黄河三角洲湿地生态系统服务价值评估

王娜娜，刘宏元，李英，王艳君，董红云，张燕，张锡金，高洁，梁守真，李新华

（1.山东省农业科学院湿地农业与生态研究所，山东 济南 250100；2.山东省农业科学院信息与经济研究所，山东 济南 250100）

2021年10月习近平总书记考察黄河入海口并在深入推动黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上发表重要讲话，强调要科学分析当前黄河流域生态保护和高质量发展形势，把握好推动黄河流域生态保护和高质量发展的重大问题；指出黄河三角洲自然保护区生态地位十分重要，要加强下游河道和滩区环境综合治理，提高河口三角洲生物多样性。

湿地被誉为“地球之肾”和“物种基因库”，是地球上生态系统服务价值最高的生态系统类型［1］，与森林、海洋并称为全球最具生产力的三大生态系统，源源不断为人类供给多种不可替代的生态产品［2，3］。黄河三角洲湿地是由黄河不断冲积、淤积和海岸水动力共同作用形成的退海地，是我国暖温带保存最完整、最广阔和最年轻的湿地生态系统，是典型的河口湿地。独特的地理位置和自然环境形成了世界上独一无二的河口湿地生态系统，具有原生性、增长性、脆弱性等显著地域特征。黄河三角洲天然湿地主要包括滨海湿地、河流湿地、沼泽湿地、草甸湿地和河滩湿地，总计16.29万hm2；人工湿地主要包括水库坑塘、盐田、沟渠和水田，总计8.78万hm2；湿地总面积25.07万hm2［4］。

黄河三角洲湿地是可为全球提供可观的经济效益、环境效益和社会效益的极为重要的生态系统。但同时，它不仅是一个自然演变相对剧烈、非常脆弱的生态系统，而且其特殊的水文条件决定其容易受到人类活动的干扰，造成湿地功能的改变或丧失［5］。

首先，黄河三角洲湿地自然演变剧烈。受海洋、陆地和河流的多重影响，黄河三角洲具有河海交互性、海陆过渡性、新生性及生态脆弱性等特点。同时，河流尾闾摆动和水沙通量变化、淤积、冲刷使河口三角洲发育处于动态变化之中，湿地演变剧烈［1］。

其次，黄河三角洲湿地人为干扰强烈。生态系统的景观结构和物种分布等与人类活动密切相关［6］。由于区位优越、水及石油矿产资源丰富、生态环境资源丰富多样，黄河三角洲成为人类活动最为密集的区域之一，湿地出现了不同程度的萎缩和退化［7］。研究表明，2000年起黄河三角洲自然保护区开发干扰指数从轻微到剧烈、从缓慢到迅速，2016年后自然保护区的监督管理力度加大，开发干扰指数才趋于稳定［8］。

第三，黄河三角洲湿地污染形势依然严峻。有研究表明，全年大部分时期引黄沟渠、连河湿地和恢复湿地水质均为Ⅴ类水质，这说明监测期间黄河三角洲淡水恢复工程湿地目前仍处于严重污染状态［9］。黄河三角洲湿地生态安全状况整体上呈恶化趋势，生态安全评价指数平均值从1987年的0.717下降到2017年的0.531［10］。

湿地生态系统具有生物多样性、水质净化、气候调节、旅游休闲等多种服务功能，开展其服务功能评估是湿地研究领域的重要部分。各种因素影响下黄河三角洲湿地生态系统变化较快，及时对黄河三角洲湿地生态系统服务价值进行综合评估，将湿地生态系统各种功能价值转化为货币形式，直观地量化湿地功能价值、反映其对区域发展的重要性，不仅能够了解该区域的湿地现状，还能为湿地保护和管理提供有力的基础支撑，为实现黄河三角洲地区生态保护和高质量发展提供参考依据。

1 黄河三角洲湿地生态系统服务及价值评估

1.1 湿地生态系统服务功能及评估方法

湿地生态系统服务功能一般分为四大类：供给服务、调节服务、支持服务和文化服务［11－13］，是主要评估项目。而具体的评估指标则是在此基础上对湿地生态系统单项服务功能进行更加细致的划分。

湿地生态系统服务功能价值评估方法有经济学方法、生态模型法、物质量法和能值分析法［14，15］等。由于湿地价值的多元性，没有一种方法能精确评估湿地的全部价值［15，16］。经济学方法目前最为常用，是指在获取各类生态系统服务功能物质量的基础上，通过市场价值法、替代成本法、影子工程法、成果参照法、单位面积价值当量法等进行价值评估［17，18］。

黄河三角洲湿地生态系统服务功能价值评估项目、评估指标及评估方法和公式见表1。

表1 湿地生态系统服务功能及评估方法

1.2 黄河三角洲湿地生态系统服务价值估算

1.2.1 供给服务 植物产品、水产品和原盐很难获得每种产品的具体供给量来计算其价值，因此本文采用成果参照法来衡量。张晓惠［19］、李琳［20］、于佳［21］和李永涛等［22］计算的黄河三角洲湿地三类产品（V1～V3）的供给价值分别为22.04亿、25.30亿、24.91亿、16.39亿元，取均值为22.16亿元。

