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值敏感性分析

敏感性分析從定量分析的角度出發(fā)，考察每組指標(biāo)的變化帶來(lái)的不確定性程度，即改變相關(guān)變量的數(shù)值，解釋影響關(guān)鍵指標(biāo)大小的原理。當(dāng)指標(biāo)值在一定范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，研究結(jié)果有相當(dāng)大的轉(zhuǎn)變，表明影響因素的敏感性很強(qiáng)，反之它的敏感性很弱[33]。

對(duì)黃河口濕地單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值進(jìn)行敏感性分析的主要目的是找出對(duì)該值有影響的敏感性因素，并研究同樣有明顯影響因素的原因。當(dāng)一個(gè)因素發(fā)生變化而其他因素保持不變時(shí)，計(jì)算出變化的幅度，對(duì)變化率的估算，以及敏感因素。

3 結(jié)果與分析

3.1 黃河口濕地分類信息提取結(jié)果

利用SVM 分類模型對(duì)遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行了濱海濕地分類，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)資料并參考陳琛[18]的濕地分類結(jié)果進(jìn)行人工后期糾正，對(duì)一些錯(cuò)分比較明顯的濕地類型進(jìn)行修改，利用混淆矩陣對(duì)分類結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，其總體精度和Kappa系數(shù)見(jiàn)表6，基本滿足實(shí)驗(yàn)需求可以進(jìn)行后續(xù)研究，分類結(jié)果見(jiàn)圖3。

為了避免信息提取結(jié)果因?yàn)槌睍r(shí)不同而導(dǎo)致潮灘面積的增減從而影響研究結(jié)果，定義潮灘面積為2019—2022年信息提取結(jié)果獲取的4年潮灘面積的平均值為濱海濕地分類潮灘面積，以此得出了研究區(qū)不同年份濱海濕地類型面積（表7）。

研究區(qū)濱海濕地以自然濕地為主要濕地類型，在自然濕地的各類型中，淺海水域和潮灘的面積較大，其中淺海水域的面積只有在2020年經(jīng)歷過(guò)一次較大的變化。蘆葦和鹽地堿蓬濕地分布較廣，面積較大，但是鹽地堿蓬的面積逐年下降，到2022年已經(jīng)減少了近3000hm²，互花米草分布面積較小，但其面積也是逐年下降，到2022年已經(jīng)減少了約2550hm²。人工濕地在研究區(qū)的占比較小且在研究區(qū)內(nèi)集中分布。稻田濕地在研究區(qū)中占比很小，但上農(nóng)下漁濕地是東營(yíng)市一種特色的生產(chǎn)模式。坑塘雖然在研究區(qū)占比較小但在人工濕地中占比較大，并且坑塘也是黃河口較為典型的一種濕地類型。

3.2 黃河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值估算分析

不同的濕地類型因其獨(dú)特的生態(tài)意義而具有不同的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，這些生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的重要性在不同的濕地類型中也有所不同，經(jīng)過(guò)計(jì)算統(tǒng)計(jì)得出研究區(qū)2019—2022年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值。由圖4可知生物多樣性、固碳、食物供給和消浪護(hù)岸為研究區(qū)的主導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，這4項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值占總凈價(jià)值九成以上。在2021年消浪護(hù)岸的凈價(jià)值明顯降低，食物供給凈價(jià)值明顯增加，2022年凈價(jià)值明顯減少。考慮了成本以后，發(fā)現(xiàn)除了2022年科研教育凈價(jià)值為正值外其余年份的科研教育和氣候調(diào)節(jié)都為負(fù)值。

圖5為各個(gè)濕地所產(chǎn)生的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值，其中潮灘所產(chǎn)生的凈價(jià)值最多，稻田濕地所產(chǎn)生的凈價(jià)值最少。淺海水域、蘆葦、鹽地堿蓬和潮灘對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值的貢獻(xiàn)較大。從圖5可以看出，2022年凈價(jià)值減少較多，主要由于2022年鹽地堿蓬和坑塘面積的大幅減少導(dǎo)致凈價(jià)值明顯減少。因?yàn)橄俗o(hù)岸為潮灘的主導(dǎo)生態(tài)服務(wù)功能，而估算消浪護(hù)岸需要進(jìn)行匯率換算，所以2022年人民幣與美元匯率的上升導(dǎo)致潮灘的凈價(jià)值明顯增加。

