沿海省市海洋/陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值估算及相互作用關(guān)系

孟 珊

(武漢大學(xué) 中國(guó)中部發(fā)展研究院，湖北 武漢 430072)

1 引言

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、過(guò)程和功能直接或間接得到的生命支持產(chǎn)品和服務(wù)，自然資產(chǎn)含有多種與其生態(tài)服務(wù)功能相應(yīng)的價(jià)值[1]。目前，生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值已經(jīng)得到了學(xué)者們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注，Costanza[2]分析了世界生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與自然資本的價(jià)值，引發(fā)了關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的大討論；2001年聯(lián)合國(guó)秘書長(zhǎng)安南宣布啟動(dòng)為期四年的“千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估(MA)”；2005年英國(guó)著名評(píng)論周刊《經(jīng)濟(jì)學(xué)家》(The Economist)在其封面故事中表達(dá)了對(duì)全球環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的關(guān)注。

陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)提供了大量的生態(tài)功能，直接或間接地提供給人類的利益和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。隨著陸地資源的日趨枯竭和生態(tài)環(huán)境的破壞，陸地資源環(huán)境已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，人們已經(jīng)將目光轉(zhuǎn)移到更為遼闊的海洋。相形之下，陸地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值，不管是按行政區(qū)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(guān)注。然而同海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值一樣，陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值的估算也存在了很多問(wèn)題，這些問(wèn)題導(dǎo)致了分析比較時(shí)的差異。目前還沒有被廣泛接受的評(píng)價(jià)大范圍海域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值方法，而過(guò)多的采用Costanza[2]的1997年研究結(jié)論，造成了各年海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值相同，且與面積線性相關(guān)的結(jié)論。生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，處于不斷演替之中，因此其服務(wù)也就發(fā)生著同樣的演變，但大體上目前的生態(tài)服務(wù)價(jià)值評(píng)估往往集中在同一個(gè)時(shí)間的一個(gè)服務(wù)。此外，當(dāng)前研究主要針對(duì)于單個(gè)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值和陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值之間關(guān)系進(jìn)行評(píng)價(jià)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(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的子價(jià)值，并盡可能少的采取靜態(tài)分析相關(guān)系數(shù)，以達(dá)到采用同一標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建評(píng)估框架對(duì)我國(guó)各沿海省市海洋和陸地系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值全面地、動(dòng)態(tài)地評(píng)價(jià)。由于海洋和陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值差距較大，因此從人均生態(tài)服務(wù)價(jià)值視角對(duì)海洋和陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行分析。同時(shí)對(duì)于海洋和陸地生態(tài)服務(wù)總價(jià)值采用Pearson相關(guān)系數(shù)和互競(jìng)指數(shù)兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行作用關(guān)系分析，并以總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指數(shù)來(lái)分析各沿海省市生態(tài)服務(wù)價(jià)值的差異。

2 研究方法

2.1 海洋/陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值

根據(jù)《海洋生態(tài)資本評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則(GB/T28058-2011)》將海洋生態(tài)資本分為海洋生態(tài)資源存量和海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)兩大類，其中海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是當(dāng)前專家和學(xué)者研究的重點(diǎn)，因此本研究只對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估。根據(jù)前人研究成果和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)將海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)劃分為四大類13個(gè)指標(biāo)[3]。陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值的評(píng)估主要基于謝高地等[4]提出的“中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值當(dāng)量”以及各沿海省市陸地各類型土地變化情況進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于謝高地等[4]未提及的各項(xiàng)子生態(tài)服務(wù)價(jià)值，依據(jù)Costanza[2]給出的數(shù)值以及實(shí)際情況進(jìn)行合理估算。如表1所示。

2.2 多項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相互作用關(guān)系

根據(jù)潘影[5]對(duì)供給和調(diào)節(jié)生態(tài)服務(wù)相互作用的研究，從海洋—陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值的相關(guān)系數(shù)和互競(jìng)指數(shù)兩個(gè)方面進(jìn)行分析。

2.2.1 Pearson相關(guān)系數(shù)

Pearson相關(guān)系數(shù)用來(lái)度量定距型變量間的線性相關(guān)關(guān)系，其公式為：

(1)

表1 海洋/陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值框架

式(1)中n為樣本數(shù)，xi和yi分別為兩個(gè)變量的變量值，r表示Pearson相關(guān)系數(shù)且-1≤r≤1。當(dāng)r∈(0,1]時(shí)，兩生態(tài)服務(wù)價(jià)值間為協(xié)同關(guān)系；當(dāng)r∈[-1,0)時(shí)，兩生態(tài)服務(wù)價(jià)值間為互競(jìng)關(guān)系[6，7]。

