利用湿地减轻台风灾害:估算中国潮间带和内陆湿地对台风的防护价值

《Ecosystem Services》:Mitigating typhoon damage with wetlands: estimating the typhoon protection value of intertidal and inland wetlands in China

【字体: 时间:2025年08月07日 来源:Ecosystem Services 6.6

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  中国东南沿海湿地对台风的防护价值及经济影响评估。基于2000-2020年92次台风案例,运用经济回归模型分析表明,潮间带与内陆湿地均显著降低经济损失,潮间带单位面积经济防护价值达2.365亿元/km2,内陆湿地为0.1261亿元/km2,两者均能有效减轻台风灾害损失。

  中国东南沿海地区长期遭受频繁台风侵袭,台风不仅对当地居民的生命安全构成威胁,还可能造成严重的经济损失。为了有效减轻台风带来的灾害影响,保护沿海地区的人民生命财产安全,湿地在其中发挥着重要作用。湿地通过吸收风暴潮能量、调节洪水等机制,在台风防御中展现出显著的生态服务价值。然而,目前针对中国沿海地区潮间带和内陆湿地在台风防护方面的综合研究仍较为有限。本研究旨在填补这一空白,通过构建经济回归模型,对2000年至2020年间中国发生的92次台风事件及其造成的经济损失进行评估,同时对比潮间带与内陆湿地在台风防护中的价值差异。

中国沿海地区是人口密集、经济活动高度集中的区域,同时也是全球受海洋灾害影响最严重的地区之一。台风、洪水和风暴潮等灾害对沿海地区的安全和稳定构成巨大挑战。特别是台风,其伴随的强风、暴雨和风暴潮往往会导致树木倒塌、房屋损毁、船只被淹没、农田被淹等现象,进而造成巨大的经济损失和人员伤亡。此外,台风过境后可能引发次生灾害,如洪水和泥石流,进一步加剧灾害的严重性。根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告,全球沿海地区因台风造成的年经济损失约为260亿美元,占全球生产总值的0.04%。预计到2100年,这一数字可能上升至530亿美元。全球变暖导致的海面温度升高正在加剧热带风暴的强度,从而提升风灾对沿海地区的威胁。在中国,台风频繁登陆的地区主要集中在东南沿海,年均约有7.7个台风登陆并影响中国。近年来,随着人口增长和城市化进程加快,台风造成的经济损失和人员伤亡也日益严重。

台风灾害的主要损失来源于风暴潮和洪水。湿地在防御这些灾害方面具有重要作用。潮间带湿地,如红树林和盐沼,通常位于台风登陆的最前线,能够有效降低风速和波浪高度,吸收波浪能量,从而减轻台风对沿海社区的破坏。这些湿地通过植被和土壤的缓冲作用,减少风暴潮的冲击力,保护沿海基础设施和居民安全。此外,潮间带湿地的植被结构能够增强空气流动的阻力,从而产生水平风中的垂直风切变,进一步降低风速。研究发现,湿地的面积、植被种类、沼泽高度以及底部摩擦等因素都会影响风暴潮的峰值水平。这些因素共同作用,使得潮间带湿地在台风防御中发挥关键作用。

与潮间带湿地相比,内陆湿地在台风防御中也具有不可忽视的价值。内陆湿地主要通过其水文调节功能,如蓄水、滞洪和调节洪水模式,来减少台风带来的经济损失。湿地的植被和土壤能够吸收降水,降低地表径流的速度和量,从而减少洪水对城市和农田的破坏。在某些地区,内陆湿地的蓄洪能力已被量化,例如,某国家自然保护区的湿地土壤每年可存储7.15×10^4立方米的洪水,这相当于每年为每公顷湿地带来约5700美元的经济效益。因此,内陆湿地在减少洪水风险、保护经济资产方面同样具有重要价值。

早期的研究主要集中在特定类型的湿地,如红树林,或者特定的台风事件上。随着研究的深入,学者们开始从国家层面评估湿地的台风防护价值。例如,美国、中国、墨西哥和澳大利亚的研究均表明,潮间带湿地在全球范围内对台风灾害的防护具有显著的经济价值。在中国,研究发现,每增加1平方公里的潮间带湿地面积,可使某次台风的平均经济损失减少约8390万元人民币。这说明湿地的保护对于降低台风灾害风险具有重要的现实意义。

