劉志遠(yuǎn)，劉屬靈，邵景安,2

(1.重慶師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院，重慶 401331；2.重慶師范大學(xué)三峽庫(kù)區(qū)地表過(guò)程與環(huán)境遙感重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 401331)

1 引言

森林生態(tài)系統(tǒng)是以喬木為建群種或者優(yōu)勢(shì)種的生物群落和其所處的空間環(huán)境相互作用而形成的具有生態(tài)系統(tǒng)功能和作用的自然綜合體，是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，其在為人類(lèi)提供生產(chǎn)生活所需要的林木產(chǎn)品之外，還具有涵養(yǎng)水源、防風(fēng)固沙、凈化空氣、美化環(huán)境、制氧固碳等多種功能價(jià)值[1，2]。在過(guò)去時(shí)間里人類(lèi)注重森林生態(tài)系統(tǒng)直接提供的物質(zhì)產(chǎn)品的功能，忽視了其本身所存在的生態(tài)服務(wù)功能，而無(wú)限制地對(duì)森林進(jìn)行掠奪式開(kāi)發(fā)和經(jīng)營(yíng)，導(dǎo)致了森林生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和面積的大幅度下降，致使其生態(tài)服務(wù)功能大大減弱[3]。

森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能存在較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，其生物資源主要表現(xiàn)于直接和間接價(jià)值上，而生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境和資源貢獻(xiàn)值是由當(dāng)前的人類(lèi)生產(chǎn)和物質(zhì)消費(fèi)所構(gòu)成的，直接價(jià)值所指的是人們的生產(chǎn)和消費(fèi)需要的價(jià)值由森林生態(tài)系統(tǒng)直接提供，如林木薪材產(chǎn)品、野生動(dòng)植物草藥、森林旅游和游憩等的生態(tài)價(jià)值等。然而森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能的間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值表現(xiàn)在森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能上，如保持水土、凈化水質(zhì)、制氧固碳等功能，這些都是森林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值的體現(xiàn)，又是最容易被人類(lèi)忽視的價(jià)值所在，因此，對(duì)這部分價(jià)值進(jìn)行定量評(píng)價(jià)對(duì)確切評(píng)價(jià)森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能具有重要意義[4]。

2 研究區(qū)概況

嶗山位于山東省東部青島市境內(nèi)，居于黃海之濱，東、南瀕黃海，西鄰青島市市南區(qū)、市北區(qū)，西北鄰李滄區(qū)，北接青島市城陽(yáng)區(qū)和即墨市。嶗山位于中緯度暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，光資源充足，熱力資源較豐富，降水量較多，濕潤(rùn)溫和，四季分明，年平均日照為2503.3 h，年平均氣溫12.1 ℃，月平均相對(duì)濕度為72%。嶗山被譽(yù)為“海上名山第一”。

嶗山風(fēng)景區(qū)的植被類(lèi)型屬暖溫帶落葉闊葉林，地帶性落葉闊葉林為麻櫟林，主要建群種有麻櫟、刺槐、楓楊、榆樹(shù)等；地帶性針葉林屬溫性常綠針葉林，主要建群種是赤松、油松和側(cè)柏。嶗山目前所存在的森林均為次生林和人工林，同時(shí)存在著大量的引種樹(shù)種，如黑松、油松、落葉松、火炬松等[6]。

3 材料與方法

3.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

此次研究使用嶗山區(qū)政務(wù)網(wǎng)(http://www.laoshan.gov.cn)和前期項(xiàng)目區(qū)實(shí)地走訪(fǎng)調(diào)研和問(wèn)卷調(diào)查形式獲得的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)資料。

3.2 研究方法

隨著可繼續(xù)發(fā)展理念的持續(xù)貫徹和落實(shí)，森林作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，其在林木及副產(chǎn)品的生產(chǎn)、保持水土、涵養(yǎng)水源、改良土壤、維持生物多樣性、凈化空氣及旅游自然觀(guān)光和文化功能。

本文采用的評(píng)估方法包括影子工程法、市場(chǎng)價(jià)值法、替代花費(fèi)等，用以評(píng)價(jià)嶗山風(fēng)景區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能和生態(tài)價(jià)值?？陀^(guān)科學(xué)地評(píng)價(jià)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，促進(jìn)將自然資源及環(huán)境納入國(guó)民經(jīng)濟(jì)核算體系，這對(duì)促進(jìn)人類(lèi)正確處理社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[5]。

