基于能值分析的天寶巖泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估

嚴雨桐，陳花丹，游巍斌①，劉進山，蔡昌棠，何東進,4②

(1.福建農(nóng)林大學林學院，福建 福州 350002；2.福建省南方森林資源與環(huán)境工程技術(shù)研究中心，福建 福州 350002；3.福建天寶巖國家級自然保護區(qū)，福建 永安 366032；4.福建農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院，福建 福州 350002)

泥炭沼澤是指土壤剖面發(fā)育有泥炭層的土地利用類型，是世界濕地類型的主要組成部分[1]。泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)價值極高，它不僅蘊含固碳釋氧、節(jié)水護源等強大生態(tài)功能，而且可以產(chǎn)生積極的經(jīng)濟和社會效益[2]。然而，隨著氣候變化和人類活動的加劇，加之濕地缺乏精細化的保護與管理，生態(tài)系統(tǒng)能量流動與物質(zhì)循環(huán)的平衡遭到嚴重破壞，濕地生態(tài)系統(tǒng)功能退化，嚴重阻礙了社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展[3]。因此，開展泥炭沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)功能價值評估研究，合理計算生態(tài)服務(wù)功能價值，對差異化的濕地生態(tài)系統(tǒng)保護與管理，維系泥炭沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實指導意義。

目前，國內(nèi)外學者主要采用經(jīng)濟學方法計算濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，常用方法包括影子工程法[4]、市場價值法[5]和費用支出法[6]等，且多結(jié)合InVEST模型進行貨幣量計算[7]。這些方法的評價結(jié)果可視化，且易于理解，但評價標準相對片面，難以客觀地衡量生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)價值。20世紀80年代，美國學者H. T. Odum開創(chuàng)了能值分析方法，他提出可以將生態(tài)系統(tǒng)中不同類別的能量轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的能值，即太陽能值，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征和生態(tài)經(jīng)濟效應的定量分析。該方法統(tǒng)一了度量標準，結(jié)合了能量與貨幣價值進行評估，為生態(tài)經(jīng)濟學研究提供了新的理論與方法[8]。相比價值評估和物質(zhì)量評估方法，能值理論依據(jù)經(jīng)濟系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)的有機融合，更適合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究[9]，且被廣泛應用于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價[10-11]，但鮮少用于泥炭沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估研究中。

天寶巖國家級自然保護區(qū)經(jīng)考察發(fā)掘2處大規(guī)模泥炭蘚沼澤，具有重要的生態(tài)服務(wù)價值，屬我國東南地區(qū)山間盆地初次發(fā)掘，在中亞熱帶地區(qū)也較為罕見[12]，但目前對天寶巖泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的研究較為薄弱。因此，筆者以天寶巖國家級自然保護區(qū)境內(nèi)的泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，探討以下2個方面問題：(1)天寶巖國家級自然保護區(qū)泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能年能值量是多少?(2)研究區(qū)不同類型泥炭沼澤單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值有何差異？為了解決上述科學問題，筆者運用能值分析法，構(gòu)建泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值分類體系，評估天寶巖泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，探究不同類型泥炭沼澤服務(wù)價值差異，以期為評估泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值提供有效方法，并為我國差異化的沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)保護與管理提供理論指導。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于福建省永安市境內(nèi)天寶巖國家級自然保護區(qū)(25°50′51″～26°01′20″ N，117°28′03″～117°35′28″ E)。境內(nèi)泥炭蘚泥炭沼澤分布在海拔1 110～1 190 m的山間盆地，土壤均是泥炭土，面積約為30.7 hm2，是我國東南地區(qū)山間盆地首次發(fā)現(xiàn)的泥炭沼澤濕地[13]。保護區(qū)沼澤內(nèi)泥炭層厚度約為15～100 cm，其中泥炭蘚層厚度為10～30 cm，包括水竹(Phyllostachysheteroclada)、垂穗石松(Palhinhaeacernua)、燈芯草(Juncuseffusus)和泥炭蘚(Sphagnummagellanicum)4種類型沼澤，其地貌、規(guī)模、范圍和保存狀況在我國尚屬罕見。泥炭蘚沼澤分布地帶人跡罕至，人為干擾少，為許多動植物提供了生存環(huán)境，具有顯著科學研究價值[14]。

