（生態(tài)學(xué)專業(yè)論文）黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估.pdf

黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估 摘要 人們在自覺或不自覺的過程中享受著生態(tài)系統(tǒng)提供的大量服務(wù)。但由于對這 些服務(wù)缺乏足夠的了解和認識，許多服務(wù)的提供已經(jīng)受到了極大的威脅。聯(lián)合國 千年生態(tài)系統(tǒng)評估的結(jié)果指出全球大約有6 0 的服務(wù)正處于退化或者不可持續(xù) 利用的狀態(tài)。對海洋來說，這個數(shù)字或許更高。 作為全球典型陸架邊緣海，黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)及其提供的服務(wù)正承受著來自 沿岸經(jīng)濟發(fā)展及全球變化帶來的巨大環(huán)境壓力。對黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的評 估，不僅可以為公眾和管理者提供目前黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的真實情況，而且 可以為進一步開發(fā)利用這些服務(wù)提供科學(xué)依據(jù)。 本論文在系統(tǒng)闡述海洋生態(tài)系統(tǒng)原理及評估方法的基礎(chǔ)上，對黃海海洋生態(tài) 系統(tǒng)進行服務(wù)評估，分析黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的歷史及現(xiàn)狀，并對主要服務(wù)的 現(xiàn)狀進行價值評估。根據(jù)評估得到的結(jié)果，分析黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)亟需關(guān)注 的問題，并對導(dǎo)致這些問題的驅(qū)動力進行分析，進而提出采取措施的建議。本文 的主要研究結(jié)果如下： 1 、海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)理論 海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是以人類作為服務(wù)對象，以海洋生態(tài)系統(tǒng)自身為服務(wù)產(chǎn)生 的物質(zhì)基礎(chǔ)，由生物組分、系統(tǒng)本身、系統(tǒng)功能產(chǎn)生，通過海洋生態(tài)系統(tǒng)和海洋 生態(tài)經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)實現(xiàn)的人類所能獲得的各種惠益。 海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的產(chǎn)生主要經(jīng)過兩個途徑：一是生物組分和( 或) 系統(tǒng)整 體能直接提供對人類的休閑娛樂、精神文化、教育科研和生境提供等服務(wù)。第二， 通過系統(tǒng)內(nèi)生物組分自身及其和周圍環(huán)境之間相互的生理生態(tài)過程產(chǎn)生海洋生 態(tài)系統(tǒng)的功能，由這些系統(tǒng)功能產(chǎn)生出相應(yīng)的服務(wù)。系統(tǒng)內(nèi)的各種生理生態(tài)過程 不直接產(chǎn)生服務(wù)。 海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的實現(xiàn)途徑也有兩條：一是通過海洋生態(tài)系統(tǒng)自身的組分 和功能直接實現(xiàn)。這部分服務(wù)的產(chǎn)生過程就是其實現(xiàn)過程。另一條途徑是通過海 洋生態(tài)經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)實現(xiàn)。這部分服務(wù)產(chǎn)生后，還需要人類社會經(jīng)濟系統(tǒng)的參與 才能實現(xiàn)。 2 、黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估 對實物量分析的結(jié)果發(fā)現(xiàn)黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)的食品生產(chǎn)、原料供給和廢棄物 處理服務(wù)已處于高強度利用狀態(tài)，且利用強度有繼續(xù)增大的趨勢。對價值量的分 析結(jié)果表明，黃海的食品生產(chǎn)、氣體調(diào)節(jié)和休閑娛樂服務(wù)的價值位列前三。這三 項服務(wù)加起來占所評估服務(wù)價值總和的8 2 3 4 。與桑溝灣的服務(wù)價值評估結(jié)果 對比，黃海各項服務(wù)的價值比桑溝灣高出2 - - 6 個數(shù)量級。與全球海洋相比，全球 各項海洋生態(tài)服務(wù)的價值為黃海的3 0 5 1 3 8 3 5 7 1 2 倍。可以粗略地看出，隨著海 洋生態(tài)系統(tǒng)尺度的增大，食品生產(chǎn)、原料供給和休閑娛樂服務(wù)所占服務(wù)總量的比 重在下降，生物控制和營養(yǎng)元素循環(huán)等服務(wù)的比重在上升。 通過評估，我們發(fā)現(xiàn)黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)存在三個重要變化，亟需我們關(guān) 注：第一，食品生產(chǎn)和原料供給服務(wù)的利用強度和實物量均持續(xù)增加，但這一增 加主要來自人工養(yǎng)殖。第二，人們逐步加大了對黃海廢棄物處理服務(wù)的利用，但 這一服務(wù)實物量的增加遠遠小于人們利用強度的增加。第三，黃海物種多樣性維 持服務(wù)的提供受到嚴重威脅。 針對這三個亟需關(guān)注的問題，我們分析了其主要的驅(qū)動力：人工海水養(yǎng)殖， 過量及底拖捕撈，陸源及其它排污和圍填?；顒印＿M而，我們分析了每種驅(qū)動力 的作用機理，并闡述了作用力之間的相互作用與反饋。根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題及對引起 這些問題主要驅(qū)動力的分析，我們提出了采取1 2 項措施的建議。 