现代黄河三角洲湿地生态服务功能价值评估研究

李琳，张杰，马毅

(1.青岛市勘察测绘研究院，山东青岛 266033； 2.国家海洋局第一海洋研究所，山东青岛 266061；3.青岛市海陆地理信息集成与应用重点实验室，山东青岛 266033)

现代黄河三角洲湿地生态服务功能价值评估研究

李琳1，3∗，张杰2，马毅2

(1.青岛市勘察测绘研究院，山东青岛 266033； 2.国家海洋局第一海洋研究所，山东青岛 266061；3.青岛市海陆地理信息集成与应用重点实验室，山东青岛 266033)

确定了利用高分辨率影像对现代黄河三角洲湿地这种小尺度区域生态系统服务功能进行价值评估的技术体系，并在该体系的指导下，开展了现代黄河三角洲湿地生态服务功能价值评估的研究。首先获取了2004年和2009年现代黄河三角洲的湿地景观格局，并分析其动态变化。在此基础上，对2004年和2009年现代黄河三角洲湿地各种生态服务功能价值分别估算，并从价值构成和空间分布上对其进行了分析，分析得出物质生产功能和营养物质循环功能是研究区主要生态服务功能，其价值分别占总价值的25.22%和22.57%；而从空间上来看，整个研究区湿地生态系统服务功能价值总体的分布趋势是从内陆到浅海方向逐渐增大，芦苇-沼泽草甸湿地分布区的生态服务功能价值总体上高于其他区域。基于以上分析结果，进一步分析研究区生态服务功能价值的变化情况，得出从2004年～2009年总价值由100.30亿元减少到96.59亿元，其中除了物质生产功能价值处于增长的趋势，其余各项生态服务功能价值均有不同程度的减少；芦苇沼泽-草甸湿地的生态服务功能价值的变化最大，5年间减少了6.48亿元。

现代黄河三角洲；湿地；生态服务功能价值；动态变化；RS；GIS

1 引 言

20世纪70年代起，生态服务功能逐渐成为一个新兴生态学和生态经济学研究热点，受到普遍关注。在此领域，两位代表人物Gretchen C.Daily和Robert Costanza作出了巨大贡献[6，12，13]。近年来，国内外相继采用不同的价值评估方法对全球[12～14]和中国[15～17]以及中小尺度区域的湿地[18]、森林[19～21]、草地以及江河湖泊流域[22，23]等生态系统的服务价值进行了估算研究。其中，由于湿地生态系统的特殊性和重要性，特别受研究者的重视。中国对于湿地生态服务功能的研究是20世纪60年代从沼泽开始的，20世纪80年代末90年代初主要进行湿地生态系统定性研究，在90年代后期开始了对湿地生态系统的定量研究，近十几年来，随着研究的深入，遥感技术逐渐在湿地生态服务功能价值评估中得到了应用。

黄河三角洲湿地是具有国际意义的重要河口湿地，兼受海洋、陆地和河流的多重影响，湿地类型多样，生态环境特殊，具有重要的生态服务功能价值。但近十几年来，区域经济发展、开发区建设和乡镇企业发展驱动着该区土地利用结构的变化以及湿地景观格局的变化，使黄河三角洲区域生态环境不断恶化。因此，该区域的开发建设和环境保护日益受到重视。

本文在908专项山东江苏海岛海岸带遥感调查与研究课题的支持下，基于GIS和RS技术，获取了现代黄河三角洲的湿地信息，分析了湿地景观格局变化，并在此基础上对现代黄河三角洲湿地生态服务功能价值进行了定性、定量评估以及空间分布上的分析，为区域决策和管理提供科学支持。

2 研究区域

本文以现代黄河三角洲(37°30′N～38°17′N，118° 25′E～119°25′E)为研究区，研究范围以渔洼为顶点，北到挑河口，南至小岛河，向东至海水约6 m等深线处，整体呈扇形分布，如图1所示。

