广州市森林生态系统服务功能评估

潘勇军 ，陈步峰 ，王 兵 ，肖以华，裴男才 ，彭清珍 ，粟 娟 ，史 欣 ，黄金彪

（1.中国林业科学研究院 热带林业研究所，广东 广州 510520；2.中国林业科学研究院 森林与环境保护研究所，北京 100091；3.广州市汇景实验学校，广东 广州 510060；4.广州市林业与园林局，广东 广州 510060）

广州市森林生态系统服务功能评估

潘勇军1，陈步峰1，王 兵2，肖以华1，裴男才1，彭清珍3，粟 娟4，史 欣1，黄金彪1

（1.中国林业科学研究院 热带林业研究所，广东 广州 510520；2.中国林业科学研究院 森林与环境保护研究所，北京 100091；3.广州市汇景实验学校，广东 广州 510060；4.广州市林业与园林局，广东 广州 510060）

根据《森林生态系统服务功能评估规范》，采用广州市2008年和2011年森林资源清查数据、多年观测数据以及社会公共数据对广州市森林生态系统服务功能进行评估。结果表明：广州市森林生态系统服务功能价值分别为230.567 3亿元（2008年）和216.355 3亿元（2011年），森林生态服务功能单位面积价值分别为82 040元/(hm2·a)（2008年）和77 357元/(hm2·a)（2011年），单位面积价值量排序为涵养水源＞物种保护＞固碳释氧＞净化大气环境＞保育土壤＞林木营养积累；阔叶混交林的生态服务功能价值量和单位价值量最高，分别为49.62亿元/a和111 824元/(hm2·a)，各林分类型的单位面积服务功能价值量为50 000～110 000元/(hm2·a)，平均单位面积服务功能价值为74 840元/(hm2·a)；桉树的释氧、固碳功能单位价值量最高。

森林生态系统；生态服务功能；评估；广州市

生态系统服务功能为生态系统与生俱来的各种能力，支撑与维持了地球生命支持系统，维持生命物质的生物地球化学循环[1-2]与水循环[3]，净化环境，维持大气化学的平衡与稳定[3-4]，维持物种与遗传多样性[3]。Costanza等1997年对全球尺度的生态系统服务功能进行了分类和评估，估算出全球生态服务功能总价值为16～54万亿美元之间，平均为33万亿美元[5]。许多学者从不同角度和尺度开展了许多区域性的森林生态系统服务功能的评估工作[6-12]。王兵等（2011）2009年估算了中国森林生态系统服务功能总价值为10.01万亿元[13-14]，并发布了第一部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》（下简称规范）（LY/T1721-2008）[15]，是对目前森林生态系统服务功能评估研究的一大贡献，为从不同角度和尺度开展了区域尺度乃至更多尺度的生态服务功能的评估工作提供了技术支持和规范[16-24]。

广州市森林生态系统作为城市生态系统的初级生产者，对于城市生态系统的可持续发展具有重要作用，森林生态系统发挥出对人类社会和环境的生态服务功能是提高城市国际竞争力和维护人类福祉的重要生态作用。

文章依据《规范》的评价指标和评价方法，从其涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境、生物多样性保护等具体评价指标[15-16]，采用物质量和价值量相结合的评价方法[25-26]，评价广州市城市森林生态服务功能的价值，为广州市主管部门制定城市森林建设规划方案提供借鉴和参考，以其能改进现有的城市森林经营管理效应，实现城市林业的可持续发展，最终为实现绿色国内生产总值（GDP）核算奠定基础。

1 研究区概况

广州市位于珠江三角洲北缘，濒临南海，毗邻香港和澳门，辖十区二市，112°57′～ 114°31′E，22°32′～ 23°56′N。属于亚热带季风气候，四季如春，光热资源充足，年平均降水量为1 600 mm以上，全年平均气温20～22 ℃，日均气温0 ℃以上，平均相对湿度77%，年平均日照时数为1 875.1～1 959.9 h。

广州市森林特点是“森林围城，林在城中”，区域植被为典型的亚热带常绿阔叶林植被类型。天然次生林主要分布在离城区较远的低矮山区，广州市森林优势种阔叶混占比例最大，达19%，其次是桉树和软阔类，硬阔类占11%，从林分结构来看，结构比较合理，具有地带性特色，阔叶林比例达到50%以上。

