江西省武功山袁河流域森林净化环境价值评估
2015-12-03王伯民彭芳检欧阳翠凤刘良源
王伯民 彭芳检 欧阳翠凤 刘良源
(1 江西省萍乡市森林资源监测中心 江西萍乡337000;2 江西财经大学 江西南昌330032;3 江西省林业有害生物防治检疫局 江西南昌330077)
1 自然资源概况
袁河发源于江西省芦溪县新泉乡武功山西北麓蛤蟆塘,位于东经114°10′,北纬27°27′。流经萍乡、宜春、分宜、新余、樟树、新干县(市区)。于樟树市张家山镇荷湖馆入赣江,河口位于东经115°29′,北纬28°04′。南邻以高程1918.3m 的武功山与泸水分界,西与高程800m 罗霄山脉渌水分界,北与海拔600-800m 的蒙山山脉的锦江相隔。流域集水面积6262hm2[1],是唯一流经4 个地市的赣江一级支流。
袁河水系发达,支流流域面积10000-30000hm2,河流14 条,30000-100000 hm2河流5 条,主要支流有万龙山河、西河、金瑞河、杨桥河、界水江、孔目江、漾河、南安江等,其中孔目江为最大支流(59700hm2)。
袁河流域属中亚热带季风湿润气候区,四季分明,春秋季较短,夏冬季略长。多年平均气温17.5°C,相对湿度80%,极端最高、最低气温分别为41.6°C 和-11.7°C,无霜期273d,年日照1550h。多年平均降水量1678mm,年径流量95.43 亿m3,多年平均蒸发量965mm,多年平均产水量58.85×108m3[1]。据2012年监测资料,渝水区以上河段水质达Ⅱ类地表水标准,中下游段水质为Ⅳ类或劣Ⅴ类地表水标准。水功能区划自然保护区1 个,保护区9 个,开发利用区9 个(其中饮用水源区3 个)[2]。
河流内的袁州和分宜境内石灰岩分布甚广,岩溶地形发育,孤山、石林、溶洞、漏斗较多,地面因隐覆溶洞而塌陷现象甚多,甚至在1000 hm2以上的小溪与地下暗河串通,袁州的石门暗河汇水达6000hm2。
袁河流域国土面积779116.2hm2,林地面积433065.8 hm2,占国土面积的55.58%,其中有林地面积291490.3hm2。其中,乔木林面积231325.5hm2,竹林面积60164.6hm2,灌木林面积124810.7hm2。活立木蓄积量13354927.0m3。森林覆盖率55.58%。
旅游资源有国家级风景名胜区武功山、明月山、仙女湖、国家级水利风景区飞剑潭,另有宜春八景、温汤温泉、酌江溶洞、抱石公园等。袁河上游宜春市是生态旅游城市,景点众多,如“春台晓日”、“化成晚钟”、“钓台烟雨”、“袁山耸翠”、“卢州印月”、“南池涌珠”、“仰山积雪”、“云谷飞瀑”。明月山景区,素有“小黄山”之称。位于袁河中游的江口水库亦称仙女湖,是镶嵌在赣西地区的一颗旅游明珠[1]。
2 社会经济概况
袁河流域涉及芦溪县、明月山区、袁州区、渝水区、分宜县、樟树市的72 个乡镇、17 个街道办事处,国土面积779116.2hm2。人口312万人[3],其中农业人口99.36 万人;耕地面积119600 h m2[2]。
农业以种植水稻为主,有苎麻、棉花、果树等经济作物。工业主要以生产煤炭、钢铁、铌等。土特产有芦溪中华杜仲茶、一村火腿、花果,袁州“三宝”、晚胎漆器、松花皮蛋、分宜夏布等特色产品。
2010年地区生产总值972.56 亿元,其中农、牧、渔生产总值90.76 亿元[3]。
主要交通干线有浙赣铁路、分(宜)文(竹)铁路和赣粤、沪昆、武(宁)吉(安)高速公路、320 国道,省道、县道四通八达。明月山机场2012年已正式开通,北京-宜春-深圳航线也从2013年10月18日正式由深圳航空公司执飞。已有上海、昆明、北京、深圳4 个通航点。
3 森林资源净化环境价值评估
绿色植物净化大气的作用主要有两个方面:一是吸收CO2,释放O2等,维持大气环境化学组成的平衡;另一方面是在植物抗生范围内,能通过吸收而减少空气中的硫化物、氟化物、氮氧化物等有害物质的含量。
依据公式B净=∑B4i
式中,B净为森林净化环境价值。
3.1 固定CO2和释放O2价值
根据光合作用和呼吸作用反应方程式:6 CO2+12H2O→C6H12O6+6O2+6H2O 推算,即生产1g干物质,需要吸收1.63g CO2,释放1.2g O2,再根据CO2分子式和原子量C/ CO2的比值0.2727,则固定纯C 量=固定量CO2×0.2727。根据江西省森林资源调查成果资料,袁河流域林木的年生长率为4%。
