區(qū)域資源、環(huán)境與經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的模擬研究

內容提要：動態(tài)模擬是區(qū)域資源、環(huán)境與經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展研究的重要理論和方法。本文以北京市山區(qū)可持續(xù)發(fā)展為例，簡要介紹了可持續(xù)發(fā)展動態(tài)模擬的思路、模型建構，并對北京山區(qū)森林齡林結構變化趨勢和人工林采伐對森林生態(tài)服務功能和價值的影響進行了情景分析，為開展區(qū)域可持續(xù)發(fā)展動態(tài)模擬和政策分析提供參考。

關鍵詞：區(qū)域經(jīng)濟；可持續(xù)發(fā)展；動態(tài)模擬；北京市山區(qū)

中圖分類號：F127.1文獻標識碼：A文章編號：1003-4161(2008)02-0018-07

動態(tài)模擬是區(qū)域資源、環(huán)境與經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展研究的重要理論和方法。動態(tài)模擬研究的是問題而不是實際系統(tǒng)本身。因而研究的問題不同，就會有不同的思路和動態(tài)模型。我們曾先后采用動態(tài)模擬的理論和方法，建立大型系統(tǒng)動力學模型，對我國西部牧區(qū)草地資源與畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展、西部省區(qū)退耕還林與糧食供需平衡、天然林保護工程、西北內陸干旱區(qū)流域可持續(xù)發(fā)展等問題進行了研究，取得了預期效果（呂曉英等，2001，2003，2006，2007）。本文以北京市山區(qū)可持續(xù)發(fā)展為例，再對區(qū)域動態(tài)模擬的理論和方法進行探討。

山區(qū)是典型的區(qū)域地理單元和行政轄區(qū)。在北京都市經(jīng)濟的建設中，北京市山區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，占有舉足輕重的地位。北京山區(qū)的可持續(xù)發(fā)展涉及到資源、環(huán)境和經(jīng)濟社會等各個方面及其相互之間的聯(lián)系和影響，是一個復雜的大系統(tǒng)。要動態(tài)地把握具有復雜反饋機制的大系統(tǒng)的行為趨勢，不僅停留在傳統(tǒng)定性描述階段的“這種只是敘述的分析形式對揭示系統(tǒng)的真實性是不夠的”，即使“在自然科學研究中已經(jīng)被用于建立知識結構的數(shù)學，在處理重要的社會系統(tǒng)中所必須解決的實際問題方面，也不是完全適應的”(福瑞斯特，1968)。因而人們不得不另辟蹊徑。而動態(tài)模擬尤其是系統(tǒng)動力學(System Dynamics)，成為解決此類問題的有效方法。為此，我們采用系統(tǒng)動力學的原理和方法，通過建立大型系統(tǒng)動力學模型，展示2005年到2025年期間，北京市山區(qū)資源、環(huán)境和經(jīng)濟社會發(fā)展的前景，并通過各種情景下的發(fā)展方案比較分析，為山區(qū)發(fā)展規(guī)劃和政策制定提供參考。以下就山區(qū)可持續(xù)發(fā)展概念、研究思路、模型建構以及政策模擬等作一簡介。

1.山區(qū)可持續(xù)發(fā)展概念

可持續(xù)發(fā)展是一種動態(tài)過程。它要求的是，不僅當前的發(fā)展是可持續(xù)的，而且在今后很長一段時期內，甚至對于下一代來說，同樣應該是可持續(xù)地發(fā)展。因此，研究可持續(xù)發(fā)展一定要對未來發(fā)展趨勢進行展望和判斷。北京市山區(qū)可持續(xù)發(fā)展，主要表現(xiàn)為山區(qū)林業(yè)、畜牧業(yè)、種植業(yè)、鄉(xiāng)村兩級企業(yè)和私營企業(yè)的持續(xù)發(fā)展，以及山區(qū)作為首都綠色屏障的生態(tài)服務功能和價值的不斷持續(xù)增長。這是研究北京山區(qū)可持續(xù)發(fā)展需要把握的基本內涵和研究的重點內容。山區(qū)可持續(xù)發(fā)展有許多評價指標。根據(jù)北京山區(qū)的功能定位和構建和諧社會的要求，北京市山區(qū)可持續(xù)發(fā)展最基本和核心的評價指標是，生態(tài)服務功能及其價值和農(nóng)民以及鄉(xiāng)、村收入這兩大類指標。生態(tài)服務功能和價值指標，主要是指隨著北京山區(qū)森林面積不斷擴大，森林的防止水土流失、固碳制氧、凈化空氣和凈化水源的生態(tài)服務功能及其價值的變化趨勢。收入指標包括農(nóng)民家庭經(jīng)營收入以及鄉(xiāng)、村兩級企業(yè)和農(nóng)村私營企業(yè)的收入變化趨勢。這兩大類指標值的不斷增加，反映了隨著鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)結構調整，山區(qū)生態(tài)環(huán)境不斷改善，同時鄉(xiāng)村人民的生活水平也在不斷提高?？梢钥闯觯灰怀鲅芯窟@兩大類基礎性指標變化的趨勢，就可以對北京市山區(qū)的可持續(xù)發(fā)展狀況作出基本判斷。

