海洋生態(tài)系統(tǒng)服務價值及評估研究進展

吳素文，宋軍，張燕,3，袁澤軼，張躍

（1.大連海洋大學海洋科技與環(huán)境學院，遼寧 大連 116023；2.大連海洋大學應用海洋學研究所，遼寧 大連 116023；3.遼寧省近岸海洋環(huán)境科學與技術(shù)重點實驗室，遼寧 大連 116023；4.國家海洋信息中心，天津 300171）

1 引言

海洋不僅為地球上的生物提供賴以生存的環(huán)境，更為人類提供資源與服務。隨著資源的過度利用、污染和自然災害等情況的發(fā)生，生態(tài)系統(tǒng)不斷遭到破壞，人類必須采取必要的手段和措施維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這就需要我們了解海洋生態(tài)系統(tǒng)服務的產(chǎn)生機制和具體類型，針對具體的生態(tài)系統(tǒng)服務功能采取相應的維護措施和管理手段，使生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮最大的效用為人類提供福利。人類開發(fā)自然資源必須采取生態(tài)補償措施，使生態(tài)破壞者和生態(tài)保護受益者分別付出成本和支付費用，同時使生態(tài)保護者得到激勵，因此，有必要對資源開發(fā)所造成的生態(tài)損失定量評估。由此可見，海洋生態(tài)系統(tǒng)服務價值及評估研究對海洋資源可持續(xù)開發(fā)利用、國民經(jīng)濟核算、海洋生態(tài)系統(tǒng)服務有償使用、生態(tài)賠償或補償和海岸帶綜合管理等均具有重要支撐作用。許多學者圍繞海洋生態(tài)系統(tǒng)服務理論[1-3]、評估方法[4-6]和應用實踐[7-9]開展了諸多研究。本文將梳理已有研究成果，從海洋生態(tài)系統(tǒng)服務及價值概念發(fā)展、生態(tài)系統(tǒng)功能分類即評估指標體系、評估方法及應用等方面進行討論分析，最后對未來研究中需要進一步拓展的內(nèi)容提出建議，以期為海洋生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估研究提供借鑒。

2 海洋生態(tài)系統(tǒng)服務內(nèi)涵及發(fā)展

生態(tài)系統(tǒng)服務的理念最早由Holdren 等[10]在1974年提出。1997年，Costanza等[11]通過大量研究，從社會科學的角度提出生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)品和產(chǎn)生的服務都屬于生態(tài)系統(tǒng)服務范疇[12]。同年，Daily[13]從生態(tài)學的學科視角指出生態(tài)系統(tǒng)服務是生態(tài)系統(tǒng)為人類生存提供的生態(tài)過程以及條件的統(tǒng)稱[5]。2003 年，千年生態(tài)系統(tǒng)評估機構(gòu)（Millennium Ecosystem Assessment，MEA）經(jīng)過大量分析和研究[14]，將生態(tài)系統(tǒng)服務闡述為人類從生態(tài)系統(tǒng)中得到的好處或者惠益[15]。這3 種定義方法是目前最普遍的主流觀點，且受到絕大部分學者的認可和引用[16-19]。海洋生態(tài)系統(tǒng)服務被認為是生態(tài)系統(tǒng)服務概念在海洋生態(tài)系統(tǒng)的具體解釋，它的提出縮短了海洋生態(tài)管理和社會發(fā)展的差距[8]。目前，海洋生態(tài)系統(tǒng)服務并沒有被廣為接受的定義[20]，我國以及外國學者基于不同的立場和角度對其進行界定。

從服務產(chǎn)生的過程角度，有兩種定義方法。一種是張朝暉等[1-2]借助服務實現(xiàn)的途徑、載體及對人們產(chǎn)生的效應這3個方面將海洋生態(tài)系統(tǒng)服務定義為：以海洋生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性為載體，憑借系統(tǒng)之中相應的生態(tài)過程來完成，同時針對人類有益的一切效應集合。王其翔等[3,20]將海洋生態(tài)服務體系從4個層面來界定，分別是服務對象、物質(zhì)基礎、產(chǎn)生過程和實現(xiàn)途徑，通過細致研究可以看出其涵蓋了3方面內(nèi)容，包括生物組分、系統(tǒng)本身以及系統(tǒng)功能的產(chǎn)生。另一種定義方法是從學科視角來闡明海洋生態(tài)系統(tǒng)服務。Daily 等[13,21-22]從生態(tài)學角度強調(diào)服務產(chǎn)生的條件和過程，而Boyd 等[23-25]從經(jīng)濟學角度強調(diào)了服務產(chǎn)生的產(chǎn)品和服務，從海洋生態(tài)系統(tǒng)服務價值層面來講，其涵蓋的內(nèi)容就是服務以及產(chǎn)品效用[26]。沈滿洪等[15]基于經(jīng)濟學角度合并生態(tài)學觀點，認為海洋生態(tài)系統(tǒng)服務主要是借助海洋生態(tài)系統(tǒng)本身的功能結(jié)構(gòu)以及生態(tài)過程，基于服務和物品等方式間接或直接為人類提供效用。綜上所述，海洋生態(tài)系統(tǒng)服務研究應該充分結(jié)合生態(tài)學和經(jīng)濟學視角進行綜合分析[27-28]。

