黃河三角洲濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估

2022-03-12 05:32:02王娜娜劉宏元李英王艷君董紅云張燕張錫金高潔梁守真李新華

山東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2022年2期

王娜娜，劉宏元，李英，王艷君，董紅云，張燕，張錫金，高潔，梁守真，李新華

（1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院濕地農(nóng)業(yè)與生態(tài)研究所，山東濟南 250100；2.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院信息與經(jīng)濟研究所，山東濟南 250100）

2021年10月習(xí)近平總書記考察黃河入?？诓⒃谏钊胪苿狱S河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展座談會上發(fā)表重要講話，強調(diào)要科學(xué)分析當前黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展形勢，把握好推動黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展的重大問題；指出黃河三角洲自然保護區(qū)生態(tài)地位十分重要，要加強下游河道和灘區(qū)環(huán)境綜合治理，提高河口三角洲生物多樣性。

濕地被譽為“地球之腎”和“物種基因庫”，是地球上生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值最高的生態(tài)系統(tǒng)類型［1］，與森林、海洋并稱為全球最具生產(chǎn)力的三大生態(tài)系統(tǒng)，源源不斷為人類供給多種不可替代的生態(tài)產(chǎn)品［2，3］。黃河三角洲濕地是由黃河不斷沖積、淤積和海岸水動力共同作用形成的退海地，是我國暖溫帶保存最完整、最廣闊和最年輕的濕地生態(tài)系統(tǒng)，是典型的河口濕地。獨特的地理位置和自然環(huán)境形成了世界上獨一無二的河口濕地生態(tài)系統(tǒng)，具有原生性、增長性、脆弱性等顯著地域特征。黃河三角洲天然濕地主要包括濱海濕地、河流濕地、沼澤濕地、草甸濕地和河灘濕地，總計16.29萬hm2；人工濕地主要包括水庫坑塘、鹽田、溝渠和水田，總計8.78萬hm2；濕地總面積25.07萬hm2［4］。

黃河三角洲濕地是可為全球提供可觀的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益的極為重要的生態(tài)系統(tǒng)。但同時，它不僅是一個自然演變相對劇烈、非常脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，而且其特殊的水文條件決定其容易受到人類活動的干擾，造成濕地功能的改變或喪失［5］。

首先，黃河三角洲濕地自然演變劇烈。受海洋、陸地和河流的多重影響，黃河三角洲具有河海交互性、海陸過渡性、新生性及生態(tài)脆弱性等特點。同時，河流尾閭擺動和水沙通量變化、淤積、沖刷使河口三角洲發(fā)育處于動態(tài)變化之中，濕地演變劇烈［1］。

其次，黃河三角洲濕地人為干擾強烈。生態(tài)系統(tǒng)的景觀結(jié)構(gòu)和物種分布等與人類活動密切相關(guān)［6］。由于區(qū)位優(yōu)越、水及石油礦產(chǎn)資源豐富、生態(tài)環(huán)境資源豐富多樣，黃河三角洲成為人類活動最為密集的區(qū)域之一，濕地出現(xiàn)了不同程度的萎縮和退化［7］。研究表明，2000年起黃河三角洲自然保護區(qū)開發(fā)干擾指數(shù)從輕微到劇烈、從緩慢到迅速，2016年后自然保護區(qū)的監(jiān)督管理力度加大，開發(fā)干擾指數(shù)才趨于穩(wěn)定［8］。

第三，黃河三角洲濕地污染形勢依然嚴峻。有研究表明，全年大部分時期引黃溝渠、連河濕地和恢復(fù)濕地水質(zhì)均為Ⅴ類水質(zhì)，這說明監(jiān)測期間黃河三角洲淡水恢復(fù)工程濕地目前仍處于嚴重污染狀態(tài)［9］。黃河三角洲濕地生態(tài)安全狀況整體上呈惡化趨勢，生態(tài)安全評價指數(shù)平均值從1987年的0.717下降到2017年的0.531［10］。

