丁 俊 曹 敏 孙 冠 邵学新
(1 松阳县自然资源和规划局,浙江 丽水 323400;2 杭州市生态环境局富阳分局,浙江 杭州 311400;3 中国林业科学研究院亚热带林业研究所,浙江 杭州 311400)
湿地具有重要的生态功能(邵学新等,2013;王法明等,2021;Xiao et al.,2019),量化生态系统服务价值可为生态补偿研究中补偿金额的确定提供参考。相关学者对我国不同湿地生态系统服务价值评估开展了较多的研究(尹小娟等,2014;肖涛等,2022),包括河口滨海湿地生态系统(宁潇等,2016 a;孙海平等,2021;吉丽娜等,2013)、沼泽湿地生态系统(崔丽娟等,2016)、河湖湿地生态系统等(徐昔保等,2018;张丽云等,2016)。湿地公园是以国家公园为主体的自然保护地体系的重要组成部分,现有研究一般以单一的湿地生态系统评估为主,对涉及森林、湿地、甚至农田等不同生态系统的湿地公园开展综合评估的研究相对较少,不能较好地反应湿地公园内生态系统的整体服务。
浙江省建有国家湿地公园13 个、省级湿地公园54 个,其中,绝大部分湿地公园存在多种生态系统类型的复合。浙江松阳松阴溪省级湿地公园获批于2017 年,是浙西南典型的山溪性河流湿地,公园范围内包括湿地、森林以及农田等不同生态系统类型,自湿地公园建设以来生态效应明显(丁俊等,2021)。本研究以松阴溪湿地公园为研究对象,参考千年生态系统评估框架,根据湿地、森林和农田等生态系统国内外相关研究成果,筛选并构建湿地公园生态系统服务评价体系,开展松阴溪湿地公园建设前、后生态系统服务变化评估,以期为湿地公园的保护管理工作提供科学依据。
松阳(119°20′15.76′′—119°32′8.11′′E,28°23′24.50′′—28°35′23.33′′N)位于浙西南山区丽水腹地。松阴溪是松阳县境内最大河流,被称为松阳的母亲河。浙江松阳松阴溪湿地公园是浙西南典型的山溪性河流湿地,湿地公园总面积708.64 hm2。自松阴溪上游县域界线起,至中下游象溪镇陈下桥头止,全长约36.0 km,两侧以松阴溪堤坝为界,中下游沿岸两侧面水坡面一并纳入。根据评估需要,依据landsat8 OLI 遥感影像、第三次全国国土调查、湿地公园总体规划等相关资料,获取了湿地公园范围内湿地(主要为水面和滩涂,面积444.3 hm2)、森林(包括乔木、竹林、灌木及其他林地,面积91.51 hm2)以及农田(主要为旱地,面积61.98 hm2)等不同生态系统类型位置、边界等信息。
参考《森林生态系统服务功能评估规范》(GB/T 38582-2020)、《湿地生态系统服务评估规范》(LY/T 2899-2017)和《生态系统生产总值(GEP)核算技术规范——陆域生态系统》(DB33/T 2274-2020)及相关文献(Reid et al.,2005;Costanza et al.,1997),确定了不同生态系统供给产品、调节服务、文化服务功能的实物量及价值量评估方法(表1)。
表1 不同生态系统服务价值评估指标及方法Table 1 Evaluation indicators and methods of different ecosystem services
根据本次评估目的,分别选取2016 年和2020年作为湿地公园建设前与建设后的评估年。评估基准年为2016 年,评估中取价标准均为评估基准年有效的价格标准。2020 年作为可比年,为消除价格变动因素的影响,便于两年对比,其生态服务功能定价在2016 年定价基础上,采用价格参数转换系数计算得到。
采用实际调查与文献资料相结合的方法。湿地公园管理机构提供的基础数据,野外调查测定数据,我国及该地区权威机构公布的社会公共数据以及相关参考文献等。森林调查对象为地上生物量、地下生物量、枯落物、枯死木、土壤有机质、林木和土壤氮磷钾含量及土壤容重。湿地调查对象包括地上生物量、地下生物量、土壤有机质、植物和土壤氮磷钾含量及土壤容重等。
2.1.1 洪水调蓄与气候调节功能2016 年、2020年松阴溪湿地公园生态系统洪水调蓄价值分别为34 935.6 万元、41 364.77 万元,增幅为18.4%(表2)。2016 年、2020 年松阴溪湿地公园生态系统气候调节价值分别为10 048.03 万元、11 340.23 万元(表2),增幅为12.9%。2020 年洪水调蓄与气候调节两项调节服务占总价值的比率占85%以上(图1)。
表2 生态系统不同服务价值量动态变化Table 2 Dynamic changes in the value of different services of the ecosyste
图1 2020 年松阴溪湿地公园不同服务功能价值构成Fig.1 Value composition of different services of Songyinxi Wetland Park in 2020
2.1.2 其他调节服务功能2016 年和2020年湿地公园固定CO2总量分别为1 047.08 t 和1 076.66 t,释放氧气总量分别为2 792.22 t 和2 871.10 t,固碳释氧价值分别为347.21 万元和401.19 万元,增幅为15.5%(表2)。2016 年 和2020 年湿地公园吸收SO2总量分别为12.79 t 和13.87 t,吸收NOx 总量分别为0.50 t 和0.54 t,滞纳烟(粉)尘总量分别为2 093.90 t 和2 256.16 t。2016 年和2020 年空气净化价值分别为128.79 万元和155.81 万元(表2),增幅为20.98 %。2016 年和2020 年湿地公园净化COD 总量分别为490.64 t 和517.50t,净化氨氮总量分别为38.03 t 和40.11 t,净化总磷总量分别为41.99 t 和44.29 t,水环境净化价值分别为484.16 万元和573.84 万元(表2),增幅为18.5 %。
