重庆黔江区森林生态系统服务功能价值评估

王轶浩，薛兰兰，徐兵，张小琴

（1.重庆市林业科学研究院，重庆400036；2.中国科学院生态环境研究中心，北京100085；3.重庆市黔江区林业局，重庆409000）

重庆黔江区森林生态系统服务功能价值评估

王轶浩1，2，薛兰兰1，徐兵3，张小琴3

（1.重庆市林业科学研究院，重庆400036；2.中国科学院生态环境研究中心，北京100085；3.重庆市黔江区林业局，重庆409000）

依托重庆市林业重点工程生态效益长期监测以及重庆黔江区森林资源二类调查资料，并结合实地补充调查，以树种、林龄组为测算单元进行分布式测算，评估了黔江区森林涵养水源、保育土壤、固碳释氧等7项生态服务功能及其价值。结果表明：（1）重庆黔江区森林生态系统调节水量5.04×108m3/年，保育土壤4.03×106t/年，固碳释氧1.08×106t/年，积累营养物质4.21×103t/年，提供负离子2.63×103/年，滞尘3.22×106t/年，吸收污染物2.26×104t/年；（2）黔江区森林生态系统服务功能价值量为6.598×109元/年，各生态服务功能价值排序为涵养水源（62.68%）＞固碳释氧（17.28%）＞净化大气环境（7.75%）＞生物多样性保护（5.68%）＞保育土壤（5.41%）＞积累营养物质（1.04%）＞森林游憩（0.16%）；（3）黔江区森林单位面积（hm2）生态服务功能价值为5.28×104元，各主要森林类型大小排序为柏木（6.05×104元/年）＞杉木（5.67×104元/年）＞马尾松（5.53×104元/年）＞杨树（5.25×104元/年）＞青冈（4.74×104元/年）。

生态服务功能；森林；物质量；价值量；黔江

森林是陆地生态系统的主体，对维持陆地生态系统的整体功能及其生态平衡、促进经济社会协调发展都发挥着重要的中枢和杠杆作用[1]。森林作为生产者，存在着复杂的结构特征和生态系统物质循环等过程，从而具备了涵养水源、保持水土、净化空气等多种生态功能[2、3]，这些生态功能与人类生活密切相关，并产生了相应的服务价值。探讨它们的服务价值到底有多大，已成为政府部门、学者与公众共同关注的热点问题之一[4-6]。通过对森林生态效益长期监测及其生态服务功能的系统研究，并以此为基础进行量化评价，将有助于科学回答以上问题。目前，在国内开展森林生态系统服务功能评价研究已有较多报道[7-9]，刘勇等[7]2010年基于国家林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》[10]，对重庆缙云山森林涵养水源、保育土壤、固碳释氧等7项生态服务功能价值进行评估，结果为每年每公顷1.446×105元）。靳芳等[11]采用影子工程法、市场价值法等评价方法对甘肃祁连山森林生态系统服务功能进行评估，得出祁连山每年森林生态系统服务功能总价值为2.430×108元。但基于实测数据，采用分布式方法评价森林生态系统服务功能价值的报道还甚少，尤其是在武陵山生态功能区。

黔江区位于重庆市东南部、武陵山区腹地。武陵山区是我国重要的生物多样性与水土保持生态功能区，生态区位十分特殊。本研究以树种、林龄组为测算单元，对黔江区森林涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境、生物多样性保护、森林游憩等7项生态服务功能及其价值进行系统评估，以期科学掌握黔江区森林生态服务功能的价值，为今后武陵山重点生态功能区生态服务功能评价提供科学依据，以及为政府部门在森林生态系统经营与管理、森林生态效益补偿等方面提供决策参考依据。

1 研究区概况

重庆黔江区（东经108°28′～108°56′；北纬29°04′～29°52′）幅员面积2 402 km2，地处四川盆地东南边缘。其山脉河流走向近似平行，由东北向西南倾斜，呈“六岭五槽”地貌，山地占全区幅员面积的90%。平均海拔900 m左右，海拔700～1 000 m区域占幅员面积的59.9%，最高海拔1 938.5 m，位于灰千梁子主峰，最低海拔319 m。气候为亚热带湿润性季风气候，并具有典型的山地气候特征，年均气温15.4℃，年均降雨量1 300 mm。土壤以砂岩、页岩上发育的黄壤、黄棕壤为主。黔江区现有森林面积1 250 km2，森林覆盖率高达52%，其地带性森林植被属亚热带常绿阔叶林，但现有森林植被主要以马尾松（Pinus massoniana)、杉木（Cunninghamia lanceolata）、柏木（Cupressus funebris）、杨树（Pterocarya stenoptera）、青冈（Cyclobalanopsis glauca）、华山松（Pinus armandii）等为主。

