韓玉麗 盧育萬 唐麗清 邱爾發(fā)

1 中國林業(yè)科學研究院林業(yè)研究所 國家林業(yè)局城市森林研究中心 北京 100091

2 龍巖市林業(yè)局 福建龍巖 364000

森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是指森林生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過程所形成的及所維持人類賴以生存的自然環(huán)境條件與效用［1-2］。維持與保護生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是實現(xiàn)整個社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)［3-4］。

一般而言，城市森林是指城市及城市周圍的樹木、林木和相關(guān)植被，包括市區(qū)內(nèi)的公園、道路綠地、居住區(qū)綠地等城市園林綠化系統(tǒng)和近郊、遠郊的自然保護區(qū)、森林公園、防護林、水源涵養(yǎng)林等天然林、次生林和人工林［5］。城市森林具有改善城市氣候、凈化空氣、美化環(huán)境、增加生物多樣性、休閑和文化、房地產(chǎn)增值等生態(tài)價值、社會價值和經(jīng)濟價值，然而這些功能大多是公益性的，具有明顯的外部性，并多表現(xiàn)為間接價值，量化這些價值，對人們更好的認識、建設(shè)、保護城市森林具有非常重要的意義。

目前城市森林價值評估的對象主要是自然生態(tài)系統(tǒng)，即林業(yè)用地上的森林或山地森林，而針對市區(qū)、鄉(xiāng)村周圍的人居林的服務(wù)價值的評估研究相對較少或者沒有［3，6-7］。本文基于《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》［8］、《城市森林服務(wù)功能分析及價值研究》［9］以及相關(guān)研究成果，對龍巖市林業(yè)用地、市區(qū)和鄉(xiāng)村人居林3 個不同地域生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)價值進行貨幣化評估，為城市規(guī)劃和城市森林建設(shè)、管理提供科學依據(jù)，同時也為相關(guān)研究提供參考。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

龍巖市位于福建省西南部，地處E115°51' ～117°45'、N24°23' ～26°02'。該市下轄新羅區(qū)、漳平市、長汀縣、永定縣、上杭縣、武平縣、連城縣，總面積190.50 萬hm2，總?cè)丝?95.08 萬人。地貌類型以低山、丘陵為主。全市有7 個土類，即紅壤、黃壤、草甸土、紫色土、石灰(巖)土、潮土、水稻土。其中紅壤所占比重最大。龍巖市屬亞熱帶季風氣候，光熱資源豐富，雨量充沛;但受地形影響，地域差異和垂直分異明顯，氣候類型多種多樣。市內(nèi)年平均氣溫14.2℃ ～20.7℃，年平均降水量1669.95mm。

1.2 數(shù)據(jù)來源

文中采用的數(shù)據(jù)主要來源于龍巖市對林業(yè)資源和城區(qū)綠化的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

1)根據(jù)《龍巖市統(tǒng)計年鑒(2012)》［10］資料和2011年森林蓄積現(xiàn)狀統(tǒng)計表，截止2011年底，龍巖市有林地面積139.3 萬hm2，其中針葉林、闊葉林分別為85.23、37.19 萬hm2，森林覆蓋率73.1%，總的森林蓄積量8 913 萬m3，針葉林、闊葉林分別為5608.7、2781 萬m3，單位面積平均林分蓄積量64.5m3/hm2。

2)根據(jù)《龍巖市省級森林城市建設(shè)總體規(guī)劃》資料，龍巖市建成區(qū)范圍內(nèi)共有綠地面積1 571.8hm2，其中可計算森林覆蓋率即城區(qū)人居林面積為1 217.4hm2，蓄積量7.85 萬m3(通過城區(qū)人居林面積與單位林分蓄積量相乘求得)。

3)鄉(xiāng)村人居林面積和蓄積采用四旁樹的數(shù)據(jù)進行計算。根據(jù)2011年龍巖市林地面積和森林蓄積現(xiàn)狀統(tǒng)計表，鄉(xiāng)村人居林面積459.8hm2，蓄積量4.46 萬m3。

