馬 莉,楊 筱,張 儀,賈霽群,孫啟祥,張 倩,周金星
(1.北京林業(yè)大學(xué) 水土保持學(xué)院,北京100083;2.中國(guó)疾病預(yù)防控制中心 寄生蟲(chóng)病預(yù)防控制所,上海200025;3.國(guó)家林業(yè)和草原局 世界銀行貸款項(xiàng)目管理中心(速豐辦),北京 100714;4.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 林業(yè)研究所,北京100091)
血吸蟲(chóng)病是一種人獸共患寄生蟲(chóng)病,在中國(guó)主要流行于長(zhǎng)江流域的江蘇、安徽、江西、湖北、湖南、四川等省,是嚴(yán)重危害人體健康的一種重大傳染病,被中國(guó)政府列為重點(diǎn)防治的三大傳染病之一[1-3]。由于釘螺Oncomelania hupensis是血吸蟲(chóng)病的唯一寄主,防螺、控螺、滅螺是控制血吸蟲(chóng)病的主要手段。為降低釘螺密度和孳生面積,有效防控血吸蟲(chóng)病的流行與傳播,彭鎮(zhèn)華等[4]和江澤慧[5]提出以改變釘螺孳生環(huán)境、抑制釘螺生長(zhǎng)發(fā)育、阻止血吸蟲(chóng)病流行為目的,在釘螺孳生和潛在分布區(qū)建立抑螺防病林。自2006年國(guó)家林業(yè)局將抑螺防病林建設(shè)作為重大工程并在長(zhǎng)江流域進(jìn)行推廣應(yīng)用以來(lái),至今已經(jīng)營(yíng)建了大面積的抑螺防病林,整個(gè)工程產(chǎn)生的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能效益目前沒(méi)有準(zhǔn)確的評(píng)估。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過(guò)程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環(huán)境條件與效用[6]。當(dāng)今社會(huì)、經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,生態(tài)環(huán)境影響著人類的生存和發(fā)展,包括防護(hù)林在內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估是當(dāng)前生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn),并被相關(guān)領(lǐng)域廣泛采用。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)不同的評(píng)估區(qū)域,對(duì)不同尺度生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估框架與方法進(jìn)行研究,文獻(xiàn)[7]對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行研究,CONSTANZA等[8]在Nature發(fā)表《全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和自然資本的價(jià)值》,對(duì)全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià),整個(gè)生物圈每年產(chǎn)生的價(jià)值平均最少為33萬(wàn)億美元。21世紀(jì)千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估(millennium ecosystem assessment,MA)[9]在全球范圍內(nèi)首次聯(lián)合對(duì)生態(tài)系統(tǒng)及其服務(wù)功能與人類福祉間的相互聯(lián)系進(jìn)行研究。2011年,UKNEA(UK national ecosystem assessment)[10]項(xiàng)目中英國(guó)組織500多位科學(xué)家進(jìn)行了全國(guó)性自然環(huán)境科學(xué)研究。2008年王兵等[11]制定了LY/T 1721-2008《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》,之后不同學(xué)者根據(jù)各自選取的指標(biāo)用不同方法對(duì)不同區(qū)域和不同自然地理區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行評(píng)估[12-21]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)抑螺防病林生態(tài)服務(wù)功能的研究較少,沒(méi)有明確的評(píng)估指標(biāo)和方法計(jì)算抑螺防病林的生態(tài)服務(wù)功能,中國(guó)學(xué)者對(duì)抑螺防病林主要集中于抑螺機(jī)理、營(yíng)造技術(shù)等方面的研究[22-24],對(duì)抑螺防病林的綜合效益的研究較少,還沒(méi)有相應(yīng)的評(píng)估指標(biāo)體系與方法[25]。