張美琪,王云賀
(1.吉林農(nóng)業(yè)大學中藥材學院,吉林長春130118;2.吉林農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟管理學院,吉林長春130118)
生態(tài)系統(tǒng)有本身自然的進化速度,但隨著經(jīng)濟的快速進步旅游業(yè)的發(fā)展日趨成熟,頻繁復雜的人類活動對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生巨大影響,甚至會造成不同程度的破壞。生態(tài)系統(tǒng)能夠產(chǎn)生滿足并且維持人類生活需要的條件,就是生態(tài)系統(tǒng)服務[1]。而生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過程所形成的以及所維持的人類賴以生存的自然環(huán)境條件和作用,包括對人類生存及生活質(zhì)量有貢獻的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和生態(tài)系統(tǒng)功能為生態(tài)系統(tǒng)服務價值。最合理化實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務價值和維護生態(tài)系統(tǒng)健康安全對實現(xiàn)我國經(jīng)濟永續(xù)發(fā)展甚至中華民族的永續(xù)發(fā)展都具有至關重要的意義。
關于生態(tài)系統(tǒng)服務的研究,1970年首次提出生態(tài)系統(tǒng)為人類提供服務概念時僅使用了“環(huán)境服務”[2]這一概念,隨后又有研究提出了環(huán)境及物種的變化對生態(tài)系統(tǒng)服務造成的影響[3],以及后來發(fā)展到將生態(tài)系統(tǒng)服務與社會價值聯(lián)系起來[4]。國內(nèi)關于生態(tài)系統(tǒng)服務的研究主要集中在不同的生態(tài)系統(tǒng)類型(濕地、草原、森林等)[5?8]、不同的生態(tài)系統(tǒng)尺度(時間尺度、空間尺度)[9?13]等方面。關于旅游生態(tài)系統(tǒng)這個復合生態(tài)系統(tǒng)開展的研究略顯不足,計算旅游生態(tài)系統(tǒng)服務功能是分析人類活動對生態(tài)系統(tǒng)影響的重要前提和保障。
嫩江灣處于嫩江的下游,其水環(huán)境格局與松花江流域航運、松嫩平原生態(tài)安全息息相關。嫩江灣濕地作為天然的港灣濕地發(fā)揮著重要的生態(tài)環(huán)境調(diào)節(jié)、凈化和城市防洪排澇等重要作用[14],以能夠更加科學合理地進行開發(fā)與保護工作為目的。本研究以嫩江灣為研究對象,根據(jù)研究區(qū)的自然特征和社會特征選取相應的評價指標,采用市場價值法、影子工程法、成果參照法、條件價值法等評估方法,主要以2018年數(shù)據(jù)為基礎,對嫩江灣的生態(tài)服務功能、社會服務功能以及經(jīng)濟服務功能的服務價值進行估算,利用價值量的形式比較直觀地反映保護區(qū)濕地的生態(tài)系統(tǒng)服務價值構成,從而提高政府和民眾的保護意識,為研究區(qū)制定保護規(guī)劃及發(fā)展模式提供科學依據(jù)。
吉林大安嫩江灣國家濕地公園(124°16′44″~124°22′08″E,45°26′34″~45°32′35″N)(圖1)位于吉林省西北部,松嫩平原中部大安市區(qū)東部,公園總面積為3127.27 hm2,其中濕地面積為2711.33hm2,濕地率達86.70%。嫩江灣國家濕地公園所處位置為平原地區(qū),屬于溫帶季風氣候,四季分明,風期較長,大多集中在4月和10月,以西風為主,通常夏季多西南風,冬季多西風或西北風,年平均風速為4.1m/s,最大風速可達31m/s,年平均氣溫為4.3℃。年平均降水量為413.7mm,主要集中在6?8月。且該濕地動植物資源相對豐富,有野生植物35科124種,各類野生動物274種。
圖1 吉林大安嫩江灣國家濕地公園遙感影像圖