2.2.2 總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指數(shù)(TES)

大多沿海省市由于陸海面積的差距，導(dǎo)致其陸地和海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值相差較大，有時(shí)甚至不在同一個(gè)數(shù)量級(jí)上，因此如果簡(jiǎn)單將陸地和海洋的生態(tài)服務(wù)價(jià)值加起來(lái)，容易忽略其中一些數(shù)量級(jí)較小的部分。因此采取總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指數(shù)對(duì)海洋和陸地的總生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，其公式為：

(2)

2.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)自于各年的《中國(guó)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)海洋統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》等。近海面積的確定依據(jù)國(guó)家海洋局編制的《海域勘界管理辦法》“渤海區(qū)域從起點(diǎn)向海止于12海里處，瓊州海峽窄于24海里部分”，及相關(guān)研究[6]。陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)自于各年的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》，及各省統(tǒng)計(jì)年鑒等。

3 結(jié)果分析

由于我國(guó)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(shù)最大的廣東省約是人口數(shù)最小的天津市人口數(shù)的7倍(2014年數(shù)據(jù))，因此單純地比較生態(tài)服務(wù)價(jià)值總量意義并不明顯。本文研究從人均海洋/陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值視角進(jìn)行分析。而對(duì)于總生態(tài)服務(wù)價(jià)值，則從二者之間的相互關(guān)系和總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指數(shù)兩個(gè)角度進(jìn)行分析。

3.1 人均海洋/陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值

根據(jù)表1的生態(tài)服務(wù)價(jià)值框架，結(jié)合我國(guó)各沿海省市人口各年人口情況，計(jì)算得到人均海洋/陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值，并以2003年為基準(zhǔn)，根據(jù)各年各省市的GDP指數(shù)進(jìn)行折算，結(jié)果如表2所示。

表2 人均海洋/陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值 元/人

從表2中可以發(fā)現(xiàn)，各省市陸域生態(tài)服務(wù)價(jià)值遠(yuǎn)大于海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值，除天津和上海兩個(gè)直轄市以外，其它9個(gè)沿海省市的陸域生態(tài)服務(wù)價(jià)值是其海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值的3倍以上，最大可達(dá)到20倍(廣西)。本研究是基于近海面積計(jì)算的海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值，也就是說(shuō)研究結(jié)果并不意味著海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值總量(包括遠(yuǎn)海的海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值)遠(yuǎn)小于陸域，而只是沿海地區(qū)居民可以直接感受到的海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值遠(yuǎn)小于陸域。從時(shí)間維度來(lái)看，各個(gè)沿海省市的陸域生態(tài)服務(wù)價(jià)值基本上呈現(xiàn)出下降或不變兩個(gè)趨勢(shì)，其中差別在于當(dāng)所有省市都減少森林、耕地等面積以擴(kuò)張城市等建筑面積時(shí)，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(wù)價(jià)值。這一部分省市的陸域生態(tài)服務(wù)價(jià)值基本持平或者稍有上漲，而其它省市的陸域生態(tài)服務(wù)價(jià)值則下降。海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值基本呈現(xiàn)出上漲的趨勢(shì)，這是由于沿海省市逐步加大對(duì)海洋發(fā)展的重視程度，人們將海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值轉(zhuǎn)化為貨幣價(jià)值的能力更強(qiáng)了。在目前大部分省市無(wú)法將流失的陸域水土轉(zhuǎn)化為至少等量的貨幣價(jià)值之前，海洋是繼續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)，因此從海洋生態(tài)服務(wù)中獲取更大更多的價(jià)值是當(dāng)今研究的關(guān)鍵。

3.2 海洋/陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相互作用關(guān)系

根據(jù)公式(1)和公式(2)計(jì)算得到各沿海省市海洋/陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相互作用關(guān)系，如表3所示。

