沿海省市海洋/陆地生态服务价值估算及相互作用关系

孟 珊

(武汉大学 中国中部发展研究院，湖北 武汉 430072)

1 引言

生态系统服务是指通过生态系统的结构、过程和功能直接或间接得到的生命支持产品和服务，自然资产含有多种与其生态服务功能相应的价值[1]。目前，生态系统的服务价值已经得到了学者们越来越多的关注，Costanza[2]分析了世界生态系统服务与自然资本的价值，引发了关于生态系统服务价值的大讨论；2001年联合国秘书长安南宣布启动为期四年的“千年生态系统评估(MA)”；2005年英国著名评论周刊《经济学家》(The Economist)在其封面故事中表达了对全球环境和生态系统服务的关注。

陆地和海洋生态系统提供了大量的生态功能，直接或间接地提供给人类的利益和经济价值。随着陆地资源的日趋枯竭和生态环境的破坏，陆地资源环境已经远不能满足经济发展的需要，人们已经将目光转移到更为辽阔的海洋。相形之下，陆地的生态服务价值，不管是按行政区划分的省、市、县，还是按功能划分的高原、平原、森林和草地都得到了较多的关注。然而同海洋生态服务价值一样，陆地生态服务价值的估算也存在了很多问题，这些问题导致了分析比较时的差异。目前还没有被广泛接受的评价大范围海域生态系统服务价值方法，而过多的采用Costanza[2]的1997年研究结论，造成了各年海洋生态系统服务价值相同，且与面积线性相关的结论。生态系统是一个动态的系统，处于不断演替之中，因此其服务也就发生着同样的演变，但大体上目前的生态服务价值评估往往集中在同一个时间的一个服务。此外，当前研究主要针对于单个生态系统进行评价，对海洋生态系统服务价值和陆地生态服务价值之间关系进行评价的研究较为少见。

综上所述，本研究借鉴前人研究成果，尽可能多的综合生态系统服务价值的子价值，并尽可能少的采取静态分析相关系数，以达到采用同一标准，构建评估框架对我国各沿海省市海洋和陆地系统服务价值全面地、动态地评价。由于海洋和陆地生态服务价值差距较大，因此从人均生态服务价值视角对海洋和陆地生态服务价值进行分析。同时对于海洋和陆地生态服务总价值采用Pearson相关系数和互竞指数两个指标进行作用关系分析，并以总生态系统服务指数来分析各沿海省市生态服务价值的差异。

2 研究方法

2.1 海洋/陆地生态服务价值

根据《海洋生态资本评估技术导则(GB/T28058-2011)》将海洋生态资本分为海洋生态资源存量和海洋生态系统服务两大类，其中海洋生态系统服务是当前专家和学者研究的重点，因此本研究只对海洋生态系统的服务价值进行评估。根据前人研究成果和国际标准将海洋生态系统服务划分为四大类13个指标[3]。陆地生态服务价值的评估主要基于谢高地等[4]提出的“中国生态系统单位面积生态服务价值当量”以及各沿海省市陆地各类型土地变化情况进行计算。对于谢高地等[4]未提及的各项子生态服务价值，依据Costanza[2]给出的数值以及实际情况进行合理估算。如表1所示。

2.2 多项生态系统服务相互作用关系

根据潘影[5]对供给和调节生态服务相互作用的研究，从海洋—陆地生态服务价值的相关系数和互竞指数两个方面进行分析。

2.2.1 Pearson相关系数

Pearson相关系数用来度量定距型变量间的线性相关关系，其公式为：

(1)

表1 海洋/陆地生态服务价值框架

式(1)中n为样本数，xi和yi分别为两个变量的变量值，r表示Pearson相关系数且-1≤r≤1。当r∈(0,1]时，两生态服务价值间为协同关系；当r∈[-1,0)时，两生态服务价值间为互竞关系[6，7]。

2.2.2 总生态系统服务指数(TES)

大多沿海省市由于陆海面积的差距，导致其陆地和海洋生态服务价值相差较大，有时甚至不在同一个数量级上，因此如果简单将陆地和海洋的生态服务价值加起来，容易忽略其中一些数量级较小的部分。因此采取总生态系统服务指数对海洋和陆地的总生态服务价值进行评估，其公式为：

(2)

2.3 数据来源

海洋生态服务价值的相关数据来自于各年的《中国渔业统计年鉴》《中国海洋统计年鉴》《中国能源统计年鉴》等。近海面积的确定依据国家海洋局编制的《海域勘界管理办法》“渤海区域从起点向海止于12海里处，琼州海峡窄于24海里部分”，及相关研究[6]。陆地生态服务价值的相关数据来自于各年的《中国统计年鉴》《中国区域经济统计年鉴》《中国能源统计年鉴》，及各省统计年鉴等。

3 结果分析

由于我国各沿海省市的面积和人口均有较大差别，面积最大的广西省约是面积最小的上海市面积的37倍，人口数最大的广东省约是人口数最小的天津市人口数的7倍(2014年数据)，因此单纯地比较生态服务价值总量意义并不明显。本文研究从人均海洋/陆地生态服务价值视角进行分析。而对于总生态服务价值，则从二者之间的相互关系和总生态系统服务指数两个角度进行分析。

3.1 人均海洋/陆地生态服务价值

根据表1的生态服务价值框架，结合我国各沿海省市人口各年人口情况，计算得到人均海洋/陆地生态服务价值，并以2003年为基准，根据各年各省市的GDP指数进行折算，结果如表2所示。

