福建泉州灣自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估

游惠明 ，黃思忠 ，譚芳林 ，樂通潮 ，林 捷 ，歐陽亞群

（1.福建省林業(yè)科學研究院，福建 福州 350012；2.福建省森林培育與林產品加工利用重點實驗室，福建 福州 350012；3.泉州市林業(yè)局，福建 泉州 362000）

濕地生態(tài)系統(tǒng)服務是指濕地生態(tài)系統(tǒng)及其物種所提供的能夠滿足和維持人類生活需要的條件和過程，其功能也即濕地生態(tài)系統(tǒng)所形成的自然環(huán)境和效用[1]。濕地具有獨特的生態(tài)服務功能和重要的社會、經濟價值[2]。高速城市化進程中，濕地生態(tài)系統(tǒng)服務退化速度明顯高于其他任何生態(tài)系統(tǒng)，目前推測全球濕地50%以上已經喪失，對人類生活與健康帶來了嚴重后果，制約社會經濟的可持續(xù)發(fā)展[3]。當前形勢下亟須開展?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)服務價值評價的研究工作，以提高人們對生態(tài)系統(tǒng)服務的認識程度，糾正對濕地資源的認識誤區(qū)，為濕地環(huán)境決策和濕地生態(tài)系統(tǒng)管理提供服務。

泉州灣自然保護區(qū)背靠泉州市，近年來，海灣周邊城市化進程迅速，經濟開發(fā)強度大，導致泉州灣濕地呈現(xiàn)生境不斷惡化，生態(tài)服務功能逐步退化的不良趨勢[4-5]。在綠色發(fā)展大背景下，開展泉州灣自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值評價的工作，顯得尤為重要。目前有關泉州灣的研究，主要集中于重金屬分布[6]、底棲動物群落特征[7]、景觀格局分析[8-9]、鳥類資源分布[10]及碳元素特征[11-12]等方面，有關生態(tài)系統(tǒng)服務價值評價的研究，主要針對某一濕地類型展開[13-16]，李洪波和韋妮妮[13]將泉州灣河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務類型分為供給服務、調節(jié)服務及社會文化服務3類，采用能值分析法，對該濕地生態(tài)系統(tǒng)服務價值進行計算，并探討了其生態(tài)系統(tǒng)服務的空間流轉過程。目前有關生態(tài)系統(tǒng)服務價值評價的研究多采用價值量評估方法[14,18-29]，少數(shù)采用能值分析法[13,17]，且評價過程中，多數(shù)未進行去重復處理[18-29]，導致評價結果偏高，為避免重復計算，方便價值量比較，本研究結合泉州灣河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務的特點，選取最終服務指標，系統(tǒng)評價其生態(tài)系統(tǒng)服務的價值，探討泉州灣河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務在區(qū)域社會經濟發(fā)展的特殊地位，以期為泉州可持續(xù)發(fā)展的決策及濕地保護與合理利用提供參考依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

泉州灣河口濕地自然保護區(qū)位于福建省東南部，晉江、洛陽江入?？冢婕叭菔械臅x江市、豐澤區(qū)、惠安縣、石獅市和洛江區(qū)5個縣（市、區(qū)）。 地 理 坐 標：24°47′23.2″～ 24°59′48.6″N，118°37′40.8″～ 118°42′40.0″E。其主要地貌類型為河口、淤泥質海岸；平均海拔0.8 m；主要土壤類型為濱海鹽土、潮土和風沙土等。泉州灣屬亞熱帶海洋性季風氣候區(qū)，氣候溫暖濕潤，光、熱、水條件優(yōu)越。年平均降水量1 151 mm，年變化范圍1 100～1 500 mm；年平均蒸發(fā)量1 768 mm，年變化范圍1 400～2 427 mm；年平均氣溫20.5 ℃，年變化范圍15.0～25.7 ℃；保護區(qū)濕地總面積6 846.71 hm2，主要濕地型包括潮間鹽水沼澤、紅樹林、河口水域和三角洲／沙洲／沙島及水產養(yǎng)殖場等。海洋生物資源豐富，已記錄1 000多個物種，珍稀瀕危物種多，是當?shù)佤~蝦貝藻的重要養(yǎng)殖基地。在維護生物多樣性、調節(jié)氣候、調節(jié)物質循環(huán)、凈化水質、防風消浪等方面具有重要的功能[30]。

