長(zhǎng)株潭城市群生態(tài)綠心地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估

羅 佳， 周小玲， 黎 蕾， 牛艷東， 徐佳孌， 吳小麗， 姚 敏， 王 勇，張之浩， 陳 波， 陳 利， 楊海軍， 顏 貝， 吳周旭， 王 安

(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410004； 2.湖南慈利森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站， 湖南 慈利 427200； 3.長(zhǎng)沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410004； 4.北京市農(nóng)林科學(xué)院林業(yè)果樹(shù)研究所, 北京 100093；5.湖南省農(nóng)林工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究總院, 湖南 長(zhǎng)沙 410007； 6.中南林業(yè)科技大學(xué)， 湖南 長(zhǎng)沙 410004)

國(guó)外對(duì)森林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值核算的研究開(kāi)展較早，在20世紀(jì)60年代，一些學(xué)者分析和評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)為人類提供的多種利益就備受學(xué)術(shù)界的關(guān)注。對(duì)森林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值的核算堪稱是一項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)歷史新局面的研究，引領(lǐng)了生態(tài)學(xué)研究方向的新發(fā)展，但仍然處在探索階段。研究學(xué)者Daily、Costanza、DeGroot以及千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估系統(tǒng)(Millennium Ecosystem Assessment，簡(jiǎn)稱MA)針對(duì)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)涵對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)定義分別從不同角度進(jìn)行了界定。Costanza和MA從管理學(xué)和社會(huì)學(xué)角度對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的定義進(jìn)行了分析論述，Costanza[1]明確了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與功能的內(nèi)涵，強(qiáng)調(diào)了選擇估價(jià)方法應(yīng)該基于消費(fèi)者對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的“支付意愿”，并形成了較為完整的評(píng)估框架。在Costanza研究的基礎(chǔ)上，2001年聯(lián)合國(guó)發(fā)起了千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估(MA)[2]，MA對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了分類，將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)劃分為4類：支持服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、供給服務(wù)、文化服務(wù)。其中，支持服務(wù)是其它3類生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的支撐，主要包括初級(jí)生產(chǎn)、氧氣生產(chǎn)、養(yǎng)分循環(huán)、土壤形成與維持、水循環(huán)及提供棲息地等。DeGroot[3]也對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了定義，提出了不同于MA的分類系統(tǒng)，將生態(tài)系統(tǒng)功能被定義為自然過(guò)程及其組成部分提供產(chǎn)品及服務(wù)從而滿足人類直接或間接，此定義是從生態(tài)效益角度來(lái)考慮生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)[4]，強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)條件及過(guò)程，在往后關(guān)于生態(tài)學(xué)研究方面被廣泛應(yīng)用。

從國(guó)內(nèi)來(lái)看，我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始介紹日本的水源林價(jià)值核算方法，到90年代開(kāi)展包括森林資源在內(nèi)的自然資源核算，核算對(duì)象與國(guó)外的森林核算對(duì)象基本保持一致。2004年，國(guó)家林業(yè)局和國(guó)家統(tǒng)計(jì)局聯(lián)合開(kāi)展的“中國(guó)森林資源核算及納入綠色國(guó)民經(jīng)濟(jì)核算體系研究”，構(gòu)建了我國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量核算框架；2013年，國(guó)家林業(yè)局和國(guó)家統(tǒng)計(jì)局聯(lián)合啟動(dòng)了新一輪的中國(guó)森林資源核算工作，此次森林資源核算研究，借鑒了SEEA-2012等國(guó)際上最新研究成果，提出了我國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量核算的理論框架及基本方法，并完成了森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)核算。2018年，在前兩期項(xiàng)目研究成果基礎(chǔ)上，國(guó)家林業(yè)和草原局和國(guó)家統(tǒng)計(jì)局再次聯(lián)合組織開(kāi)展了“中國(guó)森林資源核算”三期研究，主要包括林地林木價(jià)值核算、森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值核算、森林文化價(jià)值評(píng)估，以及林業(yè)綠色經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系等4部分內(nèi)容。