2 研究方法

2.1 指标体系构建

依据林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》（LY/T 1721-2008）[10]，结合重庆市林业实际情况，并通过专家咨询，构建黔江区森林生态系统服务功能评估指标体系，即包括涵养水源、保育土壤等7项生态服务功能和调节水量、固土等14个评估指标（见表1）。

表1 重庆黔江区森林生态系统服务功能评估指标体系Table 1 Assessment index system of forest ecosystem service function in Qianjiang District of Chongqing

2.2 数据来源

数据来源主要依托重庆市林业重点工程生态效益监测体系平台的长期定位观测，包括退耕还林工程、天然林资源保护工程、岩溶地区石漠化综合治理工程等重点工程，以及重庆市黔江区森林资源的二类调查报告（2012年）。同时，结合研究区森林资源分布情况，对其马尾松、杉木、杨树、柏木、青冈等主要树种类型进行实地补充调查和数据采集，包括保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、生物多样性以及森林游憩等生态服务功能。

2.3 数据处理

各评估指标的物质量和价值量的具体计算公式严格按照中华人民共和国林业行业标准（LY/T1721-2008）进行，其中，物质量与价值量转换所用的社会公共数据，均采用该林业行业标准所推荐的，并采用Excel 2010软件对相关数据进行处理、绘图。

3 结果与分析

3.1黔江区森林生态系统服务功能物质量

由表2可知，重庆黔江区森林生态系统年调节水量和净化水质均达到5.04×108m3。年保育土壤4.035×106t，其中，固土量3.735×106t，保肥量3.002×105t，包括保持有机质、氮、磷、钾等土壤养分。年固碳释氧量1.081×106t，其中，固碳2.94×105t，相当于吸收二氧化碳1.078×106t，释放氧气7.871×105t。年积累氮、磷、钾等营养物质4.211×103t。在净化大气环境方面，每年提供负离子2.625×1023个，滞尘3.219×106t，吸收二氧化硫、氮氧化物、氟化物等污染物2.26×104t。生物多样性保护中生物多样性指数Shannon-Wiener（香农—威纳指数）平均值为0.48，黔江区各主要森林类型的Shannon-Wiener指数大小排序为马尾松＞柏木＞杉木＞杨树＞青冈，说明马尾松林中的植物种类较为丰富。总体上看，黔江区各主要森林类型的各项生态服务功能排在前3位的大多为马尾松、杉木和柏木，这与黔江区森林资源分布情况相吻合，也总体反映出黔江区森林资源构成仍以松、杉、柏为主，还处于森林自然演替的早期阶段。

表2 重庆黔江区森林生态系统服务功能物质量Table 2 Physical assessment on forest ecosystem service function in Qianjiang District of Chongqing

3.2 黔江区森林生态系统服务功能价值量

重庆黔江区森林生态系统服务功能总价值为6.598×109元/年，其中，涵养水源价值4.136×109元，保育土壤价值3.57×108元，固碳释氧价值1.14×109元，积累营养物质价值0.68×108元，净化大气环境价值5.11×108元，生物多样性保护价值3.75×108元，森林游憩价值0.11×108元（见表3）。在各主要森林类型中，马尾松林的生态服务功能价值最大，为3.722×109元/年，占总价值的56.41%；其次是杉木林，为3.84×108元/年，占总价值的5.83%；柏木林与杉木林生态服务价值相差不大，为3.25×108元/年；青冈林的生态服务价值最低，仅为1.91×108元/年，占总价值的2.90%。马尾松、杉木、青冈等5种主要森林类型的生态服务功能价值合计4.897×109元，占到总价值的74.22%。

表3 重庆黔江区森林生态系统服务功能价值量Table 3Value assessment on forest ecosystem service function in Qianjiang District of Chongqing

