申明岳,史戈,賈春燕,李紹芃,朱廣予,竇佳明,陳盛偉*

泰山風(fēng)景名勝區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估

申明岳1,2,史戈1,賈春燕3,李紹芃1,朱廣予4,竇佳明1,陳盛偉1*

1. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 山東 泰安 271018 2. 伯明翰大學(xué),英國 伯明翰 3. 泰安市泰山風(fēng)景名勝區(qū)管理委員會, 山東 泰安 271000 4. 西南大學(xué)澳洲國立大學(xué), 重慶 400715澳大利亞 堪培拉

本文利用市場評價法、替代工程法等，對泰山風(fēng)景名勝區(qū)的森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值進行評估。結(jié)果表明，其年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價值為177120.4萬元，其中，年生產(chǎn)有機物價值為111337.63萬元，年物種多樣性保育價值16287.5萬元，涵養(yǎng)水源35620.14萬元，保育土壤2036.72萬元，固碳釋氧9392.71萬元，凈化大氣679.26萬元，森林防護937.98萬元，營養(yǎng)積累828.49萬元。

泰山; 森林生態(tài)系統(tǒng); 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)

生物多樣性保護受到越來越多的重視，然而在價值評估過程中使用的方法、標準都還存在著差異[1-5]。森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)價值集中體現(xiàn)在對人類、社會和環(huán)境有益的生態(tài)效益和服務(wù)功能上，往往不能直接用貨幣的形式表現(xiàn)出來，但可以用間接的方法來計算[6]。有學(xué)者利用市場價格法、替代市場法等方法結(jié)合多種經(jīng)濟學(xué)理論，對云南哈巴雪山[7]、江西高天巖[8]、中國紅樹林[1]、遼寧濱海自然濕地[9]、武夷山[10]等保護地的生態(tài)價值進行了評估。

泰山是我國首例世界自然與文化雙遺產(chǎn)地、世界地質(zhì)公園、國家風(fēng)景名勝區(qū)，被視為社稷穩(wěn)定、政權(quán)鞏固、國家昌盛、民族團結(jié)的象征，被譽為中國歷史文化的縮影、中華民族的精神家園。泰山的森林是世界自然遺產(chǎn)的重要組成部分，屬暖溫帶落葉闊葉林植物區(qū)系，植被覆蓋率95.6％，蘊含著高等植物1614種、鳥類324種、哺乳類動物25種、爬行類12種、兩棲類6種、魚類22種，昆蟲種類繁多[11-13]。泰山森林生態(tài)系統(tǒng)不僅具有重大的生態(tài)效益，同時還同歷史文化、自然景觀、地質(zhì)地貌、民俗信仰完美地融合在一起，發(fā)揮著資源保護、教育、觀光和旅游等功能，全面評估泰山生物多樣性經(jīng)濟價值，尤其是與人類生存發(fā)展相關(guān)的泰山森林生態(tài)價值，有利于泰山的可持續(xù)發(fā)展以及合理開發(fā)與利用，具有現(xiàn)實與潛在意義。

2004年，宋磊[13,14]評估泰山生物多樣性的年價值為66.7億元，生態(tài)價值為7.42億元，但沒有對野菜野果價值進行評估，由于森林生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展發(fā)育，也與其目前生物量和價值量也有差距。2017年，劉勝濤等評估泰山森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值僅為1.82億元[15]，評估體系較完善，但根據(jù)筆者文中的表述，一則其引用森林總面積雖然與泰山風(fēng)景名勝區(qū)提供的一致，但各林分面積數(shù)據(jù)有差距，二則其對泰山生物多樣性保護價值評估為3796萬元/a，但其文中引用的生物多樣性保護價值標準[16]和泰山森林的Shannon-Wiener指數(shù)表述不明確。

2017年，泰山風(fēng)景名勝區(qū)突破了原泰山林場的轄區(qū)范圍，將周邊3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（大津口鄉(xiāng)、黃前鎮(zhèn)、下港鄉(xiāng)）納入了風(fēng)景區(qū)，景區(qū)面積增加了23085.71 hm2。因此，本文根據(jù)《山東省泰安市泰山林場森林經(jīng)營方案（2011~2020年）2013年修編》、第八次全國森林資源清查數(shù)據(jù)和泰山風(fēng)景名勝區(qū)提供的最新數(shù)據(jù)，對其森林生態(tài)價值進行評估，增加菌類、野菜價值評估，修正野果、藥材和畜牧業(yè)價值估算，為泰山森林經(jīng)營管理提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

