海南省滨海自然湿地生态系统服务功能价值评估

丁冬静，李玫*，廖宝文，但新球

1. 中国林业科学研究院热带林业研究所，广东 广州 510520；2. 国家林业局中南林业调查规划设计院，湖南 长沙 410014

海南省滨海自然湿地生态系统服务功能价值评估

丁冬静1，李玫1*，廖宝文1，但新球2

1. 中国林业科学研究院热带林业研究所，广东 广州 510520；2. 国家林业局中南林业调查规划设计院，湖南 长沙 410014

以海南主岛的滨海自然湿地为研究对象，采用最新的海南省第二次（2009─2013年）湿地资源调查以及海南省统计年鉴（2013年）和相关调查统计资料，构建生态系统服务功能价值评估体系，结合国内外通用的湿地评价方法，对海南省滨海自然湿地生态系统服务功能价值进行了较全面的评估。结果表明，海南省滨海自然湿地生态系统生态服务功能总价值为5 848 665.00万元，其中水文调节价值2 846 803.55万元，固碳价值2 351 567.77万元，动物产品价值1 469 500.00万元，防风消浪价值1175 287.62万元，生物多样性维持价值985 544.48万元，分别占总价值的31.72%、26.20%、16.37%、13.10%和 10.98%，是主要的生态服务功能。文章对海南省滨海自然湿地生态系统所进行的定量评估，不仅可提高人类对滨海自然湿地生态系统的正确认识，还可为湿地资源的合理开发利用以及当地政府湿地保护相关政策的制定提供科学依据。

滨海自然湿地；生态系统服务；价值评估；海南主岛

滨海湿地是介于陆地和海洋生态系统间的复杂的自然综合体，是全球生物多样性最丰富、生物量最高和最具价值的生态系统之一。联合国环境规划署（UNEP）、世界自然保护联盟（IUCN）和世界自然基金会（WWF）联合制定的《世界自然资源保护大纲》把湿地生态系统与陆地生态系统、海洋生态系统一起并列为全球三大生态系统。

滨海湿地为人类提供了物质生产、环境调节和人文社会等诸多生态服务。通过对滨海湿地生态系统价值评价，不仅能较准确地反映湿地资源对当地社会经济所做的贡献，而且可以体现湿地资源在实现可持续发展中所发挥的重要作用。国内早期滨海湿地研究大多集中在辽河、黄河三角洲滨海湿地以及红树林研究上（王宪礼等，1997；肖笃宁，1994；布仁仓等，1999）。近年来，国内学者在滨海湿地生态系统服务功能价值方面进行了一些探索和研究：陈志鸿等（2005）从生物多样性、污染净化、湿地产品、消浪促淤护岸等六方面对厦门滨海湿地生态系统服务功能进行了评述；郑文松（2009）根据Constanza以及国内湿地生态系统服务功能价值研究的理论与方法，对广州市湿地生态系统服务功能价值进行了评估；赵晟等（2007）应用能值理论，对我国滨海红树林生态系统服务功能的能值货币价值作了评估；刘秀会等（2011）在分析盐城滨海地区的土地利用特点的基础上，计算该地区单位面积农田生态系统的食物生产功能的经济价值，然后根据生态系统服务功能价值当量因子表，对盐城滨海地区在1983和2001年的生态系统服务功能进行评估；王斌等（2012）在分析滨海湿地现状及综合比较不同评价方法基础上，对浙江省滨海湿地服务功能价值进行了初步评估；孟祥江等（2012）运用目前国内外较为成熟的湿地生态服务功能价值评估理论和评估方法，对2001和2009年广西滨海湿地生态系统服务功能价值分别进行了评估并做了对比分析。然而，目前未见海南省滨海湿地生态系统服务功能价值评估的报道。

纵观国内的滨海湿地生态系统服务功能价值评估研究，普遍存在评价内容不够全面、评价方法较单一、定性多于定量研究等问题，且定量研究中引用数据的时间参差不齐。为了解决这一问题，文中引进了社会贴现率，通过社会贴现率将不同年份的价格转换为同一年份，便于各种滨海自然湿地生态系统服务功能价值的比较。社会贴现率指用未到期的票据向银行融通资金时，银行扣取自贴现日到到期日之间的利息率。在此将贴现率用来将未来的收入和支出折算成现值。中国社会贴现率合理的取值应为4.5%（汪海洲等，2013）。