第一個(gè)是市場(chǎng)價(jià)值法，由于沒(méi)有普通意義上的市場(chǎng)，便可以將生態(tài)林所產(chǎn)生的生態(tài)產(chǎn)品與相同的工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行比價(jià)，以工業(yè)產(chǎn)品的當(dāng)前市場(chǎng)價(jià)格作為參照，通過(guò)核算等量的工業(yè)產(chǎn)品總價(jià)從而等價(jià)成森林的某種功能價(jià)值。例如固碳釋氧，將森林固定的二氧化碳和釋放的氧氣量乘以市場(chǎng)上吸收二氧化碳和制氧單價(jià)，就可以獲得森林固碳釋氧的具體經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

費(fèi)用支出法、機(jī)會(huì)成本法、影子工程法、旅行費(fèi)用法等均是探索生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能來(lái)采用較多的評(píng)估生態(tài)功能價(jià)值的方法。其中影子工程法、機(jī)會(huì)成本法和恢復(fù)和保護(hù)費(fèi)用法都是來(lái)通過(guò)估算一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)遭受外界干擾而遭受破壞時(shí)，利用其換算成相對(duì)可以表示其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的方式來(lái)計(jì)算該生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值如何。旅行費(fèi)用法(TCM)和享樂(lè)價(jià)格法是評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)的游覽價(jià)值時(shí)所用的方法。實(shí)際上，這幾種都是替代市場(chǎng)法的衍生物，用來(lái)估算生態(tài)系統(tǒng)處于不同情境下或功能中的服務(wù)價(jià)值。

第二個(gè)是條件價(jià)值法，簡(jiǎn)稱(chēng)CVM，與替代市場(chǎng)法不同的是，他直接模擬一個(gè)市場(chǎng)或一種支付方式，以調(diào)查問(wèn)卷的形式直接獲得經(jīng)濟(jì)價(jià)值從而評(píng)估生態(tài)服務(wù)價(jià)值。問(wèn)卷的內(nèi)容大都與被調(diào)查者來(lái)消費(fèi)多少資金來(lái)取得該商品，亦或者是采取何種的補(bǔ)償手段讓某人來(lái)放棄對(duì)該商品的耗費(fèi)。此方法一般應(yīng)用于森林休閑游憩和野生動(dòng)物資源的價(jià)值評(píng)估等。

4 計(jì)算與分析

4.1 涵養(yǎng)水源的生態(tài)價(jià)值

涵養(yǎng)水源價(jià)值采用影子工程法估算。森林的涵養(yǎng)水源量等于降雨量減去蒸散量。森林涵養(yǎng)水源的價(jià)值相當(dāng)于容納了同等水量的水庫(kù)的價(jià)值，包括水的凈化價(jià)值和建造的水庫(kù)的價(jià)值。由以下公式進(jìn)行計(jì)算：

U調(diào)=10C庫(kù)A(P-E-R)

(1)

U水質(zhì)=10K水A(P-E-R)

(2)

式(1)、(2)中U調(diào)為調(diào)節(jié)水的價(jià)值(元/a)；P為降水量(mm/a)；E為蒸散量(mm/a)；R為地表徑流量(mm/a)；A為林地面積(hm2)；C庫(kù)為水庫(kù)建造價(jià)值(元/m3)；U水為森林凈水價(jià)值(元/a)；K水為居民用水價(jià)格[7]。

嶗山風(fēng)景區(qū)多年平均降水量約為900 mm，共有森林面積約4726 hm2，具有水庫(kù)24座，嶗山風(fēng)景區(qū)森林各林型按面積加權(quán)平均蓄水能力為180.3 mm，水庫(kù)庫(kù)容造價(jià)參照第八次森林生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估，取值為8.44元/t，城市的居民用水價(jià)格的取值為3.07元。森林涵養(yǎng)水源的價(jià)值約為457.7萬(wàn)元/a。

4.2 保育土壤的生態(tài)價(jià)值

保育土壤的價(jià)值主要體現(xiàn)在森林的固土和保肥能力。固土能力就是潛在土壤侵蝕量和實(shí)際土壤侵蝕量的差值，換句話(huà)說(shuō)就是因植被覆蓋和實(shí)施土地管理措施而減少的土壤侵蝕量[8]。保肥就是森林對(duì)土壤肥力的維持能力，利用土壤保持量計(jì)算氮磷鉀等物質(zhì)的保持量，通過(guò)市場(chǎng)價(jià)格法計(jì)算出森林保育土壤肥力的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[9]。

