黑龍江省森林生態(tài)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取及研究方法

張麗,趙眉芳,趙書貴

(1.黑龍江省林業(yè)科學(xué)院,哈爾濱 150081;2.黑龍江省森工總局物資局)

1 黑龍江省森林的概況

黑龍江地處我國(guó)東北邊陲,位于E 121°11′～135°05′,N 43°25′～53°33′。東西跨近 14°,南北相距10°,北部和東部分別以黑龍江和烏蘇里江與俄羅斯為界,西靠?jī)?nèi)蒙古自治區(qū),南接吉林省。全省幅員遼闊,總面積約45.4km2(不包括加松地區(qū)),約占全國(guó)總面積的4.73%。地形復(fù)雜,西北部有大興安嶺山地,北部有小興安嶺,東南部有張廣才嶺、老爺嶺和完達(dá)山等山脈。西北有嫩江,松花江東西斜貫全省,丘陵山地海拔在300～1700m左右,約占全省總面積的70%,平原海拔在50～250m,構(gòu)成全省西北部、北部和東南部高,東北部、西南部低的地勢(shì)。黑龍江現(xiàn)轄13個(gè)地市,其中12個(gè)省轄市,一個(gè)行政公署,66個(gè)縣(市),1211個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))。

黑龍江現(xiàn)有森林3175萬(wàn)hm2,活立木總蓄積16.5億m3,森林面積和活立木蓄積量均居全國(guó)首位。森林覆蓋率高,覆蓋范圍大,在我國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)中所占比重較大。

1.1 森林生長(zhǎng)的地貌狀況

黑龍江的地形大體輪廓猶如一個(gè)盆地:盆地中部是面積廣大的松嫩平原,平原的西、北、東三面被大興安嶺、小興安嶺、張廣才嶺和老爺嶺山地圍繞著。山地的內(nèi)側(cè)是松花江水系,外側(cè)是黑龍江水系和烏蘇里江水系,在三江匯合處是著名的三江低地。黑龍江山地占總面積的 70%,林區(qū)的地貌特點(diǎn)以山地為主,有山脈、丘陵、平原等等。

1.2 森林生長(zhǎng)的氣候條件

黑龍江位于中溫帶和寒溫帶,氣候深受極地冷氣團(tuán)和副熱帶太平洋氣團(tuán)的影響,具有顯著的大陸性季風(fēng)氣候特征。黑龍江氣候的第一個(gè)特征是寒冷,冬季漫長(zhǎng)、干燥,各地月平均氣溫0℃在5個(gè)月左右,大興安嶺部分山區(qū)達(dá)7個(gè)月左右。冬季在內(nèi)陸季風(fēng)的控制下普遍降雪,東、北部較西、南部多,但降水量只占全年總降水量的1%～3%,積雪最深處可達(dá)20～50cm。多風(fēng)的春季也是黑龍江的氣候特征之一,春季受俄羅斯內(nèi)貝加爾湖低氣壓系統(tǒng)的影響,再加上猛烈的西北氣流的侵入,形成大風(fēng)天氣,間有沙塵暴天氣。

夏季是多雨的季節(jié),總體說來黑龍江的降水量較我國(guó)西部和西北部各省豐富。降水量與離海的遠(yuǎn)近及地形的迎風(fēng)和背風(fēng)關(guān)系密切,總的趨勢(shì)是從東南向西北遞減,東南部在張廣才嶺的迎風(fēng)坡年降水量可達(dá)1000cm以上,而背風(fēng)坡不過350cm,全省的年平均降水量在500～600cm左右,為樹木的生長(zhǎng)提供了良好的水分保證。全省無霜期80～150d,大興安嶺及小興安嶺山頂部為80～110d,半山區(qū)為90～120d,平原區(qū)為120～140d,其他地區(qū)為140d以上。全省日照時(shí)數(shù)為2400～2900h。大興安嶺日照區(qū)為2400～2600h,南部地區(qū)日照多,達(dá)2700h以上;平原地區(qū)為2500～2600h。