3 海洋生態(tài)系統(tǒng)服務功能分類

生態(tài)系統(tǒng)服務功能分類是對其價值評估的基礎，是生態(tài)系統(tǒng)服務價值及評估研究的基本內(nèi)容之一。最初，Costanza 等[11]把全球生態(tài)系統(tǒng)服務具體劃分成17 類，Daily[13]劃分成13 類。MEA 把生態(tài)系統(tǒng)服務具體劃分成4 類[14]，分別是供給服務、調(diào)節(jié)服務、文化服務和支持服務，同時把4種服務劃分成21小類。de Groot等[29]把生態(tài)系統(tǒng)劃分為4個功能，分別是生產(chǎn)、調(diào)節(jié)、棲息地和信息，將生態(tài)系統(tǒng)服務演變成4 類，包括供給服務、調(diào)節(jié)服務、棲息地服務和文化服務，共包含22種服務。本文及其他主要功能分類對比見表1。

以上為諸多學者廣為接受的生態(tài)系統(tǒng)服務功能主流分類方式。最初人們對生態(tài)系統(tǒng)服務分類只是單純列舉其功能的多樣性[15]。例如，Costanza列舉的17 種服務中與海洋相關(guān)的服務有13 種，但在對海洋生態(tài)系統(tǒng)價值評估時，卻只考慮了其中10種，忽略了氣候調(diào)節(jié)、侵蝕控制和沉積物滯留以及基因資源3 種重要服務的價值。Daily 的分類則以傾向生態(tài)系統(tǒng)服務的性質(zhì)和價值為目的，列舉生命維持功能，13 種服務中與海洋相關(guān)的有11 種，概括性較高。MEA 綜合了Costanza 和Daily 的觀點，認為有些服務是重疊的，為了避免重復計算，以實際評估為目的，首次把生態(tài)系統(tǒng)服務歸納為4 類。de Groot 的分類是由功能分類演變而來，并將服務歸納為4 大類，22 種服務中海洋可提供的服務有20種，但在對海洋相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)進行評估時，只對其中18種服務進行估值，并未對海洋提供的空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)和生物控制的服務價值進行研究。以上分類方式雖各不相同，但無論哪種分類方式均涉及人類生存所需的物質(zhì)來源、精神需求和生存環(huán)境。海洋生態(tài)系統(tǒng)服務功能分類是根據(jù)其內(nèi)容和作用將具體服務劃分歸入各分類體系中[2,30]。海洋生態(tài)系統(tǒng)服務功能分類主要關(guān)注3 個問題：一是以海洋生態(tài)系統(tǒng)功能為基礎，不同生態(tài)系統(tǒng)類型其功能也不同，需針對具體的海洋生態(tài)系統(tǒng)類型分析其生態(tài)功能類型；二是避免重復性，同一種生態(tài)過程可能提供多種服務，一種服務也可由多個生態(tài)過程共同作用產(chǎn)生，在歸類時需注意避免服務的重復性；三是分類體系的建立必須便于對服務價值開展實際應用評估。目前，應用范圍最廣的分類體系是MEA 分類模式。本文在MEA 分類框架下，對海洋生態(tài)系統(tǒng)服務功能子類別進行分析討論。

3.1 供給服務

供給服務也稱商品生產(chǎn)服務[19]。MEA 分類中，涉及海洋的有食物、燃料、生物化學和基因資源。陳尚等[4,31-32]從經(jīng)濟學生產(chǎn)要素角度考慮，在此基礎上將氧氣生產(chǎn)視為生產(chǎn)環(huán)境與條件要素，歸入供給服務范圍。Liquete 等[33]將海洋生態(tài)系統(tǒng)服務的供給服務分為食物供應、蓄水和供水以及生物原料與生物燃料。本文認為，基因資源是其他商品生產(chǎn)的基礎[19]，但更多的價值體現(xiàn)在育苗育種和基因工程藥物研發(fā)的應用上，其價值通過科研來實現(xiàn)，因此將基因資源歸入文化服務的科研價值。氧氣生產(chǎn)雖然能夠產(chǎn)出氧氣供應，但由于氧氣不像魚類和藻類能夠在市場上進行直接交易，它作為維持人類生存環(huán)境必不可少的要素具有調(diào)節(jié)大氣組成的功能。氧氣生產(chǎn)不宜單獨作為一種服務，而是作為產(chǎn)生調(diào)節(jié)服務的一種功能過程。蓄水與供水的產(chǎn)生并沒有海洋生態(tài)系統(tǒng)生物組分的參與，不屬于海洋生態(tài)系統(tǒng)服務。燃料、生物化學及生物原料與生物燃料都可歸納為原材料。因此將供給服務分為食品供給和原材料供給。本文及其他主要供給服務分類對比見表2。

