重慶黔江區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估

王軼浩，薛蘭蘭，徐兵，張小琴

（1.重慶市林業(yè)科學研究院，重慶400036；2.中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心，北京100085；3.重慶市黔江區(qū)林業(yè)局，重慶409000）

重慶黔江區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估

王軼浩1，2，薛蘭蘭1，徐兵3，張小琴3

（1.重慶市林業(yè)科學研究院，重慶400036；2.中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心，北京100085；3.重慶市黔江區(qū)林業(yè)局，重慶409000）

依托重慶市林業(yè)重點工程生態(tài)效益長期監(jiān)測以及重慶黔江區(qū)森林資源二類調(diào)查資料，并結(jié)合實地補充調(diào)查，以樹種、林齡組為測算單元進行分布式測算，評估了黔江區(qū)森林涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧等7項生態(tài)服務(wù)功能及其價值。結(jié)果表明：（1）重慶黔江區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)水量5.04×108m3/年，保育土壤4.03×106t/年，固碳釋氧1.08×106t/年，積累營養(yǎng)物質(zhì)4.21×103t/年，提供負離子2.63×103/年，滯塵3.22×106t/年，吸收污染物2.26×104t/年；（2）黔江區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值量為6.598×109元/年，各生態(tài)服務(wù)功能價值排序為涵養(yǎng)水源（62.68%）＞固碳釋氧（17.28%）＞凈化大氣環(huán)境（7.75%）＞生物多樣性保護（5.68%）＞保育土壤（5.41%）＞積累營養(yǎng)物質(zhì)（1.04%）＞森林游憩（0.16%）；（3）黔江區(qū)森林單位面積（hm2）生態(tài)服務(wù)功能價值為5.28×104元，各主要森林類型大小排序為柏木（6.05×104元/年）＞杉木（5.67×104元/年）＞馬尾松（5.53×104元/年）＞楊樹（5.25×104元/年）＞青岡（4.74×104元/年）。

生態(tài)服務(wù)功能；森林；物質(zhì)量；價值量；黔江

森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，對維持陸地生態(tài)系統(tǒng)的整體功能及其生態(tài)平衡、促進經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展都發(fā)揮著重要的中樞和杠桿作用[1]。森林作為生產(chǎn)者，存在著復雜的結(jié)構(gòu)特征和生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)等過程，從而具備了涵養(yǎng)水源、保持水土、凈化空氣等多種生態(tài)功能[2、3]，這些生態(tài)功能與人類生活密切相關(guān)，并產(chǎn)生了相應(yīng)的服務(wù)價值。探討它們的服務(wù)價值到底有多大，已成為政府部門、學者與公眾共同關(guān)注的熱點問題之一[4-6]。通過對森林生態(tài)效益長期監(jiān)測及其生態(tài)服務(wù)功能的系統(tǒng)研究，并以此為基礎(chǔ)進行量化評價，將有助于科學回答以上問題。目前，在國內(nèi)開展森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評價研究已有較多報道[7-9]，劉勇等[7]2010年基于國家林業(yè)行業(yè)標準《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》[10]，對重慶縉云山森林涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧等7項生態(tài)服務(wù)功能價值進行評估，結(jié)果為每年每公頃1.446×105元）。靳芳等[11]采用影子工程法、市場價值法等評價方法對甘肅祁連山森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進行評估，得出祁連山每年森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價值為2.430×108元。但基于實測數(shù)據(jù)，采用分布式方法評價森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值的報道還甚少，尤其是在武陵山生態(tài)功能區(qū)。

黔江區(qū)位于重慶市東南部、武陵山區(qū)腹地。武陵山區(qū)是我國重要的生物多樣性與水土保持生態(tài)功能區(qū)，生態(tài)區(qū)位十分特殊。本研究以樹種、林齡組為測算單元，對黔江區(qū)森林涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、積累營養(yǎng)物質(zhì)、凈化大氣環(huán)境、生物多樣性保護、森林游憩等7項生態(tài)服務(wù)功能及其價值進行系統(tǒng)評估，以期科學掌握黔江區(qū)森林生態(tài)服務(wù)功能的價值，為今后武陵山重點生態(tài)功能區(qū)生態(tài)服務(wù)功能評價提供科學依據(jù)，以及為政府部門在森林生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)營與管理、森林生態(tài)效益補償?shù)确矫嫣峁Q策參考依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

