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SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA >

2021 , Vol. 41 >Issue 5: 890 - 899

DOI: https://doi.org/10.13249/j.cnki.sgs.2021.05.017

Spatial Differentiation of Supporting Service Value of Coastal Wetland Ecosystem in the Caofeidian District of Tangshan in Hebei Province

  • Wei Qiang , 1, 2 ,
  • Xi Zenglei 1, 2 ,
  • Su Hanyun 1 ,
  • Miao Yahui 1 ,
  • Cao Yiran 1
Expand
  • 1. School of Economics, Hebei University, Baoding 071000, Hebei, China
  • 2. Research Center of Resource Utilization and Environmental Protection, Hebei University, Baoding 071000, Hebei, China

Received date: 2020-05-12

  Revised date: 2020-11-14

  Online published: 2021-07-15

Supported by

National Social Science Fundation of China(18CTJ009)

Copyright

Copyright reserved © 2021.
Fold

Abstract

In this article, conditional value method and conditional logit model are applied to assess the supporting service value of coastal wetland ecosystem in Caofeidian District, and log-linear and exponential distance decay models are applied to analyzing the supporting value spatial evolution path and regional difference. The results show that wetland vegetation restoration has the greatest influence on the protection behavior choice of supporting service, followed by the effect of wetland area restoration and biodiversity protection. Two supporting service protection plans are obtained according to the regression results. The first one combines the options of ‘small-scale wetland area restoration, small-scale wetland vegetation restoration and small-scale biodiversity protection’ and generates a value of 44.54 Yuan per person per year. The second one combines the options of ‘small-scale wetland area restoration, large-scale wetland vegetation restoration and small-scale biodiversity protection’ and generates a value of 46.57 Yuan per person per year. The values are regard as the source value of the coastal wetland ecosystem supporting service and they gradually decay as the spatial distance from the investigation site increase. The decay processes of the supporting service value at different spatial scales are significantly different, the smaller the spatial scale is, the faster the decay rate is. Supporting service constructs economic jurisdictions according to the value decay processes. The economic jurisdictions do not coincide with the administrative boundaries. The supporting service value in the same administrative region also shows significant differences. Supporting service protection is considered well-being enhancing for the whole society, there exist some other factors affecting the value spatial differencing process besides the distance, such as the economic development level, the wetland resource endowment and the local natural conditions. Nevertheless, the results obtained in this article can provide meaningful reference for future coastal wetland ecosystem management and prove useful as an input to the ongoing debate concerning the future regional sustainable development and ecological civilization construction.

Key words： coastal wetland ecosystem; supporting service; distance decay; Caofeidian District

Cite this article

Wei Qiang , Xi Zenglei , Su Hanyun , Miao Yahui , Cao Yiran . Spatial Differentiation of Supporting Service Value of Coastal Wetland Ecosystem in the Caofeidian District of Tangshan in Hebei Province[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA, 2021 , 41(5) : 890 -899 . DOI: 10.13249/j.cnki.sgs.2021.05.017