表2 海洋生態(tài)系統(tǒng)供給服務的主要分類對比Table 2 Comparison of main categories of marine ecosystem supply services

3.2 調(diào)節(jié)服務

海洋調(diào)節(jié)服務是指海洋生態(tài)系統(tǒng)通過生物地球化學循環(huán)和海洋生物圈過程調(diào)節(jié)水質(zhì)、氣候、干擾和各種生物過程等產(chǎn)生的服務[24,34]。調(diào)節(jié)服務經(jīng)由多種生態(tài)過程而實現(xiàn)，因此，一些學者認為調(diào)節(jié)服務屬于功能過程，不屬于服務[23,35]，本文贊同只要有人類受益，功能和過程就是生態(tài)系統(tǒng)服務的觀點[36]。一般認為，海洋的調(diào)節(jié)服務功能主要包括：氧氣釋放和吸收有害氣體，使空氣質(zhì)量得到調(diào)節(jié)和改善的大氣調(diào)節(jié)功能；吸收溫室氣體從而調(diào)節(jié)氣候的氣候調(diào)節(jié)功能，但海洋產(chǎn)生氧氣和吸收二氧化碳的過程是同時進行的，所以有時候也將氣體調(diào)節(jié)和氣候調(diào)節(jié)歸為一類[15]；體現(xiàn)海水自凈能力的水質(zhì)凈化功能；海洋生態(tài)系統(tǒng)進行生物控制并調(diào)節(jié)有害生物和疾病的功能；海洋生態(tài)系統(tǒng)對自然災害如風暴或臺風等起到的緩沖、防護和控制侵蝕功能。MEA等基于調(diào)節(jié)服務實現(xiàn)的生態(tài)過程劃分了調(diào)節(jié)服務的子類。MEA[14]指出，與海洋相關(guān)的調(diào)節(jié)服務有氣候調(diào)節(jié)、水凈化和疾病調(diào)節(jié)，此疾病調(diào)節(jié)指的是人類病原體數(shù)量的調(diào)節(jié)。相較MEA 的分類，張朝暉等[2]增加了空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)，并把侵蝕控制和風暴防護統(tǒng)稱為干擾調(diào)節(jié)。另外，張朝暉的有害生物與疾病的生物調(diào)節(jié)與控制是生物群落的病害調(diào)控。張彪等[37]提出了生態(tài)安全保障服務的概念，與海洋相關(guān)的類別有氣候調(diào)節(jié)、大氣調(diào)節(jié)、水質(zhì)凈化和物種保護，雖表達不同但內(nèi)涵相近。本文在分類方式上將MEA的疾病調(diào)節(jié)（人類）和張朝暉的有害生物與疾病的生物調(diào)節(jié)與控制（生物群落）歸納為生物控制，最終把海洋生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)服務劃分為：大氣調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、水質(zhì)凈化、干擾調(diào)節(jié)和生物控制。本文及其他主要調(diào)節(jié)服務分類對比見表3。

表3 海洋生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)服務的主要分類對比Table 3 Comparison of main categories of marine ecosystem regulation services

3.3 文化服務

將海洋生態(tài)系統(tǒng)支持多種人類文化、提升人類精神美學和智力刺激的服務稱為海洋文化服務[13,34]。文化服務的分類一般沿用Costanza 等[11]的思路分為娛樂和文化兩種。Peterson 等[38]認為海洋生態(tài)系統(tǒng)除了能夠提供濱海旅游休閑和文化用途外，還具有科研價值。國內(nèi)學者石洪華等[6,22]在Costanza分類基礎上，也增加了科研價值這項服務。MEA的分類雖然詳實，但并未提及科研價值。晁暉等[25]將海洋文化服務分為基因資源、休閑娛樂和文化服務3 類，科研價值除了以海洋生物基因資源為基礎進行研發(fā)，還包括將海洋作為實驗場進行的科研活動，本文認為使用科研價值這一分類比基因資源更加準確。Hattam 等[39]通過專家咨詢的方式提出更多元化的分類，將海洋生態(tài)系統(tǒng)文化服務分為認知發(fā)展、精神體驗、休閑娛樂旅游、設計靈感、審美體驗、文化多樣性和文化遺產(chǎn)?？紤]到服務分類標準應以人類福利為目的[36]，且分類過于具體不便于價值評估的應用，本文最終將海洋文化服務歸納為科研價值、休閑娛樂和文化用途3 類。本文及其他主要文化服務分類對比見表4。