2.北京市山區(qū)可持續(xù)發(fā)展研究思路

北京山區(qū)可持續(xù)發(fā)展研究，要按照建立和諧社會的要求，以北京市政府提出的山區(qū)發(fā)展規(guī)劃為依據(jù)，通過調整農(nóng)林牧結構和加快鄉(xiāng)村兩級企業(yè)和私營企業(yè)的發(fā)展，在實現(xiàn)山區(qū)農(nóng)民收入不斷增加的同時，要促進山區(qū)生態(tài)環(huán)境不斷改善，實現(xiàn)生態(tài)服務功能和價值不斷增長，構筑和強化山區(qū)對北京市的綠色屏障作用。

為此，本項研究建立了大型系統(tǒng)動力學模型，展示從2005年到2025年未來20年間，北京市山區(qū)種植業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、鄉(xiāng)村兩級和私營企業(yè)、農(nóng)村人口的發(fā)展趨勢，以及山區(qū)生態(tài)服務功能和價值的變化趨勢，并進行多種情景的方略比較和分析，為政府和部門決策提供依據(jù)。

北京市山區(qū)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)動力學模型主要由種植業(yè)、畜牧業(yè)、林業(yè)、鄉(xiāng)村兩級和私營企業(yè)以及人口、生態(tài)服務功能及其價值等六個模塊構成。這六個模塊之間的基本關聯(lián)，如圖1所示。種植面積、種草面積、荒山造林面積及其變化過程都要受到現(xiàn)存荒山荒地面積的制約，而且它們相互之間也存在使用面積的制約，例如林業(yè)中的退耕還林會直接減少耕地面積，荒山造林面積的不斷擴大，也會使荒地中可用作耕地和草地的面積同時減少。草場和種植業(yè)為家畜提供飼草并對家畜存欄數(shù)量起到一定的制約作用（在市場條件下，還可以通過異地購進飼草飼料減輕本地飼草料對飼養(yǎng)家畜的制約）。從生產(chǎn)函數(shù)來看，鄉(xiāng)、村兩級企業(yè)和私營企業(yè)的發(fā)展受到勞動力、農(nóng)業(yè)產(chǎn)品以及固定資產(chǎn)投資等生產(chǎn)要素的影響。生態(tài)服務功能和價值取決于林地面積和質量。環(huán)境受到生態(tài)服務功能以及鄉(xiāng)村和私營企業(yè)污染排放和治理的影響。可持續(xù)發(fā)展就是上述各個構成要素之間相互制約和促進的綜合作用的結果。北京市山區(qū)可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)動力學研究，就是以山區(qū)系統(tǒng)的主要構成要素及其相互之間的作用極性為依據(jù)，通過上千個方程構建而成的大型模型，使上百個變量形成一個相互影響的整體，用動態(tài)模擬的方法，展示出未來20年北京市山區(qū)可持續(xù)發(fā)展的趨勢。

3.山區(qū)可持續(xù)發(fā)展動力學模型

下面概略地介紹種植業(yè)模塊、鄉(xiāng)村和私營企業(yè)模塊、林業(yè)和森林服務功能及價值模塊的研究思路和主要結構。

3.1 種植業(yè)模塊介紹

種植業(yè)模塊主要研究荒地、耕地面積變化趨勢，以及各種農(nóng)作物種植面積、產(chǎn)量和收入變化狀況。

3.1.1 荒地面積。根據(jù)有關資料，2004年北京市荒地總面積為77.75萬畝。今后荒地主要用于人工造林和作為草場，少量通過流域治理后形成耕地?；牡孛娣e等于上年面積減去當年荒地減少的面積?；牡販p少的面積主要是京津風沙工程造林面積、水源涵養(yǎng)林面積、山地種草和小流域綜合治理中的新增耕地面積。今后，每年可能新增加的京津風沙造林面積、水源涵養(yǎng)林面積和耕地面積，都采用表函數(shù)形式來賦值，而且通過變化這些表函數(shù)值可以達到對各種規(guī)劃方案進行比較和分析的目的。