3 数据

3.1 遥感数据源

本文选择2005年的2景SPOT-5影像、2010年的1景SPOT-5影像以及2009年的1景ALOS影像作为数据源(见表1)，考虑到所选择遥感影像的获取时间为2005年及2010年的上半年，2009年的下半年，而遥感影像是瞬时的，所以本文作者认为基于影像获取的湿地信息提取结果实际上反映的是2004年及2009年的情况，研究时段为5年。本文用到的遥感影像如表1所示。

图1 研究区域范围

遥感影像数据列表 表1

3.2 野外调查数据

在本论文研究开展和完成之前，分别于2009年6月，2010年12月和2011年1月赴研究区域开展了野外调查测量和资料收集工作。其中，2009年野外调查的目的主要是获取用于遥感影像进行几何精校正的地面控制点的经纬度坐标数据以及获取观测点周围的土地利用状况、植被类型、植被高度和覆盖度(详细记录并进行照相和摄像)，从而建立起主要地物类型的遥感解译标志。2010年野外调查的目的主要是验证前期提取的湿地类型信息的正确率，并大量收集论文所需资料，通过本次野外调查，得到前期所提取的湿地类型信息的正确率约为80%，经修改后信息提取结果正确率在95%以上。

3.3 其他资料

在各次实地调查的同时，也开展了论文研究过程中所需要的多种资料的收集整理工作，其中包括2004年东营市统计年鉴和2009年东营市统计年鉴；2004年山东省渔业统计年鉴和2009年山东省渔业统计年鉴；东营市相关部门2004年、2010年统计资料；环境统计资料；东营市海洋与渔业志；东营市水系分布图；东营市海域使用管理图；东营市海洋功能区划图；已有的科研和论文成果资料、及相应的地图集等等。

4 评估体系确立

4.1 湿地分类

综合借鉴Ramsar公约湿地分类体系中的成因分类法理论和Cowardin(1979)的成因分类法，考虑研究目的、内容、信息源、影像分辨率等特点，充分结合地貌特征、植被特征、水文特征等对现代黄河三角洲湿地进行类型划分。对于本研究而言，由于在遥感影像上很难判读出湿地植被的类型，而现有的湿地资源调查数据及参考资料又相当有限，所以只能在现场调查及现有资料的辅助之下，遵循尽量满足研究内容要求的原则下，将本文研究区域的湿地类型分为三大类16个小类。由于在本文分析过程中要考虑湿地与非湿地之间的转化，故将非湿地类型也列入此分类体系，以便于信息提取工作的开展。

4.2 生态服务功能分类

根据适用性和可行性的原则，本文主要选取了现代黄河三角洲湿地的9项主导生态服务功能进行研究，主要包括物质生产功能、局部气候调节功能、蓄水调洪功能、净化功能、侵蚀控制保护土壤功能、营养物质循环、提供生物栖息地功能、休闲娱乐功能、文化科研功能。

4.3 生态服务功能与湿地类型的映射关系

同一种湿地类型可能具有多种不同的生态服务功能价值，不同湿地类型也可能具有相同的生态服务功能，故根据现代黄河三角洲湿地生态系统的主要生态类型以及生态服务价值属性来源，建立现代黄河三角洲的生态服务功能与湿地生态类型的映射关系。

4.4 评估方法确定

每一种生态服务功能价值评估方法各有优、缺点，同时，生态服务功能不同，选用的评估方法也不一样。本文根据现代黄河三角洲湿地类型的特点，结合不同生态服务价值的属性来源，按照科学、合理、可行、可操作的原则，针对现代黄河三角洲9种不同生态服务功能的价值构成，确定每种功能的价值类型及评价方法，建立一一对应关系，如表2所示。

