郭玉東，王曉宏，邢婷婷，陳曉燕，田曉瑞，張秋良＊

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特010010；2.內(nèi)蒙古社會(huì)科學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特010010；3.內(nèi)蒙古根河林業(yè)局，內(nèi)蒙古 根河022300）

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是指生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環(huán)境條件與作用［1］，眾所周知，森林具有涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、積累營養(yǎng)物質(zhì)、凈化大氣環(huán)境、森林防護(hù)、生物多樣性保護(hù)和森林游憩等方面的生態(tài)服務(wù)功能，但是，這些功能有多大，如何科學(xué)準(zhǔn)確測算這些功能，如何把功能的實(shí)物量轉(zhuǎn)換成價(jià)值量，不同森林結(jié)構(gòu)與其功能的關(guān)系等一直是國內(nèi)外專家學(xué)者和經(jīng)營者關(guān)注和研究的科學(xué)問題。Daily在《Nature＇s Service：Societal Dependence on Natural Eceosystem》［2］一書對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的概念、服務(wù)功能價(jià)值評估以及不同生物系統(tǒng)的服務(wù)功能等做出了系統(tǒng)介紹；Costanza對全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行了劃分，首次評估了全球生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)總價(jià)值［3］，開創(chuàng)了生態(tài)服務(wù)功能評估的先河［4-5］。之后，科學(xué)、全面、系統(tǒng)評估生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，并成為研究熱點(diǎn)。侯元兆［6］等首次對中國森林資源的涵養(yǎng)水源、防風(fēng)固沙、凈化空氣環(huán)境效益進(jìn)行了價(jià)值核算，歐陽志云［7］等初步探索了中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，趙同謙、余新曉［5］等評估了我國森林生態(tài)服務(wù)功能的總價(jià)值，劉勇［9］等、張永利［10］等采用不同的評估方法評估了我國省級(jí)森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值；牛香［11］等、王兵［12］等采用分布式評估方法對福建省和全國森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行了價(jià)值評估［11-12］。其他學(xué)者也對不同地域，利用不同方法選取不同評估指標(biāo)體系做過大量研究［13-18］。綜觀國內(nèi)外研究，對生態(tài)服務(wù)功能的評估一是評估的尺度不同（區(qū)域、景觀、生態(tài)系統(tǒng)）；二是評估的功能指標(biāo)不同（單項(xiàng)、多項(xiàng)）；三是評估方法不統(tǒng)一；四是采用的評估數(shù)據(jù)來源各異，從而造成評估結(jié)果的差異和不可比性。國家林業(yè)局林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》（LY／T1721-2008）［19］的頒布，為全面、系統(tǒng)準(zhǔn)確評估森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能提供的可能。

大興安嶺林區(qū)是全球氣候變化的敏感區(qū)［20］，是我國面積最大的國有林區(qū)，也是我國重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)。內(nèi)蒙古大興安嶺地處大興安嶺西坡，是松嫩平原和呼倫貝爾大草原的天然屏障，根河林業(yè)局作為內(nèi)蒙古大興安嶺林管局下屬最大的林業(yè)局之一，在保障國家生態(tài)安全、應(yīng)對氣候變化等方面具有不可替代的作用。全面、系統(tǒng)、客觀的對根河林業(yè)局森林生態(tài)服務(wù)功能進(jìn)行評估，不僅為實(shí)施林區(qū)生態(tài)效益補(bǔ)償提供科學(xué)依據(jù)［21-22］，同時(shí)對準(zhǔn)確評價(jià)天然林保護(hù)工程的實(shí)施效果具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 研究區(qū)資源現(xiàn)狀

根河林業(yè)局是內(nèi)蒙古大興安嶺林管局下轄的最大的林業(yè)局之一，位于大興安嶺西坡北段中部，地理坐標(biāo)為120°41′30″-122°42′30″E、50°25′30″-51°170′00″N，屬寒溫帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)。年降水量400～500mm，最高海拔 1 451m，平均氣溫-5.5℃，年無霜期為80～90d，被譽(yù)為“中國冷極”。

