蒙寬宏

（黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所，哈爾濱　150081）

黑龍江森工國(guó)有林區(qū)森林資源與生態(tài)功能總量研究*

蒙寬宏

（黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所，哈爾濱150081）

利用生態(tài)學(xué)研究方法，對(duì)黑龍江森工國(guó)有林區(qū)2015年及2005年的森林資源現(xiàn)狀、生態(tài)效益量以及生態(tài)效益價(jià)值量進(jìn)行對(duì)比研究結(jié)果表明，在森林資源得到保護(hù)與恢復(fù)的條件下，森林資源的生態(tài)功能總量得到了明顯提高，主要表現(xiàn)為：（1）有林地面積增加了75.23萬(wàn)hm2，增幅9.61%；總蓄積量增加了23 575.63 m3，增幅37.43%；幼齡林總面積減少，而中齡林與近熟林面積有所增加。有林地面積與蓄積量總量的增加，林齡組成比例向中齡林、近熟林的傾斜，都表明森林生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量得到了提高。（2）在2015年森林資源條件下，可獲得的的生態(tài)效益總量為84.59億t，效益總價(jià)值為1 691.42億元。

森工林區(qū)；森林效益；水源涵養(yǎng)；水土保持；凈化空氣

黑龍江省現(xiàn)有林業(yè)經(jīng)營(yíng)總面積3 175萬(wàn)hm2，森林總面積2 125萬(wàn)hm2，由龍江森工集團(tuán)、大興安嶺森工集團(tuán)和地市林業(yè)三部分組成。其中龍江森工集團(tuán)是面積最大的一部分，下設(shè)有4個(gè)管理局、40個(gè)林業(yè)局，經(jīng)營(yíng)面積分布在小興安嶺、張廣才嶺、老爺嶺和完達(dá)山，總經(jīng)營(yíng)面積1 007萬(wàn)hm2［1］，約占黑龍江省國(guó)土面積的22%，其中有林地面積858.11萬(wàn)hm2。

黑龍江森工國(guó)有林區(qū)（龍江森工）以其廣闊的森林覆蓋面積，在生物多樣性保護(hù)、水源涵養(yǎng)、水土保持、凈化大氣等生態(tài)效益方面發(fā)揮了巨大的作用，為黑龍江、東北三省乃至華北平原的生態(tài)安全提供了穩(wěn)定的生態(tài)屏障?，F(xiàn)將黑龍江森工國(guó)有林區(qū)的森林資源與生態(tài)功能總量的研究結(jié)果報(bào)道如下。

1　數(shù)據(jù)來源與研究方法

研究中所采用的數(shù)據(jù)，主要來源于第8次黑龍江森林資源清查數(shù)據(jù)、官方發(fā)布的2015年度最新資源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及權(quán)威研究學(xué)者發(fā)布的數(shù)據(jù)。

研究方法主要采用《黑龍江省森工林區(qū)森林效益評(píng)價(jià)》一書中的生態(tài)效益計(jì)算與貨幣轉(zhuǎn)換方法。為方便計(jì)算與比較，本文沿用《黑龍江省森工林區(qū)森林效益評(píng)價(jià)》中對(duì)林分類型的劃分方法，即劃分為闊葉混交林、針闊混交林、落葉松林、針葉混交林、柞木林、白樺林、紅松林與其他林分［1］。同時(shí)，為反映資源變化對(duì)于生態(tài)效益總量的影響，本文以該書所采用的 2005年資源數(shù)據(jù)以及基于2005年資源數(shù)據(jù)計(jì)算的生態(tài)效益為對(duì)照，進(jìn)行對(duì)比研究。

2　黑龍江森工國(guó)有林區(qū)森林資源概況

2.1有林地面積概況

截至2015年，黑龍江森工國(guó)有林區(qū)總經(jīng)營(yíng)面積1 007萬(wàn)hm2，有林地面積858.11萬(wàn)hm2。與2005年（782.88萬(wàn)hm2）相比，有林地面積增加了75.23萬(wàn)hm2，增加了9.61%。其中，闊葉混交林、針葉混交林、白樺林以及其他林分總面積有所增加，尤以闊葉混交林面積增加最多，從325.30萬(wàn)hm2增加到401.44萬(wàn)hm2，增幅達(dá)到23.41%；柞木林、針葉混交林、落葉松林和紅松林的面積比2005年有所減少，其中，落葉松林面積減少最為明顯，由2005年的89.73萬(wàn)hm2減少到2015年的47.96萬(wàn)hm2，面積減少了46.56%（圖1）。

