基于能值分析的辽宁双台河口湿地产品供给价值评价研究

赵欣胜 崔丽娟　康晓明　李　伟　张曼胤　孙宝娣（中国林业科学研究院湿地研究所，湿地生态功能与恢复北京市重点实验室，北京 100091）

基于能值分析的辽宁双台河口湿地产品供给价值评价研究

赵欣胜 崔丽娟康晓明李伟张曼胤孙宝娣
（中国林业科学研究院湿地研究所，湿地生态功能与恢复北京市重点实验室，北京 100091）

应用奥德姆能值分析方法，定量分析了辽宁省双台河口湿地生态系统产品供给中的物流和能流。结果表明：辽宁双台河口湿地生态系统初级生产力能值约为1.50×1019sej，换算成价值约为0.62亿元；能源或资源能值约为205.64×1019sej，价值为84.31亿元。辽宁双台河口湿地产品供给货币价值总体排序为水资源＞湿地水禽＞水产品＞底泥＞湿地植被。辽宁双台河口湿地在水资源供给、湿地生物多样性保护以及水产品供给等方面的价值较高，是辽宁双台河口湿地优先保护和恢复的方向。

辽宁双台河； 湿地； 能值分析；价值评价； 产品供给

Odum创立的能值分析是以能值作为基准，把生态系统中不同结构、功能和过程所包含的能量转换成统一标准来进行比较。能值分析使用太阳能值来衡量生态系统中某一特征属性的大小。可以说应用能值概念、度量方法标准及其重要参数能值转换率，可以将生态系统内流动和储存于不同结构、功能和过程中的能量和物质转换为同一量纲，进而实现生态系统不同组分的定量比较研究（Zacarias，et al，2005；Julio et al，2005a；2005b；Lan et al，1994；Odum，1995）。湿地为人类的生产、生活提供了多种生态服务，特别是在抗旱防洪、维持生物多样性、调节气候、净化污染物等方面发挥着重要生态作用。湿地供给人类赖以生存的淡水资源，并在净化污染物、蓄水、补充地下水和维持区域水量平衡中发挥着巨大作用（崔丽娟，2004；2011）。

双台河口湿地是辽河三角洲组成的主体，位于辽河平原南部，渤海辽东湾顶部，是由辽河、双台子河、大凌河、小凌河、大清河等一系列河流作用形成的冲海积平原。在辽河三角洲的整个范围内，双台河口湿地资源十分丰富，类型繁多。近些年来，人们广泛地对湿地进行了多方面的评价，其中价值评价应用较多。在湿地产品价值实际评价中，通常使用费用支出法、市场价值法等评价实物价值，然而这些方法存在着重复计算，量纲不统一比较等诸多问题（赵士洞等，2004）。能值在解决这些问题上具有明显的优势（Viotti et al，2002；Ulgiati et al，1992； Douglass et al，2008；陈仲新等， 2000；蓝盛芳等，2001；隋春花等， 1999）。为阐明能值分析方法在辽宁双台河口湿地产品供给研究中的作用和优势，本文借鉴能值分析理论开展湿地产品供给价值评价，并结合辽宁双台河口湿地的实际情况进行定量计算。其研究结果可为管理部门提供参考，也能够提高人们对湿地的充分认识。

1　数据来源和统计分析

除了水资源数据来自2014年的盘锦市统计年鉴，其他数据均通过遥感解译获得，其中遥感数据下载自http：//www.gscloud. cn/（地理空间数据云），数据为2014年7月13日，无云。采用ENVI5.3监督分类对遥感数据进行解译分析，其具体步骤如图1。经过多次比较分析，本文遥感解译的分类器采用支持向量机。土地利用类型分类标准参照《土地利用现状分类标准（GB/T 21010-2007）》和《湿地分类（GB 24708-2009-T）》，具体解译信息见表1。