3.1.2 耕地面積。耕地面積是流位變量。當年耕地面積等于上年末耕地面積加上當年新增加面積，再減去減少的耕地面積。每年可能新增耕地面積以表函數(shù)形式賦值。每年可能減少的耕地面積主要包括：用于水源涵養(yǎng)林占用的耕地面積，耕地種草面積，果園新增面積，非農(nóng)占用耕地面積，都以表函數(shù)形式賦值。

糧食作物中主要研究小麥、玉米和其它糧食作物的占用耕地面積、產(chǎn)量及收入。經(jīng)濟作物面積通過其占耕地面積的比例求得，主要研究油料和藥材等。耕地面積減去糧食作物和經(jīng)濟作物的面積后等于其他農(nóng)作物面積，主要研究蔬菜、瓜果類、青飼料和其他作物。在完成上述計算后，最后匯總得到糧食總收入、經(jīng)濟作物總收入、其他農(nóng)作物總收入以及種植業(yè)總收入。

3.2 鄉(xiāng)村和私營企業(yè)收入模塊介紹

從貨幣角度看，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程是一種資金周而復始，不斷流轉的過程。企業(yè)依賴一定的勞動力、固定資產(chǎn)和流動資金，購買原燃、材料而開始進行生產(chǎn)，銷售產(chǎn)品獲得收入，除去企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中發(fā)生的各項耗費，包括銷售成本、銷售稅金及附加、營業(yè)費用、管理費用、財務費用，以及營業(yè)外收支等，形成企業(yè)可分配利潤，然后再提取企業(yè)盈余公積金、公益金、應付利潤等，最后形成企業(yè)未分配利潤。利潤是企業(yè)投入資本的增值，也是企業(yè)可以自有資金進行固定資產(chǎn)投資，擴大再生產(chǎn)的重要籌資部分。企業(yè)上述資金流轉過程，形成了資金流轉回路，如圖2所示。北京市鄉(xiāng)村兩級企業(yè)和私營企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中資金運轉過程及其擴大生產(chǎn)和增加收入的動態(tài)模擬，基本都按照這種分析思路所展開。由于企業(yè)資金流轉和擴大生產(chǎn)的機理和過程基本相同，因此，可以采用系統(tǒng)動力學中高級DYNAMO的宏函數(shù)（宏指令）進行描述，然后在鄉(xiāng)、村和私營企業(yè)的運算過程中逐一調用。

宏指令MACRO是具有特定功能和相應的指令名的一組方程。宏指令常常在下述情況時應用，即當模型中的一塊結構多次重復出現(xiàn)，唯一的差別是可能具有不同的參數(shù)或輸入值。把這些方程用一個單一函數(shù)的形式表達出來并命名，即形成用戶自定義的宏指令。自定義宏指令簡化了描述過程，縮短了程序請單，更便于閱讀和理解模型。

3.3 林業(yè)模塊

和其他生物體一樣，林木的生長、發(fā)育過程也是一種具有反饋機制的動態(tài)過程。從整個群體而言，無論天然林還是人工林，當成過熟林枯死被采伐后，經(jīng)過人工造林或跡地更新，林木便開始進入了幼齡林，再經(jīng)過中齡林組、近熟林組后，又轉入到成熟林和過熟林組。各個林齡組依次周而復始地循環(huán)，構成了森林群體不斷繁衍再生的完整的大回路。

在這種往復循環(huán)的動態(tài)變化過程中，按林齡劃分的面積和活立木蓄積量的變化都是一種累積過程，因而它們在系統(tǒng)動力學中被看做是流位變量。而林木的自然增長和枯損以及前一個林齡組向后一個林齡組的轉移速度，還有人們對林木的各種方式采伐等，都具有流率（或速率）變量的特征。森林林分變化的過程和輪伐周期很長，因此特別適宜采用系統(tǒng)動力學的原理和方法，根據(jù)研究目的建立相應的林齡結構模型，開展林分面積和蓄積量變化過程的動態(tài)模擬和政策分析。