海南省处于我国第二大岛的海南岛，滨海湿地类型复杂、面积大、分布广，其生态价值（尤其是生态防护）举足轻重。本文以海南岛主岛的滨海自然湿地为研究对象（人工湿地未计入），应用生态经济学的理论和研究方法，结合相关调查统计数据，对海南省滨海自然湿地生态系统服务功能价值进行评估，旨在为海南省滨海湿地资源保护及合理开发利用提供理论支持。

1 研究地概况与研究方法

1.1 研究地概况

海南省湿地主要有5大类，其中滨海湿地是最重要的。海南省海岸线总长达1829.9 km，曲折多港湾，因此滨海湿地类型复杂，分布在低纬度、低海拔的沿海地区。据第二次海南省湿地资源调查，海南省滨海自然湿地共有 10种类型，分别为浅海水域、潮下水生层、珊瑚礁、岩石性海岸、砂质海滩、淤泥质海滩、红树林、河口水域、三角洲湿地、海岸性咸水湖。

根据海南省第二次湿地资源调查报告，海南省滨海自然湿地面积共计2.02×105hm2，其中浅海水域面积最大，为1.45×105hm2，其次为砂质海岸，面积2.64×104hm2；海岸性咸水湖面积7.2×103hm2；红树林沼泽和珊瑚礁面积分别为 4.71×103和5.28×103hm2；三角洲湿地面积最小，仅有22.82 hm2。

1.2 研究方法

利用海南省第二次（2009─2013年）湿地资源调查以及2013年海南省统计年鉴和相关统计资料，在对海南省滨海自然湿地系统提供的生态服务功能科学分类的基础上，运用环境经济学、资源经济学和生态经济学相关理论（李金昌等，1999），根据碳税法和专家评估法（孟祥江等，2012）、市场价值法（张永利等，2010）4-5、影子工程法（任志远，2003）、恢复和保护费用法（张永利等，2010）5、费用支出法（张永利等，2010）4、成果参数法（苏少川等，2012）和替代市场法等国内外常用的湿地生态系统服务功能价值评估方法，对各项服务功能价值进行评估，进而汇总得到 2012年海南省滨海自然湿地生态系统服务功能的总价值。某些生物、化学要素等数据来源于现场调查资料。

1.3 生态系统服务功能价值评估体系构建

滨海湿地生态系统服务功能是滨海湿地向人类提供的各类产品和服务。结合海南省滨海湿地的特点以及所收集的数据资料，按照湿地生态系统价值评估指标的选取原则，构建了海南省滨海自然湿地生态系统服务功能价值评估体系（表1）。

表1 海南省滨海自然湿地生态系统服务功能价值评估体系Table 1 ecosystem service value assessment systemof coastal natural wetland ecosystem on Hainan Province

2 研究结果

2.1 供给服务功能价值评估

2.1.1 动物产品（养殖和捕捞）

海南省滨海湿地生态系统提供的物质产品以水产品鱼类为主。

式中，V1代表养殖和捕捞总价值，Pi代表第 i种产品单位重量市场价值（元·t-1），Mi代表第i种产品产量（t）。

根据 2013年海南省统计年鉴，全省海水养殖总产值596000万元，海水捕捞总产值1466200万元。海水总捕捞量110.93万吨减去外海捕捞量42.99万吨，得到近海捕捞量67.94万吨，按照近海捕捞量所占海水总捕捞量比例来计算近海捕捞产值，即得近海捕捞价值约873500万元，带入以上公式，得海南省滨海湿地海水养殖和近海捕捞总价值1469500万元·a-1。

2.1.2 植物产品（活立木材积增长量）

红树林立木蓄积生长量是海南滨海湿地主要的产品，海草草本植物等由于产量不高且产值较低，统计数据精确性较低。该研究只评估红树林年立木蓄积生长量价值，对海草等产品价值不进行评估。红树林木材产品没有现实的市场，但可利用立木市场价格对其价值进行评估。红树林年立木蓄积生长量价值计算公式为：

