肖 豐

(云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院,云南 昆明 650051)

森林生態(tài)效益是森林生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過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，其不僅為人類提供了食品、醫(yī)藥及其生產(chǎn)生活原料，還創(chuàng)造與維持了地球生命支持系統(tǒng)，形成人類生存所必須的環(huán)境條件。森林生態(tài)效益多種多樣，包括自然生產(chǎn)、維持生物多樣性、調(diào)節(jié)氣象過程、調(diào)節(jié)氣候和地球化學(xué)物質(zhì)循環(huán)、調(diào)節(jié)水循環(huán)、產(chǎn)生與更新并保持和改善土壤、凈化環(huán)境等。

森林生態(tài)效益價值評價是通過一定的技術(shù)手段對生態(tài)效益價值及其提供生態(tài)服務(wù)的能力水平進行判斷。通過評價可以了解森林生態(tài)效益的時點價值，亦可以通過不同時點間的比較掌握其價值動態(tài)變化趨勢。客觀、科學(xué)評價迪慶州森林生態(tài)效益價值，對于建立健全生態(tài)補償機制、將自然資源納入國民經(jīng)濟核算體系、提高環(huán)保意識，正確處理生態(tài)保護與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系，促進人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展均具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。

1 研究區(qū)域概況

1.1 自然地理概況

迪慶藏族自治州(以下簡稱“迪慶州”)位于云南省西北部，滇、藏、川三省區(qū)交界處，地處青藏高原東南緣，橫斷山脈腹地，是云貴高原向青藏高原的過渡帶，地理坐標(biāo)為東經(jīng)98°20′～100°19′，北緯26°52′～29°16′。區(qū)域地貌獨特，有古高原面，也有大山、大川、大峽谷，是世界自然遺產(chǎn)“三江并流”的腹心地帶，境內(nèi)地勢北高南低，地形呈縱深切割之勢，海拔高差懸殊，最高峰梅里雪山卡瓦格博峰海拔6 740 m，是云南最高峰。最低谷海拔1 486 m，絕對高差達5 254 m。州內(nèi)氣候?qū)贉貛?寒溫帶氣候，年均溫4.7～16.5℃，年極端最高溫25.1℃，最低溫-27.4℃。境內(nèi)河流密布，分屬于金沙江、怒江、瀾滄江水系。

迪慶州地處“亞洲水塔”東南端，金沙江、瀾滄江、怒江3條大河的上游。特別是長江，流經(jīng)里程達430 km，流域面積1 6810.8 km2，瀾滄江在州境內(nèi)流程320 km，流域面積7 059.2 km2。其生態(tài)環(huán)境狀況不僅決定本地區(qū)的社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，同時也影響我國長江中下游地區(qū)的生態(tài)安全和社會經(jīng)濟發(fā)展。開展對迪慶州森林生態(tài)效益價值評估，發(fā)揮其在維護生態(tài)安全、生態(tài)戰(zhàn)略地位方面具有十分重要的作用。

1.2 森林資源概況

迪慶州立體氣候明顯，植被類型豐富，森林植被主要有寒溫性針葉林(分布于海拔3 000～4 000 m冷濕生境山地)、溫涼性針葉林(分布于海拔2 600～3 300 m山地)、暖性針葉林(分布于海拔1 500～3 000 m區(qū)域)、硬葉常綠闊葉林(分布于金沙江及瀾滄江兩側(cè)山坡海拔2 200～3 800 m范圍)、落葉闊葉林(零散分布)、寒溫性灌木林(分布于海拔3 000～4 100 m區(qū)域)、暖熱性灌木林(主要分布于瀾滄江、金沙江河谷地區(qū))、寒溫性竹林(集中分布于海拔2 800～3 500 m的山體上部)。

據(jù)2007年第七次森林資源連續(xù)清查數(shù)據(jù)，迪慶州林業(yè)用地面積188.4萬hm2，森林面積120.3萬hm2，森林覆蓋率51.9%?；盍⒛拘罘e量2.2億m3，其中森林蓄積量2.1億m3，占95.4%。據(jù)2017年第九次森林資源連續(xù)清查數(shù)據(jù)，迪慶州林業(yè)用地面積191.6萬hm2，森林面積144.3萬hm2，森林覆蓋率61.6%?；盍⒛拘罘e量2.4億m3，其中森林蓄積量2.3億m3，占95.8%(表1)。