目前,国际上通用的碳税率为瑞典的碳税率150美元/t。这对于中国来说无疑是偏高的,故这里采用中国造林成本价250 元/t 和国际碳税率标准150 美元/t(1 美元=6.2454 元人民币)的平均价值593.41 元/t 作为碳汇标准,得流域森林年吸收CO2的价值:
489791.95t×593.41元/t=290647441.049 元
≈2.91 亿元/a。
采用工业制氧影子价格法(400 元/t)计算出流域森林释O2的价值:
360583.029t×400 元/t=144233211.6 元
≈1.44 亿元/a。
则流域年森林吸收CO2和释O2的价值为2.91+1.44=4.35 亿元/a。
3.2 森林吸收SO2的价值
B41=[S针215kg/hm2+S阔88.65kg/hm2]M0
式中,B41—森林吸收SO2的价值;
S针、S阔—分别为针叶林、阔叶林的面积;
M0—治理SO2的费用价格0.060 元/kg[4]。
据资料显示,阔叶树吸收SO2的能力值为88.65kg/hm2,杉木类为117.60hg/hm2,柏类为411.60 hg/hm2,平均为215.60 hg/hm2[4]。袁河流域阔叶林面积为37956.3hm2,针叶林面积为208755.8hm2,(为便于计算,将混交林面积拆分为二,并入针、阔叶林面积)。则
3.3 森林吸收氟化物的价值
针叶林吸收氟化物能力值为0.5kg/hm2,阔叶林吸收氟化物能力值为3.165kg/hm2[5],依据公式:
B42=[S针0.5kg/hm2+S阔3.165kg/hm2]M1
式中,B42—森林吸收氟化物价值;M1—治理大气污染物收费价格,0.16 元/kg。则:
3.4 森林吸收氮氧化物的价值
对森林吸收氮氧化物采用韩国科学技术处(森林公益技能的计算化研究,1993),当氮氧化物的发生量为1067000t 时,每公顷森林的吸收量为6.0 kg/hm2,可能吸收率为3.5%。
森林吸收氮氧化物的价格采用中国大气污染物排污收费标准的筹资型标准的平均值为1.34 元/ kg。依据公式:
B43=SXM2
式中,B43—森林吸收氮氧化物的价值;
S—森林面积;
X—单位面积吸收量(6.0kg/hm2)[4];
M2—排污收费价格1.34 元/ kg。
则B43=433065.8hm2×6.0 kg/hm2×1.34 元/kg
=3481849.032 元≈0.035 亿元/a。
3.5 森林阻滞降尘价值
森林树木形体高大,枝叶茂盛,具有降低风速的作用,使灰尘因风速减弱在重力作用下沉降于地面,树叶表面因为粗糙不平、多绒毛、有油脂和黏性物质,能吸附、滞留、黏着粉尘,使大气含尘量降低,提高了空气质量,有利于人类健康,故滞尘功能是森林重要的生态服务功能之一。据测定,阔叶林滞尘能力为10.11t/ hm2a,针叶林为33.2t/hm2a[4].阻滞降尘价格采用燃煤炉窑大气污染物排污收费标准筹资型标准的平均值为0.56 元/kg(560 元/t)。依据公式:
B44=[S针33.2t/hm2a+S阔10.11t/hm2a]×M3
式中,B44—森林阻滞降尘价值;
M3—大气污染物排污收费标准价格。
则B44=[208755.8hm2×33.2t/hm2a+37956.3hm2
×10.11t/hm2a]×560 元/t=[6930692.56t
+401936.193t]×560 元/t
=4106272101.68 元≈41.06 亿元/a。
3.6 森林减低噪声价值
森林有高大的树冠,茂密的枝叶,具有良好的降低噪音的功能,可以为人类创造安静的工作生活环境。
森林降低噪声的价值以森林活立木蓄积量和造林成本价的15%来计算,亦可用噪声危害造成健康等危害的费用和噪声危害的治理费用之和来替代。但健康的损失费用和交通噪声那样大的范围,噪声的治理费用往往很难确定。
按理,森林减低噪声价值的计算森林面积范围应指山下交通沿线的绿化带、行道树、四旁树、工业园区绿化树等部分。而离人类居民点较远的大山上的森林相距较远,影响危害较小,可忽略不计,但袁河流域大多是丘陵山地,故仍以全流域的森林计算。依据公式
B45=MC1
式中,B45森林减低噪声价值;
M—全流域活立木蓄积量;
C1—造林成本价的15%。
则B45=13354927.0m3×240.03 元/m3×15%
=3205583127.81×15%[4]
=480837469.171 元≈4.81 亿元/a。
3.7 森林灭菌价值
森林灭菌价值采用流域活立木蓄积量13354927.0m3和造林成本价240.03 元/m3的20%[5]相乘得来。依据公式
