广西百色市森林生态系统服务价值评估

2021-03-03郑海富邵元元李常诚韦兰英马一琳罗雪梅

广西林业科学 2021年1期

郑海富，邵元元，李常诚，刘峰，韦兰英，马一琳，罗雪梅

（1.广西壮族自治区林业勘测设计院，广西南宁 530011；2.广西大学农学院，广西南宁 530004；3.南宁师范大学北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室，广西南宁 530001）

1997年，Costanza 等[1]在Nature 上发表了《全球生态系统服务与自然资本的价值》，提出生态系统服务的概念及分类系统，并对全球生态系统服务价值进行全面评估，引领了生态学和生态经济学等学科研究的新方向。2005年4月，联合国发布了《千年生态系统评估报告》，对全球各类生态系统进行了全面评估[2]。2012年，联合国环境署（UNEP）主导成立了生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台（IPBES），指导各个国家的生态系统服务价值评估工作[3]。

2008年，原国家林业局发布并实施了中华人民共和国林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》（LY/T 1721-2008）[4]（以下简称《评估规范》），统一了森林生态系统服务价值评估的指标体系和方法，使不同区域间的评估结果具有可比性，促进了森林生态系统服务价值评估工作。国内学者从不同的研究范围对森林生态系统服务价值展开了深入研究。较小范围上，主要集中在保护区的服务价值评估，如喀纳斯[5]、神农架[6]和井冈山[7]等；省域范围上，广西[8]、辽宁[9]、新疆[10]、青海[11]、吉林[12]、重庆[13]和山西[14]等省（自治区、直辖市）均开展了服务价值评估工作；全国范围上，王兵等[15-18]对全国各省（自治区）的森林生态系统及各子系统（经济林、杉木林和灌木林）的服务价值进行了研究。对森林生态系统进行生态服务价值评估，正确评价森林在生态环境建设中的作用，有利于加强人们对森林生态系统的认识，有利于宣传“绿水青山就是金山银山”的发展理念，同时也可为绿色GDP 核算及生态补偿机制建设提供依据，有利于政府部门进行产业规划和政策制定，促进生态文明建设。

2016年，广西壮族自治区统计局完成了《广西生态服务价值评估指南》（修订版）（以下简称《评估指南》）的编制。随后，广西壮族自治区人民政府办公厅印发了《广西生态服务价值评估方案的通知》（桂政办发〔2016〕69 号）。《评估指南》成为广西各生态系统服务价值评估的规范。通知要求各主管部门从2017年起，每年对全区农田、森林、草地、淡水、海洋和城市6大生态服务价值进行评估；2020年起，逐步扩大到各地级市。2017年11月，在联合国“自然资本核算与生态系统服务估价”项目中国启动会上，广西被选定为代表中国参与项目试点的两个省（自治区）之一。

百色市是珠江上游重要的生态安全屏障之一，是广西重点林区和生态保护建设重点地区。根据2010年9月15日国务院第126次常务会议审议通过并发布实施的《中国生物多样性保护战略与行动计划》（2011—2030年），全国共划分35个生物多样性保护优先区域，百色市同时位于桂西黔南石灰岩区和桂西南山地区两个生物多样性保护优先区域内。2015年，广西壮族自治区环保厅与越南高平省自然资源与环境厅共同签署了《中国广西壮族自治区环境保护厅与越南高平省自然资源与环境厅生物多样性保护合作谅解备忘录》，百色市的靖西市入选“广西靖西-越南高平”大湄公河次区域生物多样性廊道项目实施点。开展百色市森林生态系统服务价值评估，对全区开展市、县级森林生态系统服务价值评估具有示范作用。

1 材料与方法

1．1 研究区概况

百色市（104°26′～107°54′E，22°51′～25°07′N）位于广西西部，处于云贵高原向广西丘陵盆地的过渡地带，年均气温19．0 ～22．3 ℃，年均降水量1 113 ～1 713 mm。百色市自然植被丰富，主要有常绿阔叶林、落叶阔叶混交林、暖性落叶阔叶林、石灰岩常绿落叶阔叶混交林、石灰岩季雨林和沟谷雨林等；人工植被以松树林、杉木林、桉树林、油茶林和板栗林为主。根据2017年度百色市林地及森林资源变更成果，百色市土地总面积361．4 万hm2，其中林地面积286．6 万hm2，占79．30%；在林地中，有林地面积183．9 万hm2、灌木林地面积63．1 万hm2，分别占林地总面积的64．17%和22．02%；森林面积247．1 万hm2，森林覆盖率68．37%。