在已有生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值研究的基礎(chǔ)上,本研究選取涵養(yǎng)水源、保持土壤、固碳、釋氧、生物多樣性保護(hù)、抑螺防病等6項(xiàng)功能對(duì)血吸蟲(chóng)病疫區(qū)江蘇、安徽、湖北、湖南、江西以及四川、云南抑螺防病林的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行定量評(píng)估,試圖揭示長(zhǎng)江流域抑螺防病林生態(tài)系統(tǒng)在維持生態(tài)穩(wěn)定,促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大作用,為長(zhǎng)江流域抑螺防病林的保護(hù)與經(jīng)營(yíng)提供理論依據(jù),對(duì)科學(xué)評(píng)價(jià)林業(yè)血防工程生態(tài)效益,有針對(duì)性地研究抑螺防病林的經(jīng)營(yíng)機(jī)制和補(bǔ)償機(jī)制有現(xiàn)實(shí)意義,對(duì) “十三五”林業(yè)生態(tài)工程中抑螺防病林的營(yíng)建規(guī)劃起指導(dǎo)和完善作用。
長(zhǎng)江是中國(guó)第一大河, 干流全長(zhǎng) 6 397 km, 位于 24°30′~35°45′N, 99°30′~122°25′E, 流域總面積逾180萬(wàn)km2,平均入海水量為9 600余億m3·a-1。長(zhǎng)江中下游沿江約有6.0×105hm2灘地,一般海拔為5~100 m,多在海拔50 m以下,年平均氣溫為14.0~18.0℃,年降水量為1 000.0~1 500.0 mm,屬亞熱氣候帶,是中國(guó)經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)[26-27]。但長(zhǎng)期以來(lái),該地區(qū)為血吸蟲(chóng)病流行的重疫區(qū),人畜感染率高,占全國(guó)血吸蟲(chóng)流行病區(qū)的90%以上[5]。
參考《生態(tài)文明制度構(gòu)建中的中國(guó)森林資源核算研究》中關(guān)于水源涵養(yǎng)、土壤保持、固碳、釋氧價(jià)值量計(jì)算的相關(guān)數(shù)據(jù),結(jié)合抑螺防病林自身特點(diǎn),對(duì)抑螺防病林價(jià)值估算使用表1所示的社會(huì)公共數(shù)據(jù)。
表1 社會(huì)公共數(shù)據(jù)Table 1 Social public data
本研究依據(jù)由國(guó)家林業(yè)局2008年發(fā)布并實(shí)施的LY/T 1721-2008《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》,結(jié)合抑螺防病林的實(shí)際情況,選取涵養(yǎng)水源、保持土壤、固碳、釋氧、生物多樣性保護(hù)、抑螺防病等6項(xiàng)功能對(duì)江蘇省、安徽省、湖北省、湖南省、江西省、四川省、云南省抑螺防病林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行評(píng)估。由于受生長(zhǎng)環(huán)境的限制,林業(yè)血防工程的抑螺防病林90%以上林種為楊樹(shù)Populus林,因此本研究中的抑螺防病林以楊樹(shù)林為研究對(duì)象。森林生態(tài)服務(wù)功能物質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)與方法見(jiàn)表2,價(jià)值量結(jié)合表1的社會(huì)公共數(shù)據(jù),采用市場(chǎng)價(jià)值法、影子工程法[16]等計(jì)算得出。其中,抑螺防病功能價(jià)值量的計(jì)算方法為U抑螺防病=P釘螺G釘螺+(P患+P工)G患, U抑螺防病為抑螺防病功能價(jià)值量, 元; P釘螺為單位面積省工省藥費(fèi),元·m-2;G釘螺為釘螺面積減少量,104m2;P患為血吸蟲(chóng)病患者人均年治療費(fèi)用,元·人-1;P工為誤工費(fèi)及照顧人員費(fèi)用,元·人-1;G患為血吸蟲(chóng)病人數(shù)減少量,人。