表4 海洋生態(tài)系統(tǒng)文化服務的主要分類對比Table 4 Comparison of main categories of marine ecosystem cultural services

3.4 支持服務

支持服務屬于基礎服務。早期，人們就意識到營養(yǎng)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)服務的重要組成部分，但沒有對其進行歸類，直到2003 年MEA 將營養(yǎng)循環(huán)和初級生產(chǎn)同時歸入支持服務[14]。國內(nèi)學者沿用MEA的研究結(jié)論，結(jié)合Daily 的生態(tài)學思想，把海洋生態(tài)系統(tǒng)支持服務分為初級生產(chǎn)、營養(yǎng)循環(huán)和物種多樣性維持3 種[6,15]。de Groot 等[29]則提出了遺傳多樣性服務。實際上生物多樣性除了包含物種多樣性和遺傳多樣性以外，還包括生態(tài)系統(tǒng)多樣性和功能多樣性[40]，不能簡單地將物種多樣性、遺傳多樣性和生物多樣性等同，因此更嚴謹?shù)姆诸愂鞘褂蒙锒鄻有跃S持服務[26]。關(guān)于支持服務存在一些爭議，有學者認為支持服務是產(chǎn)生服務的一種手段[35]，因此未將其列入生態(tài)系統(tǒng)服務分類體系[41]；de Groot 認為棲息地為生物提供了育兒場所，保證了生態(tài)系統(tǒng)正常運行，才使其他服務成為可能，因此提出生境服務。綜合國內(nèi)外的研究成果，本文認為支持服務不僅可提供初級生產(chǎn)、物質(zhì)循環(huán)和生物多樣性維持，還可提供生境[2]。本文及其他主要支持服務分類對比見表5。

表5 海洋生態(tài)系統(tǒng)支持服務的主要分類對比Table 5 Comparison of main categories of marine ecosystem support services

4 海洋生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估

4.1 評估方法

生態(tài)系統(tǒng)為人類直接或間接提供的利益即為生態(tài)系統(tǒng)服務價值，該價值由商品價值和生態(tài)系統(tǒng)功能價值兩部分組成[11]。由于生態(tài)系統(tǒng)的價值不能全部體現(xiàn)在商品市場中，對生態(tài)系統(tǒng)的評價存在困難，且具有很大的不確定性，但評價工作又與人類對生態(tài)系統(tǒng)的選擇和決定密不可分，因此生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估一直是生態(tài)經(jīng)濟學研究的熱點。Daily[13]對生態(tài)系統(tǒng)服務的概念、類型和評估方法做了比較系統(tǒng)的研究，然而只是停留在理論階段。Costanza 等[11]評估了16 個生物群落的17 個生態(tài)系統(tǒng)服務功能的經(jīng)濟價值。首先估算每種生態(tài)系統(tǒng)類型單位面積生態(tài)系統(tǒng)功能的價值，通過計算各類生態(tài)系統(tǒng)類型的面積與其單位價值的乘積，對全球生態(tài)系統(tǒng)服務價值進行貨幣化，最終認為全球每年的生態(tài)系統(tǒng)服務價值平均為33萬億美元，是每年全球國民生產(chǎn)總值的1.8 倍。盡管該數(shù)值如此巨大，但Costanza 認為由于許多因素的不確定性，上述數(shù)字仍是保守估計。陳仲新等[42]和謝高地等[43]等參照Costanza 的評估框架，結(jié)合中國特有的生態(tài)系統(tǒng)類型和社會經(jīng)濟狀況對其進行改進，估算了中國陸地和近海的生態(tài)效益價值，其數(shù)值均十分可觀。國內(nèi)外學者圍繞生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估方法開展了諸多研究，主要采用的方法包括旅行費用法、重置成本法和條件價值法等。

在海洋生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估過程中，食品供給和原材料供給屬于直接使用價值，主要采用市場價值法，通過研究對象的商品市場價格直接評估經(jīng)濟價值，該方法比較成熟，易于操作和實現(xiàn)。物質(zhì)循環(huán)、初級生產(chǎn)、生物多樣性維持和提供生境屬于間接使用價值和非使用價值，僅作為構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)功能基礎的生態(tài)過程，其價值已經(jīng)反映在其他3 類服務中，將其納入估價可能導致重復計算[24]。調(diào)節(jié)服務和文化服務屬于直接使用價值和間接使用價值，是目前研究的熱點領域，本文將結(jié)合近幾年研究成果進行討論。

