圍填海對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的損失評(píng)估
——以煙臺(tái)芝罘灣為例

劉寧,孫元虎,魏瀟,孫偉,朱金龍,姜會(huì)超,徐艷東,劉曉波

(1.山東省海洋資源與環(huán)境研究院 山東省海洋生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 煙臺(tái) 264006;2.煙臺(tái)市芝罘區(qū)現(xiàn)代海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)中心 煙臺(tái) 264000)

0 引言

海洋以其廣闊的覆蓋面積和立體縱深,成為地球上最大的生命支持系統(tǒng),其豐富的生物多樣性和特殊的物候條件,在地球整體的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中扮演著至關(guān)重要的作用,并源源不斷地向人類社會(huì)提供著陸地所無(wú)法替代的供給、調(diào)節(jié)、支持和文化等多項(xiàng)服務(wù)功能[1]。隨著城市化進(jìn)程的加快,城市土地資源緊張問題越來(lái)越突出,近岸海域的圍填?；顒?dòng)一度成為沿海地區(qū)緩解用地緊張,拓展生存與發(fā)展空間的重要途徑之一[2]。但同時(shí)過(guò)度、無(wú)序的圍填?；顒?dòng)也人為改變了海域的自然屬性,通過(guò)改變海岸線、影響納潮量和縮減生物棲息地等方式,影響海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,造成其服務(wù)功能的衰減甚至徹底喪失。正確認(rèn)識(shí)并科學(xué)評(píng)估圍填海對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能造成的損失,是平衡海洋開發(fā)利用與生態(tài)保護(hù)、實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)及可持續(xù)發(fā)展的重要前提,并逐漸成為自然資源開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)修復(fù)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

認(rèn)識(shí)并量化海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,是科學(xué)評(píng)估其價(jià)值損失的重要前提。Costanza等[3]將生態(tài)系統(tǒng)所提供的服務(wù)功能細(xì)化為17種不同的類型,提出并量化了全球海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值。后續(xù)學(xué)者以此為基礎(chǔ),進(jìn)一步優(yōu)化細(xì)分海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的類型和屬性、篩選評(píng)價(jià)指標(biāo)、構(gòu)建評(píng)估模型、拓展評(píng)估范圍,并對(duì)各類海洋生態(tài)系統(tǒng)開展了廣泛的評(píng)估,從聚焦生物多樣性及生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)角度逐步擴(kuò)展到涵蓋海水養(yǎng)殖、海上風(fēng)電開發(fā)、氣候變暖和海洋酸化等突出生態(tài)問題對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值損失的評(píng)估[4-8]。雖然我國(guó)對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值研究起步較晚,但近年來(lái)理論體系也在實(shí)際應(yīng)用中不斷地得以完善,從價(jià)值評(píng)估框架的初步構(gòu)建[9],快速發(fā)展到對(duì)不同服務(wù)類型評(píng)價(jià)指標(biāo)的優(yōu)化篩選以及多元化評(píng)估模型的構(gòu)建[10],并圍繞我國(guó)眾多的海洋開發(fā)活動(dòng)開展了廣泛的應(yīng)用實(shí)踐。目前,眾多學(xué)者采用功能價(jià)格法、當(dāng)量因子法和能值理論等多種方法圍繞圍填海造成的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值損失開展探索評(píng)估,進(jìn)一步提升了價(jià)值估算的精度,但受相關(guān)評(píng)估數(shù)據(jù)可獲得性的制約,導(dǎo)致這些方法在實(shí)際應(yīng)用中受到不同程度的限制。

本研究根據(jù)研究海域(煙臺(tái)芝罘灣)生態(tài)系統(tǒng)屬性特點(diǎn),構(gòu)建符合區(qū)域特征的評(píng)估模型,優(yōu)化評(píng)估指標(biāo),探索建立一種兼顧可操作性和準(zhǔn)確性的價(jià)值評(píng)估方法,并對(duì)圍填海這一典型人類活動(dòng)開展價(jià)值損失評(píng)估,進(jìn)一步豐富了海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估研究案例,為海洋生態(tài)保護(hù)修復(fù)提供科學(xué)依據(jù),對(duì)海域空間資源優(yōu)化配置和綜合管控具有重要的理論研究意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

