广西会仙湿地生态系统服务功能和价值评估
2018-06-26唐芳蒋瑜周杏
唐 芳 蒋 瑜 周 杏
(1 广西师范大学环境与资源学院,广西 桂林541006;2 南京师范大学地理科学学院,江苏 南京 210023)
湿地作为“地球之肾”、淡水之源、物种基因库,在降解污染、净化环境、保持土壤、调节气候、维系生物多样性等方面,拥有其他生态系统所无法替代的生态功能。湿地在全球分布十分广泛,类型众多,位于喀斯特地貌区的岩溶湿地是一种独特而重要的生态景观。广西会仙湿地是广西特有的亚热带喀斯特湿地,在桂林市各大生态系统中具有特殊的地位,近年来会仙湿地得到了一定程度的开发。随着人口的不断增长,当地居民对耕地的需求也不断增加,迫于生计要求,不断地围垦和破坏湿地,将湿地的物质产出作为主要经济来源,导致会仙湿地被围垦的现象越发严重,湿地应有的生态服务功能大大减弱。湿地生态系统价值评估能够使人们认识到会仙湿地的生态服务价值,为会仙湿地的保护和合理开发,以及有关的生态补偿政策提供科学依据。
1 研究区概况
会仙湿地属于岩溶湿地,是广西桂林市临桂区的行政管辖区域。湿地距桂林市区约35 km,范围涉及临桂区四塘乡、临桂区会仙镇及桂林市 雁 山 区 一 带, 地 理 坐 标 为 25º05′~ 25º06′ N,110º09′~ 110º14′ E。研究区内湿地总面积约为 156 km2,湿地周围的主要村庄有睦洞、四益、新民、山尾、文全、马面等,涉及40多个自然村庄,其中睦洞村位于会仙湿地的核心地带(图1)。会仙湿地包括沼泽、湖泊、溶洞、地下河等多种湿地类型,是广西最为典型的喀斯特岩溶湿地,具有多种重要的生态服务功能。
图 1 会仙湿地研究区域遥感图像Fig.1 The regional remote sensing image of Huixian Wetland
2 广西会仙湿地生态服务功能的构成
参考千年生态系统评估(MA)以及Costanza和谢高地等国内外学者对湿地生态系统的研究成果(谢高地等, 2006; 吴昌华等, 2005),并结合会仙湿地的特征、结构和现状,依据功能分类,将会仙湿地的生态服务功能分为提供产品功能、调节功能、文化服务功能和支持功能四大类型。
2.1 提供产品功能
湿地能够提供物质产出,具有很高的自然生产力。淡水鱼类是会仙湿地供给的主要食物产品。通过对会仙湿地的实地考察,了解到会仙湿地包括了众多的河流、湖泊、沼泽、水田,还有围湖造塘形成的人工鱼塘。人工养殖的鱼类有青鱼、鲶鱼、鲫鱼、鲤鱼、草鱼等,常见的野生鱼类有泥鳅、黄鳝、桂林薄鳅、中华花鳅等。
2.2 调节功能
会仙湿地水域面积4 032.81 hm2,能够降低该区域的温度。根据气象资料计算得出会仙湿地的年平均蒸发量约为1.51 774 m3/a,再将会仙湿地水域面积相乘,计算得出会仙湿地水域部分的年总蒸发量为0.61×108m3/a。按照水的汽化热与温度的反比关系,取水在100℃,标准大气压下的汽化热来计算,则会仙湿地蒸发吸收的总热量为1.38×1014kJ。由此可见,会仙湿地具有显著降低区域温度与提高区域湿度的作用。此外,会仙湿地的调节功能还体现在调节大气、调节水文、净化环境等方面。
2.3 文化服务功能
会仙湿地已被列为“国家湿地公园”,成为了会仙镇首要的旅游资源,吸引了大量市民来此旅游观光游览。湿地的游览方式有两种,一是乘船游览,二是步行栈道。乘船游览为主,步行为辅。乘船游览共有三条路线,路线一为湿地休闲游,从毛家码头出发,经荷花池到龙头山再返回,行程最短,来回大概需要1.5 h,也是常见的游览路线。路线一收费最低,若乘铁船则收费120元每条,限坐4人;单蓬木船240元,限坐6人;双蓬木船320元,限坐10人。路线二为湿地怀古游,增加了古运河和乾隆古桥。路线三为湿地全貌游,增设了睦洞湖、白景桥、芦苇荡3个景点。会仙湿地设有专门的步行木制栈道和走廊,同样可抵达龙头山观湿地全景。湿地周边还有农家乐、烧烤等,并且紧邻广西师范大学、桂林理工大学等高校,为高校的科研项目提供了实验基地,体现了良好的文化服务功能。
