李京梅,劉雨杭,蘇萌,王玲玲,王子言

(1.中國海洋大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院 青島 266100;2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)管理學(xué)院 青島 266109)

0 引言

海洋生態(tài)系統(tǒng)在食物供給、氣候調(diào)節(jié)、有害生物和疾病的生物調(diào)節(jié)與控制以及干擾調(diào)節(jié)等方面發(fā)揮極其重要的作用[1],為人類社會經(jīng)濟的發(fā)展提供重要支持。海水養(yǎng)殖是利用海洋生態(tài)系統(tǒng)的主要方式之一[2]。中國是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國,2020年水產(chǎn)養(yǎng)殖總產(chǎn)量為5 224.20萬t,占全國水產(chǎn)品總產(chǎn)量約79.80%,其中海水養(yǎng)殖產(chǎn)量為2 135.31萬t,占比約41.00%,同比增長3.39%[3]。中國海水養(yǎng)殖業(yè)已從大規(guī)模和多品種逐步轉(zhuǎn)向集約化和高質(zhì)量的發(fā)展模式[4],養(yǎng)殖水域不斷擴展,養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)更加規(guī)范,養(yǎng)殖生態(tài)化程度逐步提高。

海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)與傳統(tǒng)意義上自然形成的濕地和森林等生態(tài)系統(tǒng)不同,其是借助自然形成的淺海、港灣和灘涂等,投入人力、設(shè)備和技術(shù)等要素,在自然生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開展人為的魚類、蝦類、貝類和藻類等養(yǎng)殖,從而形成由自然和人工共同打造的混合型生態(tài)系統(tǒng)。關(guān)于海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的定義,國內(nèi)學(xué)者從不同的研究角度進行闡述,并沒有統(tǒng)一的專業(yè)化定義。一般而言,海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指人們能從海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能等方面直接或間接獲得的對人類有益的幫助和服務(wù)。海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估不僅可以完善海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的理論和方法,而且可以為解決海水養(yǎng)殖密度合理化問題以及海水養(yǎng)殖與其他海洋產(chǎn)業(yè)空間規(guī)劃的排序問題提供科學(xué)依據(jù),為人類權(quán)衡保護和開發(fā)利用海洋生態(tài)系統(tǒng)提供支撐,對海水養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有積極意義。

Costanza等[1]將全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)歸納為17類,并對所有生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進行評估。國外部分文獻基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分類,對海洋生態(tài)系統(tǒng)、濕地生態(tài)系統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)和河流生態(tài)系統(tǒng)等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進行評估[5-8]。部分文獻將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估與社會經(jīng)濟問題相結(jié)合,如Feng等[9]評估加拿大太平洋沿岸的海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值以研究沿海地區(qū)對石油泄漏的敏感性,Ghermandi等[10]評估莫桑比克海峽的旅游文化、海水養(yǎng)殖供給以及紅樹林海岸保護和碳固存等服務(wù)價值對于社會經(jīng)濟的促進作用以及帶來的環(huán)境壓力。部分學(xué)者從不同角度研究土地利用變化和土地覆蓋率等因素對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值或某項特定服務(wù)價值的影響[11-14],還從景觀格局[15-16]、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值時空演變[17]和物種豐富度[18-19]等多個角度闡述其與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的聯(lián)系和影響。

國內(nèi)學(xué)者對海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進行分類和價值評估始于2003年,依據(jù)已有研究成果,結(jié)合我國海洋生態(tài)環(huán)境與資源現(xiàn)狀,從理論層面建立我國海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分類及價值評估框架[20-21]。在此基礎(chǔ)上,針對海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的實證研究不斷涌現(xiàn),其中少數(shù)文獻測算我國整體海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值[22-23],大部分文獻評估區(qū)域海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值,并分別完成山東、浙江、江蘇、海南、廣東和廣西等地區(qū)的近海生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值研究[24-29]。值得一提的是,支持服務(wù)作為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的基礎(chǔ)和物質(zhì)來源,其價值通常包含在其他服務(wù)價值之中,故大多數(shù)文獻在價值評估時因避免重復(fù)計算而不對該項服務(wù)進行價值評估。

