張改英

【摘 要】 文章采用山西省林地變更數(shù)據(jù)，以生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)為指導(dǎo)，結(jié)合山西省森林生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)觀測(cè)數(shù)據(jù)，參照國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布的社會(huì)公共數(shù)據(jù)，依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》（LY/T 1721-2008），選取了評(píng)估指標(biāo)體系，包括涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、林木營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累、凈化大氣、生物多樣性保護(hù)6大功能11項(xiàng)指標(biāo)，對(duì)山西省天保工程區(qū)2019年的森林生態(tài)功能效益進(jìn)行了物質(zhì)量和價(jià)值量的評(píng)估，肯定了森林生態(tài)系統(tǒng)為人類社會(huì)所做的重要貢獻(xiàn)，旨在強(qiáng)化資源保護(hù)管理，提高公眾保護(hù)意識(shí)，并為政府科學(xué)決策提供支撐，為生態(tài)GDP核算提供參考。

【關(guān)鍵詞】 森林資源; 生態(tài)服務(wù)功能; 價(jià)值評(píng)估

【中圖分類號(hào)】 F326.24? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A? 【文章編號(hào)】 1004-5937（2021）11-0111-06

一、天保工程區(qū)基本情況

（一）工程背景

山西地處黃土高原和毛烏素沙漠的邊緣，由于歷史和自然的原因，森林植被稀少，自然災(zāi)害頻繁，加之煤炭的大量開(kāi)采，成為全國(guó)水土流失和土地資源破壞較為嚴(yán)重的地區(qū)之一。

2000年，國(guó)家正式開(kāi)始實(shí)施天然林資源保護(hù)工程（以下簡(jiǎn)稱天保工程），黃河沿岸山西區(qū)域的9市72個(gè)縣以及7個(gè)省直林區(qū)、林場(chǎng)被劃入保護(hù)范圍。為從整體上改善山西生態(tài)環(huán)境，又將黃河流域以外的太行、五臺(tái)林區(qū)劃入省級(jí)保護(hù)范圍，同步實(shí)施保護(hù)工程。經(jīng)過(guò)20多年的努力，涵蓋山西60%區(qū)域和人口的天保工程區(qū)，順利完成了由木材生產(chǎn)為主向生態(tài)建設(shè)為主的過(guò)渡，對(duì)挽救黃河山西段脆弱的生態(tài)發(fā)揮了極為重要的作用。

基于國(guó)家林業(yè)局、發(fā)改委、財(cái)政部、人社部等部門出臺(tái)的《長(zhǎng)江上游黃河上中游地區(qū)天然林資源保護(hù)工程二期實(shí)施方案》《關(guān)于繼續(xù)組織實(shí)施長(zhǎng)江上游黃河上中游地區(qū)和東北內(nèi)蒙古等重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)天然林資源保護(hù)工程的通知》和《關(guān)于編制天然林資源保護(hù)工程二期省級(jí)實(shí)施方案有關(guān)事宜的通知》等文件要求，在山西省政府的統(tǒng)一部署下，山西省林業(yè)廳會(huì)同省發(fā)展改革委、省財(cái)政廳、省人力資源社會(huì)保障廳編制了《天然林資源保護(hù)工程二期山西省實(shí)施方案》。

（二）實(shí)施范圍

山西天保工程區(qū)涵蓋朔州、忻州、太原、呂梁、晉中、長(zhǎng)治、晉城、臨汾、運(yùn)城9個(gè)市所轄的72個(gè)縣（市、區(qū)），桑干河楊樹(shù)豐產(chǎn)林實(shí)驗(yàn)局和管涔山、五臺(tái)山、黑茶山、關(guān)帝山、太行山、太岳山、呂梁山、中條山8個(gè)省直國(guó)有林管理局，以及山西林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)，共計(jì)83個(gè)縣（局）級(jí)單位，土地總面積1 034.93萬(wàn)公頃，占全省總面積的66.05%。

二、工程實(shí)施情況

（一）木材停伐減產(chǎn)

山西省自1998年開(kāi)始，遵循國(guó)家天然林保護(hù)、停止商業(yè)性采伐、天保工程“四到市”等一系列政策，全面停止天然林采伐。進(jìn)入天保工程二期后，除保留一部分農(nóng)民自用材、薪炭材的資源消耗外，繼續(xù)停止一切天然林商品性采伐，建立了全面的森林資源保護(hù)機(jī)制，使天然林資源迎來(lái)了全面恢復(fù)和發(fā)展的新階段。

（二）森林管護(hù)

