一种水产养殖生态系统服务价值评估方法

摘要

本发明提供了一种水产养殖生态系统服务价值评估方法，包括以下步骤：步骤1，确定水产养殖生态系统涉及的不同的服务功能，建立水产养殖生态系统服务分类体系；步骤2，不同分类下，水产养殖生态系统具有不同的价值评价标准，计算不同分类下，水产养殖生态系统的价值，得到多个单一功能项的价值；步骤3，将多个单一功能项的价值矢量叠加，得到水产养殖生态系统的总价值。本发明构建了一套完整统一的水产养殖生态系统服务价值评估体系和方法，补充了湿地生态系统服务评估的不足，可以有效帮助人们全面地认识到水产养殖生态系统的各项功能及其价值，从而合理养殖。为科学划定养殖区域、实施退渔还湖政策和制定生态补偿机制提供一定的依据。

说明书

技术领域

本发明涉及生态系统服务价值评估领域，具体涉及一种水产养殖生态系统服务价值评估方法。

背景技术

生态系统服务满足人类需求并为人类福祉做出贡献，是人类赖以生存和发展的基础。但近年来由于人类活动影响，生态系统结构遭到破坏，很多服务功能丧失，对生态系统服务功能进行价值评估可以为生态系统保护提供科学理论基础，从而促进人类社会的可持续发展。目前国内外很多学者都对生态系统服务的价值评估展开研究，M.Hermy等（2008）对人口稠密区森林生态系统的服务功能进行评估；张翼然等（2015）对中国内陆湿地生态系统服务价值进行评估；余艳红等（2016）基于InVEST模型构建了高原湖泊的生态系统服务功能评估体系；刘胜涛等（2017）从涵养水源、净化大气等7个方面对泰山森林生态系统的服务功能进行了定量评估；白永飞等（2020）对中国北方草地生态系统服务功能评估展开研究，并在此基础上划分生态功能区。目前关于森林、草地、湿地等生态系统服务功能的评估体系和方法已逐渐成熟，但有关水产养殖生态系统的却鲜有报道。

水产养殖生态系统隶属于湿地生态系统，但与一般湿地生态系统不同的是，水产养殖生态系统依赖人为管理，受人类干扰明显，是一种半人工的生态系统。目前人们对水产养殖生态系统服务功能的认识还停留在简单的“食物供给”上，忽视了“固碳释氧”、“休闲娱乐”等一些无法通过市场直接表达的服务功能，从而导致“围网养殖”、“网箱养殖”等现象严重，最终导致生态系统结构破坏以及部分服务功能丧失，严重影响了人类社会的可持续发展。因此，需要对水产养殖生态系统的服务功能进行评估，帮助人们充分全面地认识到所有服务功能的价值，进行合理养殖。而现有的湿地评估方法并不适用于水产养殖生态系统，主要是因为在人为干扰下，水产养殖生态系统并不完全具有湿地的所有功能，例如提供栖息地等，而且很多功能例如生物多样性保持等从正效应变为了负效应。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中提及的问题，提供一种水产养殖生态系统服务价值评估方法。本发明提出的水产养殖生态系统服务价值评估体系和方法可以从生态学和经济学相结合的角度，直观、准确、全面地反映出水产养殖生态系统各个服务功能的价值；还可以用来研究不同时间、不同区域的单项或多项或总的服务功能的变化情况，从而为科学划定养殖区域、实施退渔还湖政策和制定生态补偿机制提供一定的依据。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种水产养殖生态系统服务价值评估方法，其中：包括以下步骤：

步骤1，根据水产养殖生态系统所处的生态环境，确定水产养殖生态系统涉及的不同的服务功能，对水产养殖生态系统服务功能以功能相似性进行分类，建立水产养殖生态系统服务分类体系；

步骤2，不同分类下，水产养殖生态系统具有不同的价值评价标准，计算不同分类下，水产养殖生态系统的价值，得到多个单一功能项的价值；

步骤3，将多个单一功能项的价值矢量叠加，得到水产养殖生态系统的总价值。步骤一中，水产养殖生态系统涉及的服务功能分类包括：供给服务、调节服务、文化服务和支持服务。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的供给服务、调节服务、文化服务和支持服务均具有子功能项，其中，