重慶黔江區(qū)（東經(jīng)108°28′～108°56′；北緯29°04′～29°52′）幅員面積2 402 km2，地處四川盆地東南邊緣。其山脈河流走向近似平行，由東北向西南傾斜，呈“六嶺五槽”地貌，山地占全區(qū)幅員面積的90%。平均海拔900 m左右，海拔700～1 000 m區(qū)域占幅員面積的59.9%，最高海拔1 938.5 m，位于灰千梁子主峰，最低海拔319 m。氣候為亞熱帶濕潤性季風氣候，并具有典型的山地氣候特征，年均氣溫15.4℃，年均降雨量1 300 mm。土壤以砂巖、頁巖上發(fā)育的黃壤、黃棕壤為主。黔江區(qū)現(xiàn)有森林面積1 250 km2，森林覆蓋率高達52%，其地帶性森林植被屬亞熱帶常綠闊葉林，但現(xiàn)有森林植被主要以馬尾松（Pinus massoniana)、杉木（Cunninghamia lanceolata）、柏木（Cupressus funebris）、楊樹（Pterocarya stenoptera）、青岡（Cyclobalanopsis glauca）、華山松（Pinus armandii）等為主。

2 研究方法

2.1 指標體系構(gòu)建

依據(jù)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/T 1721-2008）[10]，結(jié)合重慶市林業(yè)實際情況，并通過專家咨詢，構(gòu)建黔江區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估指標體系，即包括涵養(yǎng)水源、保育土壤等7項生態(tài)服務(wù)功能和調(diào)節(jié)水量、固土等14個評估指標（見表1）。

表1 重慶黔江區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估指標體系Table 1 Assessment index system of forest ecosystem service function in Qianjiang District of Chongqing

2.2 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來源主要依托重慶市林業(yè)重點工程生態(tài)效益監(jiān)測體系平臺的長期定位觀測，包括退耕還林工程、天然林資源保護工程、巖溶地區(qū)石漠化綜合治理工程等重點工程，以及重慶市黔江區(qū)森林資源的二類調(diào)查報告（2012年）。同時，結(jié)合研究區(qū)森林資源分布情況，對其馬尾松、杉木、楊樹、柏木、青岡等主要樹種類型進行實地補充調(diào)查和數(shù)據(jù)采集，包括保育土壤、固碳釋氧、積累營養(yǎng)物質(zhì)、生物多樣性以及森林游憩等生態(tài)服務(wù)功能。

2.3 數(shù)據(jù)處理

各評估指標的物質(zhì)量和價值量的具體計算公式嚴格按照中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標準（LY/T1721-2008）進行，其中，物質(zhì)量與價值量轉(zhuǎn)換所用的社會公共數(shù)據(jù)，均采用該林業(yè)行業(yè)標準所推薦的，并采用Excel 2010軟件對相關(guān)數(shù)據(jù)進行處理、繪圖。

3 結(jié)果與分析

3.1黔江區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能物質(zhì)量

由表2可知，重慶黔江區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)年調(diào)節(jié)水量和凈化水質(zhì)均達到5.04×108m3。年保育土壤4.035×106t，其中，固土量3.735×106t，保肥量3.002×105t，包括保持有機質(zhì)、氮、磷、鉀等土壤養(yǎng)分。年固碳釋氧量1.081×106t，其中，固碳2.94×105t，相當于吸收二氧化碳1.078×106t，釋放氧氣7.871×105t。年積累氮、磷、鉀等營養(yǎng)物質(zhì)4.211×103t。在凈化大氣環(huán)境方面，每年提供負離子2.625×1023個，滯塵3.219×106t，吸收二氧化硫、氮氧化物、氟化物等污染物2.26×104t。生物多樣性保護中生物多樣性指數(shù)Shannon-Wiener（香農(nóng)—威納指數(shù)）平均值為0.48，黔江區(qū)各主要森林類型的Shannon-Wiener指數(shù)大小排序為馬尾松＞柏木＞杉木＞楊樹＞青岡，說明馬尾松林中的植物種類較為豐富?？傮w上看，黔江區(qū)各主要森林類型的各項生態(tài)服務(wù)功能排在前3位的大多為馬尾松、杉木和柏木，這與黔江區(qū)森林資源分布情況相吻合，也總體反映出黔江區(qū)森林資源構(gòu)成仍以松、杉、柏為主，還處于森林自然演替的早期階段。

