摘要:湿地作为重要的生态系统面临如何可持续发展的挑战。传统的景观规划方法难以根据不同研究区的特点确定湿地生态容量,容易造成开发强度过大或者资源利用不足等问题。本文尝试提出通过生态服务价值和生态足迹模型的基本方法,确定湿地研究区的生态压力状况,为其规划发展提供前期指导依据。
关键词:湿地;生态服务价值;生态足迹
一、前言
湿地,被称为“地球之肾”,与海洋、森林生态系统并称为全球三大系统,是全球生物多样性最丰富的生态系统之一。根据湿地公约(Ramsar)的阐述,湿地是泛指沼泽、泥滩、河口、滩涂等,水体是天然或人造,流动或静止,永久或暂时,咸水或淡水的,水深在低潮时不超过6m的区域。湿地生态系统在物质生产、水资源供给、气候调节、净化环境、水文调节、维持生物多样性、美学景观等方面具有重要的价值。
根据第二次全国湿地资源调查[1],全国湿地总面积5360.26万公顷,其中,自然湿地面积达4667.47万公顷,占87.37%;人工湿地面积674.59万公顷,占12.63%。近年来,随着经济的高速发展及人口的激增,人类社会对自然资源的需求越发增大,产生的负面影响也不断增加,甚至远远超过自然资源的承受能力,严重威胁了生态安全。目前湿地面临一系列问题,如①湿地面积大规模萎缩。1990年以后,全球湿地面积消失了近50%[2],近40年我国沿海围垦滩涂湿地面积达100万公顷,相当于我国沿河湿地总面积的50%[3];②资源过度利用。由于过度开采,80%的珊瑚礁资源遭到破坏[4],1/3以上的中国红树林重点调查湿地受到过度捕捞的威胁[5];③污染严重。由于污染,我国323处受监测的重要湿地中39.5%的湖泊、27.2%的海岸湿地和24.5%的沼泽受到污染威胁[6]。
湿地的开发利用与保护由始至终是一个博弈过程,若过分强调开发,片面追求经济利益,容易导致开发强度过大,超过湿地自身的承载力,造成生态功能的退化及损害;若过分强调保育,则未能有效利用湿地资源的自身价值,不利于社会和经济的发展。因此合理制定湿地规划显得尤为关键,既要满足人类社会发展的要求,又不损害湿地生态的基本功能,以求实现人与湿地的可持续发展。为实现这种人与湿地的可持续发展,在规划实践中的前期调研与分析显得尤为重要,需要综合考虑湿地及周边区域的自然、经济、社会等多因素条件,确定合适的项目定位和制定合理的发展规划。对于湿地这种生态功能明显的项目类型,判断场地的生态容量尤为关键。传统的规划方法更多利用《公园设计规范》中游客容量的计算方法,根据湿地的总面积以及人均占有陆地和水域面积推算允许进入公园的游客数量,缺乏针对不同区域的特殊考虑。为克服传统方法上的不足,对于湿地规划项目,本文提出在项目前期研究阶段通过生态服务价值以及生态足迹核算,针对性地评估湿地容量以及提出满足人与湿地可持续发展的开发建设的规模,以求实现可持续发展。
二、生态系统服务价值与生态足迹
2.1生态系统服务价值
P.R.Ehrlich和A.H.Ehrlich首次提出“生态系统服务”的概念[7],20世纪初,联合国开展的“千年生态系统评估”(Millennium Ecosystem Assessment,MA)将生态系统服务定义为生态系统对人类的物质供给服务、对环境的调节服务和文化教育服务以及对这些服务起支持作用的支持服务[8]。关于生态系统服务价值的研究,国内外不少学者进行大量的探索研究。Costanza评估了全球17种类型的生态系统每年的服务价值为16-54万亿美元,平均值约为33.3*104,其中全球湿地生态系统服务功能价值为14.9*104万亿美元,约占全球总生态系统服务价值的45%[9]。
当前,生态系统服务价值化核算常用方法是基于单位生态服务产品价格的方法和基于单位面积价值当量因子的方法[10],而又以后者易于广泛应用。单位面积价值当量是假设农田生态系统中食物生产功能的价值当量为1,其他生态系统生态系统服务价值相对于农田生态系统食物生产功能的大小[11]。常规的生态系统服务价值评估方法主要受到两部分因素影响:①确定研究区域各种土地利用类型的范围和面积,②根据土地利用类型计算研究区的生态系统服务价值。