森林生態(tài)系統(tǒng)不僅有生產(chǎn)木材的直接功能，還有間接的生態(tài)功能與社會(huì)功能，如水源涵養(yǎng)、凈化大氣、固碳釋氧、游憩休閑以及生物多樣性等[5]?，F(xiàn)階段，森林生態(tài)服務(wù)功能評(píng)價(jià)已成為行業(yè)的研究熱點(diǎn)，我國(guó)大量專家學(xué)者也開(kāi)展了相關(guān)的科學(xué)研究，逐步形成了系統(tǒng)的理論研究體系，并從不同區(qū)域尺度陸續(xù)對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能開(kāi)展了計(jì)量評(píng)價(jià)研究。然而對(duì)森林生態(tài)服務(wù)功能評(píng)價(jià)的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，必須深入的研究森林生態(tài)價(jià)值，逐步完善森林生態(tài)功能的評(píng)價(jià)方法，構(gòu)建完善的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，定量評(píng)價(jià)分析森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值實(shí)現(xiàn)資源社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展?，F(xiàn)在森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估指標(biāo)體系國(guó)際上還并沒(méi)有統(tǒng)一，各國(guó)使用的體系都存在著一定差異。

國(guó)內(nèi)外規(guī)劃并建立了越來(lái)越多的城市綠心地區(qū)，從荷蘭斯塔德綠心被稱為“生態(tài)大都市”開(kāi)始，“綠心”一詞便開(kāi)始被沿用。1857年美國(guó)將紐約曼哈頓島原始山石沼澤改造成了城市中央公園，1971年莫斯科建設(shè)了圍繞城市中心，向城市綠地滲入的綠色空間。國(guó)內(nèi)也建立了四川樂(lè)山綠心、上海崇明生態(tài)島及浙江紹興綠心等綠心地區(qū)。國(guó)內(nèi)外對(duì)城市綠心的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能方面的研究也在不斷深入。趙運(yùn)林等[6]建立了綠心地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)價(jià)的模型，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果劃分了4類生態(tài)服務(wù)的重要性區(qū)域。黃田[7]也借助GIS軟件對(duì)綠心地區(qū)生態(tài)服務(wù)功能重要性進(jìn)行了較為系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)。

自2003年長(zhǎng)株潭城市群生態(tài)綠心概念提出以來(lái)，其綠心地區(qū)在生態(tài)環(huán)境保護(hù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展兩方面都取得了令人矚目的成就。2011年3月，習(xí)近平總書(shū)記在視察長(zhǎng)株潭城市群生態(tài)綠心地區(qū)建設(shè)時(shí)曾作出重要指示：“湖南保護(hù)好這個(gè)生態(tài)綠心，50年后將在全國(guó)、全世界都有重要影響”、“建設(shè)生態(tài)綠心，是保值增值的，是長(zhǎng)株潭與其他城市群的一個(gè)重要區(qū)別”，為生態(tài)綠心的保護(hù)和發(fā)展指明了方向，為長(zhǎng)株潭生態(tài)綠心建設(shè)提供了總原則、總方針。本研究以長(zhǎng)株潭城市群生態(tài)綠心地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象，選取涵養(yǎng)水源、保育土壤等6項(xiàng)功能20個(gè)指標(biāo)，對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行定量評(píng)估，以直觀的貨幣形式可以展示綠心地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)為人們提供的服務(wù)價(jià)值，充分反映了綠心地區(qū)生態(tài)建設(shè)成果[8]，有助于推動(dòng)生態(tài)綠心地區(qū)生態(tài)效益科學(xué)量化補(bǔ)償，對(duì)于提高林業(yè)在綠心地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位有著重要作用。