氣候調(diào)節(jié)主要是通過海洋生物泵、碳酸鹽泵和溶解度泵的作用降低空氣二氧化碳含量[44]。海洋生態(tài)系統(tǒng)的功能價值強調(diào)生物的作用，因此只考慮有生物組分參與的生物泵和碳酸鹽泵吸收二氧化碳。氣候調(diào)節(jié)價值量計算分為物質(zhì)的量和價值的量兩部分。氣候調(diào)節(jié)物質(zhì)的量，即海洋生態(tài)系統(tǒng)固定的二氧化碳的量，開闊大洋的物質(zhì)的量主要由浮游植物和漂浮的大型藻類光合作用產(chǎn)生。我國海岸線綿長，近岸生態(tài)系統(tǒng)類型豐富，以杭州灣為界，具有明顯南北差異，杭州灣以南以基巖性海岸、紅樹林和熱帶珊瑚礁為主，以北以砂質(zhì)、基巖性海岸和淤泥質(zhì)海灘為主。近岸海域物質(zhì)的量的計算需結(jié)合評估海域近岸生態(tài)類型來確定，例如，紅樹林、珊瑚礁和海草床作為濱海3 大生態(tài)系統(tǒng)類型，其固碳價值一直是研究的重點領域。養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)是近岸生態(tài)系統(tǒng)的另一個重要組成部分，養(yǎng)殖海域的物質(zhì)的量由養(yǎng)殖大型藻類的光合作用產(chǎn)生，養(yǎng)殖貝類以二氧化碳為原料形成殼體實現(xiàn)永久去除。但應注意某些以浮游植物和藻類為食的生物屬于次級生產(chǎn)，其固碳量已涵蓋在前者中，應避免重復計算。綜上所述，本文將物質(zhì)的量總結(jié)為生物泵固碳、濱海濕地固碳和養(yǎng)殖生物固碳。采用替代成本法計算價值的量，固碳的單價可采用造林成本、碳稅或二氧化碳排放權(quán)的市場交易價格替代。我國造林成本為260.9 元/t C，該值為1990 年的數(shù)值，參考價值較低。碳稅法和二氧化碳排放權(quán)交易（簡稱“碳交易”）價格法是目前常用的替代方法，然而目前我國并未正式推行碳稅制度，當前常用的固碳替代價格為瑞典碳稅150美元/t C，未必適用于我國海域?qū)嶋H情況。碳稅作為一個稅種，其值相對固定，變更程序復雜，靈活性較差；相對而言，碳交易將二氧化碳作為市場上一種可交換的產(chǎn)品，調(diào)整程序簡單且更為靈活。2021 年2 月1 日《碳排放權(quán)交易管理辦法（試行）》正式施行，全國碳市場正式啟動，因此，本文認為，采用評估當年碳交易的平均市場價格作為固碳的價格替代更為合理。已有研究評估指標與本文評估指標對比情況見表6。

表6 氣候調(diào)節(jié)價值評估Table 6 Evaluation of climate regulation value

大氣調(diào)節(jié)一般通過氧氣生產(chǎn)量的價值進行核算。大氣調(diào)節(jié)價值量計算分為物質(zhì)的量和價值的量兩部分。主流觀點認為大氣調(diào)節(jié)物質(zhì)的量，即海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的氧氣量，主要由浮游植物和大型藻類的產(chǎn)氧量確定。開闊大洋的氧氣由浮游植物和漂浮大型藻類產(chǎn)生，近岸海域物質(zhì)的量的計算需結(jié)合海域近岸生態(tài)類型確定，因此物質(zhì)的量評估內(nèi)容總結(jié)為浮游植物和漂浮大型藻類固碳、濱海濕地（海草床和紅樹林）固碳以及養(yǎng)殖生物（大型藻類）固碳。價值的量采用替代成本法計算，其生態(tài)系統(tǒng)制氧的單價可采用造林成本法和工業(yè)制氧成本法替代。我國造林成本為1990 年固定價格352.93 元/t O2，參考價值較低。2002 年調(diào)查的工業(yè)制氧成本價格為400 元/t O2，由于存在價格波動，需以評估年份的我國工業(yè)制氧平均生產(chǎn)成本為準。已有研究評估指標與本文評估指標對比情況見表7。