圖1　不同類型林分面積變化

2.2有林地蓄積量概況

截至2015年，黑龍江森工國(guó)有林區(qū)有林地總蓄積量為86561.39萬(wàn)m3。與2005年62985.76萬(wàn)m3相比，有林地蓄積量增加了23 575.63m3，增加了37.43%，反映出在最近的十年之內(nèi)，森林生態(tài)系統(tǒng)得到了極大的保護(hù)與恢復(fù)。其中，闊葉混交林、針闊混交林、白樺林和柞木林蓄積量增加最為顯著，分別增加了 16 237.87萬(wàn) m3、6 456.79萬(wàn) m3、1 118.15萬(wàn) m3和 1 142.32萬(wàn) m3，增幅分別為66.88%、51.26%、49.74%和33.04%。蓄積量減少的為落葉松林、針葉混交林和紅松林，分別減少了1 131.91萬(wàn)m3、917.65萬(wàn)m3和85.38萬(wàn)m3，降幅分別為16.95%、14.00%和3.08%（圖2）。

圖2　不同類型林分蓄積量變化

2.3林齡組成概況

從總體上看，與2005年相比，2015年的林齡組成變化較為明顯，主要表現(xiàn)為幼齡林的減少和中齡林與近熟林的增加。在過去的十年內(nèi)，幼齡林大量發(fā)育成為中齡林，中齡林發(fā)育進(jìn)入近熟林。同時(shí)得益于全面停止商業(yè)性采伐等保護(hù)措施，使得原有的中齡以上林分得以保護(hù)與繼續(xù)發(fā)育。從數(shù)據(jù)上可以看到，幼齡林比2005年減少了99.11萬(wàn)hm2，蓄積量減少了1 913.01萬(wàn)m3；中齡以上林分均有不同程度的增加，其中中齡林和近熟林增加最為明顯，面積分別增加了68.92萬(wàn)hm2和56.02萬(wàn)hm2，蓄積量分別增加了17011.54萬(wàn)m3和7860.64萬(wàn)m3（圖3、圖4）。

圖3　不同林齡林分面積變化

圖4　不同林齡林分蓄積量變化

3　黑龍江森工國(guó)有林區(qū)森林生態(tài)功能總量

利用森林生態(tài)服務(wù)功能研究方法進(jìn)行生態(tài)功能研究，并將生態(tài)服務(wù)功能進(jìn)行貨幣化轉(zhuǎn)換，以得到直觀的生態(tài)功能總量。

3.1生物多樣性保護(hù)功能

生物多樣性保護(hù)功能采用的是直接經(jīng)濟(jì)計(jì)算方法，在進(jìn)行綜合調(diào)研的基礎(chǔ)上，計(jì)算出在當(dāng)前的森林資源負(fù)荷允許的條件下，黑龍江省森林每年所能提供的林產(chǎn)品價(jià)值為108.60元/hm2、動(dòng)物增殖量的價(jià)值為36.60元/hm2，以二者之和作為單位面積森林的生物多樣性保護(hù)價(jià)值［2］，結(jié)合森林面積進(jìn)行計(jì)算，得到生物多樣性保護(hù)功能的總價(jià)值量為12.46億元（表1）。與2005年（12.07億元）相比，增加了0.39億元。

表1　生物多樣性保護(hù)功能價(jià)值量

3.2水源涵養(yǎng)功能

3.2.1水源涵養(yǎng)功能總量計(jì)算

森林生態(tài)系統(tǒng)通過林冠層截留、枯落物層蓄水以及土壤層蓄水等綜合方式來發(fā)揮森林的水源涵養(yǎng)功能，通過對(duì)林冠層、枯落物層以及土壤層的水源涵養(yǎng)功能的綜合研究［3］，得到不同類型森林生態(tài)系統(tǒng)單位面積的水源涵養(yǎng)功能量（表2）。

