全 文 ：第 26 卷第 6期
2006 年 6月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 26, No. 6
Jun. , 2006
香港米埔湿地生态功能价值估算
辛 琨1 ,谭凤仪2 ,黄玉山2 ,孙 娟3 ,蓝崇钰3
( 11海南师范学院生物系, 海口 571158; 21 香港城市大学生物化学系 香港; 31中山大学生命科学学院, 广州 510275)
基金项目:国家自然科学基金项目资助(No: 30170178) ;中山大学博士后基金资助项目
收稿日期: 2005-01-10;修订日期: 2006-01-12
作者简介:辛琨( 1974~ ) ,女,博士,副教授,主要从事生态经济学研究. E_mail : xin- kun@ 126. com
Foundation item: The project was supported by Nat ional Natural Science Foundat ion of China ( No: 30170178) ; Postdoctoral Foundation of Zhongshan University
Received date: 2005-01-10; Accepted date: 2006-01-12
Biography: XIN Kun, Ph.D. ,Associate professor, mainly engaged in ecological economics. E_mail: xin- kun@126. com
摘要:香港米埔湿地以红树植物为主要植物群落,是热带、亚热带海岸典型的湿地类型,它能够提供给人类包括物质和服务在内
的各项生态服务。运用多种生态经济学方法,包括市场价格法、重置成本法、旅游费用法和问卷调查法等,评估香港米埔红树林
湿地的生态功能价值;总价值包括使用价值和非使用价值, 使用价值包括物质生产、调节大气组分、净化水体、旅游、文化教育
等,非使用价值主要指红树林湿地的存在价值。最终得到香港米埔红树林湿地 2003 年实现的生态功能价值为 HK S| 208179 @
106 , 探讨了现在估算过程中存在的不足, 并对今后的估算研究提出了合理性建议。
关键词:红树林湿地; 生态功能价值;香港米埔
文章编号: 1000-0933(2006) 06-2020-07 中图分类号: F062. 2, X171, Q14 文献标识码: A
Valuation of ecologic services of MaiPo marsh in Hong Kong
XIN Kun
1
, Nora F. Y.Tam
2
, Yuk-ShanWONG
2
, SUN Juan
3
, LAN Chong-Yu
3 (11Biology Department of Hainan Normal Universi ty ,
Haikou 571158, China; 21Biology & Chemistry Department of City Universi ty , Hong Kong , China ; 31School of Lif e Sciences, SUN Yat_Sen University, Guangzhou
510275, China ) . Acta Ecologica Sinica, 2006, 26(6) : 2020~ 2026.
Abstract: Mangroves are sal-t tolerant trees or shrubs found along low- energy, tidal shorelines in tropical and subtropical areas.
Mangrove marsh, including mangrove communities and their habitats, support a variety of forage resources for commercially and
recreationally important birds, fishes and invertebrates. They also provide a wide range of ecological services such as purification
of polluted gulf waters, protection against floods and hurricanes, reduction of shoreline and riverbank erosion, control of air
components, and maintenance of biodiversity. These services enable, promote, and sustain economic activities in coastal areas
throughout the tropics and subtropics. However, the economic value of natural products and ecosystem services generated by
mangrove forests is generally underestimated. As a consequence, the deforestation rate of mangrove forests is rising rapidly due to
large- scale development activities such as agriculture, aquaculture, forestry, salt extraction and infrastructure. This makes the
evaluation of the ecologic services value of mangroves extremely important .
MaiPo marsh is the largest remaining and most important wetland in Hong Kong. This paper applies a suite of ecological
economic methods, including marketing price method, shadow price method, substitute method, fuzzy mathematics method, and
questionnaire investigation method, to evaluate the ecologic services value of the MaiPo marsh. Since it is not possible to place a
monetary value on all relevant services, this paper considers the most important services: material output, control of air
components, sewage purification, tourism and education function, and maintenance of biodiversity. Evaluation of the results show
that material output is valued at HK S| 11138 @ 106 ; control of air components is valued at HK S| 14154 @ 106 ; sewage purification
is valued at HKS| 14119 @ 106 ; tourism and education is valued at HK S| 23137@ 106 ; and maintenance of biodiversity is valued
at HK S| 8105 @ 106 . The total ecologic services value of the Mai Po marsh in 2003 is HK S| 208179 @ 106 . The paper also
discusses briefly the shortcomings of present economic valuation methods and suggests improving future studies by increasing
ecological knowledge and advancing monetary valuation methods.