1．2 研究方法

1．2．1 评估指标体系

本次评估指标在《评估规范》指标的基础上参考《评估指南》的指标，增加了直接经济价值指标。指标体系则采用《评估指南》中的三级指标体系（百色市无红树林，不含防风护岸价值）。一级指标包括直接经济价值、间接经济价值和生态环境价值3 项；二级指标包括食物及原材料供给价值、旅游服务价值和固碳释氧价值等9 项；三级指标包括林业产值、森林旅游价值和固碳价值等21 项（表1）。

表1 百色市森林生态系统服务价值评估指标体系Tab.1 Service valuation index system of forest ecosystem in Baise

续表1 Continued

1．2．2 评估方法

《评估规范》中未包括直接经济价值，未提供间接经济价值的计算方法，故直接经济价值和间接经济价值采用《评估指南》中的评估方法，生态环境价值的评估方法采用《评估规范》中的评估方法。

（1）直接经济价值——林业产值

森林生态系统直接经济价值包括木材、水（干）果和笋竹，板栗（Castanea mollissima）和柿（Diospyros kaki）等木本粮食，核桃（Juglans regia）和油茶（Ca⁃mellia oleifera）等木本油料以及松香和桐油等工业原料的林业产值（V林业产品，万元/年），采用市场价格法计算，计算公式为：

式中，Q产品i为第i类林业产品的产量（t/年），从《广西林业统计报表2017》中获取；P产品i为第i类林产品和林副产品的价格（元/t），若《广西林业统计报表2017》中有产品价格数据则采用，若无则采用市场收购价；n为林产品和林副产品的种类数量；10-4为单位换算系数。

（2）间接经济价值——森林旅游价值

森林旅游价值（V旅游，万元/年）采用以森林为主体的A级及以上景区的年度综合旅游收入与交通费用之和来估算，计算公式为：

式中，R景区i为第i个A级森林旅游景区的经营总收入（万元/年）；C交通i为第i个A 级森林旅游景区游客旅游过程中支出的交通费（万元/年）；n为百色市以森林为主体A 级的景区数量。经营总收入、交通费和景区数量均采用广西壮族自治区旅游发展委员会根据国家旅游局景区管理系统提供的统计资料。

1．2．3 评估基数

据2017年度百色市各县（市、区）林地及森林资源变更成果，评估总面积为247．0 万hm2，按不同树种（组）分为杉木林（27．0 万hm2）、松树林（21．7万hm2）、阔叶林（91．7万hm2）、桉树林（19．1万hm2）、乔木经济林（22．3 万hm2）、竹林（2．7 万hm2）、石山灌木林（46．4 万hm2）和灌木经济林（16．1 万hm2）8 个林分类型。

1．2．4 实物量评估参数

（1）食物及原材料

直接经济价值涉及食物及原材料产品类型和产品产量，数据来源为《广西林业统计报表2017》。农田防护价值评估涉及农作物产量，数据来源为《广西统计年鉴（2018）》。

涵养水源评估涉及年降水量、林分蒸散量和地表径流量等参数。应用地理信息系统将百色市各县（市、区）水文站点2017年的降水量与森林类型分布图叠加进行提取，得到各林分降水量数据；根据各森林类型的蒸发率和地表径流系数，确定年蒸散量和地表径流量，参考海南森林生态系统定位观测研究站的监测数据[19]。

（3）保育土壤

保育土壤评估涉及土壤侵蚀模数、林地土壤容重、土壤氮含量、土壤磷含量、土壤钾含量和土壤有机质含量等参数。土壤侵蚀模数参考《广西公益林生态效益价值评价》[20]；土壤容重、土壤全氮、全磷、全钾和有机质含量等参数采用本次评估工作补充调查的土壤取样测定数据以及广西壮族自治区林业勘测设计院历年来对百色地区生态公益林的监测数据。

（4）固碳释氧

固碳释氧实物量评估涉及的主要参数为林分净生产力和单位面积林分土壤年固碳量。根据百色市第八次、第九次连续清查相同样地的蓄积量数据和广西壮族自治区林业勘测设计院2005—2013年广西主要树种生物量相关参数调查成果，测算林分净生产力；单位面积林分土壤年固碳量参考王兵等[18]和李少宁[21]的研究结果。

