周金明

(建陽市林業(yè)局，福建 建陽 354200)

建陽市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值動態(tài)評估

周金明

(建陽市林業(yè)局，福建 建陽 354200)

以建陽市森林生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，結(jié)合LY/T 1721—2008森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算公式與服務(wù)價(jià)格，建立建陽市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估指標(biāo)體系，量化建陽市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值動態(tài)。結(jié)果表明：1990、1995、2000、2005、2010年建陽市森林生態(tài)服務(wù)總價(jià)值分別為928678.50、1580746.74、1668571.39、1685109.94、1749908.04萬元，1990—2010年建陽森林總價(jià)值逐漸上升，不同類型的森林服務(wù)價(jià)值則表現(xiàn)出各自的變化規(guī)律與波動幅度。1990—2010年20 a間森林生態(tài)服務(wù)總價(jià)值增加821229.54萬元，年平均增長率為4.42%，其中涵養(yǎng)水源、保育土壤、生物多樣性保護(hù)價(jià)值貢獻(xiàn)率最大，占森林生態(tài)服務(wù)總價(jià)值的81%以上。

森林生態(tài)系統(tǒng)；服務(wù)功能；價(jià)值評估；建陽市

森林生態(tài)系統(tǒng)是森林群落及其生境在功能流的作用下形成具有一定結(jié)構(gòu)、功能和自調(diào)控的自然綜合體，對區(qū)域自然環(huán)境的平衡和條件的改善至關(guān)重要，是人類擁有的最寶貴資產(chǎn)之一[1-2]；然而，森林生態(tài)系統(tǒng)面積的減少量在陸地生態(tài)系統(tǒng)中所占的比例卻是最大的。因此，在以森林生態(tài)系統(tǒng)為研究對象時(shí)，關(guān)于森林服務(wù)功能的研究是起步較早、研究較多的內(nèi)容之一[3-8]，這些研究成果使得人類對森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的認(rèn)識上升到一個(gè)嶄新的高度，同時(shí)對森林保育與恢復(fù)工作具有重要指導(dǎo)意義。建陽森林資源豐富、物種多樣、生態(tài)環(huán)境優(yōu)美，是福建省森林的重要組成部分，但經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程對森林生態(tài)、景觀格局與結(jié)構(gòu)功能產(chǎn)生的影響并不了解。因此，本文以建陽森林為研究對象，參照《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》[9]，對建陽市各個(gè)階段的森林狀況做出相應(yīng)的價(jià)值評估，可為實(shí)現(xiàn)建陽市森林生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一以及森林生態(tài)效益價(jià)值的合理補(bǔ)償和森林資源的科學(xué)經(jīng)營、永續(xù)利用提供參考。

1 研究區(qū)概況

建陽市地處閩北武夷山南面，地理位置為27°06′—27°43′N、117°31′—118°38′E，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，光熱資源豐富。該區(qū)冬短夏長，氣候宜人，溫差大，雨季集中。年均氣溫18 ℃，無霜期282 d，年均降水量1700～2400 mm，年均日照時(shí)間1802 h，土壤類型以山地紅壤為主，占所有土壤類型面積的80%。森林資源居福建省第4位，為全國南方重點(diǎn)林區(qū)之一。據(jù)2011年森林資源清查資料，全市林地面積為26.14萬hm2，其中有林地面積為24.13萬hm2，占林地面積92%；森林覆蓋率高達(dá)72.5%。森林類型有針葉林、常綠闊葉林、竹林、灌木林、混交林等，木材蓄積量1918萬m3，竹類 819510株，松脂、筍、香菇等林副產(chǎn)品十分豐富。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)主要來源：①建陽市森林資源清查資料；②建陽市1990年、1995年、2000年、2005年、2010年5個(gè)時(shí)期的統(tǒng)計(jì)年鑒；③當(dāng)?shù)卣块T相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料；④LY/T 1721—2008中國森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范和同類研究成果中的數(shù)據(jù)[9-14]。

2.2 評價(jià)指標(biāo)

