浙江省竹林生态系统服务价值评估

刘 昊

（西南林业大学经济管理学院昆明650000）

竹林作为林木资源中特殊的经济林种，有着巨大的经济价值和社会价值，同时在防治水土流失、改善生态环境、维护生态平衡等方面也发挥着重要的作用。在现有关于竹子效益评价的文献中，多数是侧重于竹产业发展、竹子经济和社会效益、竹林碳汇等方面的研究[1-8]；而在有关浙江省森林生态系统服务的研究中，竹林生态效益只是作为森林效益的一个组分进行简单涉及[9-12]，全面系统评价浙江省竹林生态系统服务价值的研究较少。

浙江省以山地和丘陵为主，素有 “七山一水二分田”之说，是我国竹子的重要产区。根据 《2017年浙江省森林资源及其生态功能价值公告》，截至2016年底，浙江省有竹林面积91.98万hm2，其中毛竹林面积 80.71万 hm2，杂竹林面积11.27万hm2。竹林面积占森林总面积的15.18%。对浙江省竹林生态效益进行评价，对于了解浙江省森林生态服务价值有着重要的参考意义。

本文基于影子工程法、市场价值法等常用的环境价值评估方法，从涵养水源、固碳释氧、保育土壤、积累营养物质、保护生物多样性等5个方面，对浙江省2016年的竹林生态系统服务价值进行评估，评估结果可为后续的竹林生态效益评价提供参考。

1 研究区概况

浙江省地处中国东南沿海，地理坐标为118°01′—123°10′E， 27°06′—31°11′N。地势由西南向东北呈梯形倾斜。气候属于亚热带季风湿润气候，降水充沛，生境复杂，植物种类繁多，森林资源较为丰富。年平均气温15～18℃，年平均日照时数1 700～2 100 h，年降雨量1 100～2 000 mm，无霜期226 d。全省陆域国土面积10.18万km2，土壤以红壤和黄壤为主。至2016年底，全省有林地面积660万hm2，其中森林面积605.91万hm2，森林覆盖率为61%。植被在中国植被区划系统中属于亚热带常绿阔叶林地带。

2 评估指标与数据来源

2.1 评估指标体系

参照林业行业标准 《LY/T 1721-2008森林生态系统服务功能评估规范》[13]，结合浙江省实际情况，选取森林生态服务中的涵养水源、固碳释氧、保育土壤、积累营养物质、保护生物多样性等5项服务，对浙江省竹林生态系统服务的物质量与价值量进行评估。具体的评估指标见表1。

表1 浙江省竹林生态系统服务评估指标

2.2 数据来源

1）浙江省2016年竹林面积等基础数据来自《2017年浙江省森林资源及其生态功能价值公告》。

2）收集浙江省内相关地区研究取得的相关文献成果，以及获取与浙江省相同地理区位的相关指标的计算参数。

3）收集国家权威部门发布的社会公共数据。

4）收集浙江省林业厅、农业厅、水利水文局等部门的相关监测数据，以及其他总结材料等。

3 竹林生态系统服务价值评估

3.1 涵养水源服务

3.1.1 评估方法

涵养水源服务包括调节水量和净化水质2个方面。

调节水量服务价值的评估公式为：

式中，U调为林分年调节水量价值 （元/a）；R为年平均降雨量 （mm）；θ为径流系数；C水为水资源交易市场价格 （元/m3）；A为竹林面积 （hm2）。

净化水质服务价值的评估公式为：

式中，U净为林分净化水质价值 （元/a）；C污为污水处理成本 （元/t）；R、θ、A含义同公式 （1）。

3.1.2 涵养水源服务价值

竹林涵养水源服务价值为调节水量服务价值与净化水质服务价值之和，即：U涵＝U调＋U净。

根据 《浙江省自然资源和环境统计年鉴》[14]和《浙江省环境状况公报》可知，浙江省年平均降雨量为1 469 mm，竹林径流系数为0.72；根据中国森林生态服务核算社会公共数据表 （2013）[15]，水资源交易市场价格为4.48元/m3，污水处理成本为1元/t。

计算得知，浙江省竹林年调节水量为972 854.06万t，年涵养水源服务总价值为533.12亿元。其中，调节水量服务价值为435.83亿元，净化水质服务价值为97.28亿元。

3.2 固碳释氧服务

3.2.1 评估方法

固碳释氧服务包括固碳和释氧2个方面。

固碳服务价值的评估公式为：

式中，U固碳为林分年固碳服务价值 （元/a）；R碳为CO2中碳含量，取值为27.27%；B年为林分净生产力 [t/（hm2·a）]； C碳为固碳价格 （元/t）；A为竹林面积 （hm2）。

释放氧气服务价值的评估公式为：

式中，U释氧为林分年释氧服务价值 （元/a）；C氧为制氧价格 （元/t）；其他参数含义同公式 （3）。

3.2.2 固碳释氧服务价值

竹林固碳释氧服务价值为固碳服务价值和释氧服务价值之和， 即： U总＝U固碳＋U释氧。

根据冯琪雅等[16]对淳安县竹林生态价值的研究，竹林净生产力约为21.225 t/（hm2·a）；根据中国森林生态服务核算社会公共数据表（2013）[15]，碳交易价格为48.18元/t，工业制氧价格为1 108元/t。

计算得知，浙江省竹林年固碳量为867.79万t，释放氧气2 323.21万 t；年固碳释氧服务价值为261.59亿元，其中固碳服务价值为4.18亿元，释氧服务价值为257.41亿元。