式中，V3代表红树林年木材生长量价值（万元·a-1），A1代表红树林面积（hm2），V2代表红树林年立木材积增长量（m3·hm-2·a-1），P1代表红树林单位材积市场价值（万元·m-3），r为社会贴现率，取4.5%（下同）；n为贴现日期起到贴现截止日期（2012）的时间。

根据第二次全国湿地资源调查报告，海南省红树林面积为4736.05 hm2，红树林年立木生长量采用韩维栋等（2000）对红树林群落年净材积生长量的研究结果，即年平均净材积生长量为 4.39 m3·hm-2·a-1；1999年立木市场平均价格为 0.093万元·m-3（韩维栋等，2000）；得到红树林年立木材积增长量价值为3426.70万元·a-1。

2.1.3 提供生态系统食物价值（凋落物饵料）

式中，V4代表生态系统食物价值（万元·a-1），A1代表红树林面积（hm2），T代表单位面积红树林凋落物量（t·(hm-2·a-1)）；S代表红树林面积；r为社会贴现率，取4.5%；n为贴现日期起到贴现截止日期（2012）的时间。

2010─2012年在海南东寨港红树林凋落物的综合数据显示，木榄（Bruguiera gymnorrhiza）、无瓣海桑（Sonneratia apetala）、海莲（Bruguiera gymnorrhiza）3种红树植物的年凋落物量分别为13.57、10.33、11.25 t·(hm-2·a-1)，取平均值 11.72 t·(hm-2·a-1)（注：将另文报道）；参考韩维栋等（2000）研究，凋落饵料成品率取10%，饵料价格取0.2万元·t-1。红树林面积4736.05 hm2，因此凋落物价值为1969.09万元·a-1。

2.2 调节服务功能价值评估

2.2.1 水文调节

参考崔丽娟（2004）对鄱阳湖湿地涵养水源价值计算方法，采用地表径流深度计算器涵养水源价值，公式为：

式中，V5为湿地蓄水价值（万元·a-1），A2代表洪水期能够蓄水的湿地面积（hm2），H代表湿地水位变幅（m），K代表单位体积蓄水量的水库造价（万元·m-3）。r为社会贴现率，取4.5%；n为贴现日期起到贴现截止日期（2012）的时间。

根据李龙兵（1992）对海南省水文特性的分析，海南省沿海各地区地表平均径流深分别为东部1000～1200 mm，东北部700～800 mm，南部和北部400～600 mm，取其中间值800 mm为地表平均径流深度。具有涵养水源价值的近海及海岸湿地面积为201666.76 hm2，相当于每年涵养水源体积为16143340800 m3，按照我国每建设1 m3水库造价0.67元（1990年不变价）（李金昌等，1999），计算得海南省滨海湿地涵养水源价值为 2846803.55万元·a-1。

2.2.2 净化水质

湿地具有强大的生态净化功能，尤其是对N、P等营养元素以及重金属元素的吸收、转化和滞留具有较高的效率，能有效降低其在水体中的浓度。采用国内常用的污染防治成本法计算滨海湿地的净化水质服务功能价值，并认为如果进入湿地的污染物没有使水体整体功能退化，即可以认为湿地起到净化的功能。

式中，V6为净化水质服务功能价值（元）；V′i为海南省污水年排放量（t）；P′i代表污水处理价格（元·t-1）。

根据2013年海南省统计年鉴，海南省三亚市、文昌市、琼海市、万宁市、澄迈县、临高县、儋州市（包括儋州、洋浦经济开发区）、东方市、乐东县、陵水县、昌江县 12个滨海市县一年内共排放工业废水、生活污水395416600 t，而海南省近海岸湿地水质状况总体为优，因此视为滨海湿地发挥了充分的污水处理能力，根据上述海南省临海各县市物价局提供的污水处理价格，得到海南省工业污水处理和生活污水处理费用分别为9719.49万元和20559.14万元。