林木生長(zhǎng)的起點(diǎn)空氣溫度為0℃,平原地區(qū)多0℃的日數(shù)為200d以上,＞0℃積溫為3000℃以上,大小興安嶺、張廣才嶺＞0℃日數(shù)為150～180d,積溫為1800～2500℃。從總體來看,氣候條件是有利于林木及其他植物的生長(zhǎng)的,這種氣候也是造就了黑龍江豐富的森林資源條件之一。

1.3 森林生長(zhǎng)的水文條件

黑龍江干流流經(jīng)東北邊境,它的最大支流松花江橫貫中部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),而松花江的最大支流嫩江則橫貫西部平原,再加上它們眾多的大大小小支流,形成了黑龍江稠密的水網(wǎng)。黑龍江作為中國(guó)和俄羅斯界河的上中游長(zhǎng)1900km,河身自上而下逐漸變寬,在松花江等強(qiáng)大支流匯入后水量激增。這一水源是黑龍江發(fā)展林業(yè)經(jīng)濟(jì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)極為有利的自然資源。松花江有南北兩源,南為發(fā)源于長(zhǎng)白山的第二松花江,北為發(fā)源于伊勒呼里山的嫩江,兩者相向而流,匯合于三岔河后始稱松花江,面積達(dá)52多萬(wàn)km2,大部分在黑龍江,其所有支流都源于長(zhǎng)白山和大小興安嶺,雨季降水多,流量大,水量豐富。嫩江是發(fā)源于大小興安嶺內(nèi)側(cè)的30多條河流匯合而成,組成一個(gè)典型的羽狀水系,沼澤分布多。烏蘇里江作為中俄界河處在完達(dá)山和俄羅斯之間,水量豐富。

中俄邊境上的興凱湖面積4380 km2,是遠(yuǎn)東最大的淡水湖之一,小部分屬于俄國(guó)。在地質(zhì)上屬于構(gòu)造湖,河床很淺,構(gòu)成大片河岸淺灘區(qū),水量和蓄積量很大,也為黑龍江省提供了豐富的水資源。

總之,黑龍江的自然條件對(duì)于植物特別是森林的生長(zhǎng)比我國(guó)北部、西部和西北部是有利的。歷史也證明,如果不是人為的影響,黑龍江的森林資源應(yīng)該是相當(dāng)豐富的。

1.4 森林的分布狀況

黑龍江的森林分布比較均勻,遍布黑龍江的全境,主要分布在以下七大區(qū)域:(1)大興安嶺林區(qū);(2)小興安嶺林區(qū);(3)三姓林區(qū);(4)中東鐵路東部林區(qū);(5)中東鐵路西部林區(qū);(6)拉林河林區(qū);(7)牡丹江林區(qū)。

2 生態(tài)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取

森林的生態(tài)效益主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

一是森林在維護(hù)生態(tài)平衡和國(guó)土安全中處于其它任何生態(tài)系統(tǒng)都無可替代的主體地位。生態(tài)安全是國(guó)土安全的前提。

二是森林能提高大氣質(zhì)量。(1)能有效地減緩溫室效應(yīng)。陸地生態(tài)系統(tǒng)碳貯量約5600～8300t,其中90%的碳自然貯存于森林中,森林每生長(zhǎng)1m3可固化350kg二氧化碳。(2)是主要的氧源。森林在其光合作用中能釋放出大量的氧氣。1hm2的闊葉林,1天消耗1t二氧化碳釋放0.37 t氧,可供約1000人呼吸。(3)可減少氧層的耗損。森林可以有效的吸收破壞臭氧層的二氧化氮,每公頃森林每年吸收二氧化氮0.3萬(wàn)t。(4)可凈化空氣。每公頃森林可吸收二氧化硫748t,一氧化氮0.38t,一氧化碳2.2t。森林通過降低風(fēng)速、吸附飄塵,減少了細(xì)菌的載體,從而使大氣中細(xì)菌數(shù)量減少。許多樹木的分泌物可以殺死細(xì)菌、真菌和原生物。(5)有調(diào)節(jié)溫度的功能。森林有繁茂的樹冠,可以阻擋太陽(yáng)輻射能,林內(nèi)晝夜和冬夏溫差小,可減輕霜凍的危害。

