古文強(qiáng) 梁燕飛 許冬山 鄧智文 陳 進(jìn) 盧 曼 唐瑾暄 張中瑞
(1.東莞市銀瓶山森林公園,廣東 東莞523603;2.廣東省林業(yè)科學(xué)研究院/廣東省森林培育與保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州510520)
森林作為“山水林田湖草沙”統(tǒng)一生態(tài)有機(jī)體的重要組成部分[1],在保護(hù)生態(tài)安全、生物資源和生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮著不可替代要的作用[2-3]。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)過程所形成及維持的人類賴以生存的自然環(huán)境條件與效用[4],是人類在森林生態(tài)系統(tǒng)中獲得的各種收益,其功能類別主要包括涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、積累營養(yǎng)物質(zhì)、凈化大氣環(huán)境、森林防護(hù)、生物多樣性保護(hù)和森林游憩等方面提供的生態(tài)服務(wù)功能[4-5],涵蓋了供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù)以及支持服務(wù)四大方面[6-7]。
森林公園作為發(fā)揮森林生態(tài)功能的主要載體,同時(shí)也是森林旅游事業(yè)發(fā)展最重要的陣地[8-9]。它以良好的森林景觀和生態(tài)環(huán)境為主體,利用森林的多種功能,以開展森林旅游為宗旨[10],為人們提供具有一定規(guī)模的游覽、度假、休憩、保健療養(yǎng)、科學(xué)教育、文化娛樂的場所[11-12]。森林公園對(duì)于保護(hù)生物多樣性、筑牢生態(tài)安全屏障、確保各類自然生態(tài)系統(tǒng)安全穩(wěn)定、改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等方面發(fā)揮著重要的作用[3,13],在兼顧森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的同時(shí),能夠協(xié)調(diào)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展[14]。
銀瓶山森林公園作為東莞市面積最大的森林公園,其生態(tài)服務(wù)功能和森林旅游資源在全市占據(jù)重要地位。本研究依據(jù)中華人民共和國林業(yè)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》(GB/T 38582-2020)[6]中的指標(biāo)和計(jì)算方法,結(jié)合東莞市銀瓶山森林公園的調(diào)查數(shù)據(jù)及現(xiàn)有文獻(xiàn)資料,對(duì)東莞市銀瓶山森林公園內(nèi)的森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行估算,進(jìn)一步完善銀瓶山森林生態(tài)數(shù)據(jù),以期為今后東莞市銀瓶山森林公園的保護(hù)、規(guī)劃及管理提供科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo)。
銀瓶山森林公園位于廣東省東莞市東部,地理坐標(biāo)為114°14′E,22°54′N,包括謝崗景區(qū)、樟木頭林場、清溪景區(qū)三大片區(qū),總面積111.04 km2。森林公園山體隸屬羅浮山系,為羅浮山東延余脈,公園主體屬低山丘陵地貌,地勢主要呈現(xiàn)東面及中間高、南北兩側(cè)低的走勢。該地區(qū)位于北回歸線以南,屬南亞熱帶季風(fēng)氣候,雨量充沛,熱量豐富,年平均氣溫在21~22℃之間,年降雨量1 767.8 mm,多集中在4—9月。森林公園屬亞熱帶常綠闊葉林區(qū)域,地帶性植被為偏濕性的季風(fēng)常綠闊葉林。公園內(nèi)動(dòng)植物資源豐富,共發(fā)現(xiàn)植物1 500多種,鳥類90多種[15]。
2.1.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 本研究應(yīng)用銀瓶山森林公園森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查(簡稱二類調(diào)查)數(shù)據(jù),分析森林公園內(nèi)森林資源面積、地形、樹種、林齡以確定評(píng)估單元。評(píng)估優(yōu)勢樹種(組)包括低山、丘陵區(qū)上的其它硬闊、荔枝(龍眼)、闊葉混交林、桉樹、其它軟闊、速生相思、針闊混交林、針葉混交林、馬尾松Pinus massoniana、黎蒴、濕地松Pinus elliottii。銀瓶山森林公園內(nèi)優(yōu)勢樹種(組)與林分面積如表1所示。