2 研究方法

2.1 調(diào)節(jié)氣候價值

根據(jù)趙紅艷［11］對森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評價指標體系的研究，采用替代成本法，即通過減少空調(diào)或加濕器的耗電費用來衡量城市森林調(diào)節(jié)氣候的價值。

2.1.1 調(diào)節(jié)溫度

公式為U =KDTMC。式中，U 為森林年均調(diào)節(jié)溫度的價值(元/a);K 為森林調(diào)溫空間(m3，一般以5 m 為高度乘以森林面積);D 為無林區(qū)與有林區(qū)日平均溫度差的絕對值(℃);T 為年均使用空調(diào)的天數(shù)(d/a);M 為空調(diào)調(diào)溫能力，即每立方米空間每天調(diào)溫1℃所耗的電量(kWh/m3·℃·d);C為單位電費(元/ kWh)。一般面積為14.4 m2、層高為3m 的居民用房平均每降溫1℃需要用電約1 kWh，即空調(diào)降溫能力約每1 m3空間每降溫1℃需要耗費用電0.023 1 kWh。有林地與無林地溫度差按2.4 ℃計算。每年使用空調(diào)天數(shù)按60 d 計算。電價按0.5 元/kWh 計算。

2.1.2 調(diào)節(jié)濕度

公式U =KDTMC。式中，U 為森林年均調(diào)節(jié)濕度價值(元/a);K 為森林增濕空間(m3，一般以5 m高度乘以森林面積);D 為無林區(qū)與有林區(qū)日均濕度差的絕對值(相對濕度);T 為該區(qū)域年均使用加濕器的天數(shù)(d/a);M 為加濕器的增濕能力，即加濕器每立方米單位每天增濕所耗電量［kWh/(m3·相對濕度·d)］;C 為單位電費(元/kWh)。相對濕度按11%計算，采用替代法計算加濕器加濕到相同濕度所需電量為86.14kWh/hm2。每年使用加濕器加濕天數(shù)按30d 計算。

2.2 凈化大氣環(huán)境價值

采用替代成本法，通過治理環(huán)境污染措施的成本代替生態(tài)系統(tǒng)凈化大氣價值。

2.2.1 提供負離子價值

參考《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》［8］，對森林提供負離子價值進行評估。龍巖市林分平均高度以10m 來估算，負離子濃度取1 600 個/cm3。

2.2.2 吸收污染物價值

采用《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》中的計算方法進行評估。治理費用見表1。

表1 林木吸收污染物量和治理費用

2.2.3 殺滅病菌價值

參照肖建武［9］評估城市森林殺菌功能的計算方法。殺菌服務(wù)價值一般采用總價值分離法進行估算，按照造林成本的一定比例(10% ～20%)進行折算，公式為U = AqPd。式中，U 為森林殺菌的總價值(元/a)，A 為林分面積(hm2);q 為林木單位面積蓄積量(m3/hm2);P 為造林成本，參考成本價為240.03 元/m3;d 為森林殺菌價值占森林總生態(tài)服務(wù)價值的比例系數(shù)，一般取20%。

2.2.4 減弱噪音價值

減弱噪音價值的計算方法與殺滅病菌價值的方法相同，只是式中系數(shù)d 在此選用15%。

2.3 固碳釋氧價值

分別采用造林成本法和工業(yè)制氧法估算固碳和釋氧價值。根據(jù)《中國生物多樣性國情研究報告》［12］，闊葉林固定二氧化碳量約37.5t/(hm2·a)，針葉林約29.3t/(hm2·a);闊葉林釋放氧氣量約27.3t/(hm2·a)，針 葉 林 約21.3t/(hm2·a)。目前中國幾個常見樹種平均造林成本240.03 元/m3，折合為碳的價格為260.9 元/t;工業(yè)制氧成本為400 元/t。