圖1 研究區(qū)位置Fig.1 Geographical location of the study area

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

通過文獻查詢、野外調查、室內實驗及走訪泉州市物價局、泉州市海洋與漁業(yè)局及泉州市水利局等職能部門搜集各類指標的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和基礎資料。

2.2 評價體系

結合泉州灣河口濕地自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的特點，借鑒現(xiàn)有文獻資料，參照千年生態(tài)系統(tǒng)服務分類體系，將泉州灣河口濕地自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)劃分為供給、支持、調節(jié)及文化4種服務，并依據(jù)全面性、可獲取性、去重復性等原則，構建出泉州灣河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務價值評價的指標體系（見表1）。

2.3 評價方法

2.3.1 供給服務

供給服務價值核算采用市場價值法。

（1）原材料

泉州灣河口濕地所提供的原材料，主要為原鹽，來源于惠安埕邊鹽場及晉江金井鹽場。研究通過走訪鹽場搜集兩鹽場2013年的原鹽產量，合計25 000 t，原鹽價格信息來源于泉州市物價局，價格為432元/t，二者乘積即為泉州灣河口濕地所提供的原材料價值。

（2）食 物

泉州灣河口濕地提供食物價值的計算公式如下：

式中，Qi為各種濕地食物的產量；Pi為相應食物的市場單位價格。

泉州灣河口濕地所提供的食物，主要為海水產品，包括縊蟶、牡蠣、蝦類、蟹類及貝類等，通過查詢《2014年泉州市統(tǒng)計年鑒》搜集海水產品產量，走訪泉州市海洋與漁業(yè)局搜集2013年泉州海水產品價格數(shù)據(jù)信息。泉州灣河口濕地所供給的縊蟶、牡蠣、明蝦、九節(jié)蝦、毛蟹、青蟹、梭子蟹、花蛤及鰻魚的產量分別為4.50×106kg、5.00×105kg、1.00×105kg、6.00×104kg、5.00×105kg、8.90×105kg、1.67×106kg、1.00×104kg 及7.61×105kg，價格分別為36元/kg、36元/kg、106元 /kg、320元 /kg、96元 /kg、145元 /kg、210元/kg、18元/kg及134元/kg。

（3） 供水 泉州灣河口濕地的供水服務數(shù)據(jù)來源于泉州市水利局。具體計算公式如下：

式中：C1為濕地提供的生活用水量；Y1為相應生活用水的單位價格；C2為濕地提供的特種用水量；Y2為相應特種用水的單位價格；C3為濕地提供的其他用水量；Y3為相應其他用水的單位價格。2013年泉州灣河口濕地提供的生活用水量、特種用水量及其他用水量分別為3.968×107t、1.010×106t、2.569×107t；生活用水、特種用水及其他用水的單位價格分別為 1.65元/t、2.80元/t及 1.90 元 /t。

2.3.2 支持服務

（1）保持土壤 泉州灣河口濕地的保持土壤服務價值核算采用替代工程法。發(fā)揮保持土壤服務的濕地面積2 481.84 hm2。根據(jù)對中國土壤侵蝕的研究結果，采用濕地保持土壤的能力（以草地的中等侵蝕深度25 mm/a來代替），濕地土壤容重0.804 t/m3，濕地土壤中氮磷鉀養(yǎng)分總含量1.39%，氮、磷、鉀肥的平均化肥3 494.5元/t，計算濕地減少土壤侵蝕的價值。核算公式為：濕地減少土壤侵蝕總量=濕地保持土壤的能力×濕地面積×濕地土壤容重；濕地保持土壤的價值=濕地減少土壤侵蝕量×單位質量土壤中氮磷鉀養(yǎng)分總含量×氮、磷、鉀肥的平均價格[18]，則核算后泉州灣河口濕地保持土壤服務價值為2.99×107元。

2.3.3 調節(jié)服務

（1）大氣調節(jié) 泉州灣河口濕地的大氣調節(jié)服務價值核算采用市場價值法。該服務價值包括植物光合作用吸收的CO2、釋放的O2和土壤呼吸釋放的CH4。根據(jù)植物光合作用方程式，植物每生產1 g干物質，需要1.63 g CO2，釋放1.19 g O2，服務價值核算公式如下：

