围垦对江苏滩涂湿地的生态价值影响评估

　　摘要：江苏沿海拥有丰富的滩涂资源，作为陆地与海洋之间的一种独特生态系统，滩涂具有物质生产、气候调节、水体净化、抵御风暴潮、科研休闲等多种多样的生态服务功能。根据市场价值、重置成本、影子工程等方法，评估江苏沿海滩涂垦区的生态总价值为1.42×1010元。围垦后，垦区的物质生产、营养物质循环等功能将上升，而气候调节、水质净化、生物多样性保持、旅游文化等功能价值将下降。由于滩涂围垦过程中伴随着人工防护堤岸的建设，因此，其消浪护岸、抵御风暴的功能价值将上升。计算结果表明江苏滩涂围垦的功能价值损失将不超过3.71×109元。
　　关键词：江苏滩涂资源；围垦；生态价值评估
　　江苏沿海地区拥有丰富的滩涂资源，根据江苏近海海洋综合调查与评价专项调查资料，沿海滩涂总面积为500167hm2，约占全国滩涂总面积的1/4。2009年6月10日，国务院通过了《江苏沿海地区发展规划》，将江苏沿海开发上升为国家战略，为江苏大规模的沿海滩涂开发提供了大好的契机【1】。
　　沿海滩涂作为湿地的一种类型，介于陆地和海洋生态系统之间，是生物多样性丰富、生产力高的湿地生态系统之一，由于其独特的水文、土壤与生物特征，使其具有调节气候、涵养水源、净化环境、保持生物多样性等多种生态功能。滩涂围垦之后，原有的自然生态系统被人工和半人工生态系统所取代，湿地的生态功能将将发生很大的转变，对围垦前的滩涂湿地生态经济价值进行评估,并预测围垦后生态价值的变化趋势，有利于正确认识湿地的生态服务功能，合理利用、保护海岸带湿地【2-3】。
　　1沿海滩涂的生态服务功能
　　2010至2020年，江苏沿海滩涂围垦总规模约18.17万hm2。目前规划中的围垦区域为自然滩地，围垦之后滩涂利用方式将以农、林、牧、水产用地为主，生态用地为辅，重点地区集中开发港口工业。农业开发利用的土地面积占60%左右，主要用作水产养殖业、种植业、林（经济林、工业用林）草（饲草）业等。生态保护的土地面积占20%左右，主要是用于扩大自然保护区、天然湿地、水域和建设沿海防风林、护岸林草，维护海岸生态平衡。建设用地的土地面积大约在20%左右，主要是用于城镇、港口和临港产业建设【4】。
　　滩涂生态系统服务功能根据供给功能、调节功能、支持功能和文化功能四大类分为物质生产、气候调节、净化水质、消浪护岸、科研娱乐、营养物质循环、维持生物多样性等多项功能【5-8】，各项服务功能的价值评估方法见表1。
　　表1滩涂湿地的生态服务功能及价值评估方法
　　项目 方法
　　供给功能 物质生产 市场价值法
　　调节功能 气候调节（固定CO2释放O2） 重置成本法
　　 水质净化 影子工程法
　　 消浪护岸 重置成本法
　　文化功能 科研、休闲价值 成果参照法
　　支持功能 初级生产力 定性分析
　　 营养物质循环 定性分析
　　 生物多样性维持 定性分析
　　
　　2生态服务功能的价值评估
　　2.1供给功能
　　滩涂湿地的供给功能为物质生产，规划垦区为潮间带的自然滩地，主要经济生物为底栖生物。
　　江苏潮间带底栖动物约183种，平均生物量为57.17g/㎡，主要经济种类有文蛤、四角蛤、青蛤、泥螺、大竹蛏、缢蛏、焦河蓝蛤、天津厚蟹、沈氏厚蟹、双齿围沙蚕、长吻沙蚕等。根据“十一五”渔业发展规划，取文蛤、泥螺、缢蛏、青蛤的平均价格12.58元/kg计算，得到垦区滩地底栖生物价值约228578.6万元。
　　滩涂围垦之后，农业生产用地占围垦滩地的60%。农业生产集中高效，渔业养殖和林木生产率提高，垦区的物质生产功能价值将得到提升。