2.4 涵養(yǎng)水源價值

根據(jù)中國林科院王兵［13］等人對森林生態(tài)系統(tǒng)的評估方法，從調(diào)節(jié)水量和凈化水質(zhì)2 方面對涵養(yǎng)水源價值進行估算。

2.4.1 調(diào)節(jié)水量價值

公式為U調(diào)=10C庫A(P- E)。式中，U調(diào)為森林的年調(diào)節(jié)水量價值(元/a)，C庫為水庫的庫容造價(元/m3)，A 為森林面積(hm2)，P 為林外年降水量(mm/a)，E 為森林年蒸散量(mm/a)。

2.4.2 凈化水質(zhì)價值

公式為U水質(zhì)=10K水A(P-E)。與調(diào)節(jié)水量價值計算公式相同只是無庫容造價。

林區(qū)蒸散量約占年降水量的60%，單位庫容造價為6.110 7 元/t，龍巖市發(fā)展和改革委員會公布的污水處理費價格為0.80 元/t。

2.5 保護生物多樣性價值

參照肖建武［9］對保護生物多樣性功能價值的評估，從生物棲息地價值和遺傳信息價值2 方面進行生物多樣性價值計算。

2.5.1 生物棲息地價值

森林采伐造成的游憩及生物多樣性的價值損失達400 美元/hm2，全球社會性對保護森林資源的支付意愿為112 美元/hm2，美元匯率按當前1 ∶6.2計算。

2.5.2 遺傳信息價值

龍巖市單位面積森林每年提供的遺傳信息價值為41 美元/hm2。

3 結(jié)果與分析

3.1 龍巖市森林生態(tài)服務(wù)總價值分析

根據(jù)測算，龍巖市森林生態(tài)服務(wù)產(chǎn)生的總價值為2 207.13 億元，其中林業(yè)用地、市區(qū)人居林和鄉(xiāng)村人居林生態(tài)服務(wù)價值分別為2 204.5 億元、1.92億元、0.72 億元(表2)。相比龍巖市2011年的地區(qū)生產(chǎn)總值1 242.15 億元［13］，森林生態(tài)系統(tǒng)每年所提供的生態(tài)價值是地區(qū)生產(chǎn)總值的近2 倍。

龍巖市森林每年產(chǎn)生的5 項生態(tài)服務(wù)價值量的關(guān)系為調(diào)節(jié)氣候＞涵養(yǎng)水源＞固碳釋氧＞凈化大氣環(huán)境＞保護生物多樣性。各項價值量及其貢獻率見表2。

表2 龍巖市不同區(qū)域森林產(chǎn)生的價值 億元

3.2 龍巖不同區(qū)域森林生態(tài)服務(wù)價值分析

市區(qū)、鄉(xiāng)村人居林主要分布在人們活動區(qū)及其周圍人為活動頻繁的區(qū)域，與人們的身心健康和居住環(huán)境息息相關(guān)，它即是城鄉(xiāng)居民休閑游憩的場所，也是人們走進自然、了解自然的科普場所。從表2 中可以看出，由于森林生態(tài)系統(tǒng)的價值量與森林面積、蓄積量成正比，兩者產(chǎn)生的價值量明顯比林業(yè)用地的少很多，這主要也與未對市區(qū)、鄉(xiāng)村人居林所具有的其他間接價值進行計算有關(guān)。綠化廣場、街頭綠地的游憩價值、美學價值，對房地產(chǎn)的增值效應等等。

3.3 龍巖不同林分類型森林生態(tài)服務(wù)價值分析

龍巖市闊葉林和針葉林每年產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)價值分別為600.1 億元和1 331.4 億元，單位面積價值分別為16.14 億元/萬hm2和15.62 億元/萬hm2(表3)。從闊葉林和針葉林生態(tài)服務(wù)的單位面積價值來看，闊葉林所提供的價值量比針葉林大。因此，在今后對林分類型的規(guī)劃中應適當加大闊葉林的比重。

表3 龍巖市不同林分類型產(chǎn)生每年產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)價值 億元

