景宁县公益林生态效益监测评估分析

徐小平，叶丽敏，陈 英，张少华，李 桥，梅桂伟，吴初平

(1.浙江省景宁县林业局，浙江景宁 323500；2.浙江省林业科学研究院，浙江杭州 310023)

为提高景宁县公益林建设、保护和管理的水平，及时掌握生态公益林状况和生态功能发展趋势，景宁县林业局、浙江省林业科学研究院于2016年开始成立项目组，开展了公益林生态效益监测研究。根据景宁县公益林的分布格局和森林类型等基本特征，以景宁县公益林小班数据为基础，运用森林生态野外观测、试验分析、数理统计分析等方法，按照浙江省公益林县级监测体系建设要求，建立固定监测样地，定期调查相关因子，同时参照《森林生态系统服务功能评估规范》对公益林生态效益进行量化，分别从涵养水源、固土保肥、固碳释氧、积累营养物质、生物多样性保护、森林游憩、净化大气等7个方面进行生态效益测算评估，最终得到景宁县公益林生态效益状况。

近年来，国家财政每年拿出大量资金对公益林的生态效益进行经济补偿。公益林的建设成效受到政府和社会的极大关注，迫切需要对公益林进行科学的量化监测评估。因此开展公益林生态效益县级监测与评估工作，对及时了解和评价公益林的生态效益，科学评价生态公益林建设成效具有重要意义。

1 资料与方法

1.1研究区概况景宁县位于浙江省西南部(119°11′～119°58′E、27°39′～28°11′N)，土地总面积1 949.98 km2，林业用地面积1616.38 km2，森林覆盖率为80.85%。景宁县属中亚热带季风气候，温暖湿润，雨量充沛，四季分明，冬夏长、春秋短，热量资源丰富。全县总人口17.22万，其中畲族人口1.99万，占11.5%，是全国唯一的畲族自治县。

1.2研究内容在景宁县公益林区建立了181个长期监测样地。运用森林生态定位观测法对景宁县公益林的乔木层、灌草层、草本层以及林地土壤进行动态监测。在监测指标上，乔木层主要监测其胸径、树高、林分密度和生物量；灌草层主要监测其盖度、生物量和多样性；草本层主要监测其生物量及盖度。在此基础上，依据森林生态系统的群落结构、生物多样性基本理论，对公益林的林型组成、林龄、郁闭度、平均胸径、平均株数、群落生物量、阔叶树种密度比例和相对优势度进行对比。根据权威部门提供的社会公共数据，结合相关公式，对公益林各个方面的生态效益进行量化。

2 结果与分析

2.1公益林资源状况分析景宁县现有公益林9.9万hm2，占全县林业用地面积(16.16万hm2)的61.3%，主要位于瓯江、飞云江源头和两岸，以及自然保护区、森林公园、主要公路两侧。公益林按事权等级分：国家级公益林32 541 hm2，占32.86%；省级公益林66 493 hm2，占67.14%。按林种结构分：防护林中水源涵养林67 118 hm2，占67.78%；水土保持林23 492 hm2，占23.72%；护路林3 853 hm2，占3.89%；特用林中自然保护区林、风景林和母树林分别占3.55%、1.01%和0.05%。按林龄结构分：幼龄林31 807 hm2，占32.11%；中龄林42 633 hm2，占43.05%；近熟林13 893 hm2，占14.03%；成熟林8 360 hm2，占8.44%；过熟林2 347 hm2，占2.37%。按郁闭度分：乔木郁闭度在0.30以下的7 340 hm2，占7.42%；0.30～0.49的15 327 hm2，占15.48%；0.50～0.69的33 267 hm2，占33.59%；0.70～0.89的33 873 hm2，占34.20%；0.90以上的为9 220 hm2，占9.31%。按森林类型分：松林34 320 hm2，占34.65%；杉木林20 173 hm2，占20.37%；阔叶林30 107 hm2，占30.40%；针阔混交林9 360 hm2，占9.45%；灌木林2 647 hm2，占2.67%；竹林2 420 hm2，占2.45%。

