王 燕， 王 艷,2， 李韶山,*， 孫儒泳

(1.華南師范大學生命科學學院，廣東廣州 510631； 2.暨南大學理工學院，廣東廣州 510632)

深圳福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)生態(tài)服務功能價值評估

王 燕1， 王 艷1,2， 李韶山1,*， 孫儒泳1

(1.華南師范大學生命科學學院，廣東廣州 510631； 2.暨南大學理工學院，廣東廣州 510632)

紅樹林濕地是我國熱帶、亞熱帶海岸濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要類型之一，為人類提供多種生態(tài)服務功能．深圳福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)以紅樹植物為主要植物群落，是中國惟一毗鄰都市中心的紅樹林保護區(qū)．該研究運用市場價值法、替代市場法、旅游費用法等多種生態(tài)經(jīng)濟學方法，評估該保護區(qū)生態(tài)服務功能價值．研究結果顯示，該保護區(qū)生態(tài)服務功能年均總價值約為4.417 9×108元，水質凈化、棲息地和氣體調節(jié)的價值在總價值中所占比重最大，是該保護區(qū)的核心服務功能．在對各項生態(tài)服務功能價值評估的基礎之上, 探討了該保護區(qū)可持續(xù)發(fā)展和管理的策略．

紅樹林濕地； 生態(tài)服務功能； 價值評估； 深圳福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)

紅樹林濕地是熱帶、亞熱帶海岸濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要類型，是具有重要生態(tài)意義的海岸生境，能直接或間接地為人類提供各種生態(tài)服務功能[1]．1997年，在COSTANZA等人[2]對全球16種生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值進行的評估中，紅樹林位列第4，說明紅樹林濕地具有重要的生態(tài)價值．近年來在全球范圍內，人們逐漸意識到紅樹林濕地的重要性．2000年，韓維棟等人對中國紅樹林的經(jīng)濟價值進行評估，得到中國紅樹林總的年生態(tài)功能價值為236 531元[3]．此后，更多的學者則是針對不同地區(qū)的濕地，分別從理論和方法等方面對濕地生態(tài)服務功能及其價值進行深入研究和探討[4]．本研究在深圳福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)生態(tài)數(shù)據(jù)良好的基礎上，靈活運用各種生態(tài)經(jīng)濟學評價方法，對福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)的生態(tài)服務功能價值進行了比較全面的估算，進一步認識該濕地生態(tài)系統(tǒng)的服務功能及其價值，試圖為保護區(qū)的生態(tài)建設規(guī)劃提供科學指導．

1 研究區(qū)域概況和研究方法

1.1研究區(qū)域概況

深圳福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)位于深圳灣東北岸(22°32′N, 113°45′E)，是廣東內伶仃島-福田國家級自然保護區(qū)的一部分，與深圳灣西南岸的香港米埔濕地隔水相望，是中國惟一位于城市邊緣的面積最小的紅樹林保護區(qū)．屬南亞熱帶海洋性季風氣候，年平均溫度22.5℃，年降水量1 927 mm．該保護區(qū)東起深圳河口皇崗，西至車公廟，北達廣深高速公路，南到海灘外5.1 km處，總面積為367.64 hm2，分為核心區(qū)、緩沖區(qū)、實驗區(qū)和行政管理區(qū)，各分區(qū)面積及其功能用途見表1[5]．

福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)主要保護對象是紅樹林生態(tài)系統(tǒng)和珍貴候鳥．其核心區(qū)和緩沖區(qū)的灘涂濕地廣闊，生態(tài)系統(tǒng)保存完好，生物多樣性豐富．根據(jù)多年來對該保護區(qū)的綜合科學考察，此地區(qū)的生物種群數(shù)量及優(yōu)勢種情況見表2．每年數(shù)十萬只來此越冬的遷徙候鳥形成該保護區(qū)獨特的自然景觀．近些年，由于城市發(fā)展速度迅猛，福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)受到各方面干擾(水體污染、大氣污染、人為干擾等)，致使該保護區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)不同程度的退化[8]．

1.2研究方法

生態(tài)系統(tǒng)服務功能是指自然生態(tài)系統(tǒng)及其物種所提供的能夠滿足和維持人類生活需要的條件與過程[9]．根據(jù)美國生態(tài)學家COSTANZA等人[2]對全球生態(tài)系統(tǒng)服務功能的劃分，福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)主要具有物質生產(chǎn)、氣體調節(jié)、水質凈化、棲息地、干擾調節(jié)、休閑娛樂和科研文化等7種生態(tài)服務功能．在估算過程中，根據(jù)收集到的基礎數(shù)據(jù)以及相關的野外調查研究，針對保護區(qū)不同生態(tài)服務功能，分別采用以下方法進行評價：