關(guān)鍵詞：海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)；黃海；評估；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)；海洋 a s s e s s m e n to fy e l l o ws e ae c o s y s t e ms e r v i c e s a b s t r a c t 。碭e p e o p l ee n j o ym a s s i v e s e r v i c e s p r o v i d e db ye c o s y s t e m sc o n s c i o u s l y o r u n c o n s c i o u s l y b u t t h e p r o v i s i o n o fs e r v i c e sh a sb e e nt h r e a t e n e db yl a c k i n g k n o w l e d g e t h er e s u l t so fu n i t e dn a t i o n sm i l l e n n i u me c o s y s t e ma s s e s s m e n t p r o j e c tp o i n t e do u tt h a t6 0 s e r v i c e sw e r eu s i n ga tt h ed e g e n e r a t eo ru n s u s t a i n a b l e s t a t u s t ot h eo c e a n ，t h i sn u m b e rm a yb eh i g h e r a st y p i c a lc o n t i n e n t a ls h e l fm a r g i n a ls e ao ft h ew o r l d ，y e l l o ws e ae c o s y s t e ma n d i t ss e r v i c e sw e r eu n d e rh e a v ye n v i r o n m e n tp r e s s u r e s ，w h i c hf r o mt h ed e v e l o p m e n to f c o a s t a la r e aa n dt h eg l o b a lc h a n g e s a s s e s s m e n to fy e l l o ws e ae c o s y s t e ms e r v i c e sc a n p r o v i d et h er e a ls i t u a t i o no fy e l l o ws e ac o o s 3 7 s t e ms e r v i c e s a l s ot h ea s s e s s m e n tc a l l o f f e rt h es c i e n t i f i cb a s e sf o rf u r t h e rd e v e l o p m e n t b a s e du p o na ni n - d e p t hd i s c u s s i o no ft h et h e o r i e sa b o u tm a r i n ee c o s y s t e ma n d a s s e s s m e n tm e t h o d s ，t h i sp a p e rc o n d u c t e da s s e s s m e n to fy e l l o ws e ae c o s y s t e m s e r v i c e s t 1 1 eh i s t o r i ca n dp r e s e n ts i t u a t i o n so fy e l l o ws e ae e o s y 7 s t e ms e r v i c e sw e r e - a n a l y z e d 1 1 1 ep r e s e n ts i t u a t i o no fm a i ns e r v i c e sw a se v a l u a t e d b yt h er e s u l t s ，s o m e u r g e n ti s s u e sw e r ed i s c u s s e d a n dt h ed r i v e r so ft h e s ei s s u e sw e r ea l s oa n a l y z e d 硼1 e 1 1 s o m em e a s u r e sa n ds u g g e s t i o n sw e r ep r o p o s e d t h em a i nf m d i n g so ft h i sp a p e ra r ea s f o l l o w s ： 1 t h et h e o r i e so fm a r i n ee c o s y s t e ms e r v i c e s m a r i n ee c o s y s t e ms e r v i c e sa r eb e n e f i t s ，w h i c ht o o kh u m a na ss e r v i c eo b j e c t ，a n d s y s t e mi t s e l fa sm a t e r i a lf o u n d a t i o n t h eb e n e f i t sw e r eg e n e r a t e db yb i o l o g i c a l c o m p o n e n t s ，s y s t e mi t s e l f , a n ds y s t e mf u n c t i o n s b e s i d e s ，r e a l i z a t i o no ft h eb e n e f i t s w a st h r o u g hm a r i n ee c o - e c o n o m i cc o m p l e x s y s t e m t h ep r o d u c t i o no fm a r i n ee c o s y s t e ms e r v i c e si st h r o u g h2s e t so fa p p r o a c h e s s o m e s e r v i c e s ( r e c r e a t i o n ，s p i r i ta n dc u l t u r e ，e d u c a t i o na n dr e s e a r c ha n dh a b i t a t ) a r e d i r e c t l yp r o d u c e df r o mt h eb i o l o g i c a lc o m p o n e n t sa n d ( 0 0s y s t e m 。