三是森林能有效保護(hù)生物多樣性。森林與物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性、遺傳多樣性息息相關(guān),地球上有一半以上的生物在森林中棲息繁衍。

四是森林可防止水土流失。森林土壤對(duì)降水有極強(qiáng)的吸收和滲透作用,森林土壤的穩(wěn)滲速率一般在200mm/h,比世界上最大的降雨60mm/h還要大得多。森林的枯枝落葉層不僅可以吸收2～5mm的降水,還可以保護(hù)土壤免遭雨滴的沖擊。

五是森林能有效遏止沙漠化。林網(wǎng)超過10%,沙地植被蓋度超過0.3,沙暴的危害就會(huì)減少到最小限度。

六是森林可防止地力衰退。森林的根系能固持土壤,涵養(yǎng)水源,保持水土,吸收利用鹽分;枯枝落葉可增加有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì),能有效地改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力。

七是森林能緩解水資源危機(jī)。森林是“綠色水庫(kù)”,森林及其土壤像“海綿”一樣可吸收大量的降水,并阻止和減輕洪水災(zāi)害。森林可以促進(jìn)水分循環(huán)和影響大氣環(huán)流,增加降水,起“空中水庫(kù)”的作用。據(jù)測(cè)算,森林蒸騰的水汽58%又降到陸地上,可增加陸地降水量21.6mm,占陸地年平均降水量2.9%。

八是森林能消除噪聲污染。據(jù)測(cè)定,100m的防護(hù)林帶可降低汽車噪聲30%,摩托車噪聲25%,電聲噪聲23%。

以上是森林生態(tài)效益的主要體現(xiàn),具體又可以細(xì)分成若干項(xiàng),體現(xiàn)在計(jì)量方面則是派生出相應(yīng)的指標(biāo)項(xiàng)。由于本想研究時(shí)間跨度(1896～1986年)和空間跨度(整個(gè)黑龍江省)都比較大,綜合考慮了時(shí)間的、地域的和歷史的各種因素,篩選出以下12項(xiàng)指標(biāo)項(xiàng)參與本項(xiàng)系統(tǒng)的開發(fā),在系統(tǒng)運(yùn)用中,將根據(jù)用戶的需求對(duì)某項(xiàng)、某些項(xiàng)或者全部指標(biāo)項(xiàng)進(jìn)行運(yùn)算。下文將介紹個(gè)指標(biāo)項(xiàng)的含義及計(jì)算方法。

2.1 森林生態(tài)效益各指標(biāo)項(xiàng)的計(jì)算方法

2.1.1 森林生物多樣性效益研究方法

生物資源及物種的儲(chǔ)存與保護(hù)效益(V1)的評(píng)價(jià)采用以下公式進(jìn)行計(jì)算:

式中:Z—— 植物允收量(元/hm2)

F ——?jiǎng)游镌鲋沉?元/hm2)

A——有林地面積(hm2)

遺傳信息的儲(chǔ)存與保護(hù)及優(yōu)良品種的選育與開發(fā)效益(V2)評(píng)價(jià)采用各林業(yè)局應(yīng)用新品種增加效益統(tǒng)計(jì)的方法。

預(yù)防和減少自然災(zāi)害損失的效益(V3),采用占國(guó)民年總產(chǎn)值比例的方法進(jìn)行評(píng)價(jià),森林減免自然災(zāi)害損失價(jià)值為國(guó)民年總產(chǎn)值的10%～20%,計(jì)算公式為:

式中:G——黑龍江省國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(元/a)

Ap——黑龍江省森林有林地比例(%)