研究區(qū)總面積為632 424hm2，主體資源是森林資源，屬明亮針葉林區(qū)，植被分為森林植被和森林草原過渡區(qū)植被。森林總面積為526 976hm2，森林總蓄積量4 593萬m2，森林覆蓋率為83.60%。優(yōu)勢樹種為興安落葉松（Larix gmelinii）、白樺（Betula platyphylla）、山楊（Populus davidiana）、樟子松（Pinus sylvestris var.mongolica），面 積 分 別 為400 251、114 782、6 730hm2和711hm2，分別占森林總面積的76.0%、21.8%、1.3%、0.1%，云杉、柳樹等樹種只占總面積的0.8%（考慮同一科屬樹種生長的相似性，在評估過程中將云杉?xì)w入樟子松，將楊樹、柳樹歸入山楊）（表1）。

2 研究方法

野外數(shù)據(jù)獲取按照《森林生態(tài)系統(tǒng)長期定位觀測方法》（LY／T 1952-2011）規(guī)定的方法進(jìn)行，價(jià)值評估參照林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》（LY／T 1721-2008），首次利用分布式評估與旅行成本相結(jié)合的方法［19，23］進(jìn)行價(jià)值核算。其中，森林游憩價(jià)值是以整個(gè)林業(yè)局為單位，從宏觀角度基于個(gè)人旅行成本法，以各景點(diǎn)的旅游季潛收入來評估的。其他六大功能均利用分布式測算方法進(jìn)行評估，即對研究區(qū)4大優(yōu)勢樹種，分幼、中、近、成、過熟林5個(gè)齡組劃分測算單元，共計(jì)20個(gè)獨(dú)立測算單元。將森林游憩價(jià)值與各單元的服務(wù)功能價(jià)值測算數(shù)據(jù)進(jìn)行累加，得到研究區(qū)森林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值評估結(jié)果。

表1 根河林業(yè)局優(yōu)勢樹種面積Table 1 Area of dominant tree species of Genhe

2.1 評估指標(biāo)

評估指標(biāo)包括涵養(yǎng)水源（調(diào)節(jié)水量指標(biāo)和凈化水質(zhì)指標(biāo)）、保育土壤（固土指標(biāo)和保肥指標(biāo)）、固碳釋氧（固碳指標(biāo)和釋氧指標(biāo)）、積累營養(yǎng)物質(zhì)（林木積累N、P、K指標(biāo)）、凈化大氣環(huán)境（生產(chǎn)負(fù)離子指標(biāo)、吸收污染物指標(biāo)和滯塵指標(biāo)）和生物多樣性保護(hù)（物質(zhì)保育指標(biāo)）、森林游憩（最高環(huán)境容量潛在價(jià)值）7個(gè)一級(jí)指標(biāo)14個(gè)二級(jí)指標(biāo)。

研究區(qū)森林游憩功能主要體現(xiàn)在濕地（根河源濕地公園）旅游方面。筆者于2012年6月至8月對根河林區(qū)的游客進(jìn)行旅行費(fèi)用問卷調(diào)查，結(jié)果顯示，研究區(qū)人均旅游成本為486元，該區(qū)旅游季節(jié)每年僅為3個(gè)月，依據(jù)《根河源國家濕地公園總體規(guī)劃及重要節(jié)點(diǎn)地區(qū)詳細(xì)規(guī)劃》景區(qū)最高環(huán)境承載量為5 731人。

2.2 評估數(shù)據(jù)來源

1）根據(jù)《森林生態(tài)系統(tǒng)長期定位觀測方法》（LY／T 1952-2011）獲取的野外調(diào)查實(shí)測數(shù)據(jù)（表2、表3）；2）內(nèi)蒙古大興安嶺森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站長期連續(xù)定位觀測的水、土、氣、生等數(shù)據(jù)集；3）內(nèi)蒙古大興安嶺林管局森林資源統(tǒng)計(jì)（2012年）根河林業(yè)局森林資源統(tǒng)計(jì)資料；4）國家統(tǒng)計(jì)局、物價(jià)局等權(quán)威機(jī)構(gòu)公布的社會(huì)公共數(shù)據(jù)：參照《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》（LY／T1271-2008）、《退耕還林工程生態(tài)效益監(jiān)測國家報(bào)告（2013年）》中推薦使用的社會(huì)公共數(shù)據(jù)；5）國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)和學(xué)者公開發(fā)表的文獻(xiàn)資料。