（5）积累营养物质

积累营养物质评估涉及林木含氮量、含钾量和含磷量等参数。各参数来源于本次补充调查时采集的主要树种树干、树枝、树叶和树皮等样品测定结果以及广西壮族自治区林业勘测设计院历年来对百色地区生态公益林的监测数据。

（6）净化大气环境

净化大气环境评估涉及负离子浓度和林分平均高度以及单位面积吸收二氧化硫、氟化物和氮氧化物的量等参数。负离子含量采用本次补充调查实测结果和百色市历年生态公益林监测数据；吸收大气污染物和滞尘参数参考《中国生物多样性国情研究报告》[22]、海南森林生态系统定位观测研究站的监测数据[19]。

开满了化工企业后，这里的环境果然出现了问题，河流虽然流走了，但物种都变异了，人们惊奇的发现，这里的小龙虾长到

（7）生物多样性保育

生物多样性仅包括植物多样性。各森林类型的香农-威纳指数（Shannon-Wiener）来源于本次评估补充调查对百色市各县（市、区）主要森林类型生物多样性的调查结果以及广西壮族自治区林业勘测设计院历年对百色地区生态公益林的监测数据。

1．2．5 价值量评估参数

本次评估涉及的价值量中，水库建设单位库容投资采用百色市各水库平均建设单位库容投资，食物及原材料价格参数采用《广西林业统计报表2017》中的产品价格，《广西林业统计报表2017》中无产品价格的则采用市场收购价，其他价值量参数采用广西壮族自治区统计局提供的数据。

2 结果与分析

2．1 直接经济价值

根据《广西林业统计报表2017》，林业产值统计的内容包括木材、竹材、水果、干果、林产饮料、林产调料、森林食品、森林药材、木本粮油和林产工业原料10 大类（表2）。其中，水果包括柑橘（Citrus retic⁃ulata）、梨（Pyrus pyrifolia）、山葡萄（Vitis amurensis）、桃（Amygdalus persica）、荔枝（Litchi chinensis）、龙眼（Dimocarpus longan）、猕猴桃（Actinidia chinensis）和其他水果；干果包括板栗、柿和其他干果；林产饮料包括茶（Camellia sinensis）和其他林产饮料；林产调料包括八角（Illicium verum）、肉桂（Cinnamomum cas⁃sia）和其他林产调料；森林食品包括竹笋干、食用菌、山野菜和其他森林食品；森林药材包括杜仲（Eu⁃commia ulmoides）和其他森林药材；木本油料包括油茶籽、核桃和其他木本油料；林产工业原料包括生漆、油桐籽、棕片和松脂。

百色市2017年度的森林生态系统直接经济价值为118．70 亿元，其中水果供给价值最高（41．84%），其次为木材（18．19%）、林产饮料（12．58%）和木本油料（9．29%），其他6大类直接经济价值较低（18．10%）。

表2 2017年百色市森林生态系统直接经济价值Tab.2 Direct economic value of forest ecosystem in Baise in 2017

续表2 Continued

2．2 间接经济价值

根据广西壮族自治区旅游发展委员会统计，百色市有A 级及以上森林旅游景区8 个，位于右江区、平果县、德保县、靖西市、凌云县和乐业县，2017年度森林旅游价值为5．64 亿元，其中交通费用4．63亿元（82．09%），景区经营收入1．01 亿元（17．97%）。

2．3 生态环境价值

根据评估指标体系，生态环境价值包括固碳释氧价值、净化大气环境价值、涵养水源价值、防护与减灾价值、保育土壤价值、积累营养物质价值和生物多样性保育价值。森林防护与减灾和生态多样性保育无物质量，因此将生态环境价值分为防护与减灾价值、生物多样性保育价值和其他生态环境价值（固碳释氧、净化大气环境、涵养水源价值、保育土壤价值和积累营养物质价值）三个部分。