按照北京市山區(qū)有林地林分來源，模型劃分為天然林、人工林和飛播林，在每一林分中，又劃分為幼齡林（1～2）、中齡林（3）、近熟林（4）、成熟林（5～6）、過熟林（7）等7個林齡組。以天然林為例，林齡結構動力學流程圖，如圖3所示。圖中只包括了林齡面積和蓄積量及其與主要相關變量之間的因果聯(lián)系。在逐年計算出各林種的林齡面積和蓄積量之后，再根據(jù)林齡面積或蓄積量，利用不同計量公式，十分方便地計算出歷年森林的直接價值、各種生態(tài)服務功能和價值以及人工造林和森林管護投資等多項指標。

4.動態(tài)模擬的政策分析——以林分變化及森林生態(tài)服務功能及價值為例

4.1 林分變化趨勢

4.1.1 齡林面積變化趨勢。北京市山區(qū)荒地面積為77.75萬畝，主要用于栽植生態(tài)林、果園、牧草地和少量耕地。2005年，北京市山區(qū)有林地總面積為573.1萬畝，從擴大牧草地為主、適當擴大林地角度，預計2010年有林地總面積可能增加到580萬畝，新增面積6.9萬畝，年均遞增率為0.24%，2020年可能增加到586.5萬畝，10年間年均增長率為0.11%，到2025年有林地總面積可能為587.1萬畝，比2005年增加14萬畝。

在上述方案下，總體看，林分面積結構將逐步趨于合理（圖4）。有林地面積中，幼齡林地面積將呈現(xiàn)出逐年減少的總趨勢，2005年幼齡林地面積為336.1萬畝，占林地總面積的58.64%；2010年預計為292.23萬畝，2005年減少43.77萬畝，所占比例下降為50.40%；2020年減少到198.91萬畝，所占比例下降到33.91%；2025年再減少到160.54萬畝，25年間共減少了175.56萬畝，所占比例下降到27.34%?？傮w看，中齡林地面積變化較小，2005年中齡林面積為141.17萬畝，占林地總面積的24.63%；2010年面積略有增加，預計為141.63萬畝，2020年略有減少，預計為141.16萬畝，到2025年預計減少到133.24萬畝，占林地總面積的22.69%。近熟林、成熟林和過成熟林地面積都呈現(xiàn)出逐年增多的趨勢，它們占林地總面積的比例，分別由2005年的9.10%、6.28%、1.34%，提高到2010年的13.24%、9.51%、2.43%；到2025年分別提高到19.51%、21.61%和8.86%。

4.1.2 林地蓄積量變化趨勢。和林地不同齡林面積變化趨勢一樣，不同齡林的活立木蓄積量結構，也逐步更加合理（圖5）。2005年以前，北京市山區(qū)林分齡林蓄積量結構很不合理，林分質量較差，主要表現(xiàn)在幼齡林和中齡林地面積較大且活立木蓄積量較多，而近熟林和成熟林地面積和活立木蓄積量都較少。2005年北京市山區(qū)有林地活立木總蓄積量約為884.55萬米3，其中幼齡林和中齡林地蓄積量分別為255.71萬米3和263.58萬米3，分別占有林地總蓄積量的28.91%和29.80%，而近熟林、成熟林和過成熟林分別占總蓄積量的15.26%、19.66%和6.37%。到2010年，幼齡林和中齡林地的蓄積量合計占到總蓄積量的51.43%；到2025年，幼林齡和中齡林地的蓄積量占總蓄積量的比例，才分別降低到17.68%和16.72%，屆時近熟林、成熟林和過熟林地的蓄積量分別占總蓄積的19.24%、29.64%和16.71%，齡林立木蓄積量結構變得比較合理，林分質顯著提高。

4.1.3 天然林地齡林面積和蓄積量變化趨勢。2005年北京市山區(qū)天然林地總面積為276.59萬畝，今后基本保持不變。天然林地齡林面積的構成很不合理（圖6）。2005年幼齡林地面積占天然林地總面積的64.39%，也就是說，在天然林地中，約有2/3是近些年里成長起來的幼齡林； 中齡林面積占27.88%，近熟林和成熟林才各占5.38%和2.11%。到2025年，天然林中的幼齡林面積可能減少到99.5萬畝，仍然占天然林面積的35.97%，也就是說，經(jīng)過25年的齡林轉化，幼齡林面積還要占到天然林面積的1/3以上。中齡林面積基本上保持在77萬～79萬畝之間，所占比例大體在29%左右。2025年，近熟林和成熟林面積分別占天然林面積的20.25%和13.98%。可見，雖然經(jīng)過25年的生長，天然林各齡林面積結構仍然不合理，表明對北京市山區(qū)天然林需要進行更長時期的保護和加強撫育。