黄河三角洲湿地的矿产资源主要是石油，矿产价值（V4）由市场价值法计算。据中国石化胜利油田官网，黄河三角洲湿地每年产原油近30万吨，按照油价每桶40美元折算，合年产值5亿元人民币。黄河三角洲湿地的矿产价值按5亿元计。

水源供给价值（V5）也由市场价值法计算，湿地供水量参考《中国湿地资源·山东卷》［23］。湿地提供的农业用水量为800万t，相应农业用水的单位价格为2.5元／m3；湿地提供的生活生产用水量为200万t，相应生活生产用水的单位价格为3.15元／m3；湿地提供的生态水量为2000万吨，相应生态水的单位价格为1.2元／m3［22］。最终黄河三角洲湿地水源供给价值评估为0.50亿元。

黄河虽然是我国第二长河，但是黄河水量并不大、流量季节变化很大、含沙量很大，导致黄河的河运价值不高。此外，由于黄河大量泥沙的淤积，海运港口的建设条件也较差。而且随着黄河三角洲自然保护区保护力度的加大，航运条件不会有较大改变，黄河三角洲湿地的航运价值此处忽略不计。

1.2.2 调节服务 大气调节（V7）服务价值用市场价值法计算。黄河三角洲湿地的植物总生物量干重为454916.14 t，甲烷的排放量为329.90 t［20，22］。在计算时，以增温潜势将相同质量的CH4换算为等温室效应的CO2，1 kg的CH4产生的温室效应等同于24.5 kg的CO2产生的温室效应。山东液氧价格按照800元／t计算，碳的价格按照2021年首批碳交易价格52.78元／t计算。最终黄河三角洲湿地大气调节价值为4.36亿元。

气候调节价值由公式V8计算，矫正系数δ取3.21，即黄河三角洲湿地与东营市干旱指数的比值。Pz为单位体积水汽通过蒸腾作用调节气候的价值，取0.02美元／m3，参照当下汇率换算为0.13元／m3［22］。已知黄河三角洲单位面积年均蒸发量为1928 mm［9］。WE等于单位面积蒸发量乘以黄河三角洲湿地总面积，为4.83×109m3；WT等于湿地植被年产总生物量乘以蒸腾系数（372），为1.69×108m3。计算得出黄河三角洲湿地气候调节价值为20.86亿元。

固碳价值分为植物固碳和土壤固碳，价值评估由碳税法计算。植物固碳价值由公式V9计算。每产生1 g干物质，需固定CO21.63 g，相当于0.44 g碳，碳的价格为52.78元／t，计算得黄河三角洲湿地植物固碳价值为0.11亿元；黄河三角洲湿地土壤有机碳密度为6.257 kg／m2［24］，潮滩面积为9.65万hm2［25］，由公式V10计算黄河三角洲湿地土壤固碳价值为3.19亿元。

水质净化价值（V11），S为湿地总面积（25.07万hm2），单位面积湿地生态系统价值服务当量为3.60元／m2［12］，黄河三角洲湿地水质净化价值为90.25亿元。

调蓄水量的价值V12计算方法为影子工程法，其中湿地每年调蓄水量3.5×108m3，建设单位库容的造价为0.67元／m3，黄河三角洲湿地调蓄水量价值为2.35亿元。

促淤造陆价值V13按照增加国土面积法计算，每年增加的湿地总面积约2000 hm2，当地国土价格约9000元／hm2，单项价值计算结果为0.18亿元。

1.2.3 支持服务 黄河三角洲湿地生物多样性价值及土壤保持价值的评估均采用单位面积价值当量法，由湿地总面积乘以单位面积价值当量。

黄河三角洲湿地总面积为25.07万hm2，单位面积生物多样性维护价值参考谢高地等［12］改进后的单位面积价值当量因子，换算为人民币之后为78700元／hm2，黄河三角洲湿地支持服务价值总计为197.30亿元。

土壤保持价值为近海与海岸湿地面积（84643.00 hm2）［4］乘以单位面积湿地生态系统价值服务当量（23100元／hm2），结果为19.55亿元。

1.2.4 文化服务 文教科研价值一些学者按照累计投入的科研总经费计算，或者参照其他学者的研究成果取均值。本文采用单位面积价值当量法由湿地总面积乘以单位面积产生的科研教育价值。此处参照Costanza［26］研究成果并按照当下汇率换算成人民币为5584.96元／hm2，得到黄河三角洲湿地文教科研价值为14.00亿元。