此外,生物多樣性還在有害生物防治、抵御外來物種入侵等方面發(fā)揮著巨大的效益,但是其價(jià)值的計(jì)量仍是個(gè)世界性的難題,因此在本項(xiàng)目中不予以計(jì)算。本項(xiàng)目中所計(jì)算的黑龍江省林區(qū)生物多樣性效益(U1)為生物資源保護(hù)效益(V1)、遺傳信息的儲(chǔ)存與保護(hù)及優(yōu)良品種的選育與開發(fā)效益(V2)和減免自然災(zāi)害損失(V3)效益的總合,即:

2.1.2 森林水源涵養(yǎng)效益研究方法

本次評(píng)價(jià)采用截留計(jì)算法開展評(píng)估工作,蓄水量的計(jì)算公式表述如下:

式中:W ——年森林蓄水總量(t);Ri——第 i種類型林分單位面積林冠層年截留降雨量(t/hm2);Ki——第 i種類型林分單位面積枯落物層年持水量(t/hm2);Si——第i種類型林分單位面積土壤層年最大蓄水量(t/hm2);Ai——第i種類型林分面積(hm2);i——黑龍江主要林分類型

林冠層截留降雨量計(jì)算公式為:

式中:Ri——第i種類型林分單位面積林冠層年截留降雨量(t/hm2);R——大氣降雨量(mm);Rij——第i種類型林分林冠層年降雨截留率(%)

枯落物層持水量計(jì)算公式為:

式中:Ki——第i種類型林分單位面積枯落物層年持水量(t/hm2);Kiz——第i種類型林分單位面積枯落物層貯量(t/hm2);Kic——第i種類型林分枯落物持水率(%)。

土壤層的蓄水量以土壤層的最大蓄水量為準(zhǔn),計(jì)算方法如下:

式中:Ki——第i種林分類型土壤總孔隙度(%)Li——第i種林分類型土層深度(m)

蓄水效益(V4)的貨幣化采用影子工程法,以水庫(kù)工程的蓄水成本來確定。因?yàn)樯趾B(yǎng)水源與水庫(kù)蓄水的本質(zhì)類似,其蓄水價(jià)值應(yīng)根據(jù)蓄積1 t水的建水庫(kù)花費(fèi)為標(biāo)準(zhǔn),其計(jì)算公式為:

式中:K1——水庫(kù)單位庫(kù)容造價(jià)(元/m3)

研究表明,林區(qū)攔蓄的降水除60%用于樹木蒸騰和生長(zhǎng)以外,其余為地下徑流,這部分水量依次通過具有強(qiáng)大的截留過濾作用的林冠層、枯落物層和土壤層進(jìn)入地下徑流,水中的污染物被層層攔截、凈化,能有效地防止水資源的物理、化學(xué)和生物的污染,使得輸出的水質(zhì)顯著改善。以森林蓄水量的40%計(jì)算森林凈化水質(zhì)的效益(V5),采用替代法計(jì)算進(jìn)行效益的貨幣化用,以全國(guó)城市居民用水平均價(jià)格為參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

式中:K2——居民用水平均價(jià)格(元/m3)

水源涵養(yǎng)效益(U2)為蓄水效益(V4)與凈化水質(zhì)效益(V5)之和,即:

2.1.3 森林保育土壤效益研究方法

本次評(píng)價(jià)中森林保土能力采用減少淤積泥沙的方法進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)蓄水成本來計(jì)算森林保土功能的經(jīng)濟(jì)效益(V6)。

式中:V6——森林年保土效益(元/a);X1——有林地平均土壤侵蝕模數(shù)(t/hm2);X2——無林地平均土壤侵蝕模數(shù)(t/hm2);A——有林地面積(hm2);ρ——泥沙的平均密度(g/cm3);C——水庫(kù)單位庫(kù)容造價(jià)(元/m3)。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、Ca、Mg等元素和其它有機(jī)物也得以保留,所減少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失量等于減少的土壤侵蝕量乘以土壤中各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量。因此,森林保肥效益(V7)可以通過計(jì)算因林地存在而減少的土壤侵蝕量中的N、P、K養(yǎng)分及有機(jī)質(zhì)的價(jià)值來體現(xiàn),計(jì)算公式為:

式中:V7——森林年保肥價(jià)值(元/a);X1——有林地平均土壤侵蝕模數(shù)(t/hm2);X2——無林地平均土壤侵蝕模數(shù)(t/hm2);A——有林地面積(hm2);N ——土壤平均含N量(%);P ——土壤平均含P量(%);K—— 土壤平均含K量(%);M——土壤有機(jī)質(zhì)平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%);R1——磷酸二銨含 N量(%);R2—— 磷酸二銨含 P量(%);R3—— 氯化鉀含K量(%);C1——磷酸二銨平均價(jià)格(元/t);C2——氯化鉀平均價(jià)格(元/t);C3——有機(jī)質(zhì)平均價(jià)格(元/t)。

黑龍江林區(qū)森林保育土壤的總效益(U3)為保土、保肥兩部分效益之和,即:

2.1.4 森林增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)量效益研究方法

黑龍江森林作為三北防護(hù)林的重要組成部分和黑龍江省農(nóng)業(yè)的天然生態(tài)屏障,本身就是一個(gè)最大的農(nóng)田防護(hù)林,其所產(chǎn)生的綜合生態(tài)效益(改善氣候、涵養(yǎng)水源、水土保持等)均對(duì)黑龍江省農(nóng)業(yè)的穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)產(chǎn)生了決定性的作用。由此可見,森林對(duì)農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)效應(yīng)是一個(gè)綜合性的效應(yīng),不能單從某一方面進(jìn)行研究。而小范圍的農(nóng)田防護(hù)林與大尺度的研究森林對(duì)農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)效益原理一樣,對(duì)農(nóng)業(yè)的影響也是綜合的,因此這里以農(nóng)田防護(hù)林對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的增產(chǎn)效益為標(biāo)準(zhǔn)來研究黑龍江林區(qū)森林對(duì)農(nóng)業(yè)的整體增產(chǎn)效益(U4)。

黑龍江森林促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的總體效益計(jì)算公式為:

式中:U4—— 森林促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的總效益(元);Ai——第i種農(nóng)作物年總產(chǎn)量(t);Pi——森林存在使第i種農(nóng)作物增產(chǎn)的百分比(%);Ti——第 i種農(nóng)作物價(jià)格(元/t);i——農(nóng)作物種類

2.1.5 森林抑制風(fēng)沙效益研究方法

本次對(duì)森林抑制風(fēng)沙效益(U5)的研究采用一種空間替代的方式,把有林地看做是農(nóng)田,由于其特殊地理位置,極易發(fā)生風(fēng)蝕,以每年發(fā)生風(fēng)蝕帶來的損失,對(duì)森林的抑制風(fēng)沙效益進(jìn)行估算,并以沙土運(yùn)輸價(jià)格進(jìn)行貨幣化計(jì)算。

森林抑制風(fēng)沙效益計(jì)算公式為:

式中:U5——森林抑制風(fēng)沙效益(元/a);Y ——農(nóng)田的年風(fēng)蝕量(t/hm2);Ay——有林地面積(hm2);T——運(yùn)輸沙土單價(jià)(元/t)。

通過土壤養(yǎng)分含量、化肥價(jià)格等指標(biāo)結(jié)合公式2-11計(jì)算,可以進(jìn)一步計(jì)算得出因風(fēng)蝕流失土壤肥力價(jià)值及各種養(yǎng)分損失價(jià)值,亦即森林減少因風(fēng)沙引起的土壤肥力損失效益。

2.1.6 森林凈化大氣效益研究方法

(1)釋放氧氣效益研究方法

森林年釋放O2量根據(jù)光合作用和呼吸作用方程計(jì)算,森林每生產(chǎn)1g干物質(zhì)需要釋放O2約1.20g。在計(jì)算出森林每年的生長(zhǎng)量后,根據(jù)森林生產(chǎn)1g干物質(zhì)所需要的CO2量和釋放的O2的量來計(jì)算森林年固定CO2總量和年釋放O2總量。