1 研究區(qū)概況

綠心地區(qū)地處長(zhǎng)沙、株洲和湘潭三市交匯地區(qū)，形狀近似于三角形，112°53′27″—113°07′41″E，27°43′22″—28°05′52″N，北至長(zhǎng)沙繞城線及瀏陽(yáng)河，西至長(zhǎng)潭高速西線，東至瀏陽(yáng)鎮(zhèn)頭鎮(zhèn)，南至湘潭縣易俗河鎮(zhèn)。涉及長(zhǎng)沙、株洲、湘潭3市10個(gè)縣級(jí)行政單位的9個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、12個(gè)街道辦事處，總面積約528.32km2。其中，長(zhǎng)沙306.00km2，占57.92%；株洲83.87km2，占15.87%；湘潭138.45km2，占26.21%。海拔在45～270m，全年平均氣溫約17.5℃，光熱充足，年日照時(shí)數(shù)達(dá)1796h。降雨充沛，年均降水量達(dá)1440mm，年均相對(duì)濕度為80%。地貌以丘陵為主，坡度在10°～35°之間，土壤類型包括砂巖、第四紀(jì)紅土土壤與板頁(yè)巖風(fēng)化形成的紅壤，土層厚度約在35～100cm之間。森林植被種類豐富，植被類型以常綠闊葉林、落葉闊葉林、針闊混交林和針葉林為主，杉木、馬尾松、樟樹(shù)、楓香樹(shù)種所占比例較高。

2 研究方法

依據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》(GB/T 38582—2020)[9]和《森林生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期定位觀測(cè)方法》(GB/T 33027—2016)[10]，運(yùn)用森林生態(tài)系統(tǒng)連續(xù)觀測(cè)與清查體系，采用分布式測(cè)算方法，選用供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)和文化服務(wù)四大服務(wù)類別，選取生物多樣性保護(hù)、涵養(yǎng)水源、凈化大氣環(huán)境、固碳釋氧、保育土壤和林木養(yǎng)分等6項(xiàng)功能20個(gè)指標(biāo)，開(kāi)展長(zhǎng)株潭城市群生態(tài)綠心地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估。

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

森林生態(tài)連清評(píng)估分為物質(zhì)量和價(jià)值量?jī)刹糠帧Ｎ镔|(zhì)量評(píng)估所需數(shù)據(jù)來(lái)源于長(zhǎng)株潭城市群森林生態(tài)連清數(shù)據(jù)集和長(zhǎng)株潭城市群生態(tài)綠心地區(qū)統(tǒng)計(jì)的森林資源調(diào)查數(shù)據(jù)集；價(jià)值量評(píng)估所需數(shù)據(jù)除以上兩個(gè)來(lái)源外還包括社會(huì)公共數(shù)據(jù)集。主要的數(shù)據(jù)來(lái)源包括以下三部分：

2.1.1 森林生態(tài)連清數(shù)據(jù)集 森林生態(tài)連清數(shù)據(jù)主要來(lái)源于長(zhǎng)株潭及周邊森林生態(tài)站以及輔助觀測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)結(jié)果，還有部分現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的數(shù)據(jù)。其中，森林生態(tài)站以國(guó)家林業(yè)和草原局森林生態(tài)站為主體。同時(shí)依據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》(GB/T 38582—2020)[9]和《森林生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期定位觀測(cè)方法》(GB/T 33027—2016)[10]等獲取綠心地區(qū)森林生態(tài)連清數(shù)據(jù)。

2.1.2 森林資源數(shù)據(jù)集 根據(jù)中華人民共和國(guó)森林資源調(diào)查管理辦法，一類資源數(shù)據(jù)是國(guó)家尺度上使用的資源數(shù)據(jù)，是省級(jí)層面總體資源情況的反映；而二類資源數(shù)據(jù)是以小班為單元，可以按照行政區(qū)域或管理權(quán)限進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的資源數(shù)據(jù)。本次森林生態(tài)效益評(píng)估采用的是長(zhǎng)株潭城市群生態(tài)綠心地區(qū)統(tǒng)計(jì)的森林資源數(shù)據(jù)。