目前，全省森林管護(hù)總面積7 789.75萬(wàn)畝。按照遠(yuǎn)山設(shè)卡封堵、近山承包管護(hù)的總體思路，積極探索符合山西實(shí)際的建管機(jī)制、管理模式，建立了以設(shè)施管護(hù)為依托、以集中管護(hù)結(jié)合自主管護(hù)為支撐、委托管護(hù)為輔助的成熟機(jī)制，實(shí)行了最嚴(yán)格的林地征占用管理機(jī)制，采取了承包合同、管護(hù)責(zé)任狀等方式，從任務(wù)、目標(biāo)、資金、責(zé)任著手，把森林管護(hù)逐層分解，具體到山頭、林農(nóng)個(gè)人。隨著縣、鄉(xiāng)、村（局、場(chǎng)、站）三級(jí)管護(hù)網(wǎng)絡(luò)的日益完備，天然林資源得到有效保護(hù)和持續(xù)增長(zhǎng)。

（三）公益林建設(shè)

在公益林建設(shè)中，實(shí)行按區(qū)域規(guī)劃、按流域封禁，通過(guò)統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)組織、規(guī)劃設(shè)計(jì)、集中管理、驗(yàn)收和考核，顯著提高了項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。2011—2018年實(shí)際完成營(yíng)造林任務(wù)530萬(wàn)畝，其中人工造林193.7萬(wàn)畝，封山育林336.30萬(wàn)畝。

（四）森林撫育

遵循近自然經(jīng)營(yíng)理念，全面推行目標(biāo)樹(shù)培育技術(shù)，促進(jìn)天然更新，改善森林結(jié)構(gòu)，依托森林自身強(qiáng)大的自然力量，結(jié)合科學(xué)管理，使森林生長(zhǎng)發(fā)育空間在順應(yīng)自然規(guī)律的同時(shí)進(jìn)一步優(yōu)化，生長(zhǎng)速度持續(xù)加快，林地生產(chǎn)力進(jìn)一步發(fā)揮。2011—2018年累計(jì)撫育中幼齡林540.2萬(wàn)畝。

（五）民生保障

1.職工工資

按照國(guó)家有關(guān)政策，積極推進(jìn)單位轉(zhuǎn)型、職工轉(zhuǎn)崗，特別是通過(guò)國(guó)有林場(chǎng)改革，天保工程區(qū)內(nèi)國(guó)有林業(yè)職工收入持續(xù)增長(zhǎng)，在崗職工年人均工資由2008年的17 781元增長(zhǎng)到2019年的63 039元，增長(zhǎng)3.5倍。

2.職工社會(huì)保險(xiǎn)

林業(yè)職工社會(huì)保障制度不斷完善，職工養(yǎng)老、工傷、醫(yī)療、生育、失業(yè)五項(xiàng)基本保障的參保率達(dá)到99%以上。

3.森林生態(tài)效益補(bǔ)償基金兌現(xiàn)

針對(duì)非國(guó)有的國(guó)家級(jí)公益林權(quán)屬分散、林權(quán)所有者管護(hù)難度大的問(wèn)題，對(duì)中央森林生態(tài)效益補(bǔ)償資金這一惠民政策，提出“532”分配思路，即個(gè)人和集體生態(tài)補(bǔ)償應(yīng)達(dá)到50%，縣級(jí)林業(yè)機(jī)構(gòu)主導(dǎo)的勞務(wù)管護(hù)補(bǔ)助應(yīng)達(dá)到30%，監(jiān)管支出和設(shè)施管護(hù)支出控制在20%。

三、生態(tài)功能服務(wù)價(jià)值評(píng)估

（一）數(shù)據(jù)來(lái)源

依據(jù)2019年山西省林地變更調(diào)查數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)字生態(tài)規(guī)劃及工程區(qū)縣（局）級(jí)實(shí)施單位補(bǔ)充調(diào)查成果，山西省現(xiàn)有林地面積856.82萬(wàn)公頃，其中天保工程區(qū)林地面積524.17萬(wàn)公頃，有林地面積268.11萬(wàn)公頃，灌木林地103.4萬(wàn)公頃，疏林地21.25萬(wàn)公頃，未成林地44.97萬(wàn)公頃，無(wú)立木林地22.06萬(wàn)公頃，苗圃地0.76萬(wàn)公頃……。數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布的社會(huì)公共資源數(shù)據(jù)。

（二）評(píng)估功能和指標(biāo)

建立科學(xué)合理的指標(biāo)體系是評(píng)估工作的基礎(chǔ)，關(guān)系到評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性。在滿足代表性、全面性、簡(jiǎn)潔性等原則的基礎(chǔ)上，根據(jù)山西省天保工程區(qū)森林結(jié)構(gòu)、功能以及區(qū)域特性，結(jié)合山西省森林生態(tài)效益監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)觀測(cè)數(shù)據(jù)，本次評(píng)估選取的測(cè)算評(píng)估指標(biāo)體系包括涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、林木營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累、凈化大氣、生物多樣性保護(hù)6大功能11項(xiàng)指標(biāo)。由于森林防護(hù)、降低噪音等指標(biāo)的測(cè)算方法尚未成熟，所以本次評(píng)估未涉及此項(xiàng)功能評(píng)估。