芝罘灣位于山東半島北部煙臺(tái)中心城區(qū),北起芝罘島東南角,南至東炮臺(tái)山,為“U”字形半封閉海灣,灣內(nèi)水域開闊、浪小流緩,漁業(yè)資源豐富,是煙臺(tái)歷史文化和現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)相融合的高質(zhì)量發(fā)展區(qū)域。芝罘灣優(yōu)良的地理位置和水文條件使其成為港口建設(shè)的理想海域,自20世紀(jì)70年代末,煙臺(tái)港吞吐量增速迅猛,灣內(nèi)港口圍填海擴(kuò)建一直保持著較快的發(fā)展速度,海岸線大幅度向海推移,相關(guān)研究[11]結(jié)果表明,自1976年至2016年海岸線長(zhǎng)度整體增加了15.78 km,自然岸線長(zhǎng)度減少了8.48 km,海灣面積減少了7.93 km2。

1.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估方法的選取

當(dāng)前,生態(tài)價(jià)值評(píng)估的主流方法主要包括當(dāng)量因子法、能值理論法和功能價(jià)值法。當(dāng)量因子法是基于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位面積價(jià)值當(dāng)量因子對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行評(píng)估[3,12],雖然計(jì)算簡(jiǎn)單,但由于不同區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)自然稟賦差異極大,采用統(tǒng)一的當(dāng)量因子會(huì)掩蓋不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能差異,降低評(píng)估的準(zhǔn)確性;能值理論是將各項(xiàng)復(fù)雜而又無(wú)法統(tǒng)一度量的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)轉(zhuǎn)換為太陽(yáng)能值來(lái)表示,從而進(jìn)行比較和分析[13-14],但在能值轉(zhuǎn)化率確定、適用范圍等方面仍存在較多爭(zhēng)議;功能價(jià)值法可針對(duì)某一特定區(qū)域的生態(tài)服務(wù)特點(diǎn)核算具體生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值,且避免了由于全球能值基準(zhǔn)變化導(dǎo)致的分析結(jié)果的不確定性,考慮到研究海域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)特點(diǎn)及數(shù)據(jù)資源,本研究選取功能價(jià)值法計(jì)算圍填海造成的海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值損失更為合理。

1.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估模型的構(gòu)建

由于海洋生態(tài)系統(tǒng)自身的復(fù)雜性,以及對(duì)生態(tài)過(guò)程認(rèn)知的局限性,不同的學(xué)者對(duì)于其提供的服務(wù)和評(píng)估指標(biāo)的研究也各不相同。本研究參考相關(guān)學(xué)者對(duì)圍填海造成的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值損失研究成果[15-22],綜合考慮研究海域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能特征,從供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)和文化功能服務(wù)4個(gè)服務(wù)類型選取食品生產(chǎn)、海洋生物量、氣候調(diào)節(jié)、水質(zhì)凈化、干擾調(diào)節(jié)、初級(jí)生產(chǎn)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)、物種多樣性維持、休閑娛樂和科研文化等共計(jì)10個(gè)指標(biāo),并綜合考慮各指標(biāo)評(píng)估方法的可操作性和實(shí)用性,采用功能價(jià)值法,構(gòu)建芝罘灣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值指標(biāo)體系及評(píng)估模型。

1.3.1 供給服務(wù)

(1)食品生產(chǎn)

式中:VFP為因圍填海引起的食品生產(chǎn)服務(wù)價(jià)值損失;PMI為養(yǎng)殖產(chǎn)品銷售利潤(rùn)率;S為圍填海占用的海域面積;F為研究區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)生物年產(chǎn)值;S0為研究區(qū)域海水養(yǎng)殖面積;F、S0可從當(dāng)?shù)貪O業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒中獲得。

(2)海洋生物量

式中:VMB為因圍填海引起的海洋生物量?jī)r(jià)值損失;X為海洋初級(jí)生產(chǎn)力;E為初級(jí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化為軟體動(dòng)物的轉(zhuǎn)化率;S為圍填海占用的海域面積;a為貝類產(chǎn)品混合含碳率;b為貝類質(zhì)量與軟體組織質(zhì)量的比;P為貝類產(chǎn)品平均市場(chǎng)價(jià)格。