式中：C為河口濕地生態(tài)系統(tǒng)的年固碳量，Pc為國際通用碳稅率，O為河口濕地生態(tài)系統(tǒng)的年釋氧量，Po為氧氣價格。國際通用碳稅率150美元/t，按當時1美元兌換8.20元人民幣的匯率計算，為1 230元/t，氧氣價格取1 000元/t。河口濕地生態(tài)系統(tǒng)的年固碳量包含紅樹林濕地和灘涂濕地兩者，其釋放的CH4已折算成CO2的溫室效應量，紅樹林濕地每年凈吸收CO221.48 t/hm2，灘涂濕地每年凈固定碳0.59 t/hm2[31]。

（2） 氣候調節(jié) 泉州灣河口濕地的氣候調節(jié)服務價值核算采用影子工程法。該服務包含溫度調節(jié)和濕度調節(jié)。核算公式如下：

溫度調節(jié)。隨溫度升高，水的汽化熱值越來越小，本研究取在100 ℃、1標準大氣壓下的汽化熱2 260 kJ/kg，則濕地能被人類利用的蒸發(fā)吸收的總熱量=濕地年蒸發(fā)量×水密度×汽化熱值，蒸發(fā)降低氣溫的價值按照空調制冷消耗電量進行計算，即

濕度調節(jié)。濕地水面蒸發(fā)增加空氣濕度的價值采用加濕器所消耗電費進行計算。以市場上較常見家電加濕器功率32 W來計算，將1 m3水轉化為蒸汽耗電量為125 kWh[19]，具體核算公式如下：

2013年泉州灣河口濕地的平均蒸發(fā)量為7.91×107m3。

（3）調蓄洪水 泉州灣河口濕地的調蓄洪水服務價值核算采用影子工程法。具體核算公式如下：

式中：V為濕地水位變幅總量（1.78×108m3）；K為修建水庫單位造價成本，取值7.67元/m3，該參數(shù)依國家統(tǒng)計部門每年發(fā)布的固定資產投資價格指數(shù)修訂單位庫容造價成本至2013年。

（4）水質凈化 泉州灣河口濕地的水質凈化服務價值核算采用影子工程法。具體核算公式如下：

式中：Q為濕地每年接納周邊地區(qū)的污水量；L為單位污水處理成本，泉州地區(qū)污水處理費為0.5元/t。

（5）消浪護岸 泉州灣河口濕地的消浪護岸服務價值核算采用生產函數(shù)法。依據(jù)專家評估法，Ledoux和Turner[32]顯示岸灘防御風暴潮的價值為（9 140～30 760）美元/hm2，取其平均值19 950美元/hm2，須知濕地面積，依此可知該項功能價值。

2.3.4 文化服務

（1） 科研服務 泉州灣河口濕地的科研服務價值核算采用實際調查法。具體核算公式如下：

式中：M為2013年發(fā)表的與濱海濕地相關的論文數(shù)量（57篇）；Pk為每篇論文的投入成本，投入?yún)?shù)參考王其翔[20]的研究結果，因此本研究每篇論文的投入為11.92×104元。

（2）旅游 泉州灣河口濕地的旅游服務價值核算采用旅行費用法。具體核算公式：旅游價值=旅游費用支出+旅游時間價值+消費者剩余=年接待游客數(shù)×人均旅行費用+年接待游客數(shù)×人均停留時間×機會工資成本+（年接待游客數(shù)×人均旅行費用+年接待游客數(shù)×人均停留時間×機會工資成本）×10%=年接待游客數(shù)×（人均旅行費用+人均停留時間×機會工資成本）×110%。泉州灣河口濕地年接待游客300萬人；人均旅行費用通過問卷獲取，為350元；機會工資成本為工資成本的1/3，2013年福建省在崗職工平均工資為49 328元。

3 結果與分析

結合泉州灣自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的實際情況，歸納其主要服務，構建出泉州灣自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值評價的指標體系（見表1）。

表1 泉州灣自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值Table 1 The value of ecosystem services of Quanzhou bay nature reserve

3.1 供給服務

泉州灣自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的供給服務主要包含原材料、食物及供水3方面，供給服務總價值9.68×108元，其中原材料供給服務1.08×107元，占供給服務的1.116%；食物供給價值8.40×108元，主要為海產品供給，該服務占供給服務價值的86.781%；供水服務主要包括生活用水、特種用水及其他用水等3方面服務，價值達1.17×108元，占比12.103%。可見，泉州灣自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的供給服務主要為食物供給。

3.2 支持服務

泉州灣自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的支持服務主要通過保持土壤服務來體現(xiàn)，保持土壤服務價值包括濕地減少土壤侵蝕價值及減少肥力流失價值兩項。統(tǒng)計顯示泉州灣自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的保持土壤服務價值為2.994×107元，占總價值的0.416%。