1.涵養(yǎng)水源

森林具有涵養(yǎng)水源的作用，通過(guò)對(duì)吸收、截留、貯存降水，將地表水變成地下水或地表徑流，減少蒸發(fā)，提高水資源儲(chǔ)量，凈化水質(zhì)，調(diào)節(jié)河川徑流等。本文選定兩個(gè)指標(biāo)，即調(diào)節(jié)水量指標(biāo)和凈化水質(zhì)指標(biāo)。

（1）調(diào)節(jié)水量指標(biāo)

森林年調(diào)節(jié)水量公式為：

森林年調(diào)節(jié)水量?jī)r(jià)值根據(jù)水庫(kù)工程的蓄水成本（替代工程法）計(jì)算，公式為：

式中：G調(diào)代表的是林分年調(diào)節(jié)水量（m3·a-1）;U調(diào)代表的是林分年調(diào)節(jié)水量?jī)r(jià)值（元·a-1）;P代表的是林外降水量（mm·a-1）;A代表的是林分面積（hm2）;E代表的是林分蒸散量（mm·a-1）;C代表的是地表徑流量（mm·a-1）;C庫(kù)代表的是單位水庫(kù)庫(kù)容造價(jià)（元·m-3）。

（2）凈化水質(zhì)指標(biāo)

森林年凈化水量公式為：

森林年凈化水質(zhì)價(jià)值根據(jù)凈化水質(zhì)工程的成本（替代工程法）計(jì)算，公式為：

式中：G水質(zhì)代表的是林分年水凈化量（m3·a-1）;U水質(zhì)代表的是林分年水質(zhì)凈化價(jià)值（元·a-1）;K水代表的是凈化水的支出（元·t-1）。

2.保育土壤

森林有龐大的樹(shù)冠、深厚的枯枝落葉層及強(qiáng)壯且成網(wǎng)絡(luò)的根系，負(fù)責(zé)攔截降水的是樹(shù)冠，負(fù)責(zé)吸收降水的是枯枝落葉層，有助于降低雨滴的沖刷力度，避免土壤表層物質(zhì)及肥力的損失。同時(shí)，森林的生長(zhǎng)發(fā)育及其代謝產(chǎn)物不斷對(duì)土壤產(chǎn)生物理及化學(xué)影響，提高土壤肥力。本文選用兩個(gè)指標(biāo)，即固土指標(biāo)和保肥指標(biāo)。

（1）固土指標(biāo)

林分年固土量公式為：

由于土壤侵蝕流失的泥沙淤積于水庫(kù)，減少了水庫(kù)蓄積水的體積，根據(jù)蓄水成本（替代工程法）計(jì)算林分年固土價(jià)值，公式為：

式中：G固土為林分年固土量（t·a-1）;X1、X2分別為有林地、無(wú)林地土壤侵蝕模數(shù)（t·hm-2·a-1）;U固土代表的是林分年固土價(jià)值（元·a-1）;C±代表的是單位體積土方的挖取和運(yùn)輸支出（元·m-3）;ρ代表的是土壤容重（t·m-3）。

（2）保肥指標(biāo)

林分年保肥量計(jì)算公式為：

年固土量中N、P、K的數(shù)量換算成化肥的價(jià)值即為年保肥價(jià)值，林分年保肥價(jià)值以年固土量中N、P、K的數(shù)量折合成磷酸二銨化肥和氯化鉀化肥的價(jià)值來(lái)體現(xiàn)，公式為：

式中：GN、GP、GK和GM分別為減少的氮流失量、磷流失量、鉀流失量和有機(jī)質(zhì)流失量（t·a-1）;N、P、K和M代表的是氮、磷、鉀含量和有機(jī)質(zhì)在土壤中的含量（%）;U肥代表的是林分年固土價(jià)值（元·a-1）;R1代表的是磷酸二胺化肥中的氮含量，R2代表的是磷酸二胺化肥中的磷含量，R3代表的是氯化鉀中的鉀含量（%）;C1代表的是磷酸二胺化肥的成本，C2代表的是氯化鉀的成本，C3代表的是有機(jī)質(zhì)的成本（元·t-1）。

3.固碳釋氧

森林是陸地上的重要生態(tài)系統(tǒng)，可以與大氣交換產(chǎn)生新的物質(zhì)，如眾所周知的氧氣與二氧化碳的交換，就是其代表性的功能。因此森林能夠降低二氧化碳在大氣中的含量，提高氧氣在大氣中的含量，對(duì)平衡大氣結(jié)構(gòu)，抑制溫室效應(yīng)，阻礙氣候變暖有極大的意義。由光合作用可知，森林植被每積累1.0g干物質(zhì)，可以吸收（固定）1.63g二氧化碳，釋放1.19g氧氣。本文選用固碳、釋氧兩個(gè)指標(biāo)。

（1）固碳指標(biāo)

