邱書志，王 偉 ，丁 騫，楊永林 ，汪淑筠，王少明，閆毓斌 ，趙亮生

（1.甘肅省白龍江林業(yè)管理局，甘肅 蘭州 730050；2.國(guó)家林業(yè)局 西北林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院，陜西 西安 710048）

森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中面積最大、組成機(jī)構(gòu)最復(fù)雜、生物種類最豐富、適應(yīng)性最強(qiáng)、功能最完善的一種自然生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)改善和維護(hù)生態(tài)環(huán)境起著決定性的作用，同時(shí)還能提供人類生存所必須的的重要資源[1-4]。森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估旨在通過(guò)給環(huán)境或其組成部分賦予價(jià)格，體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對(duì)人類的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生的積極影響。評(píng)估可以提供生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的信息，在支持人類福利方面所起的多樣性和復(fù)雜作用，有助于制定人類福利和可持續(xù)發(fā)展的指標(biāo)體系[5-12]。

我國(guó)自20世紀(jì)80年代開(kāi)始進(jìn)行森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及價(jià)值研究探索，但大多數(shù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估沒(méi)有對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、生態(tài)過(guò)程與服務(wù)功能的關(guān)系進(jìn)行深入分析，生態(tài)系服務(wù)功能及其價(jià)值評(píng)估缺乏可靠的生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。近年來(lái)，甘肅省不同林區(qū)森林生態(tài)價(jià)值評(píng)估研究初有成效，但是由于評(píng)估體系，計(jì)算方法，數(shù)據(jù)獲取，參數(shù)選擇等不同，評(píng)估結(jié)果略有差異[13-20]，林業(yè)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值尚未充分顯示出來(lái)。文中基于洮河林業(yè)局2010年二類調(diào)查為基礎(chǔ)更新至2015年的資源數(shù)據(jù)，依據(jù)白龍江森林生態(tài)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)，利用已頒布實(shí)施《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范（LY/T1721－2008）》[19]（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》），結(jié)合對(duì)不同區(qū)域、不同植被類型生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、 生態(tài)過(guò)程與服務(wù)功能的科研成果，首次對(duì)洮河林區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了評(píng)估。旨在為洮河林區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)管理以及可持續(xù)發(fā)展提供決策依據(jù)，促進(jìn)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，盡快實(shí)現(xiàn)綠色GDP。

1 研究區(qū)概況

1.1 自然地理概況

洮河林區(qū)地處青藏高原東北邊緣向黃土高原過(guò)渡地帶洮河流域，屬黃河的源頭重要水源涵養(yǎng)林區(qū)。處于 102°46′02″～ 103°51′25″E，34°10′07″～35°09′25″N。地勢(shì)西南高，東北低，由西南向東北傾斜，山巒起伏，最高點(diǎn)為迭山主峰，海拔4 911 m，最低處為冶力關(guān)下峽，海拔2 100 m，相對(duì)高差2 811 m。區(qū)內(nèi)氣候?yàn)闇貛Т箨懶詺夂颍庹粘渥憷玫?，年日照時(shí)數(shù)2 186～2 364 h；寒冷濕潤(rùn)，冬長(zhǎng)而寒冷干燥，夏短而溫涼濕潤(rùn)，年平均氣溫-5.8℃～5.1 ℃，年極端最高溫度29.5 ℃，年極端最低溫度-33.8 ℃，≥10 ℃年積溫700.7～1 535 ℃，無(wú)霜期110～133 d；降水較豐富，溫度、降水垂直變化大，年降水量581～712 mm，年平均降水日數(shù)137 d；土壤以棕色灰化土、棕色森林土、褐色森林土為主[20-21]。

1.2 森林資源概況

據(jù)洮河林區(qū)2010 年二類調(diào)查結(jié)果更新至2015年檔案數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)營(yíng)總面積470 020.0 hm2，林地面積420 816.2 hm2，占土地總面積的89.53%；森林面積182 945.7 hm2，森林覆蓋率38.92%，其中有林地面積150 939.7 hm2，占經(jīng)營(yíng)總面積的32.11%，特別規(guī)定灌木林面積32 006.0 hm2，占總面積的6.80%；一般性灌木林面積114 874.0 hm2，占總面積的24.44%；疏林地面積1 249.2 hm2，占總面積的0.27%?；盍⒛究傂罘e21 422 701 m3。主要森林類型面積為 395 948.5 hm2。其中：云杉60 854.0 hm2，冷杉45 908.9 hm2，針闊混10 359.6 hm2，樺木14 301.8 hm2，柏類 6 954.1 hm2，針闊混 10 359.6 hm2，針葉混6 696.4 hm2，闊葉混2 052.7 hm2，落葉松2 061.8 hm2，楊樹(shù)山楊林1 112.3 hm2，櫟類273.8 hm2，油松 363.6 hm2。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

