生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及價值評估體系下的公益林建設(shè)成效
——以杭州市濱江區(qū)為例

王丹

（國家林業(yè)和草原局華東調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，浙江 杭州 310019）

建設(shè)公益林的目的是充分發(fā)揮森林生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能，支撐本地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，保證國土生態(tài)安全，維護(hù)地方社會穩(wěn)定和改善生存環(huán)境質(zhì)量[1]。對公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行評估，是進(jìn)一步加強(qiáng)建設(shè)生態(tài)文明，踐行“兩山”理論的重要實踐。當(dāng)前，社會各界對森林業(yè)生態(tài)建設(shè)均為重視，建設(shè)公益林縣級監(jiān)測系統(tǒng)，評估公益林的生態(tài)服務(wù)功能具有重大意義[2]。

1 研究區(qū)概況

濱江區(qū)是杭州市管轄的主要市區(qū)之一，屬杭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，位于錢塘江下游南岸，總面積7 127.60 hm2，海拔6～10 m；城市自然景觀的主要部分以山區(qū)和丘陵為主，例如回龍山、冠山公園和白馬湖公園等；冬夏長、春秋短，季節(jié)性交替明顯，雨水濕潤、豐沛，適宜植物生長。

濱江區(qū)生態(tài)公益林總面積為1 372.80 hm2，占全區(qū)土地總面積的19.26%，占森林總面積的95.21%。大部分是沿江和城市居住區(qū)的綠化帶。其中，國家公益林140.07 hm2，其他公益林1 232.73 hm2。生態(tài)公益林按地類分：喬木林地面積1 335.53 hm2，占總面積的97.28%；竹林15.53 hm2，占總面積的1.13%；灌木林地311.00 hm2，占總面積的1.51%；采伐面積0.8 hm2，占總面積的0.07%；其他林地0.27 hm2，占總面積的0.02%。

2 材料與方法

2.1 樣地設(shè)置

按照《浙江省公益林縣級監(jiān)測體系操作規(guī)程（試行）》的要求[11]，在濱江區(qū)建立公益林監(jiān)測系統(tǒng)，選擇30個公益林固定監(jiān)測組，布置30個固定樣地（400 m2）、90個下木（灌木）和草本樣方（4 m2）。通過外業(yè)調(diào)查和內(nèi)業(yè)整理獲取基本數(shù)據(jù)。

2.2 研究內(nèi)容

本項目選取森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估指標(biāo)中的8個實物量指標(biāo)和12個價值量指標(biāo)進(jìn)行評估。詳見表1。

2.3 研究方法

表1 2018年濱江區(qū)生態(tài)公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值匯總

本文使用分布式測量方法來評估森林生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能。

（1）根據(jù)小班數(shù)據(jù)，以該區(qū)所有生態(tài)公益林為評估和計算對象。按林分的類型將區(qū)域分為杉木林、闊葉林、闊葉混交林、針闊混交林、竹林、灌木林6個一級測量單位。

（2）除了不設(shè)置二級測量單位的竹林和灌木林外，其余每個一級測算單元又按齡組劃分為幼齡林、中齡林、近熟林、成熟林和過熟林5個二級測算單元。共確定了22個公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估單位和面積。

3 公益林效益評估

3.1 水源涵養(yǎng)評估

本次實物量評估采用土壤蓄水能力法[4-8]。計算公式為：

式中：G調(diào)為測算單元i的調(diào)節(jié)水量（涵養(yǎng)水源量），單位：t·a-1；Ki為調(diào)整系數(shù)；Hi為測算單元 i的平均蓄水能力，單位：t·hm-2·a-1；H0為無林地的蓄水能力，單位：t·hm-2·a-1；Ai為測算單元 i面積，單位：hm2。

調(diào)節(jié)水量評估的Hi利用浙江省不同土地或森林物種的年平均蓄水量，用替代成本法計算，包括：調(diào)節(jié)水量和凈化水質(zhì)價值。調(diào)節(jié)水量的價值量等于等容量水庫的容量投資和凈水成本。單位庫容投資參考15.13元/t。水成本價格采用濱江區(qū)居民生活用水平均價格2.85元/t。