生态系统服务是指人类从自然生态系统中获得的各种收益，包括供给服务、调节服务、文化服务和支持服务。其中，支持服务是指支撑和维护其他类型生态系统服务可持续供给的一类服务，是生态系统服务进行有效配置的关键[1]。支持服务对于维持生态系统结构、生态系统功能和生态系统弹性十分重要，其持续性的退化将不可避免地降低人类从其获得的各种收益。支持服务对人类福祉的影响通常是间接的，由于缺乏现实的市场环境，以及影响效应需要长时间的累积才能体现，因此在以往的生态系统管理相关决策制定时，支持服务容易被现存的价值体系忽略，往往导致其长期效应被短期利益所取代，从而造成区域生态系统的破坏以及绿色发展能力的下降[2~5]。基于此，以构建虚拟市场为基础的价值评估工具就在生态系统保护和资源利用方面发挥了重要作用，也成为了支持服务价值体现和机会选择的根本途径[6]。
滨海湿地生态系统是海洋生态系统与陆地生态系统间的过渡地带，提供的支持服务一般包括营养转换、水循环、碳循环、土壤形成、栖息地供给等，这些服务是滨海湿地生态系统在渔业生产、气候调节、水文控制、风暴防护、污染物降解、休闲娱乐等为人类提供各项服务的根本保障，对于维护沿海地区生态平衡及保障人类生命财产安全有不可替代作用[7~9]。受剧烈的人类活动影响，自20世纪80年代以来，全球范围滨海湿地生态系统经历快速退化。相关研究表明，自20世纪以来，全球滨海湿地生态系统约超过50%的沿海沼泽地、35%的红树林和30%的珊瑚礁出现退化或消失，滨海生态系统的破坏及生物多样性的消失不但使支持服务的等级和质量不断下降，而且对沿海地区社会可持续发展构成严重威胁[10,11]。
相关研究表明，湿地生态系统支持服务与湿地面积、生物多样性和湿地植被3方面核心要素密切相关[12,13]。湿地生态系统在疾病控制和干旱预防方面具有显著效应，在湿地资源丰富的地区，蚊媒疾病的传播率和发病率也更低[14,15]。物种丰富度的增加有利于湿地土壤中基质无机氮的积累，促进湿地生产力的提高，而湿地生物多样性的消失会增加人类应对有害微生物、极端天气和化学污染的风险[16,17]。湿地植被的储碳、固碳过程在全球碳元素的生物地球化学循环过程中发挥重要作用，并通过控制局地小气候和区域降水影响土壤形成过程，湿地植被的破坏不但会造成湿地土壤向高盐度转变，而且会阻碍土壤有机物的积累、降低植被生产力[18,19]。由此看来，湿地面积的萎缩、生境的碎片化将直接导致生物栖息地的破坏和生物多样性的减少，引发湿地营养转换功能的下降以及水循环和碳循环过程的破坏，造成的湿地植被退化和生物量下降会加重气候变化和极端环境事件带来的影响，威胁社会经济的可持续发展。
生态系统服务价值评估是生态系统管理的重要决策依据，目前国内外关于滨海湿地生态系统支持服务的研究主要集中在理论方面。对支持服务价值的忽略不但会造成公众和决策者对滨海湿地生态系统价值认识的片面性，还会导致不可持续的滨海湿地生态系统管理。滨海湿地生态系统支持服务等级或质量的下降对人类福祉的负面影响具有长期的时滞性，且通常只有当累计损失跨过某一关键阈值时，人们才能感受到其对自身和社会福祉的影响。另外，滨海湿地生态系统支持服务通常是在特定的空间尺度上发挥福祉效应的，并且在区域间会呈现出显著的空间差异，因此支持服务价值不但要通过虚拟市场环境的构建来加以揭示，而且要通过对价值空间演化和区域差异特征的分析来阐述空间尺度与决策制定之间的关系[20~22]。为此，本研究将曹妃甸滨海湿地生态系统作为研究对象，应用条件价值法和随机效应logit模型来揭示支持服务的价值尺度，并应用距离衰减模型对支持服务价值的空间演变和区域差异展开研究，分析支持服务价值流动的空间路径和衰减模式，以期为空间尺度上的生态系统服务价值评估工作提供新的研究思路和科学参考。

1 研究区概况

曹妃甸位于河北省唐山市，地处环渤海中心地带、京津冀1小时交通圈内，总面积1 943.72 km2。作为京津产业转移承接地、资源能源储备地和城市功能疏解新空间，是唐山市海洋经济高质量发展的重要载体（图1）。曹妃甸滨海湿地是唐山南部的重要生态绿核，拥有丰富的生物资源，是维护滨海地区生态环境质量和社会经济发展的重要生态屏障。然而，受垦荒、农业发展、城市化建设和规模性工业开发的影响，曹妃甸滨海湿地生态系统经历了快速退化，生态系统功能不断下降。相关研究表明，1989—2009年，曹妃甸自然湿地面积减少了122.6 km2，排水疏干导致湿地景观异质性和生境斑块之间的隔离度不断增加，湿地生态环境质量出现明显退化[23]。1995—2013年，滨海湿地生态系统沿岸滩涂的退化率达41%，大规模的基础设施建设、水资源的不合理利用导致连片的湿地生态系统不断被分割，日益严重的破碎化程度造成了生物栖息地的破坏，地区生物多样性不断减少，野生河豚等珍稀鱼类品种几近绝迹[24]。曹妃甸滨海湿地管理需要科学可靠的信息作为指导，以权衡利益相关者之间的利弊得失，明确管理决策的价值观念和社会偏好，从而不断促进滨海湿地管理效率最大化和公平性目标的实现，推动区域生态环境改善与社会高质量发展的共赢。
图1 曹妃甸地理区位与土地利用

