駐馬店國(guó)家森林城市建設(shè)生態(tài)服務(wù)價(jià)值分析

李本勇,白保勛,陳雷杰,金宏亮,吳士俊

(1 國(guó)有駐馬店市薄山林場(chǎng),駐馬店 463200;2 鄭州市農(nóng)林科學(xué)研究所,鄭州 450005)

森林生態(tài)服務(wù)功能是人類直接或間接從森林生態(tài)系統(tǒng)得到的收益,包括涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、林分固持養(yǎng)分、凈化大氣、生物多樣性保護(hù)等方面[1]。 自20 世紀(jì)90 年代以來(lái),森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值計(jì)量研究已成為生態(tài)學(xué)、林學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的熱點(diǎn)[2-10]。 Costanza 等[11]首次對(duì)全球生物圈的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行估算,隨后Bolund 等[12]及Boumans 等[13]從不同角度和尺度,開(kāi)展了生態(tài)服務(wù)價(jià)值評(píng)估研究工作。 在我國(guó),余新曉等[14]和靳芳等[15]從全國(guó)尺度對(duì)我國(guó)森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了評(píng)估,段曉峰等[16]、張永利等[17]及余新曉等[18]從省級(jí)區(qū)域尺度對(duì)森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了評(píng)估,高瓊等[19]及白順江等[20]從更小尺度對(duì)森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了評(píng)估。

森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,森林的興衰直接關(guān)系到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,也直接影響生態(tài)環(huán)境變化[21]。 客觀、科學(xué)地評(píng)價(jià)森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值,對(duì)提高人們的環(huán)境意識(shí)、正確處理社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[22]。 近年來(lái),許多市縣在創(chuàng)建省級(jí)與國(guó)家森林城市,但是對(duì)森林城市建設(shè)生態(tài)服務(wù)價(jià)值空間變化的評(píng)估報(bào)道較少,本研究通過(guò)對(duì)駐馬店國(guó)家森林城市建設(shè)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估,分析駐馬店市國(guó)家森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值的空間變化情況,以期為森林生態(tài)建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

駐馬店市位于東經(jīng)113°10′—115°12′,北緯32°18′—33°35′,東西長(zhǎng)191.5 km,南北寬137.5 km,土地總面積1 363 462.13 hm2。 駐馬店市處于亞熱帶向暖溫帶過(guò)渡地帶,具有亞熱帶和暖溫帶的雙重氣候特征,是典型的季風(fēng)半濕潤(rùn)氣候,四季分明,溫和濕潤(rùn),年平均氣溫14.8 ℃,無(wú)霜期220—230 d。

駐馬店市地勢(shì)西高東低,地形地貌多樣,從西往東大致為山地、丘陵、崗地、平原、洼地。 西部山地主要分布在泌陽(yáng)縣、遂平縣、確山縣、驛城區(qū)的西部,往東為淺山丘陵與波狀起伏的崗地,為伏牛山與桐柏山的余脈,海拔高度300—900 m。 淮北沖擊湖積平原主要分布在汝南縣、平輿縣、正陽(yáng)縣、驛城區(qū)、西平縣、遂平縣、確山縣東部,地勢(shì)平坦,海拔在100 m 以下,最低處海拔32 m。 全市山地面積占14.31%,丘陵崗地占20.44%,平原占65.25%。

駐馬店市土壤主要有4 類,分別為黃棕壤土、砂姜黑土、潮土、水稻土,下分7 個(gè)亞類、25 個(gè)屬。 全市黃棕壤土總面積約為633 300 hm2,占土壤總面積的42%,主要分布在京廣線以西的山區(qū)與淺山丘陵區(qū);砂漿黑土總面積約為500 000 hm2,占土壤總面積的33%,主要分布在東部、北部的低平洼地;潮土總面積約為133 300 hm2,占土壤總面積的9%,主要分布在洪河與汝河兩岸;水稻土面積約為13 300 hm2,占土壤總面積的1%,主要分布在南部、淮河北岸。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1.1 森林生態(tài)服務(wù)功能觀測(cè)

根據(jù)駐馬店市森林分布狀況,按照GB∕T 40053—2021《森林生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期定位觀測(cè)研究站建設(shè)規(guī)范》[23]與GB∕T 35377—2017《森林生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期定位觀測(cè)指標(biāo)體系》[24]的要求,對(duì)駐馬店不同類型森林的生態(tài)服務(wù)功能進(jìn)行觀測(cè)。