本研究以生態(tài)系統(tǒng)服務理論為基礎,參照千年生態(tài)系統(tǒng)服務分類體系[15],和旅游生態(tài)系統(tǒng)服務功能的分類特點[16],結(jié)合嫩江灣自身生態(tài)特征以及所在區(qū)域的社會經(jīng)濟特征,同時考慮嫩江灣[17]系統(tǒng)服務受益者的特點,將嫩江灣旅游生態(tài)系統(tǒng)服務劃分為生態(tài)服務功能、社會服務功能和經(jīng)濟服務功能3大類,并建立嫩江灣旅游生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值評估指標體系(圖2)。評估數(shù)據(jù)主要來源于《統(tǒng)計年鑒2018》《吉林省大安嫩江灣國家濕地公園總體規(guī)劃》等相關文獻資料以及嫩江灣自然保護區(qū)游客面訪式調(diào)查問卷等。
圖2 嫩江灣旅游生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估指標體系
根據(jù)研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務特點選用合適的評價方法(表1),主要包括影子工程法、替代成本法、成果參照法、市場價值法和條件價值法等。
表1 研究區(qū)濕地旅游生態(tài)系統(tǒng)服務價值評價方法
嫩江灣氣體調(diào)節(jié)服務主要有固碳和釋氧兩方面價值構成,利用影子工程法計算氣體調(diào)節(jié)服務價值。計算公式:
固碳:
其中V1(元)為濕地氣體調(diào)節(jié)服務中的固碳價值;Si(hm2)為某類植被類型的面積;NPPi為植被凈初級生產(chǎn)力;A1為碳稅率;1.62是根據(jù)光合作用方程式確定固定CO2的系數(shù)[17]。
釋氧:
其中V2(元)為濕地氣體調(diào)節(jié)服務中的釋氧價值;Si為某類植被類型的面積;NPPi為植被凈初級生產(chǎn)力;P1為工業(yè)制氧的價格;1.2是由光合作用方程式得到的植被釋氧系數(shù)[17]。
嫩江灣氣候調(diào)節(jié)服務主要體現(xiàn)為降溫增濕方面,利用成果參照法計算氣候調(diào)節(jié)服務價值,計算公式為:
其中,V3為濕地的氣候調(diào)節(jié)價值;S為濕地公園總面積(hm2);P2為濕地單位面積氣候調(diào)節(jié)價值(元/m3)。
采用影子工程法計算調(diào)洪蓄水服務價值,計算公式為:
其中,V4(元)為調(diào)洪蓄水價值;D1(m3)為濕地最高水位時的蓄水量;D2(m3)為濕地最低水位時的蓄水量;P3(元/m3)為單位庫容成本,我國修建1m3庫容需要耗費的平均成本為5.714元。
采用游客支付意愿法計算維護生物多樣性服務價值,計算公式[18]為:
其中,V5(元)為嫩江灣生物多樣性保護服務價值;F為利益相關者即游客年均支付意愿;L為調(diào)查的人口數(shù)量。
采用成果參照法計算保持土壤服務價值,計算公式為:
其中,V6(元)為嫩江灣保持土壤服務價值;S(hm2)為濕地公園總面積;P4(元/hm2)為單位面積濕地保持土壤價值。
采用成果參照法計算嫩江灣的教育科研價值,計算公式為:
其中,V7(元)為嫩江灣科教育科研功能;S(hm2)為濕地公園面積;P5(元/hm2)為教育科研單位面積價值。
濕地可生產(chǎn)各類物質(zhì)產(chǎn)品,包括人類所需的食品、材料甚至能源,嫩江灣的物質(zhì)生產(chǎn)價值主要包括蘆葦產(chǎn)值,計算公式:
蘆葦生產(chǎn):
其中,V8(元)為蘆葦資源總價值;Ml(t)為蘆葦年產(chǎn)量;P6(元/t)為蘆葦市場價格。
嫩江灣提供社會保障服務功能計算公式為:
其中,V9(元)為嫩江灣提供社會保障服務價值;M2(人)為濕地公園內(nèi)相關勞動者數(shù)量;P7(元/人)為勞動者人均工資。