天然林地各齡林立木蓄積量結構也很不合理（圖7）。2005年幼林蓄積量占天然林總蓄積量的47.01%，中齡林蓄積量占37.38%，幼齡林和中齡林地合計蓄積量占到總蓄積量的84.39%；而近熟林蓄積量占10.62%，成熟林蓄積量僅占4.52%，可見，幼、中齡林蓄積量明顯偏大。到了2025年，幼齡林蓄積量所占比重仍然達到38.63%，中齡林蓄積量比重為25.04%，近熟林蓄積量比重上升到19.39%，成熟林蓄積量比重也僅上升到14.75%，即經(jīng)過25年的生長和撫育，天然林各齡林立木蓄積量結構仍不合理，林分質量仍然較差。

4.1.4 不采伐方案人工林地齡林面積和蓄積量變化趨勢。2005年人工林總面積為262.53萬畝，2010年可能增加到268.74萬畝，年均增長0.47%，2020年可能增加到274.77萬畝，年均增長4.45%，2025年可能達到275.13萬畝，比2005年增加12.6萬畝。從各齡林面積來看，2005年人工林齡林面積結構極不合理，幼林和中齡林地面積所占比重過大（圖8），幼齡林面積占人工林總面積的49.31%，即人工林地中將近有一半是幼林地；中齡林面積占到22.92%，近熟林面積占13.60%，成熟林面積僅占11.50%。到2025年，預計幼林地面積占人工林總面積的比重將下降到18.91%，中齡林面積比重下降到17.14%，近熟林面積所占比重上升到18.41%，成熟林面積比重提高到29.11%，過成熟林面積所占比重也上升到16.43%，齡林面積結構逐漸趨于合理。

2005年，人工林地立木總蓄積量為511.93萬米3，2010年增加到620.24萬米3，年均增長3.91%，2025年可能達到1013.8萬米3，25年中年均增長率為2.77%。人工林齡林蓄積量相對比較合理（圖9），2005年，幼齡林蓄積量占人工林總蓄積量的15.59%，中齡林蓄積占24.55%， 近熟林蓄積占18.35%，成熟林蓄積占30.82%，過成熟林蓄積占10.68%。此后，齡林蓄積量結構逐漸向過成熟林演化，到2025年，幼齡林蓄積占人工林總蓄積量的比重下降到4.34%，中齡林蓄積比重下降到11.25%，近熟林蓄積比重為19.02%，成熟林蓄積比重為39.11%，過成熟林蓄積比重上升到26.27%。齡林蓄積量結構的這種變化表明，人工林可以適量采伐，以便減少過成熟林蓄積量所占比重。

4.2 人工林采伐方案的林分變化趨勢

根據(jù)前面對人工林齡林立木蓄積量分析，設計從2005年開始，對人工林的成熟林（第6級）和過成熟林的立木蓄積量分別按其存量的10%進行采伐，并叫做方案2。采伐以后，對有林地林分及森林生態(tài)服務價值會產(chǎn)生怎樣的影響？這是動態(tài)模擬情景分析所要研究的重點內容。

4.2.1 采伐總面積和總蓄積量變化趨勢2005年采伐總面積和立木蓄積量為1.81萬畝和12.46萬米3，2010年為1.92萬畝和11.62萬米3，2020年為2.96萬畝和14.43萬米3，2025年將達到3.50萬畝和17.22萬米3。可以看出，采伐面積將逐年增多，采伐立木蓄積量先是逐年減少，到2010年以后，又逐年增多。

4.2.2 采伐后齡林面積和蓄積量變化趨勢。由于采伐后跡地更新，新造林面積增多，方案2幼齡林地面積比不采伐時呈逐年增多趨勢（圖10）。2010年，方案2幼齡林面積為121.09萬畝，比不采伐面積（112.36萬畝）增加8.73萬畝，2025年方案2達到83.66萬畝，比不采伐面積（50.03萬畝）增加了31.63萬畝。與不采伐方案相比較，采伐后成熟林面積和過成熟林面積將比不采伐時的面積逐年減少。2010年方案2成熟林面積比不采伐時面積減少了4.32萬畝，2025年減少面積擴大到13.44萬畝。2010年方案2過成熟林面積比不采伐時面積減少了4.56萬畝，2025年減少面積擴大到33.01萬畝。