按照國(guó)家水利部門(mén)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),坡地侵蝕的泥沙進(jìn)入河道的比例為63%，計(jì)算得到嶗山風(fēng)景區(qū)森林防止水土流失的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為241.8萬(wàn)元/a，嶗山森林地表層土壤全氮、全鉀、全磷含量平均為0.12%、0.02%、0.94%,根據(jù)近年國(guó)產(chǎn)化肥的平均價(jià)格，以磷酸二銨價(jià)格為3300元/t，氯化鉀化肥價(jià)格為2800 元/t；有機(jī)質(zhì)平均價(jià)格為800元/t[10]。嶗山風(fēng)景區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)保肥的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為576.8萬(wàn)元/a。

4.3 制氧固碳的功能

4.3.1 釋放O2價(jià)值估算

研究表明[11，12]，森林釋放氧氣的效益計(jì)量評(píng)價(jià)采用生產(chǎn)成本法，森林釋放的氧氣量根據(jù)氧氣工業(yè)生產(chǎn)成本費(fèi)用計(jì)算效益。森林通過(guò)光合作用可以生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)和氧氣，通過(guò)光合作用化學(xué)反應(yīng)式中有機(jī)物增量—氧氣的質(zhì)量關(guān)系，可以計(jì)算得出生產(chǎn)單位物質(zhì)的制氧量，進(jìn)而可以求得整個(gè)森林系統(tǒng)的制氧量[17～19]。那么制氧價(jià)值可以由以下公式得出：

U氧=MSKP

(3)

式(3)中，U氧為森林制氧價(jià)值；M為單位面積森林生長(zhǎng)的生物量(枝、葉、干、皮、根)；S為森林面積；K為森林通過(guò)光合作用生產(chǎn)1 t物質(zhì)釋放的氧氣量；P為工業(yè)每生產(chǎn)1t氧氣的生產(chǎn)成本費(fèi)用。

年制氧的物質(zhì)量為3.02 t/a，氧氣價(jià)格采用中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部網(wǎng)站的平均價(jià)格，1299.07元/t。那么釋氧價(jià)值約為3923.2萬(wàn)元/a。

4.3.2 固定CO2價(jià)值估算

植樹(shù)造林可以有效的防止大氣變暖，因此森林對(duì)CO2的吸收作用十分顯著。林木吸收二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)，利用植物的呼吸作用化學(xué)反應(yīng)方程，建立森林的凈生產(chǎn)力和吸收二氧化碳的系數(shù)關(guān)系，就可以用凈生產(chǎn)算出得到CO2吸收量。固定二氧化碳的價(jià)值用生產(chǎn)成本法估算，年固碳量乘以固碳的影子價(jià)格就是固碳價(jià)值。

據(jù)方精云等結(jié)論[13],嶗山地區(qū)森林平均生物生產(chǎn)力約為 11.05 t/(hm2·a),計(jì)算得到嶗山地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)每年對(duì)大氣中CO2固定量為3.93 t/hm2,固碳價(jià)格參照第八次森林生態(tài)評(píng)估取值為1281元/t,采用生產(chǎn)成本法估算固定CO2的價(jià)值為630.6萬(wàn)元/a。

將以上兩部分加和即為固碳釋氧的功能總價(jià)值，約為4553.8萬(wàn)元/a。

4.4 凈化環(huán)境的功能

森林的凈化空氣的功能主要表現(xiàn)在對(duì)周?chē)h(huán)境中SO2和粉塵的吸收作用。根據(jù)“中國(guó)生物多樣性國(guó)情研究報(bào)告”,闊葉林吸收SO2的能力值為88.65 kg/(hm2·a)；針葉林吸收SO2的能力值為215.6 kg/(hm2·a)[14]。

吸收SO2價(jià)值估算是用單位面積森林每年吸收SO2的平均值乘以森林總面積，得到每年森林吸收SO2的總量。采用費(fèi)用分析法，根據(jù)近年污染治理過(guò)程中消減單位重量SO2的投資成本算出森林生態(tài)系統(tǒng)吸收SO2的價(jià)值。滯塵功能價(jià)值估算同樣用單位面積森林每年能截持的粉塵量乘以森林總面積，得到每年森林截留粉塵的含量。以費(fèi)用分析法估算森林對(duì)一般性粉塵的滯留能力[15,16]。

嶗山風(fēng)景區(qū)針葉林的降塵能力為33.2 t/(hm2·a)，闊葉林的降塵能力10.11 t/(hm2·a)，凈化大氣環(huán)境的價(jià)值為2358.8萬(wàn)元/a。

