韓鳳泉
(大興安嶺林業集團公司阿木爾林業局 黑龍江,大興安嶺 165302)
濕地生態系統服務功能分類及其價值核算業已成為生態系統領域研究熱點之一,但經濟核算和決策程序上尚有結構性缺陷,導致濕地生態系統服務的價值在成本效益分析中不能得到充分體現,濕地生態系統的價值仍然被低估并且被過度利用。在制定經濟發展決策時往往忽略濕地生態系統的價值,導致濕地生態系統持續退化。本文提出的大興安嶺濕地生態系統服務價值評估方法的結果較為客觀、準確地反映了大興安嶺地區濕地生態系統功能與生態服務的相對量級。
對大興安嶺濕地生態系統建立等級分類系統,全面反映大興安嶺濕地景觀的空間分異和組織關聯,揭示其空間結構與功能特征,是對大興安嶺地區濕地生態系統服務價值進行評估的基礎。在綜合考慮項目的目標、研究的尺度和可操作性的基礎上,項目選擇2010 年1 月正式實施的中國《濕地分類》國家標準進行分類。《濕地分類》標準綜合考慮濕地成因、地貌類型、水文特征和植被類型,將濕地分為三級。第一級,按照濕地成因,將全國濕地生態系統劃分為自然濕地和人工濕地兩大類。自然濕地按照地貌特征進行第二級分類,再根據濕地水文特征和植被類型進行第三級分類。按照《濕地分類》國家標準,大興安嶺濕地可分為森林沼澤與草本沼澤、永久性河流/季節性河流、永久性湖泊和水庫、地熱濕地四個類型。在對遙感數據進行幾何精校正后,對所有遙感數據進行預處理,包括數據導入(Import),多波段圖像的彩色合成(Utilities),圖像裁切(Subset),圖像的幾何校正(Geometric correction)等處理后,在Envi 環境下,利用Gram-Schmidt Pan Sharp 算法,對多光譜波段進行空間增強,將空間分辨率提高至15m。結合野外考察建立研究區遙感解譯標志和樣本庫,在此基礎上對遙感數據進行分類處理,分類方法采用人機交互分類,并利用實地采集的GPS樣點和第二次全國濕地調查數據對最終分類結果進行精度評價,大興安嶺濕地遙感解譯結果各類精度均大于85%。
在對遙感數據進行幾何精校正后,對所有遙感數據進行預處理,包括數據導入(Import),多波段圖像的彩色合成(Utilities),圖像裁切(Subset),圖像的幾何校正(Geometric correction)等處理后,在 Envi 環境下,利用Gram-Schmidt Pan Sharp 算法,對多光譜波段進行空間增強,將空間分辨率提高至15m。結合野外考察建立研究區遙感解譯標志和樣本庫,在此基礎上對遙感數據進行分類處理,分類方法采用人機交互分類,并利用實地采集的GPS樣點和第二次全國濕地調查數據對最終分類結果進行精度評價,大興安嶺濕地遙感解譯結果各類精度均大于85%。
當量因子法是在區分不同種類生態系統服務功能的基礎上,基于可量化的標準構建不同類型生態系統各種服務功能的價值當量,然后結合生態系統的分布面積進行評估。相對其他評價法而言,當量因子法較為直觀易用,數據需求少,特別適用于區域和全球尺度生態系統服務價值的評估。
將大興安嶺濕地生態系統生態服務的相對量級,根據專家意見,賦予權重;根據專家意見,具體賦值如下:高:1.0;中:0.75;低:0.5。此權重計算結果為濕地公約技術報告方法結果,用于驗證本項目提出的大興安嶺濕地生態系統生態服務價值評估結果精度。所有濕地斑塊的Wetland-NPP-Index 值均可作為濕地生態系統生態服務的相對量級。
在獲取大興安嶺地區每個濕地斑塊的Wetland-NPPIndex值后,對各個濕地斑塊進行濕地生態系統服務功能價值進行計算,進而獲得整個研究區濕地生態系統服務功能價值,計算模型如下:

式中,ESV是濕地生態系統服務功能價值(元),Ai是研究區第i個濕地生態系統斑塊面積(hm),VCi為單位面積的濕地生態系統服務功能的價格當量(元/hm);Wetland-NPP-Indexi 為第i 個濕地生態系統斑塊生態服務功能強弱指示指標。N為研究區濕地斑塊總數。
整個大興安嶺地區濕地生態系統服務總價值為1067.5 億美元/年。其中,森林沼澤與草本沼澤提供價值量為1031.5 億美元/年,占該地區總服務價值的97.28%,其他濕地類型提供的生態服務價值量與專家打分法計算結果相同。在各類生態服務中,調節服務為474.1億美元/年,占該地區總服務價值的44.41%;支持服務為390.1 億美元/年,占該地區總服務價值的36.54%;供給服務為70.6億美元/年,占該地區總服務價值的6.61%;文化服務為132.8億美元/年,占該地區總服務價值的12.44%(表1)。

表1 多布庫爾國家級自然保護區濕地生態系統服務價值評估結果(億美元//年)
濕地生態系統服務總價值為8.9億美元/年。其中,森林沼澤與草本沼澤提供價值量為8.79 億美元/年,占該地區總服務價值的98.78%,其他濕地類型提供的生態服務價值量與專家打分法計算結果相同。在各類生態服務中,調節服務為2.6 億美元/年,占該地區總服務價值的29.53%;支持服務為4.1 億美元/年,占該地區總服務價值的46.30%;供給服務為0.7億美元/年,占該地區總服務價值的8.40%;文化服務為1.4 億美元/年,占該地區總服務價值的15.78%(表2)。

表2 多布庫爾國家級自然保護區濕地生態系統服務價值評估結果(萬美元//年)
濕地生態系統服務總價值為8.8億美元/年,森林沼澤與草本沼澤提供價值量為8.64 億美元/年,占該地區總服務價值的98.22%,其他濕地類型提供的生態服務價值量與專家打分法計算結果相同。在各類生態服務中,調節服務為3.9億美元/年,占該地區總服務價值的44.42%;支持服務為3.2億美元/年,占該地區總服務價值的36.52%;供給服務為0.6 億美元/年,占該地區總服務價值的6.61%;文化服務為1.1 億美元/年,占該地區總服務價值的12.44%(表3)。

表3 根河源國家濕地公園濕地生態系統服務價值結果(萬美元//年)
濕地生態系統服務總價值為452.0億美元/年。其中,森林沼澤與草本沼澤提供價值量為436.0億美元/年,占該地區總服務價值的96.47%,其他濕地類型提供的生態服務價值量與專家打分法計算結果相同。在各類生態服務中,調節服務為200.8 億美元/年,占該地區總服務價值的44.40%;支持服務為165.2 億美元/年,占該地區總服務價值的36.53%;供給服務為29.9 億美元/年,占該地區總服務價值的6.61%;文化服務為56.2億美元/年,占該地區總服務價值的12.43%(表4)。

表4 內蒙古轄區大興安嶺地區濕地生態系統服務價值評估結果(萬美元//年)
濕地生態系統服務總價值為615.5億美元/年。其中,森林沼澤與草本沼澤提供價值量為595.4億美元/年,占該地區總服務價值的96.74%,其他濕地類型提供的生態服務價值量與專家打分法計算結果相同。在各類生態服務中,調節服務為273.4 億美元/年,占該地區總服務價值的44.41%;支持服務為224.9 億美元/年,占該地區總服務價值的36.54%;供給服務為40.7 億美元/年,占該地區總服務價值的6.61%;文化服務為76.6億美元/年,占該地區總服務價值的12.44%(表5)。

