深圳福田红树林鸟类自然保护区生态服务功能价值评估

王 燕， 王 艳,2， 李韶山,*， 孙儒泳

(1.华南师范大学生命科学学院，广东广州 510631； 2.暨南大学理工学院，广东广州 510632)

深圳福田红树林鸟类自然保护区生态服务功能价值评估

王 燕1， 王 艳1,2， 李韶山1,*， 孙儒泳1

(1.华南师范大学生命科学学院，广东广州 510631； 2.暨南大学理工学院，广东广州 510632)

红树林湿地是我国热带、亚热带海岸湿地生态系统的重要类型之一，为人类提供多种生态服务功能．深圳福田红树林鸟类自然保护区以红树植物为主要植物群落，是中国惟一毗邻都市中心的红树林保护区．该研究运用市场价值法、替代市场法、旅游费用法等多种生态经济学方法，评估该保护区生态服务功能价值．研究结果显示，该保护区生态服务功能年均总价值约为4.417 9×108元，水质净化、栖息地和气体调节的价值在总价值中所占比重最大，是该保护区的核心服务功能．在对各项生态服务功能价值评估的基础之上, 探讨了该保护区可持续发展和管理的策略．

红树林湿地； 生态服务功能； 价值评估； 深圳福田红树林鸟类自然保护区

红树林湿地是热带、亚热带海岸湿地生态系统的重要类型，是具有重要生态意义的海岸生境，能直接或间接地为人类提供各种生态服务功能[1]．1997年，在COSTANZA等人[2]对全球16种生态系统服务功能价值进行的评估中，红树林位列第4，说明红树林湿地具有重要的生态价值．近年来在全球范围内，人们逐渐意识到红树林湿地的重要性．2000年，韩维栋等人对中国红树林的经济价值进行评估，得到中国红树林总的年生态功能价值为236 531元[3]．此后，更多的学者则是针对不同地区的湿地，分别从理论和方法等方面对湿地生态服务功能及其价值进行深入研究和探讨[4]．本研究在深圳福田红树林鸟类自然保护区生态数据良好的基础上，灵活运用各种生态经济学评价方法，对福田红树林鸟类自然保护区的生态服务功能价值进行了比较全面的估算，进一步认识该湿地生态系统的服务功能及其价值，试图为保护区的生态建设规划提供科学指导．

1 研究区域概况和研究方法

1.1研究区域概况

深圳福田红树林鸟类自然保护区位于深圳湾东北岸(22°32′N, 113°45′E)，是广东内伶仃岛-福田国家级自然保护区的一部分，与深圳湾西南岸的香港米埔湿地隔水相望，是中国惟一位于城市边缘的面积最小的红树林保护区．属南亚热带海洋性季风气候，年平均温度22.5℃，年降水量1 927 mm．该保护区东起深圳河口皇岗，西至车公庙，北达广深高速公路，南到海滩外5.1 km处，总面积为367.64 hm2，分为核心区、缓冲区、实验区和行政管理区，各分区面积及其功能用途见表1[5]．

福田红树林鸟类自然保护区主要保护对象是红树林生态系统和珍贵候鸟．其核心区和缓冲区的滩涂湿地广阔，生态系统保存完好，生物多样性丰富．根据多年来对该保护区的综合科学考察，此地区的生物种群数量及优势种情况见表2．每年数十万只来此越冬的迁徙候鸟形成该保护区独特的自然景观．近些年，由于城市发展速度迅猛，福田红树林鸟类自然保护区受到各方面干扰(水体污染、大气污染、人为干扰等)，致使该保护区的生态系统出现不同程度的退化[8]．

1.2研究方法

生态系统服务功能是指自然生态系统及其物种所提供的能够满足和维持人类生活需要的条件与过程[9]．根据美国生态学家COSTANZA等人[2]对全球生态系统服务功能的划分，福田红树林鸟类自然保护区主要具有物质生产、气体调节、水质净化、栖息地、干扰调节、休闲娱乐和科研文化等7种生态服务功能．在估算过程中，根据收集到的基础数据以及相关的野外调查研究，针对保护区不同生态服务功能，分别采用以下方法进行评价：

表1 深圳福田红树林鸟类自然保护区土地分布Tab.1 Land-using in Futian mangroves and birds national nature reserve, Shenzhen