1.2 數(shù)據(jù)來源

天寶巖泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)能值相關(guān)數(shù)據(jù)的收集方式包括資料研究、實地調(diào)研和實驗分析等。資料研究階段：通過前人研究成果[15-16]獲取價值評估中應用的泥炭沼澤能量流、物質(zhì)流、信息流和貨幣流等數(shù)據(jù)；能值貨幣轉(zhuǎn)換率統(tǒng)一采取2001年福建省能值貨幣比率6.75×1012sej·＄-1[17]；能值轉(zhuǎn)換率主要參考ODUM[18]、MEILLAUD等[19]、藍盛芳等[16]的研究成果。實地調(diào)研階段：根據(jù)研究區(qū)泥炭沼澤濕地分布情況，分別設(shè)置20 m×30 m水竹沼澤樣地2塊、垂穗石松沼澤樣地2塊、燈芯草沼澤樣地2塊和泥炭蘚沼澤樣地3塊，所有樣地規(guī)模為5 400 m2。采用相鄰格子法在每塊樣地設(shè)置6個10 m×10 m樣方，在每個樣方內(nèi)設(shè)置1個0.5 m×0.5 m小樣方，現(xiàn)場取泥炭剖面并測定泥炭層厚度，用收割法對小樣方內(nèi)地上部分植物進行刈割，分離草本層和木本層植物并分別稱其鮮重，地下部分采用挖土坯方法取得，分根莖測定木本植物地下生物量，現(xiàn)場稱其鮮重，并帶回實驗室測定生物量和熱值。4種泥炭沼澤基本情況見表1。

1.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分類體系

泥炭沼澤作為一種復合生態(tài)系統(tǒng)，具有重要的生態(tài)服務(wù)價值，維系著濕地自然環(huán)境的平衡發(fā)展。系統(tǒng)中物質(zhì)生產(chǎn)通常伴隨著能量的流動，同時也與外界環(huán)境形成能量、物質(zhì)和信息的交換。泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)各項服務(wù)價值的核算結(jié)果也因其結(jié)構(gòu)與功能的復雜性而有所差異。主要的能量流動及其相互關(guān)系見圖1。綜合圖1和研究區(qū)泥炭沼澤結(jié)構(gòu)與功能特征，建立泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能3級分類體系[20-22](一級分類包括3大類，二級分類包括8小類，三級分類包括16個具體指標)。直接價值指生態(tài)系統(tǒng)存量變化提供的相應服務(wù)，包括增加凈初級生產(chǎn)力(NPP)、涵養(yǎng)水源、儲蓄泥炭、固碳釋氧及增加生物量；間接價值是生態(tài)系統(tǒng)流量變化產(chǎn)生的附加影響，包括凈化水質(zhì)和保持土壤；存在價值是生態(tài)系統(tǒng)存量流動對跨尺度生態(tài)環(huán)境及人類發(fā)展需求的貢獻價值，包括文化科研、保護生物多樣性和調(diào)節(jié)氣候。

表1 天寶巖國家級自然保護區(qū)不同類型泥炭沼澤濕地相關(guān)數(shù)據(jù)

圖1 天寶巖國家級自然保護區(qū)泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)能值流動系統(tǒng)圖

1.4 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能核算方法

1.4.1直接價值

由于增加生物量、增加NPP和固碳釋氧都是光合作用的產(chǎn)物，3者存在交叉，但不完全重疊，為避免重復計算，取3者最大值[22-23]。

(1)增加NPP：用植物光合作用產(chǎn)生的能量減去呼吸損失的能量，得到促進植物生長及繁殖的能量[22]，計算公式為

EmNPP=Max(Ri)。

(1)