通過文獻收集發(fā)現(xiàn),關(guān)于海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的文獻數(shù)量不多且以國內(nèi)研究為主,可能與我國海水養(yǎng)殖規(guī)模較大且海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估研究起步較晚有關(guān)。Zheng等[30]從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的角度出發(fā),評估中國桑溝灣的食品生產(chǎn)、制氧量、氣候調(diào)節(jié)和廢物處理等相關(guān)服務(wù)價值,基于收益成本分析的角度建立模型,確定可持續(xù)的海水養(yǎng)殖模式。本研究以“海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”“養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估”和“海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估”為關(guān)鍵詞進行搜索,收集并篩選2007—2019年發(fā)表的9篇關(guān)于中國海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的研究文獻,研究海域由北至南涉及中國黃海、東海和南海,養(yǎng)殖品種涵蓋藻類、貝類、蝦類和魚類,價值評估單位多為萬元;利用CiteSpace文獻可視化分析工具,梳理這些文獻的研究熱點和研究趨勢,總結(jié)其研究特點和不足,從海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的分類、評估區(qū)域、評估方法、評估結(jié)果和評估結(jié)論5個方面整理并比較現(xiàn)有文獻關(guān)于中國海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的研究成果。

1 文獻統(tǒng)計

1.1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

以“海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”“養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估”和“海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估”為關(guān)鍵詞在“中國知網(wǎng)”進行搜索,時間跨度為1979年1月1日至2020年12月31日,初步選取相關(guān)中文文獻81篇。為保證數(shù)據(jù)質(zhì)量,刪除與文章主題關(guān)系較小以及簡報、會議文件、摘要和征稿通知等類型的噪點文獻,最終保留2007—2019年的9篇相關(guān)中文文獻。在文獻篩選過程中發(fā)現(xiàn),雖然有的文獻標(biāo)題中并無“養(yǎng)殖”的表述,但根據(jù)筆者對中國海域養(yǎng)殖情況的了解,所選文獻的研究海域以海水養(yǎng)殖生產(chǎn)為主,同時目前中國海洋牧場的發(fā)展階段也以養(yǎng)殖生產(chǎn)為主,因此在文獻選取中也涉及海洋牧場生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估。在對英文文獻的收集中發(fā)現(xiàn),國外對于海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的研究較少見,僅搜索到1篇主題相符的文獻,且為中國學(xué)者關(guān)于中國桑溝灣海水養(yǎng)殖模式的價值評估;由于篩選的9篇文獻中已有3篇關(guān)于桑溝灣海域的研究,在本研究的分析中不再涉及此英文文獻。

CiteSpace是由大連理工大學(xué)陳超美教授利用JAVA語言開發(fā)的文獻可視化分析軟件,可生成科學(xué)知識圖譜,對某學(xué)科領(lǐng)域的文獻進行搜集和知識結(jié)構(gòu)分析,并向使用者展示知識的架構(gòu)、熱點、中介中心性、傳播、發(fā)展趨勢和前沿?zé)狳c等[31]。應(yīng)用CiteSpace軟件進行聚類、關(guān)鍵詞共現(xiàn)和時間線等可視化分析,可具體分析該領(lǐng)域的研究進展。近年來應(yīng)用CiteSpace軟件的研究發(fā)文量不斷攀升,為各領(lǐng)域的研究人員提供技術(shù)支持。

2007—2019年關(guān)于中國海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的發(fā)文量呈“先增多后減少”的趨勢,其中2007—2014年發(fā)文量逐漸增多,2014年發(fā)文量最多(3篇),2014年后發(fā)文量呈減少態(tài)勢。總體而言,海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估領(lǐng)域沒有出現(xiàn)較為豐富的研究成果,其原因可能包括研究熱點難以挖掘、現(xiàn)有研究成果難以突破以及相關(guān)技術(shù)手段沒有及時更新等。因此,對于該領(lǐng)域亟須進行研究進展的總結(jié)和概括,找到研究熱點和前沿問題,為今后的研究提供指導(dǎo)和建議。

1.2 研究前沿與熱點

1.2.1 關(guān)鍵詞聚類

應(yīng)用CiteSpace進行文獻可視化分析,繪制9篇文獻的關(guān)鍵詞聚類分析圖譜,其中聚類數(shù)據(jù)Modularity Q=0.402 8(大于0.300 0),Mean Silhouette=0.828(大于0.500),表明圖譜的結(jié)果和結(jié)構(gòu)是可信的(圖1,其中聚類數(shù)字代表聚類包含的關(guān)鍵詞數(shù)量,數(shù)字越小表明聚類包含的關(guān)鍵詞越多)。

