迪庆州森林生态效益价值动态分析与评价

肖 丰

(云南省林业调查规划院,云南 昆明 650051)

森林生态效益是森林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，其不仅为人类提供了食品、医药及其生产生活原料，还创造与维持了地球生命支持系统，形成人类生存所必须的环境条件。森林生态效益多种多样，包括自然生产、维持生物多样性、调节气象过程、调节气候和地球化学物质循环、调节水循环、产生与更新并保持和改善土壤、净化环境等。

森林生态效益价值评价是通过一定的技术手段对生态效益价值及其提供生态服务的能力水平进行判断。通过评价可以了解森林生态效益的时点价值，亦可以通过不同时点间的比较掌握其价值动态变化趋势。客观、科学评价迪庆州森林生态效益价值，对于建立健全生态补偿机制、将自然资源纳入国民经济核算体系、提高环保意识，正确处理生态保护与经济发展的关系，促进人与自然协调发展均具有重要的理论意义和现实意义。

1 研究区域概况

1.1 自然地理概况

迪庆藏族自治州(以下简称“迪庆州”)位于云南省西北部，滇、藏、川三省区交界处，地处青藏高原东南缘，横断山脉腹地，是云贵高原向青藏高原的过渡带，地理坐标为东经98°20′～100°19′，北纬26°52′～29°16′。区域地貌独特，有古高原面，也有大山、大川、大峡谷，是世界自然遗产“三江并流”的腹心地带，境内地势北高南低，地形呈纵深切割之势，海拔高差悬殊，最高峰梅里雪山卡瓦格博峰海拔6 740 m，是云南最高峰。最低谷海拔1 486 m，绝对高差达5 254 m。州内气候属温带-寒温带气候，年均温4.7～16.5℃，年极端最高温25.1℃，最低温-27.4℃。境内河流密布，分属于金沙江、怒江、澜沧江水系。

迪庆州地处“亚洲水塔”东南端，金沙江、澜沧江、怒江3条大河的上游。特别是长江，流经里程达430 km，流域面积1 6810.8 km2，澜沧江在州境内流程320 km，流域面积7 059.2 km2。其生态环境状况不仅决定本地区的社会经济可持续发展，同时也影响我国长江中下游地区的生态安全和社会经济发展。开展对迪庆州森林生态效益价值评估，发挥其在维护生态安全、生态战略地位方面具有十分重要的作用。

1.2 森林资源概况

迪庆州立体气候明显，植被类型丰富，森林植被主要有寒温性针叶林(分布于海拔3 000～4 000 m冷湿生境山地)、温凉性针叶林(分布于海拔2 600～3 300 m山地)、暖性针叶林(分布于海拔1 500～3 000 m区域)、硬叶常绿阔叶林(分布于金沙江及澜沧江两侧山坡海拔2 200～3 800 m范围)、落叶阔叶林(零散分布)、寒温性灌木林(分布于海拔3 000～4 100 m区域)、暖热性灌木林(主要分布于澜沧江、金沙江河谷地区)、寒温性竹林(集中分布于海拔2 800～3 500 m的山体上部)。

据2007年第七次森林资源连续清查数据，迪庆州林业用地面积188.4万hm2，森林面积120.3万hm2，森林覆盖率51.9%。活立木蓄积量2.2亿m3，其中森林蓄积量2.1亿m3，占95.4%。据2017年第九次森林资源连续清查数据，迪庆州林业用地面积191.6万hm2，森林面积144.3万hm2，森林覆盖率61.6%。活立木蓄积量2.4亿m3，其中森林蓄积量2.3亿m3，占95.8%(表1)。

表1 迪庆州森林资源

2 研究方法

2.1 数据来源及指标体系

采用迪庆州2007年、2017年森林资源连续清查数据和国家权威机构公布的社会公共资源数据，采用市场法、替代法进行评价。结合国内外研究成果，构建迪庆州森林生态效益价值评价指标体系(表2)。

表2 森林生态效益价值评价指标体系

2.2 研究内容

2.2.1涵养水源

森林土壤具有很高的孔隙度，能够将地上降水量截留，延长供水期，森林拦蓄水量是降水量与森林蒸散量及其他消耗之差。森林拦蓄水量的计算公式为：

Y=A(P-E-C)

(1)

式中:Y为森林拦蓄水量；A为森林拦蓄降水面积；P为降雨量；E为蒸散量；C为地表径流量，森林地表径流量很小，可忽略不计。

2.2.2净化环境

1)对有害气体(SO2)的吸收

森林不仅可吸收有害气体，而且还具有降低光化学烟雾污染、净化放射性物质、过滤尘埃的作用。森林对环境的净化作用主要有两方面，即吸收有害气体和滞尘能力。不同的森林类型对有害气体的吸附能力见表3。

表3 迪庆州不同森林类型对有害气体吸附能力

对有害气体(SO2)吸收能力的计算公式为：

(2)