森林植被和土壤年固碳量計(jì)算公式為：

森林植被和土壤固碳價(jià)值的計(jì)算公式為：

式中：G碳代表的是年固碳量（t·a-1）;F土壤碳代表的是林分土壤單位面積的年固碳量（t·hm-2·a-1）;B年代表的是林分年生產(chǎn)力凈值（t·hm-2·a-1）;R碳代表的是二氧化碳中含有的碳（27.27%）;U碳代表的是植被年固碳價(jià)值（元·a-1）;C碳為固碳價(jià)格（元·t-1）。

（2）釋氧指標(biāo)

年釋氧量的計(jì)算公式為：

年釋氧價(jià)值計(jì)算公式：

式中：G氧氣為林分年釋氧量（t·a-1）;U氧為林分年釋氧價(jià)值（元·a-1）;C氧為制造氧氣價(jià)格（元·t-1）。

4.積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

樹(shù)木為了生長(zhǎng)需要從土壤和周圍環(huán)境中持續(xù)地汲取營(yíng)養(yǎng)，并將這些物質(zhì)保存于體內(nèi)，進(jìn)行生物化學(xué)循環(huán)，然后以新的形式反饋到地球生態(tài)系統(tǒng)中，可以對(duì)水土流失引發(fā)的損失帶來(lái)一定彌補(bǔ)。本文選用測(cè)算林木的氮、磷、鉀等指標(biāo)反映森林積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)功能。

采用把營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)折合成磷酸二銨化肥和氯化鉀化肥的方法計(jì)算林木營(yíng)養(yǎng)年積累價(jià)值，公式為：

式中：G氮代表的是固氮量，G磷代表的是固磷量，G鉀代表的是固鉀量（t·a-1）;N營(yíng)養(yǎng)代表的是林木中所含的氮元素，P營(yíng)養(yǎng)代表的是林木所含的磷元素，K營(yíng)養(yǎng)代表的是林木中所含的鉀元素（%）;U營(yíng)養(yǎng)代表的是林分年積累的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值（元·a-1）。

5.凈化大氣環(huán)境

森林大氣凈化效益，就是減少大氣污染物，以至減輕污染物可能造成的危害而產(chǎn)生的效益。森林能夠經(jīng)由吸收、阻隔、過(guò)濾、分解等生物環(huán)節(jié)，將人類排入自然中的一些廢棄物吸收或是發(fā)生相互作用，從而使一些有害物得到降解或凈化，代表性的如重金屬、粉塵、氟化物、二氧化硫、氮氧化物等，還可以吸附自然中的游離塵埃，減少大氣含塵量，實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣的凈化。本文選取提供負(fù)離子、吸收污染物（二氧化硫、氟化物和氮氧化物）、滯塵、滯納PM10和PM2.5等指標(biāo)反映森林凈化大氣環(huán)境能力。

（1）年提供負(fù)離子指標(biāo)

其中：G負(fù)離子代表的是林分年負(fù)離子數(shù)量（個(gè)·a-1）;U負(fù)離子代表的是林分年負(fù)離子價(jià)值（元·a-1）;Q負(fù)離子代表的是林分負(fù)離子濃度（個(gè)·cm-3）;H代表的是林分高度（m）;K負(fù)離子代表的是負(fù)離子產(chǎn)出成本（元·個(gè)-1）;L代表的是負(fù)離子壽命（min）。

（2）吸收污染物指標(biāo)

由于大氣污染的罪魁禍?zhǔn)资嵌趸?、氮氧化物、氟化物，因此在?jì)算森林所具備的污染物吸收能力時(shí)，以這三個(gè)指標(biāo)為依據(jù)，結(jié)合面積法計(jì)算出對(duì)各類污染物吸收的表現(xiàn)及價(jià)值。

1）吸收二氧化硫量及其價(jià)值

計(jì)算林分年二氧化硫吸收總量的方法如下：

G二氧化硫=Q二氧化硫A/1 000? （22）

計(jì)算林分年二氧化硫吸收創(chuàng)造的價(jià)值方法如下：

U二氧化硫=K二氧化硫Q二氧化硫A （23）

其中：G二氧化硫代表的是林分年二氧化硫的實(shí)測(cè)吸收值（t·a-1）;Q二氧化硫代表的是測(cè)得的林分年單位面積二氧化硫量吸收值（kg·hm2·a-1）;U二氧化硫代表的是林分年二氧化硫吸收創(chuàng)造的實(shí)際價(jià)值（元·a-1）;K二氧化硫代表的是治理二氧化硫的支出成本（元·kg-1）。

2）吸收氟化物量及其價(jià)值

計(jì)算林分年氟化物吸收量的方法：

G氟化物=Q氟化物A/1 000? ?（24）

計(jì)算林分年氟化物吸收創(chuàng)造的價(jià)值方法：

U氟化物=K氟化物Q氟化物A? （25）

式中：G氟化物代表的是林分年氟化物吸收的實(shí)測(cè)結(jié)果（t·a-1）;Q氟化物代表的是林分年單位面積氟化物吸收的實(shí)際量（kg·hm2·a-1）;U氟化物代表的是林分年氟化物吸收的實(shí)測(cè)價(jià)值（元·a-1）;K氟化物為氟化物的治理費(fèi)用（元·kg-1）。