表1 深圳福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)土地分布Tab.1 Land-using in Futian mangroves and birds national nature reserve, Shenzhen

*表中數(shù)據(jù)引自廣東內伶仃島-福田國家級自然保護區(qū)網(wǎng)站(http://www.szmangrove.com)和孫驊聲[5]．

表2 深圳福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)生物種群一覽

*表中數(shù)據(jù)根據(jù)參考文獻[6]和[7]整理得到．

(1)市場價值法 對有市場價格的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和生態(tài)服務功能進行價值估算的一種方法[10].本研究中用來估算保護區(qū)物質生產(chǎn)功能價值．

(2)碳稅法 根據(jù)光合作用方程式，計算出單位干物質生產(chǎn)量所吸收的CO2和釋放的O2，并根據(jù)國際上對CO2排放收費標準換算成經(jīng)濟指標，從而得到固定CO2的經(jīng)濟價值[10]．

(3)替代市場法 當自然生態(tài)系統(tǒng)為社會提供的某種功能或效用可以通過社會商品或勞務的全部或部分來代替時，則可以用這種商品或勞務的全部或部分價格來計量生態(tài)環(huán)境資源的價值[11].本研究中用來估算保護區(qū)的過程性功能價值，如釋放O2、凈化水質等功能價值．

(4)旅行費用法 用來描述那些沒有市場價格的自然景點或者環(huán)境資源的價值，根據(jù)游客在旅游活動中所有的支出和花費來表示的經(jīng)濟價值[12]．

2 結果與分析

2.1物質生產(chǎn)功能價值

紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的物質生產(chǎn)主要體現(xiàn)在木材產(chǎn)量上，其木材價值是最主要的直接價值[13]．但福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)嚴禁人為砍伐樹木，因而不存在木材產(chǎn)品市場，所以，其有機物產(chǎn)品以2種形式存在，即活立木和有機凋落物．因此，保護區(qū)總的物質生產(chǎn)價值MP為活力木的價值MP1與有機凋落物的價值MP2之和．

保護區(qū)內，紅樹林和其它喬木主要分布于核心區(qū)和實驗區(qū)(表1)，優(yōu)勢種為秋茄、桐花樹和白骨壤等(表2)．據(jù)文獻報道，中國紅樹林的材積生長量約為4.39 m3/(hm2·a)[3]．2009年，中國各類原木定價約為1 000元/m3，運用市場價格法，以此價格來估算保護區(qū)活立木的價值MP1為：

MP1=(Sc+Se)×Vk×Pl=(169.07+142.29)×4.39×1 000=1.37×106元，

(1)

式(1)中，Sc為核心區(qū)面積，Se為實驗區(qū)面積，Vk為中國紅樹林的年材積生長量，Pl為2009年中國原木定價．

保護區(qū)內的凋落物是每年數(shù)十萬只來此越冬的候鳥的主要食物來源．中國紅樹林的年凋落物量約為9.42 t/(hm2·a)[3]．2009年，中國各類水禽飼料價格約為2 500元/t，運用替代市場法，以此價格來估算保護區(qū)凋落物的價值MP2為：

MP2=(Sc+Se)×Mk×P2=(169.07+142.29)×9.42×2 500=7.33×106元，

(2)

式(2)中，Mk為中國紅樹林的年凋落物量，P2為2009年中國水禽飼料價格．那么，福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)物質生產(chǎn)的總價值MP為：

MP=MP1+MP2=8.70×106元.

2.2氣體調節(jié)功能價值

福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)內的綠色植物通過光合作用吸收CO2和釋放O2，對大氣組分起到調節(jié)作用．該保護區(qū)內的綠色植物主要包括紅樹林和蘆葦，研究資料表明，紅樹林的平均初級生產(chǎn)量(以總固碳量C表示，下同)GPm為1.1×103g/(m2·a)，蘆葦?shù)目偝跫壣a(chǎn)量GPr為1.0×103g/(m2·a)[14]．由表1得知，核心區(qū)和實驗區(qū)為紅樹林的主要分布區(qū)，緩沖區(qū)為蘆葦?shù)闹饕植紖^(qū)，因此，紅樹林面積近似等于核心區(qū)面積Sc和實驗區(qū)面積Se之和，蘆葦面積近似等于緩沖區(qū)面積Sb．通過計算得總固碳量C：

C=GPr×Sb+GPm×(Sc+Se)=3.98×106(kg/a).