表7 大氣調(diào)節(jié)價值評估Table 7 Evaluation of atmospheric regulation value

水質(zhì)凈化的價值分為物質(zhì)的量和價值的量兩部分。我國海洋污染物以氮和磷為主。目前，海洋生態(tài)系統(tǒng)凈化污染物的量有3 種計量方式：以生物體內(nèi)氮、磷含量計、以排海污染物量計和以環(huán)境容量計。環(huán)境容量法的計算結(jié)果取決于評估海域?qū)λ|(zhì)標準的要求。水質(zhì)標準高，則價值量低；水質(zhì)標準低，則價值量高，結(jié)果不具有唯一性。本文傾向于將另外兩種方法相結(jié)合。對于水質(zhì)污染嚴重地區(qū)，污染物排放量已超過海域的自凈能力，僅以排海污染物量難以準確定量，需結(jié)合評估海域?qū)嶋H水質(zhì)；對于一類和二類優(yōu)良水質(zhì)海域，可采用排海污染物量法；對于三類以上污染較嚴重海域，可采用評估海域能夠吸收污染的生物體內(nèi)氮和磷含量計算。具體生物體需結(jié)合評估海域?qū)嶋H生態(tài)類型來確定，主要涵蓋浮游植物、濕地植被和養(yǎng)殖生物（魚類、甲殼類、貝類和藻類等）。價值的量可采用價值轉(zhuǎn)移法直接計算，該方法雖然簡單易操作，無需預先計算水質(zhì)凈化物質(zhì)的量，但通常引用Costanza的全球生態(tài)價值當量，未必適用于我國的經(jīng)濟發(fā)展狀況和生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀。在已知物質(zhì)的量的前提下，可采用替代成本法計算其價值，以人工污水處理成本替代水質(zhì)凈化服務的單價。目前常采用的城市污水處理廠成本，一般取值為氮1.5 元/kg，磷2.5 元/kg，本文認為應結(jié)合評估年份重新核算處理成本。已有研究評估指標與本文評估指標對比情況見表8。

表8 水質(zhì)凈化價值評估Table 8 Evaluation of water purification value

生物控制多指海洋生態(tài)系統(tǒng)對赤潮的自我調(diào)控，其價值可以用避免災害損失的經(jīng)濟數(shù)據(jù)計算。已知同期其他海域發(fā)生赤潮造成的損失，利用評估海域面積占其他已知海域面積的比重，計算評估海域赤潮損失，作為生物控制的價值。

我國對干擾調(diào)節(jié)價值的研究較少，目前多采用有調(diào)節(jié)區(qū)與無調(diào)節(jié)區(qū)損失差值計算[2]，或采用人工防波堤結(jié)構(gòu)替代成本的重置成本方法[54]。幾十年來，中國主要依靠海堤來抵御沿海的臺風、風暴潮和災害性海浪。1980—2015 年期間，中國沿海工程的長度從5 322 km增加到13 316 km，盡管它們?yōu)闇p少沿海的臺風、風暴潮和災害性海浪造成的總經(jīng)濟損失做出了巨大貢獻，但人工防波堤防御能力不如沿海濕地有效[55]。另外，人工建造的替代方案并不是最具成本效益的服務方式，重置成本法高估了臺風、風暴潮和災害性海浪防護服務的凈效益。對此，國外學者采用預期損害函數(shù)法，對海岸防護服務進行建模，并估計包括沼澤、紅樹林、珊瑚礁、海草床、沙灘和沙丘等近岸生態(tài)系統(tǒng)在沿海區(qū)域避免的預期損害或死亡來作為臺風、風暴潮和災害性海浪防護的價值[56]。另一種方法為通過建立沿海保護能力、沿海暴露和人類保護需求3 個指標構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)服務級聯(lián)模型，以評估沿海生態(tài)系統(tǒng)波能衰減、洪水調(diào)節(jié)、侵蝕控制或泥沙淤積服務價值。這種分析可以在不同的時空尺度上進行復制，因此也適用于我國[57]。

國內(nèi)外學者常采用各種不同形式的問卷調(diào)查方式評估文化服務價值，例如條件價值法、選擇實驗法和幸福指數(shù)法等[58-61]，對于主觀性較強的文化服務來說，是相對合理的評估方法。我國學者還結(jié)合替代成本法對休閑娛樂和科研價值進行評估。休閑娛樂價值采用評估海域景區(qū)收入作為休閑娛樂替代價值，科研價值則采用以評估海域為研究對象或?qū)嶒瀳龅匕l(fā)表的論文數(shù)量及投入的科研經(jīng)費來替代[48]。

4.2 評估應用

海洋生態(tài)系統(tǒng)具有獨特的流動性、異地實現(xiàn)性和局地依賴性等特點，價值評估難度遠大于陸地。國內(nèi)外的研究主要集中在珊瑚礁[62]、海草床[63]、紅樹林[15]、河口[64]和濕地[65]等典型的生態(tài)系統(tǒng)類型。海洋生態(tài)系統(tǒng)價值評估應用主要分為兩種類型：現(xiàn)存價值評估和損失價值評估。