两者合计得到总价值为30278.63万元·a-1，即为海南省滨海湿地净化水质价值。

2.2.3 防风消浪

滨海湿地中潮间砂质和淤泥海岸、红树林沼泽等湿地具有较高的消浪促淤、抵御风暴潮的生态服务功能价值，采用专家评估法进行计算。计算公式为：

其中V7代表岸滩和红树林防风消浪的价值（万元·a-1），L代表具有防风暴潮价值的岸滩长度；A1代表红树林面积；P2代表单位面积岸滩防风暴潮价格（万元·hm-2）；P3代表单位面积红树林防风消浪价格（万元·hm-2）；r为社会贴现率，取4.5%；n为贴现日期起到贴现截止日期（2012）的时间。

研究成果显示岸滩防御风暴潮的价值为9140～30760美元·hm-2（Ledoux et al.，2002），取其平均值19950 USD·hm-2·a-1，乘以2002年人民币对美元汇率8.27，折合人民币16.50万元·hm-2。岩石海岸、砂质海岸、淤泥质海滩、三角洲、珊瑚礁、潮下水生层和海岸性咸水湖都具有该功能，总面积为 45292.02 hm2，依此可知该项功能价值1161331.23万元·a-1。红树林湿地具有防风消浪护岸作用，湿地面积4736.05 hm2，采用Costanza et al.（1997）的研究成果1839 USD·hm-2·a-1，乘以1997年人民币对美元汇率8.28，折合人民币约15226.92元·(hm-2·a-1)，得到红树林防风消浪护岸价值为13956.39万元·a-1。

两项加成和为1175287.62万元·a-1，即为防风消浪价值。

2.2.4 固碳价值

2.2.4.1 植物固碳价值

计算公式为：

式中，V8为植物固碳价值（万元·a-1），M′i为第i种植物年净增长生物量（t·a-1），P4为单位质量固碳价值（万元·t-1），采用碳税法价格。

根据光合作用公式，每产生1 g干物质，吸收1.63 g CO2，释放1.19 g O2。红树林地上生物净增长量11 t·hm-2·a-1（韩维栋，2009），海南省红树林面积为 4736.05 hm2，因此每年吸收 CO2量为84917.38 t·a-1。全球海草床生态系统平均固碳速率为0.83 t·hm-2·a-1（Duarte et al.，2005），海南省潮下水生层面积为502.55 hm2，年固碳量为417.13 t。固碳价值采用瑞典的碳税价格150 USD·t-1，按1∶6.3换算成人民币为0.95万元·t-1。故海南省红树林固碳价值为80671.51万元·a-1，潮下水生层的固碳价值为 396.26万元·a-1。二者共同固碳价值为81067.77万元·a-1。

2.2.4.2 土壤固碳价值

根据辛琨等（2014）对海南省红树林有机碳分布规律的研究，表明海南省红树林土壤有机碳储量为2390000 t，固碳价值为2270500万元·a-1。

海南滨海自然湿地的总固碳价值为2351567.77万元·a-1。

(1) 机座侧板加厚，改空腔结构为实体结构，侧板由常规电机的6 mm弯板加空腔加6 mm侧板结构改为25 mm整体钢板结构。

2.2.5 大气组分调节

滨海湿地所提供大气调节服务功能主要是指通过大面积挺水植物，如红树林、海草以及其他水生植物的光合作用固定大气中的CO2，并向大气释放O2。另外，根据以往的研究（卢昌义等，2000），红树林对CH4排放的负价值也是有必要考虑的。2.2.5.1 释氧价值

计算公式为：

式中，V9为滨海湿地年释氧价值（万元·a-1），M′′i为第i中植物年释氧量（t·a-1）；P5为单位质量氧气的工业制造价格释氧价格（万元·t-1）。

由红树林年单位面积净生长量，乘以1.63，得红树林每年释氧量为84917.38 t·a-1，根据单位面积海草床年固碳速率得到海草床年释氧量为 303.35 t·a-1。制氧价格采用我国工业氧的现价0.04万元·t-1计算，得到红树林和海草床释氧价值分别为3396.79、12.13万元·a-1。两者相加即为滨海湿地释氧价值3408.92万元·a-1。

