广东海丰国际重要湿地生物资源调查及生态系统服务价值评估*
2022-04-25谢首冕钟志强曾向武林少娜段智钊严云仙秦思思
谢首冕 钟志强 李 艺 曾向武林少娜 段智钊 严云仙 秦思思
(1.广东海丰鸟类省级自然保护区管理处,广东 汕尾 516400;2.希言自然资源科技(广州)有限公司,广东 广州510300)
湿地具有巨大的生产潜力和生态服务价值,能为人类提供不可替代的生态产品和服务[1-2]。生态系统服务是指生态系统与生态系统过程所形成及维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用[3]。为进一步推进湿地生态系统的重要价值,开展湿地生态系统服务价值评估极为必要,对约束、管理湿地用地类型的开发和利用具有重要指导意义[4]。
国内外对于湿地生态系统服务价值的评估研究较多,主要有经济价值评估法[5]、非经济价值评估法[6]。其中经济价值评估法常用的计算方法有成本替代法、直接价值法、间接价值法等,非经济价值评估法有野外调查法、模型构建法[7]等。然而,随着湿地生态系统服务价值评估研究的不断开展,也暴露出很多问题,主要表现在估算指标选择不合理、估价目的不明确、核算标准缺乏科学性等。
为进一步推进生态服务价值评估的合理性和科学性,本文从广东海丰国际重要湿地(以下简称“海丰湿地”)动植物资源调查的基础上,结合海丰湿地的实际情况,建立海丰湿地生态服务价值评价体系,以期为广东海丰湿地后期生态服务价值体系的优化及生态补偿机制的完善提供一定的参考价值。
1 材料与方法
1.1 研究区域概况
海丰湿地位于广东省东南部,地处广东省汕尾市海丰县境内,西距广州290 km、距深圳197 km,东距汕头180 km,水路至香港150 km。湿地总面积11 590.5 hm2,由5 个片区组成,即公平水库分区、大湖东分区、大湖西分区和联安围北分区、联安围南分区。黄江河水系将湿地5 个片区连接成一个整体,使得5 个片区在湿地类型、鸟类种类、植被类型等方面具有共性和互补性,共同构成了湿地复杂多样的湿地生态系统。海丰湿地地处北回归线南缘,属南亚热带季风气候区,海洋性气候明显,光、热、水资源丰富。海丰湿地优越的地理位置及气候、地质条件孕育了河流、红树林、沼泽、滩涂等多种湿地类型,为水鸟提供了适宜的栖息环境。海丰湿地在水鸟保护上发挥了极其重要的作用,是亚太地区南中国海迁徙水鸟的重要通道,国际珍贵水鸟、濒危水禽等的重要栖息场所,也是我国水鸟保护网络的重要节点。
图1 海丰湿地位置示意Fig. 1 Location of Haifeng Wetland
1.2 植物多样性调查
植物资源调查时间主要集中在2019 年12 月至2020 年9 月。采用样线和样方[8]相结合的方法,对植被和植物的种名、种群及群落等信息进行调查记录。
1.3 动物多样性调查
1.3.1 底栖动物调查 野外调查时间为2019 年12月至2020 年9 月,调查通过野外采样的方法进行,每个样点设置1~2 个面积为1/16 m2的样方,采集的底泥样品经40 目的筛网现场分选,并用10%的福尔马林固定,带回实验室后鉴定[9]。
1.3.2 鱼类调查 野外调查时间为2019 年12 月至2020 年10 月,分别在公平水库和大湖样区各布设了7 个采样点,联安围样区共布设了8 个采样点(红树林3 个),采用渔获物统计、渔民走访、市场调查等方法收集鱼类样本数据[10],调查期间走访附近市场,调研结果作为该调查地区的参考种类,同时收集有关前人调查资料作为补充。
1.3.3 两栖类和爬行类调查 野外调查时间为2019 年12 月至2020 年10 月,调查均采用样线和样点法相结合的方法开展,根据海丰湿地的地形、生境布设样线,记录发现的两栖动物种类、数量、时间等信息,对代表性生境设置样点进行夜间调查,同时辅以访问法、专项调查法等[11]。
1.3.4 鸟类调查 野外调查时间为2019 年12 月至2020 年10 月,调查采用样线法和无人机辅助调查,样线法即在清晨或傍晚用步行调查,步行速度在2~3 km/h 左右,借助双筒望远镜、单反相机和录音笔等工具,记录样线上观察到或通过声音辨别到的鸟类的种类、数量、位置、生境等信息。同时借助无人机搭载可变焦数码相机、红外数码相机,对目标区域定点或大范围巡查飞行,对发现的目标物种的位置进行锁定后,即刻指挥车辆前往现场确认和清点其种群数量[12]。
