縣域森林資源生態(tài)環(huán)境價(jià)值核算
——以廣西省蒼梧縣為例

張潔瑕，朱禎安，陳佑啟，羅德蘭

(1.玉林師范學(xué)院 商學(xué)院，廣西 玉林 5370001；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081)

森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的評(píng)估一直是國(guó)內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)[1]。目前，國(guó)內(nèi)外研究以為西歐(33%)最多，其次是美國(guó)(15%)、中國(guó)(13%)，中低收入國(guó)家僅占14%[2]；評(píng)估方法以貨幣評(píng)估居多[3]，建模和制圖方法也呈增加趨勢(shì)[4]；研究?jī)?nèi)容以森林多功能評(píng)價(jià)為主(文獻(xiàn)占比達(dá)80%)且主要集中在調(diào)節(jié)服務(wù)(碳儲(chǔ)存/碳封存/氣候調(diào)節(jié))[5-6]；研究區(qū)域集中在公共土地、政府管理的森林和保護(hù)區(qū)(57%)，社區(qū)森林不到3%[3]。綜合總體研究來(lái)看，還沒(méi)真正形成一個(gè)相對(duì)統(tǒng)一和完善的核算方法和指標(biāo)體系[7]。隨著人們對(duì)森林生態(tài)狀況及其生態(tài)服務(wù)的關(guān)注和監(jiān)測(cè)，如何量化生態(tài)產(chǎn)品是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)核算的主要目的。我國(guó)總體上依然缺林少綠、生態(tài)脆弱，生態(tài)產(chǎn)品短缺與日益增長(zhǎng)的社會(huì)需求之間的矛盾還相當(dāng)突出，第九次全國(guó)森林資源清查報(bào)告顯示我國(guó)2018年森林覆蓋率22.96%。為實(shí)現(xiàn)十四五規(guī)劃及2035年遠(yuǎn)景規(guī)劃關(guān)于強(qiáng)化生態(tài)文明建設(shè)的新要求，需加強(qiáng)包括廣西在內(nèi)的南方丘陵山地帶和海岸帶的建設(shè)[8]。目前廣西已有以省市為尺度研究[9-10]，而以縣為尺度研究且針對(duì)區(qū)域內(nèi)不同林分資源對(duì)比評(píng)估較少。本文依據(jù)我國(guó)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》)，以森林覆蓋率較高的廣西省蒼梧縣為例分析，以期為縣域森林資源的科學(xué)管理提供參考依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

蒼梧縣地處廣西東部(110°51′～111°40′12″E，22°58′12″～24°10′14″N)，總面積為 2 782 km2，以丘陵和低山為主；屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫和降水分別為21.2 ℃和 1 500.7 mm，無(wú)霜期331天以上；西江水系的桂江和東安江貫穿境內(nèi)；土壤主要為紅壤和赤紅壤，pH值為5.0～5.5。植被極多，原生植被因人類干擾逐漸被次生林和荒草灌叢替代。2019年全區(qū)森林林地面積達(dá)21.5萬(wàn)hm2，有林地面積為20.7萬(wàn)hm2，活立木總蓄積 1 436萬(wàn)m3，森林覆蓋率為81.01%，林業(yè)用地(包括人工林、速豐林、經(jīng)濟(jì)林)面積居全省甚至全國(guó)前列[11]。主要種植松樹、杉木、桉樹、大葉櫟，有“九山半水半分田”之稱。

表1 森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值核算指標(biāo)

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

森林資源數(shù)據(jù)包括：①2019年在蒼梧縣不同林木土壤類型分別布設(shè)59個(gè)野外調(diào)查樣地實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；②《規(guī)范》中的社會(huì)公共數(shù)據(jù)，以及全國(guó)第九次森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估和相關(guān)研究成果、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)和資料[12-17]。

2.2 指標(biāo)選取及計(jì)算

依據(jù)《規(guī)范》指標(biāo)及公式，將蒼梧縣森林資源優(yōu)勢(shì)樹種(組)劃分為種植松樹、杉木、桉樹、大葉櫟等4個(gè)生態(tài)服務(wù)功能評(píng)估單元，并結(jié)合前人的研究和研究區(qū)的實(shí)際情況構(gòu)建蒼梧縣森林資源生態(tài)環(huán)境價(jià)值核算指標(biāo)體系(見(jiàn)表1)，包括7項(xiàng)功能12個(gè)指標(biāo)，繼而根據(jù)《規(guī)范》相應(yīng)公式核算[13]。

