天堂寨国家森林公园生态系统服务功能价值评估

2014-01-01李光耀张家勤

皖西学院学报 2014年2期

李光耀，黄润，张家勤

（皖西学院资源环境与旅游管理学院，安徽六安237012）

近年来，生态系统服务功能作为生态学和生态经济学的交叉学科得到快速发展，生态系统服务功能的价值评估也成为目前研究的热点问题之一，生态系统服务功能对地球上生命物质的循环、大气的平衡与稳定、物种与遗传多样性的维持至关重要［1-2］。森林生态系统是诸多生态系统类型中重要的生态系统之一，为人类提供林产品和生物资源，并提供如生态旅游、涵养水源、水土保持、固碳释氧、净化空气等服务功能，很多学者［3-8］针对森林生态系统服务功能从不同角度和尺度开展了一系列研究。天堂寨国家森林公园有“华东最后一片原始森林、植物的王国、花的海洋”的美称，天堂寨森林生态系统对该地区经济社会发展起到了重要的作用，因此，对其服务功能进行价值评估具有重要的意义。

1 区域概况

天堂寨国家森林公园位于金寨天马自然保护区，地处大别山腹地，鄂皖两省交界处。地理坐标为北纬31°10′～31°15′，东经115°38′～115°47′，天堂寨属北亚热带湿润季风气候，植被类型为亚热带落叶阔叶混交林的北部边缘，植物地带性分布明显。天堂寨国家森林公园自然地理条件复杂多样，既是许多南方植物种类的北界，又是一些北方植物分布的南界，因此区内植物种类多样，高等植物计有1 881种之多，脊椎动物200多种。

2 评价方法与结果

2.1 涵养水源生态服务功能价值

目前，森林生态系统涵养水源功能，可以根据不同的生态系统采取针对性的价值评估方法，其中影子工程法是评价森林生态系统最常用的方法。森林涵养水源的量，可以用水量平衡法来计算，公式为：W＝K·A，其中A是指区域的面积，W是指涵养水源量，多年地表平均径流深用K表示。森林涵养水源价值多数采用涵养水源的总量乘以水价得出，根据相关研究结果，每建设1m3库容成本费约是0.67元［9］，即为水价。天堂寨面积约12 000hm2，多年平均地表径流深664.3mm，根据公式可得出涵养水源量7 971.6万 m3，则涵养水源价值达5 341万元（表1）。

2.2 土壤保持生态服务功能价值

土壤保持生态服务功能主要从减少土地废弃、减轻泥沙淤积灾害和减少养分流失3个方面进行估算。首先需要计算森林保土量，一般采用公式：V＝S＊（P-Q）进行计算，公式中S是林地面积（hm2），V的含义是指减少的土壤侵蚀量（t/a），无林地侵蚀模数（t/（hm2·a））即为P，有林地侵蚀模数（t/（hm2·a））即为Q［9］。根据土壤侵蚀相关研究成果，侵蚀模数平均值319.8t/（hm2·a），估算天堂寨无林地的土壤侵蚀量。根据上面公式可计算出无林地及有林地侵蚀模数和减少土壤侵蚀量（表2）。

2.2.1 减少土地废弃价值

根据相关研究林业平均收益为282.17元/（hm2·a），森林年减少土地废弃的机会成本［9］，一般用土壤侵蚀量乘以表层平均厚度得出森林减少土地废弃面积，再计算出因无森林植被而废弃土地的年经济价值，天堂寨森林土壤侵蚀量为3 802 360t，表层平均厚度为0.6m，森林减少土地废弃面积为2 281 416 hm2，可计算出森林减少土地废弃价值6 437.5万元（表1）。

表1 天堂寨国家森林公园生态系统服务功能价值

表2 林地侵蚀模数及土壤侵蚀量

2.2.2 减轻泥沙淤积灾害

一般采用蓄水成本来计算减轻泥沙淤积的价值。本文采用影子工程法，用蓄水成本计算淤积损失，全国土壤侵蚀流失的泥沙淤积率为24%［9］，单位蓄水量库容成本为0.67元/m3。天堂寨森林减少土壤侵蚀量达3 802 360t，减少泥沙淤积912 566.4t，得出森林减少淤泥价值47.8万元（表1）。

2.2.3 减少养分流失

由于森林的土壤保持作用，大大地减少了林地的土壤侵蚀，使土壤中的各种养分得以保留，因此，减少的营养物质损失量可用减少的土壤侵蚀量乘以土壤中各养分的含量求得。根据我国农业部的统计资料折算出我国 N、P、K 化肥价格平均为2 549元/t，则有：天堂寨地区减少土壤养分流失的价值＝减少土壤侵蚀的总量×（N，P，K）的百分比含量×（N，P，K）化肥平均价格，计算出减少养分流失价值（表1）。