2.1.2 文獻(xiàn)數(shù)據(jù)收集

收集當(dāng)?shù)亓謽I(yè)資源清查部門提供的二類森林資源調(diào)查數(shù)據(jù)、林業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與駐馬店國(guó)家森林城市監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),采用生態(tài)環(huán)境條件相近地區(qū)森林生態(tài)服務(wù)功能觀測(cè)數(shù)據(jù)。

2.2 評(píng)估指標(biāo)體系與評(píng)估方法

采用GB∕T 38582—2020《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》[25]的方法與模型,森林生態(tài)服務(wù)功能評(píng)估指標(biāo)體系包括涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、林木養(yǎng)分固持、凈化大氣環(huán)境、生物多樣性保護(hù)6 項(xiàng)主要生態(tài)服務(wù)功能。

3 結(jié)果與分析

3.1 單位面積不同類型森林的生態(tài)服務(wù)價(jià)值

3.1.1 涵養(yǎng)水源價(jià)值

在山區(qū)林木中,涵養(yǎng)水源價(jià)值從大到小依次為:側(cè)柏、馬尾松、麻櫟。 在平原林木中,涵養(yǎng)水源價(jià)值從大到小依次為楊樹(shù)、柳樹(shù)、桐樹(shù)。 在城市林木中,涵養(yǎng)水源價(jià)值由大到小依次為:圓柏、雪松、龍柏、銀杏、黃山欒、毛白楊、海桐。 在經(jīng)濟(jì)林木中,涵養(yǎng)水源價(jià)值由大到小依次為:核桃、蘋果、棗樹(shù)、柿樹(shù)、桃樹(shù)、葡萄。 不同森林類型涵養(yǎng)水源價(jià)值由高到低依次為:山區(qū)森林、城市林木、經(jīng)濟(jì)林木、平原林木(表1)。

表1 不同森林類型涵養(yǎng)水源價(jià)值Table 1 Value of water conservation in different forest types

3.1.2 保育土壤價(jià)值

A：我認(rèn)為企業(yè)嘗試智能化生產(chǎn)要考慮兩點(diǎn)，第一，實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)的可能性，第二，現(xiàn)階段是否真的需要智能化生產(chǎn)。很多企業(yè)存在一個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)，認(rèn)為智能化一定是好的，于是投入大量資金購(gòu)買智能化設(shè)備，但是收獲甚少。企業(yè)進(jìn)行智能化生產(chǎn)投資時(shí)，需要對(duì)整個(gè)行業(yè)有一個(gè)宏觀的認(rèn)知，再去考慮可能性，如果最后評(píng)估認(rèn)為企業(yè)能夠獲得收益，方能進(jìn)行智能化生產(chǎn)的投資。簡(jiǎn)單地說(shuō)，首先要考慮能否“回本”，多久可以“回本”，這筆“生意”是否劃算。其次要考慮投資的時(shí)機(jī)，太早太遲都不可以，不能人云亦云，要根據(jù)自己的能力、需要和可產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益去評(píng)判，是否進(jìn)行智能化改造。

在山區(qū)林木中,保育土壤價(jià)值從大到小依次為:麻櫟、馬尾松、側(cè)柏。 在平原林木中,保育土壤價(jià)值從大到小依次為:桐樹(shù)、柳樹(shù)、楊樹(shù)。 在城市林木中,保育土壤價(jià)值從大到小依次為:銀杏、黃山欒、海桐、雪松、圓柏、龍柏、毛白楊。 在經(jīng)濟(jì)林木中,保育土壤價(jià)值從大到小依次為:柿樹(shù)、核桃樹(shù)、蘋果樹(shù)、桃樹(shù)、棗樹(shù)、葡萄。 平均保育土壤價(jià)值由高到低為:經(jīng)濟(jì)林木、城市林木、平原林木、山區(qū)林木(表2)。

表2 不同森林類型保育土壤價(jià)值Table 2 Value of soil conservation in different forest types

3.1.3 固碳釋氧價(jià)值

在山區(qū)林木中,固碳釋氧價(jià)值由大到小依次為:麻櫟、油松、側(cè)柏。 在平原林木中,固碳釋氧價(jià)值由大到小依次為:楊樹(shù)、桐樹(shù)、柳樹(shù)。 在城市林木中,固碳釋氧價(jià)值由大到小依次為:銀杏、雪松、毛白楊、黃山欒、龍柏、海桐、圓柏。 在經(jīng)濟(jì)林木中,固碳釋氧價(jià)值由大到小依次為:核桃、葡萄、柿樹(shù)、桃樹(shù)、棗樹(shù)、蘋果。不同森林類型平均固碳釋氧價(jià)值由大到小依次為:平原林木、經(jīng)濟(jì)林木、城市林木、山區(qū)林木(表3)。

表3 不同森林類型固碳釋氧價(jià)值Table 3 Value of carbon sequestration and oxygen release in different forest types