以評估規(guī)范為準(zhǔn)則并參考其它同類研究成果[15-19]，共選取7項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行不同時(shí)期的價(jià)值評估 。

2.2.1 物質(zhì)生產(chǎn) 一般指森林提供林產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，可由統(tǒng)計(jì)年鑒直接獲得。

2.2.2 涵養(yǎng)水源 主要指森林植被對水分的調(diào)節(jié)和對水質(zhì)的凈化2個(gè)方面。

1)調(diào)節(jié)價(jià)值：V調(diào)=10C庫A(T-E-S)，式中：V調(diào)為森林年調(diào)節(jié)水量價(jià)值(元·a-1)；T為降水量(mm·a-1)；E為林分蒸發(fā)量(mm·a-1)；S為地表徑流量(mm·a-1)；C庫為水庫建設(shè)單位庫容投資成本(元·m-3)；A為林分面積(hm2)。

2)凈化價(jià)值：V凈=10C凈A(T-E-S)，式中：V凈為森林年凈化價(jià)值(元·a-1)；C凈為污水處理費(fèi)(元·t-1)。

2.2.3 保育土壤 指森林植被削弱雨水對地表的沖刷，植被根系固持土壤，地被物減緩地表徑流，起到水土保持的功能。

1)固土價(jià)值：V固=A·C土·X，式中：V固為森林年固土價(jià)值(元·a-1)；X為森林減少土壤侵蝕的模數(shù)(m3·hm-2·a-1)，即無林地與有林地土壤侵蝕的差值；C土為土方費(fèi)用(元·m-3)。

2)保肥價(jià)值：V保=ApX(NC1/R1+PC1/R2+KC2/R3+MC3)，式中：V保為森林年保肥價(jià)值(元·a-1)；N為土壤氮含量(%)；P為土壤磷含量(%)；K為土壤鉀含量(%)；M為土壤有機(jī)質(zhì)含量(%)；R1為磷酸二銨化肥氮含量(%)；R2為磷酸二銨化肥磷含量(%)；R3為氯化鉀化肥鉀含量(%)；C1為磷酸二銨化肥價(jià)格(元·t-1)；C2為氯化鉀化肥價(jià)格(元·t-1)；C3為有機(jī)質(zhì)價(jià)格(元·t-1)；P為土壤密度(t·m-3)。

2.2.4 固碳制氧 指植物通過光合作用，以二氧化碳和水為原料制造有機(jī)物，并釋放氧氣于大氣中。前人研究認(rèn)為樹干質(zhì)量約占全樹質(zhì)量64.11%，密度約為0.45 t·m-3[20-21]，由此可以得出如下計(jì)算方法。

1)固碳價(jià)值：V碳=PCD/0.6411×0.45×1.63，式中：V碳為森林年固碳價(jià)值(元·a-1)；PC為我國造林成本和瑞典碳稅的平均值；D為蓄積生長量(m3)。

2)制氧價(jià)值：V氧=POD/0.6411×0.45×1.2，式中：V氧為森林年制氧價(jià)值(元·a-1)；PO為氧氣價(jià)格(元·t-1)。

2.2.5 凈化大氣環(huán)境 主要是指森林生態(tài)系統(tǒng)對污染氣體、空氣粉塵、噪音的吸收、凈化、削落等方面的作用。本研究主要選取4個(gè)方面的價(jià)值來評估森林凈化大氣環(huán)境的價(jià)值，具體為：V二氧化硫=K二氧化硫Q二氧化硫A；V氟化物=K氟化物Q氟化物A；V氮氧化物=K氮氧化物Q氮氧化物A；V滯塵=K滯塵Q滯塵A。式中：V二氧化硫、V氟化物、V氮氧化物、V滯塵分別為林分年吸收二氧化硫、氟化物、氮氧化物及滯塵價(jià)值(元·a-1)；K二氧化硫、K氟化物、K氮氧化物分別為二氧化硫、氟化物、氮氧化物治理費(fèi)用(元·kg-1)；K滯塵為降塵清理費(fèi)(元·kg-1)；Q二氧化硫、Q氟化物、Q氮氧化物、Q滯塵分別為單位面積林分年吸收二氧化硫、氟化物、氮氧化物及年滯塵量(kg·hm-2·a-1)。