表1 迪慶州森林資源

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源及指標(biāo)體系

采用迪慶州2007年、2017年森林資源連續(xù)清查數(shù)據(jù)和國家權(quán)威機構(gòu)公布的社會公共資源數(shù)據(jù)，采用市場法、替代法進行評價。結(jié)合國內(nèi)外研究成果，構(gòu)建迪慶州森林生態(tài)效益價值評價指標(biāo)體系(表2)。

表2 森林生態(tài)效益價值評價指標(biāo)體系

2.2 研究內(nèi)容

2.2.1涵養(yǎng)水源

森林土壤具有很高的孔隙度，能夠?qū)⒌厣辖邓拷亓?，延長供水期，森林?jǐn)r蓄水量是降水量與森林蒸散量及其他消耗之差。森林?jǐn)r蓄水量的計算公式為：

Y=A(P-E-C)

(1)

式中:Y為森林?jǐn)r蓄水量；A為森林?jǐn)r蓄降水面積；P為降雨量；E為蒸散量；C為地表徑流量，森林地表徑流量很小，可忽略不計。

2.2.2凈化環(huán)境

1)對有害氣體(SO2)的吸收

森林不僅可吸收有害氣體，而且還具有降低光化學(xué)煙霧污染、凈化放射性物質(zhì)、過濾塵埃的作用。森林對環(huán)境的凈化作用主要有兩方面，即吸收有害氣體和滯塵能力。不同的森林類型對有害氣體的吸附能力見表3。

表3 迪慶州不同森林類型對有害氣體吸附能力

對有害氣體(SO2)吸收能力的計算公式為：

(2)

式中:li為第i種林分對有害氣體的吸收能力；Si為第i種林分的面積。

2)吸附空氣中的塵埃

植物葉片表面凹凸不平，且生長著附屬物或分泌粘液，可吸附空氣中的塵埃，其滯塵價值采用替代法計算,其計算公式為：

(3)

式中:li為第i種林分的滯塵能力；Si為第i種林分的面積。

2.2.3水土保持

主要計算減少土壤侵蝕量。

2.2.4減少土壤肥力損失

由于森林具有水土保持作用，使林地的土壤侵蝕大大降低，因而土壤中的N、P、K、Ga、Mg等元素和其他有機物也得以保留。其計算公式為：

(4)

式中:M為減少的營養(yǎng)物質(zhì)總量；mi為不同土壤類型所減少的侵蝕量；pij為各土壤類型中各營養(yǎng)元素的百分含量；i為各土壤類型；j為不同的營養(yǎng)物質(zhì)(有機質(zhì)，N，P，K)。

2.2.5森林防護

主要指降低風(fēng)沙、干旱、洪水、臺風(fēng)、鹽堿、霜凍、沙壓等自然災(zāi)害危害的功能。

2.2.6有機物質(zhì)的生產(chǎn)

森林植物可轉(zhuǎn)化大約1%～2%左右的太陽能為生物能，這部分光能合成的總量是最初和最基礎(chǔ)的能量儲存(總生產(chǎn)量)，總生產(chǎn)量可用于形成植物各種組織和器官用于呼吸的消耗，總生產(chǎn)量減去植物的呼吸消耗，剩下的為凈級生產(chǎn)量(凈生產(chǎn)量)。森林凈生產(chǎn)量可分配在各個方面，一部分在林內(nèi)積累成為動物和植物的機體，另一部分則用于動、腐生物的呼吸。有機物質(zhì)的生產(chǎn)計算公式為：

(5)

式中:P為保護區(qū)總生產(chǎn)力；ai為各種森林類型單位面積生產(chǎn)力；gi為各種森林類型面積。

2.2.7固碳和釋氧

根據(jù)植物光合作用方程式進行推算。

(6)

2.2.8生物多樣性保護

森林是生物多樣性最豐富的區(qū)域，是生物多樣性生存和發(fā)展的最佳場所，在生物多樣性保護方面有著不可替代的作用。其生物多樣性保育價值計算公式為：

U生=S生A

(7)

式中：U生為林分年物種保育價值；S生為單位面積生物多樣性年價值；A為森林面積。

2.2.9森林休憩

主要是指森林生態(tài)系統(tǒng)為人類提供休閑和娛樂的場所，使人消除疲勞、愉悅身心、有益健康的功能。

2.2.10迪慶州森林生態(tài)效益總價值

森林生態(tài)效益總價值為12項指標(biāo)價值之和，計算公式為：

(8)