表2　不同類型林分各層水源涵養(yǎng)功能　t/hm2

圖5　不同類型林分水源涵養(yǎng)功能總量

通過綜合計(jì)算，基于2015年度森林資源數(shù)據(jù)得到的水源涵養(yǎng)功能總量為9.37億t，比2005年的9.13億t增加了0.24億t。其中，土壤層的水源涵養(yǎng)功能量最高，達(dá)5.15億t，占總量的54.95%，枯落物層和林冠層分別為22.95%和22.10%。

3.2.2水源涵養(yǎng)功能的貨幣化轉(zhuǎn)換

水源涵養(yǎng)功能的貨幣化轉(zhuǎn)換，涉及到調(diào)蓄水量效益與凈化水質(zhì)兩方面的效益［4］。

3.2.2.1調(diào)蓄水量效益的貨幣化

森林涵養(yǎng)水源與水庫(kù)蓄水的本質(zhì)類似，故其蓄水價(jià)值可根據(jù)蓄積1 t水的建水庫(kù)花費(fèi)為標(biāo)準(zhǔn)（15元/t）［7］。本研究采用影子工程法，以水庫(kù)工程的蓄水成本進(jìn)行調(diào)蓄水量的貨幣化計(jì)算。

研究結(jié)果表明，2015年度的森工國(guó)有林區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)可以發(fā)揮相當(dāng)于835.33億元的調(diào)蓄水量效益價(jià)值量，其中，闊葉混交林價(jià)值量最高，達(dá)到了52.02億元；針葉混交林次之，為30.09億元；白樺林與落葉松林分別為18.80億元和10.24億元；其他類型林分的價(jià)值量在不足100億元（表3）。

表3　水源涵養(yǎng)效益貨幣化價(jià)值億元

3.2.2.2凈化水質(zhì)效益的貨幣化

森林生態(tài)系統(tǒng)攔蓄的降水除60%用于樹木蒸騰和生長(zhǎng)以外，其余為地下徑流，這部分水量依次通過具有強(qiáng)大的截留過濾作用的林冠層、枯落物層和土壤層進(jìn)入地下徑流，水中的污染物被層層攔截、凈化，能有效地防止水資源的物理、化學(xué)和生物的污染，使得輸出的水質(zhì)顯著改善［8，9］。以森林蓄水量的40%計(jì)算森林凈化水質(zhì)的效益，采用替代法進(jìn)行效益的貨幣化，以全國(guó)城市居民用水平均價(jià)格為參數(shù)（3元/t）進(jìn)行計(jì)算［10］，可以計(jì)算出凈化水質(zhì)的貨幣化效益量（表3）。

凈化水質(zhì)效益的貨幣化與蓄水效益類似，均是以水源涵養(yǎng)生態(tài)價(jià)值量為基礎(chǔ)進(jìn)行的轉(zhuǎn)換，因此，不同類型林分間的凈化水質(zhì)效益的高低與蓄水效益相同。即闊葉混交林最高，其次為針闊混交林和柞木林，其他類型林分較低。

3.2.2.3水源涵養(yǎng)效益總價(jià)值量

蓄水效益與凈化水質(zhì)效益的綜合即為水源涵養(yǎng)效益總價(jià)值量。計(jì)算結(jié)果表明，森工國(guó)有林區(qū)的水源涵養(yǎng)總價(jià)質(zhì)量為151.73億元，較2005年的147.74億元增加了3.99億元，其中蓄水效益為140.49億元；凈化水質(zhì)效益為11.24億元。從林分類型上來看，闊葉混交林的總效益量最高，超過了50億元。

3.3保育土壤功能

3.3.1林地保土效益

森林保持水土效益主要是同無林地相比的固持土壤、減少土壤侵蝕、防止水土流失的價(jià)值和保持土壤肥力、減少土壤養(yǎng)分損失的價(jià)值。對(duì)森工國(guó)有林區(qū)水土保持效益的評(píng)價(jià)分別從保土效益、保肥效益兩個(gè)方面進(jìn)行。由于該部分的研究開展的較少，按林分類型進(jìn)行評(píng)價(jià)較困難，因此以森工林區(qū)有林地整體為研究對(duì)象開展效益計(jì)算。