3）吸收氮氧化物量及其價(jià)值

計(jì)算林分年氮氧化物吸收量的方法：

G氮氧化物=Q氮氧化物A/1 000? （26）

計(jì)算林分年氮氧化物吸收創(chuàng)造的實(shí)際價(jià)值：

U氮氧化物=K氮氧化物Q氮氧化物A? （27）

其中：G氮氧化物代表的是林分年氮氧化物吸收的實(shí)際數(shù)量（t·a-1）;Q氮氧化物代表的是林分年單位面積氮氧化物量吸收的實(shí)際數(shù)量（kg·hm2·a-1）;U氮氧化物代表的是林分年氮氧化物吸收的實(shí)際價(jià)值（元·a-1）;K氮氧化物代表的是治理氮氧化物的成本支出（元·kg-1）。

（3）滯塵指標(biāo)

森林過(guò)濾、攔截、吸附粉塵的功能，有助于改善空氣質(zhì)量，這也是森林所具備的另外一種生態(tài)功能?？紤]到近些年公眾較為關(guān)注PM10和PM2.5，本文對(duì)總滯塵量及創(chuàng)造的價(jià)值進(jìn)行評(píng)估的基礎(chǔ)上，特地把PM10和PM2.5摘取出來(lái)，單獨(dú)實(shí)施評(píng)估。

1）年總滯塵量及價(jià)值

計(jì)算年滯塵量的方法：

G滯塵=Q滯塵A/1 000? （28）

用健康危害損失法計(jì)算林分滯塵PM10和PM2.5的價(jià)值，其他顆粒物仍以降塵清理支出成本來(lái)計(jì)算，年總滯塵價(jià)值為：

U滯塵=（G滯塵-GPM10-GPM2.5）K滯塵+UPM10+UPM2.5

（29）

其中：G滯塵代表的是林分年實(shí)際滯塵量（t·a-1）;Q滯塵代表的是林分年單位面積實(shí)際滯塵量（kg·hm2·a-1）;U滯塵代表的是林分年實(shí)際的滯塵價(jià)值（元·a-1）;K滯塵為氮氧化物的治理費(fèi)用（元·kg-1）;GPM10、GPM2.5分別為實(shí)測(cè)林分年滯塵PM10、PM2.5量（kg·hm2·a-1）;UPM10、UPM2.5分別為實(shí)測(cè)林分年滯塵PM10、PM2.5價(jià)值（元·a-1）。

2）滯塵PM2.5量及其價(jià)值

年滯塵PM2.5量計(jì)算公式為：

GPM2.5=10QPM2.5A×n×LAI? （30）

年滯塵PM2.5價(jià)值計(jì)算公式為：

UPM2.5=10CPM2.5QPM2.5A×n×LAI? ?（31）

式中：QPM2.5代表的是林分面積葉面積中PM2.5的實(shí)際滯納量（g·km-2）;LAI代表的是葉面積指數(shù);n代表的是年洗脫次數(shù);CPM2.5代表的是PM2.5所致的健康危害成本（下呼吸道疾病治療成本）（元·kg-1）。

3）滯塵PM10量及其價(jià)值

年滯塵PM10量計(jì)算公式為：

GPM10=10QPM10A×n×LAI? （32）

年滯塵PM10價(jià)值計(jì)算公式為：

UPM10=10CPM10QPM10A×n×LAI? （33）

式中：QPM10為實(shí)測(cè)林分面積葉面積滯納PM10量（g·km-2）;CPM10代表的是因PM10所致的健康危害成本（上呼吸道疾病治療成本）（元·kg-1）。

6.生物多樣性保護(hù)

森林生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)龐大的載體，承載著各種微生物、植物、動(dòng)物的生態(tài)活動(dòng)，并發(fā)揮一定的保育和保護(hù)功能，尤其是對(duì)生物多樣性有著相當(dāng)重要的保護(hù)作用。參考《中國(guó)森林生態(tài)服務(wù)功能評(píng)估》，選用物種保育指標(biāo)反映森林的生物多樣保護(hù)功能。

在計(jì)算森林生態(tài)系統(tǒng)所具備的物種保育價(jià)值時(shí)，導(dǎo)入特有種指數(shù)和物種瀕危指數(shù)的Shannon-Wiener指數(shù)法：

其中：U總代表的是林分年創(chuàng)造的物種保育價(jià)值（元·a-1）;Bn代表的是物種n在林分內(nèi)的特有種等級(jí);Em代表的是物種m在林分內(nèi)的瀕危等級(jí);y代表的是特有種的物種數(shù)量;x代表的是瀕危物種的數(shù)量;S生代表的是物種多樣性的單位面積保育價(jià)值（元·hm-2·a-1）。

評(píng)估物種多樣性單位面積保育價(jià)值參考《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》（LY/T 1721-2008）中的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