根據(jù)光合作用反應式，文獻[15]的研究表明，植物每生產(chǎn)1 g干物質可以固定1.63 g CO2，釋放1.19 g O2，得到福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)吸收CO2總量為6.49×106kg/a，釋放O2總量為4.74×106kg/a．保護區(qū)吸收CO2的價值用碳稅法來計算．瑞典的碳稅率[16]在國際上被普遍接受和認可，因此這里采用這一稅率，即150美元/t (C)，約合人名幣1 050元/t(C)，得吸收CO2的價值為6.815×107元．保護區(qū)釋放O2的價值用替代市場法計算，即用工業(yè)制氧的價格來替代表示．2009年，中國工業(yè)制氧價格約為550元/t，得釋放O2的價值為2.61×106元．那么福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)的氣體調節(jié)功能價值GR為吸收CO2的價值和釋放O2的價值之和，即為7.076×107元．

2.3水質凈化功能價值

深圳灣是深圳市城市污水的主要集納區(qū)，大量生活污水及部分工業(yè)廢水通過深圳河、新洲河、鳳塘河等流經(jīng)福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)，最后注入深圳灣. 因此，來自以上河流等水系的污染物給保護區(qū)濕地帶來一定的凈化壓力，每日流經(jīng)保護區(qū)的污水量約55萬m3，每年約2億m3．目前，保護區(qū)內水質總體較差，根據(jù)深圳市福田區(qū)環(huán)保監(jiān)測站1999年7月—2000年3月的研究表明，保護區(qū)內水質劣于《海水水質標準》中第Ⅲ類和《地表水環(huán)境質量標準》中第Ⅴ類[8]．

根據(jù)研究表明，紅樹林對污水的凈化效率可達80%[17]. 按照2009年深圳市污水處理的平均成本1.07元/m3計算，福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)水質凈化功能價值WP為：

WP=V×Rm×Pwp=1.712 0×108元，

(3)

式(3)中，V為每年流經(jīng)保護區(qū)的污水體積，Rm為紅樹林的污水凈化效率，Pwp為2009年深圳市污水處理的平均成本．

2.4干擾調節(jié)功能價值

紅樹林長期適應潮汐及洪水沖擊，形成獨特的支柱根、氣生根、發(fā)達的通氣組織和致密的林冠等形態(tài)外貌特征，具有較強的抗風消浪性能, 被稱為熱帶、亞熱帶海岸的第一道防護林[18]．同時，紅樹林生態(tài)系統(tǒng)密集交錯的根系能減緩水體流速，沉降水體中的懸浮顆粒，促進土壤形成，起到保護土壤并造陸護堤作用[19]．因此，福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)的干擾調節(jié)功能價值主要為消浪價值和護堤價值．

保護區(qū)的紅樹林帶東西全長為11 km. 據(jù)文獻報道，紅樹林分布的海岸線可提供的臺風災害防護效益為8×104元/(km·a)，對堤岸的生態(tài)養(yǎng)護效益為6.47×105元/(km·a)[20-21]．計算得保護區(qū)的消浪價值為8.8×105元，護堤價值為7.12×106元.因此，福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)的干擾調節(jié)功能價值DR為消浪價值與護堤價值之和，即為8.00×106元．

2.5棲息地功能價值

福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)是東半球候鳥重要的中轉站和停歇地．保護區(qū)內共有鳥類134種，其中陸鳥55種，水鳥79種(表2)，屬國家二級以上保護鳥類13種[22-23]．據(jù)專家估算，保護區(qū)重要鳥類數(shù)量為1 500只，普通鳥類10～40萬只[8]．普通鳥類數(shù)量在計算中取平均值，即假定每年到此越冬的普通候鳥數(shù)量為25萬只．參考《中國生物多樣性國情研究報告》中提出的一級保護動物朱鹮就地保護的成本價為每年1.18×106元/只[24]，假定重要鳥類保護成本為每年每只10萬元，普通鳥類為每年每只1 000元[25]，以此價格來估算福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)的棲息地功能價值HP為：

HP=P1×N1+P2×N2=1.500 3×108元，

(4)