3.3黔江区森林生态系统服务功能价值组成及分配

在重庆黔江区森林生态系统服务功能价值组成及分配比例中，大小排序为涵养水源（62.68%）＞固碳释氧（17.28%）＞净化大气环境（7.75%）＞生物多样性保护（5.68%）＞保育土壤（5.41%）＞积累营养物质（1.04%）＞森林游憩（0.16%）（见图1）。可见，在各生态服务功能中，黔江区森林所发挥的涵养水源功能价值最大，而森林游憩功能价值最小，这说明黔江区森林游憩资源还有待进一步挖掘，具备较大的上升空间。

图1 黔江区森林生态服务功能价值组成及比例Fig.1Value composition and its proportion of forest ecosystem service function in Qianjiang District

重庆黔江区单位森林面积（hm2）的生态服务功能价值为5.28×104元/年（见图2），其中，柏木林的单位面积生态服务功能价值最大，为6.05×104元/年；青冈林最小，为4.74×104元/年。总体上，柏木林、杉木林、马尾松林的单位面积生态服务功能价值均超过平均水平，而杨树林、青冈林的单位面积生态服务功能价值均低于平均水平。这可能与现阶段柏木林的林分结构更趋合理有关，而青冈林大多为天然次生林，且多为幼龄林、中龄林，树种单一、郁闭度高、林分较差。因此，对于黔江区青冈林而言，亟需开展近自然化经营管理，以促进林分结构更趋合理，从而改善和提高其生态服务功能。

图2 黔江区主要森林类型的年均生态服务功能价值Fig.2Annual average value of ecosystem service function per unit area for main forest types in Qianjiang District

4 结论与讨论

一定区域的森林生态系统的年生态服务功能除与森林资源面积有关外，还与森林质量密切相关。一般认为，林分质量高、健康状况良好的森林所产生的生态服务功能愈强[12]。同时，森林生态系统服务功能还受到自然环境条件影响，比如降水、温度等，所以，其呈现一定的年际变化规律[5]。本研究严格按照规范化的林业行业标准[10]对黔江区森林涵养水源、保育土壤等7项生态服务功能进行评估，结果表明黔江区森林生态系统年涵养水源5.04×108m3，相当于三峡水库蓄水最大库容（3.93×1010m3）的1.28%，年保育土壤4..04×106t，年固碳释氧1.08×106t，年积累营养物质4.211×103t，年提供负离子2.625×1023个，年滞尘3.219×106t，年吸收污染物2.26×104t。

森林生态系统服务功能价值评估利于较好解决森林生态效益补偿的定量化问题[13]，对于推动森林生态效益补偿具有重要意义。其评估形式既可采用不变价，也可采用当年价[14]，其中，不变价能更多反映森林生态功能对其服务价值的影响，当年价则还能反映人们对生态服务功能支付意愿的变化[14]。本研究采用林业行业标准[10]推荐的社会公共数据，以不变价计算，表明重庆黔江区森林生态系统服务功能总价值为每年每公顷6.598×109元，相当于2012年黔江区国内生产总值（GDP）的45%，高于靳芳等[11]有关甘肃祁连山的研究结果。这不仅能客观反映出黔江区一定时期内的营造林成果和科学回答人们所关注的森林生态服务价值问题，使人们更加直观认识到黔江区森林所发挥的重大生态价值，而且也反映出黔江区森林资源在当地国民经济社会发展中占有重要地位。

黔江区单位森林面积（hm2）的生态服务功能价值为每年每公倾5.28×104元，高于重庆市平均水平（4.88×104元/年）[12]，这一方面与森林资源组成和林龄结构分布等有关，刘勇等人[7]的研究表明，重庆缙云山单位面积森林生态服务功能价值为针阔混交林＞常绿阔叶林＞灌木林＞竹林。一般来说，幼、中龄林有较大的净初级生产力，对于森林固碳释氧、积累营养物质等生态功能发挥有较大的促进作用，近熟林、成熟林等林龄组的森林由于具备更加复杂的林分结构而对其发挥固土保肥、净化空气和生物多样性保护等生态功能具有积极作用[2、15]。另一方面也反映出黔江区森林生态服务功能质量虽然在重庆市范围内属于中等偏上水平，但其与重庆主城“四大”肺叶之一的缙云山相比差距较大，缙云山森林生态服务功能价值为每年每公倾1.446×105元）[7]。本研究中不同森林类型的单位面积生态服务功能价值以柏木林最大（为6.05×104元/年），青冈林最小（4.74×104元/年），总体上，针叶林的单位面积生态服务功能价值高于阔叶林（见图2），这说明目前黔江区柏木林的生态服务功能质量较高，且针叶林优于阔叶林，而青冈林则较差。可见，黔江区森林资源质量总体上还有待进一步提高，森林生态服务功能价值上升空间较大，这为政府部门制定合理的森林经营方案指明了方向。