肋eo t h e r sa r e p r o d u c e db ys y s t e mf u n c t i o n s n ep h y s i o l o g i c a la n de c o l o g i c a lp r o c e s s e sd on o t p r o d u c es e r v i c e sd i r e c t l y m a r i n ee c o s y s t e ms e r v i c e sh a v e2a p p r o a c h e so fr e a l i z a t i o n o n ei st h r o u g hs y s t e m i t s e l fa n ds y s t e mf u n c t i o n sd i r e c t l y t h ep r o c e s s e so fp r o d u c t i o na r ea l s op r o c e s s e so f r e a l i z a t i o n t h eo t h e ri s b ym a r i n ee c o e c o n o m i cc o m p l e xs y s t e m a f t e rt h e s e s e r v i c e sp r o d u c e d ，h u m a ns o c i e t ya n de c o n o m i c a ls y s t e ma r en e e d e dt oc o m p l e t e t h e i rp r o c e s s e so fr e a l i z a t i o n 2 ，a s s e s s m e n to fy e l l o ws e ae c o s y s t e ms e r v i c e s a n a l y z e dr e s u l t so fs e r v i c e sq u a n t i t ys h o wt h a tt h es e r v i c e so ff o o dp r o d u c t i o n r a w m a t e r i a l ，a n dw a s t et r e a t m e n tw e r ea tt h eh i g hs t r e n g t hu s es t a t u s a n dt h ei n t e n s i t y h a st h et e n d e n c yw h i c hc o n t i n u e st oi n c r e a s e r e s u l t so fv a l u ea n a l y s i ss h o wt h a t v a l u eo ff o o dp r o d u c t i o n g a sr e g u l a t i o na n dr e c r e a t i o nh e l dt h ea h e a dt h r e ep o s i t i o n s o ft h er o l l t h es u mo ft h e s et h r e es e r v i c e sv a l u ei s8 2 3 4 o ft o t a lv a l u ef r o ma l l s e r v i c e s c o m p a r e dw i t ha s s e s s m e n tr e s u l t o fs a n g g o ub a y , t h ev a l u e so fe a c h s e r v i c e so fy e l l o ws e ae c o s y s t e ma r e2 6o r d e r so fm a g n i t u d eh i g h e rt h a ns a n g o u b a y s c o m p a r e dw i t hg l o b a lo c e a n ，e a c hs e r v i c ev a l u e s o fg l o b a lo c e a na r e 3 0 51 3 8 3 5 7 12t i m e sh i g h e rt h a ny e l l o ws e a s i ts h o w ss k e t c h i l yt h a ta l o n gw i t h e n l a r g e m e n to fm a r i n ee c o s y s t e ms c a l e s ，v a l u ep r o p o r t i o n so ff o o dp r o d u c t i o n ，r a w m a t e r i a l ，a n dr e c r e a t i o na r ed e c r e a s i n g ；w h i l et h ep r o p o r t i o n so fb i o l o g i c a lc o n t r o l a n dn u t r i e n tc y c l i n ga r ei n c r e a s i n g b yt h ea s s e s s m e n t ，t h r e es i g n i f i c a n tc h a n g e so fe c o s y s t e ms e r v i c e sw e r gf o u n d a n dt h e s ec h a n g e sn e e du st op a ym o r ea t t e n t i o nu r g e n t l y ：f i r s t ，u s ei n t e n s i t ya n dt h e q u a n t i t yo ff o o dp r o d u c t i o na n dr a wm a t e r i a lw e r ec o n t i n u a l l yi n c r e a s i n g b u tt h e s e i n c r e a s e sm a i n l yc o m ef r o mm a r i c u l t u r e n e x t , t h eu s a g eo fw a s t et r e a t m e n tw a s e n l a r g e dg r a d u a l l y h o w e v e r , t h eq u a n t i t yi n c r e a s eo ft h i ss e r v i c ei sf a rl e s st h a nu s e i n t e n s i t yi n c r e a s e