采用森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)中的評(píng)估體系和評(píng)估公式，開(kāi)展洮河林區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值評(píng)估。主要包括資料收集、價(jià)值估算和相關(guān)分析3個(gè)方面。

（1）洮河林區(qū)2010 年森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)與以此為基數(shù)更新到2015年的森林資源數(shù)據(jù)，國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)公布的社會(huì)公共數(shù)據(jù)。

（2）白龍江森林生態(tài)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和 2010—2013 年完成的調(diào)查研究結(jié)果，包括主要森林類型的土壤容重、土壤營(yíng)養(yǎng)元素（有機(jī)質(zhì)、N、P、K）、空氣負(fù)離子濃度、林分年吸收二氧化硫、氟化物、氮氧化物量、林分年滯塵量以及林木各器官養(yǎng)分含量。

2.2 評(píng)估指標(biāo)及計(jì)算公式

本研究以國(guó)家林業(yè)局發(fā)布實(shí)施的《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》( LY/T1721—2008) 標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，從涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、林木積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、凈化大氣環(huán)境、生物多樣性保護(hù)、森林游憩 7 個(gè)方面 12個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)洮河林區(qū)11個(gè)主要森林類型的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能物質(zhì)量

依據(jù)洮河林區(qū)2015年底森林資源數(shù)據(jù)計(jì)算得出其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能物質(zhì)量，詳見(jiàn)表1。

3.1.1 不同地類物質(zhì)量的分布格局

對(duì)洮河林區(qū)喬木林、疏林、灌木林3個(gè)主要地類的生態(tài)服務(wù)功能總物質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。在涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、凈化大氣環(huán)境5個(gè)方面的功能9大指標(biāo)的物質(zhì)量均存在喬木林最大，灌木林次之，疏林地最小的規(guī)律（表1）。

3.1.2 不同林分類型物質(zhì)量的分布格局

洮河林區(qū)森林分為冷杉林、云杉林、落葉松林、油松林、鐵杉柏木林、櫟類林、樺木林、楊樹(shù)山楊林、針葉混交林、針闊混交林、闊葉混交林11類林分類型。在以上5方面功能9個(gè)指標(biāo)中均存在云杉林最大，櫟類林最小，其排序?yàn)椋涸粕剂郑纠渖剂郑緲迥玖郑踞橀熁旖涣郑踞樔~混交林＞鐵杉柏木類林＞闊葉混交林＞落葉松林＞楊樹(shù)山楊類林＞油松林＞櫟類林（表2）。

從以上結(jié)果進(jìn)行比較分析，洮河林區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總物質(zhì)量與其森林面積密切相關(guān)，單位面積物質(zhì)量是次要因素，此結(jié)果與《中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估》[24]結(jié)果一致。

表 1 洮河林區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)物質(zhì)量、價(jià)值量Table 1 Water quality and value scale of forest ecosystem in Taohe forest area萬(wàn)m3·a-1，萬(wàn)t·a-1，t·a-1，×1021個(gè)

3.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值量

3.2.1 不同地類生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值的分布格局

洮河林區(qū)喬木林、疏林、灌木林3個(gè)主要地類的生態(tài)服務(wù)功能總價(jià)值分別為1 094 160.73萬(wàn)元·a-1、5 503.58 萬(wàn)元·a-1、654 793.13 萬(wàn)元·a-1（表 1）。喬木林最大，灌木林次之，疏林最小。從此得出，不同地類的生態(tài)服務(wù)功能總價(jià)值量與各地類的面積、物質(zhì)量成正相關(guān)關(guān)系。洮河林區(qū)喬木林面積最大，灌木林次之，疏林最小，隨之其物質(zhì)量也是如此。所以，以上3個(gè)主要地類的生態(tài)服務(wù)功能總價(jià)值排序?yàn)椋簡(jiǎn)棠玖郑臼枇郑竟嗄玖帧?/p>

3.2.2 不同林分類型生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值量

11類主要林分的生態(tài)服務(wù)功能總價(jià)值為150 939.70萬(wàn)元·a-1。冷杉林和云杉林的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值較大，分別占林分生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值的34.1%和28.9%，櫟類林的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值最小，僅為273.80萬(wàn)元·a-1，占0.18%（表2）。其排序?yàn)椋涸粕剂郑纠渖剂郑緲迥玖郑踞橀熁旖涣郑踞樔~混交林＞鐵杉柏木類林＞闊葉混交林＞落葉松林＞楊樹(shù)山楊類林＞油松林＞櫟類林（表2）。