Key words: mangrove marsh; ecological services value; MaiPo in HongKong, China
红树林是生长在热带、亚热带低能海岸潮间带上部,受周期性潮水浸淹,以红树植物为主体的常绿灌木或
乔木组成的潮滩湿地植物群落。红树林湿地是重要的热带、亚热带湿地类型,同时也是珍贵的海岸资源,直接
或间接的为人类提供各种物质和功能。红树林湿地的生态功能价值可以分为使用价值和非使用价值,使用价
值包括湿地提供的可供人类直接消费的实物或非实物产品,如食物、木材、生物量等,以及对环境的服务价值,
如气体交换功能、净化功能等;非使用价值是指人们为确保湿地资源的存在而自愿付出的费用。国内外对生
态功能价值评估的研究始于近年, 1997年 Daily[ 1]和 Costanza等人 [2]对全球自然资本的服务功能价值估算研究
得到了生态学领域的广泛关注。在我国, 1996年薛达元等[ 3] 对长白山生物多样性的经济价值进行了估算,韩
维栋[ 4]等人 2000年对中国红树林的经济价值进行了评估,同时还有一部分研究[ 5,6] 分别从理论和方法方面对
不同自然生态系统的生态功能价值进行了深入的探讨和实践。
目前,生态功能价值的研究除了在理论和方法方面进行的探讨, 更多工作集中在对使用价值的估算,常常
忽略非使用价值的估算研究。另外,估算方法的选择也比较单一。本研究利用研究区域生态数据基础好的特
点,灵活运用各种生态经济评价方法,对米埔红树林湿地的使用价值和非使用价值进行了比较全面的估算。
1 研究区域概况和研究方法
111 研究区域概况
米埔湿地位于香港西北角,与深圳福田红树林保护区接壤,是我国境内列入/拉姆萨尔0国际重要湿地名
录的湿地之一。主要植物有木榄( Bruguiera gymno-rrhiza)、桐花树 ( Aegiceras corniculatum )、秋茄、( Kandelia
candel )等,常见的动物种类包括鱼类、甲壳类和软体类动物,同时每年数十万只来此越冬的水鸟,形成了该湿
地独特的自然景观。近些年, 由于人为和自然因素影响,米埔湿地的面积已经由 1967年的 4000hm2 下降到
152911hm2 [ 7]。
根据资料和实地调查,运用Mapinfo 软件绘制出米埔红树林湿地的电子地图,并据此得到各种土地类型的
面积(表 1)。
表 1 米埔湿地土地现状分布
Table 1 Land-using in MaiPo marsh
种类
Land using types
淤泥滩涂
Mud shore
红树林
Mangrove
鱼塘
Fishpond
水道
Water channel
基围虾塘
Shrimp pond
芦苇
Reed
裸地
Bare ground
合计
Total
面积Area ( hm2) 38716 23318 41219 25014 15713 8116 515 152911
百分比Percent( % ) 25135 15129 27100 16137 10129 5133 0136 100
* 表中数据取自基于原始资料和实际调查得到的电子地图
112 研究方法
在估算过程中, 根据收集到的基础数据以及相关的野外调查研究,针对米埔红树林湿地所体现的不同功
能价值,分别采用如下方法进行了估算:
( 1)市场价值法 根据市场价格确定生态功能价值的方法,本研究中用来估算湿地物质产出功能价值 [ 8] 。
( 2)重置成本法[ 9] 根据生态功能被破坏以后将其恢复原状所需支出费用来推算该功能价值大小的方
法。本研究中用来对红树林湿地的环境功能价值进行评估。
( 3)旅游费用法 根据游客在旅游活动中的花费,计算湿地旅游功能价值的方法[ 10]。
( 4)意愿调查法[ 11] 通过问卷和询问等形式, 了解支付意愿, 从而对非使用价值进行定价的一种方法。
本研究中,运用这种方法计算米埔红树林湿地的存在价值。
20216期 辛琨 等:香港米埔湿地生态功能价值估算
2 结果与分析
211 物质产出功能价值
米埔红树林湿地的物质产出主要包括人工鱼塘、基围虾塘每年的水产品产出 OP 1 ,以及为栖息的鸟类提
供食物 OP 2 两部分。总的物质产出价值为二者之和,即: OP= OP 1+ OP2。
研究表明米埔湿地范围内,水产品产量基本稳定在 400kgP( hm2#a) [12] , 根据香港城市物价统计资料 ¹ ,水
产品物质产出价值 OP1 为:
OP1 = E
n
i= 1
S i @ P i @ 400 = HK S| 9155 @ 106
式中, S i 为各类水产的养殖面积, Pi 为各类水产品 2003年的市场价格。
根据香港观鸟协会记录数据统计, 2003年米埔湿地栖息的鸟类种类和数量见表 2。
表 2 不同月份各种鸟类数量分布情况 º