1.3.2 調(diào)節(jié)服務(wù)

(1)氣候調(diào)節(jié)

式中:VCR為氣候調(diào)節(jié)功能價(jià)值損失;CCO2為固定CO2的成本;CO2為釋放O2的成本;X為海洋初級(jí)生產(chǎn)力;S為圍填海占用的海域面積。

(2)水質(zhì)凈化

式中:VWP為水質(zhì)凈化功能價(jià)值損失;Ci為第i種污染物的處理成本;X i為第i種污染物單位面積的環(huán)境容量;T為圍填海造成的納潮量減少值。

(3)干擾調(diào)節(jié)

式中:VIR為圍填海造成的干擾調(diào)節(jié)服務(wù)的損耗;CP為人工岸線的工程造價(jià);L為圍填海占用的自然岸線長(zhǎng)度;n為工程使用年限;每年的維護(hù)成本按工程造價(jià)的2%計(jì)。

1.3.3 支持服務(wù)

(1)初級(jí)生產(chǎn)

式中:VHR為圍填海造成的初級(jí)生產(chǎn)服務(wù)的損失;X為海洋初級(jí)生產(chǎn)力;E為初級(jí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化為軟體動(dòng)物的轉(zhuǎn)化率;a為貝類產(chǎn)品混合含碳率;σ為各類軟體組織鮮肉與含殼重之比;P為貝類產(chǎn)品平均市場(chǎng)價(jià)格;ρ為貝類產(chǎn)品銷售利潤(rùn)率;S為圍填海占用的海域面積。

(2)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)

式中:VNC為圍填海造成的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)服務(wù)價(jià)值損失;CN、CP是氮、磷的去除成本;QN、QP是單位面積海水去除氮、磷元素的量;S為圍填海占用的海域面積。

(3)物種多樣性維持

式中:VSD為圍填海造成的物種多樣性維持服務(wù)價(jià)值損失;VSD0為單位面積物種多樣性維持服務(wù)價(jià)值;S為圍填海占用的海域面積。

1.3.4 文化功能服務(wù)

(1)休閑娛樂

式中:VLE為圍填海造成的休閑娛樂服務(wù)價(jià)值損失;PMП為休閑娛樂服務(wù)利潤(rùn)率;VLE0為單位自然岸線長(zhǎng)度產(chǎn)生的休閑娛樂服務(wù)價(jià)值;L為圍填海占用的自然岸線長(zhǎng)度。

(2)科研文化

式中:VSC為圍填海造成的科研文化服務(wù)價(jià)值損失;VSC0為單位面積生態(tài)系統(tǒng)的平均科研文化價(jià)值;S為圍填海占用的海域面積。

1.4 數(shù)據(jù)來(lái)源

芝罘灣三突堤于2016年經(jīng)圍填海建設(shè)完成,本研究選擇2017年作為研究典型年份,在芝罘灣內(nèi)均勻布設(shè)監(jiān)測(cè)站位12個(gè),對(duì)芝罘灣圍填海造成的價(jià)值損失進(jìn)行評(píng)估。水質(zhì)數(shù)據(jù)來(lái)源于對(duì)芝罘灣2017年表層水各對(duì)應(yīng)指標(biāo)的實(shí)測(cè)結(jié)果,各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目均按海洋調(diào)查規(guī)范(GB/T 12763—2007)及海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范(GB 12378—2007)要求進(jìn)行;漁業(yè)養(yǎng)殖及休閑娛樂產(chǎn)值相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)源于《山東漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒2017》。

2 結(jié)果與分析

2.1 供給功能價(jià)值損失

2.1.1 食品生產(chǎn)服務(wù)功能價(jià)值損失

根據(jù)公式(1)對(duì)食品生產(chǎn)服務(wù)價(jià)值損失進(jìn)行評(píng)估。芝罘灣圍填海占用海水養(yǎng)殖面積約7.93 km2,選擇貝類、海參和魚類作為計(jì)量指標(biāo),2017年芝罘區(qū)海域漁業(yè)養(yǎng)殖面積為42.65 km2,產(chǎn)值達(dá)44 973萬(wàn)元[23],取利潤(rùn)率為20%,經(jīng)計(jì)算得出食品生產(chǎn)服務(wù)功能價(jià)值損失為1 672.38萬(wàn)元/a。