2.3 固碳释氧生态服务功能价值

利用光合作用的反应式（CO2＋H2O→C6H12O6＋O2）和碳税法进行估算［10-11］，即用公式Ec（o）＝A＊Fc（o）＊Pc（o）来进行计算，其中，A为森林覆盖面积（hm2）［12］，Fc（o）为森林固定CO2（释放O2）的能力（t/hm2·a），Pc（o）为森林固定 CO2（释放 O2）的价值（元/t）［13］。用工业生产氧气的价格（400元/t）来估算制氧成本，用碳税法来计算固定CO2成本。根据上述公式，天堂寨国家森林公园年释放O2量约为31 068t，固定CO2量约为39 564t，采用碳税收法，得释放O2价值1 242.7万元，固定CO2价值1 344.4万元（表1）。

2.4 空气净化生态服务功能价值

森林吸收SO2、NO及阻滞粉尘量为SO2、NO的吸收率及阻滞粉尘率和区域面积的乘积［9］。据《中国生物多样性国情研究报告》，削减1tSO2成本为600元，除尘器除尘成本为170元/t，脱氮技术成本为780元/t［9］，计算出天堂寨森林公园净化空气生态服务功能价值（表3）。

表3 天堂寨国家森林公园空气净化价值

2.5 旅游游憩生态服务功能价值

旅游游憩价值的评价，应用较广泛的为费用支出法、旅行费用法、调查评价法、收益资本化法。本研究采用旅行费用法计算旅游价值，年旅游价值等于年客容量乘以人均消费支出。首先计算出天堂寨风景区的年环境容量为60.2万人，根据食、住、行、游、购、娱六大旅游要素，对天堂寨旅游的客源市场情况分析，以周末二日游作为估算依据，游客每天每人的消费水平一日游约为260元，二日游约为510元。考虑到周末二日游中，周边相邻省（市）游客可能会超过安徽本省游客量，因此取70%为需要过一夜的外地游客，30%为当地游客，可计算出年旅游游憩价值为26 187万元（表1）。

3 讨论与结论

天堂寨国家森林公园生态系统主要服务功能比较如表4。从表4可以看出，旅游游憩生态服务功能价值在总价值中占到了49.8%，表明旅游业已成为该地区一个重要的产业。但是，天堂寨国家森林公园的游憩价值与该地区其他生态系统服务功能是密切相关的，其他生态系统服务功能的强弱，对旅游效益的提高起着重要的作用。因此，发展该地区旅游业关键还是要加强生态环境建设和自然资源的保护［14］，维持森林生态系统协同发展，加强旅游生态环境治理，促进该地区社会经济的可持续发展。天堂寨国家森林公园位于金寨天马国家级自然保护区，是我国大别山水土保持生态功能区的核心区域，是华中和长江三角洲地区重要生态安全屏障，具有极其重要的生态服务功能。所以，应该加强重点生态工程建设，改善植被条件，防治水土流失和洪涝灾害，增强水源涵养能力，维护生物多样性，保障生态安全。

表4 天堂寨国家森林公园生态系统主要服务功能比较

根据刘琳［9］等对安徽省森林生态系统服务功能经济价值评估，安徽省森林生态系统主导服务功能的总价值约727亿元，本文计算天堂寨国家森林公园主要的生态系统服务功能总价值平均每年为52 640.8万元，占0.72%。目前，随着RS、GIS以及大数据处理等技术手段的不断成熟，估算森林生态环境的自然资源价值会越来越精确，但精确地估算森林生态系统服务功能的价值需要长时间监测数据的积累，需要根据单项生态系统的特点，增加不同数据来源的精度，更加合理的确定评价体系，分类分步骤地进行计算，才能获得更为准确的估算结果。本文在价值评估的同时，有些功能因素如森林林木蓄积量、生物遗传多样性价值、医疗保健价值以及林副产品价值等方面没有进行评估，另外计算过程中部分价格与目前可能有些差距，这些都是造成估算结果偏差的原因。

［1］刘秀，陈燕.盐城滨海地区生态系统服务功能的经济价值评估［J］.中南林业科技大学学报，2011，31（12）：102-107.

［2］潘勇军.广州市森林生态系统服务功能评估［J］.中南林业科技大学学报，2013，33（5）：73-78.

［3］欧阳志云，王如松，赵景柱.生态系统服务功能及其生态经济价值评价［J］.应用生态学报，1999，10（5）：635-640.

［4］肖寒，欧阳志云，赵景柱，等.森林生态系统服务功能及其生态经济价值评价初探——以海南岛尖峰岭热带森林为例［J］.应用生态学报，2000，11（4）：481-484.

［5］范繁荣.宁化牙梳山自然保护区森林生态系统服务功能及价值评估［J］.福建农林大学学报，2006，35（3）：283-287.

［6］姜东涛.森林生态效益估测与评价方法的研究［J］.华东森林经理，2000，14（4）：41-46.

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［11］侯元兆.中国森林资源核算研究［M］.北京：中国林业出版社，1995.

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