2.2.5.2 释放甲烷负价值

式中，V10代表红树林湿地释放甲烷的负价值（万元·a-1）；A3代表红树林湿地面积；V11代表单位面积红树林年甲烷释放通量；P6代表碳税价格；24.5为转换系数。

卢昌义等（2000）对东寨港红树林5个群落的甲烷排放量研究发现，红树林释放甲烷的速率为0.81 mg·m2·a-1。按照2012年366 d来算，则单位面积红树林释放甲烷量为0.003 t·hm-2·a-1。据1999年 Björklund et al.（1999）研究得出的结论为1 kg的CH4所产生的温室效应相当于24.5 kg的CO2所产生的温室效应，相当于产生CO20.074 t·hm-2·a-1，海南红树林面积为4736.05 hm2，碳税价格取0.95万元·t-1，根据公式计算得到红树林释放甲烷负价值为332.94万元·a-1。因此得到红树林湿地大气调节价值为3075.98 万元·a-1。

2.3 支持服务功能价值评估

2.3.1 生物多样性维持

采用Constanza计算的全球湿地单位面积生物多样性价值304 USD·hm-2折合人民币2076.1万元·(hm-2·a-1)；海南省滨海湿地面积为201667.8 hm-2；年贴现率 4.5%；相乘得到生物多样性价值985544.48万元·a-1。

2.3.2 保持土壤

肖寒等（2000）对海南省土壤保持的空间分布的计算得出红树林土壤保持量0.4832 t·hm-2·a-1，海南省红树林湿地土壤平均碳密度16.81 kg·m-2（辛琨等，2014），土壤厚度采用碳含量最高的前0.6 m，由以上数据可以推算出红树林每年减少废弃的土地面积为22.69 hm2，红树林湿地单位面积生态系统服务功能价值取 6.58万元·h-2（薛杨等，2014）。因此可以算出红树林减少保持土壤的价值为149.30万元·a-1。

2.4 文化服务功能价值评估

2.4.1 科研教育

采用替代法对海南省滨海湿地提供的教育科研价值进行评估。利用单位面积湿地生态系统教育科研价值的平均值，计算滨海湿地科研教育价值。

式中，V12为年湿地教育科研价值（元·a-1）；A3为湿地面积（hm2）；P7为单位面积湿地教育科研价值（元·(hm-2·a-1)）。

根据Costanza et al.（1997）对全球湿地生态系统科研教育服务功能的研究，湿地单位面积提供的科研教育价值为 861 USD·hm-2·a-1，折合人民币5880元·hm-2·a-1，海南省滨海自然湿地面积201667.76 hm2，计算得到海南滨海湿地生态系统2012年提供科研教育服务功能的价值18629.45万元·a-1。

2.4.2 休闲旅游

采用单位面积湿地休闲旅游的价值计算滨海湿地休闲旅游服务功能价值。

计算公式为：

V13=A3P8（11）

式中，V13为湿地休闲旅游服务功能价值（万元·a-1）；A3为湿地面积（hm2）；P8为单位面积湿地休闲旅游价值（万元·hm-2·a-1）。

2012年海南省沿海12市全年共接待中外游客3133.2万人次，旅游总收入3677300万元。由于缺乏滨海湿地旅游人数统计数据，本研究采用海南省沿海12市2012年单位面积土地产生的旅游收益1.48万元·hm-2。作为海南滨海湿地旅游休闲价值的估算参数，计算得出海南省滨海自然湿地的旅游休闲服务功能价值为88060万元·a-1。

2.5 海南滨海自然湿地生态系统服务功能总价值

汇总后得到海南省滨海自然湿地生态系统服务功能总价值为6125347.54万元（表2）：

表2 海南省滨海自然湿地生态系统服务功能价值Table 2 Evaluation on service Economic value of coastal natural wetland ecosystem on Hainan Province