泰山風(fēng)景名勝區(qū)居于山東中部地區(qū)，總面積452 km2，地跨泰安市泰山區(qū)、岱岳區(qū)及濟南市長清區(qū)、歷城區(qū)，主峰玉皇頂海拔1532.7 m，地形復(fù)雜，總體地勢表現(xiàn)北高南低，西高東低。泰山地處暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，屬亞高山型濕潤氣候，山頂平均氣溫5.3 ℃，山下平均氣溫12.8 ℃，山頂無明顯四季劃分。山頂年平均降水量為1124.6 mm，具有雨熱同季的特點，年平均濕度達63%。土壤以棕壤為主，呈弱酸性，土層厚度達于40 cm的土壤占總面積的47%，土壤肥沃。泰山植被屬于華北植物區(qū)系，有大面積的松屬()、槭屬()、櫟屬()等暖溫帶闊葉林與針葉林，森林面積為32575.71 hm2，且分布大量藥材、野果與野菜等，資源十分豐富。

2 評估方法及數(shù)據(jù)來源

泰山風(fēng)景名勝區(qū)是在泰山林場的基礎(chǔ)上建立的，泰山林場始建于1948年，自1963年起，泰山林場的有林地面積就為11400 hm2。2017年，大津口鄉(xiāng)、黃前鎮(zhèn)、下港鄉(xiāng)等3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)劃歸泰山風(fēng)景區(qū)，有林地面積達32575.71 hm2。

2.1 生產(chǎn)有機物價值評估

森林生態(tài)系統(tǒng)的有機物生產(chǎn)主要體現(xiàn)在木材產(chǎn)量上[1]。本文利用立木費用價法和市場價倒算法評估活立木、野生植物采集和畜牧業(yè)的直接使用價值[13,14-17]。評估數(shù)據(jù)來源于《山東省泰安市泰山林場森林經(jīng)營方案（2011~2020年）》，市場調(diào)查和問卷。

2.2 間接使用價值評估

森林生態(tài)系統(tǒng)間接價值是指森林生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮出的對人類、社會和環(huán)境有益的全部和服務(wù)功能，森林的生態(tài)效益往往不能直接用貨幣的形式表現(xiàn)出來，然而卻可以用間接的方法來計量。

式中，為群落的多樣性指數(shù)；P是種的個體數(shù)在總體中所占的比例；為種數(shù)。Shannon-Wiener指數(shù)來源于2004~2017年連續(xù)對泰山景區(qū)內(nèi)的67個樣地的監(jiān)測。

利用替代工程法，依據(jù)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》（LY-T1721－2008）對涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、凈化大氣、森林防護、營養(yǎng)物質(zhì)積累和生物多樣性保護6個主要方面進行評估[15,16,18,20,21]。將泰山景區(qū)林分分為松類（油松、赤松等）、側(cè)柏、櫟類（麻櫟、栓皮櫟等）、刺槐、其他樹種（核桃、板栗等經(jīng)濟林及灌木林）及混交林6種林分類型。林分面積數(shù)據(jù)來源于《山東省泰安市泰山林場森林經(jīng)營方案（2011~2020年）》和第八次全國森林資源清查數(shù)據(jù)，社會公共價格數(shù)據(jù)和參數(shù)主要來源于《中國森林生態(tài)服務(wù)功能評估》（中國森林生態(tài)服務(wù)功能評估項目組，2010）《退耕還林工程生態(tài)效益監(jiān)測國家報告》（國家林業(yè)局，2014）以及其他文獻資料。

3 結(jié)果及分析

3.1 生產(chǎn)有機物價值核算

3.1.1 森林活立木蓄積價值及蓄積年增長價值運用立木費用價法和市場價倒算法，對泰山景區(qū)（泰山林場、黃前鎮(zhèn)、下港鄉(xiāng)、大津口鄉(xiāng)及谷山林場）森林的活立木蓄積價值及蓄積年增長價值進行核算，目前泰山景區(qū)活立木總蓄積量達到了994257.39 m3，蓄積總價值為241245.21萬元，年蓄積增長價值5066.15萬元。統(tǒng)計樹種及其蓄積價值核算結(jié)果見表1。

表 1 各類型立木價值及蓄積量增長評估

注：立木價格為市場調(diào)查；蓄積量增長率來自于泰山風(fēng)景名勝區(qū)。

Note: Stumpage price are derived from market research; stand volume growth rates were obtained from Taishan Scenic Spot.

