聶彎，黃靖，夏炎，陳琪，郭紅巖,

（1.北京印刷學(xué)院 出版學(xué)院，北京 102600；2.南京大學(xué) 環(huán)境學(xué)院 污染控制與資源化研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210023；3.寧夏回族自治區(qū)煤炭地質(zhì)局，寧夏 銀川 750011；4.南京大學(xué) 地球關(guān)鍵帶科學(xué)與技術(shù)國際研究中心，江蘇 南京 210023）

全球氣候變化形勢日益嚴(yán)峻，聯(lián)合國舉行了一系列的國際氣候會議和談判，以期在全球范圍內(nèi)采取有效措施減緩氣候變暖的進(jìn)程。研究表明，二氧化碳對全球氣溫升高的貢獻(xiàn)高達(dá)70%，居各種溫室氣體之首[1]。中國作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，勇?lián)髧?zé)任。2014 年，中美雙方共同發(fā)表了節(jié)能減排的《中美氣候變化聯(lián)合聲明》；2015 年，習(xí)近平主席在巴黎氣候變化大會上提出，到2030 年，中國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%；2020 年，習(xí)近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會上鄭重提出我國“雙碳”目標(biāo)。這一重要宣示為我國應(yīng)對氣候變化、綠色低碳發(fā)展提供了方向指引。

海洋具有巨大的固碳能力，地球上約93%的二氧化碳儲存在海洋中，是地球上最大的碳庫。海洋中的碳儲量約為3.8×105億噸，比大氣多50倍[2]。此外，“海洋碳匯”相比“森林碳匯”儲存時(shí)間更長。這一發(fā)現(xiàn)，對中國來說意義重大，可解決增加二氧化碳的吸收和儲藏（即增匯）的問題。將海洋碳匯納入中國碳交易市場，不僅有利于中國減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)可形成新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，促進(jìn)海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)，進(jìn)一步帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。有學(xué)者表示，該研究將為我國發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、增加氣候談判籌碼、提高國際影響力提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。然而，目前針對海洋藍(lán)碳的評估研究仍處于起步階段，尚未形成統(tǒng)一的評估標(biāo)準(zhǔn)，亟須加強(qiáng)研究。

鑒于此，本文旨在對海洋藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行系統(tǒng)研究，并以江蘇省鹽城市為例，實(shí)證評估海洋藍(lán)碳服務(wù)功能和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，為深入認(rèn)識海洋藍(lán)碳對于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要價(jià)值提供科學(xué)依據(jù)，為實(shí)施海洋生態(tài)資源的有償使用和生態(tài)補(bǔ)償政策提供技術(shù)手段，為政府部門制定海洋管理政策、海洋產(chǎn)業(yè)和海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃提供基礎(chǔ)信息，為編制和落實(shí)“中國藍(lán)碳計(jì)劃”（藍(lán)碳計(jì)劃是一個(gè)氣候計(jì)劃，指的是通過研究獲取微型生物碳泵產(chǎn)生的碳的參數(shù)，形成碳匯標(biāo)準(zhǔn)，開展碳交易、給予生態(tài)補(bǔ)償，從而可以主動將產(chǎn)業(yè)往低碳經(jīng)濟(jì)上引導(dǎo)）提供參考，為保護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng)和應(yīng)對氣候變化提供新的途徑。

1 概念內(nèi)涵

目前，海洋藍(lán)碳（ocean blue carbon）的相關(guān)概念主要有三個(gè)：海洋藍(lán)碳、海岸帶藍(lán)碳以及海洋碳匯[3]。無論是海洋藍(lán)碳，還是海洋碳匯等都是同一概念的不同說法，其本質(zhì)相同。海洋藍(lán)碳是指大氣中的二氧化碳被吸收和固定在海洋中的那部分碳[4]。《海洋生態(tài)資產(chǎn)評估技術(shù)導(dǎo)則》將海洋藍(lán)碳定義為海洋生態(tài)系統(tǒng)從大氣中凈吸收二氧化碳的服務(wù)，包括海洋植物通過光合作用固定二氧化碳和海洋貝類固定二氧化碳的服務(wù)。海洋藍(lán)碳每年從大氣中凈吸收（進(jìn)出通量之和）大約2.3 Pg C·a-1，大約占每年人工排放二氧化碳（7.8 Pg C·a-1）的29.5%，是陸地每年從大氣中凈吸收二氧化碳（1.5Pg C·a-1）的1.53 倍。因此，增加海洋藍(lán)碳，可以有效減少大氣中的二氧化碳濃度，從而減緩氣候變化。傳統(tǒng)上，海洋藍(lán)碳被認(rèn)為主要通過物理溶解碳泵（大氣二氧化碳溶解到海水里）、生物碳泵（海洋浮游植物通過光合作用吸收和轉(zhuǎn)化二氧化碳并沉積到海底）以及海洋碳酸鹽泵（貝類、珊瑚礁等海洋生物對碳的吸收、轉(zhuǎn)化和釋放）來固碳[5]。