7.生態(tài)效益總價(jià)值

山西省天保工程區(qū)森林生態(tài)效益總價(jià)值為上述各分項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值之和，公式為：

式中：U代表的是山西省天保工程區(qū)整體的生態(tài)效益（元/年）;Ui代表的是山西省天保工程區(qū)各分項(xiàng)年的生態(tài)效益（元/年）。

（三）生態(tài)效益物質(zhì)量評(píng)估

通過(guò)全面系統(tǒng)的觀測(cè)研究，采用山西省林地變更數(shù)據(jù)，以生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)為指導(dǎo)，結(jié)合山西省森林生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)觀測(cè)數(shù)據(jù)，參照國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布的社會(huì)公共數(shù)據(jù)，依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》（LY/T 1721-2008），對(duì)山西省天保工程區(qū)2019年6項(xiàng)森林生態(tài)功能效益進(jìn)行了物質(zhì)量和價(jià)值量的評(píng)估。

1.涵養(yǎng)水源量

山西省境內(nèi)有1 000余條河流，以汾河、沁河為軸的眾多支流是構(gòu)成黃河水源的關(guān)鍵，黃河周邊的天然林肩負(fù)著保育土壤和涵養(yǎng)水源的重要作用。山西省水資源總量為121.90億立方米，僅占全國(guó)總量的0.44%，水資源分布不均衡，南部多，北部少;水資源污染嚴(yán)重，地下水嚴(yán)重超采。水資源供需矛盾嚴(yán)重制約著山西省的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展。天保工程區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)2019年實(shí)現(xiàn)了92.72億立方米的水源涵養(yǎng)成就，是山西省水資源的76.27%，相比天保工程區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)2018年創(chuàng)造的水源涵養(yǎng)成績(jī)，提高了14.83億立方米，相比天保工程區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)2014年創(chuàng)造的水源涵養(yǎng)成績(jī)，提高了71.23億立方米。這足以說(shuō)明山西省森林生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)名副其實(shí)的“綠色”“生態(tài)”水庫(kù)，在保護(hù)山西省水資源方面貢獻(xiàn)突出。

2.保育土壤

山西省位于黃土高原東部、黃河中段，擁有15.67萬(wàn)平方公里的遼闊省域，但水土流失相當(dāng)嚴(yán)重，近10.81萬(wàn)平方公里，占國(guó)土總面積的69%。域內(nèi)地形復(fù)雜，近80%屬于山地和丘陵，且多屬于水土流失劣地，治理難度極大，是水土流失異常嚴(yán)重的省份之一。據(jù)專家測(cè)算，山西省平均每年向黃河輸送泥沙3.66億噸。天保工程區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)2019年實(shí)現(xiàn)了12 829.40萬(wàn)噸的土壤保育成果，是山西省土壤年度侵蝕量的28.13%。其中：固土量11 567.17萬(wàn)噸，氮損失減少334.28萬(wàn)噸，磷損失減少99.45萬(wàn)噸，鉀損失減少234.38萬(wàn)噸，有機(jī)質(zhì)損失減少594.11萬(wàn)噸。同時(shí)，與2018年天保工程區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)年保育土壤相比增加了867.00萬(wàn)噸，與2014年天保工程區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)年保育土壤相比增加了4 667萬(wàn)噸。這說(shuō)明山西省森林生態(tài)系統(tǒng)的保育土壤功能對(duì)于固持土壤，保護(hù)人民群眾生產(chǎn)、生活和財(cái)產(chǎn)安全意義重大，進(jìn)而維持了山西省社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。

3.固碳釋氧量

植物在固定碳的同時(shí)，向空氣中釋放氧氣，因此有“森林氧吧”之美譽(yù)。通過(guò)測(cè)定不同樹(shù)種生物量，得出天保工程區(qū)2019年林分年創(chuàng)造了1.85噸/公頃的凈產(chǎn)量，在此基礎(chǔ)上測(cè)算出森林生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了1 730.16萬(wàn)噸的固碳釋氧物質(zhì)。其中固碳915.15萬(wàn)噸，釋氧815.00萬(wàn)噸。與2018年相比年固碳釋氧物質(zhì)量增加21.97萬(wàn)噸，與2014年相比年固碳釋氧物質(zhì)量增加1 423.70萬(wàn)噸。由于固碳釋氧物質(zhì)量主要與林分凈生產(chǎn)力有關(guān)，所以天保二期森林固氮釋氧量增加很多。

山西省碳排放量為14 996.89萬(wàn)噸，相當(dāng)于吸收了2018年全省11.54%的碳排放量。雖然對(duì)總體的碳排放消減有限，但相比工業(yè)減排，具有代價(jià)小、投資少、綜合效益高等優(yōu)勢(shì)的森林固碳，現(xiàn)實(shí)操作性與經(jīng)濟(jì)性更高。因此，要重視和發(fā)揮森林生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值，將其作為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有效工具，林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)平衡全球碳水平和改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境作用顯著。