表5 黑龍江省轄區大興安嶺濕地生態系統服務價值評估結果(萬美元//年)
采用濕地公約技術報告中評價方法對大興安嶺地區等地區濕地生態系統服務價值評估,并與大興安嶺濕地生態系統服務價值評估方法結果進行比較(表6)。

表6 大興安嶺地區濕地生態系統服務價值(萬美元//年)
濕地公約技術報告方法主要依據專家主觀認識和濕地生態系統服務價值最大化,基于濕地生態系統健康、生態系統服務充分發揮的前提下的最大服務價值。評估結果會略高于實際情況。大興安嶺濕地生態系統服務價值評估方法是基于遙感手段,以NPP 為指標定量對濕地生態系統健康程度進行評價,再結合專家主觀認識,對濕地生態系統服務價值進行客觀評價。該種方法會受到評估當年氣候條件等影響,評估結果年際間會有波動。
大興安嶺地區濕地生態系統服務總價值為1067.5億美元/年,其中森林沼澤與草本沼澤提供了97.2%的服務價值,是大興安嶺地區提供濕地生態系統服務的主體,也是大興安嶺地區濕地保護管理的主要對象。在多布庫爾國家級自然保護區,濕地生態系統服務總價值為8.9億美元/年,其中森林沼澤與草本沼澤提供價值量為8.79 億美元/年,占該地區總服務價值的98.78%。根河源國家濕地公園濕地生態系統服務總價值為8.8億美元/年,森林沼澤與草本沼澤提供價值量為8.64 億美元/年,占該地區總服務價值的98.22%。
大興安嶺地區濕地生態系統各類服務中,濕地調節服務價值最大,其次為支持服務。調節服務價值為474.1億美元/年,占該地區總服務價值的44.41%;支持服務為390.1 億美元/年,占該地區總服務價值的36.54%;供給服務為70.6億美元/年,占該地區總服務價值的6.61%;文化服務為132.8 億美元/年,占該地區總服務價值的12.44%。該結果表明大興安嶺地區濕地提供的生態系統服務不僅限于本區域,其在防止土壤侵蝕等方面發揮重要作用外,在調節氣候、維護流域水資源等方面也發揮重要作用。在多布庫爾國家級自然保護區濕地生態系統各類生態服務中,調節服務為2.6 億美元/年,占該地區總服務價值的29.53%;支持服務為4.1億美元/年,占該地區總服務價值的46.30%;供給服務和文化服務分別占該地區總服務價值的8.40%和15.78%。在根河源國家濕地公園濕地生態系統各類生態服務中,調節服務為3.9 億美元/年,占該地區總服務價值的44.42%;支持服務為3.2億/a,占該地區總服務價值的36.52%;供給服務和文化服務分別占該地區總服務價值的6.61%和12.44%。
內蒙古轄區大興安嶺濕地生態系統服務總價值為452.0億美元/年,其中森林沼澤與草本沼澤提供價值量為436.0 億美元/年,是該地區 2016 年 GDP 的 5.2 倍;與整個大興安嶺地區相同,在各類生態服務中,服務價值從大到小依次為調節服務、支持服務、文化服務和供給服務,分別占該地區總服務價值的44.40%,36.53%,12.43%和6.61%。黑龍江省轄區大興安嶺濕地生態系統服務總價值為615.5億美元/年,其中森林沼澤與草本沼澤提供價值量為595.4億美元/年,是該地區2016年GDP的25.9倍;在各類生態服務中,服務價值從大到小同樣依次為調節服務、支持服務、文化服務和供給服務,分別占了該地區總服務價值的44.41%,36.54%,12.44%和6.61%。
大興安嶺濕地生態系統服務價值評估方法結果較為客觀、準確地反映了大興安嶺地區濕地生態系統功能與生態服務的相對量級,可以推廣到大興安嶺地區整個保護地管理體系中,并可以為各級政府和非政府組織開展濕地保護管理和合理利用提供一定的決策依據。