式中:U總為生態(tài)功能總價值；Ui為各項指標(biāo)價值。

3 結(jié)果與分析

3.1 涵養(yǎng)水源價值計量

根據(jù)資料，迪慶州的年均降雨量為600 mm，年蒸散量為450 mm。按公式(1)計算，其2007年攔蓄水量為18 045 萬m3，2017年攔蓄水量2 1645 萬m3，按目前我國建設(shè)蓄水工程費用值6元/m3計算，2007年森林?jǐn)r蓄水量的經(jīng)濟價值為10.8億元，2017年為13.0億元。

凈化水質(zhì)價值，根據(jù)迪慶州森林欄蓄水量，通過森林的凈化作用轉(zhuǎn)化為地下徑流(轉(zhuǎn)化率為80%)，符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)水量2007年為14 436 萬m3，2017年17 316 萬m3，按目前我國水質(zhì)凈化費用的平均標(biāo)準(zhǔn)2.0元/m3計算，其2007年凈化水質(zhì)的經(jīng)濟價值為2.9億元，2017年為3.5億元。

3.2 凈化環(huán)境價值計量

按公式(2)可計算出迪慶州植被吸收SO2的潛在能力，即2007年為105 953 t，2017年為122 871 t。按二氧化硫的治理費用1 200 元/t數(shù)值計算，則迪慶州2007年植被可吸收SO2的潛在經(jīng)濟價值為1.3億元，2017年為1.5億元。

按針葉林年滯塵能力為33.2 t/hm2，闊葉林年滯塵能力為10.11 t/hm2。根據(jù)公式(3)計算出迪慶州森林植被每年滯塵能力2007年為1 991 萬t，2017年為2 287 萬t。按削減粉塵成本為150元/t計算，2007年削除粉塵的間接經(jīng)濟價值為29.9億元，2017年為34.3億元。

3.3 水土保持價值計量

根據(jù)研究資料，分別以侵蝕模數(shù)的低限192 t/(hm2·a)，高限447.7 t/(hm2·a)和平均值 319.8 t/(hm2·a)來估算。

根據(jù)森林潛在土壤侵蝕量與實際土壤侵蝕量的對比，可得到迪慶州2007年森林最低減少土壤損失23 098 萬t，最高減少53 858 萬t，平均減少38 472 萬t，2017年森林最低減少土壤損失27 706 萬t，最高減少64 603 萬t，平均減少46 147 萬t。按林業(yè)生產(chǎn)機會成本法計算其減少土壤侵蝕量的價值，則2007年為87.1億元，2017年為104.4億元。

3.4 減少土壤肥力損失價值計量

綜合各土壤類型中各營養(yǎng)物質(zhì)的含量：有機質(zhì)10%，全氮0.9%，全磷2.2%。根據(jù)公式(4)和計算植被減少的有機質(zhì)、全N、速效P的流失量，2007年為5.39萬t，2017年為6.05萬t。

減少土壤肥力損失的價值計算，包括減少無機元素?fù)p失的價值和減少有機質(zhì)損失的價值。無機物質(zhì)價值按照我國農(nóng)業(yè)部門統(tǒng)計資料折算出N、P、K化肥平均價格，即1 800 元/t不變價格來計算；有機物質(zhì)的價值按成本替代法計算出森林的貢獻價值為320元/hm2，2007年減少土壤有機質(zhì)損失的經(jīng)濟價值為3.8億元，2017年為4.6億元；以化肥價格1 800 元/t計算，2007年減少土壤N、P、K經(jīng)濟價值為5.7億元，2017年為6.5億元。

3.5 森林防護價值計量

按云南省平均林地防護防治費用60.00元/hm2計算，迪慶州2007年森林面積為120.3萬hm2，2017年為144.3萬hm2，其良好的生態(tài)系統(tǒng)能夠抑制病蟲害的發(fā)生，2007年可節(jié)藥森林病蟲害防治價值為0.7億元，2017年為0.9億元。

3.6 有機物質(zhì)生產(chǎn)價值計量

根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)凈生產(chǎn)力研究資料，按喬木林1 650 g/(m2·a)，竹林500 g/(m2·a)，灌木林600 g/(m2·a)，根據(jù)公式(5)可計算出迪慶州森林生態(tài)系統(tǒng)2007年生產(chǎn)力為1 759 萬t，2017年為2 058 萬t。按可比價格折算，其經(jīng)濟價值2007年為20.3億元，2017年為23.8億元。