濕地生態(tài)系統(tǒng)具有生物多樣性、水質(zhì)凈化、氣候調(diào)節(jié)、旅游休閑等多種服務(wù)功能，開展其服務(wù)功能評估是濕地研究領(lǐng)域的重要部分。各種因素影響下黃河三角洲濕地生態(tài)系統(tǒng)變化較快，及時對黃河三角洲濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進行綜合評估，將濕地生態(tài)系統(tǒng)各種功能價值轉(zhuǎn)化為貨幣形式，直觀地量化濕地功能價值、反映其對區(qū)域發(fā)展的重要性，不僅能夠了解該區(qū)域的濕地現(xiàn)狀，還能為濕地保護和管理提供有力的基礎(chǔ)支撐，為實現(xiàn)黃河三角洲地區(qū)生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展提供參考依據(jù)。

1 黃河三角洲濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及價值評估

1.1 濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及評估方法

濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能一般分為四大類：供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)和文化服務(wù)［11－13］，是主要評估項目。而具體的評估指標則是在此基礎(chǔ)上對濕地生態(tài)系統(tǒng)單項服務(wù)功能進行更加細致的劃分。

濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估方法有經(jīng)濟學(xué)方法、生態(tài)模型法、物質(zhì)量法和能值分析法［14，15］等。由于濕地價值的多元性，沒有一種方法能精確評估濕地的全部價值［15，16］。經(jīng)濟學(xué)方法目前最為常用，是指在獲取各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能物質(zhì)量的基礎(chǔ)上，通過市場價值法、替代成本法、影子工程法、成果參照法、單位面積價值當量法等進行價值評估［17，18］。

黃河三角洲濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估項目、評估指標及評估方法和公式見表1。

表1 濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及評估方法

1.2 黃河三角洲濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值估算

1.2.1 供給服務(wù) 植物產(chǎn)品、水產(chǎn)品和原鹽很難獲得每種產(chǎn)品的具體供給量來計算其價值，因此本文采用成果參照法來衡量。張曉惠［19］、李琳［20］、于佳［21］和李永濤等［22］計算的黃河三角洲濕地三類產(chǎn)品（V1～V3）的供給價值分別為22.04億、25.30億、24.91億、16.39億元，取均值為22.16億元。

黃河三角洲濕地的礦產(chǎn)資源主要是石油，礦產(chǎn)價值（V4）由市場價值法計算。據(jù)中國石化勝利油田官網(wǎng)，黃河三角洲濕地每年產(chǎn)原油近30萬噸，按照油價每桶40美元折算，合年產(chǎn)值5億元人民幣。黃河三角洲濕地的礦產(chǎn)價值按5億元計。

水源供給價值（V5）也由市場價值法計算，濕地供水量參考《中國濕地資源·山東卷》［23］。濕地提供的農(nóng)業(yè)用水量為800萬t，相應(yīng)農(nóng)業(yè)用水的單位價格為2.5元／m3；濕地提供的生活生產(chǎn)用水量為200萬t，相應(yīng)生活生產(chǎn)用水的單位價格為3.15元／m3；濕地提供的生態(tài)水量為2000萬噸，相應(yīng)生態(tài)水的單位價格為1.2元／m3［22］。最終黃河三角洲濕地水源供給價值評估為0.50億元。

黃河雖然是我國第二長河，但是黃河水量并不大、流量季節(jié)變化很大、含沙量很大，導(dǎo)致黃河的河運價值不高。此外，由于黃河大量泥沙的淤積，海運港口的建設(shè)條件也較差。而且隨著黃河三角洲自然保護區(qū)保護力度的加大，航運條件不會有較大改變，黃河三角洲濕地的航運價值此處忽略不計。

1.2.2 調(diào)節(jié)服務(wù) 大氣調(diào)節(jié)（V7）服務(wù)價值用市場價值法計算。黃河三角洲濕地的植物總生物量干重為454916.14 t，甲烷的排放量為329.90 t［20，22］。在計算時，以增溫潛勢將相同質(zhì)量的CH4換算為等溫室效應(yīng)的CO2，1 kg的CH4產(chǎn)生的溫室效應(yīng)等同于24.5 kg的CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)。山東液氧價格按照800元／t計算，碳的價格按照2021年首批碳交易價格52.78元／t計算。最終黃河三角洲濕地大氣調(diào)節(jié)價值為4.36億元。

氣候調(diào)節(jié)價值由公式V8計算，矯正系數(shù)δ取3.21，即黃河三角洲濕地與東營市干旱指數(shù)的比值。Pz為單位體積水汽通過蒸騰作用調(diào)節(jié)氣候的價值，取0.02美元／m3，參照當下匯率換算為0.13元／m3［22］。已知黃河三角洲單位面積年均蒸發(fā)量為1928 mm［9］。WE等于單位面積蒸發(fā)量乘以黃河三角洲濕地總面積，為4.83×109m3；WT等于濕地植被年產(chǎn)總生物量乘以蒸騰系數(shù)（372），為1.69×108m3。計算得出黃河三角洲濕地氣候調(diào)節(jié)價值為20.86億元。