圖1 關(guān)鍵詞聚類分析圖譜

根據(jù)聚類分析可得到三大聚類即生態(tài)服務(wù)功能、服務(wù)價值和海洋牧場,展示該領(lǐng)域的知識結(jié)構(gòu)特點。①生態(tài)服務(wù)功能聚類主要依據(jù)千年生態(tài)系統(tǒng)評估的分類方法,從供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)和文化服務(wù)3個方面開展海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分析與價值評估,包括桑溝灣服務(wù)功能價值評估[32-33],大鵬澳、象山港灣、深澳灣、柘林灣和福建省等養(yǎng)殖海域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估[34-38],以及中國海藻養(yǎng)殖的直接和間接生態(tài)價值評估[39];②服務(wù)價值聚類主要以我國典型海水養(yǎng)殖海域為對象開展海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估,其中包括桑溝灣[32-33]、象山港灣[35]、深澳灣[36]、大鵬澳[34]和柘林灣[37]養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估,福建省海水養(yǎng)殖服務(wù)價值評估[38],以及中國海藻養(yǎng)殖生態(tài)服務(wù)價值評估[39];③海洋牧場類似于陸地牧場,是在一定海域內(nèi)通過人工魚礁和增殖放流等手段將養(yǎng)殖作物在一定場所內(nèi)飼養(yǎng),以實現(xiàn)海水養(yǎng)殖生態(tài)價值和經(jīng)濟價值的生態(tài)養(yǎng)殖方式,該聚類主要圍繞海洋牧場的生態(tài)服務(wù)價值和碳匯價值等方面開展研究[35,37]。

將關(guān)鍵詞聚類按時間線劃分,分析研究熱點隨時間變化的特征。①關(guān)于海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究最早始于2007年,研究內(nèi)容從淺海養(yǎng)殖入手,對桑溝灣等中國典型海水養(yǎng)殖海域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值展開研究,這些研究與后續(xù)研究密切相關(guān),并為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ);②2007—2013年的研究內(nèi)容有所深入,在價值評估的基礎(chǔ)上對貝藻混養(yǎng)、海帶養(yǎng)殖和貝類養(yǎng)殖等不同養(yǎng)殖模式展開生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值研究;③2014年是價值評估的發(fā)文高峰期,研究內(nèi)容包括對象山港、大鵬澳和深澳灣3個不同海水養(yǎng)殖區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估,且均根據(jù)海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分類分別評估;④2014年后研究區(qū)域逐漸增多,且不局限于特定養(yǎng)殖區(qū),而是擴大到省級行政區(qū)和全國。

1.2.2 關(guān)鍵詞共現(xiàn)

應(yīng)用CiteSpace繪制9篇文獻的關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析圖譜(圖2)。

圖2 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析圖譜

關(guān)鍵詞共現(xiàn)是指具有連線的2個關(guān)鍵詞出現(xiàn)在同一篇文獻中,連接節(jié)點的大小體現(xiàn)關(guān)鍵詞出現(xiàn)次數(shù)的多少。由于本研究所選文獻數(shù)量有限,節(jié)點大小并不明顯,只有“價值評估”的節(jié)點略大。根據(jù)關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析圖譜,連接節(jié)點大多圍繞“價值評估”“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”和“海洋生態(tài)系統(tǒng)”展開,表明在該領(lǐng)域的研究中這些關(guān)鍵詞的聯(lián)系比較緊密,通常進行結(jié)合論述。此外,在發(fā)散的節(jié)點中還存在地點名稱、海藻養(yǎng)殖、養(yǎng)殖環(huán)境、地理信息系統(tǒng)、海洋生態(tài)學(xué)和空間分布等關(guān)鍵詞,表明在該領(lǐng)域的研究中加入地理學(xué)和生態(tài)學(xué)等方面的輔助可使研究成果更具有說服力。

1.2.3 中介中心性

中介中心性衡量關(guān)鍵詞被關(guān)注的程度,中介中心性越高表明該關(guān)鍵詞被關(guān)注的程度越高。中介中心性排名前五位的關(guān)鍵詞如表1所示。

表1 中介中心性排名前五位的關(guān)鍵詞

由表1可以看出:“價值評估”的中介中心性高達0.96,表明其是海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估研究的熱點問題,大部分文獻圍繞該主題展開研究;“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”和“海洋生態(tài)系統(tǒng)”的中介中心性較高,主要涉及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分類和海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估等相關(guān)內(nèi)容。