3.7 固碳釋氧價值計量

根據(jù)迪慶州主要植被類型的總生產(chǎn)力，由植物光合作用方程式(6)可推算出植物每積累1 g干物質(zhì)可固碳0.4 g，據(jù)此可推算出迪慶州森林生態(tài)系統(tǒng)2007年可固碳704萬t，2017年可固碳823萬t。按固碳價格1 200 元/t計算，迪慶州2007年固碳總經(jīng)濟價值為84.5億元，2017年為98.8億元。

根據(jù)迪慶州主要植被類型的總生產(chǎn)力，由植物光合作用方程式可推算出植物每積累1 g干物質(zhì)可釋氧1.19 g，據(jù)此可推算出迪慶州2007年可釋氧2 093 萬t，2017年可釋氧2 449 萬t。按工業(yè)氧價格替代法中以工業(yè)氧的現(xiàn)價400元/t計算，迪慶州2007年釋氧總經(jīng)濟價值為83.7億元，2017年為98.0億元。

3.8 生物多樣性保護價值計量

根據(jù)公式(7)可計算出迪慶州2007年森林物種保育價值為240.6億元，2017年為288.6億元。

3.9 森林休憩價值計量

按單位面積生態(tài)系統(tǒng)文化功能平均價值200元/hm2計算，迪慶州2007年森林休憩價值為2.4億元，2017年為2.9億元。

3.10森林生態(tài)效益總價值計量

根據(jù)公式(8)可計算出迪慶州2007年森林生態(tài)效益總價值為573.6億元；2017年為680.8億元。

2017年與2007年相比，森林生態(tài)效益總價值增加107.2億元，增加量十分顯著(表4，圖1)。

表4 森林生態(tài)效益價值對比

圖1 迪慶州森林生態(tài)效益價值對比Fig.1 Comparison of forest ecological benefit value in Diqing

從表4可以看出，在森林生態(tài)效益9個價值類別中，貢獻值大小排序為：生物多樣性保護>固碳釋氧>水土保持>凈化環(huán)境>有機物質(zhì)生產(chǎn)>涵養(yǎng)水源>減少土壤肥力損失>森林休憩>森林防護。

4 結(jié)論與討論

1)迪慶州2007年森林生態(tài)效益總價值為573.6億元，2017年為680.8億元。2017年與2007年相比，森林生態(tài)效益總價值增加107.2億元。在9個價值類別中，貢獻值大小排序為：生物多樣性保護(288.6億元)>固碳釋氧(196.8億元)>水土保持(104.4億元)>凈化環(huán)境(35.8億元)>有機物質(zhì)生產(chǎn)(23.8億元)>涵養(yǎng)水源(16.5億元)>減少土壤肥力損失(11.1億元)>森林休憩(2.9億元)>森林防護(0.9億元)。

2)由于森林生態(tài)效益價值受多因素影響，以及采用數(shù)據(jù)詳實程度的限制，本研究結(jié)果精準(zhǔn)性有待進一步提升。但數(shù)值反映了迪慶州在10年間，通過實施天然林資源保護工程、生態(tài)公益林建設(shè)工程、退耕還林工程、陡坡地生態(tài)治理工程、生物多樣性保護工程、低效林改造工程、退化防護林改造工程、農(nóng)村能源建設(shè)工程、濕地保護與恢復(fù)工程、國家公園建設(shè)工程等林業(yè)工程，大力提高森林面積，森林覆蓋率得到提升，林分質(zhì)量得到改善。其森林生態(tài)效益價值十分巨大，增長十分顯著，在維護生態(tài)安全和助推生態(tài)環(huán)境保護以及當(dāng)?shù)厝罕娭赂辉鍪辗矫孀饔蔑@著。

3)以貨幣價值的形式能夠客觀、真實、直觀地反映出森林生態(tài)系效益價值量，進一步加深人們對森林生態(tài)效益價值的認(rèn)識，提高公眾參與森林環(huán)境建設(shè)的積極性。由于迪慶州所處的地理位置的特殊性，其森林生態(tài)效益價值遠遠超出森林實物產(chǎn)生的價值，該地區(qū)的人民群眾為保護長江上游的自然生態(tài)環(huán)境不受破壞，維護整個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定付出了巨大犧牲，為進一步推動生態(tài)保護力度和促進地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，切實推進當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娒撠氈赂?，更好地保護優(yōu)良生態(tài)環(huán)境、保護好水源，要根據(jù)生態(tài)價值貢獻大小對該地區(qū)進行適當(dāng)生態(tài)效益補償和財政資金轉(zhuǎn)移支付，不斷建立健全制度機制，激發(fā)發(fā)展活力，不斷提高生態(tài)林業(yè)和民生林業(yè)發(fā)展水平。