固碳價值分為植物固碳和土壤固碳，價值評估由碳稅法計算。植物固碳價值由公式V9計算。每產(chǎn)生1 g干物質(zhì)，需固定CO21.63 g，相當于0.44 g碳，碳的價格為52.78元／t，計算得黃河三角洲濕地植物固碳價值為0.11億元；黃河三角洲濕地土壤有機碳密度為6.257 kg／m2［24］，潮灘面積為9.65萬hm2［25］，由公式V10計算黃河三角洲濕地土壤固碳價值為3.19億元。

水質(zhì)凈化價值（V11），S為濕地總面積（25.07萬hm2），單位面積濕地生態(tài)系統(tǒng)價值服務(wù)當量為3.60元／m2［12］，黃河三角洲濕地水質(zhì)凈化價值為90.25億元。

調(diào)蓄水量的價值V12計算方法為影子工程法，其中濕地每年調(diào)蓄水量3.5×108m3，建設(shè)單位庫容的造價為0.67元／m3，黃河三角洲濕地調(diào)蓄水量價值為2.35億元。

促淤造陸價值V13按照增加國土面積法計算，每年增加的濕地總面積約2000 hm2，當?shù)貒羶r格約9000元／hm2，單項價值計算結(jié)果為0.18億元。

1.2.3 支持服務(wù) 黃河三角洲濕地生物多樣性價值及土壤保持價值的評估均采用單位面積價值當量法，由濕地總面積乘以單位面積價值當量。

黃河三角洲濕地總面積為25.07萬hm2，單位面積生物多樣性維護價值參考謝高地等［12］改進后的單位面積價值當量因子，換算為人民幣之后為78700元／hm2，黃河三角洲濕地支持服務(wù)價值總計為197.30億元。

土壤保持價值為近海與海岸濕地面積（84643.00 hm2）［4］乘以單位面積濕地生態(tài)系統(tǒng)價值服務(wù)當量（23100元／hm2），結(jié)果為19.55億元。

1.2.4 文化服務(wù) 文教科研價值一些學(xué)者按照累計投入的科研總經(jīng)費計算，或者參照其他學(xué)者的研究成果取均值。本文采用單位面積價值當量法由濕地總面積乘以單位面積產(chǎn)生的科研教育價值。此處參照Costanza［26］研究成果并按照當下匯率換算成人民幣為5584.96元／hm2，得到黃河三角洲濕地文教科研價值為14.00億元。

旅游休閑價值采用旅行費用法估算：V17＝F1＋F2＋F3。F1為旅游費用支出，等于每天的旅行費用乘以每年可游覽天數(shù)。根據(jù)《東營市統(tǒng)計年鑒》2020年東營市旅游總收入205.7億元。研究區(qū)的旅游人數(shù)應(yīng)該占到整個東營旅游人數(shù)的70%以上［19－21］，折合研究區(qū)該年旅游總收入為143.99億元，每天旅行費用為0.39億元。黃河三角洲濕地全年可游覽天數(shù)按照300計，得到旅游費用支出（F1）為117億元。2019年山東省平均工資81446元／年，單位時間機會工資成本按其1／3算為27148.67元／年，可旅行時間300天，計算得到旅游時間價值（F2）為0.08億元／年。消費者剩余F3按照旅游費用支出的40%計為46.8億元。最終黃河三角洲濕地旅游休閑價值為163.88億元。

2 結(jié)果與分析

價值評估結(jié)果（表2）顯示，黃河三角洲濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值為543.69億元。價值量由高到低依次是支持服務(wù)（216.85億元）、文化服務(wù)（177.88億元）、調(diào)節(jié)服務(wù)（121.30億元）、供給服務(wù)（27.66億元），分別占總價值量的39.88%、32.72%、22.31%和5.09%。單項服務(wù)價值最高的是生物多樣性（197.30億元），其次是旅游休閑（163.88億元），然后是水質(zhì)凈化、氣候調(diào)節(jié)和土壤保持，價值分別為90.25億、20.86億、19.55億元。這五大單項功能價值占到黃河三角洲濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的90.47%。

