韓鳳泉
(大興安嶺林業(yè)集團(tuán)公司阿木爾林業(yè)局 黑龍江,大興安嶺 165302)
濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能分類及其價(jià)值核算業(yè)已成為生態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一,但經(jīng)濟(jì)核算和決策程序上尚有結(jié)構(gòu)性缺陷,導(dǎo)致濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值在成本效益分析中不能得到充分體現(xiàn),濕地生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值仍然被低估并且被過(guò)度利用。在制定經(jīng)濟(jì)發(fā)展決策時(shí)往往忽略濕地生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值,導(dǎo)致濕地生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)退化。本文提出的大興安嶺濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估方法的結(jié)果較為客觀、準(zhǔn)確地反映了大興安嶺地區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)功能與生態(tài)服務(wù)的相對(duì)量級(jí)。
對(duì)大興安嶺濕地生態(tài)系統(tǒng)建立等級(jí)分類系統(tǒng),全面反映大興安嶺濕地景觀的空間分異和組織關(guān)聯(lián),揭示其空間結(jié)構(gòu)與功能特征,是對(duì)大興安嶺地區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估的基礎(chǔ)。在綜合考慮項(xiàng)目的目標(biāo)、研究的尺度和可操作性的基礎(chǔ)上,項(xiàng)目選擇2010 年1 月正式實(shí)施的中國(guó)《濕地分類》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類?!稘竦胤诸悺窐?biāo)準(zhǔn)綜合考慮濕地成因、地貌類型、水文特征和植被類型,將濕地分為三級(jí)。第一級(jí),按照濕地成因,將全國(guó)濕地生態(tài)系統(tǒng)劃分為自然濕地和人工濕地兩大類。自然濕地按照地貌特征進(jìn)行第二級(jí)分類,再根據(jù)濕地水文特征和植被類型進(jìn)行第三級(jí)分類。按照《濕地分類》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),大興安嶺濕地可分為森林沼澤與草本沼澤、永久性河流/季節(jié)性河流、永久性湖泊和水庫(kù)、地?zé)釢竦厮膫€(gè)類型。在對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何精校正后,對(duì)所有遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入(Import),多波段圖像的彩色合成(Utilities),圖像裁切(Subset),圖像的幾何校正(Geometric correction)等處理后,在Envi 環(huán)境下,利用Gram-Schmidt Pan Sharp 算法,對(duì)多光譜波段進(jìn)行空間增強(qiáng),將空間分辨率提高至15m。結(jié)合野外考察建立研究區(qū)遙感解譯標(biāo)志和樣本庫(kù),在此基礎(chǔ)上對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理,分類方法采用人機(jī)交互分類,并利用實(shí)地采集的GPS樣點(diǎn)和第二次全國(guó)濕地調(diào)查數(shù)據(jù)對(duì)最終分類結(jié)果進(jìn)行精度評(píng)價(jià),大興安嶺濕地遙感解譯結(jié)果各類精度均大于85%。
在對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何精校正后,對(duì)所有遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入(Import),多波段圖像的彩色合成(Utilities),圖像裁切(Subset),圖像的幾何校正(Geometric correction)等處理后,在 Envi 環(huán)境下,利用Gram-Schmidt Pan Sharp 算法,對(duì)多光譜波段進(jìn)行空間增強(qiáng),將空間分辨率提高至15m。結(jié)合野外考察建立研究區(qū)遙感解譯標(biāo)志和樣本庫(kù),在此基礎(chǔ)上對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理,分類方法采用人機(jī)交互分類,并利用實(shí)地采集的GPS樣點(diǎn)和第二次全國(guó)濕地調(diào)查數(shù)據(jù)對(duì)最終分類結(jié)果進(jìn)行精度評(píng)價(jià),大興安嶺濕地遙感解譯結(jié)果各類精度均大于85%。
當(dāng)量因子法是在區(qū)分不同種類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的基礎(chǔ)上,基于可量化的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建不同類型生態(tài)系統(tǒng)各種服務(wù)功能的價(jià)值當(dāng)量,然后結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的分布面積進(jìn)行評(píng)估。相對(duì)其他評(píng)價(jià)法而言,當(dāng)量因子法較為直觀易用,數(shù)據(jù)需求少,特別適用于區(qū)域和全球尺度生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的評(píng)估。
將大興安嶺濕地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)的相對(duì)量級(jí),根據(jù)專家意見,賦予權(quán)重;根據(jù)專家意見,具體賦值如下:高:1.0;中:0.75;低:0.5。此權(quán)重計(jì)算結(jié)果為濕地公約技術(shù)報(bào)告方法結(jié)果,用于驗(yàn)證本項(xiàng)目提出的大興安嶺濕地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值評(píng)估結(jié)果精度。所有濕地斑塊的Wetland-NPP-Index 值均可作為濕地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)的相對(duì)量級(jí)。
在獲取大興安嶺地區(qū)每個(gè)濕地斑塊的Wetland-NPPIndex值后,對(duì)各個(gè)濕地斑塊進(jìn)行濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行計(jì)算,進(jìn)而獲得整個(gè)研究區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值,計(jì)算模型如下:
式中,ESV是濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值(元),Ai是研究區(qū)第i個(gè)濕地生態(tài)系統(tǒng)斑塊面積(hm),VCi為單位面積的濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)格當(dāng)量(元/hm);Wetland-NPP-Indexi 為第i 個(gè)濕地生態(tài)系統(tǒng)斑塊生態(tài)服務(wù)功能強(qiáng)弱指示指標(biāo)。N為研究區(qū)濕地斑塊總數(shù)。
整個(gè)大興安嶺地區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值為1067.5 億美元/年。其中,森林沼澤與草本沼澤提供價(jià)值量為1031.5 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的97.28%,其他濕地類型提供的生態(tài)服務(wù)價(jià)值量與專家打分法計(jì)算結(jié)果相同。在各類生態(tài)服務(wù)中,調(diào)節(jié)服務(wù)為474.1億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的44.41%;支持服務(wù)為390.1 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的36.54%;供給服務(wù)為70.6億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的6.61%;文化服務(wù)為132.8億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的12.44%(表1)。
表1 多布庫(kù)爾國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估結(jié)果(億美元//年)
濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值為8.9億美元/年。其中,森林沼澤與草本沼澤提供價(jià)值量為8.79 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的98.78%,其他濕地類型提供的生態(tài)服務(wù)價(jià)值量與專家打分法計(jì)算結(jié)果相同。在各類生態(tài)服務(wù)中,調(diào)節(jié)服務(wù)為2.6 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的29.53%;支持服務(wù)為4.1 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的46.30%;供給服務(wù)為0.7億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的8.40%;文化服務(wù)為1.4 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的15.78%(表2)。
表2 多布庫(kù)爾國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估結(jié)果(萬(wàn)美元//年)
濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值為8.8億美元/年,森林沼澤與草本沼澤提供價(jià)值量為8.64 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的98.22%,其他濕地類型提供的生態(tài)服務(wù)價(jià)值量與專家打分法計(jì)算結(jié)果相同。在各類生態(tài)服務(wù)中,調(diào)節(jié)服務(wù)為3.9億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的44.42%;支持服務(wù)為3.2億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的36.52%;供給服務(wù)為0.6 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的6.61%;文化服務(wù)為1.1 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的12.44%(表3)。
表3 根河源國(guó)家濕地公園濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值結(jié)果(萬(wàn)美元//年)
濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值為452.0億美元/年。其中,森林沼澤與草本沼澤提供價(jià)值量為436.0億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的96.47%,其他濕地類型提供的生態(tài)服務(wù)價(jià)值量與專家打分法計(jì)算結(jié)果相同。在各類生態(tài)服務(wù)中,調(diào)節(jié)服務(wù)為200.8 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的44.40%;支持服務(wù)為165.2 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的36.53%;供給服務(wù)為29.9 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的6.61%;文化服務(wù)為56.2億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的12.43%(表4)。
表4 內(nèi)蒙古轄區(qū)大興安嶺地區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估結(jié)果(萬(wàn)美元//年)
濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值為615.5億美元/年。其中,森林沼澤與草本沼澤提供價(jià)值量為595.4億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的96.74%,其他濕地類型提供的生態(tài)服務(wù)價(jià)值量與專家打分法計(jì)算結(jié)果相同。在各類生態(tài)服務(wù)中,調(diào)節(jié)服務(wù)為273.4 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的44.41%;支持服務(wù)為224.9 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的36.54%;供給服務(wù)為40.7 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的6.61%;文化服務(wù)為76.6億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的12.44%(表5)。
表5 黑龍江省轄區(qū)大興安嶺濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估結(jié)果(萬(wàn)美元//年)