3.3 保育土壤服务

3.3.1 评估方法

保育土壤服务包括固土和保肥2个方面。

固土服务价值的评估公式为：

式中，U固土为林分年固土服务价值 （元/a）；C土为挖取和运输1 m3土壤的费用 （元/m3）；X1为林地土壤侵蚀模数 [t/（hm2·a）]，X2为无林地土壤侵蚀模数 [t/（hm2·a）]；ρ为土壤平均容重（t/m3）； A 为竹林面积 （hm2）。

保肥服务价值的评估公式为：

式中，U保肥为林分年保肥价值 （元/a）；N、P、K、M分别为土壤氮、磷、钾和有机质含量 （%）；R1、R2、R3分别为磷酸二铵化肥含氮量、磷酸二胺含磷量、氯化钾含钾量 （%）；C1、C2、C3分别为磷酸二铵化肥、氯化钾化肥和有机质价格 （元/t）；其他参数含义同公式 （5）。

3.3.2 固土保肥服务价值

竹林固土保肥服务价值为固土服务价值与保肥服务价值之和， 即： U总＝U固土＋U保肥。

根据中国森林生态服务核算社会公共数据表（2013）[15]，挖取和运输1 m3土壤的费用为63元/m3；根据姚鸿文等[9]研究，竹林平均土壤侵蚀模数为33.885 t/（hm2·a）；根据张骏等[10]研究，浙江省毛竹林土壤平均容重为1.02 t/m3；杂竹林土壤平均容重为1.00 t/m3。

浙江省毛竹林土壤氮、磷、钾和有机质含量分别为 0.100%、0.028%、1.892%、3.514%[10]；杂竹林土壤氮、磷、钾和有机质含量分别为0.150%、0.062%、2.350%、4.450%。化肥中氮、磷、钾含量分别取14.0%、15.01%、50%，化肥价格分别取3 300 元/t、 2 800 元/t、 800 元/t[15]。

计算可知：

1）浙江省毛竹林年固土的物质量为2 734.86万t，年积累营养物质量为151.35万t；年固土保肥服务价值为61.68亿元。其中固土服务价值为16.89亿元，保肥服务价值为44.79亿元。

2）浙江省杂竹林年固土的物质量381.88万t，年积累营养物质量为26.78万t；年固土保肥服务价值为10.67亿元。其中固土服务价值为2.41亿元，保肥服务价值为8.26亿元。

3）浙江省竹林年固土总量为3 116.74万t，年积累营养物质总量为178.13万t；年固土保肥服务总价值为72.35亿元。其中固土服务总价值为19.30亿元，保肥服务总价值为53.05亿元。

3.4 积累营养物质服务

竹林积累营养物质服务价值的评估公式为：

式中：U营养为林分年营养物质积累价值 （元/a）； N营养、 P营养、 K营养分别为竹子氮、 磷、 钾含量（%）；C1、C2分别为磷酸二铵化肥、氯化钾化肥价格 （元/t）；R1、R2、R3分别为磷酸二铵化肥含氮量、磷酸二胺含磷量、氯化钾含钾量 （%）；B年为林分净生产力 [t/（hm2·a）]；A为竹林面积（hm2）。

研究显示[17]，竹子中氮、磷、钾含量分别为0.35%、0.09%、0.64%；化肥中氮、磷、钾含量取值及各种化肥价格的取值同 “3.3.2”；竹林净生产力约为 21.225 t/ （hm2·a）[16]。

计算可知，浙江省竹林年积累营养物质服务价值为26.97亿元。其中积累氮元素服务价值为16.11亿元，积累磷元素服务价值为3.86亿元，积累钾元素服务价值为7.00亿元。

3.5 保护生物多样性

式中，U生物为林分年生物多样性保护价值 （元/a），S生物为单位面积生物多样性保护价值 [元/（hm2·a）]， A 为竹林面积 （hm2）。

根据马力等[18]研究，竹林单位面积保护生物多样性价值为10 069.03元/（hm2·a）。

计算可知，浙江省竹林年保护生物多样性价值为92.61亿元。

3.6 浙江省竹林生态系统服务总价值

由表2可知，2016年，浙江省竹林生态系统服务总价值为986.65亿元，单位面积竹林生态系统服务价值为10.727万元/hm2。在各项生态服务价值中，涵养水源服务价值最大，其次为固碳释氧服务价值，这2项服务价值占评估的生态系统服务总价值的80.55%。研究表明，在浙江省竹林各项生态系统服务中，涵养水源和固碳释氧是竹林发挥的主要服务价值。各项生态系统服务的贡献大小依次为：涵养水源＞固碳释氧＞保护生物多样性＞保育土壤＞积累营养物质。

表2 浙江省竹林生态系统服务价值汇总

4 小结与讨论

运用常用的森林环境价值评估原理和方法，评估了浙江省竹林生态系统服务中的涵养水源、固碳释氧、保育土壤、积累营养物质、保护生物多样性等5项服务的价值。结果显示，竹林除了提供经济和社会价值外，还有着良好的生态价值。浙江省竹林面积占全省森林面积的15.18%，评估浙江省竹林生态系统的服务价值，对于全面了解浙江省森林生态系统服务价值具有重要意义。但是，由于竹林生态系统功能的特殊性、复杂性和多样性，本研究未能对竹林生态系统的服务价值做全面评估，期待随着对竹林生态系统功能研究的逐步深入，竹林更多的生态系统服务将能够量化评估。