2．3．1 防护与减灾价值

根据《广西统计年鉴2018》，百色市2017年度的粮食产量为114．22万t。根据评估结果，百色市森林生态系统防护与减灾价值为3．20亿元。

2．3．2 生物多样性保育价值

根据不同林分生物多样性调查结果，香农-威纳指数4．00 ～5．00 的林分为阔叶林，3．00 ～4．00 的林分为杉木林、竹林和石山灌木林，2．00 ～3．00 的林分为松树林、桉树林和灌木经济林，1．00 ～2．00 的林分为乔木经济林。根据评估结果，百色市森林生态系统生物多样性保育价值为703．02 亿元，阔叶林最高（55．52%），其次为石山灌木林（18．75%）和杉木林（10．91%），其他林分类型均低于4．50%（表3）。

表3 2017年百色市森林生态系统生物多样性保育价值Tab.3 Biodiversity conservation value of forest ecosystem in Baise in 2017(100 million yuan)

2．3．3 其他生态环境价值

（1）固碳释氧

百色市2017年度森林生态系统林分和土壤固碳量为637．85 万t，固碳价值为7．00 亿元，释氧量为1 542．13 万t，释氧价值为558．25 亿元，固碳释氧总价值为565．25 亿元（表4 ～5）。不同林分单位面积固碳释氧价值为桉树林（5．38 万元/hm2）＞杉木林（3．74 万元/hm2）＞松树林（3．48 万元/hm2）＞竹林（2．38 万元/hm2）＞阔叶林（2．18 万元/hm2）＞乔木经济林（1．17 万元/hm2）＞灌木经济林（1．05 万元/hm2）＞石山灌木林（0．79 万元/hm2）。阔叶林的固碳释氧价值最高（35．37%），其次为桉树林（18．19%）、杉木林（17．87%）和松树林（13．36%），其他林分类型均较低。

（2）净化大气环境价值

百色市2017年度森林生态系统提供负氧离子1．86×1017亿个，吸收二氧化硫、氟化物、氮氧化物和滞尘量分别为23．32、0．56、1．42 和7 090．13 万t；净化大气环境价值为111．87 亿元，其中，滞尘价值为106．35 亿元，占总价值的95．07%，其他价值为5．52 亿元，占4．93%（表4 ～5）。不同林分单位面积净化大气环境价值为阔叶林（0．71 万元/hm2）＞杉木林（0．53 万元/hm2）＞松树林（0．52 万元/hm2）＞竹林（0．33万元/hm2）＞乔木经济林（0．23万元/hm2）＞灌木经济林（0．22 万元/hm2）＞石山灌木林（0．19 万元/hm2）＞桉树林（0．18 万元/hm2）。阔叶林净化大气环境价值最高（57．86%），其次为杉木林（12．56%）和松树林（10．19%），其他林分类型均较低。

（3）涵养水源价值

百色市2017年度森林生态系统涵养水源量为53．97 亿m3，调节水量价值为389．13 亿元，净水价值为126．29 亿元，涵养水源总价值为515．42 亿元（表4 ～5）。不同林分单位面积涵养水源价值为阔叶林（3．94 万元/hm2）＞竹林（3．83 万元/hm2）＞松树林（1．73 万元/hm2）＞杉木林（1．71 万元/hm2）＞桉树林（1．62 万元/hm2）＞石山灌木林（0．52 万元/hm2）＞乔木经济林（0．120 万元/hm2）＞灌木经济林（0．117 万元/hm2）。阔叶林涵养水源服务价值最高（70．15%），其次为杉木林（8．95%）和松树林（7．29%），其他林分类型均较低。

（4）保育土壤价值

百色市2017年森林生态系统固土量为6 838．81 万t，固土价值为2．28 亿元，减少氮、磷、钾和有机质的损失分别为14．52、4．70、122．74 和308．33 万t，保肥价值为157．20 亿元，保育土壤总价值为159．48 亿元（表4 ～5）。不同林分单位面积保育土壤价值为杉木林（1．08 万元/hm2）＞阔叶林（0．70 万元/hm2）＞松树林（0．65 万元/hm2）＞竹林（0．64万元/hm2）＞乔木经济林（0．53万元/hm2）＞石山灌木林（0．51 万元/hm2）＞桉树林（0．45 万元/hm2）＞灌木经济林（0．35 万元/hm2）。阔叶林保育土壤服务价值最高（40．52%），其次为杉木林（18．20%）和石山灌木（14．95%），其他林分类型均较低。