表2 人均海洋/陆地生态服务价值 元/人

从表2中可以发现，各省市陆域生态服务价值远大于海洋生态服务价值，除天津和上海两个直辖市以外，其它9个沿海省市的陆域生态服务价值是其海洋生态服务价值的3倍以上，最大可达到20倍(广西)。本研究是基于近海面积计算的海洋生态服务价值，也就是说研究结果并不意味着海洋生态服务价值总量(包括远海的海洋生态服务价值)远小于陆域，而只是沿海地区居民可以直接感受到的海洋生态服务价值远小于陆域。从时间维度来看，各个沿海省市的陆域生态服务价值基本上呈现出下降或不变两个趋势，其中差别在于当所有省市都减少森林、耕地等面积以扩张城市等建筑面积时，部分省市利用建成的土地融入了与减少面积相持平的服务价值。这一部分省市的陆域生态服务价值基本持平或者稍有上涨，而其它省市的陆域生态服务价值则下降。海洋生态服务价值基本呈现出上涨的趋势，这是由于沿海省市逐步加大对海洋发展的重视程度，人们将海洋生态服务价值转化为货币价值的能力更强了。在目前大部分省市无法将流失的陆域水土转化为至少等量的货币价值之前，海洋是继续发展的重点，因此从海洋生态服务中获取更大更多的价值是当今研究的关键。

3.2 海洋/陆地生态系统服务相互作用关系

根据公式(1)和公式(2)计算得到各沿海省市海洋/陆地生态系统服务相互作用关系，如表3所示。

表3 海洋/陆地生态系统服务相互作用情况

注：*和**分别表示在10%和5%的水平上显著

从表3中可以看到，除福建和海南海洋和陆地生态系统服务的Pearson相关系数和互竞指数(TO)小于0以外，其余各沿海省市海洋和陆地生态系统服务的Pearson相关系数和互竞指数(TO)均大于0，其中天津的Pearson相关系数在10%的水平上显著，其余省市的Pearson相关系数在5%的水平上显著。这是因为2010年天津市海洋生态服务价值大幅跃升，此后3年又呈现出下降的趋势，而陆地生态服务价值则呈现出缓慢上升的趋势。2010年天津市海洋生态服务价值的跃升得益于科研投入大幅度增加。这一计算结果表明，福建和海南的海洋和陆地生态系统服务价值呈现互竞关系，显著性不明显；其余各沿海省市的海洋和陆地生态系统服务价值呈现协同关系，显著性较为明显。福建省Pearson相关系数不显著是由于2011～2014年海洋和陆域生态服务价值呈现出截然相反的变化，即陆域生态服务价值缓慢上升，海洋生态服务价值逐步下降，这是因为2011～2014年福建的海洋供给服务价值下降造成的，原材料供给的下降是导致福建海洋供给服务价值下降的主因。海南海洋和陆域Pearson相关系数不显著是因为海南陆域面积相对较小，陆域生态服务价值呈现上升趋势；而海洋面积较大，其海洋生态服务价值基本保持不变，因此二者相关性并不显著。

2003～2014年的互竞系数也证实Pearson相关系数的结果。福建和海南的海南海洋和陆地生态系统服务的互竞系数小于0，表明其呈现互竞关系，而海南-22.230的互竞系数表明其海南海洋和陆地生态系统服务发展极为不协调，结合海南的海洋/陆地生态服务价值来看，海南处于逐步发展海洋生态服务价值而牺牲陆地生态服务价值的情况。其余各沿海省市的互竞系数在1左右，海洋和陆地生态系统服务呈现出共同发展的协同态势。

4 结论

随着经济发展和生态恶化逐步加剧，生态系统的服务对整个经济社会的贡献不断凸显，将生态服务价值化有助于决策者正视生态价值，并为政策制定提供合理依据。借鉴前人对海洋和陆地生态系统服务价值的计算，分别构建尽可能全面的海洋和陆地生态系统服务价值框架，在尽量少利用专家评价法的原则上，对我国沿海十一省市的海洋和陆地生态系统服务价值进行了动态的测度，结果显示陆地生态服务价值远大于海洋生态服务价值。从人均生态服务价值角度对二者进行比较，除天津和上海两个直辖市以外，其它9个沿海省市的陆域生态服务价值是其海洋生态服务价值的3倍以上，最大可达到20倍。时间维度上，各省市的人均陆地生态服务价值不变或减少，人均海洋生态服务价值缓慢增加；空间维度上，地广人稀的海南、广西的等地人均生态服务价值较高。这表明了控制人口和将发展方向转向海洋具有巨大的潜力。

通过Pearson相关系数和互竞指数的计算发现，除福建和海南海洋和陆地生态系统服务呈现互竞关系外，其余各沿海省市的海洋和陆地生态系统服务均呈现出协同发展关系。根据Pearson相关系数的显著性来看，呈现互竞关系的福建和海南不显著，其余省市的协同关系大多在95%的显著性水平上，说明我国沿海省市的海洋和陆地生态服务价值总体上呈现协同发展的态势。总生态系统服务指数的结果显示，生态服务价值和土地及海洋面积有较大相关性，即拥有较大陆地和近海面积的省市拥有较大的总生态系统服务指数。但这并不是绝对的，浙江虽然陆地面积不大，但仍然拥有较大的总生态系统服务指数。这说明总生态系统服务指数一方面受人为因素有较强的影响，良好的经济发展和社会进步会提升生态服务价值，另一方面也表明海洋生态服务价值的重要地位，所以提升海洋生态服务价值是提升总生态系统服务指数的关键，也是未来发展的方向所在。