式中:li为第i种林分对有害气体的吸收能力；Si为第i种林分的面积。

2)吸附空气中的尘埃

植物叶片表面凹凸不平，且生长着附属物或分泌粘液，可吸附空气中的尘埃，其滞尘价值采用替代法计算,其计算公式为：

(3)

式中:li为第i种林分的滞尘能力；Si为第i种林分的面积。

2.2.3水土保持

主要计算减少土壤侵蚀量。

2.2.4减少土壤肥力损失

由于森林具有水土保持作用，使林地的土壤侵蚀大大降低，因而土壤中的N、P、K、Ga、Mg等元素和其他有机物也得以保留。其计算公式为：

(4)

式中:M为减少的营养物质总量；mi为不同土壤类型所减少的侵蚀量；pij为各土壤类型中各营养元素的百分含量；i为各土壤类型；j为不同的营养物质(有机质，N，P，K)。

2.2.5森林防护

主要指降低风沙、干旱、洪水、台风、盐碱、霜冻、沙压等自然灾害危害的功能。

2.2.6有机物质的生产

森林植物可转化大约1%～2%左右的太阳能为生物能，这部分光能合成的总量是最初和最基础的能量储存(总生产量)，总生产量可用于形成植物各种组织和器官用于呼吸的消耗，总生产量减去植物的呼吸消耗，剩下的为净级生产量(净生产量)。森林净生产量可分配在各个方面，一部分在林内积累成为动物和植物的机体，另一部分则用于动、腐生物的呼吸。有机物质的生产计算公式为：

(5)

式中:P为保护区总生产力；ai为各种森林类型单位面积生产力；gi为各种森林类型面积。

2.2.7固碳和释氧

根据植物光合作用方程式进行推算。

(6)

2.2.8生物多样性保护

森林是生物多样性最丰富的区域，是生物多样性生存和发展的最佳场所，在生物多样性保护方面有着不可替代的作用。其生物多样性保育价值计算公式为：

U生=S生A

(7)

式中：U生为林分年物种保育价值；S生为单位面积生物多样性年价值；A为森林面积。

2.2.9森林休憩

主要是指森林生态系统为人类提供休闲和娱乐的场所，使人消除疲劳、愉悦身心、有益健康的功能。

2.2.10迪庆州森林生态效益总价值

森林生态效益总价值为12项指标价值之和，计算公式为：

(8)

式中:U总为生态功能总价值；Ui为各项指标价值。

3 结果与分析

3.1 涵养水源价值计量

根据资料，迪庆州的年均降雨量为600 mm，年蒸散量为450 mm。按公式(1)计算，其2007年拦蓄水量为18 045 万m3，2017年拦蓄水量2 1645 万m3，按目前我国建设蓄水工程费用值6元/m3计算，2007年森林拦蓄水量的经济价值为10.8亿元，2017年为13.0亿元。

净化水质价值，根据迪庆州森林栏蓄水量，通过森林的净化作用转化为地下径流(转化率为80%)，符合饮用水标准水量2007年为14 436 万m3，2017年17 316 万m3，按目前我国水质净化费用的平均标准2.0元/m3计算，其2007年净化水质的经济价值为2.9亿元，2017年为3.5亿元。

3.2 净化环境价值计量

按公式(2)可计算出迪庆州植被吸收SO2的潜在能力，即2007年为105 953 t，2017年为122 871 t。按二氧化硫的治理费用1 200 元/t数值计算，则迪庆州2007年植被可吸收SO2的潜在经济价值为1.3亿元，2017年为1.5亿元。

按针叶林年滞尘能力为33.2 t/hm2，阔叶林年滞尘能力为10.11 t/hm2。根据公式(3)计算出迪庆州森林植被每年滞尘能力2007年为1 991 万t，2017年为2 287 万t。按削减粉尘成本为150元/t计算，2007年削除粉尘的间接经济价值为29.9亿元，2017年为34.3亿元。

3.3 水土保持价值计量

根据研究资料，分别以侵蚀模数的低限192 t/(hm2·a)，高限447.7 t/(hm2·a)和平均值 319.8 t/(hm2·a)来估算。

根据森林潜在土壤侵蚀量与实际土壤侵蚀量的对比，可得到迪庆州2007年森林最低减少土壤损失23 098 万t，最高减少53 858 万t，平均减少38 472 万t，2017年森林最低减少土壤损失27 706 万t，最高减少64 603 万t，平均减少46 147 万t。按林业生产机会成本法计算其减少土壤侵蚀量的价值，则2007年为87.1亿元，2017年为104.4亿元。

3.4 减少土壤肥力损失价值计量

综合各土壤类型中各营养物质的含量：有机质10%，全氮0.9%，全磷2.2%。根据公式(4)和计算植被减少的有机质、全N、速效P的流失量，2007年为5.39万t，2017年为6.05万t。