表 2 優(yōu)勢(shì)樹(shù)種組生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)物質(zhì)量、價(jià)值量、單位面積價(jià)值Table 2 Various types of dominant tree species ecosystem services quality, value, unit area value tablehm2, m3·a-1, t·a-1, 個(gè)·a-1, 萬(wàn)元·hm2a-1

續(xù)表2Continuation of table 2

3.2.3 不同林分類型單位面積價(jià)值量

森林生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值為5.16 萬(wàn)元·hm-2a-1。油松林最大，其次為針葉混交林，第三為冷杉林，這三者均大于6.00萬(wàn)元·hm-2a-1；小于 5.00萬(wàn)元·hm-2a-1的有落葉松林，鐵杉柏木林，櫟類林，樺木林；大于或等于5.00萬(wàn)元·hm-2a-1而小于6.00萬(wàn)元hm-2a-1的有云杉林、楊樹(shù)山楊林、針闊混交林、闊葉混交林（表2）。單位面積價(jià)值量排序?yàn)椋河退闪郑踞樔~混交林＞冷杉林＞云杉林＞針闊混交林＞楊樹(shù)山楊林＞闊葉混交林＞落葉松林＞樺木林＞櫟類林＞鐵杉柏木林。

4 結(jié)論與討論

（1）本次評(píng)估為洮河林區(qū)首次開(kāi)展森林生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)功能及價(jià)值研究評(píng)估，評(píng)估結(jié)果與中國(guó)森林生態(tài)服務(wù)功能評(píng)估結(jié)果基本一致[24]?？偵鷳B(tài)服務(wù)價(jià)值為1 754 457.44萬(wàn)元·a-1，其中涵養(yǎng)水源價(jià)值最大774 765.57萬(wàn)元·a-1，占44.16%；固碳釋氧價(jià)值次之358 174.00萬(wàn)元·a-1，占20.42%；保育土壤價(jià)值再次之279 893.66萬(wàn)元·a-1，占15.95%；森林游憩價(jià)值最小17 850.00萬(wàn)元·a-1，占1.02%。這一結(jié)果和規(guī)律與國(guó)家給洮河林區(qū)定性為水源涵養(yǎng)林區(qū)的定位一致。本評(píng)估理論科學(xué)，方法正確，社會(huì)可以接受，比較符合洮河林區(qū)實(shí)際，能夠比較全面準(zhǔn)確的反映生態(tài)保護(hù)與建設(shè)成果的工作。

（2）洮河林區(qū)不同林分類型生態(tài)服務(wù)功能總物質(zhì)量云杉林最大，冷杉林次之，櫟類為最小。云、冷杉林在洮河林區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能中占有重要位置，也是洮河林區(qū)主要林分類型。各林分類型的單位面積價(jià)值位于4.7～6.39萬(wàn)元·hm-2a-1之間，11種主要林分類型單位面積價(jià)值大小依次為：油松林＞針葉混交林＞冷杉林＞云杉林＞針闊混交林＞楊樹(shù)山楊林＞闊葉混交林＞落葉松林＞樺木林＞櫟類林＞鐵杉柏木林。云杉林價(jià)值60 985.40萬(wàn)元·a-1，占各類林分總價(jià)值的40.40%，冷杉林價(jià)值45 938.10萬(wàn)元·a-1，占各類林分總價(jià)值的30.44%，二者之和占各林分總價(jià)值的70.84%，具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。所以應(yīng)充分認(rèn)識(shí)云冷、杉林在生態(tài)系統(tǒng)中的地位和作用，采取適當(dāng)措施進(jìn)行經(jīng)營(yíng)和保護(hù)管理。

（3）在認(rèn)真分析研究洮河林區(qū)森林資源現(xiàn)狀、特點(diǎn)、規(guī)律和動(dòng)態(tài)變化的基礎(chǔ)上，深入探究、分析其森林生態(tài)系統(tǒng)各主要林分、主要地類功能以及在水源涵養(yǎng)、保育土壤等7個(gè)方面的價(jià)值。但是森林生態(tài)系統(tǒng)所提供的功能非常多，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系復(fù)雜，參數(shù)也很多，受科技水平、計(jì)量方法、監(jiān)測(cè)手段等因素的限制，同時(shí)由于洮河林區(qū)地處偏遠(yuǎn)、交通不便的山區(qū)，有很大一部分還是原始林區(qū)，遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，人口稀少，基本沒(méi)有工業(yè)，農(nóng)業(yè)少水平低，故沒(méi)有將森林降低噪音、吸收重金屬和森林防護(hù)功能納入評(píng)價(jià)范圍。因此，價(jià)值體現(xiàn)不完全，尚需深入研究。但本研究結(jié)果依然可以清楚地說(shuō)明洮河林區(qū)在維系和促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)中的巨大作用[19]。

[1]方精云, 劉國(guó)華, 徐嵩齡. 我國(guó)森林植被的生物量和凈生產(chǎn)量[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 1996, 16(5): 497-508.