*表中数据引自广东内伶仃岛-福田国家级自然保护区网站(http://www.szmangrove.com)和孙骅声[5]．

表2 深圳福田红树林鸟类自然保护区生物种群一览

*表中数据根据参考文献[6]和[7]整理得到．

(1)市场价值法 对有市场价格的生态系统产品和生态服务功能进行价值估算的一种方法[10].本研究中用来估算保护区物质生产功能价值．

(2)碳税法 根据光合作用方程式，计算出单位干物质生产量所吸收的CO2和释放的O2，并根据国际上对CO2排放收费标准换算成经济指标，从而得到固定CO2的经济价值[10]．

(3)替代市场法 当自然生态系统为社会提供的某种功能或效用可以通过社会商品或劳务的全部或部分来代替时，则可以用这种商品或劳务的全部或部分价格来计量生态环境资源的价值[11].本研究中用来估算保护区的过程性功能价值，如释放O2、净化水质等功能价值．

(4)旅行费用法 用来描述那些没有市场价格的自然景点或者环境资源的价值，根据游客在旅游活动中所有的支出和花费来表示的经济价值[12]．

2 结果与分析

2.1物质生产功能价值

红树林生态系统的物质生产主要体现在木材产量上，其木材价值是最主要的直接价值[13]．但福田红树林鸟类自然保护区严禁人为砍伐树木，因而不存在木材产品市场，所以，其有机物产品以2种形式存在，即活立木和有机凋落物．因此，保护区总的物质生产价值MP为活力木的价值MP1与有机凋落物的价值MP2之和．

保护区内，红树林和其它乔木主要分布于核心区和实验区(表1)，优势种为秋茄、桐花树和白骨壤等(表2)．据文献报道，中国红树林的材积生长量约为4.39 m3/(hm2·a)[3]．2009年，中国各类原木定价约为1 000元/m3，运用市场价格法，以此价格来估算保护区活立木的价值MP1为：

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

(1)

式(1)中，Sc为核心区面积，Se为实验区面积，Vk为中国红树林的年材积生长量，Pl为2009年中国原木定价．

保护区内的凋落物是每年数十万只来此越冬的候鸟的主要食物来源．中国红树林的年凋落物量约为9.42 t/(hm2·a)[3]．2009年，中国各类水禽饲料价格约为2 500元/t，运用替代市场法，以此价格来估算保护区凋落物的价值MP2为：

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

(2)

式(2)中，Mk为中国红树林的年凋落物量，P2为2009年中国水禽饲料价格．那么，福田红树林鸟类自然保护区物质生产的总价值MP为：

MP=MP1+MP2=8.70×106元.

2.2气体调节功能价值

福田红树林鸟类自然保护区内的绿色植物通过光合作用吸收CO2和释放O2，对大气组分起到调节作用．该保护区内的绿色植物主要包括红树林和芦苇，研究资料表明，红树林的平均初级生产量(以总固碳量C表示，下同)GPm为1.1×103g/(m2·a)，芦苇的总初级生产量GPr为1.0×103g/(m2·a)[14]．由表1得知，核心区和实验区为红树林的主要分布区，缓冲区为芦苇的主要分布区，因此，红树林面积近似等于核心区面积Sc和实验区面积Se之和，芦苇面积近似等于缓冲区面积Sb．通过计算得总固碳量C：

C=GPr×Sb+GPm×(Sc+Se)=3.98×106(kg/a).

根据光合作用反应式，文献[15]的研究表明，植物每生产1 g干物质可以固定1.63 g CO2，释放1.19 g O2，得到福田红树林鸟类自然保护区吸收CO2总量为6.49×106kg/a，释放O2总量为4.74×106kg/a．保护区吸收CO2的价值用碳税法来计算．瑞典的碳税率[16]在国际上被普遍接受和认可，因此这里采用这一税率，即150美元/t (C)，约合人名币1 050元/t(C)，得吸收CO2的价值为6.815×107元．保护区释放O2的价值用替代市场法计算，即用工业制氧的价格来替代表示．2009年，中国工业制氧价格约为550元/t，得释放O2的价值为2.61×106元．那么福田红树林鸟类自然保护区的气体调节功能价值GR为吸收CO2的价值和释放O2的价值之和，即为7.076×107元．

2.3水质净化功能价值

深圳湾是深圳市城市污水的主要集纳区，大量生活污水及部分工业废水通过深圳河、新洲河、凤塘河等流经福田红树林鸟类自然保护区，最后注入深圳湾. 因此，来自以上河流等水系的污染物给保护区湿地带来一定的净化压力，每日流经保护区的污水量约55万m3，每年约2亿m3．目前，保护区内水质总体较差，根据深圳市福田区环保监测站1999年7月—2000年3月的研究表明，保护区内水质劣于《海水水质标准》中第Ⅲ类和《地表水环境质量标准》中第Ⅴ类[8]．