减少土壤肥力损失的价值计算，包括减少无机元素损失的价值和减少有机质损失的价值。无机物质价值按照我国农业部门统计资料折算出N、P、K化肥平均价格，即1 800 元/t不变价格来计算；有机物质的价值按成本替代法计算出森林的贡献价值为320元/hm2，2007年减少土壤有机质损失的经济价值为3.8亿元，2017年为4.6亿元；以化肥价格1 800 元/t计算，2007年减少土壤N、P、K经济价值为5.7亿元，2017年为6.5亿元。

3.5 森林防护价值计量

按云南省平均林地防护防治费用60.00元/hm2计算，迪庆州2007年森林面积为120.3万hm2，2017年为144.3万hm2，其良好的生态系统能够抑制病虫害的发生，2007年可节药森林病虫害防治价值为0.7亿元，2017年为0.9亿元。

3.6 有机物质生产价值计量

根据生态系统净生产力研究资料，按乔木林1 650 g/(m2·a)，竹林500 g/(m2·a)，灌木林600 g/(m2·a)，根据公式(5)可计算出迪庆州森林生态系统2007年生产力为1 759 万t，2017年为2 058 万t。按可比价格折算，其经济价值2007年为20.3亿元，2017年为23.8亿元。

3.7 固碳释氧价值计量

根据迪庆州主要植被类型的总生产力，由植物光合作用方程式(6)可推算出植物每积累1 g干物质可固碳0.4 g，据此可推算出迪庆州森林生态系统2007年可固碳704万t，2017年可固碳823万t。按固碳价格1 200 元/t计算，迪庆州2007年固碳总经济价值为84.5亿元，2017年为98.8亿元。

根据迪庆州主要植被类型的总生产力，由植物光合作用方程式可推算出植物每积累1 g干物质可释氧1.19 g，据此可推算出迪庆州2007年可释氧2 093 万t，2017年可释氧2 449 万t。按工业氧价格替代法中以工业氧的现价400元/t计算，迪庆州2007年释氧总经济价值为83.7亿元，2017年为98.0亿元。

3.8 生物多样性保护价值计量

根据公式(7)可计算出迪庆州2007年森林物种保育价值为240.6亿元，2017年为288.6亿元。

3.9 森林休憩价值计量

按单位面积生态系统文化功能平均价值200元/hm2计算，迪庆州2007年森林休憩价值为2.4亿元，2017年为2.9亿元。

3.10森林生态效益总价值计量

根据公式(8)可计算出迪庆州2007年森林生态效益总价值为573.6亿元；2017年为680.8亿元。

2017年与2007年相比，森林生态效益总价值增加107.2亿元，增加量十分显著(表4，图1)。

表4 森林生态效益价值对比

图1 迪庆州森林生态效益价值对比Fig.1 Comparison of forest ecological benefit value in Diqing

从表4可以看出，在森林生态效益9个价值类别中，贡献值大小排序为：生物多样性保护>固碳释氧>水土保持>净化环境>有机物质生产>涵养水源>减少土壤肥力损失>森林休憩>森林防护。

4 结论与讨论

1)迪庆州2007年森林生态效益总价值为573.6亿元，2017年为680.8亿元。2017年与2007年相比，森林生态效益总价值增加107.2亿元。在9个价值类别中，贡献值大小排序为：生物多样性保护(288.6亿元)>固碳释氧(196.8亿元)>水土保持(104.4亿元)>净化环境(35.8亿元)>有机物质生产(23.8亿元)>涵养水源(16.5亿元)>减少土壤肥力损失(11.1亿元)>森林休憩(2.9亿元)>森林防护(0.9亿元)。

2)由于森林生态效益价值受多因素影响，以及采用数据详实程度的限制，本研究结果精准性有待进一步提升。但数值反映了迪庆州在10年间，通过实施天然林资源保护工程、生态公益林建设工程、退耕还林工程、陡坡地生态治理工程、生物多样性保护工程、低效林改造工程、退化防护林改造工程、农村能源建设工程、湿地保护与恢复工程、国家公园建设工程等林业工程，大力提高森林面积，森林覆盖率得到提升，林分质量得到改善。其森林生态效益价值十分巨大，增长十分显著，在维护生态安全和助推生态环境保护以及当地群众致富增收方面作用显著。

3)以货币价值的形式能够客观、真实、直观地反映出森林生态系效益价值量，进一步加深人们对森林生态效益价值的认识，提高公众参与森林环境建设的积极性。由于迪庆州所处的地理位置的特殊性，其森林生态效益价值远远超出森林实物产生的价值，该地区的人民群众为保护长江上游的自然生态环境不受破坏，维护整个生态系统的稳定付出了巨大牺牲，为进一步推动生态保护力度和促进地区经济发展，切实推进当地人民群众脱贫致富，更好地保护优良生态环境、保护好水源，要根据生态价值贡献大小对该地区进行适当生态效益补偿和财政资金转移支付，不断建立健全制度机制，激发发展活力，不断提高生态林业和民生林业发展水平。