綜上所述,關(guān)于中國海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的研究整體呈現(xiàn)“由淺入深”的特點。學(xué)者從海水養(yǎng)殖出發(fā),逐步深入挖掘海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分類,進而具體評估海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值,包括養(yǎng)殖區(qū)域和養(yǎng)殖品種的服務(wù)價值。近年來,隨著海水養(yǎng)殖的生態(tài)壓力不斷加大,關(guān)于海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)價值和發(fā)展?jié)摿Φ难芯恐饾u增多,但總體而言尚未有比較完整的研究進展分析,本研究可彌補此空白。

2 案例對比

2.1 海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的定義和分類

對于海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的定義,目前國內(nèi)學(xué)術(shù)界沒有統(tǒng)一的規(guī)范化表達,大部分文獻在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)定義[1]的基礎(chǔ)上展開研究,并將海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的定義歸納為人類從海水養(yǎng)殖的過程中獲得的,由養(yǎng)殖品種、養(yǎng)殖過程或養(yǎng)殖模式等方面提供的,能夠被人類直接或間接利用的效益,如食品加工價值和氣候調(diào)節(jié)價值。

在海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的分類方面,大部分文獻借鑒千年生態(tài)系統(tǒng)評估的分類方法,并形成較為統(tǒng)一的分類體系,即海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)可分為供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù)和支持服務(wù)4類。其中,一級分類與千年生態(tài)系統(tǒng)評估一致,但子分類根據(jù)不同的研究目的和研究內(nèi)容進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,主要包括針對海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)部分服務(wù)開展分析和價值評估[34-36],以及針對海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)重點服務(wù)嘗試重新分類[39]。

目前海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)可細(xì)分為:①供給服務(wù)是海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品或服務(wù),主要包括食品供給、捕撈價值、原材料供給、氧氣生產(chǎn)和基因資源供給;②調(diào)節(jié)服務(wù)是人們從海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)中獲得的收益,主要包括氣候調(diào)節(jié)、氣體調(diào)節(jié)(空氣質(zhì)量調(diào)節(jié))、廢棄物處理、生物控制、干擾調(diào)節(jié)、水質(zhì)凈化調(diào)節(jié)以及有害生物和疾病的生物調(diào)節(jié)與控制;③文化服務(wù)是人們通過精神感受和知識獲取等方式從海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)中獲得的非物質(zhì)收益,主要包括休閑娛樂價值、文化價值和科研價值;④支持服務(wù)是保證其他所有生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)所必需的基礎(chǔ)功能,主要包括初級生產(chǎn)力供給、營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)、生物多樣性維持和生境供給。其中,支持服務(wù)屬于中間服務(wù),而其他服務(wù)屬于最終服務(wù),支持服務(wù)的價值通常包括在其他服務(wù)之中。

2.2 評估海域與養(yǎng)殖方式

海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估主要集中于淺海養(yǎng)殖、灘涂養(yǎng)殖和港灣養(yǎng)殖,包括大鵬澳[34]、深澳灣[36]、柘林灣[37]、福建省[38]、象山港灣[35]、桑溝灣[32-33]和整個中國海域[39]。雖然從海域范圍上涉及中國黃海、東海和南海,但涉及沿海地區(qū)較少,覆蓋范圍并不全面,且對于新興海水養(yǎng)殖區(qū)的研究以及原本海水養(yǎng)殖區(qū)的更新研究略有滯后。

通過對比可以發(fā)現(xiàn),不同海水養(yǎng)殖區(qū)的養(yǎng)殖方式有所不同。桑溝灣采取水面、水體和水底的多營養(yǎng)層級綜合養(yǎng)殖模式,充分發(fā)揮海藻、海帶、牡蠣、貝類和魚類等的生態(tài)優(yōu)勢,實現(xiàn)優(yōu)勢互補和資源高效利用,同時提高海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的碳匯功能;柘林灣采取網(wǎng)箱養(yǎng)殖模式,對養(yǎng)殖品種進行分類養(yǎng)殖,具有機動靈活和操作簡便的優(yōu)點,可因地制宜開發(fā)海水養(yǎng)殖資源;深澳灣除采取網(wǎng)箱養(yǎng)殖和龍須菜養(yǎng)殖模式外,還采取長牡蠣筏式吊養(yǎng)模式;大鵬澳采取單一的牡蠣養(yǎng)殖模式;福建省采取魚類、蝦類、貝類和藻類等的混合養(yǎng)殖模式。

2.3 養(yǎng)殖品種與服務(wù)功能

2.3.1 供給服務(wù)