3.4 龍巖林分中不同林齡森林生態(tài)服務(wù)價值分析

龍巖市林分中不同林齡森林每年產(chǎn)生的生態(tài)服務(wù)總價值為1931.28 億元。其中，幼齡林為156.69億元，占總價值量的8.11%;中齡林為588.56 億元，占 30.48%;近熟林為 460.45 億元，占23.84%;成過熟林為725.58 億元，占37.57%。從龍巖市林齡結(jié)構(gòu)可以看出，幼齡林產(chǎn)生的價值量最小，其他林齡相對來說比較均衡，因此，為保證龍巖市森林的可持續(xù)發(fā)展，在森林經(jīng)營中應采取適當措施調(diào)整林齡結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)語

1)森林所發(fā)揮效益的大小受多方面的影響。上面的指標體系只考慮了森林類型、森林面積大小因素。因此，今后應增加必要指標更合理的對林業(yè)用地、市區(qū)和鄉(xiāng)村人居林3 個不同地域的森林進行評價，并加強基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的監(jiān)測與分析。

2)在對龍巖市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進行評價的過程中，多采用全國平均數(shù)據(jù)，例如闊葉樹和針葉樹對固碳、釋氧、吸收污染物等方面的數(shù)據(jù)。由于南北方的森林在樹種上有較大差異，發(fā)揮的生態(tài)效益也不同。因此，在今后的相關(guān)研究中，應充分考慮森林的地域性，以期更準確地對不同區(qū)域的森林進行評估。

3)由于數(shù)據(jù)資源以及研究方法等客觀因素限制，目前只能對森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值進行簡略估算。如果對于復雜的森林生態(tài)系統(tǒng)選取不同的研究方法和評價指標，其結(jié)果有可能相差巨大。本文只對森林5 個方面的生態(tài)功能進行評估，其他方面，如景觀價值、富集重金屬價值、不同區(qū)域林分對人的價值差異等方面目前尚無較成熟的參數(shù)進行測算評估。森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評價的研究還需要進一步深化與完善。

［1］歐陽志云，王效科. 中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其生態(tài)經(jīng)濟價值的初步研究［J］.生態(tài)學報，1999，19(5):607-613.

［2］余新曉，魯紹偉，靳芳，等. 中國森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估［J］.生態(tài)學報，2005，25(8):2096-2102.

［3］武文婷.杭州市城市綠地生態(tài)服務(wù)功能價值評估研究［D］.南京:南京林業(yè)大學，2011.

［4］彭建，王仰麟，陳燕飛，等. 城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估初探:以深圳市為例［J］.北京大學學報:自然科學版，41(4):594-604.

［5］童麗麗，湯庚國，許曉崗.中國城市森林群落的結(jié)構(gòu)研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，2006，34(18):4586-4589.

［6］李鋒，王如松.城市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能評價、規(guī)劃與預測研究:以揚州市為例［J］. 生態(tài)學報，2003，23(9):1929-1936.

［7］黃立. 城市綠地系統(tǒng)生態(tài)調(diào)節(jié)服務(wù)功能價值評估研究:以長沙市為例［D］.長沙:湖南農(nóng)業(yè)大學，2007.

［8］LY/T 1721—2008 森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范［S］.

［9］肖建武.城市森林服務(wù)功能分析及價值研究［M］.北京:經(jīng)濟科學出版社，2011.

［10］龍巖市統(tǒng)計局.龍巖統(tǒng)計年鑒［M］.北京:九州出版社，2012.

［11］趙紅艷.森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評價指標體系研究:以湖南綏寧縣為例［D］.長沙:中南林業(yè)科技大學，2006.

［12］《中國生物多樣性國情研究報告》編寫組. 中國生物多樣性國情研究報告［M］.北京:中國環(huán)境科學出版社，1998.

［13］王兵，李少寧，郭浩. 江西省森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價值評估研究［J］.江西科學，2007，25(5):553-559，587.