與不采伐時相比，采伐方案2人工林立木總蓄積量減少數(shù)量呈逐年擴大趨勢。2010年方案2立木總蓄積量比不采伐時減少了59.84萬米3，2020年減少量繼續(xù)增加到182.61萬米3，2025年減少數(shù)量進一步擴大到257.53萬米3。 

4.3 人工林采伐對森林生態(tài)服務功能價值的影響

一般認為，森林資源價值可分為使用價值和非使用價值兩大部分。其中，使用價值包括直接使用價值和間接使用價值；非使用價值包括存在價值、遺產(chǎn)價值和選擇價值。直接使用價值指與森林產(chǎn)品和生態(tài)服務的利用直接相關的價值，例如木材、非林木產(chǎn)品、游憩等。間接使用價值指人們間接從森林資源的生態(tài)服務功能中獲得的效益，例如流域保護、固碳制氧、凈化空氣等。選擇價值是人們?yōu)榱藢砟苤苯永煤烷g接利用森林資源的某種服務功能所意愿支付的價值。存在價值是人們?yōu)榇_保森林資源的生態(tài)服務功能繼續(xù)存在所意愿支付的價值。遺產(chǎn)價值是人們?yōu)樽訉O后代將來利用森林資源所愿意支付的價值。

森林生態(tài)服務功能價值估算還很不規(guī)范，計算結果相差很大。李忠魁等（2001）對北京市森林資源價值作了初步測算，結果表明，林地價值、木材和果品產(chǎn)出價值，生態(tài)環(huán)境價值及社會效益價值四大部分的現(xiàn)值分別為20.8億、159.16億、2 119.88億和13.53億元人民幣，總計為2 313.37億元。其中，環(huán)境資源價值占總價值的91.63%。余新曉等（2002）對北京市山地森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能及價值進行了初步研究，結果表明，面積為4 056.64km2 的北京山地森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務功能價值每年為167.78 億元，其中涵養(yǎng)水源價值為91.67億元，凈化水質價值為15.3億元，保持土壤價值為2 806.92萬元， 固碳制氧價值為2.24億元。凈化環(huán)境價值為48.65億元，游憩價值為9 074.98萬元，林果品價值為8.73億元。高云峰等（2005）對北京市山區(qū)森林資源價值評價結果是，2003年北京市山區(qū)森林資源整體價值（現(xiàn)值）為3 143.51億元。其中，使用價值為2 974.96億元，占94.64%；非使用價值為168.55億元，占5.36%。在年直接使用價值中，林地總價值為7.47億元，林木總價值為23.58億元，經(jīng)濟林產(chǎn)出價值為12.23億元。間接使用價值中，涵養(yǎng)水源總價值為50.46億元，保育土壤價值為1.01億元，凈化環(huán)境總價值為17.74億元，固碳和制氧價值分別為4 781.60萬元和3 541.93萬元（合計為8 323.53萬元，）防風固沙價值為602.88萬元，游憩價值為7 543.34萬元。

目前，在森林資源價值估算中，還存在不少問題。其一是，大多以林地總面積和總蓄積量去計量功能價值，而很少從齡林組成角度進行估算。其二是，現(xiàn)有的價值計算中，有些功能，如涵養(yǎng)水源中森林蓄水功能與凈化水質和調洪等功能價值重復計算。其三是，大都沒有開展動態(tài)模擬，因而也很少進行有關經(jīng)濟分析和政策研究（呂勝利等，2006）。

森林生態(tài)服務功能很多，從開展可持續(xù)發(fā)展研究目的考慮，我們以齡林變化為基礎，動態(tài)地研究了北京市山區(qū)有林地森林涵養(yǎng)水源、保土、保肥、固定二氧化碳、制造氧氣、凈化空氣（吸引二氧化硫、氟化物、氮氧化物等）等主要功能及其價值。在不采伐森林情況下，2005年初步測算的上述森林主要生態(tài)服務功能的價值為32.34億元，其中森林涵養(yǎng)水資價值為26.50億元，保土價值為0.67億元，保肥價值為3.68億元，固定二氧化碳價值0.73億元，制造氧氣價值0.65億元，凈化空氣價值0.11億元。森林生態(tài)服務功能也具有動態(tài)特征。到2025年預計北京市山區(qū)森林生態(tài)服務功能價值將達到45.07億元，比2005年增長39.39%，年平均增長1.34%