表2 重慶黔江區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能物質(zhì)量Table 2 Physical assessment on forest ecosystem service function in Qianjiang District of Chongqing

3.2 黔江區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值量

重慶黔江區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價值為6.598×109元/年，其中，涵養(yǎng)水源價值4.136×109元，保育土壤價值3.57×108元，固碳釋氧價值1.14×109元，積累營養(yǎng)物質(zhì)價值0.68×108元，凈化大氣環(huán)境價值5.11×108元，生物多樣性保護價值3.75×108元，森林游憩價值0.11×108元（見表3）。在各主要森林類型中，馬尾松林的生態(tài)服務(wù)功能價值最大，為3.722×109元/年，占總價值的56.41%；其次是杉木林，為3.84×108元/年，占總價值的5.83%；柏木林與杉木林生態(tài)服務(wù)價值相差不大，為3.25×108元/年；青岡林的生態(tài)服務(wù)價值最低，僅為1.91×108元/年，占總價值的2.90%。馬尾松、杉木、青岡等5種主要森林類型的生態(tài)服務(wù)功能價值合計4.897×109元，占到總價值的74.22%。

表3 重慶黔江區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值量Table 3Value assessment on forest ecosystem service function in Qianjiang District of Chongqing

3.3黔江區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值組成及分配

在重慶黔江區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值組成及分配比例中，大小排序為涵養(yǎng)水源（62.68%）＞固碳釋氧（17.28%）＞凈化大氣環(huán)境（7.75%）＞生物多樣性保護（5.68%）＞保育土壤（5.41%）＞積累營養(yǎng)物質(zhì)（1.04%）＞森林游憩（0.16%）（見圖1）?？梢?，在各生態(tài)服務(wù)功能中，黔江區(qū)森林所發(fā)揮的涵養(yǎng)水源功能價值最大，而森林游憩功能價值最小，這說明黔江區(qū)森林游憩資源還有待進一步挖掘，具備較大的上升空間。

圖1 黔江區(qū)森林生態(tài)服務(wù)功能價值組成及比例Fig.1Value composition and its proportion of forest ecosystem service function in Qianjiang District

重慶黔江區(qū)單位森林面積（hm2）的生態(tài)服務(wù)功能價值為5.28×104元/年（見圖2），其中，柏木林的單位面積生態(tài)服務(wù)功能價值最大，為6.05×104元/年；青岡林最小，為4.74×104元/年?？傮w上，柏木林、杉木林、馬尾松林的單位面積生態(tài)服務(wù)功能價值均超過平均水平，而楊樹林、青岡林的單位面積生態(tài)服務(wù)功能價值均低于平均水平。這可能與現(xiàn)階段柏木林的林分結(jié)構(gòu)更趨合理有關(guān)，而青岡林大多為天然次生林，且多為幼齡林、中齡林，樹種單一、郁閉度高、林分較差。因此，對于黔江區(qū)青岡林而言，亟需開展近自然化經(jīng)營管理，以促進林分結(jié)構(gòu)更趨合理，從而改善和提高其生態(tài)服務(wù)功能。

圖2 黔江區(qū)主要森林類型的年均生態(tài)服務(wù)功能價值Fig.2Annual average value of ecosystem service function per unit area for main forest types in Qianjiang District