表1 銀瓶山森林公園優(yōu)勢樹種(組)面積Tab.1 Area of dominant tree species (group) in Yinpingshan Forest Park
2.1.2 社會(huì)公共數(shù)據(jù) 我國權(quán)威機(jī)構(gòu)公布的社會(huì)公共資源數(shù)據(jù)集,包括社會(huì)消費(fèi)指數(shù)、價(jià)格指數(shù)、生態(tài)旅游、森林游憩等指標(biāo)數(shù)據(jù)。
本次森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估主要依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》(GB/T 38582-2020)[6],采用分布式測算方法,選取7項(xiàng)功能16個(gè)指標(biāo)(表2)進(jìn)行定量分析和價(jià)值評(píng)估,計(jì)算出銀瓶山森林公園內(nèi)整個(gè)森林植被的各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能物質(zhì)量和價(jià)值量,然后匯總為銀瓶山森林公園總的生態(tài)服務(wù)功能物質(zhì)量和價(jià)值量。
表2 銀瓶山森林公園森林生態(tài)服務(wù)功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Tab.2 Evaluation index system of forest ecological service function in Yinpingshan Forest Park
銀瓶山森林公園森林生態(tài)系統(tǒng)的保育土壤功能評(píng)估結(jié)果見表3。經(jīng)過計(jì)算,銀瓶山森林生態(tài)系統(tǒng)保育土壤總價(jià)值達(dá)到1 199.32萬元·a-1。林分類型總的固土量為373 108.86 t·a-1,固土總價(jià)值量為194.24萬元·a-1;減少土壤中有機(jī)質(zhì)損失9 201.53 t·a-1,減少氮損失712.40 t·a-1,減少磷損失223.87 t·a-1,減少鉀損失4 917.37 t·a-1,保肥總價(jià)值量為842.10萬元·a-1。價(jià)值量最高的3個(gè)林分類型為其它硬闊、荔枝(龍眼)和闊葉混交林,占全森林公園保育土壤總價(jià)值量的65.86%;最低的3個(gè)林分類型為馬尾松、黎蒴和濕地松,占比為1.42%。各林分類型的保育土壤價(jià)值排序?yàn)椋浩渌查煟纠笾Γ堁郏鹃熑~混交林>其它軟闊>速生相思>桉樹>針闊混交林>針葉混交林>馬尾松>黎蒴>濕地松。
表3 銀瓶山森林生態(tài)系統(tǒng)保育土壤功能評(píng)估Tab.3 Assessment of soil conservation function for forest ecosystem in Yinping Mountain
由表4可知,銀瓶山森林生態(tài)系統(tǒng)林木積累氮元素總量為2 808.28 t·a-1,積累磷元素總量為827.77 t·a-1,積累鉀元素總量為2 661.12 t·a-1,林木養(yǎng)分固持功能的總價(jià)值量為2 085.48萬元·a-1。價(jià)值量最高的3個(gè)林分類型為其它硬闊、闊葉混交林和桉樹,占全森林公園保育土壤總價(jià)值量的64.82%;最低的3個(gè)林分類型為馬尾松、黎蒴和濕地松,占比為1.34%。各林分類型的林木養(yǎng)分固持功能價(jià)值排序?yàn)椋浩渌查煟鹃熑~混交林>桉樹>其它軟闊>荔枝(龍眼)>速生相思>針闊混交林>針葉混交林>馬尾松>黎蒴>濕地松。
表4 銀瓶山森林生態(tài)系統(tǒng)林木養(yǎng)分固持功能評(píng)估Tab.4 Assessment of the nutrient fixation function of forest ecosystems in Yinping Mountain
由表5可以看出,銀瓶山森林生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源的物質(zhì)量為22 282.35萬m3·a-1,涵養(yǎng)水源的總價(jià)值量為112 191.63萬元·a-1,其中調(diào)節(jié)水量價(jià)值量為75 537.17萬元·a-1,凈化水質(zhì)價(jià)值量為36 654.47萬元·a-1。價(jià)值量最高的3個(gè)林分類型為其它硬闊、荔枝(龍眼)和闊葉混交林,占全森林公園保育土壤總價(jià)值量的65.63%;最低的3個(gè)林分類型為馬尾松、黎蒴和濕地松,占比為0.96%。各林分類型的涵養(yǎng)水源功能價(jià)值排序?yàn)椋浩渌查煟纠笾Γ堁郏鹃熑~混交林>桉樹>其它軟闊>速生相思>針闊混交林>針葉混交林>馬尾松>黎蒴>濕地松。