[2]王 兵, 李少寧, 郭 浩. 江西省森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值評(píng)估研究[J]. 江西科學(xué), 2007, 25(5): 553-559.

[3]趙同謙. 中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值評(píng)估研究[D].北京: 中國(guó)科學(xué)院研究生院, 2004.

[4]歐陽(yáng)志云, 王效科, 苗 鴻. 中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的初步研究[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào),1999,19(5):607-613.

[5]靳 芳,余新曉, 魯紹偉, 等. 中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)功能及其評(píng)價(jià)[M]. 北京: 中國(guó)林業(yè)出版社, 2007.

[6]歐陽(yáng)志云, 趙同謙, 趙景柱, 等. 海南島生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)調(diào)節(jié)功能及其生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值研究[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2004, 15(8):1395-1402.

[7]余新曉, 秦永勝, 陳麗華, 等. 北京山地森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值初步研究[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2002, 22(5): 783-786.

[8]靳 芳, 魯紹偉, 余新曉, 等. 中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值評(píng)價(jià)[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2005, 16(8): 1531-1536.

[9]張永利, 楊峰偉, 魯紹偉. 青海省森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估[J]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 35(11): 74-76.

[10]任志遠(yuǎn), 李 晶. 陜南秦巴山區(qū)植被生態(tài)功能的價(jià)值測(cè)評(píng)[J].地理學(xué)報(bào), 2003, 58(4): 503-511.

[11]魯紹偉. 中國(guó)森林生態(tài)服務(wù)功能動(dòng)態(tài)分析與仿真預(yù)測(cè)[D]. 北京: 北京林業(yè)大學(xué), 2006.

[12]陳仲新, 張新時(shí). 中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)效益的價(jià)值[J]. 科學(xué)通報(bào),2000, 45(1): 17-22.

[13]王順利, 劉賢德, 金 銘, 等. 甘肅省森林區(qū)空氣負(fù)離子分布特征研究[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2010, 19(7): 1563-1568.

[14]王順利, 劉賢德, 王建宏, 等. 甘肅省森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值評(píng)估[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境, 2012, 26(3): 139-145.

[15]靳 芳, 張振明, 余新曉, 等. 甘肅祁連山森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及價(jià)值評(píng)估[J]. 中國(guó)水土保持科學(xué), 2005, 3(1): 53-57.

[16]張 岑, 任志遠(yuǎn), 高孟緒, 等. 甘肅省森林生態(tài)服務(wù)功能及價(jià)值評(píng)估[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境, 2007, 21(8): 147-151.

[17]石 瑾, 張培棟. 甘肅子午嶺森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值評(píng)估[J]. 林業(yè)經(jīng)濟(jì), 2007(10): 69-71.

[18]馬建偉, 張宋智, 郭小龍, 等. 小隴山森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào), 2007, 23(3): 27-30.

[19]郭正剛, 程國(guó)棟, 吳秉禮, 等. 甘肅白龍江林區(qū)森林資源可持續(xù)發(fā)展力的評(píng)價(jià)[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2003, 14(9): 1433-1437.

[20]丁曉東,華建春,王 良.塞罕壩華北落葉松人工林立地質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].河北林果研究,2016,31(1):21-24, 32.

[21]王 兵, 楊鋒偉, 郭 浩, 等. 森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范（LY/T1721-2008）[S].國(guó)家林業(yè)局發(fā)布, 2008.

[22]郭正剛, 劉慧霞, 孫學(xué)剛, 等. 白龍江上游地區(qū)森林植物群落物種多樣性的研究[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào), 2003, 27(3): 388-395.

[23]張文華, 賀立勇, 張明潔, 等. 白龍江林區(qū)森林資源價(jià)值評(píng)價(jià)研究[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2005,40(6): 802-810.

[24]馮宜明, 車克均, 曹修文, 等.甘肅省白龍江林區(qū)主要森林類型生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2014,34(10): 102-106.

[25]中國(guó)森林生態(tài)服務(wù)功能評(píng)估項(xiàng)目組. 中國(guó)森林生態(tài)服務(wù)功能評(píng)估[M]. 北京: 中國(guó)林業(yè)出版社, 2010.