大兴安岭地区湿地价值评估
2022-07-14韩凤泉
韩凤泉
(大兴安岭林业集团公司阿木尔林业局 黑龙江,大兴安岭 165302)
1 绪论
湿地生态系统服务功能分类及其价值核算业已成为生态系统领域研究热点之一,但经济核算和决策程序上尚有结构性缺陷,导致湿地生态系统服务的价值在成本效益分析中不能得到充分体现,湿地生态系统的价值仍然被低估并且被过度利用。在制定经济发展决策时往往忽略湿地生态系统的价值,导致湿地生态系统持续退化。本文提出的大兴安岭湿地生态系统服务价值评估方法的结果较为客观、准确地反映了大兴安岭地区湿地生态系统功能与生态服务的相对量级。
2 大兴安岭湿地生态服务系统价值评估方法建立
2.1 大兴安岭湿地生态系统分类、遥感影像解译和精度验证
对大兴安岭湿地生态系统建立等级分类系统,全面反映大兴安岭湿地景观的空间分异和组织关联,揭示其空间结构与功能特征,是对大兴安岭地区湿地生态系统服务价值进行评估的基础。在综合考虑项目的目标、研究的尺度和可操作性的基础上,项目选择2010 年1 月正式实施的中国《湿地分类》国家标准进行分类。《湿地分类》标准综合考虑湿地成因、地貌类型、水文特征和植被类型,将湿地分为三级。第一级,按照湿地成因,将全国湿地生态系统划分为自然湿地和人工湿地两大类。自然湿地按照地貌特征进行第二级分类,再根据湿地水文特征和植被类型进行第三级分类。按照《湿地分类》国家标准,大兴安岭湿地可分为森林沼泽与草本沼泽、永久性河流/季节性河流、永久性湖泊和水库、地热湿地四个类型。在对遥感数据进行几何精校正后,对所有遥感数据进行预处理,包括数据导入(Import),多波段图像的彩色合成(Utilities),图像裁切(Subset),图像的几何校正(Geometric correction)等处理后,在Envi 环境下,利用Gram-Schmidt Pan Sharp 算法,对多光谱波段进行空间增强,将空间分辨率提高至15m。结合野外考察建立研究区遥感解译标志和样本库,在此基础上对遥感数据进行分类处理,分类方法采用人机交互分类,并利用实地采集的GPS样点和第二次全国湿地调查数据对最终分类结果进行精度评价,大兴安岭湿地遥感解译结果各类精度均大于85%。
2.2 确定大兴安岭湿地生态系统服务的相对量级
在对遥感数据进行几何精校正后,对所有遥感数据进行预处理,包括数据导入(Import),多波段图像的彩色合成(Utilities),图像裁切(Subset),图像的几何校正(Geometric correction)等处理后,在 Envi 环境下,利用Gram-Schmidt Pan Sharp 算法,对多光谱波段进行空间增强,将空间分辨率提高至15m。结合野外考察建立研究区遥感解译标志和样本库,在此基础上对遥感数据进行分类处理,分类方法采用人机交互分类,并利用实地采集的GPS样点和第二次全国湿地调查数据对最终分类结果进行精度评价,大兴安岭湿地遥感解译结果各类精度均大于85%。
2.3 建立大兴安岭湿地生态系统服务和货币价值关系
当量因子法是在区分不同种类生态系统服务功能的基础上,基于可量化的标准构建不同类型生态系统各种服务功能的价值当量,然后结合生态系统的分布面积进行评估。相对其他评价法而言,当量因子法较为直观易用,数据需求少,特别适用于区域和全球尺度生态系统服务价值的评估。
2.4 建立生态系统服务相对量级和货币价值之间关系
将大兴安岭湿地生态系统生态服务的相对量级,根据专家意见,赋予权重;根据专家意见,具体赋值如下:高:1.0;中:0.75;低:0.5。此权重计算结果为湿地公约技术报告方法结果,用于验证本项目提出的大兴安岭湿地生态系统生态服务价值评估结果精度。所有湿地斑块的Wetland-NPP-Index 值均可作为湿地生态系统生态服务的相对量级。
2.5 运用大兴安岭湿地生态系统服务价值评估方法进行价值估算