式(1)中，EmNPP為增加NPP需要的能值，sej；Ri為研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)全部可更新能值投入量(該研究不考慮人工投入)，包括太陽能、地熱能、潮汐能、風能、雨水化學能和徑流勢能等，為避免重復計算，Max(Ri)=Max[Sum(太陽能，地熱能，潮汐能)，風能，雨水化學能，徑流勢能]，sej·a-1?？紤]天寶巖自然保護區(qū)實際情況，僅核算太陽能、風能、雨水化學能、雨水勢能和徑流勢能，則天寶巖自然保護區(qū)僅取太陽能加上其他能量投入的最大值雨水勢能作為增加NPP價值。

(2)儲蓄泥炭：泥炭沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)擁有豐富的泥炭沉積物，并能長期儲蓄泥炭沼澤中的營養(yǎng)物質(zhì)，計算公式為

Emns=Si×Hi×Zi×106。

(2)

式(2)中，Emns為泥炭沼澤的泥炭儲量，g；Si為不同類型泥炭沼澤面積，m2，下同；Hi為泥炭厚度，m；Zi為泥炭干容重，g·m-3；106為轉(zhuǎn)換單位，cm3·m-3。

(3)固碳釋氧：沼澤濕地與大氣交換CO2和O2，具有維系CO2和O2動態(tài)平衡的重要價值，這也是沼澤濕地有助于調(diào)節(jié)氣候的重要原因。為避免重復計算，不再核算沼澤濕地調(diào)節(jié)氣候的功能價值。由于固碳與釋氧是同一過程的兩個部分，故僅核算固碳量來評估該價值，計算公式為

Emcs=Si×Ci×VUEBio。

(3)

式(3)中，Emcs為泥炭沼澤每年固定CO2的能值，sej；Ci為單位面積泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)的年固碳量，g·m-2·a-1；VUEBio為泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)生物量的能值轉(zhuǎn)換率，sej·g-1。

(4)涵養(yǎng)水源：沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)具備較強的調(diào)蓄水資源功能，能在汛期儲蓄大量洪水，以減輕洪峰造成的損失，并在旱季供給水源，起到防止水土流失的作用，計算公式為

Emwc=Si×Xsi×YZi×ρ。

(4)

式(4)中，Emwc為不同類型泥炭沼澤的泥炭地蓄水能，J；Xsi為不同類型泥炭沼澤蓄水深度，m；YZi為水的吉布斯自由能，J·g-1；ρ為水體密度，g·m-3。

(5)增加生物量：生物量是指某一時間單位面積內(nèi)所含生物體的總量[24]。研究區(qū)泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)在一定時間內(nèi)累積的有機質(zhì)總量，即草本植物和木本植物所產(chǎn)生的能量，計算公式為

EmBio=Si×Bi×Ri。

(5)

式(5)中，EmBio為泥炭沼澤生物量的能量儲量，J；Bi為樣方內(nèi)生物量，g·m-2；Ri為泥炭沼澤生物量對應的熱值，J·g-1。

1.4.2間接價值

(1)凈化水質(zhì)：泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)可通過植被等吸收水體污染物，起凈化水質(zhì)的作用，主要核算泥炭沼澤對流入的雨水和徑流中重金屬污染物的凈化[25]。通過單因素對比試驗，依次改變泥炭投加量、吸附反應時間、吸附pH值及離子濃度，測定溶液中泥炭吸附重金屬離子后的濃度，用原子吸收分析儀測定濾液中重金屬離子含量[12]，計算公式為

Ei=(C0-Ce)×(V/W)，

(6)

(7)

式(6)～(7)中，Ei為不同類型泥炭沼澤對重金屬(Cu、Zn、Pb和Mn)的吸附量，mg·g-1；C0為溶液初始濃度，mg·L-1；Ce為平衡濃度，mg·L-1；W為試樣質(zhì)量，g；V為試液體積，L；EmQP為泥炭沼澤凈化水質(zhì)的能值，sej；n為重金屬種類總數(shù)；Qk為第k種重金屬年吸收量，g·a-1；VUEk為第k種重金屬能值轉(zhuǎn)換率，sej·g-1。