3 結(jié)果與分析

3.1 涵養(yǎng)水源功能及價(jià)值

圖1 涵養(yǎng)水源(a)與保育土壤(b)生態(tài)價(jià)值核算圖

涵養(yǎng)水源是森林資源最重要生態(tài)環(huán)境服務(wù)功能之一。蒼梧縣2019年森林資源優(yōu)勢(shì)樹種(組)松樹、杉木、桉樹、大葉櫟等4類林分涵養(yǎng)水源的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估結(jié)果見(jiàn)圖1(a)。蒼梧縣森林涵養(yǎng)水源功能年調(diào)節(jié)水量為 48 531.71萬(wàn)t/a，涵養(yǎng)水源的價(jià)值為55.86億元/a，為森林生態(tài)系統(tǒng)總效益的53.85%，其調(diào)節(jié)水量的價(jià)值和凈化水質(zhì)的價(jià)值分別為40.96億元/a和14.90億元/a。森林單位面積調(diào)節(jié)水量 11 572.55 t/hm2，單位面積價(jià)值量為13.32萬(wàn)元/hm2。各主要地類或森林植被類型單位面積蓄水能力及價(jià)值量中，松樹>大葉櫟林>桉樹>杉木，而單位面積涵養(yǎng)水源價(jià)值量依次為大葉櫟>桉樹>松樹>杉木。

3.2 保育土壤價(jià)值

森林植被組成及結(jié)構(gòu)的合理化能有效緩解土壤侵蝕，防止水土流失。2019年全縣固定土壤417.65萬(wàn)t/a，增加土壤養(yǎng)分氮 50 406.54 t、磷 6 711.27 t、鉀 12 282.27 t、有機(jī)質(zhì) 11 689 701 t。森林資源保育土壤的價(jià)值約為3.90億元/a，其中，固土價(jià)值約為0.71億元/a，保肥價(jià)值約為3.19億元/a(見(jiàn)表2)。

表2 不同森林類型的固土總量

森林單位面積固土量103.42 t/hm2，單位面積固土價(jià)值 1 758.13元/hm2；森林單位面積保肥量289.01 t/hm2，單位面積保肥價(jià)值235 324.30元/hm2。各類林分的保育土壤價(jià)值量(億元)依次為松樹大葉櫟林桉樹杉木，而單位面積保育土壤價(jià)值量(萬(wàn)元/hm2)依次為桉樹>松樹>大葉櫟>杉木，圖1(b)說(shuō)明鄉(xiāng)土樹種松樹因種植面積相對(duì)較大而獲得保育土壤價(jià)值量上的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而單位面積的土壤價(jià)值量方面則表現(xiàn)出桉樹具有相對(duì)較大的優(yōu)勢(shì)。

圖2 各林分固碳釋氧和林木營(yíng)養(yǎng)積累價(jià)值核算圖

3.3 固氮釋氧價(jià)值

2019年，蒼梧縣森林年固碳量71.11萬(wàn)t/a，釋放氧氣151.55萬(wàn)t/a；發(fā)揮生態(tài)效益總價(jià)值28.80億元/a；其中固碳價(jià)值9.11億元/a，釋放氧氣價(jià)值19.69億元/a。按主要森林類型，松樹固碳釋氧114.29萬(wàn)t/a，占51.33%；杉木固碳釋氧22.04萬(wàn)t/a，占9.90%；桉樹固碳釋氧37.39萬(wàn)t/a，占16.79%；大葉櫟固碳釋氧48.94萬(wàn)t/a，占21.98%。

森林單位面積固碳釋氧量59.35 t/hm2，單位面積固碳釋氧價(jià)值7.68萬(wàn)元/hm2。由圖2(c)可以看出，無(wú)論是從單獨(dú)來(lái)看林分的固碳釋氧價(jià)值，還是綜合各類林分來(lái)看，森林資源的釋氧價(jià)值總是比固碳價(jià)值高，而且四類林分年固碳釋氧綜合價(jià)值量(億元)依次：松樹大葉櫟林桉樹杉木，而單位面積固氮釋氧價(jià)值量(萬(wàn)元/hm2)依次為桉樹>杉木>大葉櫟>松樹。

3.4 林木營(yíng)養(yǎng)積累價(jià)值

對(duì)于森林生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累主要是通過(guò)每年林木從土壤中吸收的N、P、K等養(yǎng)分來(lái)衡量。2019年，研究縣域全年林木的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累的實(shí)物量為 1 009.01 t/a，積累營(yíng)養(yǎng)物總價(jià)值316.07萬(wàn)元/a。