Fig. 1 Geographical location and land use of Caofeidian District

2 研究方法

2.1 条件价值法

条件价值法是通过构建生态系统服务虚拟市场来提取人们对于自然生态系统的管理偏好，并根据人们的支付意愿（Willingness To Pay，WTP）或补偿意愿（Willingness To Accept，WTA）来评估其价值的方法[25]。在条件价值法的应用过程中，由于WTA的调查结果容易出现偏离实际、明显高于WTP等问题，因此通常将WTP的调查结果作为价值评估的测量尺度[26]。
条件价值法认为人们对市场商品（C）和生态系统服务（E）的消费具有理性偏好。假设人们从市场商品和生态系统服务的消费中获得的总效用用U来表示： $U = U(C,E)$ ，则当人们面临一种新的生态系统管理方式时，如果这种新的生态系统管理方式可以使人们从改善的生态系统服务（从E0到E1）的消费中获得更高的效用（U1>U0），那么人们就拥有对其消费的偏好，而这种偏好的满足需要人们支付一定的费用来加以实现。

2.2 问卷设计与随机效应logit模型

基于对滨海湿地生态系统支持服务的分析，曹妃甸滨海湿地支持服务问卷调查重点围绕湿地面积恢复、湿地生物多样性保护和湿地植被恢复开展。调查问卷包括曹妃甸滨海湿地生态系统介绍、滨海湿地生态系统支持服务介绍、被调查者基本社会信息调查、滨海湿地生态系统支持服务保护意愿调查和支付意愿调查5部分内容。如表1所示，针对湿地面积、湿地生物多样性保护和湿地植被分别设置了维持现状、低强度恢复和高强度恢复3个备选方案，支付意愿在相关学者研究的基础上设置了6个层次，分别为0元、20元、50元、100元、200元和500元[27]。问卷调查活动于2018年7~9月在曹妃甸滨海湿地公园和鸟类省级自然保护区分3次进行，调查对象主要包括游客、当地居民、旅游业经营者和湿地公园管理者。
表1 曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务核心要素保护与支付意愿方案设置

Table 1 Survey scenarios design of core elements protection and WTP of coastal wetland ecosystem supporting service in Caofeidian

核心要素 备选方案 方案描述
支持服务保护态度 反对 认为滨海湿地生态系统支持服务保护降低了生活水平，影响生计，反对进行保护
中立 认为是否进行滨海湿地生态系统支持服务保护与自身无关，是否采取保护措施无所谓
支持 认为滨海湿地生态系统支持服务保护对经济发展和居民生活具有积极效应，支持进行保护
湿地面积恢复 维持现状 维持现有湿地面积不变
低强度 有序开展湿地面积恢复，有效调节利益相关者之间冲突，湿地生态系统功能得到逐步恢复
高强度 大力推进湿地面积恢复，利益相关者之间冲突较为激烈，湿地生态系统功能得到快速恢复
生物多样性保护 维持现状 珍稀鸟类、鱼类等物种数量维持当前水平
低强度 控制人类活动，逐渐恢复震旦鸦雀、东方白鹳等濒危珍稀物种数量
高强度 禁止人类活动，大力开展珍稀濒危野生动植物的救护、驯化、繁育和招引等工作，物种种类和数量得到快速恢复
湿地植被恢复 维持现状 植被数量和种类维持在当前水平
低强度 有序开展野大豆、猫眼草等国家重点湿地植被保护工作，有效发挥湿地植被的经济和环境效应
高强度 大力开展湿地植被保护与恢复工作，抢救濒危野生植物资源，充分发挥湿地植被的经济和环境效应
支付意愿 0元、20元、50元、100元、200元、500元 每年愿意为曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务保护所支付的价格
支持服务价值通过随机效应logit模型进行评估[28]，表达式为：
$logit({P_{{V_i}}}) = {\beta _0} + {\beta _{{\rm{1}}i}}{X_{Areai}} + {\beta _{2i}}{X_{Vegi}} + {\beta _{3i}}{X_{Bioi}} + {\beta _4}{X_{Cost}}$
式中，V为人们对于曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务的保护意愿，P表示支持服务保护意愿发生的概率，XArea表示湿地面积恢复，XVeg表示湿地植被恢复，XBio表示生物多样性保护，XCost表示支付意愿，i表示对应的备选方案（取值为0、1、2），β0为截距项，β1i~β4为各自变量回归系数。
湿地面积恢复、湿地植被恢复和生物多样性保护各备选方案的边际支付意愿（Marginal Willingness To Pay，MWTP）计算方法为：
$MWT{P_i} = - {\frac{{{\beta _i}}}{{{\beta _4}}}} $
基于随机效应logit模型的拟合结果可以得到不同核心要素恢复方案组合下的滨海湿地生态系统支持服务管理方式，根据各核心要素恢复方案的边际支付意愿可得到各种管理方式每年可产生的支持服务价值。

