寧 瀟 吳偉志 胡咪咪 邵學新 張小偉 吳 明
(1 中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所,國家林業局杭州灣濕地生態系統定位觀測研究站,杭州 311400 ;2 浙江省森林資源監測中心,杭州 310020;3 寧波杭州灣新區旅游局,寧波杭州灣新區濕地管理中心,寧波315327 )
浙江省濱海濕地生態服務功能價值初步研究
寧 瀟1 吳偉志2 胡咪咪3 邵學新1 張小偉2 吳 明1
(1 中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所,國家林業局杭州灣濕地生態系統定位觀測研究站,杭州 311400 ;2 浙江省森林資源監測中心,杭州 310020;3 寧波杭州灣新區旅游局,寧波杭州灣新區濕地管理中心,寧波315327 )
浙江省地處我國東南沿海,濕地資源豐富,濕地類型多種多樣,具有國際重要濕地一處,國家重要濕地5處。作為我國面積較小的省份之一,浙江省海岸線總長達到6 633 km,居于中國首位。浙江省第二次濕地調查結果顯示,近海與海岸濕地面積占全省濕地總面積的62.40%。王斌等(2012)在浙江省第一次濕地調查(1994-2000)結果的基礎上,以2008年為基準年,對浙江省濱海濕地生態系統服務功能進行了初步估算。然而由于當時技術手段的限制,加之受生產生活、旅游開發以及城市化等因素影響,全省濕地資源在分布、面積、生態狀況等方面均發生了不同程度的變化。因此,本文在浙江省第二次濕地調查(2011)結果的基礎上,對浙江省濱海濕地生態服務功能價值進行了更加深入的研究,旨在為浙江省濱海濕地的保護與利用提供科學依據,同時形成連續的浙江省濱海濕地生態功能服務價值數據。
1.1 研究地概況
浙江省濱海濕地位于我國海岸中段,地理位置位于119°38′~123°10′E,27°06′~31°03′N之間,行政范圍涉及杭州市、寧波市、溫州市、嘉興市、紹興市、舟山市、臺州市、麗水市等8市47縣。根據浙江省第二次濕地調查結果,浙江省濱海濕地總面積70.3萬 hm2,自然濕地類型主要有淺海水域、巖石海岸、沙石海灘、淤泥質海灘、潮間鹽水沼澤、紅樹林、河口水域、三角洲以及海岸性淡水湖;人工濕地類型主要有庫塘、運河(輸水河)、水產養殖場、鹽田。濱海濕地劃分標準及其面積如表1所示。
1.2 研究方法
根據生態學和生態系統服務功能的原理,結合浙江省濱海濕地生態系統特征、結構和生態過程特點,將浙江省濱海濕地生態系統服務功能劃分為供給功能、調節功能、支持功能以及文化功能,采用生態價值評估方法確定了浙江省濱海濕地生態系統服務功能價值評價指標體系(表2)。

表1 浙江省濱海濕地類、型及劃分標準及其面積

表2 浙江省濱海濕地生態系統服務功能評價指標體系
2.1 物質生產價值
浙江省濱海濕地生態系統提供的產品主要為食物(農作物、水產品)、原材料(原鹽、蘆葦)以及淡水資源。根據浙江省統計年鑒,濕地物質產品產量及價格如表3所示(浙江省統計局, 2015)。
浙江省濱海濕地物質生產價值(Vm)估算為739.85×108元/a。
2.2 水質凈化價值評估
濕地具有降解污染物,凈化水質的作用。濕地水質凈化價值估算公式為:VP=QL。式中:VP為濕地的水質凈化功能價值,單位:元/a;Q為濕地每年凈化的污水量,單位:t;L為單位污水處理成本,單位:元/t。根據邵學新等(2013)的研究結果,有植被覆蓋的自然灘涂每年可凈化水量196 133.3 t/ (hm2·a)。水質由《地表水環境質量標準 GB 3838-2002》的劣Ⅴ類提升到Ⅲ類。根據譚雪等(2015)對我國227座污水處理廠的研究結果,污水廠平均處理成本為2.73元/t。據此,浙江省濱海濕地水質凈化價值(VP)估算為829.33×108元/a。
2.3 涵養水源價值評估
濕地能夠將多余的降水蓄積起來,并緩慢的釋放,從而能夠在時間和空間上對降水進行再次分配(康文星等, 2008)。濕地調蓄水量價值計算公式為:
Vt=VT