人工林采伐方案，雖然每年可得到一定數(shù)量的木材和薪柴，但是整個山區(qū)森林生態(tài)服務功能及價值將逐年減少（圖11）。2010年預計方案2全市山區(qū)森林生態(tài)服務功能的價值為35.04億元，比不采伐時生態(tài)價值減少近0.8億元，減少了2.23%；2015年方案2生態(tài)價值為37.59億元，將減少1.67億元，減少了4.26%；2020年方案2生態(tài)價值為39.69億元，將減少2.68億元，減少了6.34%；2025年方案2生態(tài)價值約為41.24億元，比不采伐時減少3.83億元，減少了8.51%?？梢钥闯?，分別采伐成熟林和過成熟林地立木蓄積量的10%，在2015年以前對全市森林生態(tài)服務功能及價值的影響小于5%，而在此后影響將越來越大。所以，在2015年以后，對人工林的采伐比例應不超過成熟林和過成熟林立木蓄積量的10%，并要逐年有所減少。

為了進一步驗證這種結論是否具有普遍性，我們又假設從2005年開始北京市山區(qū)有林地森林生態(tài)服務功能價值增加100億元，達到132.34億元，但此后不進行人工林采伐，稱之為不采伐方案3。同時，在方案3基礎上，又假設和方案2一樣進行采伐，并將此稱為方案4。對方案3和方案4運行結果進行比較，可以看出，2010年采伐方案4比不采伐方案3森林生態(tài)服務價值減少了2.16%，2015年減少了4.19%，2020年減少了6.83%，2025年減少了8.84%。這說明，即使在估測的森林生態(tài)服務價值增大的情況下，在2015年以后，北京市山區(qū)人工林地成熟林和過成熟林的立木蓄積采伐比例，同樣不能超過10%，否則山區(qū)森林生態(tài)服務功能及價值將顯著下降。

5.結語

系統(tǒng)動力學模型主要用于了解系統(tǒng)行為和設計系統(tǒng)，并非用于預測未來。實際上，用模型去設計一個系統(tǒng)也就是在創(chuàng)造未來（福瑞斯特，1987）。系統(tǒng)動力學導取內部的觀點，認為系統(tǒng)的行為是由系統(tǒng)的內部結構和政策變量引起的。因此，系統(tǒng)動力學研究問題的最終目的，就是找出哪些政策變量和結構的變化可以改善系統(tǒng)的行為。同時，在現(xiàn)實社會里，經(jīng)濟、社會、科技的管理和發(fā)展的決策，都面臨著長期目標和短期行為之間的抉擇。幾乎每項決策或政策，如果從長遠來看它是有利的話，則它的短期效果往往并不理想。反過來也一樣，有利于短期利益的政策，則往往使長期發(fā)展的環(huán)境惡化。因而判斷某項政策或決策是否恰當?shù)臉藴?，一般來說，不應著重于它的短期效應，而應著眼于是否能促進系統(tǒng)的中、長期發(fā)展（福瑞斯特，1987）。通過上述對北京市山區(qū)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)動力學建模思路、模型結構的介紹，尤其是對林分齡林結構變化以及人工林采伐方案對森林生態(tài)服務功能及價值影響的動態(tài)分析，可以看出，北京市山區(qū)可持續(xù)發(fā)展研究的重要意圖，不是偏重于一般的經(jīng)濟數(shù)字預測，而是在于通過對各種可能情景下的系統(tǒng)行為趨勢的比較，尋求更加有利山區(qū)資源、環(huán)境和經(jīng)濟社會中、長期發(fā)展的政策和措施。因此，如何在情景分析中能夠體現(xiàn)決策層的經(jīng)驗和想法，是區(qū)域資源、環(huán)境與經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展動態(tài)模擬研究需要進一步探索和加強的重要問題。

基金項目：本文是北京農(nóng)學院三項基金資助項目“京郊山區(qū)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的模擬研究”的成果。

參考文獻：

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［作者簡介］呂曉英（1976-），女，北京農(nóng)學院經(jīng)貿系講師，碩士，主要研究方向：區(qū)域經(jīng)濟學，數(shù)量經(jīng)濟學。

［收稿日期］2007-12-20（責任編輯：啟方）