紅樹(shù)林濕地生態(tài)功能及其價(jià)值研究文獻(xiàn)學(xué)分析

生 農(nóng) 辛 琨 廖寶文

(1 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所，廣東 廣州 5105210；2 海南師范大學(xué)，海南 ?？?571158)

紅樹(shù)林是生長(zhǎng)在熱帶和亞熱帶海岸潮間帶的木本植物群落，與其生境共同構(gòu)成紅樹(shù)林濕地生態(tài)系統(tǒng)，在沿海地區(qū)發(fā)揮著巨大的生態(tài)作用(林鵬, 1997)，被認(rèn)為是世界上生態(tài)功能最為強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)之一。紅樹(shù)林濕地生態(tài)功能的研究不僅有利于人們認(rèn)識(shí)紅樹(shù)林的重要性，還可以為紅樹(shù)林保護(hù)決策、生態(tài)補(bǔ)償?shù)忍峁┲匾獏⒖肌?/p>

自Costanza等(1997)對(duì)濕地生態(tài)價(jià)值進(jìn)行估算研究以來(lái)，生態(tài)功能價(jià)值評(píng)估一直都是生態(tài)學(xué)研究的一個(gè)重要方向(崔麗娟, 2002)。最先被人們關(guān)注的是紅樹(shù)林的生物多樣性保持功能(張喬民, 2001)，強(qiáng)調(diào)紅樹(shù)林具有低物種組成和高有機(jī)質(zhì)生產(chǎn)的特征(John et al, 1990)，對(duì)于海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的維護(hù)具有重要意義。1990年我國(guó)出現(xiàn)第一次比較全面且專門論述紅樹(shù)林生態(tài)功能的研究(范航清, 1990)。在過(guò)去20多年的紅樹(shù)林研究中，紅樹(shù)林生態(tài)功能的評(píng)價(jià)范圍呈現(xiàn)明顯的具體化趨勢(shì)，從全球(R?nnb?ck, 1999)、全國(guó)(韓維棟等, 2000)具體到某一紅樹(shù)林分布區(qū)(丁冬靜等，2016)的評(píng)價(jià)；評(píng)價(jià)內(nèi)容也從紅樹(shù)林生物多樣性保持、固碳、海岸防護(hù)等單項(xiàng)功能的評(píng)價(jià)(公媛等, 2019; Alongi, 2014; Kathiresan, 2005)轉(zhuǎn)化為紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的評(píng)價(jià)(蔣雋等, 2013; 伍淑婕, 2006)。評(píng)價(jià)方法由過(guò)去常用的參數(shù)法(范航清, 1990)轉(zhuǎn)變?yōu)橐跃唧w生態(tài)數(shù)據(jù)作為評(píng)價(jià)基礎(chǔ)的多種評(píng)估方法(辛琨, 2006)。

本研究結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，通過(guò)比較和分析紅樹(shù)林生態(tài)功能評(píng)估案例，歸納對(duì)比目前紅樹(shù)林濕地生態(tài)功能價(jià)值評(píng)估常用的主要方法，探討我國(guó)紅樹(shù)林生態(tài)功能研究中存在的主要問(wèn)題。

1 研究方法

2020年5月在Web of Science和CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)分別以“mangrove function”“mangrove value” “mangrove service”和“紅樹(shù)林生態(tài)功能”“紅樹(shù)林生態(tài)價(jià)值”“紅樹(shù)林生態(tài)服務(wù)”為主題、關(guān)鍵詞和題目，搜索截止2020年2月以前出版的文章，同時(shí)也利用追溯法來(lái)查找文獻(xiàn)。

2 結(jié)果與分析

瀏覽上述檢索獲得的文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)研究紅樹(shù)林生態(tài)功能研究的文獻(xiàn)共376篇。經(jīng)過(guò)對(duì)每篇文獻(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)閱讀和整理，將文章劃分為兩類，即：(1)研究紅樹(shù)林的整體生態(tài)功能，定義為“綜合性研究”論文，共有174篇文章，這類文章只是定性或者簡(jiǎn)單的對(duì)各項(xiàng)功能進(jìn)行定量描述，并沒(méi)有對(duì)每一項(xiàng)功能進(jìn)行具體的價(jià)值估算；(2)根據(jù)生態(tài)價(jià)值估算方法，對(duì)紅樹(shù)林某一特定生態(tài)功能進(jìn)行詳細(xì)的生態(tài)價(jià)值評(píng)估，定義為“單項(xiàng)生態(tài)功能研究”論文，共有202篇，這類文章根據(jù)評(píng)估的內(nèi)容不同，采取了不同的估算方法，得到紅樹(shù)林某一單項(xiàng)生態(tài)功能的具體價(jià)值量。