4 結(jié)論與討論

一定區(qū)域的森林生態(tài)系統(tǒng)的年生態(tài)服務(wù)功能除與森林資源面積有關(guān)外，還與森林質(zhì)量密切相關(guān)。一般認為，林分質(zhì)量高、健康狀況良好的森林所產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)功能愈強[12]。同時，森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能還受到自然環(huán)境條件影響，比如降水、溫度等，所以，其呈現(xiàn)一定的年際變化規(guī)律[5]。本研究嚴格按照規(guī)范化的林業(yè)行業(yè)標準[10]對黔江區(qū)森林涵養(yǎng)水源、保育土壤等7項生態(tài)服務(wù)功能進行評估，結(jié)果表明黔江區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)年涵養(yǎng)水源5.04×108m3，相當于三峽水庫蓄水最大庫容（3.93×1010m3）的1.28%，年保育土壤4..04×106t，年固碳釋氧1.08×106t，年積累營養(yǎng)物質(zhì)4.211×103t，年提供負離子2.625×1023個，年滯塵3.219×106t，年吸收污染物2.26×104t。

森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估利于較好解決森林生態(tài)效益補償?shù)亩炕瘑栴}[13]，對于推動森林生態(tài)效益補償具有重要意義。其評估形式既可采用不變價，也可采用當年價[14]，其中，不變價能更多反映森林生態(tài)功能對其服務(wù)價值的影響，當年價則還能反映人們對生態(tài)服務(wù)功能支付意愿的變化[14]。本研究采用林業(yè)行業(yè)標準[10]推薦的社會公共數(shù)據(jù)，以不變價計算，表明重慶黔江區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價值為每年每公頃6.598×109元，相當于2012年黔江區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）的45%，高于靳芳等[11]有關(guān)甘肅祁連山的研究結(jié)果。這不僅能客觀反映出黔江區(qū)一定時期內(nèi)的營造林成果和科學回答人們所關(guān)注的森林生態(tài)服務(wù)價值問題，使人們更加直觀認識到黔江區(qū)森林所發(fā)揮的重大生態(tài)價值，而且也反映出黔江區(qū)森林資源在當?shù)貒窠?jīng)濟社會發(fā)展中占有重要地位。

黔江區(qū)單位森林面積（hm2）的生態(tài)服務(wù)功能價值為每年每公傾5.28×104元，高于重慶市平均水平（4.88×104元/年）[12]，這一方面與森林資源組成和林齡結(jié)構(gòu)分布等有關(guān)，劉勇等人[7]的研究表明，重慶縉云山單位面積森林生態(tài)服務(wù)功能價值為針闊混交林＞常綠闊葉林＞灌木林＞竹林。一般來說，幼、中齡林有較大的凈初級生產(chǎn)力，對于森林固碳釋氧、積累營養(yǎng)物質(zhì)等生態(tài)功能發(fā)揮有較大的促進作用，近熟林、成熟林等林齡組的森林由于具備更加復雜的林分結(jié)構(gòu)而對其發(fā)揮固土保肥、凈化空氣和生物多樣性保護等生態(tài)功能具有積極作用[2、15]。另一方面也反映出黔江區(qū)森林生態(tài)服務(wù)功能質(zhì)量雖然在重慶市范圍內(nèi)屬于中等偏上水平，但其與重慶主城“四大”肺葉之一的縉云山相比差距較大，縉云山森林生態(tài)服務(wù)功能價值為每年每公傾1.446×105元）[7]。本研究中不同森林類型的單位面積生態(tài)服務(wù)功能價值以柏木林最大（為6.05×104元/年），青岡林最?。?.74×104元/年），總體上，針葉林的單位面積生態(tài)服務(wù)功能價值高于闊葉林（見圖2），這說明目前黔江區(qū)柏木林的生態(tài)服務(wù)功能質(zhì)量較高，且針葉林優(yōu)于闊葉林，而青岡林則較差?？梢?，黔江區(qū)森林資源質(zhì)量總體上還有待進一步提高，森林生態(tài)服務(wù)功能價值上升空間較大，這為政府部門制定合理的森林經(jīng)營方案指明了方向。