t h el a s t ，t h es p e c i e sd i v e r s i t yo fy e l l o ws e aw a st h r e a t e n e d s e r i o u s l y a i m e da tt h et h r e ec h a n g e s ，f o u rm a i nd r i v e r sw e r ea n a l y z e d ，i n c l u d i n gm a r i c u l t u r e ， o v e rf i s l l i n ga n db o t t o mt r a w l ，p o l l u t i o n ，a n dr e c l a m a t i o n t h e n , m e c h a n i s m so fe a c h d r i v e rw e r ea n a l y z e d i n t e r a c t i o na n df e e d b a c kb e t w e e ne a c hd r i v e rh a da l s ob e e n a n a l y z e d a c c o r d i n g t ot h e s ea n a l y s e s ，12m e a s u r e sw e r ep r o p o s e d k e yw o r d s ：m a r i n ee c o s y s t e ms e r v i c e s ；y e l l o ws e a ；a s s e s s m e n t ；e c o s y s t e m s e r v i c e s ；o c e a n 獨創(chuàng)聲明 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的 研究成果。據(jù)我所知，除了文中特易j 3 0 n 以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其 他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含未獲得 ( 注： 如沒有其他需要特別聲明的，本欄可空) 或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書使用過的 材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說 明并表示謝意。 日期：沙節(jié)年j 肘日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并 向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人 授權(quán)學(xué)?？梢詫W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用 影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。同時授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)信息 研究所將本學(xué)位論文收錄到中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫，并通過網(wǎng)絡(luò)向社會公 眾提供信息服務(wù)。( 保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書) 學(xué)位論文作者簽名，j 參 簽字醐一聲歲月咖 | 導(dǎo)師簽字： 耐僅， 一期：。i 可月己鋁 黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估 1 引言 1 1 問題的提出 環(huán)境問題是一個即古老又新興的問題。人們對自身周邊環(huán)境的關(guān)注隨著時代 的進步而不斷加深。長久以來，在人們主要面對的問題中難以找到環(huán)境問題的身 影。直到工業(yè)革命之后，社會的發(fā)展已越來越受制于環(huán)境因素時，環(huán)境問題才被 重新列入人類亟需解決的重要問題清單。正如經(jīng)濟活動全球化一樣，環(huán)境影響也 在全球化。人類活動的影響幾乎觸及我們這個星球的所有生態(tài)系統(tǒng)( 當(dāng)然地球也 可以被看作一個巨大的生態(tài)系統(tǒng)) 。1 8 9 8 年，b i l lm c k i b b e n 在“t h ee n do f n a t u r e ” 中指出長久以來，一直認為自然獨立于人類的日子已經(jīng)結(jié)束了。 隨著陸地資源的日益衰竭，人們把目光轉(zhuǎn)移到了海洋。對海洋資源的一系列 評估使人們喊出了“2 1 世紀是海洋世紀的口號。近年來，國際社會日益認識 到必須有效管理影響海洋環(huán)境及其生態(tài)系統(tǒng)的人類活動，才能促進海洋及其資源 的可持續(xù)發(fā)展。保護海洋生態(tài)系統(tǒng)是可持續(xù)發(fā)展的基本條件( u n ，2 0 0 6 ) 。人們 開發(fā)利用海洋的過程主要就是利用海洋生態(tài)系統(tǒng)提供的各種服務(wù)的過程。對海洋 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究，不僅能夠調(diào)節(jié)、指導(dǎo)各類海洋開發(fā)活動，而且可以從海洋 生態(tài)系統(tǒng)的實際出發(fā)，在人們開發(fā)利用海洋的同時，保護海洋生態(tài)系統(tǒng)。 黃海是中國海的一個重要組成部分，在全球海洋中具有獨特的地位和價值。 與西北太平洋其它陸架海相比較，黃海的初級生產(chǎn)力相對較低，大約為6 0 9 c m 2 a ，然而約6 億人口( 超過地球人口總數(shù)的l o ) 生活在黃海沿岸( 黃海大 海洋生態(tài)系項目專家組，1 9 9 9 ) 。這些居民依賴黃海提供生活必須的食物和經(jīng)濟 發(fā)展的資源。伴隨著人口的增長和經(jīng)濟的快速發(fā)展，黃海的環(huán)境問題日益突出。 污染、過度捕撈和海岸、海洋工程等對黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)的破壞不斷加劇。這些 因素在全球變化的背景下，對黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的正常提供，對該區(qū)域社會 經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展造成重大威脅。 “這些威脅到了什么程度? “如何應(yīng)對這些威脅? 是我們無法回避，而且 必須立即著手解決的問題。本文試圖在解決這些問題的進程中，從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù) 角度提出自己的看法。 黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估 1 2 研究目的和意義 本文的研究在系統(tǒng)闡述海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)原理及評估方法的基礎(chǔ)上，對黃海 海洋生態(tài)系統(tǒng)進行服務(wù)評估，分析黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的歷史及現(xiàn)狀，并對主 要服務(wù)的現(xiàn)狀進行價值評估。根據(jù)評估得到的結(jié)果，分析黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù) 亟需關(guān)注的問題，并對導(dǎo)致這些問題的驅(qū)動力進行分析，進而提出采取措施的建 議。 通過這些研究，能夠使我們對黃海提供的海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)有一個比以往更 為清晰的認識，對黃海生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的主要問題有一個更明確的把握。在實際工 作中，能夠?qū)S海沿岸日益增長的用海需求與海域空間有限的矛盾解決提供理論 支持，并從生態(tài)系統(tǒng)角度為規(guī)劃、調(diào)控各類海洋開發(fā)活動提供建議。對各種服務(wù) 的價值評估也能夠為海洋資源的有償使用，海域定價及海洋生態(tài)補償?shù)忍峁┙?鑒。 1 3 文獻綜述 全球生態(tài)系統(tǒng)及其服務(wù)提供了人類發(fā)展所必需的物質(zhì)基礎(chǔ)、發(fā)展空間和發(fā)展 機遇。近些年來，眾多學(xué)者開展了大量研究，極大地推動了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的 進展。本文分兩個大的方面( 海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、其它生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)) 綜述其研 究概況。 1 3 1 關(guān)于海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究 目前，海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究處于起步階段。國內(nèi)外學(xué)者對其理論、方法 的研究還處于探索、嘗試階段。國外學(xué)者的主要研究成果包括：c o s t a n z a 等人 ( 1 9 9 7 ) 估算全球海洋的產(chǎn)品和服務(wù)價值為2 0 9 5 萬億美元( 1 9 9 4 年的價格) ， 占全球生態(tài)系統(tǒng)的6 2 9 1 。m o b e r g 等( 1 9 9 9 ) 討論了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的內(nèi) 涵和分類體系，分析了4 種類型的珊瑚礁產(chǎn)生的服務(wù)。除物質(zhì)生產(chǎn)以外，珊瑚礁 還提供了物理結(jié)構(gòu)服務(wù)( 如海岸帶保護) 、生物服務(wù)( 如生物多樣性) 、生物地球 化學(xué)服務(wù)( 如氮固定) 、信息服務(wù)( 如對氣候變化的記錄) 和社會文化服務(wù)( 如 休閑) 等。h o l m l u n d 和h a m m e r ( 1 9 9 9 ) 研究了魚類產(chǎn)生的2 5 種生態(tài)服務(wù)，包括 調(diào)節(jié)服務(wù)( 如對食物網(wǎng)動力學(xué)的調(diào)節(jié)) 、關(guān)聯(lián)服務(wù)( 如聯(lián)系不同的水生生態(tài)系統(tǒng)) 、 文化服務(wù)( 如災(zāi)害控制) 以及信息服務(wù)( 如對生態(tài)壓力的評估) 等。r 6 n n b i c k ( 1 9 9 9 ) 2 黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估 歸納和整理了紅樹林的多項產(chǎn)品和服務(wù)，并研究了紅樹林對漁業(yè)生產(chǎn)的支持作 用。d u a r t e ( 2 0 0 0 ) 研究海草群落證明高物種多樣性支撐著較強的生態(tài)系統(tǒng)功能和 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。m o b e r g 等人( 2 0 0 3 ) 進一步闡明紅樹林、海草床和珊瑚礁等熱帶海 洋景觀的服務(wù)種類。除了物質(zhì)生產(chǎn)功能以外，還可提供1 9 類服務(wù)，其中紅樹林 1 8 種，海草床1 3 種，珊瑚礁1 0 種。最新的研究表明，紅樹林對海岸帶具有巨 大的保護功能。這在2 0 0 4 年1 2 月印度洋海嘯中得到了充分的證實( d a n i e l s e n e ta 1 ， 2 0 0 5 ) 。b e a u m o n t ( 2 0 0 7 ) 討論了英國海洋生物多樣性提供的1 3 項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù) 功能，并就如何匯總計算進行了探討。 國內(nèi)學(xué)者也在相關(guān)方面開展了研究，雖然起步時間較晚，但取得的成果在某 些方面不遜于國外的研究。韓維棟等( 2 0 0 0 ) 研究認為，我國現(xiàn)存紅樹林1 3 6 1 0 4 h m 2 ，每年提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值為2 3 6 5 億元。辛琨和肖篤寧( 2 0 0 2 ) 對 我國遼河三角洲濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進行了估算。李加林等( 2 0 0 3 ) 采用能值 分析、市場價值和替代價格等方法評價江蘇互花米草海灘濕地生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)價 值。