在获取大兴安岭地区每个湿地斑块的Wetland-NPPIndex值后,对各个湿地斑块进行湿地生态系统服务功能价值进行计算,进而获得整个研究区湿地生态系统服务功能价值,计算模型如下:
式中,ESV是湿地生态系统服务功能价值(元),Ai是研究区第i个湿地生态系统斑块面积(hm),VCi为单位面积的湿地生态系统服务功能的价格当量(元/hm);Wetland-NPP-Indexi 为第i 个湿地生态系统斑块生态服务功能强弱指示指标。N为研究区湿地斑块总数。
3 大兴安岭湿地生态系统服务价值评估方法评估结果
3.1 大兴安岭地区湿地生态系统服务价值评估结果
整个大兴安岭地区湿地生态系统服务总价值为1067.5 亿美元/年。其中,森林沼泽与草本沼泽提供价值量为1031.5 亿美元/年,占该地区总服务价值的97.28%,其他湿地类型提供的生态服务价值量与专家打分法计算结果相同。在各类生态服务中,调节服务为474.1亿美元/年,占该地区总服务价值的44.41%;支持服务为390.1 亿美元/年,占该地区总服务价值的36.54%;供给服务为70.6亿美元/年,占该地区总服务价值的6.61%;文化服务为132.8亿美元/年,占该地区总服务价值的12.44%(表1)。
表1 多布库尔国家级自然保护区湿地生态系统服务价值评估结果(亿美元//年)
3.2 多布库尔国家级自然保护区湿地生态系统服务价值评估结果
湿地生态系统服务总价值为8.9亿美元/年。其中,森林沼泽与草本沼泽提供价值量为8.79 亿美元/年,占该地区总服务价值的98.78%,其他湿地类型提供的生态服务价值量与专家打分法计算结果相同。在各类生态服务中,调节服务为2.6 亿美元/年,占该地区总服务价值的29.53%;支持服务为4.1 亿美元/年,占该地区总服务价值的46.30%;供给服务为0.7亿美元/年,占该地区总服务价值的8.40%;文化服务为1.4 亿美元/年,占该地区总服务价值的15.78%(表2)。
表2 多布库尔国家级自然保护区湿地生态系统服务价值评估结果(万美元//年)
3.3 根河源国家湿地公园湿地生态系统服务价值评估结果
湿地生态系统服务总价值为8.8亿美元/年,森林沼泽与草本沼泽提供价值量为8.64 亿美元/年,占该地区总服务价值的98.22%,其他湿地类型提供的生态服务价值量与专家打分法计算结果相同。在各类生态服务中,调节服务为3.9亿美元/年,占该地区总服务价值的44.42%;支持服务为3.2亿美元/年,占该地区总服务价值的36.52%;供给服务为0.6 亿美元/年,占该地区总服务价值的6.61%;文化服务为1.1 亿美元/年,占该地区总服务价值的12.44%(表3)。
表3 根河源国家湿地公园湿地生态系统服务价值结果(万美元//年)
3.4 内蒙古辖区大兴安岭湿地生态系统服务价值评估结果
湿地生态系统服务总价值为452.0亿美元/年。其中,森林沼泽与草本沼泽提供价值量为436.0亿美元/年,占该地区总服务价值的96.47%,其他湿地类型提供的生态服务价值量与专家打分法计算结果相同。在各类生态服务中,调节服务为200.8 亿美元/年,占该地区总服务价值的44.40%;支持服务为165.2 亿美元/年,占该地区总服务价值的36.53%;供给服务为29.9 亿美元/年,占该地区总服务价值的6.61%;文化服务为56.2亿美元/年,占该地区总服务价值的12.43%(表4)。
表4 内蒙古辖区大兴安岭地区湿地生态系统服务价值评估结果(万美元//年)
3.5 黑龙江省辖区大兴安岭湿地生态系统服务价值评估结果
湿地生态系统服务总价值为615.5亿美元/年。其中,森林沼泽与草本沼泽提供价值量为595.4亿美元/年,占该地区总服务价值的96.74%,其他湿地类型提供的生态服务价值量与专家打分法计算结果相同。在各类生态服务中,调节服务为273.4 亿美元/年,占该地区总服务价值的44.41%;支持服务为224.9 亿美元/年,占该地区总服务价值的36.54%;供给服务为40.7 亿美元/年,占该地区总服务价值的6.61%;文化服务为76.6亿美元/年,占该地区总服务价值的12.44%(表5)。