海洋生態(tài)系統(tǒng)服務現(xiàn)存價值評估可以為政府決策提供指導，依據(jù)評估結(jié)果對海域進行合理開發(fā)、選擇性開發(fā)或進行保護。Brenner等[66]使用價值轉(zhuǎn)移法對西班牙卡塔蘭海岸地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的非市場價值進行估算，研究發(fā)現(xiàn)評估區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務年流量價值貢獻比重最大的依次為生境40.9%、營養(yǎng)循環(huán)17.2%、水供應12.7%、審美和娛樂9%和干擾調(diào)節(jié)8.7%等。由此可見，對于一個海洋生態(tài)系統(tǒng)，不同服務類型價值的權(quán)重也不同，權(quán)重較高的“核心”服務對于人類福祉的貢獻最大，在價值評估時應當作為重點并著重保護，而權(quán)重極小的價值類型可以適當取舍并進行合理開發(fā)。Badola等[67]結(jié)合問卷調(diào)查和避免損害成本法將評估區(qū)域印度比塔卡尼卡劃分為堤壩保護區(qū)域、無保護區(qū)域和紅樹林保護區(qū)域，并對紅樹林的海岸防護價值進行估算。結(jié)果顯示，在沒有紅樹林保護但有堤壩保護的村莊，每戶家庭所遭受的損失最大（153.74美元），其次是沒有任何保護的村莊（44.02 美元）和受紅樹林保護的村莊（33.31美元）。由此可見，人工海防雖然建造和維修費用昂貴，但是防護效果并不明顯。對于政府來說，應當綜合考慮開發(fā)帶來的經(jīng)濟收益與面對自然災害支出的人工維修費用，決定是否維持生態(tài)系統(tǒng)的自然狀態(tài)。在項目規(guī)劃之前，應該充分權(quán)衡自然生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟發(fā)展的利弊。

近年來，人們把海洋生態(tài)系統(tǒng)服務價值研究轉(zhuǎn)向因為某些人為因素產(chǎn)生生態(tài)系統(tǒng)服務損失價值的研究上[68]，即海洋生態(tài)系統(tǒng)損失價值評估。海洋生態(tài)系統(tǒng)服務具備公共物品性和異地實現(xiàn)性，使得人們誤以為享受到的服務是“免費”的，往往只有在其喪失時，才引起關(guān)注[69]。隋玉正等[70]采用直接市場法、影子工程法、替代花費法和成果參照等方法對浙江省洞頭縣圍填海造陸導致的海島周圍海域生態(tài)系統(tǒng)服務價值損失進行評估，研究表明，供給服務價值損失最大，占總服務價值的85.73%。洞頭縣的主要食品供給服務主要來源于自身的資源性海洋生物，這表明，圍填海造成的生態(tài)價值損失嚴重影響了當?shù)鼐用竦纳鐣＠?。Navrud等[71]在對溢油造成海洋生態(tài)價值損失的研究中發(fā)現(xiàn)，被調(diào)查的挪威居民家庭對溢油損失問卷調(diào)查的響應率僅為17.2%～20.7%，這說明人們對于海洋生態(tài)系統(tǒng)服務的認識程度較低。在接受條件價值法評估的家庭中，人們對于避免溢油損害的支付意愿隨著損害的增加而增大，這表明，當溢油發(fā)生時人們才意識到溢油威脅到了自身的利益，人們愿意支付更多的費用避免更大的損失。由此可見，對于發(fā)生生態(tài)價值損失后的價值評估能夠提醒人們海洋生態(tài)系統(tǒng)的重要性，從而采取一定的補償和賠償措施修復環(huán)境和彌補損失，但其更重要的意義是為自然資源管理和保護決策提供信息。Derous等[72]基于地理信息系統(tǒng)軟件形成生態(tài)價值區(qū)域圖，用于支持海域空間規(guī)劃、海洋產(chǎn)業(yè)布局和海洋防災減災的海洋管理決策。

5 展望

隨著海洋資源不合理開發(fā)利用和環(huán)境污染等問題的日益嚴重，海洋生態(tài)系統(tǒng)服務的概念、分類體系和評估方法越來越受到關(guān)注，概念和分類的進步能夠促進生態(tài)系統(tǒng)服務框架和分類系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，有效推進價值評估。由于海洋生態(tài)系統(tǒng)運行機制十分復雜，現(xiàn)有的知識儲備和技術(shù)水平往往難以反映其實際價值，海洋生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估在未來仍有很大的發(fā)展空間。針對已有的問題，海洋生態(tài)系統(tǒng)價值評估方法與應用可以在以下方面進行拓展：

（1）建立體現(xiàn)主要功能、標準化和避免重復的評估指標體系。現(xiàn)有的評估往往都是以人的認知為標準，導致一些生態(tài)系統(tǒng)功能被忽視。應當充分認識當前和未來生態(tài)系統(tǒng)的功能價值，尤其是對人類有益的重要的生態(tài)功能價值。利用主要的生態(tài)功能構(gòu)建標準化的評估指標體系，使不同區(qū)域的評估結(jié)果具有可比性。目前的評估指標體系只是針對特定功能設定的，不同區(qū)域的評估結(jié)果因其不同的評估指標體系和數(shù)據(jù)可靠度等原因差異較大。未來應當著重研發(fā)更加科學合理的評估指標體系，強化參數(shù)之間的聯(lián)系，針對特定研究區(qū)域選擇最優(yōu)化的指標體系。在計算價值量時，不應單獨考慮某一種功能的價值量，而應將各指標綜合考察，避免功能價值的重復計算。

