秦皇島市內(nèi)陸濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估

郝英君,柏 祥,趙忠寶,伊麗麗,褚明菁

(1.河北環(huán)境工程學(xué)院,河北 秦皇島 066102;2.淄博職業(yè)學(xué)院,山東 淄博 255300)

濕地生態(tài)系統(tǒng)是介于陸生生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡地帶,與森林、海洋并稱為“全球三大生態(tài)系統(tǒng)”[1]。濕地生態(tài)系統(tǒng)具有多種生態(tài)服務(wù)功能,蘊育著豐富的自然資源,被人們譽為“地球之腎”,在生態(tài)環(huán)境保護、生物多樣性維持以及社會經(jīng)濟發(fā)展中,具有不可替代的作用[2-3]。隨著人類活動強度的增加,濕地受到的干擾也越來越嚴重,地球上50%的濕地已經(jīng)喪失了原有的功能[4]。濕地的生態(tài)服務(wù)功能正在迅速衰退,直接影響了區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展,人們已經(jīng)逐漸意識到濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值以及保護濕地資源的重要性[5]。

秦皇島地區(qū)內(nèi)陸濕地生態(tài)系統(tǒng)類型豐富,具有調(diào)節(jié)城市氣候、保護生物多樣性、涵養(yǎng)水源、控制污染物等多項生態(tài)服務(wù)功能,對城市生態(tài)環(huán)境保護具有不可估量的作用。

本研究依據(jù)調(diào)研、統(tǒng)計數(shù)據(jù),構(gòu)建了濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評價指標體系,評估秦皇島市內(nèi)陸濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值,分析2005—2015年濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值的變化,以期為保護和管理濕地資源提供參考和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

秦皇島市位于河北省東北部,南臨渤海,北依燕山,陸地面積7 082 km2,海域面積1 805 km2[6]。截至2019年末,全市常住人口314.63萬。秦皇島屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候。因受海洋影響較大,春季少雨干燥,夏季溫?zé)釤o酷暑,秋季涼爽多晴天,冬季漫長無嚴寒。全年平均氣溫11.1 ℃,7月平均氣溫24.8 ℃,1月平均氣溫-8.9 ℃,年平均降水602.3 mm,空氣年平均相對濕度為61%[7]。

根據(jù)《秦皇島市土地利用數(shù)據(jù)》資料,秦皇島市2005年、2010年和2015年內(nèi)陸濕地面積分別為39 506.66 hm2、33 005.39 hm2、32 512.45 hm2(表1)。

表1 秦皇島市內(nèi)陸濕地資源類型及面積 hm2

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究以秦皇島市為研究區(qū)域,以《秦皇島市土地利用數(shù)據(jù)》(2005年、2010年、2015年)資料統(tǒng)計的濕地數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),根據(jù)2015年《秦皇島市統(tǒng)計年鑒》以及秦皇島市旅游局、水務(wù)局、環(huán)保局等部門提供的統(tǒng)計數(shù)據(jù),同時結(jié)合實地調(diào)查數(shù)據(jù),評估秦皇島市濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值。

1.3 生態(tài)服務(wù)功能評價指標體系

本研究參照千年生態(tài)系統(tǒng)評估( Millennium Ecosystem Assessment,簡稱MEA) 提出的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分類方法[8]和濕地服務(wù)功能價值分類方法,從支持功能、調(diào)節(jié)功能、供給功能和文化服務(wù)功能4個方面,構(gòu)建秦皇島市濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評價指標體系,共9項具體的評價指標(表2)。

表2 濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評價指標體系

2 結(jié)果與分析

2.1 濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估

根據(jù)構(gòu)建的濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評價指標體系,分別確定每項指標的計算方法(表3)。

表3 濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評價計算公式

通過對2005年、2010年和2015年秦皇島內(nèi)陸濕地生態(tài)系統(tǒng)供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)和文化服務(wù)共計9項指標的價值估算,各項服務(wù)功能的價值量見表4:

表4 秦皇島市濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值 萬元·a-1

將每年4種功能類型的9項評價指標價值量疊加,分別計算出2005年濕地生態(tài)服務(wù)功能總價值為237 574.45萬元,2010年為316 151.67萬元,2015年為550 627.40萬元,秦皇島市內(nèi)陸濕地生態(tài)服務(wù)系統(tǒng)功能總價值2005—2015年呈明顯增加的趨勢,2015年是2005年總價值量的2.32倍。

2015年秦皇島市GDP為1 250.44億元,濕地生態(tài)服務(wù)功能總價值55.06億元,占同年GDP的4.40%,濕地生態(tài)系統(tǒng)在城市經(jīng)濟發(fā)展中具有重要的地位。從濕地單位面積價值來看,2005年濕地單位面積生態(tài)服務(wù)功能價值為6.01萬元/(hm2·a),2010年為9.57萬元/(hm2·a),2015年為16.28萬元/(hm2·a),同樣呈現(xiàn)逐年增加的趨勢。