2.2.6 生物多樣性保護(hù) 建陽市森林環(huán)境類型復(fù)雜多樣，為生物物種提供棲息地，使得物種得以保存和延續(xù)。V生=S生A，式中：V生為森林生物多樣性年保護(hù)價(jià)值(元·a-1)；S生為生物多樣性單位面積保護(hù)價(jià)值(元·hm-2·a-1)，具體數(shù)值參考同類的研究成果[22]；A為建陽市生態(tài)公益林的面積。

2.2.7 森林游憩 森林游憩價(jià)值由建陽市旅游局提供。

3 結(jié)果與分析

3.1 服務(wù)價(jià)值總體評價(jià)

由表1可知，從價(jià)值總量上看，1990—2010年建陽市森林生態(tài)服務(wù)總價(jià)值是一個(gè)不斷上升增大的過程，其中1990—1995年價(jià)值變化幅度明顯大于其它3個(gè)時(shí)期(1995—2000年、2000—2005年、2005—2010年)，價(jià)值變化量高達(dá)652068.24萬元，年平均上升率為14.04%；其它3個(gè)時(shí)期的年平均增長率分別僅為1.1%、0.20%、0.77% 。1990年建陽森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值總量為928678.50萬元，至2010年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值增大到1749908.04萬元，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值增加了821229.54 萬元，年平均上升率為4.42%。結(jié)果表明，建陽市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值在不斷增加，但增加的速度有較大幅度的下降。

表1 不同服務(wù)功能的價(jià)值貢獻(xiàn)度及其變化

*：表中為“0”的數(shù)據(jù)說明該數(shù)值非常小，達(dá)不到小數(shù)點(diǎn)有效位數(shù)的后5位。

3.2 不同服務(wù)功能類型動態(tài)分析

從不同類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能看(表1)，涵養(yǎng)水源和保育土壤的生態(tài)服務(wù)價(jià)值在不同年份都表現(xiàn)為貢獻(xiàn)率最大，但兩者所占比例呈遞減趨勢。1990—2010年，涵養(yǎng)水源占生態(tài)服務(wù)總價(jià)值的比例從52.02%下降至37.73%，保育土壤則由28.67%下降至20.80%。同樣地，凈化大氣環(huán)境價(jià)值也呈下降的趨勢。而物質(zhì)生產(chǎn)、生物多樣性保護(hù)、森林游憩卻恰好相反，所占比例逐漸遞增，變化幅度分別為 0.73%～5.34%，3.85%～23.06%，0%～0.30%，其中生物多樣性保護(hù)變化最大，物質(zhì)生產(chǎn)次之，森林游憩由于在總價(jià)值中所占比例非常小，幾乎可以忽略不計(jì)。在5個(gè)年份中(1990、1995、2000、2005、2010年)物質(zhì)生產(chǎn)、固碳制氧、凈化大氣環(huán)境、森林游憩占生態(tài)服務(wù)總價(jià)值比例均較小，生物多樣性保護(hù)價(jià)值在1990年時(shí)所占比例也比較小，但隨后由于封山育林保護(hù)得當(dāng)，至2010年生物多樣性保護(hù)價(jià)值占總價(jià)值比例增至23.06%。從價(jià)值變化范圍來看，20年間價(jià)值波動較劇烈的是涵養(yǎng)水源、保育土壤、生物多樣性保護(hù)價(jià)值，其次是物質(zhì)生產(chǎn)、固碳制氧、凈化大氣環(huán)境價(jià)值，森林游憩價(jià)值的變幅則最小。從變化率來看，價(jià)值變化速度最快的是森林游憩功能，其次是物質(zhì)生產(chǎn)和生物多樣性保護(hù)，其余森林服務(wù)功能的變化速度相當(dāng)。

