我国湿地生态系统服务价值评估研究进展
摘要:湿地是全球三大生态系统之一,具有重要的生态服务价值,对人类社会经济发展具有重要作用。通过整理我国近年来湿地生态系统服务价值评估的研究成果,梳理提炼湿地生态系统服务价值的分类及主要方法,总结了湿地生态系统服务价值评估对象、评估方法、评估指标、评估成果应用的基本情况,结合现有研究的不足,提出了一系列优化评估指标、构建动态评估体系以及完善评估规范的策略。
1湿地生态系统服务价值
Costanza等在1997年提出了“生态系统服务”的概念,目的是强调自然生态系统对人类福利的重要性。随着对生态系统服务的深入研究,生态系统服务的研究范围不断扩大,学者对生态系统服务的研究更加细化,针对各类生态系统,如湿地、森林、草地等,开展了不同领域的生态系统服务及其价值评估的研究。
湿地指天然或人工、长久或暂时之沼泽地、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动或为淡水、半咸水、咸水的水体,包括低潮时水深不超过6m的水域。湿地位于陆地与水体之间,具有水、陆两者的复合生态功能[1]。与其他生态系统一样,湿地生态系统服务可划分为供给服务、调节服务、支持服务和文化服务4个方面[2]。供给服务可细分为提供动植物产品、供给水源等,调节服务包括气候调节、释氧固碳、水质净化等,支持服务包括生物多样性、土壤保持等,文化服务则包括旅游休闲、文教科研等。
生态系统服务价值评估是对生态系统服务价值的市场化体现,针对生态系统提供的服务和产品进行货币化评价。生态系统服务价值可分为直接价值、间接价值以及非使用价值。直接价值是指提供服务、水源供养等,可用产品的市场价值来计算;间接价值涉及调节气候、维持土壤肥力、提供旅游资源等方面,其估算需依据湿地生态系统服务功能的分类进行。非使用价值涵盖选择价值、遗产价值和存在价值。
2我国湿地生态系统服务价值评估研究进展
2.1评估对象尺度及类型不同
我国湿地生态系统服务价值评估尺度不同,有国家、省市等广域大尺度评估,也有自然保护区及湿地公园等局域的小尺度评估。我国多位学者对湿地生态价值及补偿标准进行了深入研究。胡运禄等[3]对我国31个省份的湿地生态价值进行了定量评估。王娜娜等[4]从供给、调节、支持和文化服务方面,计算了黄河三角洲湿地的生态系统服务价值。梅荣等[5]采用生态学和经济学评价法,探讨了呼伦湖自然保护区的各类服务经济价值。闫金伦等[6]综合多种方法,如市场价值法、碳税法等,评估了藏龙岛国家湿地公园的生态服务功能价值。这些研究不仅展示了湿地生态的重要性,还为其生态补偿标准提供了决策依据。
近年来的评估对象更加细化,针对不同湿地的具体功能的评估逐渐丰富。如李伟等[7]运用市场价值法,在省域尺度上评估了吉林省不同湿地类型和不同行政区的淡水资源供给量和淡水资源供给价值。赵欣胜等[8]运用Landsat8数据,结合遥感反演及影子工程法,深入研究了气温调节功能,并精确核算了其总价值和单位价值。
与此同时,王寿兵等[9]则通过整理文献中鸟类现场调查的数据,对2014-2015年间江苏省南部滨海三片典型潮间带湿地的春秋两季的珍稀濒危和其他关键鸟类生物多样性的经济价值进行了量化。而杨钦智等[10]则采用SolVES模型,以重庆秀湖国家湿地公园为研究对象,全面评估了其生态系统服务的多元社会价值。这些研究不仅展示了生态系统服务的价值,也为湿地管理和保护提供了宝贵的参考。
2.2评估方法多样
湿地生态系统服务的四类价值可分别采用不同方法核算。供给服务价值运用直接市场法计算。直接市场法是指对生态系统中某些能够以商品形式出现在市场的生态系统服务,如水资源、动植物等生态产品作为研究对象,根据其市场价格来评估生态系统服务价值的方法。直接市场法简单易行,但其评估范围有限,很大程度上只能评估有形的物质产品,并且不同交易市场的交易价格也有所差异。服务价值的调节和支持价值评估方面,大量研究倾向于运用替代市场法。
替代市场法主要针对生态系统中某些生态产品或生态服务没有具体的市场价格,但可寻求利用替代品来间接估算生态系统服务价值的方法。在文化服务价值评估中,绝大多数研究者采用了模拟市场法。模拟市场法又可具体分为条件价值法及选择实验法。但模拟市场法受到被调查对象主观意愿及认知局限的影响较大。
随着研究的深入,湿地生态系统服务价值方法及评估模型也逐步丰富。张乐等[11]以Meta分析的方式构建了服务价值转移模型,该模型详尽地描绘了1990年、2000年、2010年和2020年这4个时间节点,海南岛各类型湿地的价值及其动态变化的全貌。佟玲玲等[12]则运用享乐价格模型,深入分析了青海省西宁市城市湿地周边110个社区样点的调查数据,成功地量化了城市湿地的市场价值量,为相关领域的研究提供了宝贵参考。
马桥等[13]则以西安浐灞国家湿地公园为案例,选择运用SolVES模型中的社会价值模块和价值制图模块,通过问卷调查与公园的道路、水体,以及其他类型湿地空间数据的有机结合,对公园的美学、生物多样性、生命可持续性和未来价值进行了综合性的量化评估。以上研究不仅为湿地价值的评估提供了新的视角,也为湿地公园的规划和管理提供了有力的科学依据。