2.2森林生物量分析经测算，2016年景宁县重点公益林总生物量1 274.26万t，单位面积生物量128.7 t/hm2。生物量按照群落组成分：松林最高达459.63万t，占总生物量的36.07%；阔叶林427.19万t，占33.52%；杉木林231.18万t，占18.14%；针阔混交林116.88万t，占9.17%；竹林23.12万t，占1.81%；灌木林16.25万t，占1.28%。另外，针阔混交林的生物多样性指数最高，为3.055，其次为阔叶林、松林等，生物多样性指数为2.170～2.876，灌木林最低，为1.593。

2.3公益林生态效益分析

2.3.1涵养水源。树木茂密的树干和枝叶，林下茂密的灌草植物形成的灌、草层和林地上富集的枯枝落叶层能够截持和蓄积大气降水，对大气降水进行重新分配和有效调节，发挥着森林生态系统特有的水文功能[1]。森林涵养水源价值核算是森林资源核算组成部分之一，具有重要的理论和实践意义[2]。

经测算，2016年景宁县重点公益林调蓄水量3.50亿t，水源涵养效益28.75亿元，占总效益的32.72%；其中调水效益21.42亿元，净化水质效益7.33亿元，效益十分巨大。涵养水源量最大的林分是松林，年涵养水源量为12 936.53万t，占总量的36.91%；其次为阔叶林，年涵养水源量为11 879.97万t，占总量的33.89%；杉木林、针阔混交林和竹林年涵养水源量分别为5 689.16万、2 872.99万和1 020.42万t，分别占总量的16.23%、8.20%和2.91%；灌木林最小为653.53万t，所占比例为1.86%。

2.3.2固土保肥。森林土壤拥有庞大、稳定的活根系，丰富的枯落物覆盖和有机质储备，土壤动物和微生物数量多、多样性高、活性强。森林植被、枯落物森林能够很好地抵御和缓冲自然力及人为活动的影响，减少森林土壤的侵蚀[3]，保持了土壤肥力，并能通过枯落物的分解改善土壤的结构，以利于维持森林生态系统的健康和强大的生态系统服务功能。森林固土保肥、改良土壤功能和效益研究是森林价值核算的重要内容，也是生态公益林效益补偿的基本依据。

经测算，2016年景宁县生态公益林共固定土壤350.72万t，减少流失和增加土壤养分纯氮3 736.43 t、纯磷7 273.43 t、纯钾68 417.97 t、有机质129 625.59 t，发挥效益4.61亿元。

2.3.3固碳释氧。二氧化碳大量排放是导致气候变暖的主要原因。经济发展改变了土地利用类型，植被覆盖率降低导致植物光合作用固定的二氧化碳量锐减。有学者预测，到21世纪末，空气中二氧化碳的浓度将达到700 mL/m3，全球气温可能因此上升3～4 ℃[4]。

经测算，2016年景宁县现有重点公益林吸收二氧化碳197.15万t，释放氧气123.81万t；净增固碳量为53.76万t，其中植被固碳46.25万t；发挥的生态效益折合人民币18.83亿元，其中固定碳价值6.45亿元，释放氧气价值12.38亿元。

标准煤与二氧化碳之间的转换比例1.0∶2.6(《能源基础数据汇编》)，2016年景宁县公益林固定的二氧化碳能够抵消75.83万t标准煤燃烧时产生的二氧化碳排放。

2.3.4积累营养物质。森林凋落物与土壤微生物、动物组成了分解、合成、再分解、再合成的土壤养分循环系统，使林地具备了维持和增加肥力的自然源泉，一般以林地年增加枯落物中养分的量来评价森林改良土壤的能力，常以凋落物中氮、磷、钾的含量为依据评价改良土壤的价值[5]。