根据研究表明，红树林对污水的净化效率可达80%[17]. 按照2009年深圳市污水处理的平均成本1.07元/m3计算，福田红树林鸟类自然保护区水质净化功能价值WP为：

WP=V×Rm×Pwp=1.712 0×108元，

(3)

式(3)中，V为每年流经保护区的污水体积，Rm为红树林的污水净化效率，Pwp为2009年深圳市污水处理的平均成本．

2.4干扰调节功能价值

红树林长期适应潮汐及洪水冲击，形成独特的支柱根、气生根、发达的通气组织和致密的林冠等形态外貌特征，具有较强的抗风消浪性能, 被称为热带、亚热带海岸的第一道防护林[18]．同时，红树林生态系统密集交错的根系能减缓水体流速，沉降水体中的悬浮颗粒，促进土壤形成，起到保护土壤并造陆护堤作用[19]．因此，福田红树林鸟类自然保护区的干扰调节功能价值主要为消浪价值和护堤价值．

保护区的红树林带东西全长为11 km. 据文献报道，红树林分布的海岸线可提供的台风灾害防护效益为8×104元/(km·a)，对堤岸的生态养护效益为6.47×105元/(km·a)[20-21]．计算得保护区的消浪价值为8.8×105元，护堤价值为7.12×106元.因此，福田红树林鸟类自然保护区的干扰调节功能价值DR为消浪价值与护堤价值之和，即为8.00×106元．

2.5栖息地功能价值

福田红树林鸟类自然保护区是东半球候鸟重要的中转站和停歇地．保护区内共有鸟类134种，其中陆鸟55种，水鸟79种(表2)，属国家二级以上保护鸟类13种[22-23]．据专家估算，保护区重要鸟类数量为1 500只，普通鸟类10～40万只[8]．普通鸟类数量在计算中取平均值，即假定每年到此越冬的普通候鸟数量为25万只．参考《中国生物多样性国情研究报告》中提出的一级保护动物朱鹮就地保护的成本价为每年1.18×106元/只[24]，假定重要鸟类保护成本为每年每只10万元，普通鸟类为每年每只1 000元[25]，以此价格来估算福田红树林鸟类自然保护区的栖息地功能价值HP为：

HP=P1×N1+P2×N2=1.500 3×108元，

(4)

式(4)中，P1为重要鸟类保护成本，N1为重要鸟类数量，P2为普通鸟类保护成本，N2为普通鸟类数量．

2.6休闲娱乐功能价值

广东内伶仃岛-福田国家级自然保护区条例明确规定：核心区用来满足不同生态系统、濒危珍稀动植物物种、栖息空间等多项目标，实行严格管理，除少数科研用途外，为绝对禁入区；缓冲区用于增加有效栖息地，集约管理资源，开展科学研究工作；实验区发展农林业、美化环境，创造边际效应区，修建旅游设施和其他公益设施并开展多种资源开发活动[5]．因此，只有实验区所建的滨海公园才能发挥休闲娱乐功能．

据保护区管理局不完全统计，滨海公园月游客量达万人以上．计算中，假定该保护区每年可接待游客数量为1×105人．由于滨海公园不收取门票，旅游费用以2009年深圳城市观光一日游的人均消费300元替代表示，计算福田红树林鸟类自然保护区休闲娱乐功能价值RA为3×107元．

2.7科研教育功能价值

福田红树林鸟类自然保护区的核心区为典型的红树林湿地．红树林湿地见证了地球海陆变迁的全部过程，是研究生物进化和海陆变迁的理想对象[26]．同时，作为候鸟的重要栖息地，福田红树林鸟类自然保护区也成为研究鸟类和观赏鸟类的理想场所[18]．根据深圳市人民政府2006年公开发布的《深圳市福田红树林湿地保护绩效审计结果》：2000—2005年，投入在保护区科研方面的费用为3.83×106元，平均每年投入6.383×105元，研究重点为保护区生态环境监测与研究、红树植物生长环境研究、鸟类生存环境研究和水环境监测等；2000—2005年，投入在保护区科普教育方面的费用为1.479×107元，平均每年投入2.465×106元，教育形式包括建立红树林湿地展览馆和观鸟屋、以“爱鸟、护鸟”或“环保”为主题举办大型宣传活动、建立保护区网站传播科普知识等．因此，福田红树林鸟类自然保护区的科研教育价值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，即为3.1×106元．