现代黄河三角洲湿地生态系统服务功能价值类型与评估方法 表2

5 现代黄河三角洲湿地生态服务功能价值评估

5.1 湿地信息提取及变化分析

以本文提出的现代黄河三角洲湿地分类体系和解译标志为纲，借助ArcGIS软件，采用目视解译的方法，获取2004年和2009年现代黄河三角洲的湿地与非湿地信息。

根据2004年和2009年湿地信息统计数据，分析2004年～2009年现代黄河三角洲各湿地类型之间的变化情况。图2反映了这些类型之间互相转化在空间上的分布情况，从图中可直观的看出，这5年间，现代黄河三角洲区域人工湿地与自然湿地之间，湿地与非湿地之间发生了较大面积的类型互相转化。通过计算2004年～2009年现代黄河三角洲湿地类型转移矩阵进一步具体分析变化情况。

图2 现代黄河三角洲2004年～2009年湿地类型转化分布图

分析得出，2004年～2009年，研究区域湿地面积减少，非湿地面积增加，这个过程中既存在非湿地向湿地的转化(面积为43.765 4 km2)，又存在湿地向非湿地的转化(面积为76.6502 km2)，净变化面积为32.884 8 km2。而在湿地内部主要表现为，自然湿地面积减少，人工湿地面积增加；自然湿地面积减少了147.917 1 km2，其中有48.84%转成了非湿地，其余均转化为人工湿地。在各种湿地类型中，芦苇沼泽-草甸湿地、养殖池塘、盐田湿地的变化最大。

5.2 现代黄河三角洲湿地生态服务功能价值估算结果分析

(1)估算结果

根据本文建立的湿地生态服务功能价值评估体系，对2004年现代黄河三角洲湿地生态系统的服务功能价值逐项进行估算。计算过程中以2004年价格作为标准，出现美元的地方，按2004年人民币与美元兑换率8.28进行换算。由估算结果可见，现代黄河三角洲湿地生态系统中不同湿地类型都具有特殊的生态效益，都有其不同的主导生态服务功能，且不同湿地类型的生态服务功能价值量也是不尽相同的。经统计，2004年研究区湿地生态服务功能总价值为100.3亿元。其中，物质生产功能价值为25.30亿元、局部气候调节功能价值为5.29亿元、蓄水调洪功能价值为6.45亿元、净化功能价值为12.28亿元、侵蚀控制保护土壤功能价值为2.07亿元、营养物质循环功能价值为22.64亿元，提供生物栖息地功能价值为7.87亿元、休闲娱乐功能价值为7.28亿元、文化科研功能价值为11.12亿元。各湿地类型服务功能价值分类统计如表3所示。

2004年现代黄河三角洲不同类型湿地主要生态服务功能及价值量(单位/亿元) 表3

(2)现代黄河三角洲湿地生态服务功能价值构成分析

在现代黄河三角洲湿地各项生态系统服务功能价值中，物质生产功能价值和营养物质循环功能价值所占比例最大，分别为25.22%和22.57%；其次是净化功能价值和文化科研功能价值，分别占12.24%和11.09%；提供生物栖息地功能价值和休闲娱乐功能价值所占比例相差不大，分别为7.85%和7.26%；蓄水调洪功能价值和局部气候调节功能价值所占比例相差不大，分别为6.43%和5.27%；侵蚀控制保护土壤功能价值所占比例最小，仅占2.06%。具体比例分布如图3所示。总体上看来，供给服务和调节服务是现代黄河三角洲湿地主要的生态服务功能。

图3 现代黄河三角洲湿地各类生态服务功能价值比例

(3)现代黄河三角洲湿地生态服务功能价值空间分布特征分析

根据现代黄河三角洲湿地生态系统的主要生态类型以及生态系统服务价值归属关系，结合前文中湿地景观格局和生态系统服务功能价值的提取结果及分析结果，在ArcGIS支持下，生成研究区生态系统服务功能价值空间分布图，如图4所示。

图4 现代黄河三角洲湿地生态服务功能价值空间分布(单位/亿元)