旅游休闲价值采用旅行费用法估算：V17＝F1＋F2＋F3。F1为旅游费用支出，等于每天的旅行费用乘以每年可游览天数。根据《东营市统计年鉴》2020年东营市旅游总收入205.7亿元。研究区的旅游人数应该占到整个东营旅游人数的70%以上［19－21］，折合研究区该年旅游总收入为143.99亿元，每天旅行费用为0.39亿元。黄河三角洲湿地全年可游览天数按照300计，得到旅游费用支出（F1）为117亿元。2019年山东省平均工资81446元／年，单位时间机会工资成本按其1／3算为27148.67元／年，可旅行时间300天，计算得到旅游时间价值（F2）为0.08亿元／年。消费者剩余F3按照旅游费用支出的40%计为46.8亿元。最终黄河三角洲湿地旅游休闲价值为163.88亿元。

2 结果与分析

价值评估结果（表2）显示，黄河三角洲湿地生态系统服务总价值为543.69亿元。价值量由高到低依次是支持服务（216.85亿元）、文化服务（177.88亿元）、调节服务（121.30亿元）、供给服务（27.66亿元），分别占总价值量的39.88%、32.72%、22.31%和5.09%。单项服务价值最高的是生物多样性（197.30亿元），其次是旅游休闲（163.88亿元），然后是水质净化、气候调节和土壤保持，价值分别为90.25亿、20.86亿、19.55亿元。这五大单项功能价值占到黄河三角洲湿地生态系统服务价值的90.47%。

表2 黄河三角洲国家级自然保护区湿地生态系统服务功能价值

首先，研究表明黄河三角洲湿地生物多样性价值最高。中国是世界上生物多样性最丰富的国家之一，2021年我国发布《中国的生物多样性保护》白皮书，习近平总书记视察山东时也多次提及要保护黄河三角洲湿地生物多样性。此外，黄河三角洲湿地是以保护黄河口新生湿地生态系统和珍稀濒危鸟类为主体的湿地类型自然保护区，是东北亚内陆和环西太平洋鸟类迁徙重要的中转站、越冬栖息地和繁殖地，被国内外专家誉为“鸟类的国际机场”，其生物多样性价值不言而喻。

其次，黄河三角洲湿地文化服务价值量较高，价值量最低的是供给服务。早期研究结果普遍显示供给服务排在首位，比如张晓惠［19］和刘键［27］的研究。但黄河三角洲生态地位十分重要，供给服务价值逐渐被生物多样性价值和旅游休闲价值远远反超。在陈翠等［28］的研究中湿地的文化价值占总价值的46.95%；Scholte等［29］也强调社会文化价值的重要性；于佳［21］研究了黄河三角洲自然保护区湿地的生态价值，结果显示文化服务价值最高，最低的是供给功能价值；谢高地等［12］认为四类生态系统服务价值当量最低的是供给服务。与本研究结果一致。

最后值得关注的是，黄河三角洲湿地生物多样性、旅游休闲、水质净化、气候调节和土壤保持五大单项价值占到其总价值的90%以上。李楠等［18］研究了杭州湾滨海湿地生态系统服务价值，结果显示气候调节、水质净化、土壤保持三大核心功能占到其服务价值的80%以上；旅游休闲的价值同样较高，但生物多样性价值被低估，仅占0.08%。近年来，生物多样性保护越来越多地被提及，它是整个生态系统循环、平衡、健康和可持续的基础和重要标志，其生态价值十分重要。此外，随着经济繁荣和人们生活水平提高，旅游出行逐渐成为人们活动的常态，旅游业也展现出极大的市场活力和发展潜力。而且对于东营市而言，黄河三角洲自然保护区的旅游吸引力占绝对主力，其旅游休闲文化价值越来越突出。但李永涛等［22］对黄河三角洲湿地功能价值的评估显示文化价值低于供给价值，可能是因为此项目评估采用2012年的旅游收入计算，故导致估算量偏低。

3 结论与建议

本研究评估了黄河三角洲湿地生态系统服务价值，价值量由高到低依次是支持服务、文化服务、调节服务和供给服务；单项服务价值最高的是生物多样性（197.30亿元），其次是旅游休闲（163.88亿元），然后是水质净化、气候调节和土壤保持，价值分别为90.25、20.86、19.55亿元。黄河三角洲湿地生物多样性、旅游休闲、水质净化、气候调节和土壤保持五大单项价值，占到其总价值的90%以上。

近年来各类生态系统服务价值评估已经取得了很大进展，未来的研究首先应该在核算的准确性上进一步加强。研究过程中发现，大多数湿地生态系统价值评估类的研究普遍存在参考数据滞后的问题，这与湿地生态系统服务多样、单项服务量难以估计以及数据获取难度大有关。

其次，传统湿地生态系统服务价值评估体系相对简单，今后应在采用单一方法力求精准评价的基础上，积极向多维度、综合评估方向发展。因为湿地生态系统功能复杂多样，单一的评估方法不可能计算出全部价值。多维度综合评估可在一定程度上弥补单一评价方法的不足。

最后，推动湿地生态系统服务价值研究结果走向实践，将湿地生态系统服务价值的量化评估结果应用于区域生态系统管理体制的建立和湿地生态系统补偿政策的制定。