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2.3评估指标有所侧重
我国湿地类型多样,需针对不同类型湿地的生态系统服务评估应采用差异化的评价指标及权重。任令祺等[14]的研究表明,黄河口滨海湿地的核心功能包括生物多样性、固碳能力、食物供给,以及消浪护岸等重要供给及调节服务。付元祥等[15]在云南玉溪抚仙湖国家湿地公园生态系统服务价值的研究发现,在一级指标中,调节服务价值高居榜首;而评估二级指标时,美学旅游服务价值则最高。在人工湿地系统中,水文调控、水资源供应以及环境净化的重要性相对较高,同时,文化服务价值也受到更多关注。因此,在评估各类湿地生态系统的服务功能价值时,需要全面考虑评估对象的类型、尺度、结构以及特征,运用多元化的评价指标和权重进行分析。
2.4评估结果应用广泛
通过湿地生态系统服务价值评估,可以清晰阐明湿地生态系统的各项功能,提高对湿地生态系统服务的认识,从而促进湿地保护管理工作开展,并协调社会经济发展。目前,湿地生态系统服务价值评估的成果主要应用于空间及土地利用规划、区域生态补偿、生态修复等方面。
已有研究结合区域的遥感影像数据,评估分析区域生态系统服务价值的演变时空特征,从而为区域的空间及土地利用规划提供参考。吴福荣等[16]针对珠江源区,利用InVEST模型和食物供给模型,评估了该地区2010-2020年的生态系统服务,包括生境质量、土壤保持、水源供给、碳储量和食物供给等,在分析生态系统服务簇及其影响因素的基础上进行生态功能分区。此项研究为促进珠江源区的生态保护和可持续发展提供了重要参考。
生态补偿是我国生态文明建设中的重点工作。有学者已开展湿地生态系统服务价值评估成果应用于生态补偿中价值量化的研究。刘慧等[22]对黄河三角洲湿地的固碳功能进行了深入研究,运用先进的ArcGIS技术和InVEST模型,细致分析了该地区在不同土地利用类型下碳储量的动态变化,并探究生态补偿策略以弥补碳储量损失区域。王兆峰等[17]则基于2010-2020年间洞庭湖生态经济区的土地利用数据研究,构建了修正的生态系统服务价值模型,并精确计算出该区域的生态系统服务价值。在此基础上,通过生态补偿优先级和生态补偿额度模型,深入剖析了洞庭湖生态经济区的生态补偿优先级、生态补偿标准和相关的优化策略。
提升生态系统的服务能力是生态修复的目标,生态系统服务相关研究为生态修复全过程提供重要支撑。湿地生态系统服务价值评估可用于湿地生态修复过程中的成本核算、效益评价等环节。刘璐璐等[18]核算了2004年和2012年三江源区生态系统的生态服务价值,利用模型模拟变量控制法,分析了生态工程与气候因子对生态效果的贡献率,并进行了成本效益分析。荣东梅等[19]则评估了2010、2015和2020年雷州市海岸带的生态服务价值和修复效果,提出了基于生态系统服务的修复建议。这些研究均关注于生态系统服务价值的核算和生态修复效果的评估,为研究区域生态保护提供了科学依据。
3展望
3.1湿地生态系统服务价值评估指标仍需优化
《湿地生态系统服务评估规范》在2017年由国家林草局颁布,严格规定了湿地生态系统服务价值评估的各个方面。然而,湿地生态系统内部关联紧密且复杂,评估标准内容固定且单一,无法涵盖所有价值的评估。应针对各类湿地,根据其不同特性,精细划分二级评价指标,在全面考虑湿地生态系统尺度、类型以及特征等方面异质性的基础上,进而修订湿地生态系统服务评估技术规程。
3.2动态湿地生态系统服务价值评估模型有待开发
现有研究中关于湿地生态系统服务价值在特定时间点的静态评估较多,而对于湿地生态系统服务动态变化的探讨较少。湿地生态系统对人类干扰的反应具有一定的滞后性,因此,有必要加强湿地系统动态模型的研究,并优化模型结构,以提升评估时效性和准确性。我国部分学者已经开展了湿地生态系统服务价值的动态变化研究工作,如莫丽春等[20]采用多种经济评估方法,评估了北京市1984-2020年的湿地生态系统服务价值变化。结果显示,北京市湿地生态系统服务价值呈现上升-下降-上升的“U”型变化,其中湿地气候调节和调蓄洪水服务价值最高,而休闲旅游服务价值量呈指数型增长,其他湿地生态系统服务价值相对稳定。
值得注意的是,近年来大数据科学发展为完善评估指标体系提供了更广阔的空间。因此,不断推进动态评估体系及其评价指标的开发和优化,对于研究湿地生态系统服务价值变化及其驱动因素具有重要意义。
3.3急需建立统一连续的湿地生态环境服务系统网络
湿地生态系统受人类社会经济发展的影响较明显,需要对湿地生态系统制定长期监测方案,从而有助于积累大量数据,用于评估、分析和管理生态系统服务功能的状况,并通过优化湿地保护管理效能和提升监测评估水平,为未来湿地生态补偿及碳税交易奠定坚实的基础。