B46=MC2
式中,B46—森林灭菌价值;
M—活立木蓄积量;
C2—造林成本价的20%。
则B46=13354927.0m3×240.03 元/m3×20%
=3205583127.81 元×20%
=641116625.562 元≈6.41 亿元/a。
3.8 森林制造负氧离子价值
由于流域内特别是武功山、明月山、大岗山、仙女湖森林茂密,溪流、瀑布、潭水四季不断,在喷筒电效应和紫外线、宇宙射线的作用下,促使空气中负氧离子增加;由于森林覆盖土壤中放射性气体和土壤空气中的负氧离子逸至大气;由于植物表面在短波紫外线的作用下,发生光电效应,使空气中电荷增加,相应负氧离子数增加;由于高山岩石多,紫外线和宇宙射线强,使负氧离子增加。上述种种原因,使流域的负氧离子含量在10000-70000 个/cm3,含量如此之多,对人体健康十分有利。
本文采用活立木蓄积量和造林成本价的240.03 元的30%计算。依据公式
B47=MC3
式中,B47—森林制造负氧离子价值;
M—活立木蓄积量;
C3—-造林成本价240.03 元的30%。
则B47=13354927.0m3×240.03 元/m3×30%
=961674938.343 元≈9.62 亿元/a。
根据北京林业大学,《江西省林业生态系统综合效益评估研究报告》[5]2011年核算的各类森林单位面积年提供负离子价值资料显示:马尾松林20.81 元/hm2·a,国外松林19.97元/hm2·a,杉木林15.09 元/hm2·a,硬阔林113.73 元/hm2·a ,软阔林43.06 元/hm2·a,混交林32.36 元/hm2·a,竹林96.11 元/hm2·a,平均41.24 元/hm2·a,则袁河流域森林负离子价值=林地面积433065.8hm2×41.24 元/hm2·a=17859633.592 元≈0.18 亿元/a。
若分林种明细核算:
针叶林:马尾松20.81 元/hm2+国外松19.97 元/hm2+杉木15.09 元/hm2=55.87÷3=18.62 元/hm2× 针叶林面积 199912.8 hm2=3723042.71 元/a。
硬阔叶林113.73 元+软阔叶林43.06 元=156.79 元÷2=78.395 元/hm2×阔叶林面积29105.3h m2=2281709.99 元/a。.
混交林32.36 元/hm2×混交林面积13091.6hm2=423644.18 元/a。
竹林96.11元/hm2×竹林面积60164.6hm2=5782419.71 元/a。
合计12210816.586 元/a≈0.122 亿元/a。
上述三种核算森林制造负离子价值方法,一是依据活立木蓄积量核算得9.62 亿元/a;二是依据总林地面积核算为0.18 亿元/a;三是分林种核算得0.122 亿元/a,相差较大,特别是一、三种核算方法,值得商榷。拟采用0.122 亿元/a 核算。
根据以上8 项指标价值评估,袁河流域森林净化环境的价值=森林固C 释O2价值4.35 亿元+森林吸收SO2的价值0.29亿元/a+森林吸收氟化物的价值0.00036 亿元/a+森林吸收氮氧化物的价值0.035 亿元/a+森林阻滞降尘价值41.06 亿元/a+森林减噪声价值4.81 亿元/a+森林灭菌价值6.41亿元/a+森林制造负氧离子价值0.122 亿元/a=57.08 亿元/a。
4 结语
随着时代的发展,特别是近年来环境部门推出了pm2.5 的监测,人们对生态环境的认知已大有提高,而森林在生态环境保护方面起到了很大净化环境的作用,故仅将流域森林生态服务功能(涵养水源、净化水质、保育土壤、转化太阳能、生物多样性)价值中的森林净化环境价值撰文表述,供社会认知,保护森林,维护生态平衡,促进经济社会可持续发展。
[1] 江西省水文局.江西水系[M].武汉:长江出版社,2007.
[2] 江西省水利厅.江西河湖大典[M].武汉:长江出版社,2010.
[3] 江西省统计局,国家统计局江西调查总队.江西统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,2011.
[4] 侯元兆,李玉敏,张颖,等.森林环境价值核算[M].北京:中国科学技术出版社,2002.
[5] 北京林业大学.江西省森林生态系统综合效益评估研究报告[R].2011.
[6] 江西省测绘地理信息局,江西测绘成果资料档案馆.江西省地图册[M].长沙:湖南地图出版社,2012.