2.2生态足迹模型
生态系统服务价值是否能满足当地需求可以通过生态足迹来评判。生态足迹(Ecological Footprint)是由生态经济学家Rees提出并由其学生Weckernagel完善后[12],主要研究供给层面(也就是区域的生态承载力)以及需求层面(生态足迹)的平衡关系,并得到广泛的应用。生态足迹模型主要由三个方面组成。
2.2.1生态足迹
生态足迹主要描述的是在一定条件下(特定时间和空间范围内),满足人类社会发展所需的资源消耗以及废弃物消纳所需要的耕地、林地、水域、建成地、滩涂湿地及化石能源用地等六类生产性土地面积。主要的计算方法为:
(1)
式(1)中,EF为总生态足迹(ha);N为总人数(人);ef为人均生态足迹(ha/cap);i为第i种消费品;j为生产性土地类型(如耕地、林地等);为第i中消费品的人均消费量(kg);为第i种消费品的平均生产能力(kg/ha);为人均i中消费品折算的生产性土地面积(ha);为土地均衡因子。由于不同地区单位面积下不同生产性土地的生物生产能力存在较大的差异,为统一衡量任意土地类型不同区域的情况,采用均衡因子进行修正。
2.2.2生态承载力
生态承载力是研究区域内用于耕地、林地、水域、建成地、滩涂湿地及化石能源用地等六类生产性土地的面积总和。由于上面所述,不同地区不同类型的生产性土地无法直接比较的原因,学者通过引入均衡因子和产量因子作为系数调整。均衡因子和产量因子具体数值可参考国内外学者研究文献[11]或报告,如《地球生存报告》、《中国生态足迹报告》等,也可通过研究区域的实际情况进一步优化。计算的主要方法为:
(2)
式(2)中,EC为总生态承载力(ha);N为总人数(人);ec为人均生态承载力(ha/cap);j为生产性土地类型(如耕地、林地等);为人均生产性土地面积(ha);为均衡因子;为j类土地的产量因子。
2.3研究结论
当研究区域生态承载力大于生态足迹,就代表当地为生态盈余,数值为两者的差值;反之当生态承载力小于生态足迹,就是生态赤字。场地生态盈余与否对于湿地规划项目至关重要,直接决定项目的开发利用方式。生态盈余表明当前研究区的生态容量能满足人类发展的需求,并可通过盈余量测算出在当前情况下最大允许再扩大发展的规模,具有较强的指导作用。刘晓勇等通过生态足迹理论评价鄱阳湖南矶湿地,认为当地生态盈余较大,可进一步发展生态旅游产业[13]。而当研究区呈现生态赤字,说明当地的生态负荷超过了生态容量,需要通过从研究区域以外进口资源以满足其发展。陈文玲等研究了盐城滨海湿地的旅游状况,发现处于人均生态赤字的状态,旅游活动威胁着当地滨海湿地旅游的可持续发展[14],需要在规划层面应当优先考虑其生态价值和保育价值。
三、讨论
研究区的生态承载力和生态足迹计算需要大量如常住人口、旅游人数、旅游资源等的基础数据,一半情况下城市统计年鉴和旅游统计年鉴是主要的数据来源。但针对湿地研究区,一般情况下不是一个完整行政区域,因而缺乏完整的统计数据,无法直接获取研究所需的数据。如何根据其他资料将各种已有数据换算为研究区域内有效数据是整个研究的一个关键。
如前文所述,为解决不同地区不同用地类型无法横向比较的矛盾,增加了均衡因子和产量因子两个系数,但大多数研究采用的是“全球公顷”模型,对于市、县等小尺度层面上的研究分析可能存在较大的偏差,可参照如张恒义[15]针对研究区域考虑通过当地的平均生产力、总生物产量、生物产品单位热值等因素确定当地的均衡因子和产量因子。
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论文作者:何铭谦
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
标签:湿地论文; 生态论文; 生态系统论文; 足迹论文; 价值论文; 因子论文; 承载力论文; 《基层建设》2019年第2期论文;