1.3.5 哺乳类调查 野外调查时间为2019 年12月至2020 年10 月,主要采取样线法、红外相机监测法和铗日法进行。沿样线方向布设12 台红外相机,相机拍摄模式采用“视频+连拍3 张照片”模式,触发时间间隔“5 min”,灵敏度视光线强度为“中”或“高”。相机安装完毕后,记录安装日期、时间、位点经纬度及生境等信息,并清理现场人为痕迹。铗日法调查共开展2 次,每次调查选定2 个样方,每个样方布设20~30 个捕鼠夹,布设完成后,记录日期、时间、样方经纬度及生境等信息,过一夜后进行整理统计[13]。
图2 公平水库样线样点布设示意Fig. 2 Schematic diagram of the layout of the sample line of the Gongping Reservoir
图3 联安围分区样线样点布设示意Fig. 3 Schematic diagram of the layout of sample lines in Lian’an Wai district
图4 大湖区分区样线样点布设示意Fig. 4 Schematic diagram of the layout of sample lines in the Great Lakes area
1.4 生态系统价值评估
1.4.1 数据来源与方法 查阅《广东海丰鸟类省级自然保护区综合科学考察报告》(2020 年)、《海丰年鉴》(2019 年)[14]、《广东年鉴》(2019年)[15]和本次生物资源调查结果,运用生态经济学理论[16],采用直接价值法[17]、替代成本法[18]等国内外成熟的生态系统服务价值评价方法并考虑湿地的实际情况及数据的可获得性,对海丰湿地进行生态系统服务价值评估。
1.4.2 生态系统服务价值评估指标体系构建 根据海丰湿地的资源环境特征以及生态系统服务分析,参考各类生态系统服务价值评估文献资料[19-22],制定海丰湿地生态系统服务价值评估体系。
(1)鸟类保育服务价值:采用直接价值法,在海丰湿地记录到的120 种鸟类,18744 只。将各种保护级别鸟类均归为重点保护鸟类,同一物种在不同保护级别中归为1 种。海丰湿地共有重点保护鸟类468 只,其他鸟类18 276 只。参考孙海平等[23]和广东省物价以重点保护鸟类10 万元每只,其他鸟类1 000 元每只计算。
(2)栖息地服务价值:采用间接价值法。Vh=(7.87S1+2.55S2)I
其中,Vh(元/a)为生物多样性服务价值,S1和S2(hm2)分别为湿地中的非水域面积和水域面积,I[元/(hm2·a)]表示1 个标准当量因子的生态系统服务价值3 406.5 元/ hm2[24]。
(3)渔业产值:采用间接价值法。海丰湿地养殖塘面积为2 376.4 hm2,以广东省单位面积渔业产量进行估算,查询广东省年鉴[10]得知,2019 年广东水产养殖面积54 431 hm2,水产产值236 亿元。
(4)活立木生长量价值:替代成本法。海丰湿地内红树林为主要树种,其他植物群系植物由于产量不高且产值较低,其生长量价值难以评定,统计数据精确性较低,本文只评估红树林立木蓄积生长量价值。计算公式为:A=PLT[25],其中A为红树林活立木生长量的价值,P为红树林年材积平均净增长量,取值4.98 m2·hm-2·a-1,L为红树林活木价值,参考已有研究取1 000 元/m3[26],T为红树林面积。
(5)生产有机质价值:替代成本法[1],V=1.494*NPP*Vm
其中,NPP 为生态系统某年份的植被净初级生产力价值,参考汕尾2020 年统计年鉴[27],NPP值为1 538.5 g/ (m2·a),Vm参考2018 年标煤市场价格1 092.5 元/t[28]。
(6)植物固碳制氧价值:碳税率法,固碳价值[29],
B1=1.47*TCK1
其中C为红树林年净生产量11.00 t·hm-2·a-1,K1为碳税率参考中国碳交易网案例,广东省碳税取32.73 元/t。制氧价值:B2=1.07*TCK2,K2为造林放氧成本,取376.47 元/t[30]。
(7)蒸发降温量:经验估算法。参考孙海平[31]对漩门湾国家湿地公园的蒸发降温量计算方法,
其中,V为湿地蒸发降温服务价值,单位yuan·a-1; Aw 为广东海丰湿地的湿地面积,单位hm2;Es 为海丰湿的夏季 7、8 月份蒸发量,单位mm。按理想情况计算,降雨量等同于蒸发量。广东气象局资料显示,汕尾大部分7 月降水量为100.0~200.8 mm,8 月降水在400.0~550.0 mm,取两个月的平均值为312.7 mm。δ为水汽化热,单位kJ·kg-1,水在100 ℃时 1 标准气压下的汽化热为2.26×103 kJ·kg-1;0.67 元/度为汕尾电费均价。