2.4 支持功能
会仙湿地能够为许多鸟类群体提供越冬的驿站和生存繁衍的场所。据统计资料,会仙湿地共有166种鸟类,其中候冬鸟和旅鸟共有78种,水鸟有51种,鸳鸯和雀鹰是国家二级保护动物。鱼类有7目13科30种。植物群落构成方面,以挺水和沉水植物为主(韦锋, 2010)。挺水植物中数量最多的物种是华克拉莎,沉水植物是密齿苦草。种子植物主要为被子植物,共有34科73属128种,禾本科和莎草科是优势科(韦锋,2010)。众多的植物组成不仅提高了会仙湿地生物多样性的丰富度,还能通过光合作用改善区域的碳氧平衡。湿地中的鸭趾草、马来眼子菜、水蓼、密齿苦草等植物还能够固定土壤,体现出会仙湿地具有良好的支持功能。
3 数据处理与评估方法
本文利用卫星遥感技术提取了会仙湿地各地类的面积。以2015年作为基准年,根据2015年的Landsat OLI影像数据对会仙湿地进行了初解译,结合实地情况,将会仙湿地土地利用情况分为5类,即水体、林地、农田、建筑用地和裸地。在解译图中蓝色表示水体,绿色表示林地,紫色表示农田,白色表示建筑用地,黄色表示裸地。研究区域湿地总面积为156 km2。其中,水体面积1 241.89 hm2,林地面积为2 643.23 hm2,农田面积为2 790.92 hm2,建筑用地面积为4 331.57 hm2,裸地面积为4 649.60 hm2(图2)。
本文采用当量因子法(谢高地等,2015)来评估计算会仙湿地的生态服务价值。依据谢高地等(2015)得出的中国陆地湿地生态系统单项服务功能单位面积价值,再结合会仙湿地土地利用分类的各部分有效面积,以两者的乘积作为计算结果。本文共评估计算了10项生态服务价值。谢高地等(2015)得出的中国陆地湿地生态系统单项服务功能价值见表1。
图2 会仙湿地土地利用类型分布图Fig.2 Distribution pattern of land use in Huixian wetland
4 会仙湿地生态服务功能定量价值评估
根据谢高地等(2015)提出的关于基于单位面积价值当量因子的方法,结合本文所处理的数据,计算出会仙湿地生态系统10项服务功能的价值,结果见表2。
表1 中国陆地湿地生态系统单项服务功能价值Table1 Value of individual service function of terrestrial wetland ecosystem in China
表2 广西会仙湿地生态系统服务功能价值表Table2 Ecosystem service function value table in Huixian wetland
4.1 间接使用价值大大高于直接使用价值
会仙湿地生态服务功能的总价值为10.425亿元/a。其中,直接使用价值为2.995亿元/a,占总价值量的28.73%;间接使用价值为7.43亿元/a,占总价值量的71.27%。间接使用价值约是直接使用价值的2.5倍,这一部分价值将对区域的生态环境和经济发展有显著影响。
4.2 水文调节、美学景观等主导功能价值较大
主导服务功能有水文调节、美学景观、生物多样性保护、气候调节、土壤保持和净化环境,这6项价值占到了总价值的90.94%。其中,水文调节价值为3.329亿元/a,占总价值的31.93%;美学景观价值为2.523亿元/a,占总价值的24.20%;生物多样性保护价值为1.79亿元/a,占总价值的17.17%;气候调节价值为0.819亿元/a,占总价值的7.85%。其中,生态系统服务功能价值由大到小依次为:水文调节>美学景观>生物多样性>气候调节>土壤保持>净化环境>气体调节>水资源供给>食物生产>维持养分循环。通过计算,还得出了广西会仙湿地的单位面积服务功能价值为每年每公顷6.66万元。
4.3 旅游收益最高,食物生产价值偏低