4.5 提供林木產(chǎn)品的功能

嶗山風(fēng)景區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值，主要是木材經(jīng)濟(jì)價(jià)值和薪碳材經(jīng)濟(jì)價(jià)值。采用市場(chǎng)價(jià)值法，利用如下公式進(jìn)行估算:

V1=∑SiGiPi

(4)

(5)

嶗山風(fēng)景區(qū)森林面積約為4726 hm2，經(jīng)統(tǒng)計(jì)其出材率約為60%，而近年來(lái)木材市場(chǎng)價(jià)格變化普遍較大，楊樹(shù)木約為300～320元/m3，松樹(shù)木約為450～650元/m3，其他闊葉林木在250元/m3左右，通過(guò)進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算得出平均價(jià)格在370元/m3，所以嶗山風(fēng)景區(qū)森林木材總價(jià)值在174.9萬(wàn)元/a。

在另外40%未出材的林木中，當(dāng)?shù)鼐用駮?huì)將一部分作為薪碳材使用，主要有干枯樹(shù)枝及一部分枯樹(shù)等。根據(jù)薪材市場(chǎng)價(jià)格150元/m3計(jì)算，嶗山風(fēng)景區(qū)目前所有薪碳材的總價(jià)格約為55萬(wàn)元/a。

將兩部分核算相加得到嶗山風(fēng)景區(qū)提供林木產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值總量為229.9萬(wàn)元/a。

4.6 森林休閑觀(guān)光及游憩的功能

森林公園的修建吸引了很多熱愛(ài)自然的旅游者，這其中的資金流轉(zhuǎn)為森林保護(hù)行了方便，也讓更多的人參與到了森林保護(hù)中。并且客流量的增加也進(jìn)一步提升了森林的文化價(jià)值。通過(guò)設(shè)計(jì)問(wèn)卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在被調(diào)查人群中，88%的人在森林公園的消費(fèi)低于300元；40%的人平均每年去森林公園1～2次，13%的人去3次以上。經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到嶗山風(fēng)景區(qū)接待游客數(shù)量約為1680萬(wàn)人次，2017年旅游收入在120億元。而其現(xiàn)有的森林休閑觀(guān)光經(jīng)濟(jì)價(jià)值約為4480萬(wàn)元/a。

4.7 通過(guò)條件價(jià)值法評(píng)價(jià)森林生態(tài)系統(tǒng)功能

通過(guò)與森林生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)調(diào)查問(wèn)卷的調(diào)查結(jié)果分析，在114名被調(diào)查者中，88%的人平均在森林公園消費(fèi)300以下，12%會(huì)在300以上；97%的民眾愿意為森林生態(tài)保護(hù)貢獻(xiàn)力量，其中絕大部分的被調(diào)查者愿意出錢(qián)或出力，僅出錢(qián)的占比20%，僅出力的占25%，出錢(qián)又出力的占42%。可以出錢(qián)的被調(diào)查者有51%每年每人出100元人民幣，30%愿意支付100以上。極少數(shù)人不愿支付錢(qián)的原因是個(gè)人經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。

通過(guò)該調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，如若青島市有81%的人每人每年支付100元作為修復(fù)森林生態(tài)系統(tǒng)的資金，每年森林生態(tài)系統(tǒng)可以從民眾中獲得至少92040萬(wàn)元人民幣的資金支持。

5 結(jié)論與討論

(1)嶗山風(fēng)景區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)具有巨大的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值,其現(xiàn)有森林經(jīng)濟(jì)價(jià)值每年大約為16580.2萬(wàn)元，嶗山風(fēng)景區(qū)經(jīng)濟(jì)水平的提升為環(huán)境生態(tài)價(jià)值的完善提供保障。

(2)根據(jù)表1可得，嶗山森林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)制氧固碳、休憩功能有著十分重要的作用。其對(duì)制氧固碳、休憩功能作用占整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的70%。

表1 森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值功能

(3)嶗山風(fēng)景區(qū)在涵養(yǎng)水源、保育土壤、凈化環(huán)境等方面具有重要的作用。但從總體來(lái)看其占比相對(duì)較小，因此相關(guān)部門(mén)應(yīng)加大對(duì)其支持力度加強(qiáng)管理，使其森林本身功能充分展現(xiàn)，更有利于維持好當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有院蜕鷳B(tài)系統(tǒng)的平衡穩(wěn)定。