2.3 距离衰减模型

生态系统服务到达受益者边界需要特定的空间路径，且在流动过程中生态系统服务价值会随着空间距离的增加呈现出逐渐衰减的变化，这种价值的空间衰减过程也称为价值的空间贴现[29]。以往基于条件价值法的生态系统服务价值评估相关研究进行的几乎都是生态系统服务“源”点处的价值量评价，且都认为在相同行政区范围内生态系统服务价值是均等的，忽略了随着空间距离的增加，生态系统服务的弱化以及价值的衰减过程，因此容易造成生态系统服务价值高估或重复计算等问题[30,31]。目前对于生态系统服务价值空间衰减过程的研究尚不多见，Pate等研究发现，人们对于加州湿地生态系统为鲑鱼种群提供的栖息地服务的支付意愿在空间上按照指数的方式衰减，在距离湿地中心472 km处达到支付意愿的半衰[32]；Bateman等研究发现，人们对于英国中部塔姆河提供的生态系统服务的支付意愿在空间以对数−线性的方式衰减，在距离塔姆河29 km处，支付意愿降为0[33]。中国学者在生态系统服务价值的空间衰减方面的研究通常是将空间距离作为自变量，分析其对生态系统服务价值的影响效应[34~36]，尚缺少对价值空间演化过程以及区域差异的研究。
本文在以往相关研究的基础上，应用对数−线性距离衰减模型和指数距离衰减模型对曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务价值的空间分异过程进行研究，探讨在距离曹妃甸滨海湿地调查地50 km和100 km不同地理空间范围内、不同衰减模式下支持服务价值的空间分异规律。空间范围的选择参考的是Costanza等[37]对滨海湿地生态系统服务进行的相关研究，该研究认为100 km范围内几乎包括了人们从滨海湿地生态系统中获得的各种主要收益，并认为以每一个1 km×1 km像素为圆点，以50 km为半径单位可以分析区域间受滨海湿地面积和经济发展水平的影响而产生的生态系统服务价值差异。
对数−线性距离衰减模型的表达式为：
$\ln WTP = \ln WT{P_0} - \alpha d$
指数距离衰减模型的表达式为：
$WTP = WT{P_0}{{\rm{e}}^{ - td}}$
式中，WTP0为应用条件价值法评估得到的曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务“源价值”，d为距离曹妃甸滨海湿地调查地的空间距离，α为对数−线性距离衰减模式下不同空间范围内WTP0衰减至1元时的价值衰减系数，t为指数距离衰减模式下不同空间范围内WTP0达到半衰时的价值衰减系数。

3 研究结果

3.1 曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务WTP评估

本次调查共发放问卷1 000份，回收有效问卷893份，问卷有效率为89.3%。问卷处理过程中，将信息填写不完整、恢复方案选择不合理、以及不选择任何恢复方案却进行价格支付的调查问卷视为无效问卷。其中不合理的恢复方案包括“湿地面积维持现状+湿地植被维持现状+高强度生物多样性保护”和“湿地面积维持现状+高强度湿地植被恢复+高强度生物多样性保护”2种。从支付意愿的调查结果来看，在893份有效问卷中愿意为支持服务保护进行支付的比率为81.1%，其中每年意愿为其支付50元的人数所占比例最高，为29.2%；其次为每年愿意支付20元的人数所占比例；愿意支付500元的人数所占比例最低，为12.3%。
随机效应logit模型拟合结果如表2所示。在支持服务的构成要素中，高强度湿地面积恢复和高强度生物多样性保护的回归系数均不显著，这说明人们对于曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务保护的态度在湿地面积恢复和生物多样性保护这两个要素中，维持现状的发生机会比率与高强度恢复的发生机会比率之间不存在显著差异；而与维持现状相比，当人们面临低强度的湿地面积恢复和低强度的生物多样性保护选择时，更容易促进保护行为的发生。湿地植被恢复的拟合结果表明，相比于维持现状，低强度和高强度的湿地植被恢复方案都能够促进人们保护行为的发生。支付意愿的回归系数为−0.041，表明支付成本越高，人们选择保护行为的态度越消极。
表2 随机效应logit模型回归结果