本研究中森林各生态服务功能价值大小排序为涵养水源（62.68%）＞固碳释氧（17.28%）＞净化大气环境（7.75%）＞生物多样性保护（5.68%）＞保育土壤（5.41%）＞积累营养物质（1.04%）＞森林游憩（0.16%），不同于刘勇等人[7]的重庆缙云山的研究结果，其以森林游憩服务功能价值为最大（26%）。这说明不同区域森林的主导生态服务功能不同，重庆缙云山作为国家级自然保护区，具有较为完整的森林生态系统和丰富的生物多样性，已成为人们休闲游憩的重要目的地。因此，森林游憩为其主导生态服务功能，生物多样性保护功能次之。而黔江区森林的主导生态服务功能为涵养水源，兼具其他生态服务功能，说明黔江区森林为构建乌江重要生态屏障区发挥着举足轻重的作用。但由于本研究中生物多样性保护功能只考虑了乔木的生物多样性，未考虑灌木、草本植物等生物多样性，使得生物多样性保护价值在黔江区森林生态服务功能总价值中所占比例较小，今后还需在这方面开展更多更深入的研究工作。

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[责任编辑：石坚]

Value Assessment on Forest Ecosystem Service Function in Qianjiang District of Chongqing

WANG Yi-hao1，2，XUE Lan-lan1，XU Bing3，ZHANG Xiao-qin3

（1.Chongqing Academy of Forestry，Chongqing 400036,China；2.Research Center for Eco-Environmental Sciences，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100085，China；3.Qianjiang Forestry Bureau,Chongqing 409000,China）

Based on long-term monitoring of ecological benefit for Chongqing key forestry projects and forest resource inventory in Qianjiang District of Chongqing,combined with field investigation of tree species and age group for measuring unit of distributed calculation,forest ecosystem services value in Qianjiang District in 2012 was evaluated,including water conservation,soil conservation and fertility maintenance,C fixing and O2generation, and so on.The results showed that:(1)Water conservation for forest ecosystem in Qianjiang District of Chongqing was 0.504 billion m3·a-1.Soil conservation and fertility maintenance was 4 035.1 thousand t·a-1.C fixing and O2generation was 1081.1 thousand t·a-1.Nutriment accumulation was 4 210.76 t·a-1.Providing negative ions was 2.625×103in 2012.Removal dust was 3219.4 thouscnd t·a-1.Absorbing pollutant was 22.6 thousand t·a-1.(2) Forest ecosystem services value in Qianjiang District was 6.598 billion yuan·a-1.The value of the service function of forest ecosystem in Qianjiang District was in an order of water conservation(62.68%)＞C fixing and O2generation (17.28%)＞air purification(7.75%)＞biodiversity protection(5.68%)＞soil conservation and fertility maintenance (5.41%)＞nutriment accumulation(1.04%)＞forest recreation(0.16%).(3)The value per unit area of the ecologicalservice function in Qianjiang District was 52.8 thousand yuan·hm-2·a-1.The value per unit area of main forest types was in an order of Cupressus funebris forest(60.5 thousand yuan·hm-2·a-1)＞Cunninghamia lanceolata forest (56.7 thousand yuan·hm-2·a-1)＞Pinus massoniana forest(55.3 thousand yuan·hm-2·a-1)＞Pterocarya stenoptera forest(52.5 thousand yuan·hm-2·a-1)＞Cyclobalanopsis glauca forest(47.4 thousand yuan·hm-2·a-1).

ecological service function;forest;mass;value;Qianjiang District

S718.2

A

2096-2347（2016）03-0052-07

10.19478/j.cnki.2096-2347.2016.03.08

2016-04-28

重庆市前沿与应用基础研究计划项目（CSTC2014JCYJA00038）；重庆市林业局软科学研究项目（2016-16）；重庆市黔江区科技计划项目（黔科计2015048）。

王轶浩（1982—），男，山西沁县人，博士，高级工程师，主要从事森林生态、水土保持和生态水文研究。E-mail：wyih-515@163.com