浙江省長興縣公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及價值評估

孔力方 黃文熒 胡孫田 沈曉飛 金松濤 馮怡

（1 浙江省長興縣自然資源和規(guī)劃局313100；2 浙江省長興縣永綠林業(yè)發(fā)展中心313100）

公益林對國土生態(tài)安全、生物多樣性保護和經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要作用，是以發(fā)揮森林生態(tài)和社會服務(wù)功能為主要經(jīng)營目的的防護林和特種用途林[1-2]。開展公益林生態(tài)功能和價值評估，及時掌握生態(tài)公益林狀況及生態(tài)功能發(fā)展趨勢[3]，對提高公益林建設(shè)、保護和管理水平，鞏固公益林建設(shè)與保護的成效，促進公益林高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

1 研究區(qū)概況

長興縣隸屬浙江省湖州市，位于浙江省北部、太湖西南岸，地處長江三角洲中心腹地，全縣土地總面積143142 公頃，其中林地面積71677.3 公頃，森林覆蓋率47.71%。

長興縣現(xiàn)有省級以上公益林19547.67 公頃，占全縣總土地面積的13.66%，占林業(yè)用地面積的27.27%。

省級以上公益林按地類劃分：喬木林11107.13 公頃，占56.73%；竹林5107.00 公頃，占26.08%；灌木林地3210.60 公頃，占16.40%；未成林造林地5.73 公頃，占0.03%；宜林地148.87 公頃，占0.76%。

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)置

根據(jù)浙江省公益林縣級監(jiān)測體系建設(shè)要求[4]，以林分類型、林齡組成、立地條件、林分組成等為依據(jù)，采用兩階抽樣法，按照公益林小班總量的1-2%，設(shè)置57個20m×20m 的固定監(jiān)測點，建立長興縣公益林長期監(jiān)測樣地（表1）。于2017年和2018年分別開展一次定點監(jiān)測。

表1 長興縣公益林固定監(jiān)測樣地情況表單位：個

2.2 樣地調(diào)查

調(diào)查記載樣地內(nèi)所有胸徑≥5cm 的喬木樹種（組）名稱、樹高、胸徑；沿樣地對角線設(shè)置3個2m×2m 的小樣方，調(diào)查記載灌木樹種和草本植物名稱、株數(shù)、地徑、高度以及蓋度。

2.3 生態(tài)效益計算方法

借鑒我國森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值核算方法[5-6]，以《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》（LY/T 1721-2008）為主要依據(jù)，開展涵養(yǎng)水源等8個方面的生態(tài)效益評估，同時結(jié)合浙江省和長興縣實際有所調(diào)整。

2.3.1 涵養(yǎng)水源

本文采用綜合蓄水能力法，計算森林水源涵養(yǎng)能力。

式中：W 為林地調(diào)節(jié)水量（m3/a）；Ai為林型i 面積（hm2）；V1為枯枝落葉蓄水量（t/hm2），V2為土壤蓄水量（mm/a），V3為冠層蓄水量度（mm/a）。其中：V2=土壤厚度×土壤非毛管孔隙度，V3=冠層截留率×年降水量。

采用影子工程法對森林調(diào)蓄水和改良水質(zhì)的價值進行定量評價。

森林水源涵養(yǎng)效益：V1= W×P1+ W×P2,式中：V1為森林年涵養(yǎng)水源價值（元/a），W 為森林涵養(yǎng)水源（凈化水質(zhì)）總量（m3），P1、P2分別為森林涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)效益的影子價格，分別取6.1107 元/m3和2.09 元/m3。

2.3.2 固土保肥

森林固土量通過該面積森林減少同等面積的無林地土壤侵蝕的量來衡量。

式中：G固為林型i年固土量（t·a-1）；Ai為林型i 面積（hm2），X2和X1i分別為無林地和林型i 林地土壤侵蝕模（t·hm-2·a-1）。

采用影子工程法估算森林固土和保肥效益。

式中：V2為森林每年保育土壤的價值（元/a）；Ai，G固i的含義同上式；K1為挖掘泥沙的費用（12.6 元/m3）；ρi為森林植被類型i 土壤容重（t/m3）；P1j為林型i 土壤中N、P、K含量；P2j為磷酸二銨和氯化鉀中N、P、K 比例，分別是14%、15.01%、50%；P3j為市場上磷酸二銨和氯化鉀價格，分別是2400.00 元/t 和2200.00 元/t；Mi為林型i 土壤中有機質(zhì)含量；P4為市場上有機質(zhì)價格，為320 元/t。

2.3.3 固碳釋氧

式中：G固碳為森林植物固碳量（t）；Ai為林型i 面積（hm2）；Bi為林型i年凈生長量（t）；SF為森林土壤年固碳量（t）。

式中：G釋氧為林分年釋氧量（t）；Ai為林型i 面積（hm2）；Bi為林型i年凈生長生物量（t）。

森林固定CO2、釋放氧氣的價值量核算方法根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)成本法計算。