（5）积累营养物质价值

百色市2017年度森林生态系统林木积累氮、磷和钾元素分别为4．90、0．76和6．36 万t，林木积累营养物质总价值为17．20 亿元（表4 ～5）。不同林分单位面积积累营养物质价值为桉树林（0．14 万元/hm2）＞杉木林（0．12 万元/hm2）＞竹林（0．11万元/hm2）＞松树林（0．10 万元/hm2）＞阔叶林（0．07万元/hm2）＞乔木经济林（0．04 万元/hm2）＞灌木经济林（0．03 万元/hm2）＞石山灌木林（0．02 万元/hm2）。阔叶林积累营养服务价值最高（37．12%），其次为杉木林（19．59%）、桉树林（15．83%）和松树林（12．28%），其他林分类型均较低。

2．4 百色市森林生态系统服务总价值及单位面积价值

百色市2017年度森林生态服务系统总价值为2 199．81 亿元，各项森林生态系统服务价值对总价值的贡献为生物多样性保育（31．96%）＞固碳释氧（25．70%）＞涵养水源（23．43%）＞保育土壤（7．25%）＞食物及原材料供给（5．40%）＞净化大气环境（5．09%）＞积累营养物质（0．78%）＞旅游服务（0．25%）＞防护与减灾（0．14%）（表6）。

不同林分类型的服务总价值（不含直接经济价值、森林游憩价值和森林防护价值）为2 072．27亿元，各林分类型服务价值为阔叶林（52．48%）＞杉木林（13．05%）＞石山灌木林（10．91%）＞桉树林（8．47%）＞松树林（8．28%）＞乔木经济林（3．01%）＞灌木经济林（2．48%）＞竹林（1．32%）。

不同林分类型单位面积价值（不含直接经济价值、森林游憩价值和森林防护价值）为2．80 ～11．86 万元/hm2，平均为8．39 万元/hm2，森林质量及其服务价值有待提高。只有杉木林、阔叶林和竹林3 种林分的单位面积价值高于平均价值，其他均低于平均价值，各林分类型服务价值为阔叶林＞竹林＞杉木林＞桉树林＞松树林＞石山灌木林＞灌木经济林＞乔木经济林。

3 结论与讨论

百色市2017年度森林生态系统服务总价值为2 199．81 亿元，是全市GDP（广西统计年鉴2018）的1．61倍，表明百色市的生态承载力高，经济社会发展空间很大。生态环境服务价值为2 075．45 亿元，是林业产业总产值的7 倍，表明百色市森林生态系统提供的生态价值远高于其为社会提供的林产品和林副产品价值。生态环境价值中生物多样性保育、固碳释氧和涵养水源价值合计占生态环境总价值的85．94%，远高于其他4项服务价值。

百色市阔叶林面积占森林面积的的37．11%，提供了52．48%的生态环境价值，说明阔叶林在森林生态服务中占据最重要的地位，在生态环境保护与建设过程中应高度重视阔叶林分的保护。石山灌木林面积仅次于阔叶林，占森林面积的18．79%，其生态环境服务价值占生态服务总价值的10．91%，但其单位面积价值仅为平均价值的58．09%，是生态系统服务价值的低洼区域，有较大的提升空间，可挖掘潜力较大，今后应继续加强封山育林管护，促进岩溶地区的植被恢复，进一步提高石山地区的森林生态系统服务功能。

在《评估规范》中，森林生态系统服务价值未包括直接经济价值，仅有一小部分学者将直接经济价值纳入服务价值评估范围。肖强等[13]在对重庆市的森林生态系统服务功能价值进行评估以及白杨等[23]对海河流域森林生态系统服务功能进行评估时，直接经济价值评估均采用市场价值法，但评估内容较少，不能全面反映森林生态系统提供的食物及原材料。在本研究中，直接经济价值评估的内容取自林业统计报表，内容更全面。

在《评估规范》中，仅对森林游憩进行概念陈述，未明确评估方法，不同学者采用的方法不同，评估结果差异较大[13,24-25]。在《评估指南》中，明确了评估方法，但该方法仅统计A 级以上景区的经营收入和游客产生的交通费用，未包括餐饮、住宿和购物等其他费用，评估方法较保守。根据评估结果，百色市森林游憩价值仅为总服务价值的0．25%，与丰富的森林资源不相匹配，森林游憩价值开发潜力大。