2.2 服務(wù)功能價值時間變化趨勢分析

從4種服務(wù)功能價值量的時間變化可以分析出:一方面,濕地生態(tài)系統(tǒng)提供的物質(zhì)和水資源的總量保持穩(wěn)定,但是濕地面積的萎縮嚴重影響了濕地的調(diào)節(jié)服務(wù)功能,通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)和實地考察了解到,部分河流水域的干涸是造成濕地面積縮減的主要原因;另一方面,秦皇島市加強濕地資源的保護和管理,投入大量資金建設(shè)和改造濕地生態(tài)景觀,使得內(nèi)陸濕地生態(tài)系統(tǒng)能夠為物種提供更好的棲息環(huán)境。同時,濕地生態(tài)系統(tǒng)也為人們營造了良好的休閑、旅游、教育和健康養(yǎng)生等活動場所,創(chuàng)造了可觀的旅游收入。

2.3 濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值構(gòu)成

2005年、2010年和2015年各服務(wù)功能價值構(gòu)成如圖1所示,可以看出:4種服務(wù)功能價值占總價值比例具有顯著差異,2015年文化服務(wù)功能價值占比最高,其次是供給功能和調(diào)節(jié)功能,而支持服務(wù)功能價值占比最小。盡管2005—2015年的支持服務(wù)功能價值量呈增長趨勢,但是該功能占總價值的比例很低,開展天然濕地的生態(tài)修復(fù),豐富濕地生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性,并提高濕地管理水平,能夠改善支持生態(tài)服務(wù)功能。圖1表明,調(diào)節(jié)功能的價值量占比下降趨勢明顯,文化服務(wù)功能占比遠遠超過其他功能價值。目前,濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能結(jié)構(gòu)存在極度不平衡,可能會導(dǎo)致濕地重要的生態(tài)服務(wù)功能喪失,而旅游產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,景區(qū)游客人數(shù)的激增,同樣會給自然濕地生態(tài)系統(tǒng)帶來嚴重威脅。

3 結(jié)論

(1)2015年廣西省桂林市會仙濕地生態(tài)服務(wù)功能總價值10.425億元/a[15],濕地總面積約為15 600 hm2,單位面積的濕地生態(tài)服務(wù)功能價值為6.68萬元/(hm2·a),比本研究中的估算結(jié)果16.28萬元/(hm2·a)小,這與濕地類型及生態(tài)服務(wù)功能構(gòu)成有關(guān)。會仙濕地是亞熱帶熔巖濕地,濕地生態(tài)系統(tǒng)的功能與秦皇島內(nèi)陸濕地不同;研究中選取的生態(tài)服務(wù)功能、評價指標及估算方法也有明顯區(qū)別;由于圍墾導(dǎo)致會仙濕地退化嚴重,生態(tài)服務(wù)功能減弱。云南省鶴慶縣濕地生態(tài)服務(wù)功能總價值為524 530.34萬元,單位面積生態(tài)服務(wù)功能價值為41.39萬元(hm2·a)[16],大于本研究的結(jié)果,同樣與濕地資源類型、評估體系構(gòu)成及估算方法選用密切相關(guān)。

(2)根據(jù)71個濕地案例總結(jié)的中國內(nèi)陸濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估研究成果[17],每項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價值高低排序依次為:涵養(yǎng)水源>凈化水質(zhì)>產(chǎn)品輸出>固碳>釋氧>生物棲息地>旅游休閑>科研教育,這與本研究的估算結(jié)果有明顯差距。2015年秦皇島市內(nèi)陸濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值排序為:休閑旅游>供水功能>生物棲息地>涵養(yǎng)水源>固碳釋氧>物質(zhì)生產(chǎn)>教育科研>生物多樣性>凈化水質(zhì)。秦皇島是典型的旅游城市,以濕地生態(tài)系統(tǒng)為主的旅游資源在旅游產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮重要地位,旅游業(yè)總產(chǎn)值也在10年間迅速增長,使得濕地生態(tài)系統(tǒng)的休閑旅游價值占據(jù)主導(dǎo)地位。而凈化水質(zhì)功能在秦皇島市內(nèi)陸濕地生態(tài)系統(tǒng)中所占的價值量最小,根據(jù)實地調(diào)查,秦皇島市對污水排放管控嚴格,直接排入濕地生態(tài)系統(tǒng)的污水量較少,因此這一功能沒有充分發(fā)揮。

通過對秦皇島市內(nèi)陸濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估的研究得出,濕地服務(wù)功能總價值2005—2015年呈逐年增加的趨勢,但是自然濕地面積的嚴重萎縮,造成濕地生態(tài)調(diào)節(jié)功能下降,加強濕地生態(tài)系統(tǒng)的保護和合理開發(fā),對于提高濕地生態(tài)服務(wù)功能的價值至關(guān)重要。受評估理論、評估體系、評估方法和濕地類型的影響,價值評估的結(jié)果差異性非常大,因此,有必要建立一套完整的評估指標體系及行之有效的評價標準和方法,從而推動濕地管理有效政策的制定和實施[9]。