CN103425882A - 一种海洋生态系统生产总值评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海洋生态系统生产总值的评估方法，技术步骤包括：收集评价海域的生态环境数据，包括评估海域的面积、人类捕捞和养殖的各种海产食品以及海洋产生的原料产量和市场价格，固定CO₂的成本，释放O₂的成本，初级生产力，环境容量，污染物人工处理成本等；建立海洋生态环境数据库；构建海洋生态系统生产总值评估体系；海洋生态系统生产总值评估，从海洋生态环境数据库中调取数据，依据海洋生态系统生产总值评估体系分别对海洋生态供给价值、海洋生态调节价值、海洋生态文化价值和海洋生态支持价值进行评估，并由此得到海洋生态系统生产总值。本发明填补了海洋生态系统生产总值评估的空白，通过基于海洋生态环境换算的方法使得海洋生态系统的价值显性化，形成了简便的计算方法，具有推广应用前景。

Description

一种海洋生态系统生产总值评估方法

技术领域

本发明涉及海洋生态环境与海洋经济，特别是涉及一种基于海洋生态环境价值换算的海洋生态系统生产总值评估方法。

背景技术

海洋是全球生态系统的重要组成部分，海洋生态系统以其独特的地质地貌构造、理化性质和生物组成特征，发挥着其他自然生态系统不可替代的生态价值。尤其是近年来“蓝色经济”的不断崛起，海洋生态系统日益受到人们的关注。以生产价值的视角，关注海洋生态系统对人类的价值贡献，建立一套科学的海洋生态系统价值评估体系，是认识、管理和保护海洋生态系统的前提基础，是生态系统价值核算体系的重要组成部分，是海洋生态环境遭受污染和破坏后进行索赔的直接依据，也是对生态文明建设的切实推进。

目前，海洋生态系统的价值评价方法只关注于其服务价值，基本上是对陆域生态价值理论和方法的模仿应用，而在海洋生态系统生产总值评估方面尚未有可行的技术方法，这难以适应人们对海洋生态系统价值核算的要求。海洋生态系统服务价值理论、评估方法等方面未形成可以进行快速应用的技术方法体系，这主要是因为海洋生态系统服务价值立足点是人类从海洋生态系统中获得的服务价值，覆盖面广，但很多价值难以具体核算，停留在探讨的阶段，无法接轨国内生产总值（GDP）的核算体系。

发明内容

针对目前海洋生态系统价值评价方法存在的问题，本发明推出一种海洋生态系统生产总值的评估方法，其目的在于基于海洋生态环境价值换算对海洋生态系统进行功能分析和价值核算，从海洋生态供给价值、海洋生态调节价值、海洋生态文化价值和海洋生态支持价值四个方面，构建海洋生态系统生产总值的技术评估体系，评估海洋生态系统生产价值，填补目前对海洋生态价值核算指标的空白。本发明涉及的海洋生态系统生产总值的评估方法，技术步骤包括：

s₁、收集评价海域的生态环境数据

收集评价海域的海洋调查观测资料，以获得评价海域的生态环境数据。评价海域的海洋生态环境数据包括：评估海域的面积，人类捕捞和养殖的各种海产食品、海洋产生的原料产量和市场价格，固定CO₂的成本，释放O₂的成本，初级生产力，环境容量，污染物人工处理成本。

s₂、建立海洋生态环境数据库

建立海洋生态环境数据库，剔除不可靠数据，统一同一要素的计量单位，并对海洋生态环境要素分别进行海洋生态供给、海洋生态调节、海洋生态文化和海洋生态支持等生态功能分析。

s₃、构建海洋生态系统生产总值评估体系

界定海洋生态环境产生的价值属性，分别归类为海洋生态供给价值、海洋生态调节价值、海洋生态文化价值和海洋生态支持价值；以海洋生态功能为界建立海洋生态系统生产价值的计算公式，形成基于海洋生态环境价值换算的海洋生态系统生产总值评估体系。

