達(dá)茂旗公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估

劉倩雯，張磊，榮傲登，劉彥濤，于寶勒，東明，張?jiān)品?/p>

（1.內(nèi)蒙古環(huán)科園環(huán)境科技有限責(zé)任公司，呼和浩特 010020；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)和草原監(jiān)測(cè)規(guī)劃院，呼和浩特 010020；3.內(nèi)蒙古自治區(qū)大數(shù)據(jù)中心，呼和浩特 010020；4.內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)和草原保護(hù)總站，呼和浩特 010020）

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指自然生態(tài)系統(tǒng)及其組成物種產(chǎn)生的對(duì)人類生存和發(fā)展有支持作用的狀況和過程。也就是自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的維持會(huì)生產(chǎn)出對(duì)人類的生存和發(fā)展有支持和滿足作用的產(chǎn)品、資源和環(huán)境[1]。其價(jià)值評(píng)估是生態(tài)環(huán)境保護(hù)、生態(tài)功能區(qū)劃、環(huán)境經(jīng)濟(jì)核算和生態(tài)補(bǔ)償決策的重要依據(jù)和基礎(chǔ)[2]。國內(nèi)外在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估方面做了大量的研究，但并未建立一套完整的價(jià)值評(píng)估體系及方法[3]。目前，生態(tài)服務(wù)價(jià)值評(píng)價(jià)方法大致分為兩類：一是基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能量的多少和功能量單位價(jià)格的功能價(jià)值法;二是基于可量化的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建不同類型生態(tài)系統(tǒng)各種服務(wù)功能的價(jià)值當(dāng)量和各生態(tài)系統(tǒng)分布面積的當(dāng)量因子法。相對(duì)于功能價(jià)值法來說，當(dāng)量因子法直觀易用，且數(shù)據(jù)更易于量化，更適于較大尺度的服務(wù)價(jià)值評(píng)價(jià)[4]。文章選取了涵養(yǎng)水源、固土保肥、固碳釋氧、森林防護(hù)、物種保育等5類服務(wù)功能對(duì)達(dá)爾罕茂明安聯(lián)合旗（以下簡(jiǎn)稱達(dá)茂旗）納入中央補(bǔ)償?shù)膰壹?jí)重點(diǎn)公益林（以下簡(jiǎn)稱“公益林”）進(jìn)行物質(zhì)量與價(jià)值量的評(píng)價(jià)[5]。

1 材料與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

達(dá)茂旗位于內(nèi)蒙古自治區(qū)西部，陰山北麓，屬高原中部地帶，平均海拔1 376 m。由于地處中溫帶，大陸性氣候特征十分顯著，年平均氣溫3～6 ℃，全旗無霜期年平均為90～135 d。地帶性土壤以栗鈣土、棕鈣土為主，非地帶性土類型有草甸土、潮土、石質(zhì)土、鹽土，土壤質(zhì)地多為沙壤、輕壤，有不同程度礫質(zhì)化。達(dá)茂旗公益林中有林地面積211 hm2，疏林地面積445.4 hm2，灌木林地面積80 131.33 hm2。分別占納入面積的0.26%，0.55%，99.19%。

1.2 研究方法

公益林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估參照《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》（LY/T1721—2008）以及相關(guān)研究中普遍應(yīng)用的方法進(jìn)行。采用水量平衡法計(jì)算森林涵養(yǎng)水源的能力及對(duì)其涵養(yǎng)水源價(jià)值進(jìn)行評(píng)估[6]，森林涵養(yǎng)水源價(jià)值核算采用影子工程法[7]。生態(tài)系統(tǒng)土壤保持量由潛在土壤侵蝕量與現(xiàn)實(shí)土壤侵蝕量進(jìn)行估算[8-10]，森林固土功能價(jià)值量評(píng)價(jià)采用機(jī)會(huì)成本法，采用固土量與測(cè)定的研究區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)、全N、全P、全K 含量結(jié)果，計(jì)算森林所固定土壤中的有機(jī)質(zhì)、全N、全P、全K 總量，將計(jì)算森林所固定的土壤有機(jī)質(zhì)、全N、全P、全K折合成磷酸二銨和氯化鉀的價(jià)值來體現(xiàn)保肥價(jià)值。物種保育價(jià)值采用單位面積年物種損失的機(jī)會(huì)成本估算[7]。