結(jié)果表明，江蘇互花米草海灘生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值平均每年為1 0 8 1 礦元， 主要是間接經(jīng)濟價值，為1 0 2 1 0 9 元。李加林等( 2 0 0 5 ) 研究表明杭州灣南岸 互花米草鹽沼生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值為1 0 5 億元，其中，間接利用價值為o 9 9 億元。 間接經(jīng)濟價值是直接經(jīng)濟價值的1 6 4 2 倍。辛琨等( 2 0 0 5 ) 運用替代法和影子工程 法對海南省的紅樹林土壤吸附重金屬的生態(tài)功能進行了價值估算。東寨港2 0 5 6 h m 2 的紅樹林土壤吸附重金屬的功能價值為5 4 6 2 萬元。彭本榮等( 2 0 0 6 ) 系統(tǒng) 研究了海岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，并進行了理論和方法的改進。張朝暉等( 2 0 0 7 ) 對海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的理論、方法進行了系統(tǒng)研究，并以桑溝灣和南麂列島作為 海灣案例和海島案例開展了實證研究，取得的結(jié)果較有代表性。韓秋影等( 2 0 0 7 ) 研究表明2 0 0 5 年廣西合浦海草床生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值為6 2 9 1 0 5 元h m 一，其中間 接利用價值占7 0 9 7 。趙晟等( 2 0 0 7 ) 利用能值方法評估了中國紅樹林的生態(tài) 系統(tǒng)服務(wù)價值為每年1 2 6 1 0 8 元。w e iz h e n g ( 2 0 0 7 ) 等應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的成本 效益分析方法，對海灣的養(yǎng)殖活動進行了分析，探索了有益的養(yǎng)殖模式。 目前，國家海洋局第一海洋研究所正在實施9 0 8 專項“海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功 能及其價值評估”。這一項目已建立了海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估指標(biāo)體系，并對我 國四大海區(qū)開展服務(wù)價值評估。同時，相配套的評估軟件也在完善中。本文的研 黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估 究工作就來源于這一項目。 總的來說，海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究滯后于陸地等其它生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。究其 原因，對海洋生態(tài)系統(tǒng)的探索落后于陸地等其它生態(tài)系統(tǒng)。隨著海洋對人類發(fā)展 的貢獻越來越大，這一狀況正在得以改變。 1 3 2 關(guān)于其它生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究 相對于海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)來說，其它生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究起步較早，研究較 深入。其中的三項研究值得我們關(guān)注。第一，d a i l y ( 1 9 9 7 ) 系統(tǒng)討論了生態(tài)系 統(tǒng)服務(wù)的概念、服務(wù)價值評估框架、不同生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能差別等內(nèi)容。這一 研究對近年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)層面的研究起到了奠基作用。第二，c o s t a n z a 等人 ( 1 9 9 7 ) 估算全球生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)品及服務(wù)的價值為3 3 萬億美元( 1 9 9 4 年的價格) ， 是當(dāng)年全球國民收入的1 8 倍。這一研究結(jié)果受到普遍關(guān)注。在引發(fā)廣泛的爭議 的同時，該研究如同導(dǎo)火索一般，點燃了人們對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的熱情。相關(guān) 研究結(jié)果層出不窮，n a t u r e 和s c i e n c e 雜志也分別組織專輯進行討論( n a t u r e 1 9 9 8 ，d a i l y2 0 0 0 ) 。第三是2 0 0 1 年啟動的聯(lián)合國千年生態(tài)系統(tǒng)評估( m i l l e n n i u m e c o s y s t e ma s s e s s m e n t ，m a ) 項目。這是一項以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)概念為指導(dǎo)，對全 球典型生態(tài)系統(tǒng)開展的多尺度、綜合性的全球規(guī)模研究。它為世界各地的相關(guān)研 究提供了指南。于2 0 0 5 年完成的全球典型生態(tài)區(qū)的評估報告指出，在過去5 0 年里，全球生態(tài)系統(tǒng)為人類社會和經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻的同時，其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)正 在不斷退化。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的退化在未來5 0 年內(nèi)有可能進一步加劇。m a 的評 估結(jié)果為管理者和普通民眾提供了有關(guān)信息，對改進生態(tài)系統(tǒng)的管理水平和促進 人類社會可持續(xù)發(fā)展有重要意義。 1 4 研究區(qū)域概況 黃海位于中國大陸和朝鮮半島之間，為一半封閉性的淺海，西北經(jīng)渤海海峽 與渤海相通；南以長江北角的啟東嘴與朝鮮濟州島西端聯(lián)線為界( 圖1 1 ) 。