海洋生态系统的各项价值界定如下：

①海洋生态供给价值OS，界定为海洋生态系统供给人类的各种产品的价值，包括食品生产价值、原料供给价值和基因资源价值。

海洋生态供给价值计算公式为：OS=OF+OM+OG

式中，OS表示海洋生态供给价值，OF表示食品生产价值，OM表示原料供给价值，OG表示基因资源价值。

其中，

a、食品生产价值OF，界定为海洋生态系统提供给人类的可食用产品的价值，包括海洋生态系统提供的各种海产鱼类、贝类、蟹类、虾类、头足类、棘皮类、藻类。

b、原料供给价值OM，界定为海洋生态系统提供给人类的医药原料、工业原料和装饰观赏材料的价值。医药原料包括海洋天然药物，以及作为医药用添加剂的海产原料。工业原料包括非直接食用的可食性海产品、化工生产中的可食和不可食用的海产生物原料及其它工业原料。装饰观赏材料包括各种贝壳装饰品、珊瑚装饰品、建筑装饰材料等。

c、基因资源价值OG，界定为海洋生态系统中海洋动物、植物、微生物所蕴含的人类已利用的和具有开发利用潜力的遗传基因资源的价值。该价值不仅包括已被人类利用的海洋基因资源所带来的效用，更侧重于海洋生态系统为人类提供后备的具有开发利用潜力的遗传资源的能力。

②海洋生态调节价值OA，界定为海洋生态系统通过其内在的各种生理生态过程和系统功能的调节作用为人类提供的各种生态惠益和防灾减灾的价值，包括气体调节和气候调节价值、废弃物处理价值、生物控制价值。

海洋生态调节价值OA计算公式为：OA=P_ar+P_i+OR

式中，OA表示海洋生态调节价值，P_ar表示气体调节和气候调节价值，P_i表示废弃物处理价值，OR表示生物控制价值。

其中，

a、气体调节和气候调节价值P_ar，界定为海洋生态系统通过一系列生物参与的生态过程来维持空气化学组分稳定、维护空气质量，调节全球及地区温度、降水等气候的价值。

b、废弃物处理价值P_i，界定为海洋生态系统对人类产生的各种排海污染物降解、吸收和转化价值，即对人类的无害化处理的价值。

c、生物控制价值OR，界定为海洋生态系统通过生物种群的营养动力学机制，所提供的控制有害生物、降低相关灾害损失的防灾减灾价值。

③海洋生态文化价值OC，界定为海洋生态系统在人类的认识、开发和利用下，形成的可供人类体验的精神感受、知识获取、主观印象、消遣娱乐、宗教文化和艺术感知等各种非物质利益的价值体现，包括休闲娱乐价值、精神文化价值、教育科研价值。

海洋生态文化价值OC的计算公式为：OC=OY+OJ+OE

式中，OC表示海洋生态文化价值，OY表示休闲娱乐价值，OJ表示精神文化价值，OE表示教育科研价值。

其中，

a、休闲娱乐价值OY，界定为海洋生态系统向人类提供旅游休闲资源的价值，包括各种海边和海上垂钓、观光、潜水、渔家乐及其它海洋生态旅游。

b、精神文化价值OJ，界定为海洋生态系统通过其外在的景观和内在组成部分给人类提供精神文化载体及资源的非商业性价值，包括海洋生态系统给人类在艺术、文学、标志、建筑、广告等方面提供的灵感好素材，以及海洋生态系统使人类形成特有的生活习俗、文化传统、社会关系和宗教意识。

c、教育科研价值OE，界定为海洋生态系统为人类科学研究和教育提供素材、场所及其它资源的价值。

④海洋生态支持价值OZ，界定为海洋生态系统维持其自身和其他生态系统健康可持续发展所必须的基础支持的价值体现，以及海洋生态系统蕴含的待开发的价值考量，包括初级生产价值、物种多样性维持价值、待开发价值。