　　2.2调节功能
　　2.2.1气候调节功能
　　滩涂生态系统气候调节功能主要指植被通过光合作用和呼吸作用与大气交换CO2和O2，维持大气中O2和CO2的平衡作用的能力。
　　生态系统固定CO2与释放O2的价值，是通过植被固碳功能的价值实现的。利用光合作用方程式算出围垦区植被固碳总量，再利用碳税法或造林成本法得出固碳的总经济价值。
　　根据光合作用的反应方程式可知
　　6CO2(264g)+6H2O(108g)→C6H12O6(108g)+6O2(193g)→多糖(162g)
　　植物生产162g干物质需要吸收264gCO2，同时释放193gO2；即合成1g干物质需要1.62gCO2并释放1.2gO2。则有：
　　年植物生产量=平均生物量×面积，年固定CO2量=年植物生产量×1.62
　　根据CO2分子式和原子量，C/CO2=0.2729，则有
　　固定纯C量=固定CO2量×0.2729【9】
　　同样，释放O2量=植物生物量×1.2
　　规划围垦区主要部分为光滩，另有部分区域为芦苇地和草滩。其中光滩占面积约为55﹪，芦苇地约占垦区面积的20﹪，草滩地占25﹪。草滩地以互花米草为主要植被类型【10-11】。
　　江苏海岸湿地芦苇地上生物量(干重)在0.975~1.530kg/m2，取其平均值1252.50t/km2【12】，计算得规划围垦区芦苇地年固定CO2量73.7万吨，折算纯C量为20.12万吨，释放O2量为54.62万吨。
　　根据中国造林成本240.03元人民币/m3，得到芦苇固定CO2释放O2的价值为24526.64万元。
　　中国造林成本为240.03元人民币/m3，折合植被固定纯碳的价值为260.90元/t；按造林成本法把释放O2的价值折合为352.93元/t。
　　草滩地的优势物种为互花米草等，互花米草群落的总生物量(干质量)可达3154.8t/km2【12】。计算出草滩固定CO2释放O2的总价值为77222.20万元。
　　规划垦区由芦苇地和草滩地形成的气候调节总价值为101748.85万元。
　　滩涂围垦之后，大面积的自然滩涂湿地被农、林、牧、水产和建筑用地所取代，规划范围内植物固定CO2释放O2的调节气候功能将下降。
　　2.2.2水质净化功能
　　当滩涂周边的径流携带过量的化肥、农药、重金属和其他污染物流经滩涂时，滩涂植被和底泥可以减缓水流速度，有利于对附着毒物和营养物的悬浮颗粒进行沉降和吸附，营养物和有毒物沉降以后，通过湿地土壤的截留、化学和生物化学过程的转化和分解，植物吸收等作用，起到滞留和净化污染物的功能。
　　围垦滩涂的水质净化功能的价值采用影子工程法计算。若建设一个100hm2的湿地污水处理工程需投资18.7万元，则围垦滩涂的净化水质价值为33977.9万元。
　　滩涂围垦之后，垦区内用于扩大自然保护区、天然湿地、水域和建设沿海防风林、护岸林草的生态保护土地面积约20%左右，区域的自然水质净化能力下降。
　　2.2.3消浪护岸和抵御风暴功能
　　滩涂具有消浪护岸和抵御风暴的功能，对其价值的评估采用专家评估法。根据LedouxL研究成果【13】，岸滩的防御风暴潮价值为9140~30760美元/hm2，取其最低值5.76万元/hm2（以100美元兑630元RMB计）进行评估，滩涂的消浪护岸和抵御风暴功能的服务价值为1046592万元。
　　滩涂围垦将在垦区周围建造人工防护堤岸，可提高垦区消浪护岸、抵御风暴的功能价值。
　　2.3文化功能
　　主要指湿地为人类提供休闲娱乐和科学考察场所的功能，表现在提供生态旅游、体育、垂钓、科学考察及其他户外休闲娱乐活动的场所。