1.4.3存在價值

(1)文化科研：研究區(qū)泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)的文教科研服務(wù)價值的計算參照MEILLAUD等[19]的方法，以天寶巖自然保護區(qū)為關(guān)鍵詞，在中國期刊文獻數(shù)據(jù)庫中搜索2017—2021年發(fā)表的學術(shù)論文，計算公式為

(8)

式(8)中，EmcR為泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)文化科研的能值，sej；Pi為每年研究天寶巖泥炭沼澤的各級論文頁數(shù)；Wi為各級論文重要度所占權(quán)重；VUEp為能值轉(zhuǎn)換率，sej·頁-1?？紤]到研究文獻的重要性差異，對不同期刊等級的論文進行加權(quán)，具體方法：將SCI Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ區(qū)，EI，SSCI及一級期刊論文(Ⅰ級論文)賦權(quán)為0.5；將SCI Ⅳ區(qū)及北大核心期刊論文(Ⅱ級論文)賦權(quán)為0.3；將CN期刊論文(Ⅲ級論文)賦權(quán)為0.2；每年各級論文的頁數(shù)與能值轉(zhuǎn)換率的乘積再乘以各級論文對應的權(quán)重，最后進行加和得到天寶巖泥炭沼澤每年的文化科研價值。

(2)維持生物多樣性：濕地生態(tài)系統(tǒng)在自然環(huán)境長期生產(chǎn)和累積下產(chǎn)生的生物物種能值[26]，計算公式為

EmB=Wi×VUEi，

(9)

VUEi=(Uj×Si)/Sq。

(10)

式(9)～(10)中，EmB為不同類型泥炭沼澤物種能值，sej；Wi為樣方內(nèi)動物種數(shù)；VUEi為物種能值轉(zhuǎn)換率，sej·種-1；Uj為物種平均能值轉(zhuǎn)換率，sej·種-1；Sq為地球表面積，km2。

2 結(jié)果與分析

2.1 天寶巖泥炭沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值年能值核算

天寶巖泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評價結(jié)果見表2[15-16,27]和表3。由表2可知，天寶巖泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)功能年總能值為1.01×1019sej·a-1，宏觀經(jīng)濟價值為9.99×106元·a-1。其中，直接價值年總能值為5.45×1017sej·a-1，價值為5.36×105元·a-1；間接價值年總能值為2.73×1018sej·a-1，價值為2.69×106元·a-1；存在價值年總能值為6.86×1018sej·a-1，價值為6.76×106元·a-1。一級服務(wù)功能年能值大小排序為存在價值(67.92%)>間接價值(27.03%)>直接價值(5.40%)，由此可見，存在價值占據(jù)了天寶巖泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的主導地位，對泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)的價值輸出具有重要意義。

此外，由表3可見，在二級服務(wù)功能中，各服務(wù)類型貢獻率差異較大。文化科研和凈化水質(zhì)占總太陽能值比例最大，分別為60.28%和27.03%，這與現(xiàn)有研究中泥炭沼澤濕地具有重要科研價值的結(jié)論[12-13]相吻合；其次是維持生物多樣性(6.65%)和增加生物量(4.27%)；相比較而言，增加NPP(0.81%)、涵養(yǎng)水源(0.74%)和儲蓄泥炭(0.39%)和固碳釋氧(0.16%)能值比例較小。能值從高到低依次為文化科研、凈化水質(zhì)、維持生物多樣性、增加生物量、增加NPP、涵養(yǎng)水源、儲蓄泥炭和固碳釋氧。天寶巖保護區(qū)泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)核心生態(tài)價值為文化科研和凈化水質(zhì)，其價值占總價值的87.31%。

表2 天寶巖國家級自然保護區(qū)泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能能值分析[15-16,27]

表3 天寶巖國家級自然保護區(qū)泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)功能能值構(gòu)成