式(4)中，P1為重要鳥類保護成本，N1為重要鳥類數(shù)量，P2為普通鳥類保護成本，N2為普通鳥類數(shù)量．

2.6休閑娛樂功能價值

廣東內伶仃島-福田國家級自然保護區(qū)條例明確規(guī)定：核心區(qū)用來滿足不同生態(tài)系統(tǒng)、瀕危珍稀動植物物種、棲息空間等多項目標，實行嚴格管理，除少數(shù)科研用途外，為絕對禁入?yún)^(qū)；緩沖區(qū)用于增加有效棲息地，集約管理資源，開展科學研究工作；實驗區(qū)發(fā)展農(nóng)林業(yè)、美化環(huán)境，創(chuàng)造邊際效應區(qū)，修建旅游設施和其他公益設施并開展多種資源開發(fā)活動[5]．因此，只有實驗區(qū)所建的濱海公園才能發(fā)揮休閑娛樂功能．

據(jù)保護區(qū)管理局不完全統(tǒng)計，濱海公園月游客量達萬人以上．計算中，假定該保護區(qū)每年可接待游客數(shù)量為1×105人．由于濱海公園不收取門票，旅游費用以2009年深圳城市觀光一日游的人均消費300元替代表示，計算福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)休閑娛樂功能價值RA為3×107元．

2.7科研教育功能價值

福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)的核心區(qū)為典型的紅樹林濕地．紅樹林濕地見證了地球海陸變遷的全部過程，是研究生物進化和海陸變遷的理想對象[26]．同時，作為候鳥的重要棲息地，福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)也成為研究鳥類和觀賞鳥類的理想場所[18]．根據(jù)深圳市人民政府2006年公開發(fā)布的《深圳市福田紅樹林濕地保護績效審計結果》：2000—2005年，投入在保護區(qū)科研方面的費用為3.83×106元，平均每年投入6.383×105元，研究重點為保護區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與研究、紅樹植物生長環(huán)境研究、鳥類生存環(huán)境研究和水環(huán)境監(jiān)測等；2000—2005年，投入在保護區(qū)科普教育方面的費用為1.479×107元，平均每年投入2.465×106元，教育形式包括建立紅樹林濕地展覽館和觀鳥屋、以“愛鳥、護鳥”或“環(huán)?！睘橹黝}舉辦大型宣傳活動、建立保護區(qū)網(wǎng)站傳播科普知識等．因此，福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)的科研教育價值SE由上述科研投入的年平均值和科普教育投入的年平均值之和替代表示，即為3.1×106元．

2.8生態(tài)服務功能價值

福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)生態(tài)服務功能價值V=MP+GR+WP+DR+HP+RA+SE=441.79×106元．

MP:物質生產(chǎn)；GR：氣體調節(jié)；WP：水質凈化；DR：干擾調節(jié);HP：棲息地提供；RA：休閑娛樂；SE：科研教育．

圖1 深圳福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)生態(tài)服務功能價值分布圖

Fig.1 Distribution of economic values in Futian mangroves and birds national nature reserve, Shenzhen

從圖1可以看出，在各項價值中，水質凈化、棲息地和氣體調節(jié)的價值最大，經(jīng)計算，分別占總價值的39%、34%和16%，是該保護區(qū)的核心服務功能，科研文化價值最小，僅占總價值的1%．這與保護區(qū)的生態(tài)現(xiàn)狀相符合：水質凈化價值高，一方面說明紅樹林生態(tài)系統(tǒng)具有強大的水質凈化功能，另一方面反映了深圳市水污染嚴重，使得保護區(qū)面臨巨大的污水凈化壓力；棲息地價值高，反映了保護區(qū)每年為數(shù)十萬只候鳥提供了遷徙棲息地和越冬繁殖地的重要性；氣體調節(jié)價值高，說明保護區(qū)內的濕地植被對于維持大氣中CO2和O2的動態(tài)平衡、減少溫室效應起著重要作用．

3 討論

(1)福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)生態(tài)服務功能價值按性質劃分，可分為4類，即物質性價值(即物質生產(chǎn)功能價值)、過程性價值(包括氣體調節(jié)、水質凈化、干擾調節(jié)功能價值)、棲息地價值和人文價值(包括休閑娛樂和科研文化功能價值)．在總價值中，物質性價值占2.08%，過程性價值占56.52%，棲息地價值占33.92%，人文價值占7.48%．說明，物質生產(chǎn)不是該保護區(qū)的主要生態(tài)服務功能，而潛在的、無形的生態(tài)服務功能，如過程性功能和棲息地功能，才能真正體現(xiàn)保護區(qū)的生態(tài)價值，因此，注重對保護區(qū)保護的同時，也要注重對保護區(qū)生態(tài)過程的保護．此外，人文價值所占比例相對較低，說明人們對保護區(qū)的認識程度還比較低，使得保護區(qū)的休閑娛樂和科研文化價值沒有得到正常發(fā)揮．