海洋生态支持价值OZ的计算公式为：OZ=P_v+V_SD+OW

式中，OS表示海洋生态支持价值，P_v表示初级生产价值，V_SD表示物种多样性维持价值，OW表示待开发价值。

其中，

a、初级生产价值P_v，界定为海洋生态系统固定外在能量(太阳能、化学能及其它能量)，制造有机物，为系统的正常运转和功能的正常发挥提供初始能量来源和物质基础的价值。

b、物种多样性维持价值V_SD，界定为海洋生态系统通过其组分与生态过程维持物种多样性水平的价值。包括海洋生态系统维持自身物种组成和数量的稳定，为系统内物质循环和能量流动提供生物载体，并对其它服务的供给提供支撑。

c、待开发价值OW，界定为海洋生态系统中尚未开发利用的自然岸线以及滨海湿地、红树林、珊瑚礁、海草床等生态系统蕴含的环境价值。包括海洋生态系统为人类提供后备的具有开发利用潜力的预期价值和资源能力。

s₄、评估海洋生态系统生产总值

从海洋生态环境数据库中调取数据，依据海洋生态系统生产总值评估体系分别对海洋生态供给价值、海洋生态调节价值、海洋生态文化价值和海洋生态支持价值进行评估，并由此得到海洋生态系统生产总值。

评估海洋生态系统生产总值的计算公式为：GMEP=OS+OA+OC+OZ

式中，GMEP表示海洋生态系统生产总值，OS表示海洋生态供给价值，OA表示海洋生态调节价值，OC表示海洋生态文化价值，OZ表示海洋生态支持价值。

本发明具有的积极效果：

（1）填补了海洋生态系统生产总值评估的空白，通过基于海洋生态环境价值换算的方法使得海洋生态系统的价值显性化。相对于以往单纯计量海洋产业生产总值的核算方法，更有利于海洋生态系统的价值体现，能有效地考量海洋生态系统发展的成果。

（2）集成了多种计算方法，反映了民意调查的意愿，形成了简便的计算方法，从概念讨论和理论研究的层面推进到现实应用，具有推广应用前景。

附图说明

图1为本发明涉及的海洋生态系统生产总值评估方法流程示意图。

具体实施方式

结合图1对本发明的技术方案做进一步说明。

本发明涉及的海洋生态系统生产总值的评估方法，技术步骤包括：

s₁、收集评价海域的生态环境数据

获取评价海域的海洋生态系统各指标的基础数据，包括评估海域的面积、人类捕捞和养殖的各种海产食品、海洋产生的原料产量和市场价格、固定CO₂的成本、释放O₂的成本、初级生产力、环境容量、污染物人工处理成本等。

s₂、建立海洋生态环境数据库

建立海洋生态环境数据库，剔除不可靠数据，统一同一要素的计量单位，并对海洋生态环境要素分别进行海洋生态供给、海洋生态调节、海洋生态文化和海洋生态支持等生态功能分析。

s₃、构建海洋生态系统价值评估体系

界定海洋生态环境产生的价值属性，分别归类为海洋生态供给价值、海洋生态调节价值、海洋生态文化价值和海洋生态支持价值；以海洋生态功能为界建立海洋生态系统生产价值的计算公式，形成基于海洋生态环境价值换算的海洋生态系统生产总值评估体系。

①海洋生态供给价值OS，计算公式为：OS=OF+OM+OG

式中，OS表示海洋生态供给价值，OF表示食品生产价值，OM表示原料供给价值，OG表示基因资源价值。

a、食品生产价值，采用市场价格法计算，计算公式为：OF=∑B_iP_i+∑Y_iQ_i

式中，OF表示海洋生态系统为人类提供食品的价值，B_i为人类捕捞的第i类海产品的数量，分别为贝类、鱼类、虾蟹和海藻的产量，P_i为第i类捕捞海产品的市场价格，Y_i表示人类养殖的第i类海产品的数量，Q_i表示养殖的第i类海产品的市场价格。