4 結(jié)論與討論

隨著時(shí)間的推移，建陽森林總價(jià)值逐漸上升，不同類型的森林服務(wù)價(jià)值則表現(xiàn)出各自的變化規(guī)律與波動幅度。具體而言，在1990—2010年這20 a間，各項(xiàng)服務(wù)功能的價(jià)值量都有不同程度的增加，但占總價(jià)值量的比例結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的變化。其中涵養(yǎng)水源、保育土壤、凈化大氣環(huán)境占總價(jià)值量的比例不斷下降，尤其是涵養(yǎng)水源，下降幅度最大。而物質(zhì)生產(chǎn)、森林游憩和生物多樣性保護(hù)所占的比例略有增加，其中生物多樣性保護(hù)成為主導(dǎo)服務(wù)功能之一，變化較明顯。固碳制氧生態(tài)系統(tǒng)總價(jià)值的比例則沒有明顯變化。因此，在森林經(jīng)營中，根據(jù)不同時(shí)期的需求，林業(yè)經(jīng)營、保育與恢復(fù)的側(cè)重點(diǎn)不同。例如，本次對建陽森林服務(wù)價(jià)值的評估結(jié)果顯示；涵養(yǎng)水源和保育土壤是主導(dǎo)功能時(shí)，林業(yè)工作重點(diǎn)應(yīng)轉(zhuǎn)移到針葉林的改造上，使之向針闊混交林或闊葉林演替；而當(dāng)強(qiáng)調(diào)保護(hù)生物多樣性時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)對常綠闊葉林進(jìn)行營造和保育。

本研究存在一定不足，具體表現(xiàn)在：同類研究成果中有對積累營養(yǎng)物質(zhì)、森林保護(hù)、科研文化等服務(wù)進(jìn)行評價(jià)，本研究中并沒有體現(xiàn)，而有些服務(wù)是無形的，如森林對人的健康和精神愉悅性價(jià)值難以找到替代法將其轉(zhuǎn)化為用貨幣衡量的價(jià)值，使得本次評估的建陽森林價(jià)值偏低；森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的評價(jià)，對于同一區(qū)域不同研究人員的理解不完全相同，所選取的指標(biāo)因子也就存在一定差異。如何保證指標(biāo)選取的客觀性和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的合理性，應(yīng)進(jìn)一步根據(jù)森林生態(tài)系統(tǒng)本身的本質(zhì)屬性指標(biāo)來確定[23]；除此之外，本文沒有對森林服務(wù)功能的影響因子進(jìn)行分析，如生產(chǎn)力、林分質(zhì)量高低，溫度、降水等自然條件的優(yōu)劣，森林面積的大小等對森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響，有待進(jìn)一步深入探討和研究。

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Dynamic Evaluation of Forest Ecosystem Services Value In Jianyang City

ZHOU Jin-ming

(ForestbureauofJianyangcity，Jianyang354200，F(xiàn)ujian，China)

Taking forest ecosystem in Jianyang as objects，the dynamics of the Jianyang forest ecosystem service value were quantified by establishment assessment index system of forest ecosystem service value in Jianyang，combination with formulae and prices of the Specification for Assessment of Forest Ecosystem Services in China(LY/T 1721—2008).The results showed that：the total ecosystem service values of Jianyang forest was 928678.50，1580746.74，1668571.39，1685109.94，1749908.04 ten thousand yuan in 1990，1995，2000，2005 and 2010 respectively，the total ecosystem service values of forest kept increasing from 1990 to 2010.However，different trends and degrees were shown up on different services.The forest ecosystem service value increased 821229.54 ten thousand yuan from 1995 to 2010，the year of average increase rate was 4.42%，of which the contribution rate of water conservation，soil conservation and fertility maintenance and biodiversity protection value was the largest，accounting for 81% of the total value.

forest ecosystem；service function；evaluation value；Jianyang

2014-04-07；

2014-05-17

福建省教育廳科學(xué)項(xiàng)目(JA05228)資助

周金明(1966—)，男，福建建陽人，建陽市林業(yè)局工程師，從事森林資源保護(hù)與管理工作。E-mail：jyzjm2829@163.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2015.01.017

S718.56

A

1002-7351(2015)01-0080-04