建德市公益林生态系统服务价值评价

许在恩 许根 马学初 徐裕良

摘要    对公益林生态系统服务功能和价值评估进行研究，为建德市公益林保护、规划和管理提供科学指导和理论依据。本文依据《生态系统服务功能评估规范》，结合涵养水源、保育土壤等8项指标，评价建德市公益林生态系统服务价值。结果表明，建德市公益林生态系统服务总价值81.64亿元，其中涵养水源效益25.22亿元，固土保肥效益4.43亿元，固碳释氧效益12.53亿元，积累营养效益0.48亿元，森林游憩效益22.19亿元，净化大气效益3.21亿元，生物多样性保护效益12.13亿元，森林防护效益1.45亿元。公益林生态系统服务价值远高于其直接利用价值，表明应继续实施生态补偿政策，努力提高生态补偿标准。

关键词    公益林;生态系统服务;价值评价;浙江建德

中图分类号    X716        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）08-0129-02                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

Abstract    Research on the ecosystem services function and value of public welfare forests，can provide scientific guidance and theoretical basis for the protection，planning and management of public welfare forests in Jiande City.According to the ecosystem service function assessment code and combining with 8 indexes such as water conservation and soil conservation，we evaluated the ecosystem service value of public welfare forests in Jiande City.The results showed that the total value of public welfare forests ecosystem services in Jiande City was 8.164 billion yuan.The benefit of water conser-vation，soliding earth and protecting fertilizer，soliding carbon and releasing oxygen，accumulation of nutrition，forest recreation，air purification，biodiv-ersity conservation and forest protection benefit was 2.522 billion yuan，443 million yuan，1.253 billion yuan，48 million yuan，2.219 billion yuan，321 million yuan，1.213 billion yuan，145 million yuan，respectively.The value of ecosystem services in public welfare forests was much higher than its direct use value，indicating that ecological compensation policies should be continued and ecological compensation standards should be improved.

Key words    public welfare forest;ecosystem service;evaluation;Jiande Zhejiang

森林不但能为人们提供生活和生产需要的木材和林副产品，还具有涵养水源、保护土壤、固定CO2、释放O2、养分积累等极为重要的生态服务功能[1]。森林生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用[2]。20世纪90年代，森林生態服务功能概念与内涵进一步明确，森林生态服务价值评价研究逐步深入。1995年，侯元兆[3]首次较全面地计算了我国森林资源的保持水土、涵养水源、供氧和固定二氧化碳4项生态系统服务功能价值，结果为1.3×1013元。而后周晓蜂等[4]、毕绪岱等[5]、周冰冰等[6]分别对黑龙江省、河北省、北京市森林资源生态功能价值进行评价。目前，对森林生态系统服务功能和价值评估方面的研究已取得很大进步，而持续推进的生态补偿、自然资源资产化管理等生态文明建设进程，也需要对生态服务价值进行评价[7]。本研究通过166个固定样地监测，依据《生态系统服务功能评估规范》，结合涵养水源、保育土壤等8项指标，对建德市公益林生态系统服务价值进行评价。

1    材料与方法

1.1    评价区域概况

建德市隶属于浙江省杭州市，位于浙江省西部，钱塘江上游，地理坐标为东经118°54′～119°45′、北纬29°13′～29°46′。土地总面积23.144万hm2，其中林业用地面积18.402 万 hm2，占土地面积的79.51%，森林覆盖率76.23%。现有公益林为8.647万hm2，占全市林地面积的47.00%，其中国家级公益林6.624万hm2，省级公益林2.023万hm2（图1）。

1.2    评价方法

1.2.1    生态服务价值评价理论。森林生态服务价值计量的复杂性和多样性，本次测算主要依据《森林生态系统服务功能评估规范》，同时兼顾建德市公益林实际与现实操作的可行性，选择涵养水源、保育土壤等8类指标进行计量研究[3]。

1.2.2    公益林生态服务价值评价。

（1）涵养水源价值评价。采用《生态系统服务功能评估规范》规定的影子工程法对森林涵养水源的子效益进行价值评价。森林水源涵养价值评价公式：

式中，V1—森林每年涵养水源价值（元/年）;W—林地调节水量（m3/年）;P1—森林调水效益影子价格（6.110 7元/m3）;P2—森林凈水效益影子价格（2.09元/m3）。