4.積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量

林木生長(zhǎng)需要吸收周圍環(huán)境中的營(yíng)養(yǎng)，并將這些物質(zhì)儲(chǔ)存于體內(nèi)，然后以各種形式反饋?zhàn)匀?，是生物化學(xué)循環(huán)的重要一環(huán)。對(duì)于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累，首先是滿足自身生長(zhǎng)的供給，其次是服務(wù)人類社會(huì)。森林植被是自然界生態(tài)循環(huán)的關(guān)鍵鏈條，其通過(guò)生化反應(yīng)從外界獲取氮、磷、鉀等成分，儲(chǔ)存于植物體內(nèi)，基于此，能夠得出天保工程區(qū)森林2019年積累了17.76萬(wàn)噸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其中包括8.53噸氮積累、3.66萬(wàn)噸磷積累和5.56萬(wàn)噸鉀積累。相較于2018年?duì)I養(yǎng)物質(zhì)的積累規(guī)模提高了0.47萬(wàn)噸，相較于2014年?duì)I養(yǎng)物質(zhì)的積累規(guī)模提高了7.48萬(wàn)噸。

5.凈化大氣環(huán)境

空氣中的負(fù)離子是一種無(wú)形的旅游資源，具有殺菌、降塵、清潔空氣的功效，是人類的天然微生素和生長(zhǎng)素。研究表明，自然保護(hù)區(qū)、森林公園等空氣中的負(fù)離子濃度高于城市居民空氣中的負(fù)離子濃度，這主要取決于山區(qū)內(nèi)的森林植被覆蓋率高，水文條件好。經(jīng)測(cè)算，天保區(qū)內(nèi)2019年森林凈化大氣環(huán)境提供負(fù)離子物質(zhì)量12.69×1024個(gè)，吸收二氧化硫、氟化物、氮氧化物等有害物質(zhì)30.42萬(wàn)噸，滯塵（TSP、PM10、PM2.5）7.56萬(wàn)噸。天保區(qū)內(nèi)森林2014年大氣凈化貢獻(xiàn)了10×1024個(gè)負(fù)離子物質(zhì)量，森林凈化大氣環(huán)境貢獻(xiàn)負(fù)離子物質(zhì)量增加了2.69×1024個(gè)。

山西省是全國(guó)的能源和重工業(yè)基地，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)各方面的快速發(fā)展，污染物排放不斷增加，給生態(tài)環(huán)境造成新的壓力，環(huán)境空氣污染成為現(xiàn)在及今后很長(zhǎng)一段時(shí)間的主要環(huán)境問(wèn)題。森林可以吸附、吸收污染物，抑制和阻隔污染物擴(kuò)散。氟化物、氮氧化物、二氧化硫是城市的主要污染物，根據(jù)《中國(guó)生物多樣性國(guó)情研究報(bào)告》，不同樹(shù)種對(duì)有害氣體的吸收能力隨林分類型不同而異，闊葉林對(duì)二氧化硫的吸收能力是88.65千克/公頃，針葉林是215.60千克/公頃，據(jù)此測(cè)算出2019年天保區(qū)內(nèi)森林吸收二氧化硫28.03萬(wàn)噸，闊葉林對(duì)氟化物的吸收能力是4.65千克/公頃，針葉林是5千克/公頃。進(jìn)一步測(cè)算出森林吸收氟化物1.05萬(wàn)噸，闊葉林、針葉林對(duì)氮氧化物的吸收能力都是6千克/公頃，由此吸收氮氧化物1.33萬(wàn)噸。

從山西省公布的《2018年山西省環(huán)境狀況公報(bào)》來(lái)看，全省化學(xué)需氧量的總排放量為33.20萬(wàn)噸，氨氮排放總量4.49萬(wàn)噸，二氧化硫排放總量90.32萬(wàn)噸，氮氧化物排放總量76.25萬(wàn)噸。測(cè)算結(jié)果顯示，山西省天保區(qū)森林2019年吸收28.03萬(wàn)噸的二氧化硫，吸收1.05萬(wàn)噸的氮氧化物，基本上等于全省31.03%的二氧化硫工業(yè)排放量、1.38%的氮氧化物工業(yè)排放量。與2008年相比，山西省天保區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)吸收的二氧化硫量提高了5.06萬(wàn)噸，吸收的氮氧化物提高了0.007萬(wàn)噸，由此說(shuō)明，山西省的空氣質(zhì)量好轉(zhuǎn)很大程度上是天保森林生態(tài)系統(tǒng)的功勞。

森林有阻擋、過(guò)濾和吸附粉塵的作用，可有效調(diào)節(jié)空氣中顆粒物（PM10、PM2.5）。據(jù)研究，闊葉林、針葉林的單位面積（公頃/年）滯塵量分別為10.11噸、33.20噸，據(jù)此測(cè)算出2019年天保區(qū)內(nèi)森林吸附TSP 5.81萬(wàn)噸，吸附PM10 0.96萬(wàn)噸，吸附PM2.5 0.79萬(wàn)噸。近年來(lái)，天保區(qū)內(nèi)空氣環(huán)境明顯優(yōu)于天保區(qū)外。山西是霧霾嚴(yán)重的省份之一，保護(hù)好天保區(qū)內(nèi)的林地，對(duì)創(chuàng)建藍(lán)天白云、山清水秀美麗宜居環(huán)境具有積極的促進(jìn)作用。