Table 2 The sum of birds in different month
月份
Month
种类Types
鸬鹚
Cormorants
鹭科
Ardeids etc
鸭、鹈鹕、
DucksPgrebesPpelicans
秧鸡科
RailsPcoot etc
鹬科
Tringa
鸥P燕鸥
GullsPterns
合计
Total
1 6230 2660 7102 110 9845 133302 39249
2 4202 1951 6241 57 3477 7825 23753
3 164 1539 3735 125 6635 185 12383
4 0 965 58 65 7152 79 8319
5 0 1082 27 17 5869 5 7000
6 0 864 32 17 54 0 968
7 0 759 22 7 429 0 1217
8 0 1117 21 8 1317 0 2463
9 0 1265 1213 33 1662 0 4380
10 417 1412 2404 57 2006 0 6296
11 3602 2367 8134 68 7535 4059 25765
12 5021 2563 6152 130 3423 9291 26580
了解不同鸟类每天所需食物量 Fi (见表 3) , 并根据表 2所示的鸟类在一年之中的数量和停留时间之积
Ti ,计算鸟类需要食物的总量; 根据市场调查得到水禽饲料价格为 HK S| 1186Pkg » , 那么红树林湿地为鸟类提
供食物资源的价值 OP2 为:
OP2 = HK S| 1186 @ 2T i # Fi = HK S| 11138 @ 106
那么,米埔湿地物质产出的总价值 OP 为上述OP 1和 OP 2之和,即为HK S| 20193 @ 106。
212 气体调节功能价值
绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳释放氧气,对大气组分起到调节作用。米埔湿地绿色植物主要包括
芦苇和红树林, 研究资料表明[ 16] ,芦苇总的初级生产量 GPr 为 110 @ 103gCP( m2#a) , 红树林植物的平均初级生
产量 GPg为 111 @ 103gCP(m2#a) ,根据芦苇面积 Sr 和红树林面积Sg 得出,总的固碳量 C :
C = GPr # Sr + GPg # Sg = 3139 @ 106 ( kgPa)
根据光合作用反应方程式:
CO2+ H2O
光合作用
C6H12O6+ O2
2022 生 态 学 报 26卷
¹
º
» 数据取自香港 2003年物价年鉴
由香港米埔观鸟协会提供 2003年统计数据
数据取自香港 2003年物价年鉴
植物每生产1g 干物质需要1163gCO2 ,得到米埔湿地吸收二氧化碳总量为 1214 @ 106kgCO2Pa。
国际上为了削减温室气体排放制定了不同的碳税率。瑞典的碳税率是在国际上被普遍接受和认可的,因
此这里采用这一税率,即 0115美元/ kg( C) [17]。那么米埔湿地绿色植物对气体成分组分的调节功能价值 AC为
HK S| 14154 @ 106。
表 3 不同鸟类所需食物量[ 13~ 15]
Table 3 The food demands of different birds[13~ 15]
种类Types 所需食物量( gPd)
Food Demand(gPd) 种类 Types
所需食物量( gPd)
Food Demand( gPd)
鸬鹚 Phalacrocorax carbo 660 泽鹬 Tringa stagnatili s 1819
苍鹭Ardea cinerea 67213 白腰草鹬 Tringa ochropus 48145
大白鹭 Egretta alba 67219 林鹬 Tringa glareola 1615
小白鹭 Egretta garzetta 49213 红颈滨鹬 Stint Calidris ruf icollis 619
牛背鹭 Bubulcus ibis 43312 黑翅长脚鹬Himantopus himantopus 5113
池鹭Ardeola bacchus 38314 环颈 Charadrius alexandrinus 1114
白胸苦恶鸟 WaterhenAmaurornis phoenicurus 54 绿翅鸭 Anas crecca 16117
黑水鸡 Gallinula chloropus 5614 针尾鸭 Anas acuta 21613
白骨顶 Fulica atra 7012 琵嘴鸭 Anas clypeata 16612
反嘴鹬 Recurvirostra avosetta 7714 小 Tachybaptus ruf i colli s 2014