所跨 經(jīng)緯度為31 0 4 07 3 9 0 5 07 n ：1 1 9 0 1 0 e 1 2 6 0 5 07 e 。黃海南北長約8 7 0 k m ，東西寬約 5 5 6 k m ，最窄處為1 9 3 k m ，總面積為3 8 1 0 4 k m 2 ，平均水深為4 4 m ，最深處在濟 州島西北，可達1 4 0 m 。本文所研究的僅涉及中國對黃海的開發(fā)利用活動，部分 4 黃海海洋態(tài)系統(tǒng)稚務(wù)評估 生態(tài)系統(tǒng)數(shù)據(jù)僅涵蓋黃海的主要海域。 國1 - 1 黃海 ( 圖片來源：y e l l o w s e a l a r g e m a r i n e e c o s y s t e m p r o j e c t , i m a g e c o u r t e s y o f n a s a v i s i b l e e a r t h ) 1 41 黃海自然生態(tài)概況 14 1 1 地理地質(zhì)特征 黃海北部形成向南開口的盆地，盆地心內(nèi)地形稍有起伏。盆心為泥質(zhì)粉沙 質(zhì)堆積平原。沉積物分布近岸較粗，中部細，東北部粗，煙威漁場較細。黃海中 部沉積物分布自海岸起向東逐漸變細。 黃海的中國一側(cè)海岸，從鴨綠江口的大東淘起，向西至皮口一帶，為砂質(zhì)海 岸。從皮口向西經(jīng)大連、旅順、老鐵山一帶為基巖岸。在山東半島境內(nèi)基本上為 基巖岸，但在許多大小不等的海灣內(nèi)，或沙壩、瀉湖、沙堤、沙咀發(fā)育的部位， 則形成了沙質(zhì)海岸。從江蘇云臺山向南至長江口則為平直的砂質(zhì)海岸。其他岸段， 特別在許多大小不等的海灣內(nèi)，則以細粒沉積為主，形成了泥質(zhì)海岸和淤泥海岸。 其中，淤泥海岸大部分是河流泥沙所堆積，問有泥沙、粗細砂礫等，地勢平坦， 土壤肥沃，天然貝類豐富。而基巖淤泥海岸，灘涂底質(zhì)和顆粒結(jié)構(gòu)多樣，水淺流 緩，灘面廣闊，水體營養(yǎng)能豐富，水質(zhì)肥沃，是底棲生物生長的場所，也是人工 黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估 養(yǎng)殖的好地方?；鶐r港灣海岸，中間夾雜有泥沙、岸礁等，潮間帶狹窄，坡陡， 水深流急，是底棲魚、貝、藻生長的場所，又可以發(fā)展養(yǎng)殖，如長山列島、廟島 群島。 黃海沿岸灘涂面積5 4 9 3 k m 2 ，為全國總灘涂面積的2 8 6 ，其中粉砂質(zhì)占總 面積的6 3 1 ；泥沙質(zhì)占總面積的1 9 9 ；泥質(zhì)占總面積的9 3 ；砂質(zhì)占總面積 的7 7 ；其余為砂礫質(zhì)灘涂。 1 4 1 2 氣候狀況 1 4 1 2 1 主要天氣系統(tǒng) 冷高壓：冬季西伯利亞的冷高壓，隨時影響本區(qū)。冷空氣南下，特別強的稱 為寒潮。這種冷空氣具有一定的周期性，幾乎每隔l 周或1 0 天左右出現(xiàn)一次。 寒潮來到伴有明顯的降溫，為本區(qū)的主要災(zāi)害性天氣。春秋兩季黃海冷高壓出現(xiàn) 次數(shù)頻繁( 多從大陸移到海上) ，春季高壓中心在黃海東部、3 5 0 n 以南的海區(qū)。 高壓后部往往有海霧出現(xiàn)。秋季高壓中心比春季偏北。 氣旋：多數(shù)為中緯度移動性氣旋，冷鋒伴隨，可帶來局部短期的天氣變化。 臺風(fēng)：集中在6 至9 月，尤其7 月中旬至9 月中旬為臺風(fēng)襲擊機會最多時期。 臺風(fēng)帶來大風(fēng)大雨和大浪。 1 4 1 2 2 風(fēng)況 本海區(qū)為季風(fēng)性氣候，冬季盛行偏北風(fēng)，北黃海多為西北風(fēng)，南黃海多為北 風(fēng)和東北風(fēng)，夏季主要為東南風(fēng)和南風(fēng)。海上冬季風(fēng)速大，夏季風(fēng)速小，其中又 以冬季的1 月風(fēng)速最大，夏季7 月風(fēng)速最小。沿岸風(fēng)速與海上不同，1 月風(fēng)速最 大，8 月風(fēng)速最小。有時強烈的天氣系統(tǒng)如臺風(fēng)、冷鋒、寒潮等，可帶來大風(fēng)。 1 4 1 2 3 氣溫 黃海氣溫變化為北冷南暖，等溫線呈東西走向。在近岸附近等溫線較為密集， 而海上等溫線較稀。o 。c 等溫線白海州灣起沿山東半島南岸穿過黃海北緣，經(jīng)遼 東半島南岸，到朝鮮半島的江華灣北岸。黃海氣溫在一亂2 之間，整個黃海是個 大冷舌。1 月南北溫差最大，可達l o 左右；7 月最小，僅3 左右。 1 4 1 2 4 降水 6 黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估 季節(jié)性強，冬季盛行干而冷的氣流，水氣很少。夏季盛行東南和西南氣流， 把大量的水氣攜帶至該區(qū)上空。在有利的天氣形勢下，形成大量降水，6 至9 月 為多雨時期，降水量占全年的5 0 , - , 7 0 。南黃海降水量多于北黃海，黃海東部多 于西部，西部為8 0 0 - 9 0 0 m m ，東部為1 0 0 0 m m 左右( 秦大河，2 0 0 5 ) 。 1 4 1 3 水文概況 1 4 1 3 1 黃海水溫 黃海是冷暖水團交匯處，相互消長變化十分明顯。冷暖水團的相互作用和配 置決定了該區(qū)水溫分布的基本趨勢，尤其在冬季更為明顯。黃海暖流和對馬暖流 所形成的暖水舌，沿其流軸朝西北方向突入黃海。它與黃海西部流向東南的冷水 流相對運行，使那里水溫的水平梯度達9 c i o o k m 。 根據(jù)黃海海區(qū)水溫分布變化的特征，可以把該海區(qū)水溫變化分為三種類型。 冬季型：沿岸水溫偏低，外海水溫偏高，造成水溫的水平梯度大，等溫線分 布較密集。黃海有一個南北向高溫水舌，其形狀大致與海底地形平行。 夏季型：近岸水溫高于外海，溫度水平梯度不大，等溫線分布較均勻，南北 差異不大。 過渡型：指夏、冬過渡交替季節(jié)( 9 月和4 - - 5 月) 。入春以后，水溫逐漸回 升，尤其在沿岸增溫較快，4 月各層水溫均又普遍增高3 , - - , 5 。c 。5 月上層水溫迅 速升高，底層冷水連成一片。9 月以后，水溫下降，向冬季分布型轉(zhuǎn)化。海灣一 般為高溫區(qū)。 1 4 1 3 2 黃海的流系 黃海暖流沿南黃海東部北上，到北黃海延伸成為黃海暖流余脈。黃海暖流及 其余脈與黃海沿岸流構(gòu)成黃海環(huán)流，使其更趨于封閉。黃海沿岸流沿山東半島北 岸繞過成山角向南延伸，流向終年不變。在黃海暖流的東側(cè)，西朝鮮流沿朝鮮半 島西岸南下。冬季在黃海暖流的路徑上形成的高溫水舌，為洄游魚類提供良好的 越冬場。 