经测算，景宁县重点公益林2016年林木积累营养物质中，纯氮3 048.62 t、纯磷490.83 t、纯钾1 947.55 t；用人民币衡量价值0.69亿元。

2.3.5生物多样性保护。森林生态系统为众多的植物、动物、微生物等生物物种提供生存与繁衍的场所，从而对其起到保育作用的功能，通常以生物多样性指数来衡量。通过调查乔木层物种种类、数量、胸径，下木层和草本层的物种种类、数量、盖度，计算出相对密度、相对胸高断面积(相对盖度)和相对频度，最后确定各物种的相对重要值[4]。

经测算，2016年景宁县公益林对当地生物多样性保护发挥了重要作用，其中针阔混交林的生物多样性指数最高，为3.055，其次为阔叶林、松林等，生物多样性指数为2.170～2.876，灌木林最低，为1.593。2016年景宁县重点公益林生物多样性保护总价值为9.08亿元。阔叶林的物种保育价值占主体近50%；其次是针阔混交林，约占28%。

2.3.6森林游憩。森林生态系统为人类提供了许多非物质福祉，为旅游、休闲等活动提供了场所，能够帮助人们恢复疲劳的精神，舒缓心理压力，增加幸福感。随着社会现代化进程的推进，人们对旅游、休憩的需求越来越强烈。充分开发利用森林景观资源，发展森林旅游，既顺应了时代的潮流，又是深化林业改革，扩大林业对外开放，加速林业发展的重要举措。因此，评价与分析森林游憩的价值效益，具有重要意义。

据监测，景宁县生态公益林单位面积的旅游价值为14 205元/hm2，2016年旅游价值为22.96亿元。

2.3.7净化大气。净化大气环境，降低空气中污染物质的浓度是森林提供给人类的一项重要的生态系统服务。研究表明，树木叶片气孔、角质层的滞纳和吸收作用，能够使空气中的氨含量降低3%～13%[6]，城市森林能够降低空气中20%SO2和O3含量[7]，也能够有效吸收空气中的苯、甲苯和三氯乙烯等有害物质[8]。空气中的负离子与电中性空气污染物吸附、反应，特别是空气中粒径小于0.01 μm的工业飘尘有显著的沉降作用[9]。此外，树木还能释放氧气、负离子和“芬多精”(萜烯类物质)[10]，改善环境空气质量。受当前监测手段的限制，该研究主要针对树木改善空气质量的方面进行评估。

经测算，景宁县公益林各林型负离子平均浓度为3 568个/cm3，换算成净化大气方面2016年发挥的生态效益为8.60亿元。

3 结论

(1)2016年景宁县重点公益林乔木中，成熟林和过熟林仅占10.81%。乔木郁闭度在0.50～0.89的面积占67.79%，这说明景宁县公益林的生态效益具有较高的增长潜力，随着时间的推移，景宁县公益林在涵养水源、固土保肥、固碳释氧等方面具有更好的生态系统服务功能。

(2)经测算，2016年景宁县生态公益林调蓄水量3.50亿t，水源涵养效益28.75亿元；共固定土壤350.72万t，减少流失和增加土壤养分纯氮3 736.43 t、纯磷7 273.43 t、纯钾68 417.97 t、有机质129 625.59 t，发挥效益4.61亿元；共吸收二氧化碳197.15万t，释放氧气123.81万t，净增固碳量为53.76万t，发挥的生态效益折合人民币18.83亿元；公益林林木积累纯氮3 048.62 t、纯磷490.83 t、纯钾1 947.55 t，用人民币衡量价值0.69亿元；公益林对当地生物多样性保护发挥了重要作用，总价值为9.08亿元；公益林的旅游价值为22.96亿元；公益林在净化大气方面发挥的生态效益为8.60亿元。 综上所述，2016年景宁县重点公益林生态效益价值为93.52亿元，为社会经济科学发展和提高人民生活质量提供了重要的生态保护屏障。

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