沿海省市海洋/陸地生態服務價值估算及相互作用關系

孟 珊

(武漢大學 中國中部發展研究院，湖北 武漢 430072)

1 引言

生態系統服務是指通過生態系統的結構、過程和功能直接或間接得到的生命支持產品和服務，自然資產含有多種與其生態服務功能相應的價值[1]。目前，生態系統的服務價值已經得到了學者們越來越多的關注，Costanza[2]分析了世界生態系統服務與自然資本的價值，引發了關于生態系統服務價值的大討論；2001年聯合國秘書長安南宣布啟動為期四年的“千年生態系統評估(MA)”；2005年英國著名評論周刊《經濟學家》(The Economist)在其封面故事中表達了對全球環境和生態系統服務的關注。

陸地和海洋生態系統提供了大量的生態功能，直接或間接地提供給人類的利益和經濟價值。隨著陸地資源的日趨枯竭和生態環境的破壞，陸地資源環境已經遠不能滿足經濟發展的需要，人們已經將目光轉移到更為遼闊的海洋。相形之下，陸地的生態服務價值，不管是按行政區劃分的省、市、縣，還是按功能劃分的高原、平原、森林和草地都得到了較多的關注。然而同海洋生態服務價值一樣，陸地生態服務價值的估算也存在了很多問題，這些問題導致了分析比較時的差異。目前還沒有被廣泛接受的評價大范圍海域生態系統服務價值方法，而過多的采用Costanza[2]的1997年研究結論，造成了各年海洋生態系統服務價值相同，且與面積線性相關的結論。生態系統是一個動態的系統，處于不斷演替之中，因此其服務也就發生著同樣的演變，但大體上目前的生態服務價值評估往往集中在同一個時間的一個服務。此外，當前研究主要針對于單個生態系統進行評價，對海洋生態系統服務價值和陸地生態服務價值之間關系進行評價的研究較為少見。

綜上所述，本研究借鑒前人研究成果，盡可能多的綜合生態系統服務價值的子價值，并盡可能少的采取靜態分析相關系數，以達到采用同一標準，構建評估框架對我國各沿海省市海洋和陸地系統服務價值全面地、動態地評價。由于海洋和陸地生態服務價值差距較大，因此從人均生態服務價值視角對海洋和陸地生態服務價值進行分析。同時對于海洋和陸地生態服務總價值采用Pearson相關系數和互競指數兩個指標進行作用關系分析，并以總生態系統服務指數來分析各沿海省市生態服務價值的差異。

2 研究方法

2.1 海洋/陸地生態服務價值

根據《海洋生態資本評估技術導則(GB/T28058-2011)》將海洋生態資本分為海洋生態資源存量和海洋生態系統服務兩大類，其中海洋生態系統服務是當前專家和學者研究的重點，因此本研究只對海洋生態系統的服務價值進行評估。根據前人研究成果和國際標準將海洋生態系統服務劃分為四大類13個指標[3]。陸地生態服務價值的評估主要基于謝高地等[4]提出的“中國生態系統單位面積生態服務價值當量”以及各沿海省市陸地各類型土地變化情況進行計算。對于謝高地等[4]未提及的各項子生態服務價值，依據Costanza[2]給出的數值以及實際情況進行合理估算。如表1所示。

2.2 多項生態系統服務相互作用關系

根據潘影[5]對供給和調節生態服務相互作用的研究，從海洋—陸地生態服務價值的相關系數和互競指數兩個方面進行分析。

2.2.1 Pearson相關系數

Pearson相關系數用來度量定距型變量間的線性相關關系，其公式為：

(1)

表1 海洋/陸地生態服務價值框架

式(1)中n為樣本數，xi和yi分別為兩個變量的變量值，r表示Pearson相關系數且-1≤r≤1。當r∈(0,1]時，兩生態服務價值間為協同關系；當r∈[-1,0)時，兩生態服務價值間為互競關系[6，7]。

2.2.2 總生態系統服務指數(TES)

大多沿海省市由于陸海面積的差距，導致其陸地和海洋生態服務價值相差較大，有時甚至不在同一個數量級上，因此如果簡單將陸地和海洋的生態服務價值加起來，容易忽略其中一些數量級較小的部分。因此采取總生態系統服務指數對海洋和陸地的總生態服務價值進行評估，其公式為：

(2)

2.3 數據來源

海洋生態服務價值的相關數據來自于各年的《中國漁業統計年鑒》《中國海洋統計年鑒》《中國能源統計年鑒》等。近海面積的確定依據國家海洋局編制的《海域勘界管理辦法》“渤海區域從起點向海止于12海里處，瓊州海峽窄于24海里部分”，及相關研究[6]。陸地生態服務價值的相關數據來自于各年的《中國統計年鑒》《中國區域經濟統計年鑒》《中國能源統計年鑒》，及各省統計年鑒等。

3 結果分析

由于我國各沿海省市的面積和人口均有較大差別，面積最大的廣西省約是面積最小的上海市面積的37倍，人口數最大的廣東省約是人口數最小的天津市人口數的7倍(2014年數據)，因此單純地比較生態服務價值總量意義并不明顯。本文研究從人均海洋/陸地生態服務價值視角進行分析。而對于總生態服務價值，則從二者之間的相互關系和總生態系統服務指數兩個角度進行分析。

3.1 人均海洋/陸地生態服務價值

根據表1的生態服務價值框架，結合我國各沿海省市人口各年人口情況，計算得到人均海洋/陸地生態服務價值，并以2003年為基準，根據各年各省市的GDP指數進行折算，結果如表2所示。