鹤鹬Tringa erythropus 4213 红嘴鸥 Larus ridibundus 13615
白腰杓鹬Numenius arquata 21913 休氏银鸥 Larus heuglini 18817
红脚鹬Tringa totanus 36 鸥嘴噪鸥 Gelochelidon nilotica 13114
赤颈鸭Anas penelope 75
表 4 水质情况
Table 4 Water quality of different water
项目
Item
BOD5
(mgO2PL)
TSS
( mgPL)
NH3-N
( mgPL)
TKN-N
(mgPL)
Tota-l P
(mgPL)
M 6155 135189 5102 5105 0154
G 12102 94178 1165 2147 0152
Su 01161 11612 01044 01043 01161
Se 14311 21211 2011 2513 414
M, 滩涂平均水质( 实地监测) ; G, 基围池塘平均水质 (实地监
测) ; Su, 香港城市供水水质 ¹ ; Se,城市污水水质
213 净化水体功能价值
海水周期性地从滩涂穿过红树林进入池塘和虾
塘,在此过程中水质发生变化。在湿地内不同地点( 3
个滩涂样点和 2个基围塘样点)取水样测其水质变化
情况,再根据香港城市用水的水质、水价、污水净化成
本和净化率,估算湿地对进入其中的海水净化功能价
值大小。
表4中各个水质要素在水质评价中所占比重不
同,根据水质评价体系 [ 18] , 上述水质评价要素 BOD5 ,
TSS, NH3-N, TKN-N, Ortho-P 的权重系数H 为:
H = ( 0125, 0125, 01062, 01063, 01125)
将上述各水质要素按照国家 1~ 5类水质标准,从[ 0, 1]之间取值,得到矩阵 R :
R =
r11 r12 r13 r14 r15
r21 r22 r23 r24 r25
r31 r32 r33 r34 r35
r41 r42 r43 r44 r45
r51 r52 r53 r54 r55
分别以 RM、RG、RSu、RSe代表滩涂、基围塘、城市供水、城市污水的水质矩阵(略) ,将矩阵与水质权重系数
20236期 辛琨 等:香港米埔湿地生态功能价值估算
¹ 供水水质和污水处理厂水质数据由香港水务署提供
H 相乘,得到单行的水质要素评价关系矩阵。因为所评价的不同水质有着相同的城市、经济和人口特征,因
此水质是决定水价的唯一变量。通过矩阵的运算,对比城市供水和城市污水之间的水质差异以及海水进入红
树林湿地前后的水质差异,就可以得到人工净化和红树林净化功能之间的价格比例 K,即:
K= [ RG @ H - RM @ H ] / [ RSu @ H - RSe @ H ] = 20112%
根据总的污水处理量 892 @ 106 m3Pa和处理成本(包括排污费HK S| 143716 @ 106Pa 和政府补贴 HK S| 3316
@ 106Pa) ,单位污水处理成本为HK S| 1165/ m3 ,即污水价格为(- )HK S| 1165/ m3 ; 城市供水费用为 HK S| 2595 @
10
6
Pa,单位供水成本为HK S| 2191/ m3 ,即每立方米城市用水价格为HK S| 2191;二者的价格差为HK S| 4156/ m3。
根据上面得到的结果和上式比值, 海水进入米埔湿地前后的价值差额为HK S| 0192/ m3。进入湿地的水量
可以根据高潮和低潮时期的水位差求得,各月潮差情况见表 5。
表 5 2003年不同月份潮差 ¹
Table 5 The tide gap of months in 2003
项目
Item
月份Month
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
平均
Average
低潮 Low t ide(m) 0140 0137 0136 0137 0133 0135 0137 0146 0150 0146 0144 0141 0140
高潮 High tide( m) 2151 2134 2134 2128 2136 2140 2141 2144 2144 2153 2152 2138 2141
涨潮周期为 15 d,在米埔湿地起到净化作用的主要是红树林和芦苇,根据平均潮差以及湿地蓄水面积,得
到净化水量 Q :
Q = ( Sm + Sr ) @ 2101m @ 365P15 = 154124 @ 106 m3
式中, Sm 表示红树林带面积, Sr 表示芦苇面积。那么湿地对进入其中的海水净化功能价值 PW 为:
PW = Q @ HK S| 0192/ m3 = HK S| 14119 @ 106
214 旅游、教育科研功能价值
根据米埔保护区的统计, 2003年来到米埔湿地参观的游客总数为 40466人,为了了解游客的基本情况,在