2.1.2 海洋生物量?jī)r(jià)值損失

根據(jù)公式(2)對(duì)海洋生物量?jī)r(jià)值損失進(jìn)行評(píng)估。該部分以圍填海區(qū)域海洋初級(jí)生產(chǎn)力為關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算。初級(jí)生產(chǎn)力至軟體動(dòng)物的轉(zhuǎn)化率取10%[24],軟體動(dòng)物的混合含碳率取8.33%[25],貝類質(zhì)量與軟體組織平均質(zhì)量的比為5.52%,根據(jù)研究海域水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果,芝罘灣初級(jí)生產(chǎn)力為363.80 mg/(m2·d),貝類產(chǎn)品的平均市場(chǎng)價(jià)格按7.6元/kg,銷售利潤(rùn)率按20%計(jì),其海洋生物量?jī)r(jià)值損失為9.47萬(wàn)元/a。

2.2 調(diào)節(jié)功能價(jià)值損失

2.2.1 氣候調(diào)節(jié)功能價(jià)值損失

根據(jù)公式(3)對(duì)氣候調(diào)節(jié)功能價(jià)值損失進(jìn)行評(píng)估。該部分以圍填海海域海洋初級(jí)生產(chǎn)力、固定CO2的成本和釋放O2的成本為關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算。取國(guó)際碳稅率和造林成本的平均值作為固定CO2的成本,以2001年國(guó)際碳稅率150美元/t,以及我國(guó)1997年的造林成本250元/t為基準(zhǔn),經(jīng)生產(chǎn)者物價(jià)指數(shù)(Producer Price Index,PPI)指數(shù)調(diào)整后,可得2017年我國(guó)固定CO2的成本為639元/t。釋放O2的成本采用評(píng)估年份工業(yè)制造O2的平均生產(chǎn)成本。1999年工業(yè)制造氧氣的平均生產(chǎn)成本為370元/t[26],經(jīng)過(guò)PPI指數(shù)調(diào)整后,可得2017年我國(guó)工業(yè)制造氧氣的平均生產(chǎn)成本為391元/t,將其作為釋放O2的成本。經(jīng)計(jì)算可得出氣候調(diào)節(jié)功能價(jià)值損失為141.64萬(wàn)元/a。

2.2.2 水質(zhì)凈化功能價(jià)值損失

根據(jù)公式(4)對(duì)水質(zhì)凈化功能價(jià)值損失進(jìn)行評(píng)估。該部分以圍填海海域污染物環(huán)境容量及減少的納潮量為關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算。因N和P容量的價(jià)值在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)服務(wù)價(jià)值中有所體現(xiàn),為避免重復(fù)計(jì)算,故此處主要估算去除海水中COD和石油類的功能價(jià)值(表1)。按照石油類去除成本7元/kg,COD去除成本4.3元/kg[27],圍填海造成芝罘灣納潮量減為1.07×107m3[28]。經(jīng)計(jì)算可得出水質(zhì)凈化功能價(jià)值損失為17.16萬(wàn)元/a。

表1 芝罘灣圍填海海域主要污染物濃度mg/L

2.2.3 干擾調(diào)節(jié)功能價(jià)值損失

根據(jù)公式(5)對(duì)干擾調(diào)節(jié)功能價(jià)值損失進(jìn)行評(píng)估。以建設(shè)同等長(zhǎng)度的人工岸線工程造價(jià)進(jìn)行估算,按工程造價(jià)200萬(wàn)元/km,工程使用年限按50年計(jì),得出干擾調(diào)節(jié)功能價(jià)值損失為67.84萬(wàn)元/a。