3.3 調節(jié)服務

泉州灣自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的調節(jié)服務，由大氣調節(jié)、氣候調節(jié)、調蓄洪水、水質凈化及消浪護岸等5項服務組成，服務價值合計4.84×109元。5項服務中，氣候調節(jié)服務價值2.47×109元，占50.958%，其次，為調蓄洪水服務價值1.37×109元，占28.281%，消浪護岸服務8.46×108元，占17.471%，而大氣調節(jié)及水質凈化服務占比均小于3%，顯見，泉州灣自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的氣候調節(jié)、調蓄洪水及消浪護岸服務功能顯著，說明泉州灣自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)對局部生態(tài)環(huán)境具有重要的調節(jié)作用。

3.4 文化服務

泉州灣自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的文化服務價值1.36×109元，價值量小于調節(jié)服務；旅游價值1.35×109元，占比99.499%，科研價值6.79×106元，僅占0.501%，說明目前泉州灣自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的文化服務主要來源于旅游服務，科研服務相對較小。

3.5 泉州灣自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務總價值

表1顯示，2013年泉州灣自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務價值為7.20×109元，各項生態(tài)服務價值服從氣候調節(jié)＞調蓄洪水＞旅游＞消浪護岸＞食物＞水質凈化＞供水＞保護土壤＞大氣調節(jié)＞原材料＞科研；其中，調節(jié)服務（4.84×109）＞文化服務（1.36×109）＞供給服務（9.68×108）＞支持服務（2.99×107），各項服務占比分別為67.28%、18.85%、13.45%及0.42%；調節(jié)服務占總服務價值的67.28%，可見泉州灣自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的調節(jié)服務功能顯著。

4 討論與結論

2013年泉州灣自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務總價值7.196×109元，就主導服務而言，國內目前的研究報道顯示，多數(shù)河口濕地的主導服務為供給服務，如長江口濕地[21]，凌河口濕地[22]，雙臺子河口濕地[23]及遼河三角洲濕地[24]等；本研究中泉州灣河口濕地自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的主導服務為調節(jié)服務，該服務價值占總服務價值的67.28%，僅氣候調節(jié)及調蓄洪水2項服務即占53.32%，該研究結果與黃河三角洲[18]、漳江口[25]及閩江口[26]的研究結果一致。為避免重復計算，本研究僅考慮最終服務價值，前人研究中支持服務主要包括保持土壤服務、營養(yǎng)循環(huán)及生物多樣性維持3項，其中，最終服務僅有保持土壤服務，因此，本研究支持服務僅考慮保持土壤單項，導致本研究中支持服務價值最小，占比小于1%，而索安寧等[27]研究中支持服務價值最大，占32.47%。與崔麗娟等[28]研究相比，未單列固碳指標，主要由于本研究將大氣調節(jié)指標定義為植物光合作用吸收的CO2、釋放的O2和土壤呼吸釋放的CH4，已包含固碳價值，因此，未再單列。本研究中部分指標參數(shù)尚引用前人研究結果，后期課題組將進一步開展深入研究，以獲取反映研究區(qū)特征的指標參數(shù)。

泉州灣自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)對區(qū)域生態(tài)環(huán)境具有重要的調節(jié)作用。然而，近年來，泉州地區(qū)城市經濟快速發(fā)展，海灣經濟性開發(fā)強度大，已引起泉州灣生態(tài)系統(tǒng)提供的某些服務功能呈現(xiàn)逐步退化現(xiàn)象[4]。張秀英等[29]指出，海灣經濟開發(fā)過程中，影響最大的是食品供給與氣候調節(jié)服務。因此，泉州灣濕地服務開發(fā)過程中，應注重從可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)，合理開發(fā)、利用及保護泉州灣河口濕地生態(tài)系統(tǒng)，以實現(xiàn)社會經濟發(fā)展與生態(tài)保護協(xié)調發(fā)展。濕地生態(tài)系統(tǒng)服務的變化與自然及社會經濟發(fā)展之間關系密切，后期課題組將就泉州灣河口濕地生態(tài)系統(tǒng)服務價值演變的驅動力展開研究，探討經濟發(fā)展與泉州灣生態(tài)服務功能發(fā)揮的相互關系，為泉州可持續(xù)發(fā)展決策制定過程中濕地的保護與合理利用提供參考依據(jù)。

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