海岸帶藍(lán)碳是指鹽沼濕地、紅樹林和海草床等海岸帶高等植物以及浮游植物、藻類和貝類生物等，在自身生長和微生物的共同作用下，將大氣中的二氧化碳吸收、轉(zhuǎn)化并長期保存到海岸帶底泥中的這部分碳，以及其中一部分從海岸帶向近海及大洋輸出的有機(jī)碳[1]。海岸帶高等植物單位面積的固碳能力遠(yuǎn)大于陸地碳庫，也大于單位面積海平面的固碳作用。鹽沼濕地、紅樹林和海草床這三類生態(tài)系統(tǒng)的單位面積固碳能力是陸地生態(tài)系統(tǒng)的10 倍以上[5]。最近的研究表明，鹽沼平均固碳能力為218 gC·m-2·a-1，紅樹林為226 gC·m-2·a-1，海草為138 gC·m-2·a-1，而陸地森林平均固碳能力只有5 gC·m-2·a-1或更少[5]。這些生態(tài)系統(tǒng)僅占全球海洋面積的0.2%，但其沉積物中埋藏的碳可能占全部海洋沉積物碳儲量的50%[6]。研究表明，人類活動可以破壞這類藍(lán)碳，也可以通過保護(hù)和修復(fù)來增加這類藍(lán)碳[1]。因此，通過計(jì)算海洋藍(lán)碳并進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，可以作為減緩氣候變化的一種手段。

海洋碳匯指的是通過海洋生物、非生物和其他海洋活動，吸收并固定大氣中的二氧化碳的過程、活動和機(jī)制，由濱海生態(tài)系統(tǒng)碳匯和海洋生態(tài)系統(tǒng)碳匯兩部分組成[3]。其中，浮游植物和藻類都具備通過光合作用吸收二氧化碳的功能[7]。鈣化類生物，比如貝類和珊瑚礁，也具有一定的固碳能力。

本研究借鑒海洋藍(lán)碳、海岸帶藍(lán)碳以及海洋碳匯的定義，結(jié)合鹽城市海洋生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特征，將鹽城市海洋藍(lán)碳的核算邊界定義為濱海生態(tài)系統(tǒng)（主要包括鹽沼濕地）和海洋生態(tài)系統(tǒng)（包括浮游植物、藻類和海水貝類），在自身生長和微生物的共同作用下，將大氣中的二氧化碳吸收、轉(zhuǎn)化并儲存到海底中的這部分碳，以及其中一部分從海洋向近海及大洋輸出的有機(jī)碳。海洋藍(lán)碳服務(wù)功能指的是人類從海洋藍(lán)碳服務(wù)中獲得的效益。海洋藍(lán)碳服務(wù)功能評估指的是一定時(shí)期內(nèi)海洋藍(lán)碳的貨幣化價(jià)值。

2 技術(shù)思路

鹽城市位于江蘇沿海中部， 地處北緯32°34′～34°28′，東經(jīng)119°27′～120°54′之間，有著得天獨(dú)厚的土地、海洋、灘涂資源，是江蘇省土地面積最大、海岸線最長的地級市。2019 年，鹽城市下轄東臺一個(gè)縣級市和建湖、射陽、阜寧、濱海、響水5 個(gè)縣，以及鹽都區(qū)、亭湖區(qū)、大豐區(qū)3 個(gè)區(qū)，另設(shè)有鹽城經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)和鹽城高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)（2019 年6 月，改鹽城市城南新區(qū)為江蘇省鹽南高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)）。鹽城全市土地總面積16 931 平方千米，其中沿海灘涂面積4 553 平方千米，占全省沿海灘涂面積的70%。全市海岸線長582 千米，占全省海岸線總長度的56%；全市海域面積1.89 萬平方千米，占全省海域面積的48%。鹽城市擁有太平洋西岸和亞洲大陸邊緣面積最大、生態(tài)保護(hù)最好的海岸型濕地，濕地面積77 萬公頃[8]。鹽城是江蘇濕地類型最齊全、資源最豐富的地級市，濕地主要集中在濱海，其植被類型主要包括蘆葦、互花米草和鹽蒿。2019 年，鹽城濕地保有量76.97 萬公頃，約占全省濕地面積的27%[9]。鹽城海域物種豐富，包括浮游植物、藻類以及海水貝類等生物[8]。