由于黃海的半封閉性，又遠離黑潮流系，使得黃海環(huán)流十分弱，水交換能力 差。只是冬季由于蘇北沿岸水流出黃海，黃海暖流以補償流的形式進入南黃海中 部，是黃、東海水交換最強的季節(jié)。其它季節(jié)黃、東海水的交換甚弱，尤其冷水 7 黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估 團內(nèi)部，海水的保守性更強?？傮w而言黃海的海水更新能力不強，生態(tài)環(huán)境較為 脆弱( 郭炳火，2 0 0 4 ) 。 1 4 1 3 3 黃海的潮汐和潮流 由太平洋經(jīng)東海傳入黃海的潮波，一部分受山東半島南岸的反射，另一部分 則受到遼東半島南岸的反射。入射波與反射波干涉形成以駐波性質(zhì)為主的黃海潮 波。在南黃海的東部，潮波由南向北傳播；而在山東半島南岸與北黃海，潮波呈 反時針旋轉(zhuǎn)。 潮流以半日潮為主，僅在成山角的西北部具有不規(guī)則的全日潮和在山東半島 南岸出現(xiàn)一小塊不規(guī)則的半日潮。南黃海中部潮流最弱，最大潮流速僅4 0 c r n s ； 山東半島南部沿岸潮流速大些，為8 0 c m s 。由南黃海向北，流速逐漸增加，山 東高角最大流速達1 1 0c m s ，而在山東半島北部近岸有一些弱流區(qū)，流速僅為 4 0 c r n s 。 1 4 1 3 4 海冰 自鴨綠江口至大連灣一帶，冬季有不同程度的海冰。東部鴨綠江入海口，冰 期較長。初冰期在1 1 月下旬至1 2 月初，終冰期在3 月中旬。冰期平均為1 1 8 天， 最長1 4 7 天，最短9 9 天。在2 0 m 等深線以內(nèi)，距岸1 5 - 2 5 k m ，浮冰量達5 級， 冰厚2 0 3 0 c m 。異常寒冷年份，海冰可距岸3 0 k m 以上，冰厚8 0 c m 。西部大連 灣一帶，冰期較短，初冰期在1 2 月下旬或翌年1 月，終冰期在2 月中旬至3 月 下旬，冰期5 6 - - - 7 0 天，堆積冰一般1 2 m 。 流冰分布范圍基本上是由東向西逐漸變窄，鴨綠江口附近流冰范圍約距岸 2 0 - 4 0 k m ，長山列島一帶距岸l o - 2 0 k m ，三山島到大連灣一帶只有幾公里。流冰 速度多在2 0 3 0 c m s ，最大速度達l o o c m s 。流冰的類別以薄冰和碎冰為主，流 冰的方向偏西北和東南，其他方向很少。山東半島北岸的流冰方向都是與岸平行。 1 4 1 4 5 風(fēng)暴潮 指沿海出現(xiàn)異常高潮位，除個別極優(yōu)天文條件下的大潮汛外，幾乎均是因臺 風(fēng)影響，特別是臺風(fēng)配合夏秋交替的大潮汛引起的更為猛烈。據(jù)連云港、射陽沙 口、呂泗等7 個站資料，1 9 7 1 年和1 9 8 1 年對蘇北沿海影響較大的，造成1 - 5 m 8 黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估 以上增水的臺風(fēng)有1 3 次。山東半島南岸一般增水不大，但臺風(fēng)來時也可達1 5 m 左右。北黃海受臺風(fēng)影響較少，但也不能忽視，臺風(fēng)來時，也可使大連增水達 1 2 3 m 。 1 4 1 4 沿岸水系 我國黃海沿岸的主要入海河流見表i - 1 所示。其中鴨綠江是沿岸最大的河流， 平均流量為1 0 4 0 m a s ，徑流深度平均為5 4 1 r n m 。還有眾多的小河流，多半屬于 季節(jié)性河流。此外，長江對南黃海南部也有較大的影響。黃河、海河、灤河、遼 河等也將通過沿岸流攜帶部分的入海物質(zhì)到達黃海。江河徑流把豐富的營養(yǎng)物質(zhì) 帶入黃海，為海洋浮游生物提供良好的環(huán)境條件( 郭炳火，2 0 0 4 ) 。 表1 1 我國黃海沿岸主要入海河流情況 注：所列河流僅為河長大于l o o k m ( 數(shù)據(jù)來源：中國海灣志，第十四分冊) 1 4 1 5 主要海灣 我國黃海沿岸面積大于1 0 k m 2 的重點海灣主要有2 4 個( 表1 2 ) 。其中北黃 海共有l(wèi) o 個，包括遼寧省的5 個海灣( 由北向南依次為青堆子灣、常江澳、小 窯灣、大窯灣和大連灣) 和山東省北部的5 個海灣( 分別為套子灣、芝罘灣、雙 島灣、威海灣和朝陽港) 。南黃海共有1 4 個海灣，包括山東省東部和南部的1 3 個海灣( 由北向南依次為桑溝灣、石島灣、靖海灣、險島灣、乳山灣、丁字灣、 橫門灣、北灣、小島灣、膠州灣、唐島灣、崔家潞和瑯琊灣) 和江蘇省的海州灣。 1 4 1 6 主要濱海濕地 濱海濕地是水陸相互作用形成的特殊生態(tài)系統(tǒng)，是全球兩種最大的生態(tài)系統(tǒng) 9 黃海海洋生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估 一陸地生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)相互連接的紐帶，既是緩沖區(qū)，又是脆弱區(qū)。濱 海濕地是生物多樣性最豐富、生產(chǎn)力最高、最具價值的濕地生態(tài)系統(tǒng)之一。濱海 濕地重要性在于其既具有巨大的水文和營養(yǎng)元素循環(huán)功能，又具有巨大的食物網(wǎng) 和豐富的生物多樣性，在調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、均化洪水、促淤造陸、凈化環(huán)境 等方面起著重要的作用，并且向人類提供大量的生產(chǎn)和生活原料( 歐維新等， 2 0 0 4 ) 。黃海地跨溫帶和亞熱帶，擁有豐富的濱海濕地資源，面積大、分布廣、 類型多樣( 表1 3 ) 。這些濕地不僅支持著當(dāng)?shù)氐暮Ｑ蟛稉?、養(yǎng)殖業(yè)，而且還為東 北亞珍稀瀕危鳥類提供遷徙中轉(zhuǎn)站和越冬場。其中具有重要生態(tài)價值的濕地主要 有鴨綠江口濱海濕地和鹽城灘涂濕地。 l o 簍 舞 悠 束 羹萋 卷童 避 醚 置室 。害求圖昧奄求城蹇條絳怕韶建匝哥。爨興窶嶷 裟，禳壯椎 o n h o 寸寸卜 o n n 峙【 溪 稱婚囂，爿鉬 崾鱒 ，峰愈，永郴 艟 暴啷雜粥 。心6 h o o h 峰食，求醐 器辮 禳稱，裝 o “n o o 6 n o 乜a n 峰會，永醐 鍛 ： 稱媾引，爿韌on 緞 基啷永糊 塞n n 芝8 h 螟佘，采糊 器唆 鍛棟，口粳 o 0 i = i n o 峙葛 峰套，求粥 鍘棟魏 o o n n n 蕁 o o 寸_ 峰叁，昶郴 髀 野念田罩c 疑 野叁宙曩 任鑷棖悟餐張 x 一 醋囂贍餐 怪潮儀，兇 酣藩贈鏈 x 一 張引姬鼴 兇弓罌，兇 醞樹姐疑 o o o o “n h o o 幕h 世敏裝昶醐 埏婀蜒 悟劃k