本研究依據(jù)林業(yè)行業(yè)技術(shù)規(guī)程[8],采用國(guó)家林業(yè)局和衛(wèi)生部門(mén)公布的數(shù)據(jù),計(jì)算從2006年?duì)I建抑螺防病林起,至2013年江蘇省、安徽省、江西省、湖北省、湖南省、四川省、云南省等7省的抑螺防病林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)物質(zhì)量,選擇涵養(yǎng)水源、保持土壤、固碳、釋氧、生物多樣性保護(hù)、抑螺防病等6項(xiàng)功能進(jìn)行評(píng)估。物質(zhì)量如表3所示。2006-2013年,湖南省、湖北省、江西省、江蘇省、安徽省、四川省、云南省等7省共營(yíng)建抑螺防病林45.84萬(wàn)hm2,生態(tài)效益顯著。共涵養(yǎng)水源16.16×108t,保持土壤1.46×108t,固碳0.10×108t,釋氧0.29×108t。其中,湖南省涵養(yǎng)水源、保持土壤、固碳、釋氧功能物質(zhì)量最大,湖北省次之,云南省4項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能物質(zhì)量最小。
表2 森林生態(tài)服務(wù)功能物質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)與方法Table 2 Evaluation indicator formula for assessing forest ecosystem services
表3 抑螺防病林生態(tài)服務(wù)功能物質(zhì)量Table 3 Material quantity of snails control and schistosomiasis prevention forest ecosystem function
依據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局和衛(wèi)生部公布的關(guān)于2005和2013年釘螺面積和血吸蟲(chóng)病疫情數(shù)據(jù),由表4得出:各省血吸蟲(chóng)病情況得到改善,血吸蟲(chóng)病人數(shù)大幅度減少。因氣候等因素差異,不同省份釘螺面積有不同程度的上下波動(dòng),但總體呈下降趨勢(shì)。7省抑螺防病林營(yíng)建縣(市)釘螺面積共減少24 345.50×104m2,血吸蟲(chóng)病患者減少61.31×104人。其中,安徽省實(shí)有釘螺面積減少量最大,江西省實(shí)有釘螺面積減少量最?。缓笔⊙x(chóng)病人數(shù)減少量最大,江蘇省血吸蟲(chóng)病人數(shù)減少量最小。與2005年相比,云南省實(shí)有釘螺面積減少率最大,為69.91%,湖南省實(shí)有釘螺面積減少率最小,僅為2.12%;云南省血吸蟲(chóng)病人數(shù)減少率最大,達(dá)98.41%,江西省血吸蟲(chóng)病人數(shù)減少率最小,為54.02%。
3.2.1 抑螺防病林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值量 從2006年開(kāi)始,國(guó)家大力實(shí)施林業(yè)血防工程,在長(zhǎng)江流域血吸蟲(chóng)病流行區(qū)營(yíng)建抑螺防病林,在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和抑螺防病效益方面創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。依據(jù)表1的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值和對(duì)抑螺防病林的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),本研究計(jì)算出江蘇省、安徽省、江西省、湖北省、湖南省、四川省、云南省7個(gè)省的抑螺防病林生態(tài)服務(wù)價(jià)值,結(jié)果見(jiàn)表5。結(jié)果顯示:2006-2013年抑螺防病林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值為967.20×108元。其中涵養(yǎng)水源價(jià)值量為88.73×108元,保持土壤70.75×108元,固碳125.9×108元,釋氧319.72×108元,生物多樣性保護(hù)價(jià)值15.19×108元,抑螺防病價(jià)值量346.91×108元。
表4 抑螺防病林抑螺防病功能物質(zhì)量Table 4 Material quantity of snails control and schistosomiasis prevention forest