2.2 天寶巖不同類型泥炭沼澤濕地單位面積服務(wù)價值比較分析

不同類型沼澤濕地的服務(wù)價值構(gòu)成各具特色，分別形成了其主要的服務(wù)功能價值，且各類沼澤濕地同一生態(tài)系統(tǒng)功能價值差異較大。由表4可知，不同類型沼澤濕地單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值總量排序為泥炭蘚沼澤>燈芯草沼澤>垂穗石松沼澤>水竹沼澤。單位面積泥炭蘚沼澤凈化水質(zhì)價值最高，占其單位面積總服務(wù)價值的66.59%，且比其他3種沼澤都高，表明泥炭蘚沼澤對于研究區(qū)凈化濕地重金屬污染貢獻最大。燈芯草沼澤單位面積服務(wù)價值最高的為凈化水質(zhì)，其次為維持生物多樣性，分別占其單位面積總服務(wù)價值的55.66%和40.83%，且其維護生物多樣性價值高于其他3種沼澤，說明燈芯草沼澤的主要服務(wù)價值體現(xiàn)為凈化濕地重金屬污染和維護濕地生物多樣性。單位面積垂穗石松沼澤的增加生物量、儲蓄泥炭和涵養(yǎng)水源價值均高于其他3類沼澤，這3項價值分別占其單位面積總服務(wù)價值的16.99%、15.41%和15.41%，這表明垂穗石松沼澤對于研究區(qū)生物量、泥炭資源和水資源的保護具有良好的效應。單位面積水竹沼澤維持生物多樣性價值最高，占其單位面積總服務(wù)價值的72.05%，但儲蓄泥炭價值比其他3類沼澤都低，僅占水竹沼澤單位面積總服務(wù)價值的0.03%，說明水竹沼澤具有較強的保護動物棲息地作用和較為薄弱的儲蓄泥炭功能。

表4 天寶巖國家級自然保護區(qū)單位面積泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值

2.3 天寶巖泥炭沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)與其他沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)對比分析

為了進一步揭示和評價天寶巖泥炭沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)的價值與潛力，根據(jù)當?shù)卦撃昴苤地泿疟嚷蕦⑻柲苤祿Q算為宏觀經(jīng)濟價值，并將其與其他類似沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價值進行比較分析，且換算到統(tǒng)一基準年(2001年)，結(jié)果見表5[28-29]。

表5 不同沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)價值對比[28-29]

通過將筆者研究結(jié)果與其他相關(guān)研究結(jié)果進行比較發(fā)現(xiàn)，天寶巖沼澤濕地各項服務(wù)價值及總價值與洪河沼澤濕地[28]和鴨綠江口沼澤濕地[29]相比明顯要高，這主要是由于選取的研究方法和評價指標存在差異。采用能值分析法計算出的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值比經(jīng)濟學方法核算值要高，能值方法反映的沼澤濕地單位面積潛在價值也更大(大于15倍)。所比較的文獻中還涵蓋其他評價指標，例如洪河沼澤濕地研究中估算了洪水調(diào)蓄和氣候調(diào)節(jié)服務(wù)價值，且占比較大(共占41%)，鴨綠江口沼澤濕地研究中計算了美學價值(占2.3%)，這些不同指標的選取都會對最終服務(wù)價值總量造成差異。從各項服務(wù)功能占比來看，洪河自然保護區(qū)和鴨綠江口自然保護區(qū)維護生物多樣性價值比例均較高，筆者研究結(jié)果與之基本一致，洪河沼澤濕地增加生物量價值比例較低，筆者研究結(jié)果與之接近，這表明筆者采用能值分析法計算沼澤濕地服務(wù)價值是可行的，計算結(jié)果也具有一定代表性。與其他區(qū)域沼澤濕地相比，天寶巖沼澤濕地的文化科研價值占比(60.49%)和凈化水質(zhì)價值占比(26.67%)較為突出，這與前文分析結(jié)果(表3)相對應，進一步說明天寶巖沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)具有較大的文化科研和凈化水質(zhì)潛力。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