表征供给服务的功能项包括食物供给；

表征调节服务的功能项包括固定CO

表征文化服务的功能项包括休闲娱乐；

表征支持服务的功能项包括生物多样性保持和土壤保持。

步骤2具体包括：分别对供给服务、调节服务、文化服务和支持服务的价值进行单独评估，对应得到供给服务、调节服务、文化服务和支持服务的价值。

供给服务利用市场价值法对食物供给的价值进行评估。

调节服务中，固定CO

文化服务利用旅行成本法对休闲娱乐的价值进行评估。

支持服务利用单位面积当量因子法对生物多样性保持和土壤保持的价值进行评估，其中，水产养殖生态系统由于人为地干预养殖品种，打破了水体中原有生物群落的结构，不利于生物多样性的保持；过分养殖使得土壤肥力下降，土壤易受到侵蚀，不利于土壤保持，因此，水产养殖生态系统的生物多样性保持和土壤保持的价值为负价值。

本发明的有益效果是：

（1）针对水产养殖生态系统的具体特征，构建了一套完整统一的水产养殖生态系统服务价值评估体系和方法，补充了湿地生态系统服务评估的不足，可以有效帮助人们全面地认识到水产养殖生态系统的各项功能及其价值，从而合理养殖。

（2）本发明提供的评估方法可以用来研究不同时间、不同区域的单项或多项或总的服务功能的变化情况，从而为科学划定养殖区域、实施退渔还湖政策和制定生态补偿机制提供一定的依据。

附图说明

图1为本发明一种水产养殖生态系统服务价值评估方法的流程图；

图2为水产养殖生态系统服务价值评估体系图。

具体实施方式

以下对本发明的实施例作进一步详细描述。

如图1所示，一种水产养殖生态系统服务价值评估方法，其中：包括以下步骤：

步骤1，根据水产养殖生态系统所处的生态环境，确定水产养殖生态系统涉及的不同的服务功能，对水产养殖生态系统服务功能以功能相似性进行分类，建立水产养殖生态系统服务分类体系；

步骤2，不同分类下，水产养殖生态系统具有不同的价值评价标准，计算不同分类下，水产养殖生态系统的价值，得到多个单一功能项的价值；

步骤3，将多个单一功能项的价值矢量叠加，得到水产养殖生态系统的总价值。步骤一中，水产养殖生态系统涉及的服务功能分类包括：供给服务、调节服务、文化服务和支持服务。

在本发明中，水产养殖生态系统服务价值分类体系具体如图2所示。

根据联合国千年生态评估报告（MA）分类法对水产养殖生态系统服务功能进行一级分类，得到供给服务、调节服务、文化服务和支持服务；再结合水产养殖生态系统的具体特征及其突出功能，对四大服务类型进行细分，得到8个子功能项。具体的：

表征所述供给服务的功能项包括食物供给；

表征所述调节服务的功能项包括固定CO

表征所述文化服务的功能项包括休闲娱乐；

表征所述支持服务的功能项包括生物多样性保持和土壤保持。

步骤2具体包括：分别对供给服务、调节服务、文化服务和支持服务的价值进行单独评估，对应得到供给服务、调节服务、文化服务和支持服务的价值。

对所述供给服务的价值进行评估，具体包括：

水产养殖生态系统具有较高的生产力，可以为人类提供丰富的鱼类、虾类等可食用水产品，因此“食物供给”是其最突出的功能。具体的：

利用市场价值法对所述食物供给的价值进行评估，其评估公式为，V

对所述调节服务的价值进行评估，具体包括：

养殖水体中富含藻类和绿色植物，它们通过光合作用吸收二氧化碳、释放氧气，从而起到固碳释氧的功能。具体的：

利用有效成本法中的造林成本法和碳税法对所述固定CO

利用造林成本法和工业制氧法对所述释放O

养殖水体对气候具有一定的调节作用，主要是对区域的气温调节。当周围气温高于适宜温度时，水体通过蒸发吸收掉部分热量，从而达到降温的效果。具体的：

利用替代成本法对所述气候调节的价值进行评估，其评估公式为，V

水产养殖过程中鱼蟹等的排泄物以及过剩饵料会加剧水体的内源污染，导致水体富营养化，虽然水体内的微生物对氮磷等具有一定的降解作用，但效果甚微，所以忽略其正向的水质调节功能，而且大多数养殖废水通常不经过处理就排到自然环境中，起到了负效应。因此水质调节以负服务来计算，具体的：

采用替代成本法对所述水质调节的价值进行评估，其评估公式为，V

对所述文化服务的价值进行评估，具体包括：

水产养殖生态系统的宗教、文化遗产等价值薄弱，其主要文化服务价值为休闲娱乐。它可以为人们提供“渔家乐”等生态旅游项目，使人们回归自然、愉悦身心，从而提高当地的旅游业产值。具体的：