在全面掌握鹽城市海洋生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)資源的基礎(chǔ)上，將鹽城市海洋藍(lán)碳劃分為濱海生態(tài)系統(tǒng)碳匯和海洋生態(tài)系統(tǒng)碳匯。濱海生態(tài)系統(tǒng)碳匯主要由鹽沼生態(tài)系統(tǒng)碳匯組成。其中，鹽沼生態(tài)系統(tǒng)碳匯由鹽沼植物碳匯和鹽沼沉積物碳匯兩部分組成。海洋生態(tài)系統(tǒng)碳匯由藻類碳匯、海水貝類碳匯和浮游植物碳匯三部分組成。其中，海水貝類碳匯只核算海水貝類貝殼碳匯。

鹽城市海洋藍(lán)碳的經(jīng)濟(jì)價(jià)值就是對鹽城市海洋藍(lán)碳進(jìn)行經(jīng)濟(jì)價(jià)值核算。具體技術(shù)路線圖如圖1 所示。

圖1 鹽城市海洋藍(lán)碳經(jīng)濟(jì)價(jià)值評估的技術(shù)路線

3 評估方法

3.1 評估原則

海洋藍(lán)碳的核算嚴(yán)格遵守包括生物生產(chǎn)性原則、人類收益原則、生產(chǎn)屬地原則、當(dāng)期增量原則、實(shí)際發(fā)生原則、實(shí)物度量原則、數(shù)據(jù)可得原則以及非危害性原則。與此同時(shí)，本研究的評估方法也充分考慮了生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值實(shí)物量核算的不確定性。生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值實(shí)物量核算不確定性指的是，受限于現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)水平和數(shù)據(jù)條件，無法對各服務(wù)功能進(jìn)行準(zhǔn)確核算。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值各指標(biāo)所采用的核算方法、數(shù)據(jù)來源和核算參數(shù)，將生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值各指標(biāo)核算結(jié)果的精確度分為Ⅰ級、Ⅱ級和Ⅲ級。其中，Ⅰ級指標(biāo)應(yīng)用生物物理模型進(jìn)行核算，并采用本地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)化或驗(yàn)證；或利用本地監(jiān)測數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)年鑒或公報(bào)等行業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行核算，并且該指標(biāo)無需采用生物物理模型。Ⅱ級指標(biāo)應(yīng)用生物物理模型進(jìn)行核算，并采用相近地區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)化或驗(yàn)證；或利用本地監(jiān)測數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行核算，并且該指標(biāo)無需采用生物物理模型。Ⅲ級指標(biāo)雖然應(yīng)用生物物理模型進(jìn)行核算，但是模型方法仍不成熟。

3.2 存量和流量的概念

存量指的是某一指定的時(shí)點(diǎn)上，過去生產(chǎn)與積累起來的產(chǎn)品、貨物、儲備、資產(chǎn)負(fù)債的結(jié)存數(shù)量。海洋藍(lán)碳存量是指某一指定的時(shí)點(diǎn)上，海洋已固定的大氣中的二氧化碳的數(shù)量。流量指的是一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的某種經(jīng)濟(jì)變量（例如產(chǎn)品、貨物、收入等）變動的數(shù)值。海洋藍(lán)碳流量是指一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的海洋碳儲量變動的數(shù)值。存量是在某一時(shí)間點(diǎn)上測度的，其大小沒有時(shí)間維度。而流量是在一定的時(shí)期內(nèi)測度的，其大小有時(shí)間維度。