(8)教育文化价值:参考Costanza[32]等的研究,全球湿地生态系统科研文化评估的平均价值为861 美元/hm2。
2 结果与分析
2.1 植被和植物调查结果分析
2.1.1 植被类型 根据分类原则和分类系统,结合调查结果发现,海丰湿地植被类型可分为4 种植被型(暖性针叶林、常绿阔叶林、红树林、木本栽培植被),4 个植被亚型(暖性常绿针阔叶混交林、南亚热带季风常绿阔叶林、红树林、人工林)和13 个植被群系(马尾松阔叶混交林、黄樟林、苦楝+土蜜树林、海漆林、桐花树林、木麻黄林、湿地松林、荔枝林、大叶按林、柠檬按林、白骨壤群系、卤蕨群系、老鼠簕群系)。
2.1.2 物种组成 根据本次调查和相关的参考资料[33],海丰湿地共记录到野生维管植物109 科308 属437 种(含种下分类单位,下同),占广东省野生维管植物5933 种的7.36%。野生维管植物中,蕨类植物有16 科23 属30 种;裸子植物2 科2 属2 种;被子植物91 科283 属405 种,其中双子叶植物76 科218 属313 种;单子叶植物15 科65 属92 种(表1)。湿地有国家保护和珍稀濒危植物2 种,为苏铁Cycas revoluta和樟Cinnamomum camphora,分别为国家一级和二级保护植物。
表1 野生维管植物组成Table 1 Composition of wild vascular plants
2.2 动物调查结果分析
2.2.1 鱼类 本次调查,共采集到鱼类79 种,隶属13 目42 科71 属,其中鲈形目数量优势明显,有23 科33 属38 种,鲤形目2 科17 属17 种;鲱形目2 科5 属5 种;鲻形目2 科3 属5 种;鲇形目3 科3 属4 种;鰈形目3 科3 属3 种;海鲢目、灯笼鱼目、鳉形目、颌针鱼目、合鳃鱼目、鲉形目、鲀形目各1 科1 属1 种。
2.2.2 两栖类和爬行类 本次调查,共记录到两栖动物10 种,隶属1 目5 科。其中虎纹蛙Hoplobatrachus chinensis为国家二级保护动物,沼水蛙Hylarana guentheri为广东省重点保护动物。新纪录1 种,即海陆蛙Fejervarya cancrivora。
共记录到爬行动物11 种,隶属2 目7 科,有龟鳖目1 科1 种;鳞目壁虎科2 种、石龙子科2种、鬣蜥科1 种、盲蛇科1 种、眼镜蛇科2 种、游蛇科2 种。新纪录1 种,即南滑蜥Scincella reevesii。
2.2.3 鸟类 本次调查,共纪录到鸟类120 种,隶属16 目43 科,其中雀形目19 科48 种,其他目中又以鸻形目、鹳形目、隼形目、雁形目、鹤形目、鹃形目的种类最多,有53 种,占非雀形目鸟类物种数的73.61%。本次调查记录到鸟类新纪录3 种,分别是鹮嘴鹬Ibidorhyncha struthersii、铜蓝鹟Eumyias thalassinus和中华攀雀Remiz consobrinus。
调查结果显示海丰湿地有国家一级保护动物1 种,即黑脸琵鹭Plataleaminor;国家二级保护动物有12 种,分别是鹗Pandion haliaetus、红隼Falco tinnunculus、黑鸢Milvus migrans、普通鵟Buteo buteo、黑翅鸢Elanus caeruleus、紫水鸡Porphyrio porphyrio、白腰杓鹬Nmuenius arquata、鹮嘴鹬Ibidorhyncha struthersii、褐翅鸦鹃Centropus sinensis、小鸦鹃C. bengalensis、白胸翡翠Halcyon smyrnensis、画 眉Garrulax canorus;“三有”名录物种97 种;广东省重点保护野生动物22种;CITES 附录II 有6 种,分别是鹗、红隼、黑鸢、普通鵟、黑翅鸢、画眉;世界自然保护联盟濒危物种红色名录(IUCN)近危等级(NT)有2种,分别黑尾塍鹬Limosa limosa和灰尾漂鹬Heteroscelus brevipes;濒危等级(EN)有2 种,分别是黑脸琵鹭和大滨鹬Calidris tenuirostris;列入中日候鸟保护协议鸟类47 种;中澳候鸟保护协议鸟类19 种。