通過(guò)圖6對(duì)黃河口不同類型濕地單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值估算統(tǒng)計(jì)可以看出，淺海水域、潮灘和坑塘的單位面積凈價(jià)值比較低，蘆葦、鹽地堿蓬和稻田濕地的單位面積凈價(jià)值比較高。雖然淺海水域和潮灘所產(chǎn)生的凈價(jià)值較多但其具有的凈價(jià)值能力卻比較弱，反而蘆葦、鹽地堿蓬和稻田濕地這種產(chǎn)生凈價(jià)值較少的濕地具有的凈價(jià)值能力較強(qiáng)。

3.3 黃河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值時(shí)空變化分析

根據(jù)黃河口濕地的主要生態(tài)類型以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值歸屬關(guān)系，結(jié)合前文中濕地景觀格局和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值的估算結(jié)果以及分析結(jié)果，在ArcGIS的支持下，生成了2019—2022年研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值空間分布圖（圖7）。

黃河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值的空間分布特征表現(xiàn)為：①整個(gè)研究區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值總體的分布趨勢(shì)是從內(nèi)陸到淺海，逐漸增大;②淺海水域、蘆葦、鹽地堿蓬和潮灘這幾種濕地分布區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值總體上高于其他區(qū)域;③研究區(qū)的南北兩部分均是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值分布的集中區(qū)域;④2022年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值較小的區(qū)域明顯增加。

圖8通過(guò)2019—2022年黃河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值變化可知，負(fù)增長(zhǎng)區(qū)域持續(xù)增加，淺海水域、互花米草、稻田濕地和坑塘凈價(jià)值先增加后減少，鹽地堿蓬凈價(jià)值持續(xù)減少，潮灘凈價(jià)值先減小后增加，變化趨勢(shì)由內(nèi)陸到淺海凈價(jià)值逐漸變差。

根據(jù)研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值估算結(jié)果及空間分析結(jié)果，進(jìn)一步計(jì)算出研究區(qū)各濕地類型的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值量（圖9），即每1km2濱海濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值。

黃河口濕地單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值的空間分布特征表現(xiàn)為：①整個(gè)研究區(qū)濕地單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值總體的分布趨勢(shì)從內(nèi)陸到淺海，逐漸減小;②研究區(qū)北部是單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值集中區(qū)域;③蘆葦、鹽地堿蓬和稻田濕地的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值總體上高于其他區(qū)域。

根據(jù)2019—2022年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)單位面積凈價(jià)值，進(jìn)一步得出2019—2022年黃河口濕地單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值變化空間分布圖。

由圖10可知2020年和2021年研究區(qū)單位面積凈價(jià)值變化趨勢(shì)大體是由內(nèi)陸向淺海正增長(zhǎng)趨勢(shì)越來(lái)越大，而2022年除潮灘外負(fù)增長(zhǎng)區(qū)域明顯增多。蘆葦、鹽地堿蓬和坑塘的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值逐漸減小。

3.4 典型生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目區(qū)域效益分析

圖11是2019—2021年黃河口生態(tài)修復(fù)工程所進(jìn)行的區(qū)域，通過(guò)對(duì)2019—2021年黃河口生態(tài)修復(fù)區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值計(jì)算（表8），可知2019年和2020年生態(tài)修復(fù)工程在施工后第一年凈價(jià)值均為負(fù)效益，其中2019年生態(tài)修復(fù)工程在施工第二年凈效益損失最大，為0.70億元，只有2021年生態(tài)修復(fù)工程在施工第二年為正效益。由于生態(tài)修復(fù)區(qū)在經(jīng)歷過(guò)施工后需要一段時(shí)間才能恢復(fù)甚至超越施工之前所具備的生態(tài)水平，所以2019年和2020年的生態(tài)修復(fù)工程施工年凈價(jià)值貢獻(xiàn)率要比施工后第一年凈價(jià)值貢獻(xiàn)率都要高，但在經(jīng)歷了一年左右的恢復(fù)期后，生態(tài)修復(fù)區(qū)在第二年到第三年內(nèi)其生態(tài)水平會(huì)逐步提升，所產(chǎn)生的凈價(jià)值也會(huì)恢復(fù)為正效益。2019年、2020年和2021年各生態(tài)修復(fù)區(qū)域面積分別占施工年黃河口濕地總面積的1.31%、2.05%和3.91%，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值貢獻(xiàn)率分別為2.00%、2.67%、4.51%，生態(tài)修復(fù)區(qū)作為保護(hù)黃河口原生濕地生態(tài)系統(tǒng)的先鋒工程，其施工年凈價(jià)值貢獻(xiàn)率在整個(gè)黃河口濕地內(nèi)已超過(guò)一般濕地生態(tài)類型所應(yīng)有的水平，其所應(yīng)發(fā)揮的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值能力已達(dá)到預(yù)期。但依然應(yīng)該重視每個(gè)生態(tài)修復(fù)工程的合理規(guī)劃和實(shí)施，加強(qiáng)生態(tài)修復(fù)工程的建設(shè)和管理。