2 結(jié)果

2.1 涵養(yǎng)水源功能與價(jià)值

達(dá)茂旗年平均降水量為256.2 mm，經(jīng)計(jì)算，達(dá)茂旗公益林年涵養(yǎng)水源量為6 210.35×104m3，涵養(yǎng)水源價(jià)值為8 383.97 萬元。凈化水質(zhì)價(jià)值量為12 979.63萬元。

由于灌木林地與有林地、疏林地面積差異懸殊，導(dǎo)致三者涵養(yǎng)水源量與價(jià)值也有很大差異。有林地年調(diào)節(jié)水量16.22×104m3，疏林地年調(diào)節(jié)水量34.24×104m3，灌木林地年調(diào)節(jié)水量6 159.89×104m3；調(diào)節(jié)水量?jī)r(jià)值分別為21.90 萬元、46.22 萬元、8 315.85 萬元；有林地與灌木林地凈化水質(zhì)價(jià)值量分別為33.90萬元與6 185.50萬元。

按樹種來說，檸條所占比重最大，其調(diào)節(jié)水量和凈化水質(zhì)量與價(jià)值最大，涵養(yǎng)水源量達(dá)到6 065.57×104m3，調(diào)節(jié)水量與凈化水質(zhì)價(jià)值分別為8 188.52萬元、12 677.04萬元。詳見表1。

2.2 固土保肥功能與價(jià)值

達(dá)茂旗公益林固土量為262.40×104t，固土價(jià)值量為2 361.89 萬元。有林地固土量為0.69×104t，疏林地固土量為1.45×104t，灌木林地為260.27×104t；價(jià)值量分別為6.17 萬元、13.02 萬元、2 342.40 萬元。達(dá)茂旗公益林保持土壤氮、磷、鉀與有機(jī)質(zhì)量共計(jì)9.15×104t；公益林保育土壤養(yǎng)分總價(jià)值量為4 783.20萬元。詳見表2。

表2 達(dá)茂旗公益林固土保肥功能價(jià)值量

2.3 固碳釋氧功能與價(jià)值

達(dá)茂旗公益林當(dāng)前植被固碳量為50.59×104t（疏林地未計(jì)入），其中有林地固碳量為0.47×104t，灌木林固碳量為50.43×104t。根據(jù)碳稅法對(duì)公益林固碳價(jià)值進(jìn)行估算，固碳價(jià)值量為49 325.25萬元。

達(dá)茂旗公益林年釋氧量為136.26×104t，公益林釋氧價(jià)值量為136 263.06 萬元。有林地年釋氧量為1.25×104t，灌木林地年釋氧量為135.01×104t，年釋氧價(jià)值分別為1 253.41 萬元、135 009.65 萬元。詳見表3。

表3 達(dá)茂旗公益林固碳釋氧功能價(jià)值量評(píng)估

不同樹種的固碳釋氧能力有較大的區(qū)別，達(dá)茂旗公益林各樹種的固碳釋氧能力由高到低依次為楊樹＞榆樹＞人工檸條＞天然檸條；喬木的固碳與釋氧能力高于灌木；各樹種釋氧能力高于固碳能力（圖1）。可以看出對(duì)于達(dá)茂旗公益林的植被來說，其釋氧作用大于固碳作用。

圖1 各樹種固碳釋氧能力

2.4 防風(fēng)固沙功能與價(jià)值

達(dá)茂旗公益林年固沙因變量為0.635 2，年抑制風(fēng)沙面積為5.131 6×104hm2，抑制風(fēng)沙價(jià)值為10 391.575 6萬元。公益林主要以灌木林地為主，此次對(duì)防風(fēng)固沙面積與價(jià)值的計(jì)算中也較好地體現(xiàn)了灌木林地的防風(fēng)固沙功能與價(jià)值。公益林中灌木林地年抑制風(fēng)沙面積達(dá)到5.13×104hm2，防風(fēng)固沙價(jià)值10 307.14萬元。詳見表4。