由于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能指的是人類從自然生態(tài)系統(tǒng)提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)（比如藍(lán)碳）中獲得的效益[10-11]，本文對海洋藍(lán)碳服務(wù)功能的評估將基于流量的概念，時(shí)間維度為一年，指的是某一年內(nèi)海洋固碳服務(wù)為人類福祉和經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展提供的價(jià)值總和。

為避免重復(fù)計(jì)算，我們只考慮最終流向人類的海洋藍(lán)碳服務(wù)效益，而不考慮支持性的過程服務(wù)[11-12]，比如藻類及動物死亡后的碳以甲烷等方式返回水體和大氣中。

3.3 海洋藍(lán)碳經(jīng)濟(jì)價(jià)值評估的經(jīng)濟(jì)學(xué)理論基礎(chǔ)

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能經(jīng)濟(jì)價(jià)值的評估都是直接或者間接地評估單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，評估理論基礎(chǔ)是經(jīng)濟(jì)學(xué)中的局部均衡理論。經(jīng)濟(jì)學(xué)中的局部均衡理論指的是，在假定其他市場條件不變的情況下，孤立地考察單個(gè)市場或部分市場的供求與價(jià)格之間的關(guān)系或均衡狀態(tài)，而不考慮他們之間的相互聯(lián)系和影響。局部均衡理論常常用于國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）的計(jì)算。某一商品的需求曲線和供給曲線的交點(diǎn)決定了該商品的均衡價(jià)格和均衡數(shù)量（圖2a）。針對一般商品而言，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的評估等于該商品的均衡價(jià)格乘以均衡數(shù)量。由眾多一般商品組成的國內(nèi)生產(chǎn)總值等于所有一般商品的均衡價(jià)格乘以均衡數(shù)量的加總。

圖2 一般商品的供求曲線及均衡價(jià)格和均衡數(shù)量（a）以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供求曲線及均衡價(jià)格和均衡數(shù)量（b）

將局部均衡理論應(yīng)用于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能經(jīng)濟(jì)價(jià)值的評估需要確定在一定時(shí)期內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)提供的每一種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的物質(zhì)量，以及單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能給人類創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值或者減少的經(jīng)濟(jì)損失，然后將該物質(zhì)量與價(jià)值量相乘，得到每單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值（圖2b）。通過規(guī)模乘數(shù)效應(yīng)，也就是單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值乘以該生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的規(guī)模（如平方千米、立方米等），即可得到一定規(guī)模上的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

3.4 單位海洋藍(lán)碳的經(jīng)濟(jì)價(jià)值

針對單位生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值評估主要有兩種方法，一種是市場價(jià)格法，另一種是非市場價(jià)值法。市場價(jià)格法指的是評估在市場上進(jìn)行交易的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的單價(jià)，該方法一般是尋找市場上生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)格。非市場價(jià)值法指的是評估不在市場上交易，或者沒有交易市場的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)格。常見的非市場價(jià)格法包括替代成本法、享樂主義法、元分析等。針對海洋藍(lán)碳，本文利用碳交易價(jià)格作為海洋藍(lán)碳的單位價(jià)格。

3.5 海洋藍(lán)碳評估技術(shù)

根據(jù)海洋藍(lán)碳經(jīng)濟(jì)價(jià)值評估技術(shù)路線圖（圖1），首先，采用基于海洋固定二氧化碳的原理，核算鹽城市海洋生態(tài)系統(tǒng)固碳服務(wù)物質(zhì)量，需要分別評估鹽城市濱海濕地和海洋兩類海洋生態(tài)系統(tǒng)二氧化碳的物質(zhì)量，再利用替代成本法計(jì)算海洋藍(lán)碳經(jīng)濟(jì)價(jià)值量，在此基礎(chǔ)上，將濱海濕地和海洋藍(lán)碳經(jīng)濟(jì)價(jià)值量進(jìn)行加總，最終得到鹽城市海洋藍(lán)碳服務(wù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。評估的時(shí)間步長為一年。

其中，基于海洋固定二氧化碳的原理計(jì)算海洋藍(lán)碳物質(zhì)量的計(jì)算公式如下：

式中：CBLUE為海洋藍(lán)碳（t·a-1）；Ccoastal為濱海生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力（t·a-1）；Csea為海洋生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力（t·a-1）。