式中:Vt代表調蓄水量的價值,單位:元;t代表建設1m3水庫投入的平均成本,單位:元/m3;v為濕地蓄水量;Va為調蓄水量的年金價值,單位:元/a;I為社會貼現率,單位:%;t為項目運行年限,單位:a。根據國家林業局(2008)發布的森林生態系統服務功能評估規范,我國單位水庫庫容造價為6.110 7元/m3。貼現率取10%,水庫使用年限按20 a計算(賴敏等, 2013)。據此,浙江省濱海濕地涵養水源價值(Vcwt)估算為147.14×108元/a。
2.4 固碳價值評估

表3 研究區物質生產價值表
濕地固碳過程包括植物固碳與土壤固碳,固碳價值評估公式為:

式中:V1為濕地固碳價值,單位:元/a;Yc為碳稅率,單位:元/t ;N為單位面積植物凈生產量,單位:t/hm2;S1為有植被覆蓋的濕地面積,單位:hm2;S2為灘涂面積,單位:hm2;h為灘涂每年淤積泥土厚度,單位:m;ρ為灘涂土壤容重,單位:t/m3;Cc為濕地土壤碳含量,單位:%;V2為土壤碳儲存價值,單位:元;W為土壤碳儲存總量,單位:t;V2為土壤碳儲存價值的年金現值,單位:元;i為社會貼現率,單位:%;t 為年限,單位:a。浙江省濱海濕地主要植被類型蘆葦、互花米草和海三棱藨草的平均生物量為24.417 t/hm2(邵學新等, 2013),濕地土壤平均碳含量為5.1g/kg(張文敏等, 2014),YC取43$/t(IPCC, 2007)。折現率取3.5%(龐丙亮, 2014),由于人類擾動較為頻繁,設定年限為10 a。浙江省濱海濕地固碳價值(V)估算為32.29×108元/a。
2.5 氣候調節價值評估
2.5.1 調節氣溫 濕地植物能夠攔截吸收太陽輻射,蒸騰作用消耗太陽熱能,在夏天起到降溫作用,而在冬季,郁閉的植物使得熱量不易散失,起到保溫的作用。氣溫調節價值評估公式為:

式中:Vc為濕地調節氣溫的價值,單位:元/a;c為空氣比熱容1 030 J/kg℃;ρ為空氣密度1.29 kg/m3;C為當地電費標準(0.538元/度),單位:元/度;S為濕地降溫總面積,單位:hm2;H為濕地調節氣溫的平均高度,單位:m;Qd為濕地夏季每天的平均降溫數值(2.58℃),單位:℃;Dd為濕地夏季的降溫天數(70),單位:天;Qi為濕地冬季每天的平均升溫數值(2.47℃),單位:℃;Di為濕地冬季的升溫天數(60),單位:天。浙江省濱海濕地調節氣溫價值(Vc)估算為117.33×108元/a。
2.5.2 增濕 濕地增濕價值評價公式為:Vh=Q·t·C 式中:Vh為濕地增濕的價值,單位:元/a;Q為濕地蒸發的水量,單位:m3;t為將單位體積水汽轉化為蒸汽的耗電量;C為當地電費標準(0.538),單位:元/度。任國玉等(2006)的研究表明,長江流域年平均蒸發量為1 413.6 mm。以市場上較常見家用加濕器功率32W來計算,將1 m3水轉化為蒸汽耗電量約為125度。浙江省濱海濕地增濕價值(Vh)估算為487.20×108元/a。
2.6 大氣調節價值評估
2.6.1 釋放氧氣價值 釋氧價值評估公式為:

式中:Qo2為年釋放氧氣總量,單位:t/a;N為單位面積植物每年凈生產量,單位:t/a;S為有植被覆蓋的濕地面積,單位:hm2;Y為O2價值(國家林業局, 2008),單位:元/t。浙江省濱海濕地釋放氧氣價值(V)估算為5.23×108元/a。

2.6.2 溫室氣體排放價值 濕地植物是溫室氣體的一個主要來源,濕地植物釋放CH4、N2O等溫室氣體,具有負面效應,在計算氣候調節服務價值應給予扣除。其計算公式如下:

式中:Vg為濕地溫室氣體排放價值(負值),單位:元/a ;Si為濕地中第i種水生植物面積,單位:hm2;F1i、F2i分別為濕地中第i種水生植物CH4、N2O平均的排放通量(王蒙等, 2014),單位:mg/(m2·h);Ti為濕地中第i種水生植物CH4排放的時間,單位:小時;P1為CH4的單位價格(鄭偉等, 2012),單位:元/kg;P2為N2O的單位價格,單位:元/kg。浙江省濱海濕地溫室氣體排放價值(Vg)估算為-0.01×108元/a。
2.7 生物多樣性價值評估
浙江省濱海濕地生物資源豐富,具有植被類型9種,48個群系;濕地鳥類100種,列入國際自然保護聯盟(IUCN)瀕危動物紅色名錄的鳥類23種;魚類699種,隸屬38目,171科,其中國家重點保護的珍稀瀕危魚類8種。棲息地價值計算公式為(嚴承高等, 2000):

式中:Vh為生物多樣性價值,單位:元/a;S1與S2分別為濕地非水域面積與濕地水域面積,單位:hm2;I表示1個標準當量因子的生態系統服務價值量(謝高地等, 2013),單位:元/(hm2·a);Sr、Sw和Sc分別表示2014年稻谷、小麥和玉米的播種面積占三種作物播種總面積的百分比(%);Fr、Fw和Fc分別表示2014年全國稻谷、小麥和玉米的單位面積平均凈利潤(元/hm2)。依據《中國統計年鑒2015》(中華人民共和國國家統計局, 2015)、《全國農產品成本收益資料匯編2015》(國家發展和改革委員會價格司, 2015),得出浙江省濱海濕地生物多樣性價值(Vh)為90.34×106元/a。
2.8 保持土壤價值評估
濕地生態系統具有保持水土的功能,能夠沉積土壤,減少泥沙入海。據監測,浙江省濱海濕地灘涂每年淤積土壤0.04 m,土壤中含有氮、磷、有機碳等多種營養成分,相當于提供了相當量的化肥。保土、保肥計算公式為:

式中:VSP為濕地保土、保肥價值,單位:元/a;Q為土壤保持量,單位:t/a;N為土壤平均含氮量,單位:%;P為土壤平均含磷量(邵學新等, 2011),單位:%;M為土壤有機質含量(張文敏等, 2014),單位:%;R1為磷酸二銨化肥含氮量,單位:%;R2為磷酸二銨化肥含磷量,單位:%;C1為磷酸二銨化肥價格,單位:元/t;C2為有機質價格,單位:元/t。得出浙江省濱海濕地保持土壤價值(VSP)為13.77×108元/a。
2.9 娛樂與教育價值
2.9.1 旅游休閑價值評估 浙江省濱海濕地旅游資源豐富,具有西湖、西溪濕地、南麂列島等著名風景名勝,為周邊居民以及各地游客提供了獨具特色的休閑旅游場所,旅游休閑價值計算公式:

式中:Vh為旅游休閑價值,單位:元/a;S為濕地面積,單位:hm2;I表示1個標準當量因子的生態系統服務價值量(謝高地等,2015),單位:元/(a·hm2);Sr、Sw和Sc分別表示2014年稻谷、小麥和玉米的播種面積占三種作物播種總面積的百分比(%);Fr、Fw和Fc分別表示2014年全國稻谷、小麥和玉米的單位面積平均凈利潤(元/hm2)。得出浙江省濱海濕地旅游休閑價值(Vt)為61.93×108元/a。
2.9.2 文教科研價值評估 濕地生態系統的科研價值主要包括相關的基礎科學研究、教學實習、文化宣傳等價值。計算公式如下:

式中:Ve為濕地文教科研價值,單位:元/a;M為濕地單位面積文教科研價值(張華等,2009),單位:元/hm2;S為濕地面積,單位:hm2。得出浙江省濱海濕地文教科研價值(Ve)為25.89×108元/a。
2014年浙江省濱海濕地生態服務功能總價值約2 550.29×108元,占浙江省2014年GDP的6.35%,其中供給服務價值739.85×108元,占總價值的29.01%;調節服務價值1 618.51×108元,占總價值的63.47%;支持服務價值104.11×108元,占總價值的4.08%;文化服務價值87.82×108元,占總價值的3.44%。
浙江省濱海濕地生態系統服務功能價值構成見圖1,水質凈化、物質生產、氣候調節價值分列前3位,三項和為2 173.71×108元,占總價值的85.23%;其次是涵養水源、生物多樣性保護和旅游休閑的價值較大,固碳、文教科研、保持土壤、大氣調節的價值相對較小。
將本研究結果同其他研究者對浙江省濱海濕地生態系統服務功能價值評估的研究結果進行了對比(表4),隨著評價基準年的推移,其價值明顯增加。表4列出了不同年份價值排名前4位的生態系統服務功能類型,評估結果產生差異的原因:①所進行評估的濕地面積與類型有所不同,王斌等(2012)的研究是在浙江省第一次濕地調查(1994-2000)結果的基礎上進行評估,而蔣科毅等(2014)的評估基于浙江省第二次濕地調查(2011)結果,由于浙江省濕地資源在分布、面積、生態狀況等方面均發生了不同程度的變化,所以生態服務功能價值也相應的發生變化;②研究者評估不同服務類型時選取的指標以及方法有所不同。
根據本文的評估結果,浙江省濱海濕地的生態服務功能具有較高的貨幣價值,對區域內的水體質量以及漁業安全起著重要的作用。在濕地保護利用和規劃管理時,應充分考慮其生態服務功能價值,加強自然濕地保護,嚴格控制濕地開發規模。加強濕地生態監測以及水污染綜合防治,堅持可持續發展戰略,在保護濕地的基礎上進行合理的開發利用。