3.5 敏感性分析結(jié)果

研究方法為在其他影響因子不變的情況下，分別將黃河口濕地生態(tài)系統(tǒng)2019—2022年各指標(biāo)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值按照±10%和±5%的幅度進(jìn)行變動(dòng)，估算出各年份黃河口濕地單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值及敏感性系數(shù)（圖12）。

由圖12估算結(jié)果可知，對(duì)黃河口濕地11種單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值做出相同幅度±10%和±5%的變化，得出2019—2022年黃河口濕地單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值的敏感性分析結(jié)果，敏感性系數(shù)最大的為消浪護(hù)岸，其次為食物供給、固碳和生物多樣性，而休閑旅游、水質(zhì)凈化的敏感性相差不大，調(diào)洪蓄水、土壤保持、科研教育、植物產(chǎn)品和氣候調(diào)節(jié)的敏感性很小。說(shuō)明在今后黃河口濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的可持續(xù)發(fā)展當(dāng)中，權(quán)衡消浪護(hù)岸、食物供給、固碳和生物多樣性應(yīng)為重中之重。

4 討論

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類生活密不可分，在享受濕地生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)的各種福利價(jià)值之時(shí)，維護(hù)濕地所付出的成本也是必須考慮的，決策不能以忽視成本投入而產(chǎn)生的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值為基礎(chǔ)。所以在做生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)經(jīng)濟(jì)分析時(shí)，最好計(jì)算其凈價(jià)值，這樣才能合理地開(kāi)展土地規(guī)劃。

通過(guò)對(duì)黃河口濕地進(jìn)行濕地分類然后利用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值評(píng)估方法評(píng)估了黃河口濕地2019—2022年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值，在沒(méi)有考慮成本之前計(jì)算的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值看上去都是有意義的，但是在考慮了成本之后計(jì)算的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值，可知?dú)夂蛘{(diào)節(jié)和科研教育凈價(jià)值基本都為負(fù)價(jià)值，這就需要在日后對(duì)氣候調(diào)節(jié)和科研教育方面更加重視。由于2022年鹽地堿蓬和坑塘減少3089.92hm²，淺海水域增加2425.50hm²，導(dǎo)致2022年凈價(jià)值比2021年減少了4.08億元，這就要求以后的生態(tài)修復(fù)工程必須在合理規(guī)劃的前提下重點(diǎn)修復(fù)凈價(jià)值能力較強(qiáng)的濕地，放棄規(guī)劃一些凈價(jià)值能力較弱的濕地。

通過(guò)對(duì)研究區(qū)內(nèi)2019年、2020年和2021年的典型生態(tài)修復(fù)區(qū)施工年和施工后每年的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值進(jìn)行計(jì)算分析，2020年和2021年生態(tài)修復(fù)區(qū)施工后第一年的凈價(jià)值效益都為負(fù)效益，可能是由于生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目追求某一單指標(biāo)的最大化和短期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，從而使生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值能力較強(qiáng)的濕地類型減少，如2019年的生態(tài)修復(fù)工程導(dǎo)致凈價(jià)值能力比較高的鹽地堿蓬消失而出現(xiàn)了大面積凈價(jià)值能力較低的坑塘。所以在實(shí)施生態(tài)修復(fù)工程時(shí)不光要注重短期目標(biāo)，還要考慮當(dāng)?shù)卣撸鲗?dǎo)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，主要濕地類型后，根據(jù)區(qū)域特點(diǎn)因地制宜地選出凈價(jià)值能力較高的濕地類型，合理地對(duì)生態(tài)修復(fù)工程區(qū)開(kāi)展高凈價(jià)值濕地恢復(fù)工作，可以使生態(tài)修復(fù)工程區(qū)域內(nèi)的凈價(jià)值長(zhǎng)期保持正效益最大化。