3.1.4 林木養(yǎng)分固持價(jià)值

在山區(qū)林木中,林木養(yǎng)分固持價(jià)值由大到小依次為:麻櫟、油松、側(cè)柏。 在平原林木中,林木養(yǎng)分固持價(jià)值由大到小依次為:桐樹(shù)、楊樹(shù)、柳樹(shù)。 在城市林木中,林木養(yǎng)分固持價(jià)值的價(jià)值由大到小依次為:銀杏、黃山欒、雪松、毛白楊、龍柏、海桐、圓柏。 在經(jīng)濟(jì)林木中,林木養(yǎng)分固持價(jià)值的價(jià)值由大到小依次為:葡萄、核桃、柿樹(shù)、棗樹(shù)、蘋果、桃樹(shù)。 林木養(yǎng)分固持的平均價(jià)值由大到小依次為:經(jīng)濟(jì)林木、平原林木、城市林木、山區(qū)林木(表4)。

表4 不同森林類型林木養(yǎng)分固持價(jià)值Table 4 Nutrient fixation value of different forest types of trees

3.1.5 凈化大氣環(huán)境價(jià)值

山區(qū)林木凈化大氣環(huán)境價(jià)值由大到小為:側(cè)柏、馬尾松、麻櫟。 平原林木凈化大氣環(huán)境價(jià)值由大到小為:桐樹(shù)、楊樹(shù)、柳樹(shù)。 城市林木凈化大氣環(huán)境價(jià)值由大到小為:雪松、龍柏、圓柏、黃山欒、毛白楊、銀杏、海桐。 經(jīng)濟(jì)林木凈化大氣環(huán)境價(jià)值由大到小為:蘋果、桃樹(shù)、棗樹(shù)、葡萄、柿樹(shù)、核桃。 凈化大氣環(huán)境平均價(jià)值由大到小為:山區(qū)林木、城市林木、平原林木、經(jīng)濟(jì)林木(表5)。

3.1.6 生物多樣性保護(hù)價(jià)值

山區(qū)林木生物多樣性平均價(jià)值最高,其后依次為城市林木、平原林木、經(jīng)濟(jì)林木。 山區(qū)林木受人為干擾較少,生物多樣性價(jià)值最高;城市綠地植物種類較多,生物多樣性價(jià)值較高;平原林木多為純林,生物多樣性價(jià)值較低,經(jīng)濟(jì)林地植物種類較少,生物多樣性服務(wù)價(jià)值最低(表6)。

表6 不同森林類型生物多樣性保護(hù)價(jià)值Table 6 Biodiversity protection value of different forest types

3.2 不同樹(shù)木總生態(tài)服務(wù)價(jià)值

不同樹(shù)種的生物學(xué)性質(zhì)差別較大,總生態(tài)服務(wù)價(jià)值差異顯著。 由表7 可知,不同樹(shù)種生態(tài)服務(wù)價(jià)值由大到小為:核桃、銀杏、雪松、楊樹(shù)、馬尾松、柿樹(shù)、麻櫟、龍柏、桐樹(shù)、葡萄、黃山欒、柳樹(shù)、圓柏、側(cè)柏、毛白楊、蘋果、桃樹(shù)、棗樹(shù)、海桐;不同森林類型總生態(tài)服務(wù)價(jià)值平均值由大到小為:山區(qū)林木、平原林木、經(jīng)濟(jì)林木、城市林木。

表7 不同樹(shù)種的總生態(tài)服務(wù)價(jià)值Table 7 Total ecological service value of different tree species

3.3 國(guó)家森林城市建設(shè)增加的森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值

根據(jù)不同類型森林主要樹(shù)種的各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值平均值及其面積增加值,計(jì)算國(guó)家森林城市建設(shè)增加的生態(tài)服務(wù)價(jià)值。 2016—2022 年,駐馬店市森林面積增加了129 729 hm2,其中山區(qū)森林面積增加了43 856 hm2,平原林面積增加了81 448 hm2,城市綠地面積增加了1 645 hm2,經(jīng)濟(jì)林地面積增加了2 780 hm2。 2022 年國(guó)家森林城市建設(shè)生態(tài)服務(wù)價(jià)值比2016 年增加了1 215 995 萬(wàn)元,其中山區(qū)森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值增加了405 253 萬(wàn)元,平原林生態(tài)服務(wù)價(jià)值增加了769 310 萬(wàn)元,城市綠地生態(tài)服務(wù)價(jià)值增加了15 300 萬(wàn)元,經(jīng)濟(jì)林木生態(tài)服務(wù)價(jià)值增加了26 129 萬(wàn)元。 在國(guó)家森林城市建設(shè)增加的森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值中,涵養(yǎng)水源價(jià)值增加了24.96%,保育土壤價(jià)值增加了29.64%,固碳釋氧價(jià)值增加了32.45%,林木養(yǎng)分固持價(jià)值增加了2.75%,凈化大氣環(huán)境價(jià)值增加了3.64%,生物多樣性保護(hù)價(jià)值增加了7.56%(表8)。