Table 2 Results of conditional logit model

自变量 回归系数 标准差 EXP（B） MWTP
　　注：*、**、***分别表示在10%、5%、1%的显著性水平上显著；XArea 为湿地面积恢复；XVeg 为湿地植被恢复；XBio 为生物多样性保护；XCost 为支付意愿；—为无此项。
β0 −1.413 0.286 0.243 —
XArea1 0.692** 0.096 1.998 16.88
XArea2 0.045 0.203 1.046 1.09
XVeg1 0.727** 0.111 2.069 17.73
XVeg2 0.81* 0.118 2.247 19.76
XBio1 0.407*** 0.093 1.502 9.93
XBio2 0.094 0.127 1.098 2.29
XCost −0.041*** 0.002 0.959 —
从要素识别上来看，湿地植被恢复是人们最偏好的滨海湿地生态系统支持服务保护要素，低强度和高强度湿地植被恢复的边际价格分别为17.73元和19.76元。湿地植被通过滞留沉积物、削减污染物等过程塑造栖息地环境，其恢复对于湿地面积恢复、生物多样性保护以及湿地旅游的发展具有积极的促进作用。低强度的湿地面积恢复与湿地植被恢复对于支持服务保护行为的影响基本上具有同等的影响效应，其边际价格为16.88元。湿地面积的增加能够迅速提高湿地生态系统的使用价值，有效提升游客的旅游体验，使湿地生物多样性能够在更广阔的生存空间中更有效地发挥生态系统功能。生物多样性保护的边际价格最低，调查过程中，人们普遍表示不了解湿地生物多样性对自身利益的影响，但鉴于地方政府和管理部门的积极宣传和采取的相应措施，也基本能够对进行生物多样性保护达到一定的共识，但同时也表示，在对湿地破坏行为进行有效控制的前提下，随着湿地植被和湿地面积的逐渐恢复，即便不对生物多样性保护采取特殊管理，生物的种类和数量也会逐渐恢复。
针对当前曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务状况，根据拟合结果可以得到曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务保护的两个备选方案，即“低强度的湿地面积恢复+低强度的湿地植被恢复+低强度的生物多样性保护”和“低强度的湿地面积恢复+高强度的湿地植被恢复+低强度的生物多样性保护”。各保护方案每年可分别产生人均44.54元和46.57元的支持服务价值。这个结果清晰揭示人们对于曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务保护与恢复的基本意愿，即人们普遍认为支持服务的各方面保护工作应循序渐进的进行，大规模的开展容易激化利益相关者之间的矛盾，并会造成巨大的社会压力。从价值评估结果来看，两个备选方案的人均价值总量差别不大，在接下来应用距离衰减模型进行的支持服务价值空间演化过程和空间差异分析中，将这2个备选方案的均值45.56元作为曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务的“源价值”。

3.2 曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务价值空间分异

图2为应用对数—线性距离衰减模型模拟的距离调查地50 km和100 km范围内曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务价值的空间演变过程。在50 km的空间范围内，支持服务价值从人均45.56元衰减至人均30元的空间半径约为5.03 km。该区域覆盖了曹妃甸滨海湿地公园的大部分地区，是游客的主要聚集区，也是支持服务各核心要素保护与恢复的重点区域。支持服务价值衰减至人均20元的区域主要集中在曹妃甸区内，空间半径约为9.91 km，边界延伸至滦南县部分地区。该区域是滨海湿地生态系统核心功能区，在支持服务得到有效保护的情况下，供给服务、调节服务和文化服务将在此区域内发挥较强的社会福祉效应。支持服务价值衰减至人均10元的区域在空间上覆盖了曹妃甸大部分地区，同时也覆盖了滦南县西南部地区和唐山市丰南区的部分地区，空间半径约为18.25 km。该区域是支持服务各核心要素变化感受最强烈的人口聚集区，是利益相关者关系协调的重点区域。滨海湿地的治理将不可避免地对该地区人民的生产生活造成影响，为推进相关工作的有序开展，协调工作和相应的补偿措施应科学的制定和实施。支持服务价值衰减至人均1元的区域在空间上覆盖了唐山市丰南区、滦南县和天津市汉沽区的大部分为地区，边界延伸至唐山市区、乐亭县和天津市宁河县，空间半径约为45.96 km。该区域是曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务的主要辐射范围，湿地生态系统功能的逐渐恢复将成为该区域重要的生态屏障，有效提高该区域抵御自然灾害的能力，增强社会发展弹性。
图2 对数–线性距离衰减模式下曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务价值空间分异