2.3 支持功能價(jià)值損失

2.3.1 初級(jí)生產(chǎn)服務(wù)價(jià)值損失

根據(jù)公式(6)對(duì)初級(jí)生產(chǎn)服務(wù)價(jià)值損失進(jìn)行評(píng)估。初級(jí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化為貝類等軟體生物的轉(zhuǎn)化率為10%[24],貝類產(chǎn)品混合含碳率取8.33%[25],各類軟體組織鮮肉與含殼重之比取1∶5.22[29],貝類產(chǎn)品銷售利潤(rùn)率取20%。經(jīng)計(jì)算可得初級(jí)生產(chǎn)服務(wù)功能價(jià)值損失為41.07萬(wàn)元/a。

2.3.2營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)服務(wù)價(jià)值損失

根據(jù)公式(7)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)服務(wù)價(jià)值損失進(jìn)行評(píng)估,該部分以單位面積處理氮、磷的量為關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算?；谥ヮ窞吵跫?jí)生產(chǎn)力及Redfield值,按C∶N∶P=106∶16∶1的比例確定浮游植物移除氮和磷的量[29]。按照氮的去除成本為1.5元/kg、磷的去除成本為2.5元/kg計(jì)算[30],即可得圍填海造成的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)服務(wù)價(jià)值損失為23.50萬(wàn)元/a。

2.3.3 物種多樣性維持服務(wù)價(jià)值損失

根據(jù)公式(8)對(duì)物種多樣性維持服務(wù)價(jià)值損失進(jìn)行評(píng)估,該部分以圍填海海域單位面積物種多樣性維持服務(wù)價(jià)值為關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算。參考膠州灣生物多樣性維持服務(wù)價(jià)值評(píng)估方法[31],對(duì)PPI指數(shù)修正后,得到2017年芝罘灣物種多樣性維持價(jià)值為0.22萬(wàn)元/hm2,經(jīng)計(jì)算可得物種多樣性維持服務(wù)價(jià)值損失為174.46萬(wàn)元/a。

2.4 文化功能價(jià)值損失

2.4.1 休閑娛樂服務(wù)價(jià)值損失

根據(jù)公式(9)對(duì)休閑娛樂服務(wù)價(jià)值損失進(jìn)行評(píng)估。該部分以單位自然岸線長(zhǎng)度產(chǎn)生的休閑娛樂服務(wù)價(jià)值為關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算。芝罘灣圍填海占用自然岸線長(zhǎng)度8.48 km,2017年芝罘區(qū)休閑娛樂產(chǎn)值為8 972萬(wàn)元[23],休閑娛樂服務(wù)利潤(rùn)率按20%計(jì),經(jīng)計(jì)算得出圍填海造成休閑娛樂服務(wù)價(jià)值損失為777.54萬(wàn)元/a。

2.4.2 科研文化服務(wù)價(jià)值損失

根據(jù)公式(10)對(duì)科研文化服務(wù)價(jià)值損失進(jìn)行評(píng)估。該部分以科研文化服務(wù)價(jià)值為關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算。我國(guó)生態(tài)系統(tǒng)的科研文化價(jià)值以3.55萬(wàn)元/(km2·a)[32]計(jì),可得出圍填海對(duì)芝罘灣科研文化這一服務(wù)功能帶來(lái)的價(jià)值損失為28.15萬(wàn)元/a。

2.5 芝罘灣圍填海造成的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值損失分析

評(píng)估結(jié)果顯示,芝罘灣圍填海造成的總服務(wù)價(jià)值損失為2 953.21萬(wàn)元/a,單位面積的服務(wù)價(jià)值損失為3.72萬(wàn)元/hm2。在所選取的4個(gè)功能類型中,供給服務(wù)功能的損失最高,其價(jià)值損失為1681.85萬(wàn)元,占總服務(wù)價(jià)值的56.95%;文化服務(wù)功能價(jià)值損失為805.69萬(wàn)元,占總價(jià)值損失的27.28%,居第二位;與前兩項(xiàng)相比,支持服務(wù)功能和調(diào)節(jié)服務(wù)功能的價(jià)值損失量相對(duì)較低,分別為239.03萬(wàn)元和226.64萬(wàn)元,占總服務(wù)價(jià)值損失的8.10%和7.67%。