然而,目前的研究大多集中于潮间带湿地的台风防护价值,缺乏对整个沿海地区湿地防护能力的系统性评估,以及对潮间带与内陆湿地之间防护价值的对比分析。由于人类活动,如围海造田和水产养殖,中国沿海地区的湿地面积正在不断减少。因此,在全球气候变化和城市化进程加快的背景下,准确评估中国沿海湿地的台风防护价值,对于湿地管理和保护具有重要意义。这项研究不仅具有理论价值,也具备实践指导意义,能够为中国的沿海湿地保护与修复策略提供科学依据和技术支持。

本研究通过分析台风灾害因素和湿地的防护机制,构建了台风灾害损失的回归模型,并开发了评估沿海湿地台风防护价值的模型。研究数据来源于2000年至2020年间中国东南沿海地区台风登陆的记录,以及相关的经济损失数据。通过对这些数据的分析,研究发现,台风造成的经济损失与湿地面积之间存在负相关关系,表明无论是潮间带湿地还是内陆湿地,都对减轻台风灾害具有重要作用。同时,研究还进一步估算了潮间带和内陆湿地在台风防护中的边际价值,结果显示,潮间带湿地的平均边际防护价值为每平方公里2365.2万元人民币,而内陆湿地的平均边际防护价值为每平方公里126.1万元人民币。中位数分别为1053.7万元人民币和60.5万元人民币。

尽管内陆湿地的防护价值低于潮间带湿地,但它们在减少台风灾害带来的经济损失方面仍发挥着关键作用。因此,在湿地保护和管理中,不应忽视内陆湿地的价值。研究还指出,湿地的保护不仅有助于减少台风灾害带来的经济损失,还能提供多种其他生态服务,如水质净化、生物多样性保护和碳储存等。这些生态服务对维持生态平衡、促进可持续发展具有重要意义。

本研究的成果对于制定科学合理的湿地保护和恢复策略具有重要参考价值。通过量化湿地的台风防护价值,可以为政策制定者提供数据支持,帮助他们在城市规划和基础设施建设中充分考虑湿地的生态功能。此外,研究还强调了加强湿地保护的紧迫性,尤其是在面对气候变化带来的更大台风威胁时。湿地作为天然的“缓冲带”,在减轻灾害影响、维护生态安全方面具有不可替代的作用。

在全球气候变化的背景下,台风的频率和强度都在增加,这对沿海城市的安全和经济构成了更大的挑战。因此,如何有效利用湿地资源来应对台风灾害,成为当前亟需解决的问题。本研究的结果表明,通过保护和恢复湿地,可以显著降低台风带来的经济损失。同时,研究还指出,不同类型的湿地在台风防护中的作用存在差异,潮间带湿地的防护效果更为显著,而内陆湿地则在洪水调节方面具有独特优势。因此,在湿地保护和管理中,应根据不同的地理和生态条件,采取针对性的措施,以最大限度地发挥湿地的防护功能。

此外,研究还强调了数据收集和模型构建的重要性。通过构建经济回归模型,可以更准确地评估湿地在台风防护中的经济价值,从而为湿地保护提供科学依据。同时,研究也指出了当前湿地保护研究中存在的不足,即缺乏对整个沿海地区湿地防护能力的系统性评估,以及对不同类型湿地之间防护价值的比较。因此,未来的研究应更加注重对湿地整体防护功能的评估,以及不同类型湿地在不同环境条件下的作用差异。

总之,本研究通过系统的分析和评估,揭示了湿地在台风防护中的重要价值,特别是在减少经济损失方面的作用。研究结果表明,无论是潮间带湿地还是内陆湿地,都对减轻台风灾害具有重要作用。因此,在未来的湿地保护和管理工作中,应充分认识到湿地的多重功能,采取有效的措施进行保护和恢复,以应对日益加剧的台风威胁。同时,研究也为政策制定者提供了科学依据,帮助他们在城市规划和灾害防控中更好地利用湿地资源,实现可持续发展。
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