經(jīng)文獻綜合對比,在絕大多數(shù)海水養(yǎng)殖評估海域中,供給服務(wù)中的食品供給是所有養(yǎng)殖品種提供的最基本、最重要以及占總服務(wù)價值比重最大的服務(wù),突出各評估海域的養(yǎng)殖功能。

2.3.1 .1 食品供給

食品供給服務(wù)是價值占比較高的海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之一。文獻中涉及食品供給服務(wù)價值的,其占總服務(wù)價值的比重均超過50%,其中占比最高的是2012年的大鵬澳牡蠣養(yǎng)殖區(qū)(91.26%),占比最低的是2003年的桑溝灣(50.45%)(圖3)。值得一提的是,同一海域的食品供給服務(wù)價值占比在不同年份有所不同,如2012年大鵬澳牡蠣養(yǎng)殖區(qū)的食品供給服務(wù)價值占比超過90%,然而2013年就下降至66.33%,大幅降低的原因是2013年牡蠣養(yǎng)殖規(guī)模過大、海區(qū)環(huán)境惡化和不合理開發(fā)。

圖3 食品供給服務(wù)價值占比

2.3.1 .2 原材料供給

原材料供給服務(wù)也是供給服務(wù)的重要組成部分,有4篇文獻涉及其價值評估(圖4)。

圖4 原材料供給服務(wù)價值占比

根據(jù)評估結(jié)果,大部分評估海域的原材料供給服務(wù)價值占比為0.31%～4.21%,較為突出的是深澳灣養(yǎng)殖活動帶來的原材料供給服務(wù)價值僅次于食品供給價值,占比達24.29%。深澳灣的主要養(yǎng)殖品種為牡蠣和龍須菜,相對于藻類和魚類等其他養(yǎng)殖品種具有更高的原材料利用價值,其中牡蠣殼可作為工業(yè)原料進行加工,龍須菜也可用于提煉瓊膠,且用于提煉瓊膠的龍須菜占其總產(chǎn)量的70%,因此深澳灣在原材料供給服務(wù)方面表現(xiàn)較為突出。

2.3.2 調(diào)節(jié)服務(wù)

藻類和貝類養(yǎng)殖可提供重要的生態(tài)服務(wù)價值,其調(diào)節(jié)服務(wù)表現(xiàn)在氣候調(diào)節(jié)、空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)和廢棄物處理等方面。

2.3.2 .1 氣候調(diào)節(jié)

海水養(yǎng)殖區(qū)的氣候調(diào)節(jié)服務(wù)主要通過2個方面發(fā)揮作用:①通過大小型藻類的光合作用將碳固定,并釋放氧氣;②通過貝類攝食浮游藻類或直接吸收海水中的碳酸氫根(HCO-3),形成碳酸鈣(Ca-CO3)貝殼。藻類和貝類的固碳作用對緩解全球氣候變暖有重要意義,涉及氣候調(diào)節(jié)服務(wù)價值評估的有6篇文獻(圖5)。

圖5 氣候調(diào)節(jié)服務(wù)價值占比

根據(jù)評估結(jié)果,氣候調(diào)節(jié)服務(wù)價值占比最高為14%,最低為1.20%。2014年中國海藻養(yǎng)殖提供的氣候調(diào)節(jié)服務(wù)價值占比為14%,一方面,由于該項評估針對整個中國的海藻養(yǎng)殖,對其他海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價值具有包含性;另一方面,體現(xiàn)海藻對于碳匯功能的突出貢獻。隨著中國海藻養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展,海藻養(yǎng)殖的生態(tài)服務(wù)價值呈逐年增長的態(tài)勢。

2.3.2.2 空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)

海水養(yǎng)殖區(qū)的養(yǎng)殖藻類和浮游動植物可提供空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)服務(wù),一方面通過光合作用將碳固定并釋放氧氣,另一方面吸收二氧化硫(SO2)和生源硫化物二甲基硫(DMS,海洋主要的揮發(fā)性硫化物)等有害氣體,從而凈化空氣。

有2篇文獻評估海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)服務(wù)價值。張朝暉等[32]在計算2003年桑溝灣的空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)服務(wù)價值時計算其氧氣釋放價值,根據(jù)我國造林成本法和工業(yè)制氧成本法計算其空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)服務(wù)價值為3 704.82萬～4 198.93萬元,約占總服務(wù)價值的6.10%～6.92%;程飛等[35]利用替代成本法,根據(jù)我國造林成本法和工業(yè)制氧成本法計算象山港灣的空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)服務(wù)價值為12 193.20萬元,約占總服務(wù)價值的4.49%。