圖1 研究區生態系統服務功能價值構成

表4 浙江省濱海濕地不同基準年評估結果比較
國家發展和改革委員會價格司.2015. 全國農產品成本收益匯編(2015)[M]. 北京:中國統計出版社
國家林業局. 2008. 森林生態系統服務功能評估規范[M]. 北京: 中國標準出版社
蔣科毅, 王斌, 楊校生, 等. 2014. 浙江省濱海濕地生態效益評價[J]. 浙江林業(增刊):30-33
康文星. 2008. 洞庭湖灘涂和草甸沼澤濕地調蓄水量的功能研究[J]. 水土保持學報, 22(5): 209-216
賴敏, 吳紹洪, 戴爾阜, 等. 2013. 三江源區生態系統服務間接使用價值評估[J]. 自然資源學報, 28(1): 38-50
龐丙亮. 2014. 扎龍濕地生態系統固碳服務價值評價[J]. 生態學雜志,33(8): 2078-2083
任國玉, 郭軍. 2006. 中國水面蒸發量的變化[J]. 自然資源學報, 21(1):31-44
邵學新, 李文華, 吳明, 等. 2013. 杭州灣潮灘濕地3種優勢植物碳氮磷儲量特征研究[J]. 環境科學, 34(9):3451-3457
邵學新, 楊文英, 吳明, 等. 2011. 杭州灣濱海濕地土壤有機碳含量及其分布格局[J]. 應用生態學報, 22(3):658-664
譚雪, 石磊, 陳卓琨, 等. 2015. 基于全國227個樣本的城鎮污水處理廠治理全成本分析[J]. 給水排水, 5(41):30-34
王斌, 楊校生, 張彪, 等. 2012. 浙江省濱海濕地生態系統服務及其價值研究[J]. 濕地科學, 10(1): 15-22
王蒙, 吳明, 邵學新, 等. 2014. 杭州灣濱海濕地CH4排放通量的研究[J].土壤, 46(6): 1003-1009
謝高地, 張彩霞, 張雷明, 等. 2015.基于單位面積價值當量因子的生態系統服務價值化方法改進[J]. 自然資源學報, 30(8): 1243-1254
嚴承高, 張明祥, 王建春. 2000. 濕地生物多樣性價值評價指標及方法研究[J]. 林業資源管理, 12(1): 41-46
張華, 張麗媛, 伏捷, 等.2009. 遼寧省濱海濕地類型及生態服務價值研究[J]. 濕地科學,7(4): 342-349.
張文敏, 姜小三, 吳明,等. 2014. 杭州灣南岸土壤有機碳空間異質性研究[J]. 土壤學報, 51(5): 1087-1095
浙江省統計局. 2015. 浙江統計年鑒(2015) [M]. 北京: 中國統計出版社
鄭偉, 石洪華, 徐宗軍, 等. 2012. 濱海濕地生態系統服務及其價值評估:以膠州灣為例.生態經濟:學術版(1):179-182
中華人民共和國國家統計局. 2015. 中國統計年鑒(2015) [M]. 北京: 中國統計出版社
IPCC. 2007. Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability: Working Group Contribution to the Fourth Assessment Report of the IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change [M]. Cambridge: Cambridge University Press
Pimentel D. 1998. Economic benefits of natural biota[J]. Ecological Economics, 25: 45-47
Xuexin Shao, Ming Wu. 2013. 2013-Nutrient retention in plant biomass and sediments from the salt marsh in Hangzhou Bay estuary, China[J]. Environ Sci Pollut Res .20: 6382–6391
A Preliminary Study on Valuation of Ecosystem Seices of the Coastal Wetlands in Zhejiang Province
NING Xiao1WU Wei-Zhi2HU Mi-Mi3SHAO Xue-Xin1ZHANG Xiao-Wei2WU Ming1
( 1 Research Institute of Subtropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Wetland Ecosystem Research Station of Hangzhou Bay, State Forestry Administration, Hangzhou 311400;2 Forest Resources Monitoring Center of Zhejiang Province,Hangzhou 310020;3 Hangzhou Bay New District Wetland Management Center, Hangzhou Bay New District Tourism Bureau, Ningbo 315327)
2014年浙江省濱海濕地生態系統服務功能價值為2 550.29×108元。其中供給服務、調節服務、支持服務以及文化服務的價值分別占總價值的29.01%、63.47%、4.08%和3.44%。研究結果有助于人們正確認識濱海濕地生態系統服務功能的重要性,同時也為濕地資源的保護和管理以及合理開發利用提供科學依據。
濱海濕地;生態系統服務;價值評估
The value of coastal wetland ecosystem services in Zhejiang province in 2014 was about RMB 255.03 billion. According to the evaluation, the value of provisioning services, regulation services, supporting services and cultural services accounted for 29.01%, 63.47%, 4.08% and 3.44% of the total value respectively. The results will help people to understand the importance of coastal wetland ecosystem services, and provide a scientific basis for the protection and management and rational exploitation and utilization of wetland resources.
Ecosystem Services; Value assessment; Coastal wetland
10.3969/j.issn.1673-3290.2016.04.05
2016-05-03
國家林業公益性行業科研專項(201404305、201404210)資助;浙江省-中國林科院合作重點項目(2015SY01)資助
寧瀟,碩士研究生,主要研究方向為濕地生態學。E-mail:228263021@qq.com
吳明,E-mail:hangzhoubay @126.com