式中：V3為森林每年固碳釋氧的價值量（元/a）；Pc和Po分別為人工固定C 及制造O2的影子價格，分別取1200 元/t 和1000 元/t。

2.3.4 凈化大氣

凈化大氣以負氧離子價值衡量，主要監(jiān)測和研究負氧離子濃度、林分平均高等數(shù)據(jù)。

式中：U負離子為森林每年提供的負離子價值（元/a）；Ai為林型i 面積（hm2）；Hi為林型i 平均高度（m）；Km為負離子的價值（5.8185×10-18元/個），Qm為林型i 的負離子濃度（個/cm）；Lm為負離子壽命10（min）。

2.3.5 森林防護

公益林防護價值量根據(jù)農(nóng)田防護效益對農(nóng)業(yè)產(chǎn)值貢獻率計算。

式中：V4為森林每年的防護價值（元·a-1）；M 為全縣農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值（億元）；K1為農(nóng)田防護效益對農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的貢獻率。

2.3.6 積累營養(yǎng)物質(zhì)

森林植物通過生化反應(yīng)，在大氣、土壤和降水中吸收N、P、K 等營養(yǎng)物質(zhì)同時儲存在植物體內(nèi)。

式中：V5為森林每年積累營養(yǎng)物質(zhì)的價值量（元·a-1）；Bi，Ai，P2j，P3j的含義同森林保育土壤和固碳釋氧計算公式；P4j為林型i 林分中N、P、K 含量（%）。

2.3.7 生物多樣性保護

通過調(diào)查得喬木層種類、數(shù)量、胸徑，下木層和草本層的物種種類、數(shù)量、蓋度來計算各物種的相對重要值[7]。

喬木層相對重要值=（相對密度+相對胸高斷面積之和+相對頻度）/3。

式中，Pi 為種i 的相對重要值，∑Pi=1。

式中，U生物為森林每年物種保育價值（元/a）；Ai 為森林i 面積（hm2）；S生為單位面積年物種損失的機會成本（元/hm2/a）。

2.3.8 森林游憩

根據(jù)全縣森林增長數(shù)據(jù)及旅游增長數(shù)據(jù)，建立數(shù)學(xué)模型。

式中，V6為森林游憩價值（億元·a-1/年）；A1 為公益林面積（萬hm2）；A2為全部森林面積（萬hm2）；K3為森林旅游收入（億元）；K4為其它森林旅游收入（億元）；P1為森林旅游區(qū)森林貢獻率（%）；P2為其它旅游區(qū)森林貢獻率（%）。

3 結(jié)果和分析

3.1 涵養(yǎng)水源

經(jīng)測算，2018年長興縣公益林調(diào)蓄水量0.76 億噸，水源涵養(yǎng)6.23 億元，占總效益的37.27%；其中調(diào)水效益4.64 億元，凈化水質(zhì)效益1.59 億元。見表2。

表2 長興縣公益林不同林分類型涵養(yǎng)水源量及價值單位：萬噸、萬元

3.2 固土保肥

經(jīng)測算，2018年全縣公益林共固定土壤69.59 萬噸，效益0.88 億元。

表3 長興縣公益林不同林分類型的固土總量單位：萬噸、噸

3.3 固碳釋氧

經(jīng)測算，2018年全縣公益林吸收二氧化碳38.80 萬噸，釋放氧氣24.05 萬噸；生態(tài)效益3.67 億元，其中固碳價值1.27 億元，釋放氧氣價值2.40 億元。

3.4 積累營養(yǎng)物質(zhì)

經(jīng)測算，2018年全縣公益林林木積累營養(yǎng)物質(zhì)中：純氮747.84 噸、純磷106.25 噸、純鉀558.81 噸；積累營養(yǎng)價值0.17 億元。

3.5 森林游憩

經(jīng)測算，2018年全縣公益林旅游總價值為3.62 億元。

3.6 生物多樣性保護

經(jīng)測算，2018年全縣公益林生物多樣性保護總價值為2.96 億元，闊葉林的物種保育價值高達54.81%。

3.7 凈化大氣

全縣公益林各林型負離子平均濃度為1929個/cm3，2018年凈化大氣發(fā)揮的生態(tài)效益為0.81 億元。

3.8 森林防護

2018年全縣公益林防護效益價值0.33 億元。

4 結(jié)論

2018年全縣公益林生態(tài)服務(wù)價值9.55 萬元/公頃，遠高于森林的木材及林副產(chǎn)品等物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)價值，但由于森林生態(tài)服務(wù)功能具有顯著的外部經(jīng)濟性特征，需要各級政府根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展水平，建立公益林生態(tài)補償標準動態(tài)調(diào)整機制，在穩(wěn)步提高補償標準的同時，嘗試將補償標準與生態(tài)區(qū)位、森林質(zhì)量等掛鉤[8]，引導(dǎo)經(jīng)營主體積極提高公益林質(zhì)量。

另一方面，與全省平均水平[9]相比，長興縣單位面積公益林生態(tài)服務(wù)價值僅相當于全省平均水平的62.42%，說明全縣公益林質(zhì)量還相對較差，生態(tài)服務(wù)功能未得到充分發(fā)揮，長興縣林業(yè)主管部門和各森林經(jīng)營主體應(yīng)將提質(zhì)增效作為公益林建設(shè)的重點任務(wù)，努力提高公益林質(zhì)量，增強生態(tài)服務(wù)功能。