表3 海洋/陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)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(tài)系統(tǒng)服務(wù)的Pearson相關(guān)系數(shù)和互競(jìng)指數(shù)(TO)小于0以外，其余各沿海省市海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的Pearson相關(guān)系數(shù)和互競(jìng)指數(shù)(TO)均大于0，其中天津的Pearson相關(guān)系數(shù)在10%的水平上顯著，其余省市的Pearson相關(guān)系數(shù)在5%的水平上顯著。這是因?yàn)?010年天津市海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值大幅躍升，此后3年又呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，而陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值則呈現(xiàn)出緩慢上升的趨勢(shì)。2010年天津市海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值的躍升得益于科研投入大幅度增加。這一計(jì)算結(jié)果表明，福建和海南的海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值呈現(xiàn)互競(jìng)關(guān)系，顯著性不明顯；其余各沿海省市的海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值呈現(xiàn)協(xié)同關(guān)系，顯著性較為明顯。福建省Pearson相關(guān)系數(shù)不顯著是由于2011～2014年海洋和陸域生態(tài)服務(wù)價(jià)值呈現(xiàn)出截然相反的變化，即陸域生態(tài)服務(wù)價(jià)值緩慢上升，海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值逐步下降，這是因?yàn)?011～2014年福建的海洋供給服務(wù)價(jià)值下降造成的，原材料供給的下降是導(dǎo)致福建海洋供給服務(wù)價(jià)值下降的主因。海南海洋和陸域Pearson相關(guān)系數(shù)不顯著是因?yàn)楹Ｄ详懹蛎娣e相對(duì)較小，陸域生態(tài)服務(wù)價(jià)值呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；而海洋面積較大，其海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值基本保持不變，因此二者相關(guān)性并不顯著。

2003～2014年的互競(jìng)系數(shù)也證實(shí)Pearson相關(guān)系數(shù)的結(jié)果。福建和海南的海南海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的互競(jìng)系數(shù)小于0，表明其呈現(xiàn)互競(jìng)關(guān)系，而海南-22.230的互競(jìng)系數(shù)表明其海南海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)發(fā)展極為不協(xié)調(diào)，結(jié)合海南的海洋/陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值來(lái)看，海南處于逐步發(fā)展海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值而犧牲陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值的情況。其余各沿海省市的互競(jìng)系數(shù)在1左右，海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)呈現(xiàn)出共同發(fā)展的協(xié)同態(tài)勢(shì)。

4 結(jié)論

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)惡化逐步加劇，生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的貢獻(xiàn)不斷凸顯，將生態(tài)服務(wù)價(jià)值化有助于決策者正視生態(tài)價(jià)值，并為政策制定提供合理依據(jù)。借鑒前人對(duì)海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的計(jì)算，分別構(gòu)建盡可能全面的海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值框架，在盡量少利用專家評(píng)價(jià)法的原則上，對(duì)我國(guó)沿海十一省市的海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了動(dòng)態(tài)的測(cè)度，結(jié)果顯示陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值遠(yuǎn)大于海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值。從人均生態(tài)服務(wù)價(jià)值角度對(duì)二者進(jìn)行比較，除天津和上海兩個(gè)直轄市以外，其它9個(gè)沿海省市的陸域生態(tài)服務(wù)價(jià)值是其海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值的3倍以上，最大可達(dá)到20倍。時(shí)間維度上，各省市的人均陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值不變或減少，人均海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)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(tài)服務(wù)價(jià)值較高。這表明了控制人口和將發(fā)展方向轉(zhuǎn)向海洋具有巨大的潛力。

通過(guò)Pearson相關(guān)系數(shù)和互競(jìng)指數(shù)的計(jì)算發(fā)現(xiàn)，除福建和海南海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)呈現(xiàn)互競(jìng)關(guān)系外，其余各沿海省市的海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)均呈現(xiàn)出協(xié)同發(fā)展關(guān)系。根據(jù)Pearson相關(guān)系數(shù)的顯著性來(lái)看，呈現(xiàn)互競(jìng)關(guān)系的福建和海南不顯著，其余省市的協(xié)同關(guān)系大多在95%的顯著性水平上，說(shuō)明我國(guó)沿海省市的海洋和陸地生態(tài)服務(wù)價(jià)值總體上呈現(xiàn)協(xié)同發(fā)展的態(tài)勢(shì)?？偵鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)指數(shù)的結(jié)果顯示，生態(tài)服務(wù)價(jià)值和土地及海洋面積有較大相關(guān)性，即擁有較大陸地和近海面積的省市擁有較大的總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指數(shù)。但這并不是絕對(duì)的，浙江雖然陸地面積不大，但仍然擁有較大的總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指數(shù)。這說(shuō)明總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指數(shù)一方面受人為因素有較強(qiáng)的影響，良好的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步會(huì)提升生態(tài)服務(wù)價(jià)值，另一方面也表明海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值的重要地位，所以提升海洋生態(tài)服務(wù)價(jià)值是提升總生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)指數(shù)的關(guān)鍵，也是未來(lái)發(fā)展的方向所在。