2.3.2 .3 廢棄物處理

廢棄物處理服務(wù)主要由海水養(yǎng)殖區(qū)的貝類和藻類養(yǎng)殖提供,生產(chǎn)生活、養(yǎng)殖餌料殘余或其他人類活動排放的碳、磷和氮等各種污染物在海洋中被分解,這一過程主要由海水養(yǎng)殖品種中的貝類和藻類完成。

有7篇文獻評估海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的廢棄物處理服務(wù)價值。其中,占比最高的是中國海藻養(yǎng)殖,約占總服務(wù)價值的20%;占比最低的是2011年和2013年的柘林灣,均約占總服務(wù)價值的0.04%;2004年桑溝灣的廢棄物處理服務(wù)價值分為污水處理價值和空氣凈化價值,共計11 387萬元,約占總服務(wù)價值的10.83%,占比也較高。此外,同一污染物的處理可能由各海域的不同養(yǎng)殖品種完成:大鵬澳牡蠣養(yǎng)殖區(qū)的牡蠣主要通過自身軟組織和貝殼的生長將氮和磷從海水中移除;深澳灣主要由浮游植物、龍須菜和牡蠣固定海水中的氮和磷;在中國海藻的海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估中,養(yǎng)殖藻類完成對水體富營養(yǎng)化的改善和重金屬物質(zhì)的吸收。

2.3.3 文化服務(wù)

有6篇文獻對海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的文化服務(wù)價值進行評估,其中桑溝灣[32]、象山港灣[35]和柘林灣[37]的文化服務(wù)價值超過調(diào)節(jié)服務(wù)價值。其中,桑溝灣的文化服務(wù)價值較為突出,2003年約占總服務(wù)價值的31.37%,僅次于當(dāng)年的食品供給服務(wù)價值成為第二大生態(tài)服務(wù)價值[32]。值得一提的是,同一海域相近年份的文化服務(wù)價值評估結(jié)果可能相差較大,原因是對于文化服務(wù)的分類不同。

2.4 評估方法

通過文獻梳理發(fā)現(xiàn),在海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估方法方面,國內(nèi)學(xué)者主要運用直接市場法、替代市場法和假想市場法。

對于供給服務(wù)中的食品供給、原材料供給和氧氣生產(chǎn)等服務(wù)價值的評估通常采用直接市場法。直接市場法是運用市場的真實價格評估海洋生態(tài)系統(tǒng)提供的具有實物價值的服務(wù)或產(chǎn)品,包括市場價值法和生產(chǎn)成本法等,具有客觀和準(zhǔn)確的優(yōu)點。王兆禮等[36]利用深澳灣各類海水產(chǎn)品的市場單價和海水養(yǎng)殖年產(chǎn)量,對該生態(tài)系統(tǒng)的食品供給服務(wù)價值進行評估。

對于調(diào)節(jié)服務(wù)中的氣候調(diào)節(jié)和廢棄物處理以及文化服務(wù)中的休閑娛樂等服務(wù)價值的評估,由于沒有確定的市場價格,評估時比較困難,通常采用替代市場法。替代市場法是針對沒有直接市場價值但具有替代品的產(chǎn)品或服務(wù),衡量其替代品的真實市場價格,并以此替代該產(chǎn)品或服務(wù)的價值。替代市場法包括替代成本法、重置成本法(恢復(fù)成本法)和旅游費用法等,相對于直接市場法的說服力和可信度較低。馬歡等[37]利用替代成本法,用人工生產(chǎn)氧氣的成本替代氧氣的生產(chǎn)價值,評估柘林灣海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的海洋植物光合作用產(chǎn)生氧氣的價值;程飛等[35]利用旅游費用法評估象山港灣海濱的休閑娛樂價值。

文化服務(wù)中較難以估計價值的產(chǎn)品或服務(wù)具有公共產(chǎn)品的性質(zhì),通常采用假想市場法進行評估,即對產(chǎn)品或服務(wù)的價值進行人為假想和價值評估,包括支付意愿法和條件價值法等。這種方法可對市場價格不完全或不存在的服務(wù)價值進行評估,但在不同區(qū)域或經(jīng)濟狀況下的評估結(jié)果易產(chǎn)生偏差。石洪華等[33]利用支付意愿法計算桑溝灣居民愿意住在河口或沿海地區(qū)的支付意愿,從而評估桑溝灣海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的文化服務(wù)價值。