2 研究方法

2.1 指标体系与计算公式

将广州市森林划分为阔叶混交林、针叶混交林、马尾松、湿地松、杉木、硬阔类、木荷、木麻黄、桉树、黎蒴、软阔类、针阔混类、南洋楹、相思、经济林和竹林16种森林植被类型，参照国家林业局2008年发布并实施的《规范》的评估方法和评估公式，对广州市森林涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境、生物多样性保护等6项生态服务功能进行评估。

2.2 数据及来源

所采用数据主要来自于：珠江三角洲森林生态系统定位研究站长期、连续、定位观测研究数据；广州市林业和园林局提供的2008年和2011年森林资源2类调查数据；我国权威机构公布的社会公共数据详见《规范》[16]。

3 结果与分析

3.1 广州市森林生态系统服务功能物质量和价值量

3.1.1 广州市森林生态系统服务功能物质量

依据2008年和2011年广州市森林资源清查数据，参照《规范》进行广州市森林生态系统服务功能物质量和价值量进行核算，其生态服务功能物质量见表1。比较2008年和2011年广州市森林生态系统服务功能物质量，在固碳释氧功能、积累营养物质功能、吸收重金属等功能物质量方面2011比2008年增加8.3%左右，释氧物质量增加8.5%，表明广州市森林生态系统具有极为重要的服务功能。其余各项功能物质量均有所下降，尤其是在涵养水源功能方面2011年比2008年减少13.7%，其他各项服务功能物质量减少1%左右。

表1 广州市森林生态系统服务功能物质量Table 1 Masses of materials of forest eco-system services functions in Guanzhou city

广州市单位面积森林生态系统服务功能物质量在固碳释氧功能、积累营养物质功能、吸收重金属等功能方面呈加速增加趋势，增幅均在8%-9%之间，其他服务功能单位面积物质量2011年比2008年减少。

广州市森林面积2011年比2008年减少1 360.4 hm2，尤其是阔叶混类、硬阔类、针阔混类、相思等乡土树种林分面积减少较多，主要增加的树种为桉树，面积为2 756 hm2。由于林分面积的减少，从而造成与面积密切相关固土保肥、提供负离子、吸收SO2、吸收氟化物、吸收氮氧化物、滞尘等服务功能物质量减少。增加的多为桉树，减少的为阔叶混类、硬阔类、针阔混类等树种，生态服务功能减弱，其林分单位面积服务功能物质量降低。

3.1.2 广州市森林生态系统服务功能价值量

由于森林生态系统提供的服务功能物质量难以以直接用货币来衡量，参照《规范》中推荐使用的社会公共数据使用市场价值法、影子工程法、机会成本法和生产成本法等方法估算广州市森林生态系统生态服务功能价值[25-26]。

广州市2008年和2011年森林生态系统服务功能总价值量分别为230.567 3亿元和216.355 3亿元（见表2），占整个广州市当年地区总生产总值（GDP）的2.8%和1.8%（2008年广州市地区总生产值GDP为8 215.82亿元，2011年为12303.12亿元）[27]。其涵养水源调节水量价值最大，占50～55%，2008年为126.48亿元，2011年为109.21亿元；其次是物种保护价值占21%～23%，2008年为48.928亿元，2011年为48.988亿元，其固碳释氧价值占15%～18%，2008年为34.906亿元，2011年为37.863亿元，林木营养积累和保育土壤价值最低，仅占总价值量的1%和3%。

表2 广州市森林生态系统服务功能价值量汇总Table 2 Magnitude of values of forest eco-system services functions in Guanzhou city 亿元/a

森林生态服务功能单位面积价值分别为82 040元/(hm2·a)（2008年）和77 357 元/(hm2·a)（2011年），其单位面积服务功能价值量排序为涵养水源＞物种保护＞固碳释氧＞净化大气环境＞保育土壤＞林木营养积累。

比较广州市森林生态系统2008年和2011年提供的生态服务功能总价值量，其固碳释氧、物种保护和林木营养积累的功能价值量增加，尤其是固碳释氧价值量增加8.47%，林木营养积累价值量增加8.28%，物种保护价值量增加0.12%。涵养水源、保育土壤和净化大气环境等功能价值量有所减少，尤其是涵养水源功能价值量减少最多。这主要由于林分面积、树种类型和气候的改变导致的，其原因有：1、广州市2011年度由于降雨量相对2008年度减少，使得森林生态系统的涵养水源调节水量价值有所减少；2、生态服务功能物质量决定价值量，相比2008年，2011年森林面积约有减少，物质量减少，因而其保育土壤、净化大气环境等服务功能价值有所减少。由于林木的生长发育，净生产力有所增加，森林植被的生物环境功能持续提高，其固碳释氧，林木营养积累、物种保护等服务功能价值量增加，对于城市可持续发展极其有益。