表4 達(dá)茂旗公益林防風(fēng)固沙功能價(jià)值量

2.5 物種保育功能與價(jià)值評(píng)估

達(dá)茂旗公益林生物多樣性保護(hù)價(jià)值總計(jì)40 388.266 7萬元，各優(yōu)勢(shì)樹種計(jì)算結(jié)果如下。詳見表5。

表5 達(dá)茂旗納入補(bǔ)償公益林各林分年生物物種資源保護(hù)價(jià)值

除了人工楊樹林以外其他類型的群落Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)均在1～2 之間，其物種損失的機(jī)會(huì)成本為5 000 元·hm-2；人工楊樹林Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)小于1，物種損失的機(jī)會(huì)成本為3 000元·hm-2。

達(dá)茂旗公益林物的保育物種價(jià)值量為40 388.266 7萬元，其中有林地具有的保育物種價(jià)值為99.9 萬元，疏林地的保育物種價(jià)值為222.7 萬元，灌木林保育物種價(jià)值為40 065.666 7 萬元，其中天然灌木林保育物種價(jià)值為21 623.503 3 萬元，人工灌木林保育物種價(jià)值為18 442.166 7 萬元。達(dá)茂旗納入補(bǔ)償?shù)墓媪种兄饕怨嗄玖值貫橹鳎烊还嗄揪哂懈哂谄渌郝漕愋偷谋Ｓ齼r(jià)值。

2.6 生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值綜合分析

公益林生態(tài)服務(wù)功能的價(jià)值評(píng)估是將生態(tài)服務(wù)功能進(jìn)行貨幣化的過程，它以更直觀的方式體現(xiàn)了公益林生態(tài)系統(tǒng)為當(dāng)?shù)鼐用裆踔寥蛉祟悗淼母鞣N益處。從而提高公眾保護(hù)公益林資源，積極投身林業(yè)建設(shè)的意識(shí)；并有助于傳統(tǒng)的國民經(jīng)濟(jì)核算體系走向環(huán)境與經(jīng)濟(jì)一體化核算體系；減少資源的過度消耗和生態(tài)破壞；促進(jìn)森林生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展；且可以為生態(tài)補(bǔ)償制度的實(shí)施和利益分配的公平性提供基礎(chǔ)。

達(dá)茂旗公益林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值量相當(dāng)可觀。這也充分體現(xiàn)了公益林提供的間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值，從不同的角度反映了公益林的作用與其重要性。

達(dá)茂旗公益林涵養(yǎng)水源、固土保肥、森林防護(hù)、物種保育環(huán)境等4類生態(tài)服務(wù)功能年產(chǎn)生總價(jià)值量為79 288.24 萬元。其中，公益林涵養(yǎng)水源價(jià)值為21 363.60萬元，占總價(jià)值的26.94%；保育土壤價(jià)值量7 144.79萬元，固土與保肥兩項(xiàng)指標(biāo)的價(jià)值量占總價(jià)值的9.01%；物種保育價(jià)值量為40 388.27萬元，占總價(jià)值量的50.94%；森林防護(hù)功能價(jià)值主要考慮了防風(fēng)固沙價(jià)值，其價(jià)值量為10 391.58 萬元，占總價(jià)值量的13.11%。詳見表6。

表6 達(dá)茂旗公益林主要生態(tài)服務(wù)功能各指標(biāo)物質(zhì)量與價(jià)值量

3 討論

達(dá)茂旗公益林4種生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值量最高的是物種保育功能價(jià)值，其次為涵養(yǎng)水源價(jià)值，再次為森林防護(hù)，最后為保育土壤功能價(jià)值。

公益林在物種保育方面價(jià)值量相當(dāng)可觀，通過此次公益林生物多樣性進(jìn)行的調(diào)查可知，公益林監(jiān)測(cè)區(qū)不同群落類型Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)均在1～1.3之間，其物種損失的機(jī)會(huì)成本為5 000元·hm-2；灌木林地物種多樣性高于有林地與未成林造林地，灌木林地在達(dá)茂旗公益林中占比重很大，因此在物種保育方面具有的價(jià)值較高。公益林補(bǔ)償機(jī)制的實(shí)施有利于提高森林質(zhì)量，提高森林健康等級(jí)，保護(hù)物種多樣性；公益林補(bǔ)償機(jī)制的實(shí)施使得森林在物種保育方面的價(jià)值不斷提高。