本研究中森林各生態(tài)服務(wù)功能價值大小排序為涵養(yǎng)水源（62.68%）＞固碳釋氧（17.28%）＞凈化大氣環(huán)境（7.75%）＞生物多樣性保護（5.68%）＞保育土壤（5.41%）＞積累營養(yǎng)物質(zhì)（1.04%）＞森林游憩（0.16%），不同于劉勇等人[7]的重慶縉云山的研究結(jié)果，其以森林游憩服務(wù)功能價值為最大（26%）。這說明不同區(qū)域森林的主導生態(tài)服務(wù)功能不同，重慶縉云山作為國家級自然保護區(qū)，具有較為完整的森林生態(tài)系統(tǒng)和豐富的生物多樣性，已成為人們休閑游憩的重要目的地。因此，森林游憩為其主導生態(tài)服務(wù)功能，生物多樣性保護功能次之。而黔江區(qū)森林的主導生態(tài)服務(wù)功能為涵養(yǎng)水源，兼具其他生態(tài)服務(wù)功能，說明黔江區(qū)森林為構(gòu)建烏江重要生態(tài)屏障區(qū)發(fā)揮著舉足輕重的作用。但由于本研究中生物多樣性保護功能只考慮了喬木的生物多樣性，未考慮灌木、草本植物等生物多樣性，使得生物多樣性保護價值在黔江區(qū)森林生態(tài)服務(wù)功能總價值中所占比例較小，今后還需在這方面開展更多更深入的研究工作。

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[責任編輯：石堅]

Value Assessment on Forest Ecosystem Service Function in Qianjiang District of Chongqing

WANG Yi-hao1，2，XUE Lan-lan1，XU Bing3，ZHANG Xiao-qin3

（1.Chongqing Academy of Forestry，Chongqing 400036,China；2.Research Center for Eco-Environmental Sciences，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100085，China；3.Qianjiang Forestry Bureau,Chongqing 409000,China）

Based on long-term monitoring of ecological benefit for Chongqing key forestry projects and forest resource inventory in Qianjiang District of Chongqing,combined with field investigation of tree species and age group for measuring unit of distributed calculation,forest ecosystem services value in Qianjiang District in 2012 was evaluated,including water conservation,soil conservation and fertility maintenance,C fixing and O2generation, and so on.The results showed that:(1)Water conservation for forest ecosystem in Qianjiang District of Chongqing was 0.504 billion m3·a-1.Soil conservation and fertility maintenance was 4 035.1 thousand t·a-1.C fixing and O2generation was 1081.1 thousand t·a-1.Nutriment accumulation was 4 210.76 t·a-1.Providing negative ions was 2.625×103in 2012.Removal dust was 3219.4 thouscnd t·a-1.Absorbing pollutant was 22.6 thousand t·a-1.(2) Forest ecosystem services value in Qianjiang District was 6.598 billion yuan·a-1.The value of the service function of forest ecosystem in Qianjiang District was in an order of water conservation(62.68%)＞C fixing and O2generation (17.28%)＞air purification(7.75%)＞biodiversity protection(5.68%)＞soil conservation and fertility maintenance (5.41%)＞nutriment accumulation(1.04%)＞forest recreation(0.16%).(3)The value per unit area of the ecologicalservice function in Qianjiang District was 52.8 thousand yuan·hm-2·a-1.The value per unit area of main forest types was in an order of Cupressus funebris forest(60.5 thousand yuan·hm-2·a-1)＞Cunninghamia lanceolata forest (56.7 thousand yuan·hm-2·a-1)＞Pinus massoniana forest(55.3 thousand yuan·hm-2·a-1)＞Pterocarya stenoptera forest(52.5 thousand yuan·hm-2·a-1)＞Cyclobalanopsis glauca forest(47.4 thousand yuan·hm-2·a-1).

ecological service function;forest;mass;value;Qianjiang District

S718.2

A

2096-2347（2016）03-0052-07

10.19478/j.cnki.2096-2347.2016.03.08

2016-04-28

重慶市前沿與應(yīng)用基礎(chǔ)研究計劃項目（CSTC2014JCYJA00038）；重慶市林業(yè)局軟科學研究項目（2016-16）；重慶市黔江區(qū)科技計劃項目（黔科計2015048）。

王軼浩（1982—），男，山西沁縣人，博士，高級工程師，主要從事森林生態(tài)、水土保持和生態(tài)水文研究。E-mail：wyih-515@163.com