除上述三大主要評估方法外,針對不同研究目的還涉及其他評估方法。于宗赫等[34]利用科研成本法評估大鵬澳的科研服務(wù)價值,選取2010—2013年的平均科技論文數(shù)量、海灣面積和我國海洋類科技論文的平均成本,計算大鵬澳牡蠣養(yǎng)殖區(qū)的平均科研服務(wù)價值為71.52萬元/年;張朝暉等[32]利用瑞典的碳稅法評估桑溝灣貝藻類養(yǎng)殖品種的固碳價值即氣候調(diào)節(jié)價值;朱慧娟[38]建立海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估模型,分別評估福建省海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的總價值、平均價值和邊際價值。

2.5 評估結(jié)果與結(jié)論

2.5.1 評估結(jié)果

研究文獻的評估結(jié)果均包括海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)提供的總服務(wù)價值,大多數(shù)文獻包括單位面積養(yǎng)殖海域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估。由于評估海域的面積不一,不同文獻關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)價值的評估不具可比性,本研究主要關(guān)注單位面積養(yǎng)殖海域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估結(jié)果(圖6)。

圖6 單位面積養(yǎng)殖海域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值

單位面積養(yǎng)殖海域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值最高的為2012年的大鵬澳(17.30萬元/hm2),最低的為福建省(2.56萬元/hm2)。由評估結(jié)果可以看出,單位面積養(yǎng)殖海域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值波動較大,即使同一海域也會由于養(yǎng)殖收益和評估方法的差異導(dǎo)致評估結(jié)果不同。2012年和2013年大鵬澳的單位面積養(yǎng)殖海域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值分別為17.30萬元/hm2和4.07萬元/hm2,其中的差異主要來自牡蠣養(yǎng)殖的生產(chǎn)價值差異,養(yǎng)殖規(guī)模過大和海區(qū)環(huán)境惡化是造成養(yǎng)殖生產(chǎn)價值差異的主要原因;2003年和2004年桑溝灣的單位面積養(yǎng)殖海域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值分別為4.24萬元/hm2和6.43萬元/hm2,由于評估海域和養(yǎng)殖品種一致,評估結(jié)果的不同主要是由于評估方法的不同,即2個文獻均運用市場價值法和碳稅法,但2004年的評估還運用了替代成本法和支付意愿法。

針對總服務(wù)價值以及各項服務(wù)價值的評估,在深澳灣和福建省增加對不同養(yǎng)殖品種的服務(wù)價值評估和比較,在柘林灣增加對不同養(yǎng)殖模式的服務(wù)價值評估和比較。此外,在文獻研究中還發(fā)現(xiàn)因評估單位不統(tǒng)一或功能分類不一致等因素導(dǎo)致對應(yīng)的價值評估結(jié)果不一致等問題。

2.5.2 評估結(jié)論

國內(nèi)學(xué)者對于海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究和價值評估集中于我國海水養(yǎng)殖主產(chǎn)區(qū),雖然各地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的實際情況和評估方法有所差異,但總體來說海水養(yǎng)殖促進海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值增加,從而促進海水養(yǎng)殖更加高效發(fā)展。

綜合國內(nèi)學(xué)者的研究結(jié)果:①在海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的三大主要服務(wù)中,供給服務(wù)作為最直接和最基礎(chǔ)的服務(wù),其價值占據(jù)總服務(wù)價值的大部分。海水養(yǎng)殖的最直接作用就是生產(chǎn)海水產(chǎn)品,不僅提供各種食品和原材料,養(yǎng)殖作物還能夠促進氧氣生產(chǎn)和氧氣循環(huán),為維持生物多樣性提供一定的基因資源,豐富海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)中的物種。②貝類和藻類等的養(yǎng)殖可起到一定的固碳和釋氧作用,調(diào)節(jié)附近或區(qū)域氣候,對于海水中的污染物具有吸收和分解作用,能夠維護生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。③隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展,海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的文化服務(wù)價值呈逐年上升的趨勢,其中柘林灣和象山港灣等除具有較高的總服務(wù)價值外,其文化服務(wù)價值已成為總服務(wù)價值的重要組成部分。此外,不同地區(qū)和不同養(yǎng)殖品種的海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值有所不同。