从图上可以看出，现代黄河三角洲湿地生态服务功能价值的空间分布特征表现为:①整个研究区湿地生态服务价值总体的分布趋势是从内陆到浅海方向逐渐增大；②芦苇-沼泽草甸湿地分布区的生态服务价值总体上高于其他区域；③自然保护区南北两部分均是研究区价值分布的集中区域。

6 现代黄河三角洲湿地生态服务功能价值动态分析

为分析2004年～2009年研究区生态系统服务价值的变化与湿地景观格局变化之间的关系，且由于研究时间间隔仅为5年，故本文在研究过程中假设价格水平不变，计算得到2009年现代黄河三角洲各湿地类型服务功能价值。

根据现代黄河三角洲湿地景观格局和生态系统服务价值的分析结果，得到2004年～2009年研究区生态系统服务价值的总体变化情况，见表4和表5。从表中数据可以看出，从2004年～2009年，现代黄河三角洲湿地的生态服务功能价值由100.30亿元变为96.59亿元，减少了3.71亿元。

从生态服务功能类型的角度分析可得，除了物质生产功能价值处于增长的趋势(增加2.22亿元)，其余各项生态服务功能价值均有不同程度的减少，降幅最大的是净化功能，其价值在5年间减少了2.1亿元，文化科研功能价值变化很小。具体变化如表4所示。

2004年～2009年现代黄河三角洲湿地生态服务功能各类型价值量变化表4

从不同湿地类型的角度分析可得，自然湿地的生态服务功能价值减少了7.28亿元，而人工湿地增加了3.58亿元，；在各种湿地类型中，芦苇沼泽-草甸湿地的生态服务功能价值的变化最大，5年间减少了6.48亿元。具体变化如表5所示。

2004年～2009年现代黄河三角洲各湿地类型生态系统服务功能价值变化表5

7 结 论

本文在综合研究大量的湿地生态服务功能及价值评估成果的基础上，确定利用高分辨率影像对现代黄河三角洲湿地这种小尺度区域生态系统服务功能进行价值评估的技术体系，并在该体系的指导下，进行了现代黄河三角洲湿地生态服务功能价值评估的研究，主要结论如下:

(1)结合现代黄河三角洲的实际情况，在分析高分辨率遥感影像特点的基础上，确立了现代黄河三角洲湿地的分类体系，选取了9项主导服务功能，并建立了现代黄河三角洲的生态系统服务功能与湿地生态类型的映射关系，并为每一个生态系统服务功能选取了最佳的评估方法。

(2)对2004年～2009年现代黄河三角洲的湿地信息进行提取及动态变化分析。5年间，研究区域湿地面积减少，非湿地面积增加，净变化面积为32.884 8 km2。而在湿地内部主要表现为，自然湿地面积减少，人工湿地面积增加；自然湿地面积减少了147.917 1 km2，其中有48.84%转成了非湿地，其余均转化为人工湿地。在各种湿地类型中，芦苇沼泽-草甸湿地、养殖池塘、盐田湿地的变化最大。

(3)依据本文确立的评估体系，对2004年～2009年现代黄河三角洲湿地各种生态系统服务功能价值分别进行了估算，并以2004年估算结果为例从价值构成和空间分布上对现代黄河三角洲湿地生态服务功能价值进行了分析。经统计，2004年研究区湿地生态服务功能总价值为100.3亿元，其中物质生产功能价值和营养物质循环功能价值是研究区主要生态服务功能，分别占25.22%和22.57%；而从空间分布上来看，整个研究区湿地生态系统服务价值总体的分布趋势是从内陆到浅海方向逐渐增大；芦苇-沼泽草甸湿地分布区的生态服务价值总体上高于其他区域。

(4)根据现代黄河三角洲湿地景观格局和生态系统服务价值的分析结果，得到研究区生态系统服务价值的变化情况，2004年～2009年总价值由100.30亿元变为96.59亿元，减少了3.71亿元。从生态服务功能类型的角度分析可得，除了物质生产功能价值处于增长的趋势，其余各项生态服务功能价值均有不同程度的减少。在各种湿地类型中，芦苇沼泽-草甸湿地的生态服务功能价值的变化最大，5年间减少了6.48亿元。