在直接使用价值中,食物生产价值仅占到总价值的1.11%,通过实地考察了解到,会仙湿地毛家码头附近多被开发成了鱼塘,是当地少数居民收入的主要来源,但整体收益不算高。另外,会仙湿地遭围垦情况严重,大多被开发成了水稻田。由于当地外出务工者较多,农田荒废的情况较为普遍,会仙湿地的物质产出功能没能得到很好的体现。直接使用价值中,美学景观价值在总价值中排第二位,占总价值量的24.20%,旅游科考为会仙湿地所带来的收入是最主要的。会仙湿地近些年来不断受到重视,在2012年被列为了国家湿地公园,当地政府也专门成立了湿地管理局来管理和保护会仙湿地。目前会仙湿地的开发初具规模,也有了一定的旅游接待设施,吸引了一定数量的游客。
4.4 调节功能最显著,但湿地的降污净化能力不明显
在间接使用价值中,调节功能占绝大部分,包括气体调节、气候调节、水文调节和净化环境这4项功能。水文调节功能占到了总价值量的31.93%,湿地能够涵养水源,延缓洪峰,又与古桂柳运河、相思江等运河、河流相通,故调节功能十分显著。会仙湿地水体流速缓慢,本身就具有一定的净化能力,但会仙湿地的降污净化功能仅占总价值的4.74%,并不明显。这与会仙湿地近年来受到大量的人为破坏、围垦、污染有关,围垦导致湿地水域面积急剧下降,湿地原有的地表水系被破坏,大量的生活垃圾、生活污水、工业废水流入湿地,导致其降污能力超过了本身能控制的阈值。
5 会仙湿地生态服务功能价值定量比较分析
本研究是基于2015年的会仙湿地遥感数据,计算结果反映的是2015年会仙湿地的生态服务功能价值。本文选取了5项主导价值占比与李晖(2014)等计算得出的2006年会仙湿地的主导生态服务价值占比进行了比较(表3)。
从表3可以看出,不同时期会仙湿地各项主导生态服务功能价值所占比例不同。其中,美学景观价值所占比例最为相近,且在整个价值体系中占的比重较大,反映出会仙湿地在最近十几年里旅游科考和休闲娱乐的价值相对较高,这与会仙湿地本身是一种特殊的喀斯特类型的湿地有很大关系;而其他4项价值占比差异较大。在2006年的研究结果中,净化环境价值在整个价值体系中所占比例最高,反映出净化环境功能是主体功能,水文调节功能占比较小。而在本研究中,水文调节功能是主体功能,净化环境价值占比仅4.74%。综合2006年和2015年的比较结果可以看出,在这5项主导价值中,调节功能价值占比最大,涵盖了气候调节、水文调节、净化环境三部分,这也从一个侧面反映出会仙湿地的调节功能较强。
何光亮的重要举措就是把磷石膏变成绿色建材。早在今年两会期间,作为全国人大代表的何光亮就曾提出议案《关于在全国大力推广磷石膏制备α高强石膏应用并在贵州建立示范基地的建议》,对磷石膏的资源化利用提出了合理化的建议。他表示,随着磷石膏制备α高强石膏技术的成功研发,为磷石膏实现完全资源化价值化综合利用带来了希望。据了解,该项技术的优越性在于:一是低碳节能环保;二是可循环使用;三是绿色安全;四是高性能高质量;五是成套技术领先。
表3 会仙湿地不同时期价值所占比例Table 3 Value sharing in diあerent periods in Huixian wetland
6 结论与讨论
会仙湿地生态系统具有水文调节、美学景观、生物多样性保护、气候调节、土壤保持和净化环境、气体调节、水资源供给、食物生产、维持养分循环等多种生态服务功能。会仙湿地生态服务功能的总价值为10.425亿元/a,其中直接使用价值为2.995亿元/a,占总价值量的28.73%;间接使用价值为7.430亿元/a,占总价值量的71.27%。间接使用价值约是直接使用价值的2.5倍。水文调节、美学景观、生物多样性保护等6项主导服务功能价值占总价值的90.94%。直接使用价值中,旅游收益最高,食物生产价值偏低。间接使用价值中,调节功能最显著,但湿地的降污净化能力不明显。
综上所述,本文对会仙湿地生态系统价值开展了定性分类和定量评价,但也存在一定的局限性。受卫星遥感分辨率的限制,会仙湿地的土地利用分类大致分成了五大类 ;在计算评估服务功能价值时,只采用当量因子法进行理论评估,与实际值可能存在一定的差异;在评估降污净化价值时,仅计算了水域部分的面积,导致得出的净化功能价值可能偏低。会仙湿地生态服务功能价值研究方法与评估体系还有待进一步完善。