3.2 固碳釋氧評估

森林通過光合作用生產(chǎn)的每噸植物干物質(zhì)（生物量），可以釋放 1.19 t O2，固定 1.63 t CO2。估算森林生態(tài)系統(tǒng)固碳和釋放氧氣的方法如下：

式中：G植被固碳為測算單元i植被年固碳量，單位：t·a-1；G植被釋氧為測算單元水 i植被年釋氧量，單位：t·a-1；R碳為 CO2中 C的含量，為 27.27% ；Ai為測算單元i面積，單位：hm2；B年i為測算單元i林分凈生產(chǎn)力，單位：t·hm-2·a-1。

本次評估固碳價值量估算采用碳稅法，碳稅率按照150美元/t（按2018年匯率折合人民幣為1027.5元/t）。釋氧價值量估算采用2018年衛(wèi)生部網(wǎng)站O2價格為1 000元/t。

公式分別如下：

式中：C碳為固碳價格，單位：元·t-1；C氧為 O2價格，單位：元·t-1。

3.3 積累營養(yǎng)物質(zhì)評估

通過計算每年樹木吸收的養(yǎng)分（N、P、K），可以反映出森林生態(tài)系統(tǒng)中積累的養(yǎng)分的物理量。森林中N、P、K的年增加量計算，其計算公式如下：

式中：GN為測算單元i年固氮量，單位:t；GP為測算單元i年固磷量，單位:t；GK為測算單元i年固鉀量，單位:t；Ni為測算單元i優(yōu)勢樹種的含氮量,單位:t；Pi為測算單元i優(yōu)勢樹種的含磷量，單位:t；Ki為測算單元i優(yōu)勢樹種的含鉀量，單位:t；Ai為測算單元i面積，單位:hm2；B年i測算單元i的年生產(chǎn)力，單位:t·hm-2·a-1。

各優(yōu)勢樹種含N、P、K量采用江西省林木化學(xué)成分含量。

價值量的計算把積累的營養(yǎng)物質(zhì)實物量折算為化肥量后乘化肥相應(yīng)市場價來計算。即折算為（NH4）2HPO4和 KCL，而（NH4）2HPO4和 KCL 化肥的含N、P、K比例分別為：14%、15%、50%，公式為：

式中：U營養(yǎng)為年積累營養(yǎng)物質(zhì)價值量，單位:元；M1、M2（NH4）2HPO4和KCL價格，單位:元。

3.4 凈化大氣環(huán)境

本研究考慮實際情況，僅估算吸收SO2和降污滯塵兩部分。

吸收SO2實物量采用面積-吸收能力法：根據(jù)單位面積森林吸收SO2（或S）的平均值乘以森林面積來估算。計算公式如下：

式中：G二氧化碳測算單元i的年吸收 SO2量，單位：kg·a-1；Ki為調(diào)整系數(shù)；Q硫i為測算單元 i的平均凈化 S 能力，單位 kg·hm-2·a-1；Ai測算單元 i的面積，單位:hm2；等式右邊系數(shù)為2表示將凈化S的量轉(zhuǎn)化為凈化SO2量。

本研究中測算降污滯塵實物量時，一級測算單元針闊混交林取闊葉、針葉平均數(shù)計算，再結(jié)合浙江省實際，使用調(diào)整系數(shù)做調(diào)整。計算公式如下：

式中：G滯塵為測算單元 i的年滯塵量，單位：t·a-1；Ki為測算單元i調(diào)整系數(shù)；Q滯塵為測算單元i的平均單位面積滯塵量能力，單位:kg·hm-2·a-1；Ai為測算單元i樣地面積，單位:hm2。

3.5 生物多樣性保護(hù)