表5 銀瓶山森林生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源功能評(píng)估Tab.5 Assessment of water conservation function of forest ecosystem in Yinping Mountain
由表6可知,銀瓶山森林生態(tài)系統(tǒng)的固碳釋氧總價(jià)值量為108 437.03萬元·a-1,其中固碳總量為70.90萬t·a-1,固碳總價(jià)值為85 078.30萬元·a-1,釋氧總量為16.78萬t·a-1,釋氧總價(jià)值為23 358.73萬元·a-1。價(jià)值量最高的3個(gè)林分類型為其它硬闊、荔枝(龍眼)和闊葉混交林,占全森林公園保育土壤總價(jià)值量的64.28%;最低的3個(gè)林分類型為馬尾松、黎蒴和濕地松,占比為1.13%。各林分類型的固碳釋氧功能價(jià)值排序?yàn)椋浩渌查煟纠笾Γ堁郏鹃熑~混交林>其它軟闊>桉樹>速生相思>針闊混交林>針葉混交林>馬尾松>黎蒴>濕地松。
表6 銀瓶山森林生態(tài)系統(tǒng)固碳釋氧功能評(píng)估Tab.6 Assessment of carbon fixation and oxygen release function of forest ecosystem in Yinping Mountain
本研究通過對(duì)不同優(yōu)勢樹種森林提供負(fù)氧離子、吸收污染物(二氧化硫、氟化物和氮氧化物)、滯留灰塵(TSP、PM10和PM2.5)等指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算,以評(píng)估銀瓶山森林公園范圍內(nèi)森林的凈化大氣環(huán)境功能。由表7可知,銀瓶山森林生態(tài)系統(tǒng)凈化大氣環(huán)境的總價(jià)值量為347 548.58萬元·a-1,其中,各林分類型產(chǎn)生負(fù)氧離子的總物質(zhì)量為603.04×1020個(gè)·a-1,總價(jià)值為18.74萬元·a-1;吸收污染物總物質(zhì)量為3 789.78 t·a-1,包括吸收二氧化硫的物質(zhì)量3 529.00 t·a-1、吸收氟化物的物質(zhì)量232.83 t·a-1和吸收氮氧化物的物質(zhì)量27.94 t·a-1,吸收污染物的總價(jià)值量為441.31萬元·a-1;滯塵總物質(zhì)量為192 969.61 t·a-1,包括滯納TSP的物質(zhì)量117 039.77 t·a-1、滯納PM10的物質(zhì)量75 206.13 t·a-1和滯納PM2.5的物質(zhì)量723.71 t·a-1,滯塵的總價(jià)值量為347 088.54萬元·a-1。各林分類型的凈化大氣環(huán)境功能價(jià)值排序?yàn)椋浩渌查煟鹃熑~混交林>速生相思>桉樹>其它軟闊>荔枝(龍眼)>針闊混交林>針葉混交林>馬尾松>黎蒴>濕地松。
表7 銀瓶山森林生態(tài)系統(tǒng)凈化大氣功能評(píng)估Tab.7 Assessment of atmospheric purification function of forest ecosystem in Yinping Mountain
根據(jù)銀瓶山森林公園提供的資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明森林公園內(nèi)記錄野生高等植物137科、432屬、708種,其中國家Ⅰ、Ⅱ級(jí)保護(hù)植物28種,列入《中國生物多樣性紅色名錄》植物34種。按照Shannon-Wiener指數(shù)計(jì)算物種資源保育功能價(jià)值[6],銀瓶山森林生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性保護(hù)功能總價(jià)值量為111 629.94萬元·a-1,其中其它硬闊40 865.52萬元·a-1,闊葉混交林28 475.28萬元·a-1,其它軟闊13 192.08萬元·a-1,速生相思11 043.96萬元·a-1,針闊混交林7 065.18萬元·a-1,荔枝(龍眼)3 520.98萬元·a-1,針葉混交林3 369.60萬元·a-1,桉樹3 352.05萬元·a-1,黎蒴475.80萬元·a-1,馬尾松175.83萬元·a-1,濕地松93.66萬元·a-1。
銀瓶山森林公園是社會(huì)公益性建設(shè)項(xiàng)目,效益主要通過生態(tài)效益和社會(huì)效益來體現(xiàn),其中社會(huì)效益主要表現(xiàn)在公園的娛樂、餐飲、森林康養(yǎng)以及運(yùn)動(dòng)休閑等方面。2018-2021年銀瓶山森林公園平均游客量為266.03萬人次,依據(jù)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》(GB/T 38582-2020)[6]中的公式進(jìn)行估算,結(jié)果顯示銀瓶山森林公園森林康養(yǎng)總價(jià)值約為5763.09萬元·a-1。