6.生物多樣性保護(hù)

工程實(shí)施以來(lái)，據(jù)山西省野生動(dòng)植物保護(hù)部門調(diào)查監(jiān)測(cè)顯示，工程區(qū)內(nèi)珍稀、瀕危野生動(dòng)植物種群數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定，局部地區(qū)種群數(shù)量穩(wěn)中有升，部分物種分布范圍擴(kuò)大，尤其是保護(hù)區(qū)內(nèi)褐馬雞、金錢豹、紅腹錦雞等重點(diǎn)物種種群變化明顯。一是國(guó)家Ⅰ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物金錢豹，種群數(shù)量穩(wěn)定。其中中條山區(qū)為山西省金錢豹較為集中的分布區(qū)域。二是國(guó)家Ⅰ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物褐馬雞，除傳統(tǒng)分布在蘆芽山、五鹿山、云頂山、人祖山保護(hù)區(qū)外，在靈空山、綿山、霍山保護(hù)區(qū)以及太岳林局七里峪、好地方、將臺(tái)林場(chǎng)等地也發(fā)現(xiàn)了褐馬雞健康種群分布。三是發(fā)現(xiàn)了國(guó)家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)野生保護(hù)動(dòng)物紅腹錦雞新的分布區(qū)，且種群數(shù)量穩(wěn)定。

（四）生態(tài)效益價(jià)值量評(píng)估

將各類數(shù)據(jù)代入評(píng)估指標(biāo)對(duì)應(yīng)公式計(jì)算價(jià)值量。經(jīng)測(cè)算，山西天保工程區(qū)2019年創(chuàng)造的森林生態(tài)效益相當(dāng)于1 162.04億元。從以上6大功能的貢獻(xiàn)率來(lái)看，涵養(yǎng)水源價(jià)值量最高，達(dá)到409.51億元，占森林生態(tài)效益總價(jià)值的35.24%;保育土壤價(jià)值量248.97億元，占21.43%;固碳釋氧價(jià)值量192.76億元，占16.59%;積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)創(chuàng)造價(jià)值20.48億元，占1.76%;凈化大氣創(chuàng)造價(jià)值160.55億元，占13.82%;生物多樣性保護(hù)創(chuàng)造價(jià)值139.27億元，占11.98%。

自2014年以來(lái)，山西省天保工程在6年時(shí)間里，實(shí)現(xiàn)了675.88億元的生態(tài)效益增長(zhǎng)，平均每年生態(tài)效益增長(zhǎng)23.17%。2014—2019年全省天保工程區(qū)森林具體的生態(tài)效益價(jià)值見(jiàn)表1中的數(shù)據(jù)。

四、結(jié)果分析與討論

（一）結(jié)果分析

由上述評(píng)估結(jié)果可知，2019年，山西省天保工程區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)6大服務(wù)功能從價(jià)值創(chuàng)造來(lái)看，最高的是涵養(yǎng)水源，其次是保育土壤，再次是固碳釋氧，最后是凈化大氣環(huán)境、生物多樣性保護(hù)、林木積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。其中涵養(yǎng)水源、保育土壤和凈化大氣環(huán)境所提供的價(jià)值占總價(jià)值的70.48%，說(shuō)明這三項(xiàng)功能在森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值中占有十分重要的地位。

（二）結(jié)論

森林是一個(gè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜、特殊的生態(tài)系統(tǒng)，因缺乏詳實(shí)、全面的數(shù)據(jù)資料，本文僅以天保工程區(qū)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)評(píng)估森林生態(tài)系統(tǒng)所具備的6大服務(wù)功能，未考慮森林防護(hù)和森林游憩等方面的功能。在今后的評(píng)估中，應(yīng)加強(qiáng)以下方面的研究和探索：一是基于不同區(qū)域細(xì)化評(píng)估指標(biāo);二是跟蹤監(jiān)測(cè)和評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)功能的價(jià)值變化;三是整體生態(tài)系統(tǒng)、其他林地、各功能區(qū)等的服務(wù)功能價(jià)值的評(píng)估;四是研發(fā)可以自定義指標(biāo)體系的評(píng)估系統(tǒng)。由此起到事半功倍的效果，進(jìn)而為區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設(shè)、森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)利用和經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展適時(shí)提供數(shù)據(jù)支撐。

【主要參考文獻(xiàn)】

[1] 國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范（GB/T38582-2020）[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2020.

[2] 孫拖煥，梁守倫，樊蘭英，等.山西省森林生態(tài)連清與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2019.

[3] 孫拖煥，李振龍，孫向?qū)?，?山西省直國(guó)有林森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2019.