達(dá)茂旗公益林生態(tài)服務(wù)功能評(píng)估中，涵養(yǎng)水源價(jià)值中包括調(diào)節(jié)水量與凈化水質(zhì)功能價(jià)值，森林防護(hù)功能中僅考慮了防風(fēng)固沙功能，因此公益林森林防護(hù)功能價(jià)值低于涵養(yǎng)水源功能價(jià)值量。

達(dá)茂旗公益林在固土保肥方面具有的價(jià)值低于其他3種服務(wù)功能。影響森林固土保肥功能的因素主要包括土壤侵蝕模數(shù)、土壤中養(yǎng)分因子的含量等，土壤侵蝕模數(shù)越高越不利于森林固土功能。達(dá)茂旗土壤侵蝕模數(shù)處于較高水平，土壤中度風(fēng)蝕；公益林監(jiān)測(cè)區(qū)土壤中有機(jī)質(zhì)、全N、全P含量不高，因此公益林保肥功能價(jià)值得不到較好的體現(xiàn)（圖2）。

圖2 達(dá)茂旗公益林4項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值量

達(dá)茂旗公益林4 種生態(tài)服務(wù)功能6 項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)價(jià)值量由高到低依次為生物多樣性保護(hù)＞凈化水質(zhì)＞防風(fēng)固沙＞調(diào)節(jié)水量＞保肥＞固土。

達(dá)茂旗公益林防風(fēng)固沙林7.787 7×104hm2，占總重點(diǎn)公益林面積的97.5%，且參考地方公益林?jǐn)?shù)據(jù)可知，防風(fēng)固沙是達(dá)茂旗對(duì)公益林的主要功能訴求。達(dá)茂旗納入中央補(bǔ)償?shù)墓媪帜旯躺趁娣e達(dá)到5.13×104hm2，固沙功能所具有的價(jià)值量10 391.58萬元；另一方面公益林年固土量為262.40×104t，根據(jù)森林固土物質(zhì)量的計(jì)算方法結(jié)合達(dá)茂旗的土壤侵蝕類型特點(diǎn)，可以得出達(dá)茂旗公益林中防風(fēng)固沙林每年可以阻止255.84×104t的土壤因風(fēng)力侵蝕而損失（圖3）。

圖3 達(dá)茂旗公益林生態(tài)服務(wù)功能6項(xiàng)指標(biāo)價(jià)值量

達(dá)茂旗公益林植被固碳量為34.25×104t，釋氧量為91.69×104t；固碳釋氧總價(jià)值為123 198.89 萬元。森林植被的固碳釋氧能力與林分生產(chǎn)力成正比，隨著林分生產(chǎn)力提高、林分生物量增加，森林的固碳釋氧能力也會(huì)提高。通過公益林補(bǔ)償機(jī)制的實(shí)施能有效地提高林分生產(chǎn)力，林分生物量增加，從而能提高森林的固碳釋氧作用。喬木林雖然固碳釋氧能力強(qiáng)于灌木林，但是由于受當(dāng)?shù)亓⒌貤l件影響，喬木林在當(dāng)?shù)毓媪种兴急戎靥?，主要靠灌木林地起到固碳釋氧作用?/p>

4 結(jié)論

森林的面積與質(zhì)量直接關(guān)系到森林的生態(tài)服務(wù)功能的質(zhì)量與價(jià)值，因此，通過公益林補(bǔ)償機(jī)制的實(shí)施對(duì)公益林資源進(jìn)行保護(hù)與合理的營造能有效地提高森林的面積以及質(zhì)量，進(jìn)而提高公益林的生態(tài)服務(wù)價(jià)值，從而使政府與人民更了解公益林資源保護(hù)的重要性，并有助于對(duì)今后政府的決策綠色化與公眾的環(huán)保意識(shí)的提高。