計(jì)算方法為，利用有林地與無林地平均土壤侵蝕模數(shù)的差值，即假定在無林情況下的土壤侵蝕量減去現(xiàn)有林地的土壤侵蝕量乘以林地面積，求得土壤侵蝕總量。利用影子工程法，以庫(kù)容造價(jià)、泥沙密度為參數(shù)，計(jì)算保土效益價(jià)值量。綜合前人研究成果，計(jì)算得到森工林區(qū)有林地平均土壤侵蝕模數(shù)為235 t/hm2，無林地平均土壤侵蝕模數(shù)為1 497 t/hm2［11］；泥沙的平均密度為2.7 g/cm3，庫(kù)容造價(jià)以15元/t計(jì)算。

經(jīng)過總體計(jì)算，森工國(guó)有林區(qū)可發(fā)揮的保土效益為40.05億t，貨幣化轉(zhuǎn)化后相當(dāng)于可以獲600.68億元。與2005年（38.69億t）相比，保土效益增加了1.36億t，效益價(jià)值增加了343.92億元。保土效益的變化，源于有林地面積的增加，雖然2015年與2005年的效益量差異不大，但由于2005的計(jì)算所采用的庫(kù)容造價(jià)是6.11元/t，而本次計(jì)算使用的庫(kù)容造價(jià)是15元/t，從而使得在效益的價(jià)值量上較2005年有大幅度增加。

3.3.2保土效益的貨幣化

綜合前人研究結(jié)果，計(jì)算得到森工林區(qū)土壤中平均含N量0.55%、平均含P量0.21%、平均含k量0.21%、有機(jī)質(zhì)平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.21%［1］，以此計(jì)算保育土壤中的養(yǎng)分總量。

利用化肥中養(yǎng)分的含量比例，將保育土壤中的養(yǎng)分總量轉(zhuǎn)化為肥料的質(zhì)量，再利用肥料價(jià)格計(jì)算出保肥效益價(jià)值量，其中磷酸二銨中含N量21.21%，含P量23.48%，氯化鉀中含k量23.48%。磷酸二銨平均價(jià)格為2400元/t，氯化鉀平均價(jià)格2200元/t，有機(jī)質(zhì)平均價(jià)格320元/t。

經(jīng)過計(jì)算，森工林區(qū)的總體保肥效益可達(dá)33.29億t，可產(chǎn)生的價(jià)值量為516.85億元。其中，保育k肥的效益量最高，為14.32億t，效益價(jià)值量為222.36億元。

綜合保土與保肥兩方面的效益，水土保持總效益量為73.33億t，總價(jià)值量為1 117.53億元（表4）。

表4　森工國(guó)有林區(qū)水土保持效益

3.4凈化大氣效益

凈化大氣的功能是森林生態(tài)效益的一項(xiàng)基本內(nèi)涵，這一功能對(duì)人類生存環(huán)境和農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)有至關(guān)重要的影響。森林對(duì)凈化大氣有獨(dú)特的作用，它能釋放O2、吸收CO2、吸滯煙灰和粉塵、吸收有毒氣體等，這些都對(duì)凈化大氣起了很好的作用。森林凈化大氣效益主要體現(xiàn)在固碳制氧效益和凈化空氣效益兩個(gè)方面，其中，凈化空氣效益又包括了滯塵效益和吸收有毒氣體效益。

3.4.1釋放氧氣效益

3.4.1.1釋放氧氣效益量

依據(jù)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范（LY T 1721-2008）》（下文簡(jiǎn)稱《規(guī)范》）中關(guān)于森林生態(tài)系統(tǒng)釋放氧氣的計(jì)算方法進(jìn)行測(cè)算［12］的結(jié)果為：森工國(guó)有林區(qū)現(xiàn)有活立木總蓄積量89 243.57萬(wàn)m3，林分凈生產(chǎn)力 1.48 t/hm2·a，計(jì)算得到釋放氧氣量為1 515.50萬(wàn)t，較2005年的1 462.56萬(wàn)t增加了52.94萬(wàn)t，增幅為3.62%。