2.8生态服务功能价值

福田红树林鸟类自然保护区生态服务功能价值V=MP+GR+WP+DR+HP+RA+SE=441.79×106元．

MP:物质生产；GR：气体调节；WP：水质净化；DR：干扰调节;HP：栖息地提供；RA：休闲娱乐；SE：科研教育．

图1 深圳福田红树林鸟类自然保护区生态服务功能价值分布图

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

从图1可以看出，在各项价值中，水质净化、栖息地和气体调节的价值最大，经计算，分别占总价值的39%、34%和16%，是该保护区的核心服务功能，科研文化价值最小，仅占总价值的1%．这与保护区的生态现状相符合：水质净化价值高，一方面说明红树林生态系统具有强大的水质净化功能，另一方面反映了深圳市水污染严重，使得保护区面临巨大的污水净化压力；栖息地价值高，反映了保护区每年为数十万只候鸟提供了迁徙栖息地和越冬繁殖地的重要性；气体调节价值高，说明保护区内的湿地植被对于维持大气中CO2和O2的动态平衡、减少温室效应起着重要作用．

3 讨论

(1)福田红树林鸟类自然保护区生态服务功能价值按性质划分，可分为4类，即物质性价值(即物质生产功能价值)、过程性价值(包括气体调节、水质净化、干扰调节功能价值)、栖息地价值和人文价值(包括休闲娱乐和科研文化功能价值)．在总价值中，物质性价值占2.08%，过程性价值占56.52%，栖息地价值占33.92%，人文价值占7.48%．说明，物质生产不是该保护区的主要生态服务功能，而潜在的、无形的生态服务功能，如过程性功能和栖息地功能，才能真正体现保护区的生态价值，因此，注重对保护区保护的同时，也要注重对保护区生态过程的保护．此外，人文价值所占比例相对较低，说明人们对保护区的认识程度还比较低，使得保护区的休闲娱乐和科研文化价值没有得到正常发挥．

(2)福田红树林鸟类自然保护区总的生态服务功能价值为4.417 9×108元，单位面积生态服务功能价值为1.20×106元/(hm2·a).这2个数值分别高于中国红树林总的年生态功能价值236 531元[3]和世界红树林湿地的平均价值9 990美元/(hm2·a)[2]．差异产生的原因主要有两个：一，本文涉及的红树林生态系统服务的种类比文献[2]和[3]更全面，采取的评价方法与文献[2]和[3]的评价方法也有一定区别，因此，本评估得到的福田红树林鸟类自然保护区生态服务功能价值高于文献[2]和[3]得到的价值；二，由于福田红树林鸟类自然保护区位于深圳城市边缘，因此受到城市生态系统的干扰十分显著，为保持生态系统的稳态，其过程性功能，如水质净化、气体调节等，都明显加强，相应的价值也随之升高．

(3)由于实际掌握的数据和估算方法的限制，本研究对福田红树林鸟类自然保护区生态服务功能价值的估算仍存在许多不足之处. 例如，保护区周边大型楼盘的房屋均价比远离该保护区的同等类型楼盘高2 000元/m2，体现了该红树林湿地的人文价值．由于许多楼盘正处于兴建时期，具体的楼盘数据难以统计，因此该价值并未在此次评估中体现出来，说明本次评估的价值偏低．在今后的研究中，无论是该保护的生态过程和各生态系统服务，还是评估的技术和方法，都要进行深一步的探索．

(4)福田红树林鸟类自然保护区是中国惟一位于城市边缘的红树林保护区，其生态系统直接受到周边城市地域扩张和城市环境污染的威胁，生态退化严重．本研究结果为保护区的保护和恢复重建提供参考：根据各项生态系统服务功能价值的大小，更加合理地制定保护和恢复策略，促进福田红树林鸟类自然保护区的可持续发展．

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

【责任编辑 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

国家自然科学基金资助项目(30670156,30470283)；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20070574003)；教育部留学回国人员科研启动基金资助项目(2005-383)；华南师范大学211工程建设专项基金资助项目

王燕(1985—)，女，云南昆明人，华南师范大学2009级博士研究生，Email：mail_ wangyan@126.com；李韶山(1967—)，男，安徽芜湖人，博士，华南师范大学教授，主要研究方向：植物生理生态学和生态系统生态学，Email：lishsh@scnu.edu.cn.

*通讯作者

1000-5463(2010)03-0086-06

Q148

A