3 展望

我國對于海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的研究起步較晚,雖與其他國家相比研究文獻數(shù)量較多,但絕對數(shù)量仍較少。海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估對于促進海水養(yǎng)殖高質(zhì)量發(fā)展以及提高海水養(yǎng)殖的碳匯價值具有重要意義。本研究篩選并分析相關(guān)研究文獻得到的主要結(jié)論為:①大多數(shù)文獻集中于我國典型海水養(yǎng)殖區(qū)、養(yǎng)殖品種和養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值,研究整體呈現(xiàn)“由淺入深”的特點。②文獻僅涉及少量沿海地區(qū),覆蓋范圍不全面,對于新興海水養(yǎng)殖區(qū)的評估和原本海水養(yǎng)殖區(qū)的評估更新略有滯后。③價值評估主要涉及供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)和文化服務(wù),其中供給服務(wù)中的食品供給服務(wù)價值占總服務(wù)價值比重最高。④價值評估方法以直接市場法、替代市場法和假想市場法為主,還涉及比較分析法、模型分析法和科研成本法等方法。⑤單位面積養(yǎng)殖海域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估結(jié)果的差異主要由養(yǎng)殖收益和評估方法不同導(dǎo)致。⑥研究結(jié)論主要包括供給服務(wù)價值占比最大、貝藻類養(yǎng)殖在固碳方面的作用以及文化服務(wù)價值逐漸上升,海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)作為自然和人工混合型生態(tài)系統(tǒng),在總體上增加海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。

海水養(yǎng)殖雖具有強大的生態(tài)效益,但存在養(yǎng)殖規(guī)模不合理擴大、養(yǎng)殖品種單一和發(fā)展空間受其他海洋產(chǎn)業(yè)擠占等問題,亟須進一步促進海水養(yǎng)殖的合理發(fā)展,在實現(xiàn)經(jīng)濟效益的同時兼顧可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)理念。海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估研究的不斷完善有助于實現(xiàn)海水養(yǎng)殖經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的“雙豐收”,在未來的研究中應(yīng)重點關(guān)注4個方面內(nèi)容。

3.1 注重動態(tài)分析

目前國內(nèi)學(xué)者對海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的研究大都傾向于靜態(tài)分析,即將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值轉(zhuǎn)化為貨幣量進行評估。這種評估方式雖在一定程度上反映生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值,同時體現(xiàn)海水養(yǎng)殖帶來的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值提升,但對于研究外部環(huán)境對海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)帶來的影響及其引起的價值變動卻稍顯不足。在未來的研究中應(yīng)更多關(guān)注海水養(yǎng)殖前后生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化,或海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)受到外部環(huán)境干擾后其服務(wù)價值的變化,更好地將人類活動與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的變化相結(jié)合,從而更加完整和周密地評估海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。

3.2 開展綜合評估

對于海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估,目前文獻多集中于評估某個區(qū)域的核心服務(wù)價值,卻忽視對于多種服務(wù)價值的綜合評估,得到的評估結(jié)果往往是保守的估算。例如:在實際生產(chǎn)和養(yǎng)殖過程中,除氧氣的生產(chǎn)和排放,海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)還提供吸收有害氣體等服務(wù),在價值評估時就不能只專注于氧氣的供給服務(wù)價值,而應(yīng)綜合評估對有害氣體吸收的服務(wù)價值。

3.3 完善服務(wù)分類和評估方法的適用性研究

從文獻評估結(jié)果可明顯看出不同服務(wù)分類與評估方法帶來的評估結(jié)果差異。因此,須進一步研究各種評估方法的適應(yīng)性,明確不同方法應(yīng)用于不同類型的生態(tài)服務(wù)、養(yǎng)殖品種和養(yǎng)殖模式時的評估結(jié)果差異,有助于規(guī)范生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估,并使評估結(jié)果更具可比性和實踐性。

3.4 統(tǒng)一價值評估單位與評估內(nèi)容

價值評估單位和評估內(nèi)容的不統(tǒng)一導(dǎo)致難以對現(xiàn)有文獻開展比較研究,研究結(jié)果中可用以比較分析的數(shù)據(jù)有限。例如:本研究只能從文獻中選取具有可比性的2項內(nèi)容展開比較分析即各項服務(wù)價值占比和單位面積養(yǎng)殖海域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值,且選取的文獻中也并非全部提及,未提及部分根據(jù)文中信息計算得到。文獻研究結(jié)果可用來比較養(yǎng)殖條件、環(huán)境或方式變化帶來的服務(wù)價值差異,從而促進海水養(yǎng)殖的高質(zhì)量發(fā)展。因此,應(yīng)在不斷完善海水養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估的過程中,統(tǒng)一價值評估單位與評估內(nèi)容,從而提高研究結(jié)果的應(yīng)用價值。