3.5.1 濱海生態(tài)系統(tǒng)碳匯

鹽城市濱海生態(tài)系統(tǒng)碳匯指的是通過鹽沼濕地生態(tài)系統(tǒng)（包括鹽沼沉積物和植物）吸收并固定大氣中的二氧化碳。鹽沼濕地是介于陸域和海洋之間的生態(tài)緩沖區(qū)域，主要分布在河口或海濱淺灘，由海水浸漬或潮汐交替作用而成，具有很高的生產(chǎn)力、豐富的生物多樣性和極為重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能[13]。

目前，鹽城濱海濕地植被類型主要包括互花米草、堿蓬、蘆葦、茅草等。臧正[14]的研究表明，鹽城濱海濕地植被的二氧化碳儲存能力呈現(xiàn)三維立體格局，不同類型植被碳儲量介于4.68 ～7.86 t·hm-2·a-1之間，其中，蘆葦、互花米草、鹽蒿的碳儲存能力依次為2.01、1.86、1.28 t·hm-2·a-1，且呈增加態(tài)勢。2013 年濱海濕地植被的總碳儲量約為21.64 萬噸，較之于1987 年增加了71.2%。濱海濕地互花米草和蘆葦群落年均碳匯價(jià)值分別為3 272.3 美元/公頃和40.9 美元/公頃，而鹽蒿群落年均碳匯價(jià)值為190.7 美元/公頃。該研究還表明，濕地生態(tài)系統(tǒng)與區(qū)域福祉具有雙向耦合關(guān)系。

此外，邵學(xué)新等[15]的研究表明，杭州灣南岸的蘆葦、互花米草和海三棱藨草的年固碳能力分別是中國陸地植被平均固碳能力的380%、376%和55.5%，以及全球植被平均固碳能力的463%、458%和67.7%。以崇明島濱海濕地為例，該島蘆葦?shù)哪旯烫寄芰?1.02±0.12)kg·m-2·a-1，互花米草的年固碳能力則為(1.32±0.10)kg·m-2·a-1，海三棱藨草為(0.33±0.05) kg·m-2·a-1，濕地植物群落全年能夠固定二氧化碳約0.25 Tg·a-1。

結(jié)合研究區(qū)特點(diǎn)，本研究中濱海生態(tài)系統(tǒng)碳匯（主要包括鹽沼生態(tài)系統(tǒng)碳匯）能力計(jì)算公式如下：

式中：Ccoastal為濱海生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力（t·a-1）；Csaltmarsh為濱海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力（t·a-1）；Css為鹽沼沉積物碳匯能力（t·a-1）；Csp為鹽沼植物碳匯能力（t·a-1）。

（1）鹽沼沉積物碳匯。鹽沼沉積物碳匯能力采用標(biāo)志樁法測定，計(jì)算公式如下：

式中：ρsaltmarsh為鹽沼沉積物容重（t·m-3）；SOCsaltmarsh為鹽沼沉積物中有機(jī)碳含量（kg·t-1）；Rsaltmarsh為鹽沼沉積速率（mm·a-1）；Asaltmarsh為鹽沼面積（km2）。

（2）鹽沼植物碳匯。鹽沼植物調(diào)查采用群落樣方調(diào)查方法[16]。鹽沼植物碳匯能力計(jì)算公式如下：

3.5.2 海洋生態(tài)系統(tǒng)碳匯

海洋生態(tài)系統(tǒng)碳匯指的是通過海洋生態(tài)系統(tǒng)吸收并固定大氣中的二氧化碳，包括藻類碳匯、海水貝類碳匯和浮游植物碳匯三部分。中國有關(guān)養(yǎng)殖貝類、藻類等帶來的漁業(yè)碳匯的研究已經(jīng)開展了十幾年[17-18]。海洋生態(tài)系統(tǒng)碳匯Csea計(jì)算公式如下：

式中：Cseaweed為藻類碳匯能力（t·a-1）；Cshellfish為海水貝類碳匯能力（t·a-1）；Cphytoplankton為浮游植物碳匯能力（t·a-1）。