3.1.2 野生植物采集價值以往的資料[13,14]僅對野果、藥材和畜牧業(yè)的價值進行評估，本文通過市場調(diào)查法，對菌類、野菜的直接價值進行評估，并對藥材和畜牧業(yè)進行修正。

泰山可采集食用菌類中以牛肝菌和木耳的產(chǎn)量最大，據(jù)市場調(diào)查，2017年采集菌類收入約為110萬元。

野果種類較多，能直接帶來經(jīng)濟效益的種類主要有橡實、野山楂等；景區(qū)內(nèi)核桃、板栗、柿子等與其他樹木混交，基本無肥水投入，處自然野生狀態(tài)，也納入野果評估范圍，據(jù)2017年統(tǒng)計，野果收入約94380萬元。

泰山的野菜資源種類豐富，泰山的植物70余科、200余屬、近500種都可能食用，據(jù)統(tǒng)計，每年采集野菜的收入為約為323萬元。

藥用植物主要有泰山何首烏、黃檗、丹參等，參照延慶縣保護區(qū)藥用植物統(tǒng)計[17]，通過對泰山風(fēng)景區(qū)藥用植物單重、儲量及收購價格估算風(fēng)景區(qū)主要藥用價值，按照藥材的平均生長年限3年計算，年增值426萬元。因此，每年野生植物采集價值94380萬元（表2）。

表 2 野生植物采集價值

3.1.3 畜牧業(yè)價值泰山風(fēng)景區(qū)有林地面積為32575.71 hm2，根據(jù)專家意見和調(diào)查表明：81%的面積適于圈養(yǎng)放牧，為26385.75 hm2。參照王獻溥[17]資料，可年產(chǎn)鮮草7459.37萬kg，可養(yǎng)標準牲畜51096只。鑒于泰山圈養(yǎng)的實際情況，周邊的74個行政村的老百姓均在山內(nèi)圈養(yǎng)牛、羊等，均與山區(qū)林草植被利用有關(guān)，因此標準牲畜可以全部折算為牛、羊的價值。據(jù)調(diào)查，牛為9708頭，羊為40876只，按市場價格折算人民幣總計為11036.48萬元。

因此，活立木蓄積年增長價值、野生植物采集價值、畜牧業(yè)價值組成了泰山森林生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)有機物價值為111337.63萬元/a。

3.2 泰山景區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)間接經(jīng)濟價值評估

3.2.1 物種多樣性保育價值評估2004~2017年，連續(xù)對泰山景區(qū)內(nèi)的67個樣地進行多樣性監(jiān)測，結(jié)果表明：喬木層的Shannon-Wiener指數(shù)（H'喬）平均值變化范圍為0.19~0.38，灌木層（H'灌）的變化范圍為0.20~0.44，草本層（H'草）的變化范圍為0.50~1.02，總體（H'總）變化范圍為1.10~1.69，符合Shannon-Wiener指數(shù)第VI等級[2] [16] [18] [19]，其價值量為5000元/hm2·a。因此，泰山景區(qū)的物種多樣性保育價值為16287.5萬元/ a。泰山森林Shannon-Wiener指數(shù)見圖1。

圖 1 泰山森林Shannon-Wiener指數(shù)變化

3.2.2 其他6種服務(wù)功能價值評估針對泰山景區(qū)不同優(yōu)勢樹種類別，依據(jù)中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標準《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》（LY-T1721－2008），結(jié)合泰山風(fēng)景名勝區(qū)提供的數(shù)據(jù)，對泰山森林生態(tài)系統(tǒng)每年的涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、凈化大氣（提供負氧離子、吸收二氧化硫、吸收氮氧化物、滯塵）、森林防護、營養(yǎng)累積的物質(zhì)量與價值量進行核算與評估，核算物質(zhì)的量與價值量見表3、表4，得出泰山森林生態(tài)系統(tǒng)這6種服務(wù)功能年價值為49495.29萬元。