3.2 广州市森林生态系统各林分类型服务功能物质量和价值量

依据广州市森林资源清查资料，对16种林分类型进行生态服务功能物质量和价值量进行估算。广州市森林各林分类型的生态服务功能物质量差异很大（见表3），阔叶混林分涵养水源、固土功能、积累营养物质、提供负离子、净化环境等生态服务功能物质量最大，经济林林分的保肥、吸收SO2、吸收氮氧化物等功能物质量最大，桉树的生产力高，固碳释氧功能的物质量最大，木麻黄林分类型的生态服务功能物质量最少，生态系统服务功能总物质量与林分面积有很大关系。

从广州市森林各林分生态系统服务功能价值量来看（见图1），阔叶混林分类型价值量最高，达到49.62亿元，其次是桉树，达到31.23亿元，软阔类、经济林、硬阔类和针阔混类价值也较高，木荷和木麻黄面积较少，价值量最低。2011年各林分类型服务功能价值量相比2008年有所减少，仅桉树价值量有所增加。

从单位面积生态服务功能价值来看（见图1），

阔叶混单位面积价值最高，达111 824元/(hm2·a)，其次是桉树、软阔类、针阔混类、硬阔类，经济林和相思的单位面积价值最低。各林分类型的单位面积服务功能价值量为5.00～11.00万元左右，平均单位面积服务功能价值为7.484万元。

表3 广州市森林各林分类型生态服务功能物质量（2011年）Table 3 Masses of materials of forest eco-system services functions in Guanzhou city stands (in 2011)

图 1 广州市森林生态系统各林分生态服务功能价值量Fig.1 Magnitude of values of forest eco-system services functions in Guanzhou city

从各林分类型不同生态服务功能单位面积最高价值量来看（见表4），不同森林类型提供生态服务功能价值量存在很大差异，阔叶混类林分提供的涵养水源、吸收氟化物、吸收重金属、物种保护等生态服务功能单位价值量最大；桉树林分的固碳释氧功能单位价值量最高；软阔类林分的保肥、积累营养物质、提供负离子等功能单位价值量最大；竹林吸收SO2、滞尘功能单位价值量最大。各林分提供各项生态服务功能单位价值量以固碳释氧功能价值量最大，单位面积释氧价值达到15 946元/(hm2·a)，其次是固碳功能单位面积价值为 7 704 元 /(hm2·a)。

表4 广州市森林生态系统各林分类型服务功能单位最高价值量汇总Table 4 Mmaximum values of forest eco-system services functions in Guanzhou city stands 元·hm-2a-1

综合广州市不同森林类型生态服务功能物质量和价值量分析，广州市森林类型主要以阔叶混、软阔类等典型的亚热带常绿阔叶的乡土树种为主，才能充分发挥森林生态系统的重要生态服务功能，为区域的生态环境建设提供生命系统支持作用。速生的桉树林分固碳释氧功能物质量和价值量较大，但真正对区域碳汇/源的贡献作用还需要进一步研究。

4 结论与讨论

依据《森林生态系统服务功能评估规范》，对广州市2008年和2011年森林生态系统服务功能进行评估，广州市森林生态系统具有巨大的生态服务功能。森林资源是再生资源，森林生态系统是资源的动态储存卡，其服务功能随着资源量的变化呈现动态的变化[3]。在固碳释氧功能、积累营养物质功能、吸收重金属等功能物质量方面2011比2008年增加8.3%左右，释氧功能物质量增加8.5%，但在涵养水源功能方面2011年比2008年减少13.7%，其他各项服务功能物质量减少1%左右。

广州市森林生态系统服务功能价值分别为230.567 3亿元（2008年）和216.355 3亿元（2011年），高于长株潭区域森林生态服务功能价值（187.486亿元）[28]，低于北京市山地森林生态服务功能价值（329.36亿元）[29]，肖建武等估算广州市2009年城市森林生态系统14类服务功能价值的生态效益为354.698 3亿元[23]。《规范》中森林生态系统服务功能价值包括森林游憩价值，此次估算中无法分割其游憩服务价值量，没有将其纳入估算，2011年广州市旅游总收入达到1 630.8亿元[30]，广州市森林生态系统为当地旅游业的贡献功不可没，森林游憩服务功能价值巨大，可见广州市森林生态系统服务功能总价值还会远远大于现在估算价值。