嫩江灣植被以喬木林地和草地為主,這些植物通過光合作用吸收大量CO2對所在區(qū)域的空氣凈化起到一定的保護價值,同時釋放大量氧氣,促進碳氧循環(huán)平衡。根據(jù)《吉林嫩江灣國家濕地公園總體規(guī)劃》顯示,嫩江灣林地面積為67.7hm2,草地面積為23.6hm2,碳稅率采用瑞典碳稅率150$/t。按2019年上半年人民幣兌美元最高匯率1:6.6850換算,也就是1002.75元/t。借鑒當前工業(yè)制氧價格為400元/t以及結(jié)合前人的研究[19],得到嫩江灣林地和草地群落固碳釋氧價值分別為7.62×105元和2.025×105元,共計9.4×105元(表2)。
表2 嫩江灣固碳釋氧價值
嫩江灣植物資源豐富,包括陸地植物和水生植物,氣體調(diào)節(jié)功能主要通過植物蒸騰作用實現(xiàn),由于無法具體量化統(tǒng)計植物數(shù)量,嫩江灣氣體調(diào)節(jié)功能價值的計算主要參照謝高地等[20]的研究結(jié)果,得到濕地氣體調(diào)節(jié)的單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務價值當量為3.6,結(jié)合1個標準當量因子的生態(tài)系統(tǒng)服務價值量,計算得嫩江灣氣候調(diào)節(jié)功能價值為3.33×107元。
嫩江灣調(diào)洪蓄水主要選取最高水位時蓄水量和最低水位時蓄水量之間的差來進行計算,調(diào)節(jié)水量一般會采用修建堤壩或者水庫的方式,所以本文采用影子工程法將最高水位與最低水位時的需水量變化模擬為修建一個可調(diào)節(jié)相等水量的水庫所需要的價格來計算嫩江灣的調(diào)洪蓄水功能的價值。根據(jù)材料搜集得到嫩江灣歷史最低水位為121.68m,最高水位為124.68m,庫容成本采用5.714元/m3,經(jīng)過計算得到嫩江灣調(diào)洪蓄水功能價值為3.83×108元。
嫩江灣具有良好的自然環(huán)境,豐富的自然景觀,為眾多野生動物提供了較好的棲息場所,具有維護生物多樣性的重要功能。本研究采用條件價值法估算嫩江灣維護生物多樣性價值,于2019年10月國慶假期期間在嫩江灣面向旅游者發(fā)放調(diào)查問卷,共發(fā)出300份,收回260份,有效數(shù)量260份。其中93.46%有支付意愿,共243份,對這243份進行統(tǒng)計分析。分析結(jié)果得到嫩江灣的維護生物多樣性功能價值為2.26×105元,同時,根據(jù)分析結(jié)果得出人們的支付意愿受年齡、性別、學歷以及收入等方面因素的影響。
嫩江灣保持土壤功能主要包括控制侵蝕與物質(zhì)沉積兩個方面,參照謝高地等[20]的研究結(jié)果,得到濕地保持土壤的單位面積價值約為1513.1元/hm2。計算得嫩江灣保持土壤服務功能價值為4.73×106元。
濕地作為天然博物館有巨大的科研教育功能,除了可以為科研工作提供良好的基地場所和研究對象,同時還可以為人們了解生物了解濕地和了解大自然具有科普意義。由于在CNKI以“嫩江灣”為關鍵詞進行搜索文章較少,對研究區(qū)的科研價值反映不夠明顯,所以本文采用成果參照法計算嫩江灣的科研教育價值,參考Costanza等人[21]休閑娛樂價值計算結(jié)果574美元/hm2以及謝高地等人[22]提供美學價值計算結(jié)果2106.28元/hm2,取二者平均值,計算得嫩江灣科研教育價值為6.59×106元。
嫩江灣作為自然保護區(qū)不僅為人類提供豐富的物質(zhì)資源和自然景觀,同時還為周邊居民提供了大量的就業(yè)崗位具有一定的社會保障價值,調(diào)查得到保護區(qū)內(nèi)相關工作者有導游(講解員)15名,保安20人,環(huán)衛(wèi)人員70人,管理人員20人,結(jié)合當?shù)毓べY計算得嫩江灣的社會保障價值為5.25×106元。
由于嫩江灣現(xiàn)階段基本不向居民提供生產(chǎn)生活用水,魚類產(chǎn)量不多且由于管理分層過多難以統(tǒng)計,所以將蘆葦視為嫩江灣的主要物質(zhì)資源。蘆葦作為有較高經(jīng)濟價值的濕地植物在嫩江灣有廣泛生長,甚至占據(jù)草本沼澤的90%的面積,根據(jù)實地走訪調(diào)查總結(jié)得到嫩江灣蘆葦年產(chǎn)量,根據(jù)當?shù)靥J葦市場價格計算得嫩江灣蘆葦產(chǎn)值為3.8×106元。物質(zhì)生產(chǎn)總價值為3.8×106元。