表5 2013年抑螺防病林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值量Table 5 Value of snails control and schistosomiasis prevention forest ecosystem function
由于各省營(yíng)建面積及當(dāng)?shù)夭∏榈牟町?,不同生態(tài)服務(wù)功能的價(jià)值不同。由表5可知:在生態(tài)效益價(jià)值量中,抑螺防病功能的價(jià)值量最大,生物多樣性保護(hù)價(jià)值量最小。江蘇省抑螺防病林不同生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值量大小為U抑螺防?。綰氧>U碳>U水>U土>U生物多樣性;安徽省 U抑螺防?。綰氧>U碳>U水>U土>U生物多樣性; 江西省 U氧>U抑螺防?。綰碳>U水>U土>U生物多樣性; 湖北省 U氧>U抑螺防?。綰碳>U水>U土>U生物多樣性;湖南省 U氧>U抑螺防病>U碳>U水>U土>U生物多樣性;四川省 U抑螺防病>U氧>U碳>U水>U土>U生物多樣性;云南省U抑螺防病>U氧>U碳>U水>U土>U生物多樣性。涵養(yǎng)水源、保持土壤、固碳、釋氧、生物多樣性保護(hù)5項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值最大的為湖南省,其次為湖北省、江西省、安徽省、四川省、江蘇省、云南省,抑螺防病功能價(jià)值大小為安徽省>江蘇?。竞鲜。竞笔。驹颇鲜。舅拇ㄊ。窘魇 ?/p>
3.2.2 抑螺防病林不同生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值分析 通過(guò)對(duì)研究區(qū)抑螺防病林不同生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值分析可以看出:抑螺防病林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值中抑螺防病功能價(jià)值最大,占全部生態(tài)效益價(jià)值的35.87%,生物多樣性保護(hù)所占比例最少,僅有1.57%。釋氧價(jià)值占33.06%,固碳價(jià)值占13.02%,水源涵養(yǎng)價(jià)值占9.17%,土壤保持價(jià)值占7.31%(表5,圖1)??傮w而言,抑螺防病林的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值量顯著,應(yīng)加強(qiáng)林業(yè)血防工程建設(shè)。
3.2.3 不同省份抑螺防病林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值量比較 由表5可知:各省抑螺防病林生態(tài)服務(wù)價(jià)值從大到小依次為湖南(242.77×108元), 湖北(190.68×108元),江西(164.74×108元),安徽(161.98×108元), 江蘇(74.96×108元), 四川(70.10×108元), 云南(61.95×108元)。 其中, 湖南省抑螺防病林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值最大,占7省總價(jià)值量的25.10%;云南省抑螺防病林生態(tài)服務(wù)價(jià)值最小,僅占7省總和的6.41%。
3.2.4 不同省份抑螺防病效益價(jià)值量分析 依據(jù)單位面積藥工費(fèi)129.11元·m-2,血吸蟲(chóng)病患者平均每人年治療費(fèi)用3 208.2元,誤工費(fèi)2 106.8元/人計(jì)算,安徽省抑螺防病效益的價(jià)值量最大達(dá)63.02×108元,占7省抑螺防病效益價(jià)值總額的18.17%,江蘇省次之,為16.66%,然后依次是湖南省、湖北省、云南省、四川省、江西省,其中江西省的抑螺防病效益價(jià)值量最少,為9.15%(表5)。
本研究使用2006年林業(yè)血防工程實(shí)施以來(lái),江蘇、安徽、江西、湖北、湖南、四川、云南7個(gè)省營(yíng)建的抑螺防病林的數(shù)據(jù)資料,采用LY/T 1721-2008《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》的評(píng)估方法進(jìn)行生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估??梢钥闯觯簭?006年開(kāi)始營(yíng)建抑螺防病林,至2013年提供的各種生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值量排序?yàn)橐致莘啦」δ軆r(jià)值>釋氧功能價(jià)值>固碳功能價(jià)值>涵養(yǎng)水源功能價(jià)值>保持土壤功能價(jià)值>生物多樣性保護(hù)功能價(jià)值。抑螺防病功能價(jià)值占全部生態(tài)效益的35.87%,非抑螺防病林不具備此功能,其次,釋氧占全部生態(tài)效益價(jià)值的33.06%,固碳價(jià)值占13.02%,水源涵養(yǎng)占9.17%,保持土壤占7.31%。充分表明了抑螺防病是抑螺防病林主要的生態(tài)服務(wù)功能,同時(shí),固碳釋氧、涵養(yǎng)水源也是抑螺防病林重要的生態(tài)服務(wù)功能。因此對(duì)長(zhǎng)江流域釘螺孳生和血吸蟲(chóng)病流行區(qū)的生態(tài)建設(shè)中應(yīng)加大抑螺防病林的建設(shè)力度。