2.1.3 社會(huì)公共數(shù)據(jù)集 社會(huì)公共數(shù)據(jù)來(lái)源于我國(guó)權(quán)威機(jī)構(gòu)所公布的社會(huì)公共數(shù)據(jù)，主要包括《中國(guó)水利年鑒》、《中華人民共和國(guó)水利部水利建筑工程預(yù)算定額》、中華人民共和國(guó)衛(wèi)生健康委員會(huì)網(wǎng)站(http://www.nhfpc.gov.cn/)、中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革會(huì)第四部委2003 年第31號(hào)令《排污費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)及計(jì)算方法》、中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)稅法中《環(huán)境保護(hù)稅稅目稅額表》、湖南省物價(jià)局網(wǎng)站(http://www.priceonline.com.cn/index.html)等。

將上述三類數(shù)據(jù)源耦合集成，應(yīng)用于評(píng)估公式中，最終獲得森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估結(jié)果。

2.2 森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估指標(biāo)及測(cè)算方法

依據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》(GB/T 38582—2020)[9]及湖南省森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估相關(guān)文獻(xiàn)[11]，結(jié)合長(zhǎng)株潭城市群生態(tài)綠心地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)實(shí)際情況，在滿足代表性、簡(jiǎn)明性、全面性、可操作性以及適用性等原則的基礎(chǔ)上，通過(guò)總結(jié)近些年研究經(jīng)驗(yàn)，選用供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)和支持服務(wù)三大類，并選擇生物多樣性保護(hù)、涵養(yǎng)水源、凈化大氣環(huán)境、固碳釋氧、保育土壤和林木養(yǎng)分固持6項(xiàng)功能20個(gè)指標(biāo)。由于降低噪音等指標(biāo)計(jì)算方法尚未成熟，因此本研究未涉及降低噪音的功能評(píng)估。基于相同原因，在吸收污染物指標(biāo)中不涉及吸收重金屬的功能評(píng)估。

3 結(jié)果與分析

3.1 森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能物質(zhì)量

綠心地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能物質(zhì)量評(píng)估結(jié)果(見(jiàn)表1)，森林生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源總物質(zhì)量為1.01億m3·a-1；森林固土總物質(zhì)量為59.29萬(wàn)t·a-1；減少土壤氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)流失量分別為928.64t·a-1、368.12t·a-1、7671.60t·a-1和14981.80t·a-1；固碳總物質(zhì)量為9.29萬(wàn)t·a-1，釋氧總物質(zhì)量為18.83萬(wàn)t·a-1；林木氮、磷、鉀固持量分別為878.26t·a-1、91.98t·a-1和381.69t·a-1；提供負(fù)離子總物質(zhì)量為40.64×1022個(gè)·a-1，吸收污染物總物質(zhì)量為5995.80t·a-1(吸收二氧化硫總物質(zhì)量為5526.9t·a-1，吸收氟化物總物質(zhì)量為182.90t·a-1，吸收氮氧化物總物質(zhì)量為286.10t·a-1)，滯塵總物質(zhì)量為722927.90t·a-1(滯納PM10總物質(zhì)量為361.50t·a-1，滯納PM2.5總物質(zhì)量為144.60t·a-1)。