銀瓶山森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值量為688 855.07萬元·a-1,單位面積森林每年可提供的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值為63.84萬元·hm-2,各部分功能的價(jià)值貢獻(xiàn)表現(xiàn)為(如圖1-A所示)凈化大氣環(huán)境(50.45%)>涵養(yǎng)水源(16.29%)>生物多樣性保護(hù)(16.21%)>固碳釋氧(15.74%)>森林康養(yǎng)(0.84%)>林木養(yǎng)分固持(0.30%)>保育土壤(0.17%)。不同林分類型森林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值貢獻(xiàn)比(圖1-B)排序?yàn)椋浩渌查煟?1.71%)>闊葉混交林(15.74%)>荔枝(龍眼)(11.08%)>速生相思(11.00%)>其它軟闊(10.07%)>桉樹(8.79%)>針闊混交林(5.94%)>針葉混交林(3.75%)>馬尾松(1.02%)>濕地松(0.54%)>黎蒴(0.36%)。
圖1 銀瓶山森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值Figure 1 Value of forest ecosystem service function in Yinping Mountain
本研究依據(jù)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》(GB/T 38582-2020)[6],開展了銀瓶山森林公園森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值量評(píng)估工作,研究表明,銀瓶山森林公園森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值量為688 855.07萬元·a-1,7項(xiàng)服務(wù)功能的價(jià)值量大小排序?yàn)椋簝艋髿猸h(huán)境(347 548.58萬元·a-1)>涵養(yǎng)水源(112 191.63萬元·a-1)>生物多樣性保護(hù)(111 629.94萬元·a-1)>固碳釋氧(108 437.03萬元·a-1)>森林康養(yǎng)(5 763.09萬元·a-1)>林木養(yǎng)分固持(2 085.48萬元·a-1)>保育土壤(1 199.32萬元·a-1)。生態(tài)服務(wù)功能以凈化大氣環(huán)境、涵養(yǎng)水源、生物多樣性保護(hù)和固碳釋氧4項(xiàng)功能為主。
有研究表明,不同林分類型的森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值量與它們?cè)谘芯繀^(qū)內(nèi)的生長面積成正相關(guān)關(guān)系[16-17]。銀瓶山森林公園內(nèi)有11個(gè)優(yōu)勢樹種(組),其它硬闊類、闊葉混交林和荔枝(龍眼)的林分面積相對(duì)較高,分布較廣,其占比達(dá)到64.35%。研究發(fā)現(xiàn),銀瓶山森林生態(tài)系統(tǒng)不同優(yōu)勢樹種間的價(jià)值量以其它硬闊、闊葉混交林和荔枝(龍眼)的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值最高,占比達(dá)到58.53%,貢獻(xiàn)了較高的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值。銀瓶山森林公園內(nèi)主要優(yōu)勢樹種屬于亞熱帶氣候區(qū)的地帶性樹種,在區(qū)域性的生態(tài)服務(wù)價(jià)值中占據(jù)重要作用,這與萬雁華等[18]對(duì)粵北生態(tài)特別保護(hù)區(qū)(韶關(guān)市范圍)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估的結(jié)果大致相同。
銀瓶山森林生態(tài)系統(tǒng)具有較高的生物多樣保護(hù)價(jià)值(占比16.21%),森林康養(yǎng)功能價(jià)值相對(duì)較低(僅占0.84%),說明銀瓶山森林公園森林資源豐富,其文化服務(wù)功能開發(fā)潛力巨大。因此在公園的經(jīng)營管理中,應(yīng)加強(qiáng)物種資源保育工作,筑牢生態(tài)安全屏障;加強(qiáng)森林植被更新和林相改造工作,豐富園區(qū)森林景觀,發(fā)展特色生物生態(tài)旅游;加強(qiáng)森林生態(tài)系統(tǒng)定位監(jiān)測,對(duì)森林功能價(jià)值進(jìn)行定期評(píng)估,提高區(qū)域性森林生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估的精確性,為科學(xué)制定森林生態(tài)效益補(bǔ)償機(jī)制提供依據(jù)。