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城市地区地理国情普查内容与指标专家讨论在天津召开

近日，城市地区地理国情普查内容与指标专家讨论会在天津市测绘院举行，国家测绘地理信息局总工程师胥燕婴，国土测绘司副司长翟义青，国家基础地理信息中心副主任刘若梅、副处长李力勐，国家测绘产品质量检验测试中心赵有松，中国测绘科学研究院副所长董春，北京市测绘设计研究院副总工程师晁春浩及工程师王淼，武汉市测绘研究院副总工程师罗名海，陕西测绘地理信息局副处长谢露蓉，上海市测绘院高级工程师李乃良及工程师邓斌，重庆市地理信息中心工程师袁超出席了此次会议。天津市规划局副局长鲁承斌，天津市测绘院院长马华山，党委书记刘俊卫，天津市规划局测绘管理信息处处长李征和许海涛，天津市测绘院副院长史廷玉，总工程师胡珂，副总工程师贾有良以及天津市测绘院地理国情项目组成员一同参加了会议。

天津参与了全国地理国情普查的第一批试点，先试先行，取得了宝贵的经验。专家讨论会首先由天津市测绘院副总工贾有良介绍了天津市滨海新区的试点情况，重点介绍了包括从组织实施、数据生产到统计分析一系列的工作流程；刘若梅主任详细介绍了城市地区地理国情普查内容与指标框架的设想。与会的各位专家随后分别讲述了各自参与地理国情普查试点工作中的切身体会和建议，并就城市地区地理国情普查内容与指标的制定展开了热烈的讨论。

(来源:http://www.tjch.com.cn)

M odern Yellow River Delta Wetland Ecosystem Service Function Value Assessment Study

Li Lin1，3，Zhang Jie2，Ma Yi2
(1.Qingdao Geotechnical Investigation，Qingdao 266033，China； 2.The First Institute of Oceanography，SOA，Qingdao 266061，China； 3.Qingdao Marine and Terrestrial Geographic Information Integration and Application Key Laboratory，Qingdao 266033，China)

This paper determines the technology system of small-scale regional ecosystem such as themodern Yellow River Delta wetland’s service function value assessment using high-resolution images，and under the guidance of the technology system to do the ecosystem service function value assessment ofmodern Yellow River Delta wetland.Firstly，it gets the wetland landscape pattern of Modern Yellow River Delta in 2004 and 2009，and analyses its dynamic changes. On this basis，it estimates a variety of ecological services value of Modern Yellow River Deltawetland in 2004 and 2009，and analyses the value from its composition and spatial distribution.The analysis result reveals thatmaterial producing function and nutrient circling function are themain ecological service functions of the study area，and they are respectively 25.22%and 22.57%；from space，the trend of the overall distribution of thewetlands ecosystem service value of the entire study area is increasing gradually from inland to the shallow water，and the services value of swamp meadow wetland ecosystem is generally higher than other regions.Based on the results of the above analysis，it analyses the changes of the value of ecosystem of the study area，revealing that the total value reduced to 9.659 billion yuan from 10.03 billion yuan during2004 to 2009；In addition to that the service value ofmaterial producing function grows，the remaining ecological service function value all reduced in varying degrees；the service function value of reed swamp-meadow wetland ecosystem changesmostly，decreasing 648 million yuan during the 5 years.

modern Yellow River delta；wetlands；services function value of ecosystem；dynamic changes；RS；GIS

1672-8262(2013)04-98-06

P236

A

2013—01—09

李琳(1985—)，女，助理工程师，主要研究方向为遥感与地理信息系统。

科技部“中加国际科技合作项目”(2010DFA71210)，国家海洋局“我国近海海洋综合调查与评价专项”(908-01-WY02)