3.4.1.2釋放氧氣價(jià)值量

依據(jù)《規(guī)范》中釋放氧氣價(jià)值量計(jì)算方法［12］，經(jīng)計(jì)算，貨幣化之后的釋放氧氣價(jià)值量為105.45億元。2015年森林資源在有林地面積、林分生長(zhǎng)量等方面，均比2005年有所增加，因此即便采用了相同的氧氣價(jià)格進(jìn)行計(jì)算，仍較2005年的98.41億元提高了7.04億元，增幅超過7%。

3.4.2固碳效益

3.4.2.1固碳效益量

依據(jù)《規(guī)范》中關(guān)于森林生態(tài)系統(tǒng)釋放固定二氧化碳效益的計(jì)算方法［12］，經(jīng)計(jì)算，得到吸收二氧化碳量為566.08萬(wàn)t，較2005年的546.31萬(wàn)t增加了19.77萬(wàn)t。

3.4.2.2固碳價(jià)值量

依據(jù)《規(guī)范》中的計(jì)算方法，將固碳效益量進(jìn)行貨幣化轉(zhuǎn)換［12］：

式中：G碳為固碳效益量，C碳為固碳價(jià)格，在此采用國(guó)際碳匯價(jià)格（20美元/t）進(jìn)行計(jì)算，換算成人民幣為132元/t。

計(jì)算得到總固碳量為7.47億元，較2005年的7.21億元增加了0.26億元，增加了3.62%。

3.4.3滯塵效益

引用《中國(guó)生物多樣性國(guó)情研究報(bào)告》中的權(quán)威數(shù)據(jù)：針葉林的滯塵能力為33.20 t/hm2，闊葉林的滯塵能力為 10.11 t/hm2，削減粉塵成本為0.17元/kg［13］。2015年森工國(guó)有林區(qū)針葉林面積361.68萬(wàn)hm2，闊葉林面積496.43萬(wàn)hm2，經(jīng)計(jì)算，森林滯塵能力為 17 026.85萬(wàn) t，較2005年的16 697.07萬(wàn)t增加了329.78萬(wàn)t，增幅為1.98%；其中，針葉林滯塵效益量為12 007.93萬(wàn)t，闊葉林滯塵效益量為5 018.92萬(wàn)t。滯塵效益總價(jià)值量為289.46億元，與2005年（283.85億元）相比，增加了5.61億元；其中針葉林滯塵效益價(jià)值量為204.13億元，闊葉林滯塵效益價(jià)值量為85.32億元。

3.4.4吸收有毒氣體效益

引用《中國(guó)生物多樣性經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)估》中的數(shù)據(jù)，闊葉林吸收SO2平均值為88.65 kg/hm2，針葉林吸收SO2平均值為215.60 kg/hm2，消減SO2的成本為0.60元/kg［13］。經(jīng)計(jì)算，森工國(guó)有林區(qū)森林吸收SO2總量為121.99萬(wàn)t，比2005年的119.21萬(wàn)t增加了2.78萬(wàn)t，增幅為2.33%。吸收SO2總價(jià)值為7.32億元，較2005年的7.15億元增加了0.17億元。

3.4.5凈化大氣總效益

凈化大氣效益為以上4方面之和，森工國(guó)有林區(qū)可發(fā)揮的凈化大氣效益達(dá)1.89億t，相當(dāng)于獲得409.90億元貨幣量的生態(tài)效益價(jià)值（表5）。

表5　森工國(guó)有林區(qū)大氣凈化效益量與效益價(jià)值

4　生態(tài)效益總量

綜合以上4部分的生態(tài)效益，森工國(guó)有林區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)可獲得的可單獨(dú)計(jì)量的生態(tài)效益總量為84.59億t，效益總價(jià)值為1 691.42億元。其中，保育土壤效益最高，效益量為73.33億t，效益價(jià)值1 117.53億元，占效益總價(jià)值量的66.07%；其次為凈化大氣效益；水源涵養(yǎng)部分效益較少；生物多樣性效益值最低，僅有12.46億元，比例僅占0.74%。