（1）藻類碳匯。藻類碳匯指的是通過藻類活動，吸收并固定海水中二氧化碳的過程、活動和機(jī)制。海水中的大型藻類和浮游微藻類一樣，用葉綠素吸收陽光，通過光合作用固定二氧化碳。大型藻類的碳吸收能力是很強(qiáng)的，全球范圍的吸收量大約為173Tg·C·a-1[19]。從生命全周期分析的角度，用于人類食物的藻類可以替代一部分農(nóng)產(chǎn)品，從而減少農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程的碳排放，即從養(yǎng)殖—農(nóng)業(yè)一體化的角度來衡量碳匯大小和碳軌跡（carbon footprint）。另外，大型藻類除自身生物量外，其凈初級生產(chǎn)力固碳總量的43%會以DOC 和POC 形式排放到海洋中去，其中一部分可能被封存于海洋之中[19]。藻類碳匯能力計(jì)算公式如下：

（2）海水貝類碳匯。海水貝類碳匯指的是通過海水貝類活動，吸收并固定海水中的二氧化碳，并通過收獲海水貝類將碳移出水體的過程、活動和機(jī)制。貝類的鈣化過程主要表現(xiàn)在下述反應(yīng)：Ca2++2HCO3-=CaCO3+CO2+H2O。如果海洋貝殼中的CaCO3被捕撈并儲存于陸地，則海洋貝類貝殼是潛在的碳匯[20]。海水貝類貝殼碳匯能力計(jì)算公式如下：

（3）浮游植物碳匯。浮游植物碳匯指的是浮游植物通過光合作用吸收并固定海水中二氧化碳的過程、活動和機(jī)制。采用葉綠素a（記為Chl-a）估算法評估浮游植物的碳匯能力[21-22]。根據(jù)C ∶Chl-a 的轉(zhuǎn)換關(guān)系，可以直接將水體中實(shí)測的葉綠素a 濃度轉(zhuǎn)換為浮游植物碳含量，這是一個(gè)無量綱的值，因此可以直接將葉綠素a 濃度單位用于碳含量單位，計(jì)算公式如下：

式中：α為鹽城市近岸海域碳與葉綠素a 的比值，無量綱；CHL為鹽城市年均葉綠素a 濃度值（μg/L）；S為鹽城市近岸海域面積（km2）；D為近岸海域真光層高度（m）。

3.6 海洋藍(lán)碳經(jīng)濟(jì)價(jià)值

海洋藍(lán)碳經(jīng)濟(jì)價(jià)值計(jì)算公式如下：

式中：VC為海洋藍(lán)碳經(jīng)濟(jì)價(jià)值核算結(jié)果（萬元/年）；CBLUE為海洋碳匯能力（t·a-1）；k為碳的質(zhì)量換算成二氧化碳的質(zhì)量的系數(shù)為44/12，無量綱；PC為碳交易價(jià)格（萬元/噸)。

4 數(shù)據(jù)來源與處理

鹽城市濱海濕地鹽沼沉積物容重、鹽沼沉積物中有機(jī)碳含量、鹽沼沉積速率數(shù)據(jù)來源于相關(guān)部門地質(zhì)報(bào)告等；植被（包括互花米草、蘆葦和鹽堿）的年凈初級生產(chǎn)力和平均含碳比例數(shù)據(jù)來源于實(shí)地測量；面積數(shù)據(jù)來源于《鹽城年鑒（2020）》。海洋海藻年度產(chǎn)量數(shù)據(jù)來源于《中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》，濕重與干重之間的轉(zhuǎn)換系數(shù)以及海藻干重質(zhì)量下的碳含量來源于自然資源、海洋相關(guān)部門調(diào)查報(bào)告及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)導(dǎo)則中的參考數(shù)據(jù)。海水貝類年度產(chǎn)量數(shù)據(jù)來源于《鹽城年鑒（2020）》。濾食性貝類貝殼質(zhì)量占比數(shù)據(jù)來源于經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。貝殼干重質(zhì)量下的碳含量來源于以往文獻(xiàn)。近岸海域碳與葉綠素a 的比值、年均葉綠素a 濃度值以及真光層高度來自經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。近岸海域面積來源于《鹽城年鑒（2020）》。關(guān)鍵參數(shù)、關(guān)鍵參數(shù)取值以及數(shù)據(jù)來源詳見下面分析。

鹽城市濱海濕地鹽沼沉積物容重來自經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)（表1）。已有的關(guān)于上海崇明和長興濕地鹽沼沉積物的研究表明，鹽沼沉積物的容重區(qū)間為1.19 ～1.38 t·m-3，其均值為1.26 t·m-3。