森林單位面積營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累 0.028 6 t/hm2，單位面積價(jià)值量89.54元/hm2。由圖4.1可以看出，蒼梧縣的森林資源全年林木營(yíng)養(yǎng)積累的價(jià)值約(億元)依次為：松樹大葉櫟桉樹杉木，而單位面積林木營(yíng)養(yǎng)積累價(jià)值量(萬(wàn)元/hm2)依次為：桉樹>杉木>大葉櫟>松樹。

3.5 凈化大氣價(jià)值

森林對(duì)大氣環(huán)境的污染具有凈化作用。2019年，全縣森林系統(tǒng)提供負(fù)氧離子為7.54×1023個(gè)/a，吸收污染物的總量為 36 135.67 t/a1，滯塵粉塵量 4 939.84 t/a，凈化大氣效益價(jià)值總計(jì) 4 789.24萬(wàn)元/a；森林單位面積滯塵量109.71 t/hm2，單位面積價(jià)值量 1 645.65元/hm2。

圖3 凈化大氣及生物多樣性價(jià)值核算

喬木林各樹種結(jié)構(gòu)類型單位面積凈化大氣能力如圖3(e)可以看出，蒼梧縣的森林資源凈化大氣的價(jià)值約為0.479億元，其中幾類林分所提供的凈化大氣環(huán)境價(jià)值(億元)依次為：松樹>大葉櫟林>桉樹>杉木。松樹的凈化大氣價(jià)值量最高，其次是大葉櫟，杉木的凈化大氣價(jià)值量最低。其中在提供負(fù)離子價(jià)值(億元)方面，松樹>大葉櫟>杉木>桉樹；在吸收污染物價(jià)值(億元)方面，松樹>大葉櫟>桉樹>杉木；滯塵價(jià)值(億元)方面，松樹>大葉櫟>杉木>桉樹的優(yōu)勢(shì)都極為明顯，其次是大葉櫟，而桉樹和杉木表現(xiàn)不是很明顯；而單位面積凈化大氣價(jià)值量(萬(wàn)元/hm2)依次為：大葉櫟=杉木>桉樹=松樹。

3.6 生物多樣性保護(hù)價(jià)值

基于香農(nóng)指數(shù)(Shannon-Wiener)核算森林多樣性保護(hù)價(jià)值，2019年蒼梧縣森林資源優(yōu)勢(shì)樹種(組)松樹、杉木、桉樹、大葉櫟等4類林分生物多樣性生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值。經(jīng)過(guò)核算，由圖3(e)可以看出，蒼梧縣的森林資源生物多樣性保護(hù)價(jià)值約為34.08億元，其中松樹年物種保育價(jià)值18.41億元/a，占54%;大葉櫟林物種保育價(jià)值10.61億元/a，占31.12%；杉木3.07億元，占5.87%；桉樹2億元，占5.87%。全縣年物種保育價(jià)值松樹大葉櫟林杉木桉樹；而單位面積生物多樣性保護(hù)價(jià)值量(萬(wàn)元/hm2)依次為：大葉櫟>杉木>松樹>桉樹。

3.7 森林游憩價(jià)值

依據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)核算蒼梧縣2019年森林資源優(yōu)勢(shì)樹種(組)松樹、杉木、桉樹、大葉櫟等4類林分森林游憩生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值。依據(jù)蒼梧縣自然保護(hù)區(qū)、森林門票收入約150萬(wàn)元，參照林業(yè)生態(tài)效益評(píng)估組的研究結(jié)果，游客支付的門票中愿意支付觀賞森林方面的比例取13%，核算蒼梧縣森林資源的森林游憩價(jià)值約為0.002億元(見(jiàn)表8)。

表8 森林資源生態(tài)環(huán)境價(jià)值核算匯總表

4 討論

通過(guò)對(duì)上述核算結(jié)果進(jìn)行整理匯總，可知蒼梧縣2019年森林資源優(yōu)勢(shì)樹種(組)松樹、杉木、桉樹、大葉櫟等4類林分總的生態(tài)環(huán)境價(jià)值及其相應(yīng)的不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值量情況(見(jiàn)表8)。蒼梧縣森林資源年生態(tài)環(huán)境總價(jià)值約為122.77億元/a，單位面積森林生態(tài)價(jià)值均約為7.54萬(wàn)元/km2/a。