（2）保育土壤价值评价。保育土壤价值评价公式：

式中，V2—森林每年保育土壤的价值（元/年）;di—林型i固土量（t/年）;Ai—林型i面积（hm2）;K1—挖掘泥沙的费用（12.6元/m3）;ρi—森林植被类型i土壤容重（t/m3）;P1j—林型i土壤中N、P、K含量;P2j—磷酸二铵和氯化钾中N、P、K比例，分别是14.00%、15.01%、50.00%;P3j—市场上磷酸二铵和氯化钾价格，分别是2 400、2 200元/t;Mi—林型i土壤中有机质含量;P4—市场上有机质价格，为320元/t。

（3）固碳释氧价值评价。固碳释氧价值评价公式：

式中，V3—森林每年固碳释氧的价值量（元/年）;Pc—人工固定C价格为瑞典碳税率1 200元/t;Po—人工生产O2的平均价格为1 000元/t。

（4）积累营养物质价值评价。积累营养物质价值评价公式：

式中，V4—森林每年积累营养物质的价值量（元/年）;Bi、Ai、P2j、P3j—同上式;P4j—林型i林分中N、P、K含量（%）。

（5）净化大气环境价值评价。主要监测研究负氧离子浓度，净化大气环境评价公式：

式中，V5—森林每年提供的负离子价值（元/年）;Ai—林型i面积（hm2）;Hi—林型i高度（m）;Km—负离子的价值5.818 5×10-18元/个;Qm—负离子浓度（个/cm）;Lm—负离子寿命10（min）。

（6）森林防护价值评价。森林防护价值评价公式：

式中：V6—森林每年的防护价值（元/年）;a—当年各县居民消费价格指数和2004年价格指数比;Ai—林型i面积（hm2）;K2—单位面积森林的减轻灾害价值（元/hm2·年），通过浙江省历年水库直接经济损失、泥沙损失量以及江河湖库引起的库容损失换算。

（7）生物多样性保护价值评价。生物多样性保护价值评价公式：

式中，V7—森林每年物种保育价值（元/年）;Ai—森林i面积（hm2）;Ss—单位面积森林的保育价值（元/hm2·年）。根据Shannon-Wiener指数计算物种保育价值，共划分为7级：当H′≤1时，Ss为30 00;当1≤H′<2时，Ss为5 000;当2≤H′<3时，Ss为10 000;当3≤H′<4时，Ss为20 000;当4≤H′<5时，Ss为30 000;当5≤H′<6时，Ss为40 000;当H′≥6时，Ss为50 000。

（8）森林游憩价值评价。森林游憩价值评价公式：

式中，V8—森林每年游憩价值（亿元/年）;A1—公益林面积（万hm2）;A2—全部森林面积（万hm2）;K3—森林旅游收入（亿元）;K4—其他森林旅游收入（亿元）;P1—森林旅游区森林贡献率（%）;P2—其他旅游区森林贡献率（%）。

2    结果与分析

2.1    涵养水源价值

森林以繁盛的林冠层，林下灌草植物所形成的草、灌层，疏松而深厚的土壤层和林地上的枯枝落叶层，塑造了完美的蓄储和截持大气降水的优良环境，从而对大气降水进行重新分配与有效调节[8]。根据公式测算，建德市公益林调蓄水量为3.07亿t，水源涵养效益累计达25.22亿元，占总效益的30.89%，效益十分巨大，其中调水效益、净化水质效益分别为18.79亿、6.43亿元。

2.2    固土保肥价值

森林土壤具有稳定、庞大的根系，有机质储备和丰富的枯落物覆盖，动植物、微生物的数量众多、多样性丰富。森林植被、森林枯落物能够很好地抵御和缓冲自然力和人为活动的影响，减少森林土壤的侵蚀，保持土壤肥力，并且能够通过枯落物的分解改善土壤结构，有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。根据公式测算，建德市公益林共固定土壤307.47万t，减少流失和增加土壤养分纯N 3 272.63 t、P2O5 1 125.34 t、K2O 67 783.24 t、有机质118 334.49 t，累计效益4.43亿元。

2.3    固碳释氧价值

森林是重要的有机碳库，同化二氧化碳、释放氧气和贮碳功能是森林应对气候变化的最主要功效。根据公式测算，建德市公益林吸收二氧化碳、释放氧气、净增固碳量分别为133.57万、81.57万、36.43万t;生态效益累计12.53亿元，其中固定碳价值、释放氧气价值分别为4.37亿、8.16亿元。