表8 國(guó)家森林城市建設(shè)增加的森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值Table 8 Added value of forest ecological services in the construction of national forest cities

4 結(jié)論與討論

不同樹(shù)種單位面積的總生態(tài)服務(wù)價(jià)值差別較大,其生態(tài)服務(wù)價(jià)值由大到小為:銀杏、雪松、楊樹(shù)、馬尾松、麻櫟、龍柏、桐樹(shù)、柳樹(shù)、黃山欒、圓柏、毛白楊、側(cè)柏、核桃、蘋果、柿樹(shù)、海桐、葡萄、棗樹(shù)、桃樹(shù)。 駐馬店市西部山地森林面積較大,林木生長(zhǎng)狀況良好,單位面積森林的生態(tài)服務(wù)價(jià)值最高。 東部平原區(qū)主栽的樹(shù)種是楊樹(shù)、桐樹(shù)、柳樹(shù)等,主要作為農(nóng)田防護(hù)林、護(hù)岸林和用材林,其立地條件較好,單位面積的總生態(tài)服務(wù)價(jià)值較高,但是平原區(qū)栽培樹(shù)種單一,病蟲害較嚴(yán)重,應(yīng)增加樹(shù)種的多樣性,提高平原區(qū)森林植被的穩(wěn)定性。 種植經(jīng)濟(jì)林木的目的在于獲取果實(shí),經(jīng)濟(jì)林管理使用了大量的肥料,且在經(jīng)濟(jì)林木生長(zhǎng)過(guò)程中,通常采取限制其營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的措施,促進(jìn)果實(shí)生長(zhǎng),故其單位面積的總生態(tài)服務(wù)價(jià)值低于山區(qū)森林和平原林。 城市林木所處的城市土壤質(zhì)量較差,其單位面積的總生態(tài)服務(wù)價(jià)值最低。

本研究表明,國(guó)家森林城市建設(shè)7 年來(lái),增加的生態(tài)服務(wù)價(jià)值為1 215 995 萬(wàn)元,各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值增加值順序?yàn)?固碳釋氧＞保育土壤＞涵養(yǎng)水源＞保護(hù)生物多樣性＞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累＞凈化大氣。 不同類型森林中,平原林增加的生態(tài)服務(wù)價(jià)值最高,其后依次為山區(qū)森林、城市綠地、經(jīng)濟(jì)林,不同類型森林增加的總生態(tài)服務(wù)價(jià)值受到森林增加面積和單位面積平均總生態(tài)服務(wù)價(jià)值的影響,森林增加面積與單位面積總生態(tài)服務(wù)價(jià)值越大,不同類型森林增加的總生態(tài)服務(wù)價(jià)值越高。 西部山區(qū)綠化率較高,中東部平原區(qū)、平原湖泊周圍及沿道路、河流、溝渠沿線,原有植被缺失或者較少,增加的綠化面積較大,森林城市建設(shè)平原林生態(tài)服務(wù)價(jià)值增加顯著,山區(qū)增加生態(tài)服務(wù)價(jià)值較高。 城市綠地與經(jīng)濟(jì)林的生態(tài)服務(wù)價(jià)值也有一定的增加。

本研究按照《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》的評(píng)估指標(biāo)和方法,選用本標(biāo)準(zhǔn)推薦的國(guó)家權(quán)威部門發(fā)布的社會(huì)公共數(shù)據(jù),采用河南寶天曼森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站、民權(quán)縣農(nóng)田防護(hù)林觀測(cè)站、鄭州市城市森林觀測(cè)站部分觀測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)駐馬店國(guó)家森林城市建設(shè)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了評(píng)估,分析了駐馬店市國(guó)家森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值的空間變化情況,評(píng)估結(jié)果具有一定的規(guī)范性和準(zhǔn)確性,能真實(shí)地反映駐馬店市國(guó)家森林城市建設(shè)生態(tài)服務(wù)價(jià)值評(píng)估的實(shí)際,評(píng)估方法與結(jié)果為森林生態(tài)建設(shè)提供了科學(xué)依據(jù),對(duì)于指導(dǎo)森林城市建設(shè)、評(píng)估森林城市建設(shè)績(jī)效具有重要作用。