森林與大氣的物質(zhì)交換,主要是CO2和O2的交換,確切地說,是固定并減少大氣中的CO2和提供并增加大氣中的O2,這對(duì)維持地球大氣中CO2和O2的動(dòng)態(tài)平衡,減少溫室效應(yīng)及提供人類生存基礎(chǔ),有巨大而不可替代的作用,從而產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。根據(jù)光合作用原理,林木光合作用時(shí),利用28.30KJ的太陽(yáng)能,吸收264g CO2和108g H2O產(chǎn)生 180g葡萄糖和192g O2,然后再將180g葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?62g多糖(纖維素或淀粉或干物質(zhì)),即:

森林生態(tài)系統(tǒng)中,綠色植物每年吸收大量CO2,并釋放大量O2,這是森林凈化大氣和維持大氣平衡所起到的一個(gè)非常重要的作用。對(duì)森林排放O2經(jīng)濟(jì)效益計(jì)量(V8)評(píng)價(jià)依據(jù)氧氣工業(yè)生產(chǎn)費(fèi)用及出廠價(jià)格計(jì)算。

計(jì)算公式(梁延海等,2004):

式中:V8——森林制氧效益價(jià)值(元/a);M ——現(xiàn)有森林的年生長(zhǎng)量(m3/a);d——木材絕干比重;p——工業(yè)制氧的價(jià)格(元/m3);C——以干重計(jì),根枝年生長(zhǎng)量占木材生長(zhǎng)量的百分比(%);K1——每生產(chǎn)1t干物質(zhì)排放的氧氣量(m3)。

(2)吸收二氧化碳效益研究方法

綠色植物光合作用過程實(shí)質(zhì)上是固定CO2、生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)并釋放O2的過程。一個(gè)森林群落通過光合作用能固定多少CO2,實(shí)測(cè)難度很大。目前一般采用兩種方法:一是分析木材純C含量,然后再用林分凈增長(zhǎng)的生物量,分析出林分固定的純C量,再推算出森林光合作用固定CO2量;另一種方法,根據(jù)植物光合作用反應(yīng)方程式:

推算出每制造成1t干物質(zhì)要固定1.63 t CO2。本研究采用第二種方法,計(jì)算固定CO2效益價(jià)值(V9)的方法使用碳稅率法,即市場(chǎng)價(jià)值法。高碳稅率限制CO2等溫室氣體的排放,使用美國(guó)碳稅率20美元/t(即人民幣166元/t)計(jì)算。

式中:V9——森林吸收CO2效益價(jià)值(元/a);K2——每生產(chǎn)1t干物質(zhì)固定的 CO2量(m3);T——碳稅率(元/t)。

(3)滯塵效益研究方法

森林能降低大氣中的粉塵量,一方面由于森林能降低風(fēng)速,在林緣處隨著風(fēng)速的降低,空氣中攜帶的大粒粉塵降落;另一方面由于林冠的作用,能從上方吸附飄塵。森林中樹木枝葉表面粗糙不平,多絨毛,能分泌粘性油脂和汁液等,所以能吸附、粘著一部分粉塵,降低大氣中的含塵量。

對(duì)森林滯塵價(jià)值進(jìn)行評(píng)估時(shí),將森林分為兩大類即:針葉林和闊葉林,根據(jù)單位面積針、闊葉林滯塵能力,針、闊葉林面積以及削減粉塵成本綜合計(jì)算森林滯塵效益(V10),計(jì)算公式為:

式中:V10——森林滯塵效益(元/a);Ai——第 i種類型林分面積(hm2);Ci——第i種類型林分單位面積滯塵能力(t/hm2·a);r1——削減粉塵成本(元/kg);i——林分類型。