3.1.1生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)貨幣價值與能值價值比較

將天寶巖泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值分為直接價值、間接價值和存在價值，并采用能值分析方法進行評估，通過能值貨幣比將太陽能值與貨幣價值進行換算，統(tǒng)一了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的衡量指標，且考慮了各服務(wù)功能的上下級概念，避免因簡單累計相加造成的重復計算問題。雖然貨幣價值與能值價值在數(shù)值上有較大差異，但兩者均可實現(xiàn)天寶巖自然保護區(qū)泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)不同功能價值的估算。天寶巖自然保護區(qū)泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)通過貨幣價值和能值價值呈現(xiàn)出不同的生態(tài)系統(tǒng)價值結(jié)構(gòu)。生態(tài)系統(tǒng)貨幣價值估算偏向于人類感受與支付意愿功能，但貨幣價值無法代表市場價值或?qū)嶋H支出價格。生態(tài)系統(tǒng)能值價值評估可以較真實地核算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，且能體現(xiàn)出生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部能量間的流動與相互作用關(guān)系[30]。根據(jù)天寶巖國家級自然保護區(qū)泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)的貨幣價值和能值價值結(jié)構(gòu)(表2)，各服務(wù)功能的貨幣價值比例大于其能值價值，表明如果僅根據(jù)貨幣量來判斷其價值，可能導致增加生物量等直接價值被低估，而凈化水質(zhì)等間接價值和文化科研等存在價值被擴大。

3.1.2天寶巖泥炭沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值差異的影響因素

評估了天寶巖保護區(qū)泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)8項服務(wù)價值，各項服務(wù)價值的貢獻率呈顯著差異，其中文化科研價值最高，占總價值的60.28%，這與天寶巖泥炭沼澤的特殊性和稀缺性息息相關(guān)[14]。自2001年天寶巖保護區(qū)被發(fā)掘后，對其的研究報道日漸增多，尤其是2017—2021年相關(guān)研究成果較為豐碩，考慮到研究文獻的重要性差異，對不同期刊等級文獻進行加權(quán)，旨在校正評價過程中文化科研價值偏高問題并區(qū)分研究成果的重要度，提高評價結(jié)果的準確性。其次是凈化水質(zhì)服務(wù)價值(2.69×106元·a-1)，占比為27.03%，泥炭沼澤可以吸附水體重金屬、保護水源地水質(zhì)和改善濕地環(huán)境，起到保障沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展的作用。維持生物多樣性價值占總價值的6.65%，這與保護區(qū)位于古熱帶植物區(qū)和泛北極植物區(qū)的過渡地帶密切相關(guān)，該區(qū)域良好的生態(tài)環(huán)境為黑麂(Muntiacuscrinifrons)、云豹(Neofelisnebulosa)和黃腹角雉(Tragopancaboti)等許多珍稀瀕危生物提供了棲息地[31]。增加生物量(4.27%)、增加NPP(0.81%)、涵養(yǎng)水源(0.74%)、儲蓄泥炭(0.39%)和固碳釋氧(0.16%)價值依次遞減，這是由于天寶巖自然保護區(qū)范圍有限，而一些生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值在相對較小的尺度上無法明顯呈現(xiàn)，所以這幾項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對天寶巖保護區(qū)泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的貢獻比例較低。