2016 年和2020 年湿地公园提供负氧离子总量分别为9.67×1021个和10.94×1021个,价值分别为6.23 万元和8.98 万元,增幅为44.26 %(表2)。2016 年和2020 年湿地公园水源涵养总量分别为346.08 万m3和373.72 万m3,水源涵养价值分别为1 635.17 万元和2 263.12 元,增幅为38.4%。2016年和2020 年森林防护功能价值分别为24.02 万元和28.05 万元,增幅为16.81%。2020 年生物多样性价值量为1 137.19 万元,较2016 年的1 012.80 万元增加12.28%。总体来看,2020 年其他调节服务占总价值的比率不超过9%(图1)。
松阴溪湿地公园2016 年生态系统供给产品价值为2162.16 万元(表2),其中,提供木材产品、农产品与水资源价值分别为775.72 万元、144.23 万元和1 242.21 万元。2020 年供给产品价值较2016 年增加了703.99 万元,增幅为32.6 %。文化服务功能主要体现为旅游科教方面,2020 年旅游科教价值量为695.23 万元,较2016 年增加了75.84 万元,增幅为12.24 %。从表2 来看,2020 年供给产品、文化服务与支持服务占总价值的比率不超过6%(图1)。
2016 年、2020 年松阴溪湿地公园生态系统服务功能的总价值分别为51 403.57 万元和60 834.59 万元。三大服务价值量由高至低依次为调节服务>供给服务>文化服务,其中,洪水调蓄价值最高,占总价值的68.0%(图1),这与松阴溪河流湿地通过水位变幅来而发挥的蓄水作用密切相关。其次是气候调节功能,占总价值的18.6%,主要与森林和湿地的植被蒸腾、水面蒸发的作用密切相关。再次是物质产品供给功能,占总价值的4.7%,这主要与河流湿地提供水资源功能有关。不同生态系统类型总价值及单位面积价值表现为:湿地>森林>农田。以2020 年评估结果为例,湿地、森林和农田生态系统价值分别占总价值的90.9%、8.45%和0.61%,单位面积价值分别为55.64 万元/hm2、124.63 万元/hm2和6.00 万元/hm2。根据浙江省森林资源及其生态功能价值公告(浙江省林业局,2021),2019 年全省林地平均每公顷年生态效益10.38 万元,松阴溪湿地公园单位面积价值约是全省林地平均生态价值的8倍,这与其河流属性导致的较高的水源涵养功能有关。因此,加强湿地公园建设对保护湿地生态系统,提升生态系统服务具有重要意义。
2016、2020 年松阴溪湿地公园生态系统服务功能价值分别为松阳县当年国民生产总值(GDP)的5.43%和5.09%,单位面积生态系统服务功能价值[72.54 万 元/(a·hm2) 和85.85 万 元/(a·hm2)]也高于单位面积GDP(6.735 万元/hm2和8.499 万元/hm2)。湿地公园建设以来,单位面积生态系统服务功能价值增加13.31 万元/(a·hm2),增幅为18.3%,其中,物质产品供给、水源涵养及负氧离子价值的增幅较大(>30%),这与湿地公园内森林生态系统的变化密切相关。例如,乔木林胸径和蓄积的自然生长导致物质产品价值量上升;林分净初级生产力的增加,提升了固碳释氧、释放负氧离子等能力;最高气温降低,林分的蒸发散减小,则增强了水资源的调节作用及水源涵养价值。物质产品供给、水源涵养及负氧离子价值服务增加的价值量较低(2.76 万元~703.99 万元),对单位面积总价值增加的贡献有限。作为主导服务的洪水调蓄与气候调节,虽增幅较少(<20%),但增加的价值量高(分别为6 429.17 万元和1 292.20 万元),洪水调蓄、气候调节是湿地公园建设前后生态系统服务增加的主要贡献因素。
松阴溪湿地公园单位面积价值高于其他湿地公园平均值(表3),特别是气候调节价值明显较高,这主要与松阴溪湿地公园为河流湿地,且公园内存在大面积的森林生态系统系统也参与了服务价值的评估有关。松阴溪湿地公园作为河流湿地具有极大的洪水调蓄功能,而其他湿地此项功能较弱或未进行评估。此外,不同湿地公园单位面积价值差异较大[6.58 万元/(hm2·a)~ 85.92 万元/(hm2·a)],说明评价指标和方法等造成研究结果之间的差异。因此,在湿地公园生态系统服务评估的过程中,根据湿地公园生态定位及其生态系统特征,明确不同生态系统服务存在的权衡协同关系,确定科学完善的评价体系可提高生态系统服务价值评估的准确性。
表3 不同湿地公园主要生态系统服务功能价值对比 万元/(hm2·a)Table 3 Comparison of main ecosystem services of different wetland parks 10 000 yuan/(hm2·a)
2016 年、2020 年浙江松阴溪湿地公园生态系统服务功能的总价值分别为51 448.95 万元和60 886.94 万元,湿地公园建设以来单位面积生态系统服务功能价值增加13.32 万元/(a·hm2),增幅为18.3%,单位面积价值高于松阳县单位面积GDP。洪水调蓄、气候调节为湿地公园的主导生态系统服务,也是其建设前后生态系统服务增加的主要贡献因素。湿地公园不同生态系统类型总价值及单位面积价值均表现为:湿地>森林>农田。松阴溪湿地公园单位面积价值高于我国部分湿地公园平均值,这主要与松阴溪湿地公园为河流湿地,且公园范围内存在大面积的森林生态系统有关。