(4)吸收有毒氣體效益研究方法

大氣中的有毒氣體,對(duì)人體的健康危害極大。多樹種具有一定的吸收有毒氣體的能力,從而可發(fā)揮凈化空氣、改善環(huán)境的作用。樹木的這種作用是通過兩種途徑實(shí)現(xiàn)的:一方面樹木通過葉片吸收大氣中的有毒物質(zhì),降低大氣中毒物的濃度;另一方面樹木能使某些毒物在體內(nèi)分解,轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)后代謝利用。環(huán)境科學(xué)研究顯示,大氣中主要存在SO2、Cl2、HF、NOX等有毒有害氣體,這些污染物直接或間接對(duì)人體健康及其生存的環(huán)境產(chǎn)生影響。森林可以依靠生態(tài)系統(tǒng)的特殊結(jié)構(gòu)和功能,通過吸收、過濾、阻隔、分解等生理生化過程將人類向環(huán)境排放的部分廢棄物利用或作用后使之得到降解和凈化,成為生態(tài)系統(tǒng)的一部分,從而達(dá)到凈化環(huán)境的目的。

吸收有害氣體價(jià)值的評(píng)估計(jì)量可根據(jù)森林吸收有害氣體總量乘以消減有害氣體的成本來評(píng)估,即:

總價(jià)值=單位面積森林吸收有害氣體量×林區(qū)面積×消減有害氣體的成本

由于森林吸收其它有害氣體的計(jì)量缺少資料,這里僅計(jì)算森林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)SO2的凈化作用(V11)。計(jì)算公式為:

式中:V11——吸收有害氣體(SO2)效益(元/a);Li——第i種類型林分單位面積吸收SO2的能力(t/hm2·a);r2——消減SO2成本(元/kg)。

(5)殺菌效益研究方法

許多樹木和植物都能分泌出殺菌素并有很好的殺菌作用。森林可在一定程度上有效地減輕工業(yè)、交通、施工及社會(huì)生活噪聲等無形的環(huán)境污染。植物的葉、花、果、皮普遍能產(chǎn)生植物殺菌素和臭氧等物質(zhì)以抑制病菌在空氣中的擴(kuò)散或殺死某些病菌,如樺樹、柏樹、桉樹等的葉片或花、果揮發(fā)的殺菌素就能殺死白喉、肺結(jié)核等病原菌,因而森林中的病菌含量比鬧市的百貨大樓、城市林蔭道和公園內(nèi)低。由于森林植物的殺菌作用對(duì)人的健康有很大益處,所以世界上有許多國(guó)家都在發(fā)展森林浴,如德國(guó)的森林浴療法之一就是讓患者住在森林中呼吸新鮮潔凈的空氣;日本在溫泉場(chǎng)四周建立林蔭道,邊散步,邊呼吸森林空氣;前蘇聯(lián)的基輔城,還研究如何創(chuàng)造櫟樹環(huán)境,利用櫟樹分泌的植物殺菌素治療循環(huán)系統(tǒng)疾病。

森林植物的器官特別是葉、花、根能分泌一些揮發(fā)性物質(zhì),如萜烯類有機(jī)酸、醚、醛、酮等,這些物質(zhì)能殺死原生動(dòng)物細(xì)菌和真菌。

森林殺菌效益(V12)計(jì)算以單位面積森林分泌的殺菌素量結(jié)合殺菌素價(jià)格計(jì)算,公式為:

式中:V12——森林殺菌效益(元/a);J——森林1晝夜分泌殺菌素量(t/hm2);r3——?dú)⒕貎r(jià)格(元/t)。

森林凈化大氣效益(U6)為以上5項(xiàng)效益之和,即:

[1]李榮勛.森林生態(tài)效益價(jià)值評(píng)估研究[D].杭州:浙江大學(xué),2004.

[2]馬阿濱.黑龍江森工林區(qū)可持續(xù)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[D].北京:北京林業(yè)大學(xué),2006:12-36.

[3]龍江森林工業(yè)總公司,國(guó)家林業(yè)局東北森林資源林資源連續(xù)清查第六次復(fù)查成果,2004:1-3.

[4]李冰冰.林業(yè)建設(shè)在生態(tài)環(huán)境與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中的重要地位[J].內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì),2008(2):32-33.

[5]伍啟杰.近代黑龍江林業(yè)經(jīng)濟(jì)若干問題研究[D].哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué),2007.