据遥感解译得出，研究区湿地总面积为15.79万hm2，其中天然湿地以芦苇沼泽面积最大，为3.08万hm2；而盐地碱蓬沼泽面积最小，仅为0.29万hm2（图2）。

表1　辽宁双台河口湿地湿地分类统计图

2　基于能值分析的价值评价方法

本文采用的能值分析方法是以能量为衡量单位，建立另一价值体系，探讨经济系统与自然环境体系之间的能量流动关系，评价环境资源对经济活动的贡献，并非作为取代市场货币方法。关于辽宁双台河口湿地能值分析步骤、能值指数以及能值分析指数计算方法采用Odum（1995）提供的相关方法。

3　结果与讨论

为了阐明辽宁双台河口湿地在产品供给中的生态系统效益，同时为评估产品供给对整个生态系统的影响与贡献，对辽宁双台河口湿地的能源或资源、初级生产力、水产品和湿地水禽进行了计算，其中初级生产力和水产品计算是在遥感反演得出的芦苇沼泽面积、盐地碱蓬沼泽面积、坑塘水面和浅海水域的基础上估算获得，辽宁双台河口湿地产品供给能值计算结果见表2。

从表2可以得出，辽宁双台河口湿地的初级生产力太阳能值为1.50×1 019sej，价值约为0.62亿元；包括底泥和水体在内的能源或资源能值约为205.64×1 019sej，价值约为84.31亿元。产品供给能值转换成货币价值总体排序为水资源＞湿地水禽＞水产品＞底泥＞湿地植被。可以说水资源湿地是辽宁双台河口湿地重要的供给产品，是研究区太阳能值和价值最大的供给产品。根据2014年盘锦市统计年鉴记载，辽宁双台河口湿地年平均地表水资源为85.3亿m3，其中包括水库调节量及区间径流资源47

图1 辽宁双台河口湿地遥感解译分类步骤亿m3。能值分析结果显示，研究地区的湿地水禽在整个区域内生态作用显著，位列辽宁双台河口湿地生态系统能值第二位。据有关调查统计，研究区目前已记录到的鸟类253种，其中湿地水禽接近110种，包括国家一级保护湿地水禽9种，二级保护湿地水禽36种，特别是丹顶鹤与黑嘴鸥是辽宁双台河口湿地代表性湿地水禽，也表明研究区在湿地水禽保护中具有国际重要意义，是国内外保护组织关注的关键物种。

图2　辽宁双台河口湿地分布图

表2　辽宁双台河口湿地货币价值评价结果

研究区沿海滩涂面积广，潮间带分布多种生物资源，丰富的经济贝类和文蛤、兰蛤、毛蚶等，仅蛤蜊岗面积就有7 076 hm2，文蛤资源量达1.6万t，滩涂可养贝类面积1.4万hm2，资源量2.2万t。其水产品计算结果也显示其太阳能值和价值都较大，也为湿地水禽提供了丰富的食物来源。尽管计算结果显示以芦苇和盐地碱蓬为主的沼泽地，其太阳能值较小，但芦苇沼泽初级生产力年平均为14 150（8 300～20 000）kg/ hm2，盐地碱蓬群落平均为3 700（3 400～4 000）kg/hm2，其单位面积生物量也是研究区发挥重要生态功能的关键组成部分。

4　小结

辽宁双台河口湿地产品供给价值主要体现在湿地水资源、湿地水禽以及水产品等方面，是研究区湿地保护和恢复的重要方向。辽宁双台河口湿地的初级生产力太阳能值为1.50×1019sej，换算成货币价值约为0.62亿元；包括底泥和水体为主的能源或资源能值约为205.64×1019sej，换算成货币价值为84.31亿元。双台河口湿地货币价值总体排序为水资源＞湿地水禽＞水产品＞底泥＞湿地植被。

陈仲新，张新时.2000.中国生态系统效益的价值［J］.科学通报，45（1）：17-22崔丽娟，张岩，张曼胤，等.2011.湿地水文过程效应及其调控技术［J］.世界林业研究，24（2）：10-14