利用旅行成本法对所述休闲娱乐的价值进行评估，其评估的公式为，V

对所述支持服务的价值进行评估，具体包括：

水产养殖生态系统受人工干扰大，不具有一般湿地所具备的提供栖息地和养分循环等功能。相反，由于人为地干预养殖品种，打破了水体中原有生物群落的结构，不利于生物多样性的保持；此外，过分养殖使得土壤肥力下降，土壤易受到侵蚀，不利于土壤保持。因此将水产养殖生态系统的生物多样性保持和土壤保持作为负服务来估算，具体的：

利用单位面积当量因子法对所述生物多样性保持和土壤保持的价值进行评估，其评估公式为，V

以下以一具体实例进行讲解：

如图1所示，一种水产养殖生态系统服务价值评估方法，包括以下步骤：

步骤1，对水产养殖生态系统服务功能进行分类，建立水产养殖生态系统服务分类体系；

步骤2，对所述分类体系中各个服务功能的价值进行评估，得到体系中单一功能项的价值；

步骤3，将体系中单个功能项的价值进行矢量叠加，得到生态系统服务的总价值。

在本发明中，水产养殖生态系统服务价值分类体系具体如图2所示。

本发明以广东省阳江市某一水产养殖场2019年的养殖情况为例，具体数据通过年鉴、统计和报告获得。基于水产养殖生态系统服务价值评估体系进行评价的具体过程如下：

（1）供给服务

水产养殖生态系统提供的供给服务主要是食物供给，向市场提供成鱼或鱼苗。用市场价值法计算，计算公式如下：

V

其中：V

该厂主要养殖青鱼和对虾两种水产品，成本主要包括鱼种、饵料以及电费等相关费用。已知青鱼平均市场价格20元/kg，2019年产量13吨；对虾平均市场价格50元/kg，2019年产量10吨；养殖成本为108142.9元/（公顷·年），养殖场面积3500m

将上述数据代入公式计算得到食物供给的价值为：

V

所以该水产养殖生态系统2019年供给服务价值为72.22万元。

（2）调节服务

①固定CO

水体中浮游植物通过光合作用固定二氧化碳。利用造林成本法和碳税法的平均值来估算固定CO

V

其中：V

CO

将上述数据代入公式计算得到固定CO

V

所以该水产养殖生态系统2019年固定CO

②释放O

水体中浮游植物通过光合作用释放氧气。利用造林成本法和工业制氧法的平均值来估算释放O

V

其中：V

O

将上述数据代入公式计算得到释放O

V

所以该水产养殖生态系统2019年释放O

③气候调节

养殖塘里的水体对气候具有一定的调节作用，当气温过高时，水体通过蒸发吸收掉部分热量。利用替代成本法计算，用相应煤炭的价格来估算，计算公式为：

V

其中：V

将上述数据代入公式计算得到气候调节的价值为：

V

所以该水产养殖生态系统2019年气候调节价值为9.17万元。

④水质调节

水产养殖过程中鱼蟹等的排泄物、过剩饵料会加剧水体的内源污染，导致水体富营养化，而大多数养殖废水通常不经过处理就排到自然环境中，起到了负效应。采用替代成本法对所述水质调节的价值进行评估，用人工处理污水的成本进行估算，计算公式如下：

V

其中：V

将上述数据代入公式计算得到水质调节的价值为：V

所以该水产养殖生态系统2019年水质调节价值为-5.1万元。

（3）文化服务

养殖塘可以提供生态旅游、渔家乐等服务功能，利用旅行成本法对所述休闲娱乐的价值进行评估，其评估的公式为：

V

其中：V

将上述数据代入公式得到休闲娱乐的价值为：

V

所以该水产养殖生态系统2019年文化服务价值为1.44万元。

（4）支持服务

专门的水产养殖会破坏生态系统中原有的生物种类，有研究发现对虾工厂化养殖生态系统中浮游动植物的丰度低于土池。此外，过分养殖使得土壤肥力下降，土壤易受到侵蚀，不利于土壤保持。因此将水产养殖生态系统的生物多样性保持和土壤保持作为负服务来估算。利用单位面积当量因子法对所述生物多样性保持和土壤保持的价值进行评估，其评估公式为：

V

由于生物多样性保持和土壤保持的功能量难以获取，所以参照谢高地等对于单位面积价值当量因子的研究，将水产养殖生态系统按湿地生态系统核算，K为3406.5元/ha；F

将上述数据代入公式得到休闲娱乐的价值为：

V

V

所以该水产养殖生态系统2019年生物多样性保持价值为-0.94万元，土壤保持价值为-0.28万元。

将上述服务进行矢量叠加，得到该水产养殖生态系统2019年服务总价值V为：

V=72.22+1.4+0.15+9.17+(-5.1)+1.44+(-0.94)+(-0.28)=78.06（万元）。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。