采用濕地公約技術(shù)報(bào)告中評(píng)價(jià)方法對(duì)大興安嶺地區(qū)等地區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估,并與大興安嶺濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估方法結(jié)果進(jìn)行比較(表6)。
表6 大興安嶺地區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(萬(wàn)美元//年)
濕地公約技術(shù)報(bào)告方法主要依據(jù)專家主觀認(rèn)識(shí)和濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值最大化,基于濕地生態(tài)系統(tǒng)健康、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)充分發(fā)揮的前提下的最大服務(wù)價(jià)值。評(píng)估結(jié)果會(huì)略高于實(shí)際情況。大興安嶺濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估方法是基于遙感手段,以NPP 為指標(biāo)定量對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)健康程度進(jìn)行評(píng)價(jià),再結(jié)合專家主觀認(rèn)識(shí),對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。該種方法會(huì)受到評(píng)估當(dāng)年氣候條件等影響,評(píng)估結(jié)果年際間會(huì)有波動(dòng)。
大興安嶺地區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值為1067.5億美元/年,其中森林沼澤與草本沼澤提供了97.2%的服務(wù)價(jià)值,是大興安嶺地區(qū)提供濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的主體,也是大興安嶺地區(qū)濕地保護(hù)管理的主要對(duì)象。在多布庫(kù)爾國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值為8.9億美元/年,其中森林沼澤與草本沼澤提供價(jià)值量為8.79 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的98.78%。根河源國(guó)家濕地公園濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值為8.8億美元/年,森林沼澤與草本沼澤提供價(jià)值量為8.64 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的98.22%。
大興安嶺地區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)各類服務(wù)中,濕地調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值最大,其次為支持服務(wù)。調(diào)節(jié)服務(wù)價(jià)值為474.1億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的44.41%;支持服務(wù)為390.1 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的36.54%;供給服務(wù)為70.6億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的6.61%;文化服務(wù)為132.8 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的12.44%。該結(jié)果表明大興安嶺地區(qū)濕地提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)不僅限于本區(qū)域,其在防止土壤侵蝕等方面發(fā)揮重要作用外,在調(diào)節(jié)氣候、維護(hù)流域水資源等方面也發(fā)揮重要作用。在多布庫(kù)爾國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)各類生態(tài)服務(wù)中,調(diào)節(jié)服務(wù)為2.6 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的29.53%;支持服務(wù)為4.1億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的46.30%;供給服務(wù)和文化服務(wù)分別占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的8.40%和15.78%。在根河源國(guó)家濕地公園濕地生態(tài)系統(tǒng)各類生態(tài)服務(wù)中,調(diào)節(jié)服務(wù)為3.9 億美元/年,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的44.42%;支持服務(wù)為3.2億/a,占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的36.52%;供給服務(wù)和文化服務(wù)分別占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的6.61%和12.44%。
內(nèi)蒙古轄區(qū)大興安嶺濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值為452.0億美元/年,其中森林沼澤與草本沼澤提供價(jià)值量為436.0 億美元/年,是該地區(qū) 2016 年 GDP 的 5.2 倍;與整個(gè)大興安嶺地區(qū)相同,在各類生態(tài)服務(wù)中,服務(wù)價(jià)值從大到小依次為調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)、文化服務(wù)和供給服務(wù),分別占該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的44.40%,36.53%,12.43%和6.61%。黑龍江省轄區(qū)大興安嶺濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值為615.5億美元/年,其中森林沼澤與草本沼澤提供價(jià)值量為595.4億美元/年,是該地區(qū)2016年GDP的25.9倍;在各類生態(tài)服務(wù)中,服務(wù)價(jià)值從大到小同樣依次為調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)、文化服務(wù)和供給服務(wù),分別占了該地區(qū)總服務(wù)價(jià)值的44.41%,36.54%,12.44%和6.61%。
大興安嶺濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估方法結(jié)果較為客觀、準(zhǔn)確地反映了大興安嶺地區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)功能與生態(tài)服務(wù)的相對(duì)量級(jí),可以推廣到大興安嶺地區(qū)整個(gè)保護(hù)地管理體系中,并可以為各級(jí)政府和非政府組織開展?jié)竦乇Wo(hù)管理和合理利用提供一定的決策依據(jù)。