广州市森林生态服务功能单位面积价值分别为82 040 元 /(hm2·a)（2008 年）和 77 357 元 /(hm2·a)（2011年），高于广东省平均水平（60 500元·hm-2a-1）[14,31]，低于苏州市森林生态系统单位面积服务功能价值（69 255元·hm-2a-1）[24]，单位面积价值量较高的省区主要分布在南部沿海地区（海南、广东、广西）[31]，与降水量分布趋势基本一致。生态服务功能单位面积价值量排序为涵养水源＞物种保护＞固碳释氧＞净化大气环境＞保育土壤＞林木营养积累，涵养水源和调节水量功能是森林重要的生态服务功能，其价值量占总价值量的50%以上。

广州市各林分类型的单位面积服务功能价值量为50 000～110 000元/(hm2·a)之间，平均单位面积服务功能价值为74 840元/(hm2·a)，比全国各省区单位面积森林生态系统服务功能价值量（40 000～50 000元·hm-2a-1）高[31]；森林生态系统服务功能价值和森林生产力关系密切，生产力高、林分质量高、健康状况良好的森林所产生的服务功能价值就高，阔叶混的生态服务功能价值量和单位价值量最高，分别为49.62亿元/a和111 824元/(hm2·a)。桉树的释氧、固碳功能单位价值量最高。

森林生态系统提供的生态服务功能非常的广泛，目前无法对森林的每一项生态功能一一计量，评估测算需要进一步深入研究，尤其是需要对林分按不同林龄进行估算。尽快将自然资源和环境因素纳入国民经济核算体系，建立生态功能补偿机制，最终为实现绿色国内生产总值（GDP）奠定基础。为我国可持续发展的政策，生态环境保护提供科学依据。

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Assessment of service functions of forest ecosystem for Guangzhou

PAN Yong-jun1, CHEN Bu-feng1, WANG Bing2, XIAO Yi-hua1, PEI Nan-cai1, PENG Qing-zhen3, SU Juan4, SHI Xin1, HUANG Jing-biao1
(1. Research Institute of Tropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Guangzhou 510520, Guangdong, China; 2. Institute of Forest Ecology, Environment and Protection, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China; 3 Guangzhou Favorview Palace Experiment School, Guangzhou 510060, Guangdong, China; 4 Administration of Forestry and Gardening of Guangzhou Municipality,Guangzhou 510060, Guangdong, China)

Based on the frame of “Specif i cations for Assessment of Forest Ecosystem Services in China”, the forest ecosystem services in Guangzhou were assessed by using the long-term observation data, the sixth and the seventh national forest resource inventory data of Guangzhou and the price parameter released by the authority department. The results show that the total value of forest ecosystem services in Guangzhou in 2008 and 2011 year were 2.305 673×1010yuan, 2.163 553×1010yuan, respectively, and the unit area value were 82 040 yuan/(hm2·a)（in 2008）, 77 357 yuan/(hm2·a) (in 2011). The unit area values of the ecosystem services were in the following order: water conservation＞biodiversity protection＞carbon fi xation and oxygen released＞atmospheric environment purif i cation＞ soil conservation＞ nutrient accumulation. The broad leaved mixed forest supplied the maximum total values and the unit area values of the ecosystem services and were 4.962×109yuan/a and 111 824 yuan/(hm2·a), respectively. The unit values and the mean unit values of the services for different forest types were 50 000～110 000 yuan/(hm2·a) and 74 840 yuan/(hm2·a), respectively. The unit area values of the services for oxygen released and carbon fi xation of the Eucalyptus were the highest.

forest ecosystem; eco-system services function; assessment; Guangzhou city

S718.56

A

1673-923X(2013)05-0073-06

2012-12-19

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项项目（RITFYWZX2011-07）；国家科技部“十二五”科技支撑项目（2011BAD38B0305）；广州市森林生态效益监测网络研究；国家林业局珠江三角洲森林生态站项目

潘勇军（1971-），男，湖南张家界人，助理研究员，博士研究生，主要从事生态监测方面的研究

[本文编校：吴 毅]