2.1 研究?jī)?nèi)容分布

在綜合性研究論文中，最受關(guān)注的紅樹(shù)林生態(tài)功能集中在生物多樣性保持、凈化、促淤造陸、海岸防護(hù)和旅游文化5個(gè)方面。其中生物多樣性保持功能出現(xiàn)在所有的綜合論述文章中，內(nèi)容包括提供棲息地和保持食物鏈供給2個(gè)部分，可見(jiàn)該項(xiàng)功能是紅樹(shù)林最為重要的生態(tài)功能；有88%的文章提到了凈化功能，包括降解有機(jī)污水、吸附重金屬和吸收大氣污染物，然而研究結(jié)果顯示紅樹(shù)林的凈化功能具有一定局限性，該項(xiàng)功能是否應(yīng)該加以利用尚存在爭(zhēng)議；海岸防護(hù)和促淤造陸功能很早就受到關(guān)注，在文獻(xiàn)中出現(xiàn)比例占到86%和83%(表1)。

表1 紅樹(shù)林生態(tài)功能綜合性研究?jī)?nèi)容統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistics of comprehensive research contents of mangrove ecological functions

2.2 研究熱點(diǎn)分析

在紅樹(shù)林單項(xiàng)功能研究的202篇論文中，研究重點(diǎn)在近30年不斷發(fā)生變化。從圖1可以看出，2000年以前紅樹(shù)林價(jià)值估算的重點(diǎn)集中在凈化和防護(hù)功能；2000—2010年，生物多樣性保持功能和促淤造陸功能的價(jià)值估算研究增加；2010年以來(lái)，固碳功能、旅游功能成為紅樹(shù)林生態(tài)功能研究的新熱點(diǎn)，一方面說(shuō)明紅樹(shù)林的旅游文化價(jià)值開(kāi)始突顯，同時(shí)也說(shuō)明紅樹(shù)林的固碳功能受到越來(lái)越多的關(guān)注(mcleod et al, 2011)。

3 紅樹(shù)林生態(tài)功能價(jià)值評(píng)估案例及方法分析

圖1 紅樹(shù)林單項(xiàng)生態(tài)功能研究統(tǒng)計(jì)結(jié)果 Fig.1 Statistical results of mangrove individual ecological function studies

紅樹(shù)林最初的生態(tài)功能研究以定性評(píng)價(jià)為主，自Costanza等(1997)全球生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值研究以來(lái)，紅樹(shù)林生態(tài)功能評(píng)價(jià)也開(kāi)始向定量評(píng)價(jià)方向轉(zhuǎn)變，價(jià)值的貨幣化評(píng)價(jià)最為直觀，也更容易被大眾理解和接受，因此成為生態(tài)功能研究的基礎(chǔ)與核心。

3.1 紅樹(shù)林生態(tài)功能價(jià)值評(píng)估案例

本文總結(jié)了近30年國(guó)內(nèi)外紅樹(shù)林生態(tài)功能價(jià)值評(píng)價(jià)常用方法(表2)。由表2可知，目前參數(shù)法、替代法、市場(chǎng)價(jià)格法是紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估常用的方法，且大多數(shù)研究套用已有的單位面積價(jià)值進(jìn)行估算，缺乏以具體區(qū)域的生態(tài)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)開(kāi)展的價(jià)值估算研究；另一方面，由于采取的研究方法、評(píng)估對(duì)象和評(píng)估角度不同，導(dǎo)致同一區(qū)域的評(píng)估結(jié)果也存在很大的差異(楊一等, 2017)，說(shuō)明目前紅樹(shù)林生態(tài)價(jià)值的估算處于探索階段。

表2 紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估方法Table 2 Evaluation methods of mangrove ecosystem service function value

3.2 不同方法比較分析

3.2.1 參數(shù)法參數(shù)法是在缺少生態(tài)數(shù)據(jù)的情況下常采用的一種估算方法,也是紅樹(shù)林生態(tài)功能價(jià)值評(píng)估最常采用的方法，雖操作簡(jiǎn)便，但可靠性偏低。其參數(shù)的時(shí)效性存在很大的不確定性，不能很好地反映當(dāng)前的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，隨著對(duì)紅樹(shù)林生態(tài)功能研究的逐步細(xì)化和深入，這種脫離生態(tài)數(shù)據(jù)直接通過(guò)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算的方法將會(huì)越來(lái)越少被采用。

3.2.2 市場(chǎng)價(jià)格法指對(duì)有市場(chǎng)價(jià)格的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和功能進(jìn)行估價(jià)的一種方法。該方法是紅樹(shù)林生態(tài)功能價(jià)值評(píng)估常用的方法，尤其適用于物質(zhì)產(chǎn)出功能和旅游文化功能的評(píng)估，但該方法的應(yīng)用對(duì)市場(chǎng)本身的要求較高，如果市場(chǎng)制度不完善，就會(huì)使得市場(chǎng)價(jià)格并不能真正反映產(chǎn)品和服務(wù)的真正價(jià)值。