表6　森工國(guó)有林區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)效益量及效益價(jià)值

5　結(jié)論與討論

5.1通過2005年與2015年森工林區(qū)森林資源與生態(tài)效益的研究可以發(fā)現(xiàn)，在過去十年中，由于森林生態(tài)系統(tǒng)得到保護(hù)與恢復(fù)，森林面積與林分質(zhì)量（主要是蓄積量）得到了不同程度的提高，使得生態(tài)效益總量與效益價(jià)值量均有不同程度的提高。

5.22015年森工國(guó)有林區(qū)有林地面積858.11萬(wàn)hm2，與2005年相比增加了75.23萬(wàn)hm2，增幅9.61%。其中，闊葉混交林、針葉混交林、白樺林以及其他林分總面積有所增加，尤以闊葉混交林面積增加最多；柞木林、針葉混交林、落葉松林和紅松林的面積有所減少，其中，落葉松林面積減少最為明顯。有林地總蓄積量為86 561.39萬(wàn)m3，比2005年增加了23 575.63 m3，增幅為37.43%，其中，闊葉混交林、針闊混交林、白樺林和柞木林蓄積量增加最為顯著；蓄積量減少的為落葉松林、針葉混交林和紅松林。從齡組上看，幼齡林總面積減少，而中齡林與近熟林面積有所增加。有林地面積與總蓄積量總量的雙雙增加，林齡組成比例向中齡林、近熟林的傾斜，都表明森林生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量得到了提高。

5.3在2015年森林資源條件下，森工國(guó)有林區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)可獲得的生態(tài)效益總量為84.59億t，效益總價(jià)值為1 691.42億元。其中，保育土壤效益最高，其次為凈化大氣效益，水源涵養(yǎng)部分效益較少，生物多樣性效益值最低。

5.4由于森林生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期存在性，使得森林生態(tài)系統(tǒng)每年都可以獲得不少于1 691.42億元的生態(tài)效益；并且，伴隨著森林的演替與發(fā)展，森林質(zhì)量將得到進(jìn)一步提高，從而使得生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效益量獲得可持續(xù)的增長(zhǎng)。

［1］李文達(dá)，郭樹平，白旭輝，等.黑龍江省森工林區(qū)森林效益評(píng)價(jià)［M］.哈爾濱:黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，2012.

［2］賈春生，遲德富，胡隱月.黑龍江省東部山區(qū)森林生物多樣性研究［J］.韶關(guān)學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，26（6）:80-82.

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第1作者簡(jiǎn)介：蒙寬宏（1981-），男，博士，助理研究員，主要從事森林生態(tài)領(lǐng)域研究工作。

（責(zé)任編輯：王岳）

Study on Total Amount of Forest Resources and Ecological Function in Stateowned Forest Industry Region of Heilongjiang Province

MENGKuanhong
（Heilongjiang Forestry Science Research Institute，Harbin150081）

The forest resources and ecological benefits and ecological benefit value of the state-owned forest industry region were comprehensively researched，and the resources and ecological benefits in 2005 were compared and analyzed.The results showed that under the conditions of the forest resources protection and restoration，the total forest resources and its ecological function had been significantly improved.The main performance were:（1）Woodland area increased 75.23 million hm2，namely increased 9.61%；total volume increased 23 575.63 m3，increased 37.43%；the total area of young forest reduced，and middle age forest and near mature forest area had increased.（2）Under the conditions of forest resources in 2015，the total amount of the obtainable ecological benefits was 8.459 billion RMB yuan，the total benefit was 169.142 billion RMB yuan.

Forest industrial region；Forest benefits；Water conservation；Soil conservation；Air purification

S719，S718.56

C

1001-9499（2016）04-0006-06

*“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題：“三北”地區(qū)防護(hù)林體系結(jié)構(gòu)定向調(diào)控技術(shù)研究與示范（2015BAD07B03）資助

2016-06-29