b、原料供给价值，采用市场价格法计算，计算公式为：OM=∑L_iP_i

式中，OM为海洋生态系统为人类提供的各种原料的价值，L_i表示海洋提供的第i类原料的数量，包括医药原料、化工原料和装饰观赏材料，P_i为第i类原料的市场价格。

c、基因资源价值，采用成果参照法评估，计算公式为：OG=4.72×S

式中，OG表示海洋生态系统的基因资源价值，单位为：万元，S表示海域面积，单位为：km²。

②海洋生态调节价值OA，计算公式为：OA=P_ar+P_i+OR

式中，OA表示海洋生态调节价值，P_ar表示气体调节和气候调节价值，P_i表示废弃物处理价值，OR表示生物控制价值。

a、气体调节和气候调节价值，采用影子工程法计算。根据光合作用方程式，即：

推算出每形成1g干物质，需要1.63g CO₂，释放1.19g O₂。

计算公式为：P_ar=(1.63C₁+1.19C₂)XS

式中：P_ar表示气体调节和氧气提供服务的价值；X表示初级生产力；S表示海域面积，单位为：km²。C₁表示固定CO₂的成本；C₂表示释放O₂的成本。

b、废弃物处理价值，采用替代工程法。计算公式为：P_i=X_iC_i

式中，P_i为评价海域某一污染物每年的环境容量价值，X_i为评价海域该污染物每年的环境容量，C_i为评价海域该污染物的人工处理成本。

c、生物控制价值，采用成果参照法评估。计算公式为：OR=3.12×S

式中，OR为海洋生态生物控制价值，单位为：万元；S表示海域面积，单位为：km²。

③海洋生态文化价值OC，计算公式为：OC=OY+OJ+OE

式中，OC表示海洋生态文化价值，OY表示休闲娱乐价值，OJ表示精神文化价值，OE表示教育科研价值。

a、休闲娱乐价值，采用民意调查法评估，通过构建一个假想的资源交易市场，得到人们对海洋景观资源的支付意愿或者接受意愿，评估休闲娱乐功能的价值。计算公式为：OY=51.5×S

式中，OY表示休闲娱乐价值，单位为：万元；S表示海域面积，单位为：km²。

b、精神文化价值，采用民意调查法评估，通过构建一个假想的资源交易市场，得到人们对海洋精神文化的支付意愿或者接受意愿，评估海洋精神文化的价值。计算公式为：OJ=2.6×S

式中，OJ表示精神文化价值，单位为：万元；S表示海域面积，单位为：km²。

c、教育科研价值，采用成果参照法评估，

计算公式为：OE=3.55×S

式中，OE表示教育科研价值，单位为：万元；S表示海域面积，单位为：km²。

④海洋生态支持价值OZ，计算公式为：OZ=P_v+V_SD+OW

式中，OZ表示海洋生态支持价值，P_v表示初级生产价值，V_SD表示物种多样性维持价值，OW表示待开发价值。

a、初级生产价值，根据海域初级生产力与软体动物的转化关系、软体动物与贝类产品重量关系及贝类产品在市场上的销售价格、销售、利率等评估。

计算公式为： $P_v=\frac{P_{0}E}{\mathrm{\δ}}\mathrm{\σ}{P}_s\mathrm{\ρS}$

式中，P_v为初级生产价值；P₀为单位面积海域的初级生产力（以碳计）；E为转化效率，即初级生产力转化为软体动物的效率；δ为贝类产品混合含碳率；σ为贝类重量与软体组织重量的比；P_s为贝类产品平均市场价格，ρ为贝类产品销售利润率，S为可收获面积。

b、物种多样性维持价值，采用条件价值法进行评估。计算公式为：

$V_{\mathrm{SD}}=\mathrm{\ΣWTPj}\×\frac{P_j}{H_j}\×\mathrm{\η}$

式中，V_SD为物种多样性维持的价值量，单位为万元；WTP_j为物种多样性维持支付意愿，即评估海域内第j个沿海行政区域（省、市、县）以家庭为单位的物种保护支付意愿的平均值，单位为元每户；P_j为评估海域内第j个沿海行政区域（省、市、县）的城镇人口数，单位为万人；H_j为评估海域内第j个沿海行政区域（省、市、县）的城镇平均家庭人口数，单位为人每户；η为被调查群体的支付率。

c、待开发价值，采用民意调查法评估，通过构建一个假想的资源交易市场，得到人们对海洋生态系统待开发资源的支付意愿或者接受意愿，评估海洋生态系统的预期价值。计算公式为：