结果显示，海南省滨海自然湿地生态系统的水文调节、固碳功能、动物产品、防风消浪和生物多样性价值分列前5位，占总体价值的98.37%，是其主要的生态服务功能功能。按照所评估的 12项湿地生态服务功能价值从大到小进行排序，依次为水文调节、固碳功能、动物产品、防风消浪、生物多样性维持、休闲旅游、净化水质、科研教育、大气调节、植物产品、提供生态系统食物和保持土壤。调节服务在4大项服务功能里价值最高，占总服务功能价值的71%以上。

3 结语

滨海湿地生态系统提供的生态服务功能项目很多，文章仅计算了海南主岛滨海自然湿地生态系统提供的 12种生态服务功能价值。本研究显示水文调节、固碳功能、动物产品、防风消浪和生物多样性价值占总服务功能价值的98%以上，说明海南滨海湿地保护和管理的重点应该放在这5个主要功能上。在调节服务功能中的水文调节和固碳功能二者价值超过总价值的 50%，调节功能总价值占到70%以上，是4大项价值中最重要的一项，而这一功能在过去往往被忽略，却在当今全球变化背景下具有特别重要的意义，因此应该作为滨海湿地保护和管理工作的重中之重。

不同的湿地生态系统服务功能特点各异，因而需采用各自适宜的评估方法；随着湿地生态系统服务功能价值评价研究的进一步深入，将会有更多先进的评估理论和计算方法得到应用。希望各级决策者和职能部门在湿地保护与管理中能采用该研究的数据及分析，尽量减少损害海南滨海自然湿地生态系统服务功能的短期经济行为，促进整个滨海自然湿地生态系统的可持续发展。

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Evaluation of Economic Value of Coastal Natural Wetland Ecosystem Services of Hainan Province

DING Dongjing, LI Mei, LIAO Baowen, DAN Xinqiu
1. Research Institute of Tropical Forestry, CAF, Guangzhou 510520, China; 2. Central South Forest Inventory and Planning Institute of State Forestry Administration, Changsha 410014, China

This paperusedthe natural coastal wetland of Hainan main island as the research object,collected themost updatedHainan second wetland resources survey, Hainan Province Statistical Yearbook (2013) and related survey to construct the ecosystem service value assessment system.We adapted bothinternational and domestic evaluation methods of wetland ecosystem,and then usedthem to comprehensivelyevaluate and analyze the value of natural coastal wetland ecosystem services on the main island of Hainan. The results showed that the total value of Hainan coastal wetland ecosystem services was about RMB 58 486 650 000×104yuan·a-1, of which the carbon sequestration value was RMB 23 515 677 000×104yuan·a-1, animal products value was RMB14 695 000 000×104yuan·a-1, windbreak and wave Dissipation value was about RMB 11 752 876 200×104yuan·a-1, value of biological diversity maintenance was RMB 9 855 444 800×104yuan·a-1; As the main ecological services functions, hydrological regulation value was RMB 28 468 035 500×104yuan·a-1, accounting for 26.20%, 16.37%, 13.10%, 10.98% and 31.72% ofthe total value, respectively. The quantitative assessment of the coastal wetland ecosystemservices in Hainanreportedin this paper could not only improve the correct understanding of the coastal wetland ecosystem, but also provide a scientific basis for the reasonable exploitation and utilization of wetland resources and local government.

natural coastal wetland; ecosystem value; value assessment; Hainan main island

10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.09.008

Q948；X171.1

A

1674-5906（2015）09-1472-06

丁冬静，李玫，廖宝文，但新球. 海南省滨海自然湿地生态系统服务功能价值评估[J]. 生态环境学报, 2015, 24(9): 1472-1477.

DING Dongjing, LI Mei, LIAO Baowen, DAN Xinqiu. Evaluation of Economic Value of Coastal Natural Wetland Ecosystem Services of Hainan Province [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2015, 24(9): 1472-1477.

科技部林业公益性行业科研专项（201404305）；GEF海南省湿地保护体系项目及国家林业局海南东寨港红树林生态站项目

丁冬静（1989年生），女，硕士研究生，主要从事红树林湿地生态学研究。*通信作者。李玫，E-mail: 1448890453@qq.com

2015-09-14