表5 黑龙江省辖区大兴安岭湿地生态系统服务价值评估结果(万美元//年)
4 大兴安岭湿地生态系统服务价值评估方法检验
采用湿地公约技术报告中评价方法对大兴安岭地区等地区湿地生态系统服务价值评估,并与大兴安岭湿地生态系统服务价值评估方法结果进行比较(表6)。
表6 大兴安岭地区湿地生态系统服务价值(万美元//年)
湿地公约技术报告方法主要依据专家主观认识和湿地生态系统服务价值最大化,基于湿地生态系统健康、生态系统服务充分发挥的前提下的最大服务价值。评估结果会略高于实际情况。大兴安岭湿地生态系统服务价值评估方法是基于遥感手段,以NPP 为指标定量对湿地生态系统健康程度进行评价,再结合专家主观认识,对湿地生态系统服务价值进行客观评价。该种方法会受到评估当年气候条件等影响,评估结果年际间会有波动。
5 结论
大兴安岭地区湿地生态系统服务总价值为1067.5亿美元/年,其中森林沼泽与草本沼泽提供了97.2%的服务价值,是大兴安岭地区提供湿地生态系统服务的主体,也是大兴安岭地区湿地保护管理的主要对象。在多布库尔国家级自然保护区,湿地生态系统服务总价值为8.9亿美元/年,其中森林沼泽与草本沼泽提供价值量为8.79 亿美元/年,占该地区总服务价值的98.78%。根河源国家湿地公园湿地生态系统服务总价值为8.8亿美元/年,森林沼泽与草本沼泽提供价值量为8.64 亿美元/年,占该地区总服务价值的98.22%。
大兴安岭地区湿地生态系统各类服务中,湿地调节服务价值最大,其次为支持服务。调节服务价值为474.1亿美元/年,占该地区总服务价值的44.41%;支持服务为390.1 亿美元/年,占该地区总服务价值的36.54%;供给服务为70.6亿美元/年,占该地区总服务价值的6.61%;文化服务为132.8 亿美元/年,占该地区总服务价值的12.44%。该结果表明大兴安岭地区湿地提供的生态系统服务不仅限于本区域,其在防止土壤侵蚀等方面发挥重要作用外,在调节气候、维护流域水资源等方面也发挥重要作用。在多布库尔国家级自然保护区湿地生态系统各类生态服务中,调节服务为2.6 亿美元/年,占该地区总服务价值的29.53%;支持服务为4.1亿美元/年,占该地区总服务价值的46.30%;供给服务和文化服务分别占该地区总服务价值的8.40%和15.78%。在根河源国家湿地公园湿地生态系统各类生态服务中,调节服务为3.9 亿美元/年,占该地区总服务价值的44.42%;支持服务为3.2亿/a,占该地区总服务价值的36.52%;供给服务和文化服务分别占该地区总服务价值的6.61%和12.44%。
内蒙古辖区大兴安岭湿地生态系统服务总价值为452.0亿美元/年,其中森林沼泽与草本沼泽提供价值量为436.0 亿美元/年,是该地区 2016 年 GDP 的 5.2 倍;与整个大兴安岭地区相同,在各类生态服务中,服务价值从大到小依次为调节服务、支持服务、文化服务和供给服务,分别占该地区总服务价值的44.40%,36.53%,12.43%和6.61%。黑龙江省辖区大兴安岭湿地生态系统服务总价值为615.5亿美元/年,其中森林沼泽与草本沼泽提供价值量为595.4亿美元/年,是该地区2016年GDP的25.9倍;在各类生态服务中,服务价值从大到小同样依次为调节服务、支持服务、文化服务和供给服务,分别占了该地区总服务价值的44.41%,36.54%,12.44%和6.61%。
大兴安岭湿地生态系统服务价值评估方法结果较为客观、准确地反映了大兴安岭地区湿地生态系统功能与生态服务的相对量级,可以推广到大兴安岭地区整个保护地管理体系中,并可以为各级政府和非政府组织开展湿地保护管理和合理利用提供一定的决策依据。