Fig. 2 Spatial differentiation of supporting service value in the log-linear decay mode of coastal wetland ecosystem in the Caofeidian District

与50 km空间范围相比较，100 km空间范围内支持服务价值的衰减速率变低，各价值区间辐射范围的空间半径扩大了2倍。支持服务价值衰减至人均30元的区域覆盖了曹妃甸部分地区，边界延伸至滦南县西南部；衰减至人均20元的区域覆盖了曹妃甸大部分地区和滦南县西南部地区，边界延伸至唐山市丰南区；衰减至人均10元的区域覆盖了整个曹妃甸区，同时包括了丰南区和滦南县的大部分地区，边界延伸至乐亭县和天津市宁河县和塘沽区部分地区；衰减至人均1元的区域覆盖了唐山市大部分地区以及天津市和秦皇岛市的部分地区，边界延伸至唐山市玉田县、遵化市、迁西县和迁安市，天津市武清区、宝坻区、北辰区、东丽区和大港区，秦皇岛市卢龙县和昌黎县。通过对比可以看出，不同空间范围下支持服务价值的衰减过程不同，空间范围越小，价值的衰减速率越大，各价值尺度下包含的行政区数量越少，支持服务总价值量也越低。另外，受价值距离衰减过程的影响，不但区域间支持服务价值存在显著差异，同一行政区内的支持服务价值也呈现出了显著的空间异质性，这说明，生态系统服务价值通过构建经济管辖范围而逐渐向周边地区辐射，并随着与“源价值”之间距离的增加而逐渐降低。
图3为应用指数距离衰减模型拟合的距离调查地50 km和100 km范围内曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务价值的空间演变过程。在50 km空间范围内，支持服务价值从人均45.56元衰减至人均40元的空间半径约为9.39 km，区域覆盖曹妃甸区和滦南县的部分地区；支持服务价值衰减至人均30元的空间半径约30.14 km，区域基本覆盖整个曹妃甸区，同时也包括了滦南县、唐山市丰南区和天津市汉沽区的部分地区；支持服务价值衰减至20的空间半径约为59.39 km，区域覆盖曹妃甸区、丰南区和天津市汉沽区及滦南县大部分地区，边界延伸至唐山市区、丰润区、滦县和乐亭县以及天津市宁河县和塘沽区。在100 km的空间范围内，各价值区间的空间半径同样为50 km空间范围下的2倍。支持服务价值从人均45.56元衰减至人均40元的区域覆盖了曹妃甸大部分地区，边界延伸至丰南区和滦南县；支持服务衰减至人均30元的区域覆盖了曹妃甸区、丰南区和天津市汉沽区以及滦南县大部分地区，边界延伸至唐山市区、丰润区、滦县和乐亭县以及天津市宁河县和塘沽区。支持服务价值衰减至20元的空间半径约为118.78 km，区域覆盖了唐山市和天津市的大部分地区，边界延伸至廊坊市香河县、沧州市黄骅市、海兴县以及秦皇岛市区、抚宁区和青龙县。
图3 指数衰减模式下曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务价值空间分异

Fig. 3 Spatial differentiation of suporting service value in the exponential decay mode of coastal wetland ecosystem in the Caofeidian District