此外，天寶巖4種類型泥炭沼澤服務(wù)價值對總服務(wù)價值的貢獻率也有明顯差別。單位面積經(jīng)濟價值排序為泥炭蘚沼澤(283 783.93元)>燈芯草沼澤(212 105.15元)>垂穗石松沼澤(209 433.56元)>水竹沼澤(120 192.06元)，這可能與泥炭沼澤樣地的結(jié)構(gòu)性質(zhì)相關(guān)。泥炭蘚沼澤是生產(chǎn)泥炭的主要來源[32]，在4種沼澤濕地中泥炭厚度較深，泥炭對水體中有害重金屬具有強大的凈化作用，其吸附水體重金屬的價值最大。燈芯草沼澤的木本層覆蓋度是影響其服務(wù)價值的重要因素，該沼澤內(nèi)適合多種草本植物生長，故物種數(shù)相對較多，維持生物多樣性價值較大。垂穗石松沼澤的土壤容量是影響其服務(wù)價值的主導因素，其泥炭干容量最大，生產(chǎn)力也最大，泥炭的儲蓄速度相對較快，儲蓄泥炭的價值最大。水竹沼澤生產(chǎn)力最小，泥炭積蓄速度慢，植物殘體分解速度快，不易截留降水[33]，其儲蓄泥炭和涵養(yǎng)水源的價值最小。不同類型泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的估算都是單獨核算每項服務(wù)價值的，然而，在實際的濕地生態(tài)系統(tǒng)中各項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)都是緊密相連的。每種類型沼澤濕地蘊含的服務(wù)價值，共同構(gòu)成了天寶巖泥炭沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)的顯著價值。

3.1.3生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價體系的可行性和局限性

基于天寶巖保護區(qū)生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)和能值理論，從直接服務(wù)、間接服務(wù)和存在服務(wù)3個方面構(gòu)建了泥炭沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價體系，增強了評估的有效性。在此基礎(chǔ)上對泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價體系進行3級分類，全面計算了泥炭沼澤各項服務(wù)功能的能值價值和貨幣價值，并完善了泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分類體系?？紤]天寶巖保護區(qū)4種典型泥炭沼澤的差異性，對4種泥炭沼澤各項服務(wù)功能分別進行評價與比較分析?；诤暧^經(jīng)濟價值將筆者研究結(jié)果與其他類似沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)進行對比，換算到同一基準年，能減少經(jīng)濟浮動產(chǎn)生的數(shù)據(jù)誤差，且選取的案例地同為自然保護區(qū)，沼澤濕地生態(tài)環(huán)境具有一定可比性。該評估體系為探索濕地生態(tài)系統(tǒng)精細化和差異化的服務(wù)價值評估提供了切實可行的途徑。

由于受研究區(qū)環(huán)境條件的限制，筆者研究只評估了天寶巖保護區(qū)泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)8項主要功能，未將調(diào)節(jié)氣候、洪水調(diào)蓄和美學價值等服務(wù)功能納入評估體系。因此，天寶巖國家級自然保護區(qū)泥炭沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)實際價值應高于該文評估結(jié)果。今后的研究可結(jié)合多通道動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，探究不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的權(quán)衡關(guān)系，促進濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估結(jié)果在濕地生態(tài)系統(tǒng)補償政策制定中的應用。

3.2 結(jié)論

應用能值分析方法，構(gòu)建了泥炭沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值分類體系，并以天寶巖國家級自然保護區(qū)為例核算了水竹沼澤、垂穗石松沼澤、燈芯草沼澤和泥炭蘚沼澤4種典型泥炭沼澤類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。研究結(jié)果表明，天寶巖國家級自然保護區(qū)泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)每年產(chǎn)生的總能值為1.01×1019sej，經(jīng)濟價值為9.99×106元，研究區(qū)泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)的能值和經(jīng)濟價值均高于其他類似沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)，具有較大的價值與發(fā)展?jié)摿?；單位面積泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值約為32.53萬元·hm-2，其中泥炭蘚沼澤經(jīng)濟價值(28.38萬元·hm-2)最高，水竹沼澤(12.02萬元·hm-2)最低。泥炭蘚沼澤對凈化水質(zhì)的價值最大，燈芯草沼澤對維持生物多樣性的價值最大，垂穗石松沼澤對增加生物量、儲蓄泥炭和涵養(yǎng)水源的價值最大，水竹沼澤對維持生物多樣性的價值相對較大。文化科研和凈化水質(zhì)功能年能值占比為87.31%，表明天寶巖國家級自然保護區(qū)泥炭沼澤生態(tài)系統(tǒng)具有顯著科學研究價值和凈化重金屬污染水體價值。