表1 不同地區(qū)濕地類型沉積物容重

鹽沼沉積物中有機(jī)碳含量為0.75 ～145 kg·t-1，均值為39.96 kg·t-1（表2）。已有研究表明，上海崇明、黃河三角洲以及杭州灣植被區(qū)域沉積物有機(jī)碳含量較低，為0.75 ～8.54 kg·t-1。全國湖泊沉積物有機(jī)碳含量較高，可達(dá)145 kg·t-1，而貴州省威寧縣草海濕地沉積物有機(jī)碳含量可高達(dá)243.03 kg·t-1。

表2 不同地區(qū)濕地類型沉積物有機(jī)碳含量

鹽沼沉積速率值來自以往研究的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)（表3）。研究結(jié)果表明，不同地區(qū)不同濕地類型沉積物沉積速率在0.8 ～200 mm·a-1之間，均值為34.28 mm·a-1。

表3 不同地區(qū)不同濕地類型沉積物沉積速率

臧正[14]對鹽城濱海濕地不同植被生境下的年初級生產(chǎn)力和平均含碳比率進(jìn)行了實(shí)地測量，結(jié)果（表4）表明，互花米草的年凈初級生產(chǎn)力為422 t·km-2·a-1，平均含碳比率為44%，蘆葦?shù)哪陜舫跫壣a(chǎn)力為456 t·km-2·a-1，鹽堿的年凈初級生產(chǎn)力為289 t·km-2·a-1?！尔}城年鑒（2020）》顯示，鹽城濱海濕地中，互花米草的面積為125.44 km2，蘆葦102.20 km2，鹽堿148.32 km2。

表4 不同生境下濕地植被年凈初級生產(chǎn)力、平均含碳比率以及面積

鹽城市海洋海藻年度產(chǎn)量選取2019 年的值，數(shù)據(jù)來自《2020 中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》。一般大型藻類的含碳量介于20%～35%之間，海帶的含碳量約為31.2%，江蘺的含碳量為20.6%～28.4%，其他種類海藻（紫菜等）含碳量的平均值為27.39%，均值為27.1%。濕重與干重之間的轉(zhuǎn)換比例取經(jīng)驗(yàn)值為5 ∶1，具體參數(shù)值見表5。

表5 鹽城市海洋海藻關(guān)鍵參數(shù)取值

海洋貝類年度捕撈量選取2019 年的值，數(shù)據(jù)來源于《鹽城年鑒（2020）》。貝類貝殼濕重與干重之間的轉(zhuǎn)換系數(shù)取經(jīng)驗(yàn)值5 ∶1，貝殼干重質(zhì)量下的含碳量取以往研究的均值。濾食性貝類貝殼的含碳量介于11.44%～12.01%（表6）；不同種類間含碳量有細(xì)微差別，同一物種在營養(yǎng)狀況不同的海域則沒有顯著變化。2019年，鹽城市全市捕撈的海洋貨物中，主要有貝類1.13 萬噸。

表6 鹽城市海洋海水貝類關(guān)鍵參數(shù)取值

大型藻類及各種貝類產(chǎn)量選取2015—2020 年的平均值，數(shù)據(jù)分別來自《中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《鹽城統(tǒng)計(jì)年鑒》。近岸海域碳與葉綠素a 的比值（記為C ∶Chl-a）來自經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)（表7）。通常C ∶Chl-a 介于1 ～300，常見近岸水體中介于20 ～80，一般浮游植物生長迅速的水體該值偏小，如在水華區(qū)、河口區(qū)等，而在開闊的大洋，該比值則較高，在近海環(huán)境相對穩(wěn)定的水體中該值也偏高。根據(jù)已有工作經(jīng)驗(yàn)，一般來說，近岸水體穩(wěn)定在40 ～50。

表7 鹽城市海洋浮游植物關(guān)鍵參數(shù)取值

海水真光層是指海洋浮游植物進(jìn)行光合作用的水層。鹽城市海域基本屬于近岸海域，調(diào)研中有關(guān)專家表示，鹽城市近岸海域真光層較小，在10 m 左右，因此，本研究選取10 m 作為鹽城市近岸海域真光層高度。