表2 黃河三角洲國家級自然保護區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值

首先，研究表明黃河三角洲濕地生物多樣性價值最高。中國是世界上生物多樣性最豐富的國家之一，2021年我國發(fā)布《中國的生物多樣性保護》白皮書，習(xí)近平總書記視察山東時也多次提及要保護黃河三角洲濕地生物多樣性。此外，黃河三角洲濕地是以保護黃河口新生濕地生態(tài)系統(tǒng)和珍稀瀕危鳥類為主體的濕地類型自然保護區(qū)，是東北亞內(nèi)陸和環(huán)西太平洋鳥類遷徙重要的中轉(zhuǎn)站、越冬棲息地和繁殖地，被國內(nèi)外專家譽為“鳥類的國際機場”，其生物多樣性價值不言而喻。

其次，黃河三角洲濕地文化服務(wù)價值量較高，價值量最低的是供給服務(wù)。早期研究結(jié)果普遍顯示供給服務(wù)排在首位，比如張曉惠［19］和劉鍵［27］的研究。但黃河三角洲生態(tài)地位十分重要，供給服務(wù)價值逐漸被生物多樣性價值和旅游休閑價值遠遠反超。在陳翠等［28］的研究中濕地的文化價值占總價值的46.95%；Scholte等［29］也強調(diào)社會文化價值的重要性；于佳［21］研究了黃河三角洲自然保護區(qū)濕地的生態(tài)價值，結(jié)果顯示文化服務(wù)價值最高，最低的是供給功能價值；謝高地等［12］認為四類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值當量最低的是供給服務(wù)。與本研究結(jié)果一致。

最后值得關(guān)注的是，黃河三角洲濕地生物多樣性、旅游休閑、水質(zhì)凈化、氣候調(diào)節(jié)和土壤保持五大單項價值占到其總價值的90%以上。李楠等［18］研究了杭州灣濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，結(jié)果顯示氣候調(diào)節(jié)、水質(zhì)凈化、土壤保持三大核心功能占到其服務(wù)價值的80%以上；旅游休閑的價值同樣較高，但生物多樣性價值被低估，僅占0.08%。近年來，生物多樣性保護越來越多地被提及，它是整個生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)、平衡、健康和可持續(xù)的基礎(chǔ)和重要標志，其生態(tài)價值十分重要。此外，隨著經(jīng)濟繁榮和人們生活水平提高，旅游出行逐漸成為人們活動的常態(tài)，旅游業(yè)也展現(xiàn)出極大的市場活力和發(fā)展?jié)摿?。而且對于東營市而言，黃河三角洲自然保護區(qū)的旅游吸引力占絕對主力，其旅游休閑文化價值越來越突出。但李永濤等［22］對黃河三角洲濕地功能價值的評估顯示文化價值低于供給價值，可能是因為此項目評估采用2012年的旅游收入計算，故導(dǎo)致估算量偏低。

3 結(jié)論與建議

本研究評估了黃河三角洲濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，價值量由高到低依次是支持服務(wù)、文化服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)和供給服務(wù)；單項服務(wù)價值最高的是生物多樣性（197.30億元），其次是旅游休閑（163.88億元），然后是水質(zhì)凈化、氣候調(diào)節(jié)和土壤保持，價值分別為90.25、20.86、19.55億元。黃河三角洲濕地生物多樣性、旅游休閑、水質(zhì)凈化、氣候調(diào)節(jié)和土壤保持五大單項價值，占到其總價值的90%以上。

近年來各類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估已經(jīng)取得了很大進展，未來的研究首先應(yīng)該在核算的準確性上進一步加強。研究過程中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)濕地生態(tài)系統(tǒng)價值評估類的研究普遍存在參考數(shù)據(jù)滯后的問題，這與濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)多樣、單項服務(wù)量難以估計以及數(shù)據(jù)獲取難度大有關(guān)。

其次，傳統(tǒng)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估體系相對簡單，今后應(yīng)在采用單一方法力求精準評價的基礎(chǔ)上，積極向多維度、綜合評估方向發(fā)展。因為濕地生態(tài)系統(tǒng)功能復(fù)雜多樣，單一的評估方法不可能計算出全部價值。多維度綜合評估可在一定程度上彌補單一評價方法的不足。