OW=A×S

式中，OW表示待开发价值，单位为：万元；A为系数，滨海湿地生态系统取3.0，红树林生态系统取2.5，珊瑚礁生态系统取2.3，海草床生态系统取2.0，其他自然岸线生态系统取2.6；S表示海域面积，单位为：km²。

s₄、评估海洋生态系统生产总值

从海洋生态环境数据库中调取数据，评估海洋生态系统生产总值，计算公式为：GMEP=OS+OA+OC+OZ

式中，GMEP表示海洋生态系统生产总值，OS表示海洋生态供给价值，OA表示海洋生态调节价值，OC表示海洋生态文化价值，OZ表示海洋生态支持价值。

Claims (5)

1.一种海洋生态系统生产总值的评估方法，其特征在于，所述评估方法的技术步骤包括：

收集评价海域的生态环境数据（s₁），海洋生态环境数据包括评估海域的面积、人类捕捞和养殖的各种海产食品以及海洋产生的原料产量和市场价格、固定CO₂的成本、释放O₂的成本、初级生产力、环境容量、污染物人工处理成本；

建立海洋生态环境数据库（s₂）；

构建海洋生态系统生产总值评估体系（s₃），界定海洋生态环境产生的价值属性，形成基于海洋生态环境价值换算的海洋生态系统生产总值评估体系，形成包括海洋生态供给价值、海洋生态调节价值、海洋生态文化价值和海洋生态支持价值的海洋生态系统生产总值评估体系；

评估海洋生态系统价值（s₄），从海洋生态环境数据库中调取数据，依据海洋生态系统生产总值评估体系分别对海洋生态供给价值、海洋生态调节价值、海洋生态文化价值和海洋生态支持价值进行评估，并由此得到海洋生态系统生产总值；

海洋生态系统生产总值的计算公式为：GMEP=OS+OA+OC+OZ

式中，GMEP表示海洋生态系统生产总值，OS表示海洋生态供给价值，OA表示海洋生态调节价值，OC表示海洋生态文化价值，OZ表示海洋生态支持价值。

2.根据权利要求1所述的海洋生态系统生产总值的评估方法，其特征在于：所述海洋生态供给价值，界定为海洋生态系统供给人类的各种产品的价值，包括食品生产价值、原料供给价值和基因资源价值;

海洋生态供给价值计算公式为：OS=OF+OM+OG

式中，OS表示海洋生态供给价值，OF表示食品生产价值，OM表示原料供给价值，OG表示基因资源价值；其中，

a、食品生产价值，计算公式为：OF=∑B_iP_i+∑Y_iQ_i

式中，OF表示食品生产价值，B_i为人类捕捞的第i类海产品的数量，分别为贝类、鱼类、虾蟹和海藻的产量，P_i为第i类捕捞海产品的市场价格，Y_i表示人类养殖的第i类海产品的数量，Q_i表示养殖的第i类海产品的市场价格；

b、原料供给价值，计算公式为：OM=∑L_iP_i

式中，OM为原料供给价值，L_i表示海洋提供的第i类原料的数量，包括医药原料、化工原料和装饰观赏材料，P_i为第i类原料的市场价格；

c、基因资源价值，计算公式为：OG=4.72×S

式中，OG表示基因资源价值，S表示海域面积km²。

3.根据权利要求1所述的海洋生态系统生产总值的评估方法，其特征在于：所述海洋生态调节价值，界定为海洋生态系统通过其内在的各种生理生态过程和系统功能的调节作用为人类提供的各种生态惠益和防灾减灾的价值，包括气体调节和气候调节价值、废弃物处理价值、生物控制价值；