5 鹽城市海洋藍(lán)碳核算結(jié)果

5.1 鹽城市海洋藍(lán)碳物質(zhì)量

研究結(jié)果（表8）表明，鹽城市濱海濕地2019 年的固碳量為6.6 萬～15 052.2 萬噸，均值為655.2 萬噸。其中，通過沉積物固定的碳為0.27 萬～15 045.92 萬噸，均值為648.9 萬噸；通過植被固定的碳為6.29 萬噸。

表8 鹽城市濱海濕地2019年碳匯

按經(jīng)驗(yàn)值的最小值計(jì)算，在鹽城市濱海濕地固碳生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中，鹽沼植被的固碳量最大；按最大值和平均值計(jì)算，則沉積物的固碳量最大，占到鹽城市濱海濕地固碳總量的9 成以上。該研究結(jié)果與以往研究契合。2019 年，鹽城市海洋的固碳總量約為179 萬噸，具體見表9。

表9 鹽城市2019年海洋碳匯

在鹽城市海洋固碳服務(wù)中，貝類的固碳量最大，占鹽城市海洋固碳總量的98%以上，海藻和浮游植物的固碳量較小，所占比重不足鹽城市海洋固碳總量的2%。

本研究中，海洋藍(lán)碳的評估都是基于流量的數(shù)據(jù)，也就是人類在某一個(gè)自然年中，從海洋固定二氧化碳的功能中獲得的效益增加或者效益損失，而不是基于存量的概念。而在自然環(huán)境中，海洋固定的二氧化碳量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人類估算量，因此本文的計(jì)算結(jié)果低估了海洋實(shí)際固碳能力。

5.2 鹽城市海洋藍(lán)碳價(jià)值量

近年來，碳稅價(jià)格約為136 美元/噸[40]，以美元兌換人民幣匯率（100 美元兌換人民幣619 元）為基準(zhǔn)[41]，本研究采用這一單價(jià)作為鹽城市碳交易市場價(jià)格的替代，計(jì)算鹽城市海洋藍(lán)碳的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。取以往經(jīng)驗(yàn)值的均值得到的結(jié)果匯總于表10。

經(jīng)過測算，2019 年，鹽城市海洋藍(lán)碳物質(zhì)量區(qū)間為185.6 萬～15 231.2 萬噸，均值為834.2 萬噸。其經(jīng)濟(jì)價(jià)值區(qū)間為11.5 億～942.8 億元人民幣，均值為51.6 億元人民幣。其中，濱海濕地固碳總物質(zhì)量為6.6 萬～15 052.2 萬噸，均值為655.1 萬噸，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值區(qū)間為0.406 億～931.7億元人民幣，均值為40.56 億元人民幣；海洋固碳總物質(zhì)量為179 萬噸，經(jīng)濟(jì)價(jià)值為11.08 億元人民幣。結(jié)果表明，2019 年，鹽城市海洋藍(lán)碳的經(jīng)濟(jì)價(jià)值占當(dāng)年鹽城市GDP（5 702.26 億元）的0.2%～16.5%，占比均值為0.91%。該研究結(jié)果與以往研究結(jié)果一致[11-12]。

6 結(jié)論

本研究基于鹽城市海洋生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特征，將鹽城市海洋藍(lán)碳的核算邊界定義為濱海生態(tài)系統(tǒng)（主要包括鹽沼濕地）和海洋生態(tài)系統(tǒng)（包括浮游植物、藻類和海水貝類），將大氣中的二氧化碳吸收、轉(zhuǎn)化并儲存到海底中的這部分碳，以及其中一部分從海洋向近海及大洋輸出的有機(jī)碳，以經(jīng)濟(jì)學(xué)局部均衡理論為基礎(chǔ)，首先核算單位海洋藍(lán)碳物質(zhì)量，并利用碳交易價(jià)格作為海洋藍(lán)碳的單位價(jià)格，將物質(zhì)量與價(jià)值量相乘，得到單位海洋藍(lán)碳經(jīng)濟(jì)價(jià)值，然后通過規(guī)模乘數(shù)效應(yīng)，核算鹽城市海洋藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值總量。為避免重復(fù)計(jì)算，我們只考慮最終流向人類的海洋藍(lán)碳服務(wù)效益，而不考慮支持性的服務(wù)過程。研究結(jié)果表明，2019 年，鹽城市海洋藍(lán)碳的經(jīng)濟(jì)價(jià)值占當(dāng)年鹽城市GDP（5 702.26 億元）的0.91%。該研究可為其他海洋藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估提供借鑒。