　　根据湿地旅游价值790元/(km2/a)【14】计算江苏滩涂湿地的旅游休闲价值为143.54万元；中国单位面积生态系统的平均科研价值382.0元/hm2.a【15】，据此计算得到围垦滩涂的年科研价值为6940.94万元。由此可得垦区的文化价值为7084.48万元。
　　规划滩涂围垦之后，主要为农业开发用地和建筑用地所取代，文化功能将下降。
　　2.4支持功能
　　滩涂的支持功能是保证上述生态系统服务功能所必需的基础条件。包括初级生产力、营养物质循环、生物多样性维持等。
　　2.4.1初级生产力
　　绿色植物产生的初级生产力是维持整个地球生物的基础。盐沼生态系统的初级生产是全球最高者之一，平均产量达到8kg/（m2•a）：其中，地上部分为94~3700g/（m2•a），地下部分为22~6200g/（m2•a）。盐沼75%以上的初级生产直接被分解者利用，并通过碎屑食物链进行流动和转化。互花米草的地上部分生物量平均为3000g/（m2•a），年固碳率为1727g/（m2•a）。滩涂湿地是水生生物和湿生生物特别是水禽的重要栖息地。
　　滩涂围垦后，农业开发用地中的种植业、林（经济林、工业用林）草（饲草）业、能源及材料草、灌（木）用地等占主要地位，对初级生产力的支持功能将得到提升。
　　2.4.2营养物质循环功能
　　滩涂生态系统养分循环功能主要表现在固定N、P、K和其他营养元素方面。互花米草植株中N、P、K的百分含量较高，分别为1.35%、0.142%和0.0544%，反映盐沼湿地生态系统的养分循环功能较强。
　　滩涂围垦后，农业生产面积较大，营养物质循环速度加快。
　　2.4.3生物多样性维持
　　滩涂围垦将影响垦区的生物多样性。围垦之后，原有的自然生态系统被人工和半人工生态系统所取代，人为干扰对生态环境的影响增加。水产养殖的饵料投放、种植业林草业的化肥和农药施用都将对水环境产生污染；农业开发用地和建设用地扩张导致自然生态面积缩减，自然界动植物的生存空间受到挤压，生存环境被改变，生物多样性下降。
　　3结论
　　规划围垦区自然滩涂湿地的总生态经济价值为1417981.83万元，即1.42×1010元。围垦后堤防的建设会增强垦区的消浪护岸和抵御风暴功能，因此，这一项的生态服务价值1046592万元在围垦后能得到体现和加强。规划围垦区20%的滩地将用于生态保护，这一部分滩地的生态环境效益也会得到提高。另外，围垦的滩地60%用于农业生产，增强了物质供给功能，提高了区域的物质生产力，加速了围垦范围内营养物质的循环。因此，规划区滩涂围垦的功能价值损失将不超过3.71×109元。
　　
　　参考文献：
　　[1]张长宽,陈君,林康,等.江苏沿海滩涂围垦空间布局规划[J].河海大学学报,2011,39（2）:206-212.
　　[2]石洪华,郑伟,丁德文,等.典型海洋生态系统服务功能及价值评估—以桑沟湾为例[J].海洋环境科学,2008,27（2）:101-104.
　　[3]曾江宁,陈全震,高爱根.海洋生态系统服务功能与价值评估研究进展[J].海洋开发与管理,2005,（4）:12-16.
　　[4]袁汝华,张长宽,林康,等.江苏滩涂围区功能及产业布局分析[J].河海大学学报,2011,39（2）:220-224.
　　[5]杨清伟,蓝崇钰,辛琨.广东-海南海岸带生态系统服务价值评估[J].海洋环境科学,2003,22（4）:25-29.

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