天津?yàn)I海新區(qū)圍填海工程對海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值的損失評估

馬玉艷屠建波張秋豐牛福新高文勝江洪友

(國家海洋局 天津海洋環(huán)境監(jiān)測中心站,天津300457)

天津?yàn)I海新區(qū)圍填海工程對海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值的損失評估

馬玉艷,屠建波*,張秋豐,牛福新,高文勝,江洪友

(國家海洋局 天津海洋環(huán)境監(jiān)測中心站,天津300457)

利用市場價格法、影子工程法、替代成本法、成果參照法等構(gòu)建了圍填海對海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值損失評估模型,并對2012年天津?yàn)I海新區(qū)圍填海造成的海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值損失進(jìn)行了定量評估。結(jié)果表明,2012年天津?yàn)I海新區(qū)圍填海造成的海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值損失總值為7 182.88萬元,單位面積損失為447.25萬元/(km2·a)。其中供給服務(wù)功能價值損失最大,占價值損失總量的51.94%,其次為調(diào)節(jié)服務(wù)功能,占18.39%;支持服務(wù)功能價值損失位居第三,占14.87%;文化服務(wù)功能價值損失最小,占14.80%。研究結(jié)果與實(shí)際情況相差較小,可為圍填海形成后的生態(tài)恢復(fù)和補(bǔ)償經(jīng)費(fèi)提供依據(jù)。

天津?yàn)I海新區(qū);圍填海;生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值;損失評估

天津?yàn)I海新區(qū)位于渤海灣西岸天津段,北起澗河,南至歧口河,占據(jù)了天津市所有海岸線地帶。20世紀(jì)80年代隨著天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的建立以及天津港的快速發(fā)展,天津?yàn)I海新區(qū)出現(xiàn)了較大規(guī)模的圍海造地活動,特別是在2006年成為國家規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)特區(qū)后,出現(xiàn)了一番港口開發(fā)、臨港工業(yè)建設(shè)等圍填海熱潮;目前天津?yàn)I海新區(qū)圍海造地已經(jīng)遍及整個海岸線,大規(guī)模的圍填海導(dǎo)致渤海灣景觀自然性下降、景觀破碎化程度加重;納潮量減少,進(jìn)一步影響了污染物的稀釋與擴(kuò)散;同時圍填海占用了該區(qū)域生物棲息地,導(dǎo)致生物多樣性和生態(tài)服務(wù)價值下降[1]。因此有必要對圍填海造成的生態(tài)損害進(jìn)行定量評估,目前已有不少學(xué)者圍繞圍填海對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響開展了相關(guān)研究[2-10],本文在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上構(gòu)建了天津?yàn)I海新區(qū)圍填海工程對海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能影響評估方法,以期為天津?yàn)I海新區(qū)圍填海的相關(guān)規(guī)劃及用海工程建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)海域環(huán)境與圍填海工程概況

天津?yàn)I海新區(qū)(117°20'～118°10'E,38°35'～39°20'N)處于粉砂淤泥平原海岸,屬于典型河口淤泥質(zhì),為海陸交互影響形成的堆積地貌。潮上帶面積近千平方千米,大部分為鹽堿地,以制鹽、養(yǎng)殖業(yè)為主;潮間帶面積約為370 km2;潮下帶面積約為847 km2。近年來天津渤海灣生態(tài)系統(tǒng)處于亞健康狀態(tài),海水環(huán)境質(zhì)量較差,水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重,主要污染物為無機(jī)氮[11];海洋沉積物質(zhì)量狀況較好,但近年來部分區(qū)域受到重金屬和有機(jī)農(nóng)殘的污染;海洋生物群落多樣性較差,2013年春、夏季共鑒定出浮游植物2門54種,以硅藻門為主;浮游動物12大類42種,以橈足類和浮游幼蟲為主;底棲生物8大類75種,以軟體動物為主;潮間帶生物8大類29種,以軟體動物為主[12]。

(陳 靖 編輯)

天津?yàn)I海新區(qū)2004年底累計圍填海面積為52.32 km2,到2010年猛增為312.78 km2,尤其是2009年填海速率達(dá)106.35 km2/a,大規(guī)模的圍填?；顒邮沟锰旖?yàn)I海新區(qū)自然岸線減少,2010年自然岸線僅為68.49 km,是1993年的0.59倍,僅占岸線比例的26.05%[1]。據(jù)天津市海洋局統(tǒng)計,截至2012年底天津市共確權(quán)海域使用項(xiàng)目334宗,面積合計約193.37 km2,主要用海類型為工業(yè)用海、漁業(yè)用海、造地工程用海和交通運(yùn)輸用海(圖1),主要用于集中建設(shè)天津港、南港工業(yè)區(qū)、臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)、濱海旅游區(qū)等工程。

圖1 各用海類型所占比例圖Fig.1 The proportion of the sea use types

2 圍填海對海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值的影響評估

2.1 評估模型

參考相關(guān)學(xué)者對圍填海造成的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值損失研究成果[2-10],結(jié)合天津?yàn)I海新區(qū)的特點(diǎn),并考慮可行性和可操作性,將濱海新區(qū)圍填海造成的生態(tài)系統(tǒng)功能價值損失歸結(jié)為4類13項(xiàng),給出圍海造地造成的各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值損失的計算方法(表1)。