表1 各區(qū)(縣)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能物質(zhì)量Tab.1 Quality of forest ecosystem services in each district (county)地區(qū)(縣)級(jí)市支持服務(wù)固土保肥固土/(萬(wàn)t·a-1)保肥/(t·a-1)減少氮流失減少磷流失減少鉀流失減少有機(jī)質(zhì)流失林木養(yǎng)分固持/(t·a-1)氮固持磷固持鉀固持天心區(qū)2.3838.1511.50327.75562.2418.323.4111.29雨花區(qū)19.21295.8795.612 542.744 199.56211.0921.76108.51長(zhǎng)沙市岳麓區(qū)3.2146.5511.79552.82900.307.121.385.59瀏陽(yáng)市7.49121.6865.99872.592 245.13184.7913.3465.77合計(jì)32.29502.25184.894 295.907 907.24421.3239.89191.15占總量百分比/%54.4754.0850.2256.0052.7847.9743.3750.08荷塘區(qū)2.2136.5023.64242.62759.5171.588.2324.89石峰區(qū)9.30149.9172.891 101.112 538.98204.0829.1786.62株洲市天元區(qū)1.3622.068.84193.42385.1221.631.327.80合計(jì)12.87208.47105.371 537.153 683.60297.2938.73119.32占總量百分比/%21.7122.4528.6220.0424.5933.8542.1031.26雨湖區(qū)1.2118.30岳塘區(qū)11.69180.5364.121 509.172 772.80134.5211.6260.72湘潭市湘潭縣1.2219.098.21161.77337.0217.801.436.79合計(jì)14.12217.9277.871 838.553 390.96159.6613.3671.22占總量百分比/%23.8223.4721.1523.9722.6318.1814.5318.66綠心地區(qū)合計(jì) 59.29928.64368.127 671.6014 981.80878.2691.98381.69調(diào)節(jié)服務(wù)調(diào)節(jié)水量/ 億m3·a-1 固碳釋氧/(萬(wàn)t·a-1)固碳釋氧凈化大氣環(huán)境生產(chǎn)負(fù)離子/ ×1022個(gè)·a-1 吸收氣體污染物/(萬(wàn)kg·a-1)滯塵/(萬(wàn)kg·a-1)吸收二氧化硫吸收氟化物吸收氮氧化物滯塵PM10PM2.50.050.490.962.1725.850.991.443 313.131.660.660.434.017.7617.43206.578.2211.7525 950.6312.985.190.020.280.561.4726.220.531.103 813.321.910.760.100.801.673.4253.411.562.617 140.603.571.430.605.5810.9524.49312.0411.3116.9040 217.6920.118.0459.5160.0358.1360.2656.4661.8459.0855.6355.6355.630.020.100.250.4810.510.190.431 492.780.750.300.141.172.415.0771.762.403.749 257.084.631.850.010.100.220.469.870.180.401 387.760.690.280.161.372.876.0092.142.784.5612 137.626.072.4316.2314.7615.2414.7616.6715.1915.9516.7916.7916.790.211.984.208.53122.473.626.0116 261.868.133.250.020.160.360.7211.850.250.511 694.200.850.340.242.345.0210.15148.514.207.1419 937.479.973.9924.2625.2126.6324.9726.8722.9724.9727.5827.5827.581.019.2918.8340.64552.6918.2928.6172 292.7936.1514.46

3.2 森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值量

綠心地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值量評(píng)估結(jié)果為18.39億元·a-1(見(jiàn)表2)，保育土壤、林木養(yǎng)分固持、涵養(yǎng)水源、固碳釋氧、凈化大氣環(huán)境、生物多樣性保護(hù)功能的價(jià)值量分別為9426.72萬(wàn)元·a-1、1820.61萬(wàn)元·a-1、70020.24萬(wàn)元·a-1、19070.38萬(wàn)元·a-1、23769.76萬(wàn)元·a-1和59771.54萬(wàn)元·a-1，其價(jià)值量排序?yàn)楹B(yǎng)水源功能>生物多樣性保護(hù)功能>凈化大氣環(huán)境功能>固碳釋氧功能>保育土壤功能>林木養(yǎng)分固持功能，所占總價(jià)值量比重分別為38.08%、32.51%、12.93%、10.37%、5.13%和0.99%。在空間分布上，長(zhǎng)沙市綠心地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值量最大，其次為湘潭市和株洲市，所占綠心地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值量的比重分別為59.11%、24.92%和15.98%。