按照測算單元，根據(jù)Shannon-Wiener指數(shù)計算公式計算每個研究樣地的Shannon-Wiener指數(shù)，如下所示：

使用由6個樣本組計算出的Shannon-Wiener指數(shù)的平均值來對6個主要測量單位的Shannon-Wiener指數(shù)進(jìn)行分類。物種保育價值的計算公式如下：

式中：U生物為林分年物種保育價值，單位:元；S生物i為測算單元i單位面積年物種損失的機(jī)會成本，單位：元·hm-2；Ai為測算單元 i的面積，單位:hm2。

3.6 固土保肥

此項研究的評估包括兩個方面：固土和保肥。

固土實物量主要用林地土壤侵蝕程度和有林地上的土壤侵蝕程度之差來估算，土壤侵蝕模數(shù)采用浙江省平均值。不同測算單元的固土實物量用生態(tài)功能指數(shù)作為固土量調(diào)整系數(shù)得出。計算公式為：

式中：V固土為測算單元 i年固土量，單位：m3·a-1；Ai為測算單元i面積，單位hm2；Ki為測算單元i調(diào)整系數(shù)；di為測算單元i的平均土壤侵蝕模數(shù)，單位：t·hm-2·a-1；do無立木林地平均土壤侵蝕模數(shù)，單位：t·hm-2·a-1；Pi為測算單元 i的土壤容重，本研究采用濱江樣地實測值。

保肥實物量是基于固土實物量，折算成相應(yīng)的化肥量來估算。計算公式為：

式中：GY測算單元i有機(jī)質(zhì)保持量，單位:t；GN測算單元i保持氮量，單位:t；GP測算單元i保持磷量，單位:t；GK測算單元i保持鉀量，單位:t；Y%、N%、P%、K%分別為各類型土壤中有機(jī)質(zhì)、N、P和K的含量，本研究參考浙江省不同群落林地土壤養(yǎng)分含量。

保肥價值量的計算是把保肥的實物量折算為化肥的實物量后乘化肥相應(yīng)市場價來計算[11]。折算為（NH4）2HPO4和 KCL，而（NH4）2HPO4和 KCL 化肥的含 N、P、K 比例分別為：14%、15%、50%，（NH4）2HPO4、KCL和有機(jī)質(zhì)的市場價分別為3 200元/t，2 800元 /t，320 元 /t。公式為：

式中：U保肥為各測算單元保肥價值總量，單位:元；M0為挖取或攔截 1 m3泥沙的費用,單位:元；M1、M2（NH4）2HPO4和KCL價格，單位:元；M3有機(jī)質(zhì)價格，單位:元。

4 結(jié)果與分析

根據(jù)上述生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和效益評價方法，對杭州市濱江區(qū)公益性生態(tài)林的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)效益進(jìn)行了評價，結(jié)果如下：

2018年，濱江區(qū)公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能年度效益總額為11 150.99萬元。詳見表2。

4.1 濱江區(qū)公益林提供了可觀的生態(tài)服務(wù)價值

表2 2018年濱江區(qū)生態(tài)公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值匯總

自2008年實施森林生態(tài)效益補(bǔ)償制度以來，濱江區(qū)在公益林建設(shè)和管理方面堅持不懈努力。目前，全區(qū)公益林面積1 372.8 hm2，其中，國家公益林140.06 hm2、其他公益林1 232.73 hm2。國家公益林每年發(fā)放生態(tài)公益林效益補(bǔ)償資金，其他公益林不享受資金補(bǔ)償。

本次評價將重點公益林和一般公益林統(tǒng)一納入評價范圍，總體評估濱江區(qū)公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的實物量和價值量，旨在量化公益林價值，算清楚“綠水青山”值多少“金山銀山”這筆賬，以提升全社會對公益林的關(guān)注度和認(rèn)知度。由表2可知，2018年濱江區(qū)公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能年度總效益為11 150.99萬元。其中，涵養(yǎng)水源價值量最大，為6 580.67萬元；其次為固碳釋氧、生物多樣性保護(hù)價值量，分別為1 870.16萬元、1 188.73萬元。說明公益林凸顯了“水庫”“碳庫”“氧吧庫”“基因庫”等森林生態(tài)系統(tǒng)重要服務(wù)功能，其森林生態(tài)服務(wù)價值顯著。