表1 天津?yàn)I海新區(qū)圍填海對海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值影響評估模型Table 1 The model of loss appraisal on the sea reclamation project to the marine ecosystem service function value in Binhai New Area of Tianjin

續(xù)表

2.2 評估數(shù)據(jù)來源

2012年圍填海數(shù)據(jù)來源于天津市海洋局;評價模型中用到的數(shù)據(jù)主要來源于天津?yàn)I海新區(qū)統(tǒng)計年鑒以及天津海洋環(huán)境監(jiān)測中心站每年對天津近岸的海洋環(huán)境監(jiān)測結(jié)果。據(jù)統(tǒng)計2012年天津?yàn)I海新區(qū)圍填海工程共24宗,圍填海面積為16.06 km2。

2.3 評估結(jié)果

根據(jù)2012年天津?yàn)I海新區(qū)海洋資源環(huán)境現(xiàn)狀,按照上述評估模型計算出2012年天津?yàn)I海新區(qū)圍填海造成的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值損失為7 182.88萬元/a(表2),單位面積損失為447.25萬元/(km2·a)。其中供給服務(wù)功能價值損失最大,占價值損失總量的51.94%,其次為調(diào)節(jié)服務(wù)功能,占18.39%;支持服務(wù)功能價值損失位居第三,占14.87%;文化服務(wù)功能價值損失最小,占14.80%。在具體的13項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型中,食品生產(chǎn)功能是天津海域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值損失最大的一項(xiàng),總損失達(dá)3 236.25萬元/a,占總損失量的45.06%,表明海水養(yǎng)殖功能是天津海域最主要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,其次為氣候調(diào)節(jié),每年損失占總損失量的14.79%;再次為文化用途,每年損失占總損失量的12.49%。

表2 天津?yàn)I海新區(qū)圍填海造成的海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值損失Table 2 The loss of marine ecosystem service function value caused by the sea reclamation in Binhai New Area of Tianjin

續(xù)表

3 討 論

綜上所述,圍填海對天津?yàn)I海新區(qū)海洋生態(tài)系統(tǒng)供給功能的影響最大,尤其是對食品生產(chǎn)功能的影響最嚴(yán)重,該評估模型食品生產(chǎn)功能采用海水養(yǎng)殖產(chǎn)量進(jìn)行計算,由此可知圍填海對濱海新區(qū)海水養(yǎng)殖造成了較大的影響。2011—2013年天津?yàn)I海新區(qū)海水養(yǎng)殖面積分別為3 877[20],3 759[21]和2 936 hm2[22],海洋養(yǎng)殖面積呈減少趨勢,與海域面積的不斷被圍填占用從而損害了該區(qū)域的海洋養(yǎng)殖功能有一定的關(guān)系。根據(jù)天津中心站歷年監(jiān)測資料分析,2012年春季和夏季天津近岸海域浮游植物平均細(xì)胞數(shù)量分別為8.69×105和8.77×108個/m3,數(shù)量巨大的浮游植物通過光合作用為人類提供氧氣,圍填的海域徹底改變了該區(qū)域的自然屬性,使其氧氣生產(chǎn)功能消失。此外,浮游植物在產(chǎn)生氧氣的同時還吸收二氧化碳,起到調(diào)節(jié)氣候的作用,在上述評估結(jié)果中,圍填海對氣候調(diào)節(jié)造成的損害排第二,由此表明氣候調(diào)節(jié)在海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能中的重要地位。圍填海影響海域納潮量,削弱了海水納污凈化的能力,影響其對廢棄物處理的功能,2004—2012年,天津近岸海域均未發(fā)現(xiàn)清潔海域,所有海域均存在一定程度的污染。從變化趨勢看,較清潔海域面積逐漸減少,重度污染海域面積逐漸增加(圖2)。圍填海占用了海洋生物的棲息地,導(dǎo)致其生物多樣性減少,與1983年相比,目前天津近岸海域浮游生物和底棲生物種類數(shù)均呈下降趨勢[23],2008—2012年天津潮間帶底棲生物種類數(shù)呈下降趨勢,2008年為38種,2012年僅為24種,上述評估結(jié)果中圍填海對物種多樣性維持功能損失排第4位,表明該評價結(jié)果有一定的合理性。同時圍填海破壞了海洋自然景觀,使其文化服務(wù)功能受到損害,其中文化用途功能損失排第三,表明圍填海后人工景觀替代了自然景觀,降低了海岸帶的休閑文化功能。

圖2 2004—2012年天津近岸海域各類海域面積百分比Fig.2 The percentage of the various types of sea areas in the Tianjin coastal waters from 2004 to 2012