由于全球單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值為55.42萬(wàn)元/km²，中國(guó)單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值為54.20萬(wàn)元/km²[19]，本文得出的黃河口濕地單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值為1631.38萬(wàn)元/km²。由此可知，與全球和中國(guó)平均值相比，黃河口濕地具有極高的生態(tài)價(jià)值，而造成這種差距的主要原因是黃河口濕地是我國(guó)最年輕的濕地生態(tài)系統(tǒng)，擁有極高的生產(chǎn)力，并且生物多樣性豐富，因此其具有更高的生態(tài)價(jià)值。

由于濱海濕地所具有的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)遠(yuǎn)不止本研究中所涉及的這11項(xiàng)功能，但是生態(tài)系統(tǒng)能量與物質(zhì)交換的過(guò)程復(fù)雜，影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的因子復(fù)雜多樣，評(píng)估的過(guò)程中數(shù)據(jù)獲取難度比較大，本研究?jī)H選取了以上11項(xiàng)比較容易獲取數(shù)據(jù)的服務(wù)功能進(jìn)行評(píng)估，這樣會(huì)使評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際結(jié)果出現(xiàn)偏差，所以在今后研究中，要選用指標(biāo)更多樣化的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行更全面的研究，并產(chǎn)生一套統(tǒng)一的，能夠普及于不同尺度和不同地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值評(píng)估指標(biāo)方法，在得到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值價(jià)值量的基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行一系列的模擬、結(jié)果預(yù)測(cè)和變化分析，特別是在生態(tài)修復(fù)區(qū)域以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值能力較強(qiáng)的地區(qū)進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)測(cè)來(lái)及時(shí)發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值下降的區(qū)域，這樣才更能精確地反應(yīng)不同地區(qū)、不同工程的實(shí)際情況。

5 結(jié)論

對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的真正凈價(jià)值的理解可幫助保存和保護(hù)地方生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，為制定區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)規(guī)劃、可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃和生態(tài)補(bǔ)償政策提供科學(xué)依據(jù)。所以運(yùn)用3S技術(shù)（即遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)）和生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)相結(jié)合，建立一種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值評(píng)估方法綜合評(píng)價(jià)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，讓區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)與自然資源息息相關(guān)。

（1）2019—2022年黃河口7種濕地類型的11種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值中，自然濕地占90%以上，在自然濕地的各類型中，淺海水域和潮灘的面積較大，4年間鹽地堿蓬面積減少了3477.51hm²，蘆葦面積增加了796.47hm²。生物多樣性、固碳、食物供給和消浪護(hù)岸為研究區(qū)的主導(dǎo)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。淺海水域、蘆葦、鹽地堿蓬和潮灘是研究區(qū)比較重要的濕地類型。

（2）黃河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值總體分布趨勢(shì)是從內(nèi)陸到淺海逐漸增大，單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值總體的分布趨勢(shì)是從內(nèi)陸到淺海逐漸減小。

（3）2019年生態(tài)修復(fù)工程在施工第二年凈效益損失最大，為0.70億元。2019—2021年各生態(tài)修復(fù)區(qū)施工年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值貢獻(xiàn)率分別為2.00%、2.67%、4.51%，生態(tài)修復(fù)區(qū)作為保護(hù)黃河口原生濕地生態(tài)系統(tǒng)的先鋒工程，其施工年的凈價(jià)值貢獻(xiàn)率在整個(gè)黃河口濕地內(nèi)已超過(guò)一般濕地生態(tài)類型所應(yīng)有的水平，其所應(yīng)發(fā)揮的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值已達(dá)到預(yù)期。

（4）通過(guò)單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值敏感性分析證明權(quán)衡消浪護(hù)岸、食物供給、固碳和生物多樣性在黃河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的可持續(xù)發(fā)展中具有重要作用。

為了保持生態(tài)平衡，生態(tài)修復(fù)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)都應(yīng)該關(guān)注生態(tài)成本問(wèn)題，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)凈價(jià)值的研究結(jié)果可以使我們?cè)O(shè)計(jì)出更合理的生態(tài)環(huán)保策略，只有這樣才能既保護(hù)生態(tài)環(huán)境又實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。