表 3 泰山森林生態(tài)系統(tǒng)不同林分類型生態(tài)服務(wù)功能的物質(zhì)量

G調(diào)：涵養(yǎng)水源的物質(zhì)量，單位萬m3·a-1；G固土：林分年固土的物質(zhì)量，單位萬t·a-1；G固碳：林分年固碳的物質(zhì)量，單位萬t·a-1；G釋氧：林分年釋氧量，單位萬t·a-1；G制造負氧離子：林分年提供負氧離子的物質(zhì)量，單位1022個·a-1；G吸收二氧化硫：林分年吸收二氧化硫的物質(zhì)量，單位萬t·a-1；G吸收氮氧化物：林分年吸收氮氧化物的物質(zhì)量，單位萬t·a-1；G滯塵：林分年滯塵的物質(zhì)量，單位萬t·a-1；G防風(fēng)固沙：林分年防護減少沙塵的物質(zhì)量，單位萬t·a-1；G營養(yǎng)元素：林分年積累的營養(yǎng)元素物質(zhì)量，單位kg·a-1

表 4 泰山森林生態(tài)系統(tǒng)不同林分類型生態(tài)服務(wù)功能的價值量

因此，泰山森林生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性保育、涵養(yǎng)水源、固碳釋氧、凈化大氣、森林防護、營養(yǎng)積累構(gòu)成了泰山森林生態(tài)系統(tǒng)間接經(jīng)濟價值，合計為65782.79萬元。

4 討論

生物多樣性價值的評估方法有市場價值法、替代工程法、旅行費用法和條件價值法[4,7,8,22,23]等，其中，旅行費用法和條件價值法常用于旅游價值評估[4]。近年來，部分學(xué)者[9,24]更加注重對旅游價值的單獨核算，考慮到泰山有“中華國山”的地位[25]，因此，其旅游價值將有后續(xù)的論文單獨評價。

本文綜合運用市場評價法、替代工程法等對泰山風(fēng)景區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)價值進行評估，均高于以前研究[13-15]的評估結(jié)果，其原因可能是：（1）泰山森林生態(tài)系統(tǒng)自身的發(fā)育發(fā)展；（2）泰山風(fēng)景名勝區(qū)的管轄范圍增大；（3）在野生植物采集價值評估方面，增加了菌類、野菜的價值評估，并對藥材、畜牧業(yè)和野果價值評估進行了修正；（4）在物種多樣性保育價值評估上，在對泰山67個樣地的持續(xù)調(diào)查的基礎(chǔ)上，獲得了泰山森林Shannon-Wiener指數(shù)平均變化范圍為1.10~1.69之間，參照相關(guān)研究[16,18,19]中，泰山森林物種多樣性價值量等級應(yīng)該為5000元/hm2·a。因此，本文的評估更符合泰山森林的實際情況。

由于認識程度的局限，本次研究是在原有工作基礎(chǔ)上做了少許補充和完善，還存在很多未核算部分，如珍稀動植物、古樹名木等。但是，泰山特殊的地位決定了其價值遠超出所能評估出的數(shù)字，甚至無法完全用金錢的數(shù)量來衡量，特別是在選擇價值方面潛力巨大，未來應(yīng)著重加強研究和評估。

5 結(jié)論

生產(chǎn)有機物價值和間接經(jīng)濟價值共同構(gòu)成了泰山風(fēng)景名勝區(qū)的森林生態(tài)價值為177120.4萬元，其中，年生產(chǎn)有機物價值為111337.63萬元，間接經(jīng)濟價值65782.79萬元。在生產(chǎn)有機物價值評估中，野生植物采集價值最高，為95239萬元。在間接價值中，涵養(yǎng)水源價值最高，為35620.14萬元；凈化大氣價值量最低，為679.26萬元。

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Evaluation of Forest Ecosystem Service Function in Taishan Scenic Area

SHEN Ming-yue1,2, SHI Ge1, JIA Chun-yan3, LI Shao-peng1, ZHU Guang-yu4, DOU Jia-ming1, CHEN Sheng-wei1*

1.271018,2.3.271000,4.400715,

We evaluated the value of forest ecosystem service function in Taishan scenic spot by market evaluation method and alternative engineering method. The results show that the total value of the annual ecosystem service function is 1.771204 billion, of which the annual production value of organic matter is 1.1133763 billion, 162.875 million for species diversity conservation, 356.2014 million for water conservation, 20.3672 million Yuan for soil conservation, 93.9271 million for carbon sequestration and oxygen release, 6.7926 million for air purification, 8.2849 million for nutrition accumulation.

Taishan; forest ecosystem; ecosystem services

S718.55+7

A

1000-2324(2019)04-0715-05

2019-03-11

2019-04-05

國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目(201710434265)

申明岳(1997-),女,本科,研究方向:金融學(xué). E-mail:shenshen5577@163.com

Author for correspondence. E-mail:chensw@sdau.edu.cn