表2 綠心地區(qū)各區(qū)(縣)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量評(píng)估結(jié)果Tab.2 Evaluation results of ecosystem service value of each district (county) in ecological green center area(×104元·a-1)地級(jí)市區(qū)(縣)支持服務(wù)調(diào)節(jié)服務(wù)供給服務(wù)保育土壤林木養(yǎng)分固持涵養(yǎng)水源固碳釋氧凈化大氣環(huán)境生物多樣性保護(hù)合計(jì)天心區(qū)380.0841.833474.62974.641 094.243 115.969 081.37雨花區(qū)2 980.77444.4129 997.347 860.598 587.5327 429.4977 300.14長(zhǎng)沙市岳麓區(qū)558.6916.871 471.33564.611 238.021 217.855 067.37瀏陽(yáng)市1 215.26367.056 727.851 689.372 338.164 900.6317 238.32合計(jì)5 134.80870.1641 671.1411 089.2213 257.9436 663.94108 687.19占總量百分比/%54.4747.7959.5158.1555.7861.3459.11荷塘區(qū)367.57146.821 112.46250.03484.30472.722 833.91石峰區(qū)1 480.23434.619 520.562 435.073 045.327 442.0024 357.78株洲市天元區(qū)229.2542.63732.50220.89450.61508.852 184.73合計(jì)2 077.06624.0511 365.522 905.993 980.228 423.5729 376.41占總量百分比/%22.0334.2816.2315.2416.7414.0915.98雨湖區(qū)191.0214.711 387.51463.90646.261 218.963 922.36岳塘區(qū)1 824.82275.9114 457.504 247.645 334.1012 571.0138 710.98湘潭市湘潭縣199.0335.781 138.56363.63551.24894.063 182.30合計(jì)2 214.87326.4016 983.575 075.176 531.6014 684.0345 815.64占總量百分比/%23.5017.9324.2626.6127.4824.5724.92綠心地區(qū)合計(jì) 9 426.721 820.6170 020.2419 070.3823 769.7659 771.54183 879.25

4 結(jié)論與討論

(1)本研究基于長(zhǎng)株潭及周邊森林生態(tài)站以及輔助觀測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)結(jié)果，采用生態(tài)連清與遙感技術(shù)相結(jié)合的方法獲取生態(tài)數(shù)據(jù)，以中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》(GB/T 38582—2020)[9]和《森林生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期定位觀測(cè)方法》(GB/T 33027—2016)[10]為依據(jù)，選取涵養(yǎng)水源、保育土壤等6項(xiàng)功能20個(gè)指標(biāo)，對(duì)長(zhǎng)株潭城市群生態(tài)綠心地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行定量評(píng)估，2020年綠心地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能物質(zhì)量為涵養(yǎng)水源總物質(zhì)量為1.01億m3·a-1；森林固土總物質(zhì)量為59.29萬(wàn)t·a-1；減少土壤氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)流失量分別為928.64t·a-1、368.12t·a-1、7671.60t·a-1和14981.80t·a-1；固碳總物質(zhì)量為9.29萬(wàn)t·a-1，釋氧總物質(zhì)量為18.83萬(wàn)t·a-1；林木氮、磷、鉀固持量分別為878.26t·a-1、91.98t·a-1和381.69t·a-1；提供負(fù)離子總物質(zhì)量為40.64×1022個(gè)·a-1，吸收污染物總物質(zhì)量為5995.80t·a-1，滯塵總物質(zhì)量為722927.90t·a-1。

(2)綠心地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值量總計(jì)18.39億元·a-1，在6項(xiàng)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的貢獻(xiàn)之中，其從大到小的順序?yàn)椋汉B(yǎng)水源、生物多樣性保育、凈化大氣環(huán)境、固碳釋氧、保育土壤和林木養(yǎng)分固持。6項(xiàng)森林生態(tài)功能的價(jià)值量和所占比率分別為：涵養(yǎng)水源70020.24萬(wàn)元·a-1，38.08%；生物多樣性保育：59771.54萬(wàn)元·a-1，32.51%；凈化大氣環(huán)境：23769.76萬(wàn)元·a-1，12.93%；固碳釋氧：19070.38萬(wàn)元·a-1，10.37%；保育土壤：9426.72萬(wàn)元·a-1，5.13%；林木養(yǎng)分固持1820.61萬(wàn)元·a-1，0.99%。各項(xiàng)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量所占總價(jià)值量的比例，能夠充分體現(xiàn)出該區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)以及森林資源結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。