圍填海占用原海域養(yǎng)殖用海面積,使被占用海域的養(yǎng)殖功能喪失,故在10項(xiàng)價(jià)值指標(biāo)中,食品生產(chǎn)功能價(jià)值損失在芝罘灣圍填海造成的總服務(wù)價(jià)值損失中占比最高,為56.63%,價(jià)值損失達(dá)1 672.38萬(wàn)元;其次為休閑娛樂服務(wù),其價(jià)值損失達(dá)777.54萬(wàn)元,占總價(jià)值損失的26.33%,這與芝罘區(qū)位于煙臺(tái)市中心區(qū),濱海旅游產(chǎn)業(yè)較發(fā)達(dá)有關(guān);物種多樣性維持與氣候調(diào)節(jié)功能價(jià)值損失相差不大,分別為174.46萬(wàn)元和141.64萬(wàn)元,占總服務(wù)價(jià)值損失的5.91%和4.79%。另外,干擾調(diào)節(jié)功能、初級(jí)生產(chǎn)功能、科研文化功能、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)功能、水質(zhì)凈化功能和海洋生物量?jī)r(jià)值損失相對(duì)較小,分別為67.84萬(wàn)元、41.07萬(wàn)元、28.15萬(wàn)元、23.50萬(wàn)元、17.16萬(wàn)元、9.47萬(wàn)元(表2)。

表2 2017年芝罘灣圍填海海域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值損失

3 討論

3.1 海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值應(yīng)用結(jié)果比較分析

不同海域生態(tài)環(huán)境差異明顯,所提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能也不同,評(píng)估某一海域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值,需要根據(jù)其特有的服務(wù)功能特點(diǎn)選取評(píng)估指標(biāo)、構(gòu)建評(píng)估模型。將芝罘灣圍填海與不同海域典型圍填海造成的服務(wù)功能價(jià)值損失進(jìn)行比較,結(jié)果較為相近(表3),因此,本研究所采用的評(píng)估模型較為合理,評(píng)價(jià)結(jié)果具有有效性。但同時(shí)也應(yīng)注意,因不同海域提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)差異較大,在構(gòu)建價(jià)值評(píng)估模型時(shí)選用的價(jià)值指標(biāo)種類和各指標(biāo)貢獻(xiàn)率也存在明顯差異,如馬玉艷等[16]在天津?yàn)I海新區(qū)、張慧等[17]在青島前灣、胡小穎等[18]在膠州灣以及隋玉正等[19]在浙江、王衍等[22]在海南洋浦進(jìn)行圍填海項(xiàng)目海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值損失評(píng)估時(shí),損失價(jià)值最高的均為食品生產(chǎn)服務(wù);馬龍等[20]在濰坊北部、彭本榮等[21]在廈門對(duì)當(dāng)?shù)貒詈ｍ?xiàng)目進(jìn)行海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值損失評(píng)估時(shí),損失價(jià)值最高的則分別為氧氣生產(chǎn)服務(wù)和維護(hù)生物多樣性功能服務(wù)。芝罘灣海域風(fēng)平浪緩,水產(chǎn)資源豐富,所以評(píng)估損失價(jià)值量最高的評(píng)價(jià)指標(biāo)為食品生產(chǎn)服務(wù)功能。

表3 不同圍填海海域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值損失(基于功能價(jià)值法)

本研究以芝罘灣為研究對(duì)象,所選用價(jià)值指標(biāo)及其計(jì)算模型的構(gòu)建是根據(jù)芝罘灣海域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的特點(diǎn)而確定,在具有相同海域背景的價(jià)值評(píng)估中具有較好的參考價(jià)值和適用性,能否在更大范圍內(nèi)推廣應(yīng)用,還需要結(jié)合不同海域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能特點(diǎn)以及相關(guān)指標(biāo)、數(shù)據(jù)的可獲得性綜合考慮。