(2)福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)總的生態(tài)服務功能價值為4.417 9×108元，單位面積生態(tài)服務功能價值為1.20×106元/(hm2·a).這2個數(shù)值分別高于中國紅樹林總的年生態(tài)功能價值236 531元[3]和世界紅樹林濕地的平均價值9 990美元/(hm2·a)[2]．差異產(chǎn)生的原因主要有兩個：一，本文涉及的紅樹林生態(tài)系統(tǒng)服務的種類比文獻[2]和[3]更全面，采取的評價方法與文獻[2]和[3]的評價方法也有一定區(qū)別，因此，本評估得到的福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)生態(tài)服務功能價值高于文獻[2]和[3]得到的價值；二，由于福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)位于深圳城市邊緣，因此受到城市生態(tài)系統(tǒng)的干擾十分顯著，為保持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)，其過程性功能，如水質凈化、氣體調節(jié)等，都明顯加強，相應的價值也隨之升高．

(3)由于實際掌握的數(shù)據(jù)和估算方法的限制，本研究對福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)生態(tài)服務功能價值的估算仍存在許多不足之處. 例如，保護區(qū)周邊大型樓盤的房屋均價比遠離該保護區(qū)的同等類型樓盤高2 000元/m2，體現(xiàn)了該紅樹林濕地的人文價值．由于許多樓盤正處于興建時期，具體的樓盤數(shù)據(jù)難以統(tǒng)計，因此該價值并未在此次評估中體現(xiàn)出來，說明本次評估的價值偏低．在今后的研究中，無論是該保護的生態(tài)過程和各生態(tài)系統(tǒng)服務，還是評估的技術和方法，都要進行深一步的探索．

(4)福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)是中國惟一位于城市邊緣的紅樹林保護區(qū)，其生態(tài)系統(tǒng)直接受到周邊城市地域擴張和城市環(huán)境污染的威脅，生態(tài)退化嚴重．本研究結果為保護區(qū)的保護和恢復重建提供參考：根據(jù)各項生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值的大小，更加合理地制定保護和恢復策略，促進福田紅樹林鳥類自然保護區(qū)的可持續(xù)發(fā)展．

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Keywords： mangrove marsh； ecological service function； valuation； Futian mangroves and birds national nature reserve，Shenzhen

【責任編輯 成 文】

VALUATIONOFECOLOGICALSERVICEFUNCTIONOFFUTIANMANGROVESANDBIRDSNATIONALNATURERESERVE,SHENZHEN

WANG Yan1, WANG Yan1, 2, LI Shaoshan1,*, SUN Ruyong1

(1. School of Life Science, South China Normal University, Guangzhou 510631, China;2. College of Science and Engeneering, Jinan University, Guangzhou 510632, China)

Mangrove marsh is one of the most important types of wetland ecosystems along tropical and subtropical coastal areas. It supports a variety of natural resources and also provides a wide range of ecological services. These resources and services promote and sustain the economic activities in coastal areas. Futian mangroves and birds national nature reserve, Shenzhen is the smallest mangrove reserve located at the urban fringe in China. Different kinds of ecological economic methods, including marketing price method, substitute method and travel cost method, were used in the present research to evaluate the ecological service functions of the reserve. Our evaluation indicated that the annual total value of the ecological service functions was estimated at 441.79 million RMB. Among all the ecological service functions, water purification, habitat provision and gas regulation account for 39%, 34% and 16% in total value, respectively, indicating that they are the core service functions of the reserve. Based on the results, some useful discussions have been put forward on the sustainable development and management of the reserve.

2010-01-20

國家自然科學基金資助項目(30670156,30470283)；高等學校博士學科點專項科研基金資助項目(20070574003)；教育部留學回國人員科研啟動基金資助項目(2005-383)；華南師范大學211工程建設專項基金資助項目

王燕(1985—)，女，云南昆明人，華南師范大學2009級博士研究生，Email：mail_ wangyan@126.com；李韶山(1967—)，男，安徽蕪湖人，博士，華南師范大學教授，主要研究方向：植物生理生態(tài)學和生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學，Email：lishsh@scnu.edu.cn.

*通訊作者

1000-5463(2010)03-0086-06

Q148

A