2.2.4 哺乳类 野外实地调查共记录到哺乳类10种,隶属于4 目5 科。劳亚食虫目1 科2 种;翼手目1 科1 种;食肉目2 科3 种;啮齿目1 科4种。以小型哺乳类(啮齿目)种类居多。新纪录3 种,分别是灰麝鼩Crocidura attenuata、小灵猫Viverricula indica和果子狸Paguma larvata。
本次调查记录到国家一级保护动物1 种,即小灵猫,国家二级保护动物豹猫Prionailurus bengalensis;“三有”名录物种2 种,即果子狸和豹猫;广东省重点保护野生动物1 种,即豹猫。列入CITES 附录有1 种,即豹猫。
2.3 生态系统价值评估结果分析
广东海丰湿地所产生的年生态系统服务价值为87 230.97 万元,单位价值为7.53 万元/hm2。湿地的渔业产业服务价值最高,估值56 509.32 万元,占总服务体系的64.78%,其次为栖息地服务价值18 976.92 万元,占总服务体系的21.75%。活立木生长价值量和植物固氮制氧价值估值分别为19.07 万元、19.00 万元,均占总服务体系地0.02%(表2)。
表2 生态系统服务价值Table 2 Ecosystem service value
3 结论与讨论
海丰湿地动植物资源丰富,对列入保护名录的动植物资源需重点加强保护。与2007 年海丰湿地动植物调查数据相比[33],湿地的动植物物种数量总体差异不大,但部分物种类别数量略少于2007年调查数据。通过对海丰湿地调研分析,影响海丰湿地生物多样性主要有经济因素和人为因素两方面。海丰湿地现已陆续发现40 多种国家重点保护的珍稀濒危鸟类,但因技术和经费的限制,对这些重点保护鸟类的分布及数量信息无法准确获取,从而对后期鸟类的全面保护无法落实。人为影响因素主要有放牧活动(主要为家牛)和基础建设。放牧活动会破坏草地、污染水源及毁坏鸟类栖息地等。湿地及周边有铁路(新建汕头至汕尾铁路)修建、引水工程、水闸重建工程等基础建设,项目建设过程中,不可避免的会对湿地环境造成一定影响,包括永久性占地使湿地景观破碎化加重和周边植被遭到破坏、环境污染(水污染、施工废料污染、噪声污染、粉尘污染等)、对动物的活动(栖息、繁殖、觅食等)造成干扰等。
为加强海丰湿地动植物资源的保护力度,现提出以下保护及管理对策:(1)海丰湿地管护站点需做好保护区的巡护管理,协调好保护区与社区群众的关系,组织当地群众参与保护区的建设和管理活动;实行目标管理责任制,将任务分解落实到人。做好检查指导,保证各项任务安全有效的实施。(2)进一步加强海丰湿地的宣传工作,对保护站设立保护宣传牌开展定期维护工作,充分利用海丰湿地官方微博账号开展网络宣传工作,开设广东海丰国际重要湿地微信公众号、视频号,拍摄高质量的宣传影片,在湿地周边学校开展可持续教育项目,编制教育材料,建设绿色示范学校等。(3)持续践行社区护林护鸟公约,加强护林护鸟队伍的组织管理。在社区开展鸟类保护宣传活动月,提高社区人民对鸟类的保护意识,增强责任感。(4)依法保护管理,加强执法队伍管理建设,严厉打击破坏湿地资源和非法猎捕、贩运、购销鸟类活动,特别是在大批迁徙候鸟到达湿地时,集中组织执法人员到保护区巡查,突击检查野生动物收购点、经销点、餐厅、饭店,做到发现问题,及时处理,对违法行为,依法严惩。(5)加强与高校及科研机构的合作,开展科学研究,充分利用已建成的科研监测站,开展鸟类资源监测,野生动物疫源疫病监测、濒危鸟类保护与湿地恢复等一系列科研工作等。
本文将广东海丰湿地的生态服务价值主要归为8 类进行分析评价,总评估价值为87 230.97 万元。高常军[34]等对2013 年广东海丰湿地的生态系统服务价值进行评估,对供给、调节、支持、文化4 大类共11 项服务类型进行评价,其总价值为10 786.1 万元。参考谢高地[35]的中国生态系统单位面积生态服务价值评估方法,可计算得到广东海丰湿地年总生态服务价值为28 509.40 万元。由此可见,针对不同的指标类型,同一湿地的生态系统服务价值评价体系也存在较大差异,而目前国内外对于湿地生态系统服务价值体系研究也处于不断优化探索阶段。本文对广东海丰湿地的动植物资源调查结果进行分析,在调查结果的基础上建立湿地生态系统价值评估体系,并对各类价值的特点进行分析,直观定量地展示了各评价指标在湿地中的作用,同时也为湿地生态价值体系的优化提供一定的参考,为生态补偿标准提供科学依据和参考标尺。