3.2 海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估結(jié)果分析

根據(jù)芝罘灣生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能特點(diǎn),本研究?jī)H選取了10種評(píng)估指標(biāo)對(duì)芝罘灣圍填海造成的海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值損失進(jìn)行估算,并未將其造成的海洋災(zāi)害及有害生物與疾病的生物調(diào)節(jié)與控制、穩(wěn)定岸線和漁業(yè)養(yǎng)殖固碳等服務(wù)功能計(jì)入內(nèi),所得結(jié)果較為保守。隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)文明建設(shè)的不斷重視,海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能類型會(huì)更加的豐富完善,相關(guān)指標(biāo)的比重及其價(jià)值也會(huì)更加凸顯。本研究在氣候調(diào)節(jié)功能價(jià)值損失計(jì)算中,對(duì)固定CO2的成本核算采用目前國(guó)際上通用的碳稅率標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)造林成本的平均值,以及浮游植物的初級(jí)生產(chǎn)力來(lái)核算,但隨著“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略的實(shí)施,未來(lái)對(duì)于濕地、海洋等生態(tài)系統(tǒng)的固碳功能會(huì)更加重視,除傳統(tǒng)的鹽沼、海草床、紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的碳匯功能外,微型生物碳匯以及以貝藻類為代表的漁業(yè)碳匯也逐漸得到認(rèn)可[33-34]。芝罘灣海域?yàn)閭鹘y(tǒng)的貝藻類增養(yǎng)殖區(qū),圍填海占用養(yǎng)殖空間除造成食品生產(chǎn)服務(wù)功能價(jià)值損失外,貝藻類減少導(dǎo)致的海洋固碳能力的下降可能是最被低估的海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值損失,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于本研究中以浮游植物初級(jí)生產(chǎn)力為基礎(chǔ)核算的固碳價(jià)值。

4 結(jié)論與建議

本研究根據(jù)芝罘灣海域生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn),對(duì)近海生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)價(jià)模型進(jìn)行優(yōu)化,構(gòu)建了芝罘灣生態(tài)服務(wù)價(jià)值評(píng)估模型,并對(duì)芝罘灣40年來(lái)圍填海造成的價(jià)值損失進(jìn)行定量評(píng)估。

(1)40年來(lái),芝罘灣海域圍填海面積達(dá)7.93 km2,造成海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值損失2 953.21萬(wàn)元/a,其中供給服務(wù)價(jià)值損失占56.95%,文化服務(wù)價(jià)值損失占27.28%,支持服務(wù)功能損失占8.10%,調(diào)節(jié)價(jià)值損失占7.67%。芝罘灣漁業(yè)資源豐富,休閑旅游業(yè)較為發(fā)達(dá),所以在具體生態(tài)服務(wù)價(jià)值指標(biāo)評(píng)估結(jié)果中,食品生產(chǎn)功能和休閑娛樂功能損失最大,這兩項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值損失之和占芝罘灣圍填海生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值損失總量的82.96%。

(2)根據(jù)研究海域生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn),綜合考慮評(píng)估模型的適用性、價(jià)值指標(biāo)數(shù)據(jù)的可獲得性以及海洋綜合管理部門的可操作性,本研究在評(píng)估模型的構(gòu)建以及指標(biāo)的選取總體相對(duì)保守,但這一估算結(jié)果也足以表明圍填海對(duì)周圍海域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值造成了巨大的損失,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前的海域使用金征收標(biāo)準(zhǔn),建議未來(lái)在海域使用及綜合管理過(guò)程中完善生態(tài)補(bǔ)償政策,促進(jìn)海洋生態(tài)系統(tǒng)綠色健康可持續(xù)發(fā)展。

(3)圍填海已成為沿海地區(qū)解決用地供需矛盾的便捷方式,但其對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的破壞卻是永久性的,因此,在開發(fā)利用海域資源時(shí),除了考慮其獲得的經(jīng)濟(jì)收益外,還必須考慮其對(duì)社會(huì)效益及生態(tài)環(huán)境的影響。構(gòu)建生態(tài)產(chǎn)品價(jià)值評(píng)估體系并定量評(píng)估,將有助于正確處理生態(tài)產(chǎn)品開發(fā)保護(hù)與市場(chǎng)需求之間的關(guān)系,促進(jìn)自然資本與人為投入資本的合理結(jié)合,建立生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償機(jī)制,推動(dòng)生態(tài)產(chǎn)品市場(chǎng)化。