填海造地造成的永久損失按50 a計算,則2012年天津?yàn)I海新區(qū)圍填海造成的總損失為359 144萬元,單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能損失為223.63元/m2,與張慧和孫英蘭[9]、彭榮本等[6]估算的填海造地單位面積損失價值219.56元/m2和279元/m2相近,略大于胡小穎等[10]計算的膠州灣圍填海單位面積損失價值148.02元/m2,這表明該評估模型計算結(jié)果較合理。

本文建立的圍填海對海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值影響評估體系中包含了13項(xiàng)基本功能,評估結(jié)果與實(shí)際情況分析大致相符,但與實(shí)際尚存在一定的偏差,主要因?yàn)樵仙a(chǎn)、生物控制、干擾調(diào)節(jié)、休閑娛樂、科研價值、文化用途和物種多樣性維持7項(xiàng)基本功能參考了國內(nèi)外研究成果,不能完全反應(yīng)本海域特性,評估結(jié)果可能會造成一定誤差;同時某些指標(biāo)考慮到數(shù)據(jù)的可取性,僅對部分價值評價進(jìn)行了評估,如廢棄物處理功能只考慮了石油類和COD兩種主要的污染物。盡管如此,上述評估結(jié)果在一定程度上也表明了圍填海造成的海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值損失是巨大的,該結(jié)果可為圍填海形成后的生態(tài)恢復(fù)和補(bǔ)償經(jīng)費(fèi)提供依據(jù)。同時提醒人們在海洋資源開發(fā)利用過程中,應(yīng)重視圍填海造成的生態(tài)環(huán)境影響,積極采取一定的措施進(jìn)行生態(tài)保護(hù)和修復(fù),實(shí)現(xiàn)資源開發(fā)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

4 結(jié) 論

1)將天津?yàn)I海新區(qū)海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)劃分為供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù)和支持服務(wù)4類13項(xiàng),并利用市場價格法、影子工程法、替代成本法、成果參照法等構(gòu)建了圍填海對海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值損失評估模型。

2)2012年天津?yàn)I海新區(qū)圍填海造成的海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值損失總值為7 182.88萬元/a,單位面積損失為447.25萬元/(km2·a)。其中供給服務(wù)功能價值損失最大,占價值損失總量的51.94%,其次為調(diào)節(jié)服務(wù)功能,占18.39%;支持服務(wù)功能價值損失位居第三,占14.87%;文化服務(wù)功能價值損失最小,占14.80%。在具體的13項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型中,圍填海造成的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值損失較大的是食品生產(chǎn)功能、氣候調(diào)節(jié)和文化用途。

3)本研究結(jié)果與實(shí)際情況分析大致相符,可為圍填海形成后的生態(tài)恢復(fù)和補(bǔ)償經(jīng)費(fèi)提供依據(jù)。同時提醒人們應(yīng)重視圍填海造成的生態(tài)環(huán)境影響,積極開展生態(tài)保護(hù)和修復(fù)工程,實(shí)現(xiàn)資源開發(fā)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

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Abstract：A model is established for loss appraisal on sea reclamation to marine ecosystem service function value by using market value method,shade project method,alternative cost method and outcome reference method,and the loss of marine ecosystem service function value caused by the sea reclamation projects in Binhai New Area of Tianjin in 2012 is quantitatively estimated.The results have shown that the loss of the sea reclamation to the marine ecosystem service function value in Binhai New Area of Tianjin in 2012 was totally RMB 71.828 8 million yuan/a,with the loss per unit area being RMB 4.472 5 million yuan/(km2·a).Among them,the loss of supply service function value was the biggest,making up 51.94%of the total.Next was the loss of regulating service function value,making up 18.39%of the total.The third was the loss of support service function value,making up 14.87%of the total.The minimal loss was the value of cultural service function,making up about 14.80%of the total.The results of the study do not differ a lot from the actual situation and can provide references for the ecological restoration and compensation funds after the sea reclamation project.

Key words：Binhai New Area of Tianjin;sea reclamation;marine ecosystem service function value;loss appraisal

Received：March 17,2017

Loss Appraisal on Sea Reclamation Project to Marine Ecosystem Service Function Value in Binhai New Area of Tianjin

MA Yu-yan,TU Jian-bo,ZHANG Qiu-feng,NIU Fu-xin,GAO Wen-sheng,JIANG Hong-you
(Tianjin Marine Environmental Monitoring Center Station,SOA,Tianjin 300457,China)

X826

A

1002-3682(2017)03-0064-07

10.3969/j.issn.1002-3682.2017.03.009

2017-03-27

國家海洋局海洋生態(tài)環(huán)境科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金——圍填海對渤海灣典型區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及其價值影響影響評估(MESE-2012-07);2010年中央分成海域使用金支出項(xiàng)目(環(huán)保類)——天津?yàn)I海旅游區(qū)海岸修復(fù)生態(tài)保護(hù)

馬玉艷(1982-),女,工程師,碩士,主要從事海洋生物生態(tài)方面研究.E-mail：yuyanma828@126.com

*通訊作者：屠建波(1980-),男,高級工程師,碩士,主要從事海洋化學(xué)方面研究.E-mail：Tujb1980@163.com