保护区入口处共发放调查问卷 350份,全部回收, 其中有效问卷 337份, 有效率达到 96%。问卷设置了 11个
问题,对旅游参观者的个人信息进行了统计, 包括出发地、年龄、收入、教育水平、旅游中购物花费等等,旅游价
值的估算就是基于本次问卷调查进行的 [19]。
根据旅游花费法,湿地的旅游功能价值 T 为:
T = Tf + Tc + Tt + To
式中, Tf 为旅游门票花费(在整个旅游过程中,游客只需支付门票费HK S| 70) ; Tc 为旅途花费(根据问卷
得出不同出发地的游客所占比例, 计算不同出发地的交通费用) ; Tt 为旅游时间花费(运用机会工资成本代
替,一般为实际工作工资的 40%。根据问卷调查的结果,将游客划分为不同收入水平, 计算单位时间的工资
和机会工资成本) ; To 为其他花费(包括在旅游过程中的购物、食宿和摄影等花费)。
根据抽样数据以及游客总数, 得到:
T = Tf + Tc + Tt + To = HK S| 18177 @ 106
香港政府和WWF(国际野生动物基金会)为了支持米埔湿地的教育和科研, 每年分别投入 HK S| 11409 @
10
6 和HK S| 31209 @ 106 的研究和教育基金,用于资助各种对红树林的研究工作和面对公众,尤其是青少年的
生态教育。因此米埔湿地的旅游、教育科研功能价值TER为上述3项之和,即为HK S| 23137 @ 106。
215 存在价值
米埔湿地拥有丰富的生物多样性, 人们对生物多样性价值的认可通常是指它们的存在价值,与人们是否
2024 生 态 学 报 26卷
¹ 香港环境署提供数据
使用无关,反映了人类对其他物种的同情和关注[ 19]。
在本研究中通过问卷调查法询问人们对保护和维持现有生物多样性的支付意愿[ 20] ,在问题中设置不同
的支付范围,分析支付意愿和各种因素的关系,包括年龄、职业、学历、收入,结果如表 6所示。
图 1 功能价值分布图
Fig. 1 Distribution of economic value
表 6 支付意愿相关性分析
Table 6 Analysi s of willing to pay
因素 Factors X 2 显著性( P ) 相关性Correlat ion
年龄 Age 1619 0105 相关 correlation
职业 Profession 2514 0120 不相关Un- correlat ion
学历 Education 1914 0130 不相关Un- correlat ion
收入 Income 2516 0150 不相关Un- correlat ion
分析结果表明, 支付意愿受年龄的影响最大, 根
据参观人数的年龄比例和香港地区人口年龄结构分
布,得到总的支付意愿,即存在价值 EV 为:
EV = HK S| 8105 @ 106
3 讨论
( 1)生态功能价值 米埔湿地生态功能价值 V=
OP+ AC+ PW+ TER+ EV= HK S| 208179 @ 106
( 2)在总价值中, 各项所占比例如图 1所示。
从上图可以看出, 在各项价值中, 功能性价值所
占比例最大,依次为污水净化、旅游和大气调节,是物
质产出价值的 816倍,是存在价值的 2213倍。因此,
注重对红树林湿地保护的同时, 要注重湿地生态过程
的保护,以实现其生态功能价值。
( 3)存在价值占总的价值比例为 319% ,一方面说
明人们对生物多样性的认识程度还比较低; 另一方面
也受估算过程的客观影响,问卷调查是在 8月份的暑
期进行的,因此有一部分参观者是没有任何收入的学生,这对支付意愿有一定影响; 此外根据所收集的问卷范
围,确定的人群总体为香港市民,没有考虑香港以外的人们对存在价值的支付意愿, 因此导致结果偏低。
( 4)米埔红树林湿地单位面积的生态功能价值为 HK S| 1317万P( hm2#a) (US S| 17479155P( hm2#a) )。这一数
值高于世界红树林湿地的平均值US S| 9990/ ( hm2#a) [2] ;这主要是由于米埔保护区位于香港城市边缘, 因此无
论功能的实现和人们对其认可程度,都体现了相对较高的价值。
( 5)生态功能价值估算无论在理论和方法方面都存在许多不足之处, 除了在估算方法方面需要进一步的
探索和提高,在生态过程方面还需更多了解, 要全面准确的反应生态系统的各种服务功能的过程, 以便对其进
行合理的货币化。在区域的研究中,要根据地方的数据和特色确定估算方法,不能千篇一律照搬国外的研究
方法和基础数据,这对正确认识生态系统的服务功能价值, 合理制定保护和开发策略具有重要意义。
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2026 生 态 学 报 26卷