(3)城市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是人類從城市森林生態(tài)系統(tǒng)中直接或間接獲取的福利與惠澤，核心作用是連接森林生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)與人類社會(huì)系統(tǒng)。城市森林生態(tài)系統(tǒng)能為實(shí)現(xiàn)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展提供供給、調(diào)節(jié)、支持與文化等多個(gè)服務(wù)，滿足人類社會(huì)系統(tǒng)所需物質(zhì)、生態(tài)、文化需求，有效推動(dòng)適宜的服務(wù)消費(fèi)[12]。生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值受區(qū)域氣候、地形地貌、土壤與植物等自然因素影響較大[13]。本研究結(jié)果表明，森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值量評(píng)估中，以涵養(yǎng)水源功能和生物多樣性保護(hù)功能價(jià)值量最大，這是因?yàn)榫G心地區(qū)林種結(jié)構(gòu)中，水源涵養(yǎng)林面積最大，占有林地面積39.37%，研究結(jié)果充分表明水源涵養(yǎng)林能充分發(fā)揮其生態(tài)作用。另外，綠心地區(qū)森林資源中，天然林也占比較大，幾乎占據(jù)了全部森林資源面積的50%，這也是涵養(yǎng)水源功能和生物多樣性保護(hù)功能發(fā)揮較強(qiáng)的主要原因。廣州市城市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估研究表明，固碳釋氧功能的價(jià)值量最大，其次為涵養(yǎng)水源功能和生物多樣性功能[14]，主要因?yàn)閺V州市地理位置屬于南亞熱帶季風(fēng)氣候，樹(shù)木生長(zhǎng)速率較高，所以其固碳釋氧功能價(jià)值量較大；上海市城市森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值量研究結(jié)果同樣是固碳釋氧功能價(jià)值量大于涵養(yǎng)水源功能和生物多樣性保護(hù)功能[15]，這主要是因?yàn)槠涑鞘猩仲Y源主要為人工林(或者說(shuō)園林景觀林)，樹(shù)木生長(zhǎng)速度同樣較快。根據(jù)全國(guó)第九次森林資源清查數(shù)據(jù)顯示，上海市森林資源全部為人工林。蘭州市南北兩山環(huán)境綠化工程區(qū)全部為人工林，但是其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量中，固碳釋氧功能價(jià)值量明顯低于涵養(yǎng)水源功能和滯塵功能[16]，這是因?yàn)樘m州市處于半干旱區(qū)，降雨量成為了樹(shù)木生長(zhǎng)的限制性因素，影響了其固碳釋氧功能的發(fā)揮。

(4)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的可持續(xù)關(guān)乎人類生存和發(fā)展，近年來(lái)人類不斷加劇的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)使得生態(tài)環(huán)境污染逐漸嚴(yán)重，資源過(guò)度消耗和浪費(fèi)，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)提供服務(wù)功能的能力也在不斷衰退。如何科學(xué)的經(jīng)營(yíng)生態(tài)系統(tǒng)，維護(hù)其穩(wěn)定與平衡，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共處是人類發(fā)展必須正視及解決的主要問(wèn)題。綠心地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估，得到的結(jié)果具有重要的參考價(jià)值，可以為政府建立科學(xué)的森林生態(tài)系統(tǒng)以及合理的綠色GDP核算制度提供科學(xué)依據(jù)，為實(shí)現(xiàn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供寶貴的量化數(shù)據(jù)。