表2 人均海洋/陸地生態服務價值 元/人

從表2中可以發現，各省市陸域生態服務價值遠大于海洋生態服務價值，除天津和上海兩個直轄市以外，其它9個沿海省市的陸域生態服務價值是其海洋生態服務價值的3倍以上，最大可達到20倍(廣西)。本研究是基于近海面積計算的海洋生態服務價值，也就是說研究結果并不意味著海洋生態服務價值總量(包括遠海的海洋生態服務價值)遠小于陸域，而只是沿海地區居民可以直接感受到的海洋生態服務價值遠小于陸域。從時間維度來看，各個沿海省市的陸域生態服務價值基本上呈現出下降或不變兩個趨勢，其中差別在于當所有省市都減少森林、耕地等面積以擴張城市等建筑面積時，部分省市利用建成的土地融入了與減少面積相持平的服務價值。這一部分省市的陸域生態服務價值基本持平或者稍有上漲，而其它省市的陸域生態服務價值則下降。海洋生態服務價值基本呈現出上漲的趨勢，這是由于沿海省市逐步加大對海洋發展的重視程度，人們將海洋生態服務價值轉化為貨幣價值的能力更強了。在目前大部分省市無法將流失的陸域水土轉化為至少等量的貨幣價值之前，海洋是繼續發展的重點，因此從海洋生態服務中獲取更大更多的價值是當今研究的關鍵。

3.2 海洋/陸地生態系統服務相互作用關系

根據公式(1)和公式(2)計算得到各沿海省市海洋/陸地生態系統服務相互作用關系，如表3所示。

表3 海洋/陸地生態系統服務相互作用情況

注：*和**分別表示在10%和5%的水平上顯著

從表3中可以看到，除福建和海南海洋和陸地生態系統服務的Pearson相關系數和互競指數(TO)小于0以外，其余各沿海省市海洋和陸地生態系統服務的Pearson相關系數和互競指數(TO)均大于0，其中天津的Pearson相關系數在10%的水平上顯著，其余省市的Pearson相關系數在5%的水平上顯著。這是因為2010年天津市海洋生態服務價值大幅躍升，此后3年又呈現出下降的趨勢，而陸地生態服務價值則呈現出緩慢上升的趨勢。2010年天津市海洋生態服務價值的躍升得益于科研投入大幅度增加。這一計算結果表明，福建和海南的海洋和陸地生態系統服務價值呈現互競關系，顯著性不明顯；其余各沿海省市的海洋和陸地生態系統服務價值呈現協同關系，顯著性較為明顯。福建省Pearson相關系數不顯著是由于2011～2014年海洋和陸域生態服務價值呈現出截然相反的變化，即陸域生態服務價值緩慢上升，海洋生態服務價值逐步下降，這是因為2011～2014年福建的海洋供給服務價值下降造成的，原材料供給的下降是導致福建海洋供給服務價值下降的主因。海南海洋和陸域Pearson相關系數不顯著是因為海南陸域面積相對較小，陸域生態服務價值呈現上升趨勢；而海洋面積較大，其海洋生態服務價值基本保持不變，因此二者相關性并不顯著。

2003～2014年的互競系數也證實Pearson相關系數的結果。福建和海南的海南海洋和陸地生態系統服務的互競系數小于0，表明其呈現互競關系，而海南-22.230的互競系數表明其海南海洋和陸地生態系統服務發展極為不協調，結合海南的海洋/陸地生態服務價值來看，海南處于逐步發展海洋生態服務價值而犧牲陸地生態服務價值的情況。其余各沿海省市的互競系數在1左右，海洋和陸地生態系統服務呈現出共同發展的協同態勢。

4 結論

隨著經濟發展和生態惡化逐步加劇，生態系統的服務對整個經濟社會的貢獻不斷凸顯，將生態服務價值化有助于決策者正視生態價值，并為政策制定提供合理依據。借鑒前人對海洋和陸地生態系統服務價值的計算，分別構建盡可能全面的海洋和陸地生態系統服務價值框架，在盡量少利用專家評價法的原則上，對我國沿海十一省市的海洋和陸地生態系統服務價值進行了動態的測度，結果顯示陸地生態服務價值遠大于海洋生態服務價值。從人均生態服務價值角度對二者進行比較，除天津和上海兩個直轄市以外，其它9個沿海省市的陸域生態服務價值是其海洋生態服務價值的3倍以上，最大可達到20倍。時間維度上，各省市的人均陸地生態服務價值不變或減少，人均海洋生態服務價值緩慢增加；空間維度上，地廣人稀的海南、廣西的等地人均生態服務價值較高。這表明了控制人口和將發展方向轉向海洋具有巨大的潛力。

通過Pearson相關系數和互競指數的計算發現，除福建和海南海洋和陸地生態系統服務呈現互競關系外，其余各沿海省市的海洋和陸地生態系統服務均呈現出協同發展關系。根據Pearson相關系數的顯著性來看，呈現互競關系的福建和海南不顯著，其余省市的協同關系大多在95%的顯著性水平上，說明我國沿海省市的海洋和陸地生態服務價值總體上呈現協同發展的態勢?？偵鷳B系統服務指數的結果顯示，生態服務價值和土地及海洋面積有較大相關性，即擁有較大陸地和近海面積的省市擁有較大的總生態系統服務指數。但這并不是絕對的，浙江雖然陸地面積不大，但仍然擁有較大的總生態系統服務指數。這說明總生態系統服務指數一方面受人為因素有較強的影響，良好的經濟發展和社會進步會提升生態服務價值，另一方面也表明海洋生態服務價值的重要地位，所以提升海洋生態服務價值是提升總生態系統服務指數的關鍵，也是未來發展的方向所在。