不同空间范围下支持服务价值衰减过程的研究结果表明，随着距离调查地空间路径的逐渐增加，支持服务价值呈现出了显著的区域差异。空间路径越大，支持服务的价值越低。从支持服务价值的衰减过程和辐射的空间范围可以看出，曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务具有高收益、长半衰期的特点，随着支持服务价值空间演化路径的增大，效益的空间传递和累计的价值总量在不断增加，所带来的社会福祉效应也在不断扩大。支持服务价值的衰减过程表明，由各价值区间所构造的曹妃甸滨海湿地生态系统经济管辖范围与行政区边界并不重合，这也表明以往生态系统服务价值评估相关研究工作将WTP均值作为某一行政区范围内的价值尺度显然会造成生态系统服务价值总量的高估。另外，随着空间路径的增加，曹妃甸滨海湿地生态系统的替代品数量也在增多，如天津七里海湿地、秦皇岛石河南岛湿地等，这些替代品的存在也会降低人们选择保护和恢复曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务的机会成本，替代品的数量越多，价值的衰减速率越快，从而会进一步降低这些地区人们的支付意愿。
从2种距离衰减模型的结果对比看出，相同空间范围下，指数距离衰减模型拟合的支持服务价值的空间辐射范围要大于对数−线性距离衰减模型拟合的空间范围，对数−线性距离衰减模型下支持服务价值的衰减速率小于指数距离衰减模型拟合的价值衰减速率。对数−线性距离衰减模型更适合拟合具有高空间贴现、市场环境较完善、可替代性较强的生态系统服务价值的空间分异过程，用于揭示利益相关者相互作用和生态系统保护的核心区域，而指数距离衰减模型更适合拟合具有低空间贴现、无市场环境、可替代性较弱的生态系统服务价值的空间分异过程，用于揭示随着社会经济的不断发展以及生态系统功能的逐渐恢复，生态系统服务社会福祉效应的潜在辐射区域。

4 结论与讨论

本文基于对曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务价值的评估，应用距离衰减模型对支持服务价值的空间演化和区域差异进行了研究。结果表明：湿地植被恢复是人们最为偏好的曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务保护要素，针对湿地植被所设计的两种恢复方案均有利于促进保护行为的发生，此外低强度的湿地面积恢复和低强度的生物多样性保护也对保护行为的选择产生了显著影响。根据随机效应logit模型拟合结果得到2种曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务保护方案，各方案的实施每年将分别产生人均44.54元和46.57元的价值，但此价值仅为支持服务“源价值”，随着与曹妃甸滨海湿地之间空间距离的增加，价值会呈现出逐渐衰减的趋势。不同的空间范围下，支持服务价值的衰减过程存在显著差异，空间范围越小，价值的衰减速率越快。支持服务价值依据衰减过程构建经济管辖范围，行政区与经济管辖范围不重合，同一行政区内，支持服务的价值仍存在明显差异。通过对不同距离衰减模型下支持服务价值空间演化过程的对比发现，对数−线性距离衰减模型适合于拟合具有较高空间贴现特征的生态系统服务价值的空间演化过程，揭示生态系统保护和利益相关者相互作用的关键区域，而指数模型适合于拟合具有低空间贴现特征的生态系统服务价值空间演化过程，用于评价生态系统服务质量提升后社会福祉效应的辐射范围。
基于对曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务空间分异的研究，本文从以下几方面为未来的曹妃甸湿地生态系统可持续管理提供科学借鉴：曹妃甸滨海湿地生态系统支持服务各核心要素的管理协调共生，随着人类活动影响程度的逐渐降低，滨海湿地面积和湿地植被的恢复将会吸引更多的生物前来繁殖、定居，生物多样性的恢复也将进一步巩固湿地生态系统功能。滨海湿地生态系统支持服务具有高收益的特征，随着滨海湿地生态系统功能的逐渐恢复，滨海地区的生态环境质量和生态系统弹性将不断提高，更多地区的居民将从由生态系统服务的非使用者转变为使用者，社会福祉效应将进一步扩大。滨海湿地生态系统支持服务的社会福祉效应由于时滞性的特点，无法在短期内即刻发挥成效，因此管理部门和科学工作者需要加强对公众和决策者关于滨海湿地生态系统服务的教育和宣传，坚持控制人类破坏行为，加强滨海湿地生态系统保护，不断深化公众对滨海湿地生态系统保护重要性的认识。
本研究基于人均边际支付意愿的量化结果和距离衰减模型对支持服务价值及其空间分异过程进行阐述，研究结果对于生态系统服务保护方案制定和空间尺度上的生态系统服务价值评估相关研究工作具有一定的参考价值。由于县一级面数据为研究可获取的最小空间单元，因此未能进一步揭示更小空间尺度下，受不同地区人口数量的影响而产生的支持服务价值总量的空间差异特征。今后，若能获取乡镇、街道或邮政编码等尺度的空间数据，将进一步揭示区域间支持服务价值的异质性特征。此外，除人口要素外，支持服务价值的空间分异还与地区经济发展水平、湿地资源禀赋、地形地貌等要素有关，在今后的研究中，将继续探寻在模型中融入相关要素的方法，以进一步提高量化的准确性和方法的普适性。

References

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