表2 森林土壤性質(zhì)指標(biāo)參數(shù)Table 2 Soil property parameters

3 結(jié)果與分析

通過對根河林業(yè)局森林涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、營養(yǎng)物質(zhì)積累、凈化大氣環(huán)境、生物多樣性保護(hù)、森林游憩七大功能的定量評價(jià)，得到如下結(jié)果（表3，圖1）。

（1）森林涵養(yǎng)水源量為6.76×108m3·a-1；固土量為1.17×106t·a-1，其中，保護(hù)土壤營養(yǎng)元素流失量 N 為4 580t·a-1，P為748t·a-1，K 為1.85×104t·a-1，保護(hù)有機(jī)質(zhì)流失量為5.14×104t·a-1；森林固碳量為5.47×106t·a-1，釋氧量為4.18×106t·a-1；積累營養(yǎng)物質(zhì)總量為9.91×104t·a-1，其中：林木 N、P、K 分別為4.37×104t·a-1，6 060t·a-1，4.94×104t·a-1；提供負(fù)離子量為8.06×1024個(gè)·a-1，吸收空氣中二氧化硫量為9.76×104t·a-1，氟化物量為1930t·a-1，氮氧化物量為3160t·a-1，滯塵量為1.46×107t·a-1。

表3 林木養(yǎng)分含量指標(biāo)參數(shù)Table 3 Parameters of forest nutrient contents

（2）森林涵養(yǎng)水源價(jià)值量為77.8億元·a-1，保育土壤為44.1億元·a-1，固碳釋氧為124億元·a-1，營養(yǎng)物質(zhì)積累為14.4億元·a-1，凈化大氣環(huán)境為35.9億元·a-1，生物多樣性保護(hù)為18.4億元·a-1，森林游憩為2.51億元·a-1，分別占總價(jià)值量的24.6%，13.9%，39.1%，4.5%，11.3%，5.8%和0.8%（圖1）。森林生態(tài)服務(wù)功能的總價(jià)值量為317億元·a-1，相當(dāng)于根河市2011年GDP（31.27億元，2012年政府工作報(bào)告）的10.14倍。

圖1 單項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值對總價(jià)值的貢獻(xiàn)率Fig.1 The contribution of single service function value to total value

（3）根河林業(yè)局森林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值量依次為固碳釋氧＞涵養(yǎng)水源＞保育土壤＞凈化大氣環(huán)境＞物種保育＞營養(yǎng)物質(zhì)積累＞森林游憩，其中，固碳釋氧和涵養(yǎng)水源是根河林業(yè)局森林的主要服務(wù)功能，占總價(jià)值量的63.7%。森林固碳釋氧功能最顯著，可抵消內(nèi)蒙古自治區(qū)2008年碳排放量（6 987.07萬t）［24］的7.8%；森林涵養(yǎng)水源量對根河年徑流量（20.6億m3）的貢獻(xiàn)率為32.8%，是海拉爾河年徑流量（32億 m3）的21.1%［25］。由此可見，根河林業(yè)局森林生態(tài)系統(tǒng)不僅在碳匯減排方面作用顯著，在改善當(dāng)?shù)厮臓顩r、調(diào)節(jié)區(qū)域水分循環(huán)方面具有重要作用。

森林游憩價(jià)值對服務(wù)功能總價(jià)值的貢獻(xiàn)率最小，僅占0.8%。隨著林區(qū)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，森林旅游服務(wù)行業(yè)逐漸成為根河市發(fā)展的重點(diǎn)支助產(chǎn)業(yè)。根河林業(yè)局的森林資源占根河市的90%以上。評估結(jié)果顯示，根河林業(yè)局森林游憩功能潛在價(jià)值為2.51億元·a-1，相當(dāng)于根河市2012年旅游收入（8.51億元，2013年政府工作報(bào)告）的29.5%，且占根河市2011年GDP總收入的8.0%，說明根河地區(qū)發(fā)展森林旅游的空間很大。