各省抑螺防病林生態(tài)服務(wù)價(jià)值從大到小依次為湖南、湖北、江西、安徽、江蘇、四川、云南。一方面,這主要是各省對(duì)血吸蟲(chóng)病的重視程度不同,湖南省2006-2013年抑螺防病林營(yíng)建面積最大,達(dá)14.09萬(wàn)hm2,云南省僅有1.11萬(wàn)hm2;另一方面由于釘螺的生長(zhǎng)發(fā)育與當(dāng)?shù)赜炅俊鉁胤植?、高程及社?huì)因素有密切關(guān)系,山丘區(qū)釘螺適生環(huán)境多樣,而且其生命力強(qiáng),繁殖快,導(dǎo)致血吸蟲(chóng)病傳播容易,血吸蟲(chóng)病的預(yù)防和控制難度相對(duì)較大,因此對(duì)釘螺面積減少量有一定程度的影響。各省抑螺防病林的抑螺防病功能價(jià)值從大到小依次為安徽、江蘇、湖南、湖北、云南、四川、江西。由于安徽省水利、林業(yè)部門(mén)逐步將水利工程、農(nóng)田水利和綠化造林項(xiàng)目與滅螺有機(jī)結(jié)合,發(fā)揮其消滅和控制釘螺的作用,從根本上改善生態(tài)環(huán)境,改變?nèi)藗兊膫鹘y(tǒng)生產(chǎn)、生活習(xí)慣,消除血吸蟲(chóng)病賴以傳播的土壤,因此,安徽省釘螺面積減少量最大[28];湖北省不僅科學(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)林業(yè)血防工程,精心組織施工,科學(xué)育林護(hù)林,并結(jié)合工程建設(shè)開(kāi)展科研攻關(guān)工作,開(kāi)展系統(tǒng)、全面、長(zhǎng)期的技術(shù)培訓(xùn)與交流[29],群眾的血吸蟲(chóng)病防范意識(shí)強(qiáng),血吸蟲(chóng)病人數(shù)減少量最大。
此外,本研究?jī)H對(duì)抑螺防病林生態(tài)服務(wù)功能中幾項(xiàng)常見(jiàn)的主導(dǎo)功能進(jìn)行評(píng)估。實(shí)際上抑螺防病林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能不止這些,還包括提供木材、林產(chǎn)品、調(diào)節(jié)氣候、凈化空氣等服務(wù)功能。釘螺面積的控制,血吸蟲(chóng)病人數(shù)的減少,是營(yíng)建抑螺防病林、血防部門(mén)以及溝渠硬化改水改廁等綜合措施的成效,抑螺防病林的抑螺防病效益只是全部林業(yè)血防工程效益其中的一部分。因研究資料的獲取與技術(shù)方法等的限制,在本研究中無(wú)法將抑螺防病林獨(dú)有的效益區(qū)分出來(lái),因此對(duì)長(zhǎng)江流域抑螺防病林的抑螺防病效益評(píng)估有一些夸大作用。但在估算抑螺防病林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值時(shí)對(duì)人的價(jià)值只是進(jìn)行了保守估算,沒(méi)有根據(jù)社會(huì)和個(gè)人自身的發(fā)展價(jià)值進(jìn)行估算,因此,科學(xué)定量的評(píng)估抑螺防病林的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值,對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶加強(qiáng)抑螺防病林的建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)有重大意義,今后仍需對(duì)此展開(kāi)深入研究。使抑螺防病林的效益達(dá)到最大化,在營(yíng)造和管理方面應(yīng)該做到運(yùn)用經(jīng)濟(jì)生態(tài)學(xué)原理,因地制宜,采用以林為主,林、農(nóng)、副、漁多種經(jīng)營(yíng)的模式,生物與工程措施相結(jié)合,科研和生產(chǎn)相結(jié)合,多部門(mén)和多學(xué)科相結(jié)合,創(chuàng)建融抑螺防病、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)等綜合效益。