崔丽娟.2004.鄱阳湖湿地生态系统服务功能价值评估研究［J］.生态学杂志，23（4）：47-51

蓝盛芳，钦佩.2001.生态系统的能值分析［J］.应用生态学报（1）：129-131

隋春花，蓝盛芳.1999.城市生态系统能值分析（EMA）原理和步骤［J］.重庆环境科学（2）：18-20

赵士洞，张永民.2004.生态系统评估的概念、内涵及挑战-介绍生态系统与人类福利：评估框架［J］.地球科学进展，19（4）：650-657

周林飞，武祎，马降龙，等.2014.基于能值理论的石佛寺人工湿地资源能值—货币价值评价与分析［J］.水利水电技术（9）：19-23

Douglass W S, Woodward R T.2008.Why environmental and resource economists should care about non-expected utility models[J]. Resource and Energy Economics, 30: 66-89

Lan S, Odum H T.1994. Emergy synthesis of the environmental resource basis and economy in China[J]. Ecological Sciences, China (1): 230-239

Odum H T. 1995.Environmental Accounting: Emergy and Decision Making[J]. New York :John Wiley & Sons: 88-156

Odum H T. 1996. Environmental accounting emergy and environmental decision making[M]. New York: John Wiley & Sons: 320-370

Julio Peérez,Laurent Poughon.2005a. Dynamics and steady state operation of a nitrifying fixed bed biofilm reactor: mathematical model based description[J]. Process Biochemistry, 40 : 2359-2369

Julio Pe′rez ， Cristian Picioreanu , Loosdrecht Mark van . 2005b.Dynamics and steady state operation of a nitrifying fixed bed biofilm reactor: mathematical model based description[J]. Water Research , 39 :1311-1323

Ulgiati S, Odum H.T, Bastianoni S. 1992.Emergy analysis of the Italian agricultural system the role of Emergy quality and environmental inputs [A]. Trends in Ecological Physical Chemistry[C]:187-215

Viotti P, Eramo B. 2002.Development and calibration of a mathematical model for the simulation of the biofiltration process[J]. Advances in Environmental Research ,7Ž:11-33

Zacarias G D, Ferreira C P, Velasco-Hernandez J X. 2005. Porosity and tortuosity relations as revealed b y a m a t h e m a t i c a l m o d e l o f bioflmstructure［J］. Journal of Theoretical Biology, 233: 245-251

Valuation of Products Supply by Shuangtai Estuary Wetland of Liaoning Based on Emergy Analysis

ZHAO Xin-Sheng CUI Li-Juan KANG Xiao-Ming LI Wei ZHANG Man-Yin SUN Bao-Di
(Institute of Wetland Research, Chinese Academy of Forestry, Beijing Key Laboratory of Wetland Services and Restoration, Beijing 100091)

The emergy and material flux of Shuangtai estuary wetland ecosystem of Liaoning Province were analyzed by the theory of emergy analysis of ecological economy system established by Odum. Results showed that the solar emergy of the primary productivity of the wetland was 1.50×1019sej, and the corresponding value was RMB 0.62 billion. The emergy equivalent of the emergy or resources (including sediment and water) was 205.64×1019sej, and the corresponding value was RMB 84.31 billion. The monetary values of products supply was ranked as: water resources >wetland waterfowl> Aquatic products >sediment > wetland vegetation. The wetland displayed very high values in supply of water resources, biodiversity conservation, and supply of aquatic products, and these values should be given priority for future conservation and restoration.

Shuangtai estuary; Wetland; Emergy analysis; Valuation; Product supply

10.3969/j.issn.1673-3290.2015.04.03

2015-11-10

林业公益性行业科研专项（项目号：201404305）、国家自然科学基金项目（31300417）资助

赵欣胜（1973-），男，黑龙江绥芬河人，博士，助理研究员，研究方向为湿地生态学。E-mail：surezx4@163.com

崔丽娟（1968-），女，博士，研究员。主要研究方向：湿地生态学。E-mail：cljlky@126. com