在森林資源生態(tài)環(huán)境價(jià)值量核算總量方面。從表8可知蒼梧縣2019年森林資源生態(tài)環(huán)境總價(jià)值約為123.28億元，每公頃森林所提供的平均生態(tài)價(jià)值約為7.57萬(wàn)元，其中，7大森林資源生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)功能價(jià)值量(億元)依次為：涵養(yǎng)水源價(jià)值>生物多樣性保護(hù)價(jià)值>固碳釋氧價(jià)值>保育土壤價(jià)值>凈化大氣環(huán)境價(jià)值>林木營(yíng)養(yǎng)積累價(jià)值>森林游憩價(jià)值，說(shuō)明森林涵養(yǎng)水源生態(tài)價(jià)值在森林資源總價(jià)值中占主體地位，是森林生態(tài)環(huán)境價(jià)值中的主要功能。

圖4 各類林分資源生態(tài)環(huán)境價(jià)值分布

不同林分的生態(tài)環(huán)境價(jià)值量總量及其相應(yīng)的單位面積價(jià)值量對(duì)比分析。不同林分森林資源生態(tài)環(huán)境價(jià)值總量對(duì)比分析(見(jiàn)圖4)，松樹占比最多，其次是大葉櫟，具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。鄉(xiāng)土樹種人工林如松樹和大葉櫟等對(duì)于維護(hù)和提升土壤生態(tài)系統(tǒng)有比較大的積極作用，兩者均能很好適應(yīng)廣西的立地、土壤狀況，是山地造林、營(yíng)造水源林、水土保持林的好樹種，且均具有一定的經(jīng)濟(jì)效益并兼具生態(tài)效益的優(yōu)良造林樹種。因此在調(diào)整林種結(jié)構(gòu)時(shí)，可稍多種植松樹和大葉櫟，使得森林資源的生態(tài)環(huán)境價(jià)值進(jìn)一步得到提升。同時(shí)，對(duì)于不同林分的單位生態(tài)環(huán)境價(jià)值量對(duì)比分析可知，單位面積的土壤價(jià)值量、凈化大氣價(jià)值量以及森林游憩價(jià)值方面，四種林分相差不大；單位面積的涵養(yǎng)水源價(jià)值量、固碳釋氧及林木營(yíng)養(yǎng)積累價(jià)值方面，桉樹較其他三個(gè)林分優(yōu)勢(shì)明顯，而在生物多樣性保護(hù)方面則相反，松樹、大葉櫟和杉木較桉樹優(yōu)勢(shì)明顯。充分說(shuō)明，作為外來(lái)樹種的桉樹，能夠成為速生用材林被積極推廣適種，這可能得益于其在涵養(yǎng)水源、固碳釋氧及林木養(yǎng)分積累方面的明顯優(yōu)勢(shì)，但其也較其他三個(gè)林分的鄉(xiāng)土樹種，在生物多樣性保護(hù)方面呈現(xiàn)出明顯的劣勢(shì)[3]。

5 結(jié)論及建議

本文重點(diǎn)評(píng)估廣西蒼梧縣主要樹種生態(tài)環(huán)境價(jià)值。在其總量構(gòu)成中，鄉(xiāng)土樹種松樹和大葉櫟因種植面積相對(duì)較大而獲得價(jià)值總量上的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，森林游憩價(jià)值挖潛空間巨大；單位面積生態(tài)環(huán)境價(jià)值構(gòu)成中，外來(lái)樹種桉樹在涵養(yǎng)水源、固碳釋氧及林木養(yǎng)分積累方面優(yōu)勢(shì)明顯，但不利于生物多樣性保護(hù)，而鄉(xiāng)土樹種松樹、大葉櫟和杉木較桉樹在生物多樣性保護(hù)方面優(yōu)勢(shì)明顯；作為主要生態(tài)公益林優(yōu)勢(shì)樹種松樹、杉木、桉樹和大葉櫟均存在不同程度利用問(wèn)題?？茖W(xué)管理森林資源對(duì)策建議：①堅(jiān)持因地制宜、適地適樹原則，改造人工桉樹等純林結(jié)構(gòu)，促進(jìn)鄉(xiāng)土樹種松樹、大葉櫟和杉木的造林比重以增加生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性，提升森林質(zhì)量。②做好森林公園規(guī)劃提升森林景觀，挖潛森林游憩價(jià)值，凸顯地域及其文化特色并融入森林康養(yǎng)元素。③做好宣傳工作，提高人們保護(hù)森林資源意識(shí)以提升森林資源生態(tài)環(huán)境價(jià)值。