近年來,經(jīng)過一系列的改革與發(fā)展,嫩江灣將公園內(nèi)的釣魚、游船、游樂場、自行車租賃以及電瓶車租賃均已外包,外包項目每年可收取租賃費用為5.1×105元。
如表3所示,嫩江灣旅游生態(tài)系統(tǒng)服務總價值約為4.38×108元,其中生態(tài)服務價值最大共4.22×108元,占比96.29%,其次是社會服務價值共1.18×107,占比2.71%,而經(jīng)濟服務功能價值最少為4.31×106元,占比1.0%,生態(tài)服務價值顯著高于社會服務功能和經(jīng)濟服務功能,說明嫩江灣是生態(tài)服務功能為主導的濕地保護區(qū),嫩江灣的生態(tài)作用在所在區(qū)域具有重要地位。嫩江灣單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值為1.4×105元/hm2,稍低于中國濕地單位面積生態(tài)服務價值1.5×107元/hm2[23]。
表3 嫩江灣旅游生態(tài)系統(tǒng)服務價值
本文根據(jù)嫩江灣自身的生態(tài)和社會特征將嫩江灣生態(tài)系統(tǒng)服務劃分為氣體調(diào)節(jié)、氣候調(diào)節(jié)、調(diào)洪蓄水、維護生物多樣性、土壤保持、水質(zhì)凈化、科研教育、社會保障以及物質(zhì)生產(chǎn)9項服務價值指標。由表3和圖3可知,嫩江灣9項指標中價值量從大到小依次為調(diào)洪蓄水>氣候調(diào)節(jié)>科研教育>社會保障>保持土壤>物質(zhì)生產(chǎn)>氣體調(diào)節(jié)>場地租賃>維護生物多樣性,其中調(diào)洪蓄水價值最大為3.38×108元,占據(jù)總價值量的87.2%。嫩江灣公園內(nèi)地表水主要為嫩江主江及辮狀河流,包括許多大大小小的湖泊,水量豐富且水位季節(jié)性年變化較大,豐水期和枯水期水面寬變化較大,陡峭的右岸坎高達10~20m,形成一道天然防洪屏障。同時,為保護濕地,在玉龍湖建設一處濕地用水調(diào)節(jié)閘,豐水期控制濕地進水量,枯水期再進行提水補給。由此可以得出嫩江灣在調(diào)洪蓄水方面發(fā)揮著巨大的價值,甚至已成為嫩江灣的主導功能。其次是氣候調(diào)節(jié)功能,價值量為3.33×107元,占比為7.8%。嫩江灣位于吉林省的中西部,地形相對平緩,主要分布有肥力較高、土壤結(jié)構較好的黑鈣土、草甸土、沖積土等土壤類型,適宜植物生長,植物類型豐富且分布面積較廣。同時,公園內(nèi)分布大量的草本沼澤和灌叢沼澤,濕地植被豐富,植物豐富的蒸騰作用使得嫩江灣氣候調(diào)節(jié)能力較強。價值量最小的是生物多樣性保護功能。嫩江灣動植物資源均較豐富,但在公園內(nèi)可看到野生動物較少,多為人工圈養(yǎng)比如孔雀等,且評價方法采用游客意愿調(diào)查法,也可以看出游客對于本濕地動植物資源的感知敏感度較低。說明在今后的建設中,嫩江灣應將動植物保護知識的宣傳作為一項重點,從而提高公眾對濕地生物保護的認識水平。
圖3 生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值占比
濕地的旅游生態(tài)系統(tǒng)服務功能與濕地本身的蓄水量及植被情況密切相關,嫩江灣濕地需水量較大,且植物被覆被面積較廣,所以調(diào)洪蓄水和以植被為主體的氣候調(diào)節(jié)能力較強。但由于保護方法、宣傳力度以及科普教育等方面的薄弱,造成本區(qū)維護生物多樣性功能較差。大安嫩江灣國家濕地公園將打造成為吉林省西部地區(qū)AAAAA級景區(qū),這就需要在今后的深入開發(fā)以及建設中注意主導功能的延續(xù),即水體和植被的進一步保護。更重要的是在野生動植物的保護上應加大力度,做到開發(fā)與保護并行,甚至保護優(yōu)先;增強關于本區(qū)動植物資源知識的科普,使旅游者對動植物資源的認識形成積極健康的態(tài)度,從而更好地保護和發(fā)展動植物旅游資源和濕地旅游資源,促進人與自然和諧發(fā)展,對區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟起到積極作用。