（2）開展海洋微生物碳泵（marine Microbial Carbon Pump，MCP）固碳價值研究。二十年來，我國在海洋碳匯研究領域取得了長足進展。我國科學家提出的MCP被科學雜志評論為“龐大碳庫的幕后推手”，而如此高效的生物固碳價值在目前的海洋生態(tài)價值評估領域中卻未曾體現(xiàn)，使得氣候調(diào)節(jié)價值被嚴重低估。因此，應完善海洋生態(tài)系統(tǒng)固碳的評價體系，不僅要考慮生物泵和碳酸鹽泵沉淀埋藏的有機碳和無機碳，更要考慮MCP 固碳的產(chǎn)物——惰性溶解有機碳，將工作重點放在MCP固碳價值的研究中[73]。

（3）生態(tài)價值的評估應當將生態(tài)系統(tǒng)正效應和負效應綜合考慮。雖然海洋總體上是碳匯區(qū)域，但實際上海洋既能吸收大氣中的二氧化碳，也能向大氣釋放二氧化碳。例如，我國南海是碳源，東海是碳匯，黃海和渤海維持吸收和釋放的平衡，可見海洋碳匯具有明顯的時空差異性[44]。目前對氣候調(diào)節(jié)價值的研究，只考慮海洋生態(tài)系統(tǒng)的碳匯作用，造成固碳價值偏高。因此，在評估固碳價值時必須考慮評估區(qū)域所屬海域狀況，扣除海洋碳源產(chǎn)生的負效應。目前水質(zhì)凈化價值僅考慮海洋生態(tài)系統(tǒng)對有機物和營養(yǎng)鹽等污染物的自凈去除作用，該方法僅適用于無人工養(yǎng)殖海域的自然生態(tài)系統(tǒng)；而在沿岸養(yǎng)殖區(qū)域，養(yǎng)殖動物投喂過程中剩余飼料以及未被消化的飼料所形成的排泄物，使水體造成不同程度的污染。因此，對于養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)水質(zhì)凈化價值的計算，應扣除養(yǎng)殖水體自身污染源產(chǎn)生的負效應。

（4）結(jié)合我國國情提高方法適用性。我國廣闊的海域面積提供了大量的海洋生物資源和服務功能，但在價值評估的實踐中仍存在不足。例如評估參數(shù)的選用，氣候調(diào)節(jié)通常采用瑞典碳稅作為二氧化碳的價格替代，對此，需加快我國碳稅率推行速度，使價值評估的結(jié)果更能體現(xiàn)我國經(jīng)濟發(fā)展水平；氣候調(diào)節(jié)和大氣調(diào)節(jié)采用造林成本法作為二氧化碳和氧氣的價格替代，需避免使用時間較久遠的參數(shù)并及時更新，從而體現(xiàn)我國經(jīng)濟發(fā)展的時效性。我國海水養(yǎng)殖面積和產(chǎn)量多年來位居世界第一，主要養(yǎng)殖對象為貝類和藻類等。作為海洋經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè)，海水養(yǎng)殖業(yè)在解決食物供給問題上發(fā)揮的作用有目共睹，而其碳匯的作用是近幾年才被關(guān)注的。目前我國通過收獲海水養(yǎng)殖的貝類和藻類可直接從海中移除170 余萬噸的碳，由于海水養(yǎng)殖在近海碳循環(huán)、固碳過程及量化的研究剛剛起步，漁業(yè)碳匯的計量標準、潛力評估和政策法規(guī)均有待建立和完善。因此，有必要對已經(jīng)初步建立的漁業(yè)碳匯計量方法以及我國漁業(yè)碳匯的潛力和價值評估進行充分地研究，推進漁業(yè)低碳經(jīng)濟的迅速發(fā)展。

（5）強化海洋生態(tài)價值評估的多學科融合。海洋生態(tài)價值評估應該強化與環(huán)境生態(tài)學、人口統(tǒng)計學、社會經(jīng)濟學、社會福利學、海洋學和微生物學等學科的聯(lián)系。一方面，可以利用學科交叉性，為評估工作提供理論支撐；另一方面，可增加價值評估結(jié)果的實用性，體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)為人類服務的意義。

致謝：感謝國家科技資源共享服務平臺——國家海洋科學數(shù)據(jù)中心大連分中心（http://odc.dlou.edu.cn/)的數(shù)據(jù)資料支持。