4.2 濱江區(qū)公益林森林質(zhì)量不斷提高

濱江區(qū)國家公益林多為沿江綠化帶，其他公益林主要分布在城市綠化帶和居民區(qū)。從全區(qū)林地面積看，公益林占比較大，是濱江區(qū)寶貴的森林資源和生態(tài)資源?？紤]到濱江區(qū)的特點，區(qū)政府與街道、社區(qū)簽訂了責(zé)任書，分級執(zhí)行本地化管理職責(zé)，并建立了全面的巡邏團(tuán)隊。同時，每個綠化社區(qū)都配備3至6名負(fù)責(zé)森林巡邏的人員。區(qū)綠化辦負(fù)責(zé)城市綠化景觀巡查，發(fā)現(xiàn)問題及時抄告養(yǎng)護(hù)單位，并跟蹤督辦。依靠多部門監(jiān)管合力，實現(xiàn)全域森林資源管護(hù)全覆蓋，確保公益林的管理和保護(hù)取得實效。經(jīng)本次評估數(shù)據(jù)統(tǒng)計，濱江區(qū)公益林面積中，郁閉度在0.50以上的面積占比達(dá)83.57%；郁閉度在0.70以上的面積占比為58.27%。表明該地公益林中優(yōu)質(zhì)林分占比較高，反映了多年來科學(xué)經(jīng)營管理公益林取得的森林結(jié)構(gòu)改善、質(zhì)量提升的成效。

5 建議

從以上分析可以看出，濱江區(qū)的公益林建設(shè)還存在一些問題。主要表現(xiàn)在：首先，林分結(jié)構(gòu)不合理，生態(tài)功能有待提高；其次，社會重視程度不高，需要加強(qiáng)管理；最后，管護(hù)體制和管理機(jī)制有待進(jìn)一步完善。基于此，本文對濱江區(qū)目前的公益林建設(shè)提出以下建議：

5.1 定期監(jiān)測和評估公益林的效益并加強(qiáng)宣傳

本次評估初步在濱江區(qū)建立了公益林監(jiān)測系統(tǒng)，調(diào)查收集了監(jiān)測小班和樣地樣方數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步開展公益林監(jiān)測打好了基礎(chǔ)。為了更好地了解公益林的數(shù)量、質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及動態(tài)變化，建議濱江區(qū)定期開展固定監(jiān)測小班調(diào)查及樣地樣方復(fù)位調(diào)查等工作，及時了解公益林資源及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的動態(tài)變化，為公益林經(jīng)營管理決策提供依據(jù)。同時，加強(qiáng)宣傳教育，定期向公眾公告公益林資源和生態(tài)狀況，以增加公益林建設(shè)管理的社會影響力，提高公眾對公益林的認(rèn)識，激發(fā)公眾的保護(hù)意識，為公益林養(yǎng)護(hù)和管理創(chuàng)造良好的社會氛圍。

5.2 完善公益林管理措施

進(jìn)一步完善各項規(guī)章制度，加強(qiáng)森林防火綜合管理，層層落實生態(tài)公益林管護(hù)考核機(jī)制。多層次、多形式開展技術(shù)培訓(xùn)，培養(yǎng)一批技術(shù)骨干。及時了解有害生物危害、森林火災(zāi)、人為破壞等情況，為公益林建設(shè)和科學(xué)管理提供依據(jù)。嚴(yán)格執(zhí)法，打擊破壞公益林的違法行為，保護(hù)公益林建設(shè)成果[5]。

由于我國目前公益林建設(shè)機(jī)制尚不完善，在建設(shè)高效的公益林方面仍然存在一些問題，公益林生態(tài)效益補(bǔ)償機(jī)制的研究仍處于起步階段。因此希望本文研究結(jié)果能為進(jìn)一步探索和研究公益林建設(shè)提高參考。