（4）各優(yōu)勢樹種六大功能單位面積的價(jià)值量順序依次為樟子松＞興安落葉松＞白樺＞山楊，分別為樟子松63 649.39元·hm-2·a-1，興安落葉松61 226.27元·hm-2·a-1，白樺55 731.18元·hm-2·a-1，山楊44 384.11元·hm-2·a-1。結(jié)果顯示，針葉林的服務(wù)功能明顯優(yōu)于闊葉林，這主要是由針葉林和闊葉林的生產(chǎn)力差異引起的。

（5）森林六大服務(wù)功能中，各齡組單位面積價(jià)值量隨林分年齡增大呈現(xiàn)遞增趨勢，分別為幼齡林45 065.02元·hm-2·a-1、中齡林57 560.76元·hm-2·a-1、近熟林57 860.21元·hm-2·a-1、成熟林60 988.53元·hm-2·a-1、過熟林71 943.02元·hm-2·a-1。說明盡管林分達(dá)到成熟后密度減小、郁閉度降低，部分功能可能減弱，但總體服務(wù)功能仍然表現(xiàn)最強(qiáng)。

4 結(jié)論與討論

根河林業(yè)局森林服務(wù)功能價(jià)值為317億元·a-1，在涵養(yǎng)水源、保育土壤、調(diào)節(jié)氣候、生物多樣性保護(hù)等方面起著重要的作用，各功能價(jià)值量依次為固碳釋氧＞涵養(yǎng)水源＞保育土壤＞凈化大氣環(huán)境＞物種保育＞營養(yǎng)物質(zhì)積累＞森林游憩；固碳釋氧和涵養(yǎng)水源功能是根河林業(yè)局森林的主要功能，占服務(wù)功能總價(jià)值量的63.7%。森林在減排和改善當(dāng)?shù)厮臓顩r、調(diào)節(jié)區(qū)域水分循環(huán)方面具有重要作用；針葉林單位面積服務(wù)功能價(jià)值量大于闊葉林，不同樹種六大功能單位面積的價(jià)值量依次為樟子松＞興安落葉松＞白樺＞山楊。今后可優(yōu)化林種結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮森林服務(wù)功能的最大效益；單位面積服務(wù)功能價(jià)值量隨林分年齡增大而增大，不同齡組六大功能單位面積的價(jià)值量為過熟林＞成熟林＞近熟林＞中齡林＞幼齡林。成過熟林一般比較稀疏、郁閉度小，保育土壤功能隨之減弱易出現(xiàn)風(fēng)倒，但單位面積服務(wù)功能價(jià)值并未因連年生產(chǎn)力降低而減小，因此應(yīng)該加大保護(hù)力度。

本次評估采用分布式測算方法，對根河林業(yè)局森林劃分不同優(yōu)勢樹種按照幼、中、近、成、過熟林5個(gè)齡組進(jìn)行服務(wù)功能評估，一定程度上提高了評估結(jié)果的準(zhǔn)確性。由于調(diào)查資料和評估方法的局限性，致使無法對研究區(qū)內(nèi)所有樹種的服務(wù)功能進(jìn)行評估，只選擇占總面積99.2%的4大優(yōu)勢樹種進(jìn)行實(shí)物量與價(jià)值量的核算，可能對根河林業(yè)局森林生態(tài)服務(wù)功能的總價(jià)值稍有影響。對4大優(yōu)勢樹種服務(wù)功能評估時(shí)采用的價(jià)格參數(shù)，是參照《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范（LY／T1721-2008）》和《退耕還林工程生態(tài)效益監(jiān)測國家報(bào)告（2013年）》中推薦使用的社會(huì)公共數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是否在根河地區(qū)同樣適用有待進(jìn)一步研究。

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