3.2.3 替代法用于所討論的功能服務(wù)不能用市場(chǎng)價(jià)格表示時(shí)，通過(guò)替代品的真實(shí)市場(chǎng)價(jià)值或能量屬性，考察關(guān)聯(lián)人的市場(chǎng)真實(shí)行為，間接推斷其對(duì)生態(tài)屬性的異質(zhì)性偏好，進(jìn)而評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。該方法是生態(tài)功能評(píng)價(jià)中常用的方法，確保所選擇替代標(biāo)準(zhǔn)的合理性非常重要，避免涵蓋內(nèi)容太廣導(dǎo)致估算結(jié)果過(guò)大，也要避免內(nèi)容不全導(dǎo)致的估算結(jié)果過(guò)小。

3.2.4 支付意愿法通過(guò)詢問(wèn)對(duì)某一生態(tài)功能的支付意愿，判斷該項(xiàng)生態(tài)功能價(jià)值的方法。通常是基于調(diào)查問(wèn)卷或者專家打分，是評(píng)價(jià)生物多樣性功能和旅游文化功能常用的方法，問(wèn)卷的合理設(shè)計(jì)、發(fā)放對(duì)象數(shù)量和隨機(jī)性對(duì)評(píng)估結(jié)果影響較大。

3.2.5 生態(tài)模型法運(yùn)用系統(tǒng)分析的原理，建立生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，模擬生態(tài)系統(tǒng)的行為和特點(diǎn)的研究方法。相較于其他估算方法具有估算過(guò)程簡(jiǎn)單迅速、結(jié)果相對(duì)穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，代表生態(tài)功能價(jià)值評(píng)估研究和應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。但由于模型的復(fù)雜性和運(yùn)行條件的限制，需要大量詳細(xì)的、第一手的生態(tài)數(shù)據(jù)支持，目前我國(guó)紅樹(shù)林監(jiān)測(cè)方法體系還有待完善，因此模型法的使用推廣還需要時(shí)間。

4 討論

紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值評(píng)估取得了大量的成果，但還存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

(1)忽略生態(tài)系統(tǒng)的整體性。紅樹(shù)林濕地不僅包括紅樹(shù)林地，還包括周邊的自然灘涂和水域(王文卿等, 2007)，但目前紅樹(shù)林生態(tài)功能評(píng)價(jià)僅考慮紅樹(shù)林地，忽略紅樹(shù)林做為一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)所包含的灘涂、潮溝，低估了紅樹(shù)林的生態(tài)功能。

（2）缺少生態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。很多區(qū)域缺乏可靠的生態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，加強(qiáng)紅樹(shù)林生態(tài)監(jiān)測(cè)，獲取詳細(xì)的、第一手的生態(tài)數(shù)據(jù)，關(guān)系到評(píng)估結(jié)果的可靠性。

（3）評(píng)估方法不完善?？色@得的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存在差異，研究人員會(huì)選用不同的研究方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，導(dǎo)致結(jié)果相差甚遠(yuǎn)。因此需加強(qiáng)不同研究方向人員的科研合作，完善評(píng)估方法體系。遙感手段(Wang et al, 2018)與生態(tài)模型(Kumar et al, 2011)相結(jié)合將是未來(lái)紅樹(shù)林生態(tài)功能價(jià)值評(píng)估研究的一個(gè)重要發(fā)展方向。

5 展望

目前雖然開(kāi)展了大量的紅樹(shù)林生態(tài)功能研究，但基于野外監(jiān)測(cè)和調(diào)查數(shù)據(jù)的估算研究較少，大多數(shù)研究都采用了參數(shù)法，所得到的估算結(jié)果只考慮面積差異，其準(zhǔn)確性和可參考性較差。因此，未來(lái)的紅樹(shù)林濕地估算研究需要在兩個(gè)方面繼續(xù)加強(qiáng)：一方面是在紅樹(shù)林濕地生態(tài)監(jiān)測(cè)方面，加速形成監(jiān)測(cè)指標(biāo)和監(jiān)測(cè)方法的標(biāo)準(zhǔn)化，只有這樣才能夠?yàn)樯鷳B(tài)價(jià)值評(píng)估提供可靠的數(shù)據(jù)來(lái)源；另一方面，加強(qiáng)生態(tài)模型在價(jià)值評(píng)估中的運(yùn)用，通過(guò)不同區(qū)域、不同特征的紅樹(shù)林濕地價(jià)值評(píng)估比較研究，開(kāi)發(fā)出2～3個(gè)適宜紅樹(shù)林生態(tài)價(jià)值評(píng)估的生態(tài)模型，結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為紅樹(shù)林生態(tài)價(jià)值提供持續(xù)的、可比較的評(píng)估結(jié)果，服務(wù)于紅樹(shù)林濕地的保護(hù)和管理。