海洋生态调节价值的计算公式为：OA=P_ar+P_i+OR

式中，OA表示海洋生态调节价值，P_ar表示气体调节和气候调节价值，P_i表示废弃物处理价值，OR表示生物控制价值；

a、气体调节和气候调节价值

计算公式为：P_ar=(1.63C₁+1.19C₂)XS

式中,P_ar表示气体调节和气候调节价值；X表示初级生产力；S表示海域面积，单位为：km²；C₁表示固定CO₂的成本；C₂表示释放O₂的成本；

b、废弃物处理价值，计算公式为：P_i=X_iC_i

式中，P_i为废弃物处理价值，X_i为评价海域该污染物每年的环境容量，C_i为评价海域该污染物的人工处理成本；

c、生物控制价值，计算公式为OR=3.12×S

式中，OR为生物控制价值，S表示海域面积。

4.根据权利要求1所述的海洋生态系统生产总值的评估方法，其特征在于：所述海洋生态文化价值，界定为海洋生态系统在人类的认识、开发和利用下，形成的可供人类体验的精神感受、知识获取、主观印象、消遣娱乐、宗教文化和艺术感知等各种非物质利益的价值体现，包括休闲娱乐价值、精神文化价值、教育科研价值；

海洋生态文化价值的计算公式：OC=OY+OJ+OE

式中，OC表示海洋生态文化价值，OY表示休闲娱乐价值，OJ表示精神文化价值，OE表示教育科研价值；其中，

a、休闲娱乐价值，采用民意调查法评估，通过构建一个假想的资源交易市场，得到人们对海洋景观资源的支付意愿或者接受意愿，评估休闲娱乐功能的价值；计算公式为：OY=51.5×S

式中，OY表示休闲娱乐价值，S表示海域面积；

b、精神文化价值，采用民意调查法评估，通过构建一个假想的资源交易市场，得到人们对海洋精神文化的支付意愿或者接受意愿，评估海洋精神文化的价值；

精神文化价值计算公式为：OJ=2.6×S

式中，OJ表示精神文化价值，S表示海域面积；

c、教育科研价值，采用成果参照法，计算公式为：OE=3.55×S

式中，OE表示教育科研价值，S表示海域面积。

5.根据权利要求1所述的海洋生态系统生产总值的评估方法，其特征在于：所述海洋生态支持价值，界定为海洋生态系统维持其自身和知他生态系统健康可持续发展所必须的基础支持的价值体现，以及海洋生态系统蕴含的待开发的价值考量，包括初级生产价值、物种多样性维持价值、待开发价值；

海洋生态支持价值的计算公式为：OZ=P_v+V_SD+OW

式中，OS表示海洋生态支持价值，P_v表示初级生产价值，V_SD表示物种多样性维持价值，OW表示待开发价值；其中，

a、初级生产价值，根据海域初级生产力与软体动物的转化关系、软体动物与贝类产品重量关系及贝类产品在市场上的销售价格、销售利率等评估；计算公式为：

式中，P_v为初级生产价值；P₀为单位面积海域的初级生产力（以碳计）；E为转化效率，即初级生产力转化为软体动物的效率；δ为贝类产品混合含碳率；σ为贝类重量与软体组织重量的比；P_s为贝类产品平均市场价格，ρ为贝类产品销售利润率，S为可收获面积；

b、物种多样性维持价值，采用条件价值法进行评估；计算公式为：

$V_{\mathrm{SD}}=\mathrm{\ΣWTPj}\×\frac{P_j}{H_j}\×\mathrm{\η}$

式中，V_SD为物种多样性维持价值；WTP_j为物种多样性维持支付意愿，即评估海域内第j个沿海行政区域以家庭为单位的物种保护支付意愿的平均值，；P_j为评估海域内第j个沿海行政区域的城镇人口数；H_j为评估海域内第j个沿海行政区域的城镇平均家庭人口数；η为被调查群体的支付率；

c、待开发价值，采用民意调查法评估，通过构建一个假想的资源交易市场，得到人们对海洋生态系统待开发资源的支付意愿或者接受意愿，评估海洋生态系统的预期价值；

待开发价值计算公式为：OW=A×S

式中，OW表示待开发价值，A为系数，S表示海域面积。