桐乡市平原绿化建设成效价值评估

蔡建武，吴初平，金 凯，高洪娣，黄玉洁，朱锦茹，袁位高，江 波

（1. 浙江省桐乡市林业工作站，浙江 桐乡 314500；2. 浙江省林业科学研究院，浙江 杭州 310023 3. 浙江省林业生态工程管理中心，浙江 杭州 310020）

桐乡市平原绿化建设成效价值评估

蔡建武1，吴初平2*，金 凯1，高洪娣3，黄玉洁2，朱锦茹2，袁位高2，江 波2

（1. 浙江省桐乡市林业工作站，浙江 桐乡 314500；2. 浙江省林业科学研究院，浙江 杭州 310023 3. 浙江省林业生态工程管理中心，浙江 杭州 310020）

根据平原区森林资源特点，构建了植物净化、固碳、释氧、生物多样性、森林游憩、景观绿化附加值和森林防灾减灾7个指标组成的平原绿化成效评估体系，并定量地评估平原绿化的生态效益，2012年桐乡市森林生态总效益17.64亿元，各项生态功能效益排序为：景观绿化附加（7.59亿元）> 植物净化（4.42亿元）> 释氧（1.56亿元）> 森林防灾减灾（1.43亿元）> 森林游憩（1.03亿元）> 生物多样性保护（0.90亿元）> 固碳（0.70亿元）。

平原绿化；森林生态功能；价值评估；桐乡

桐乡市地处长江三角洲杭嘉湖平原中部，京杭古运河斜贯全境，河道密布，属于典型的水网平原。但是随着经济的发展和人们生活水平的日益提高，与生态环境的不协调性日益突出。为此，桐乡桐乡市大力推进绿化建设，经过多年的努力，桐乡市森林面积在2013年达到了21 346 hm2，全市森林覆盖率为18.8%，林木覆盖率为 23.7%。因此，科学地评价平原绿化成效工作，不仅是对以往平原绿化工作的肯定，更是对社会各界的一种交代，可以对下一步的平原绿化建设提供科学指导

国内关于森林生态效益评估主要集中于山地森林[1~8]或者城市森林[9~11]。然而，平原地区生产要素和人口相对集中，环境污染较为严重，森林生态功能也有别于山区和城市森林。国内对平原区森林的生态效益评价大多是简单地参照山地森林的几个评价指标[12~14]，欠缺系统性和全面性。因此，在平原地区建立完整的评估指标体系，有效地评价平原绿化的生态效益日渐重要。本研究通过在桐乡市开展样地调查和专项调查，掌握桐乡市平原区的森林资源状况，客观评价平原绿化建设成效，将有利于完善和建立完整的平原绿化成效评估体系，从而在全省推广和应用。

1 研究地区概况

桐乡市属浙北平原区，境内地势平坦低洼，无一山丘，大致东南高，西北低，略向太湖倾斜，平均海拔5.3 m，相对高差约3 m。该区属于亚热带季风气候，具有日照充足、雨量充沛、温和湿润、四季分明、无霜期较长的气候特点。境内多年平均气温16.0℃，无霜期243 d。境内河流属长江流域太湖运河水系，境内河道纵横密布，但河道底坡平缓、流量小、流速低，河水流向、流量多变。土壤主要为河流冲积土和湖泊沼泽淤积土。

2 研究方法

2.1 生态效益评估模式

生态效益估算参考国家林业局2008年发布的国家林业行业标准中森林生态系统服务功能评估指标体系[15]，考虑到桐乡市经济发达，涉重金属行业较多，水污染、重金属污染和空气污染都比较严重，而森林的涵养水源功能、保育土壤功能和积累营养物质等功能相对较弱，其主要计算因子如林地枯落物、林地土壤侵蚀模数等也难以收集，本研究重点强调森林在吸收重金属、吸收大气污染物、减噪和滞尘等净化功能，通过植物净化、固碳、释氧、生物多样性、森林游憩、景观绿化增值和森林防灾减灾等生态功能进行评价。另外，根据平原森林资源特点，将平原区森林主要划分为片林、林带（网）和散生木等。其中，片林包括苗圃、桑园、公园林、果园和生态片林等其它片林；林带（网）包括基干林带、农田林网、河道和通道绿化等。

2.1.1 植物净化

2.1.1.1 吸收重金属和大气污染物 开展不同功能区（通道、河道、片林），林带宽度（单排、5 m、10 m和 > 15 m），树种（乔灌草3类型），器官（根、皮、干、枝和叶）的吸收重金属和大气污染等净化能力研究。计算其单位面积植物体内的重金属（铅、镉、镍）含量、二氧化硫含量、氟化物含量以及氮氧化物含量。

式中，Q1为单位面积森林监测目标年累积量（kg/hm2）；Q2为单位面积森林监测目标累积量（mg/kg，g/kg）；W1为2012年单位面积森林净生产力（kg/hm2）。

式中，U为吸收污染物价值量（元）；K为治理费用（元/kg）；Ai为林分面积（hm2）。

根据《环境工程手册—环境规划卷》[16]，二氧化硫3.94元/kg、氟化物2.50元/kg、氮氧化物3.15元/kg；以治理重金属污染土壤150万元/hm2为标准，折合铅1 120元/kg、镉93.3万元/kg、镍6 998元/kg。

2.1.1.2 降低噪音 根据实地状况，利用测量仪器AWA5680噪声分析仪，测量不同宽度乔灌草结合的多层次林带降低噪音分贝数。测量时间为15 min，各样点重复测定3 次，各次间隔期为1 h，取各次调查有效值的平均值Di。

式中，U为降噪价值量（元）；K为按郎奎建支付愿意法得到森林减低噪音价值为5元/分贝米；Di为不同宽度林带降低噪音量（分贝）；Si为不同宽度林带公里数（m）。

2.1.1.3 滞尘量 一般认为，当降雨量大于15 mm就开始重新滞尘[17]，而植物叶面滞尘量约在24 d达到饱和[18]。2013年9－10月，选择在大雨后（降雨量 > 15 mm）24 d进行叶面滞尘采样。采样点设计从市中心向外，选择公园、行道树、农田林网树等典型地点，供试物种优先考虑建群种，综合考虑叶面光滑与粗糙程度、叶面积大小等因素，选取香樟、水杉、法国梧桐、欧美杨、榉树5种具有代表性的乔木为供试木。每树种选择5株平均木，4面采集3 ~ 5 m高处的成熟健康叶片约300 g，装于大号纸袋。每一株收集2袋分别标记为A和B，带回实验室，当天即连纸袋称鲜重A和鲜重B。袋B内叶片用离子水清洗叶片余尘后装回袋B，和袋A一起烘干测干重A和干重B。通过换算测出单位重量叶片干重的叶面滞尘量W1。未能当天处理的置于冰箱中4℃保存。

式中，U为滞尘价值量；K为降尘清理费用 0.15元/kg；W1为单位重量叶片干重的叶面滞尘量（kg/kg）；W2为单位面积叶生物量（kg/hm2）；Ai为林分面积（hm2）；Ci为年内滞尘次数，Ci= Ni/24，Ni为两次降雨量大于15 mm之间的天数，当天数大于24 d时以24 d计。

2.1.2 固碳 植物生物量主要成分是纤维素和少量N、P、K、Fe、Ca等灰分元素。根据植物光合作用机理和植物代谢规律推算，植物生物量中若按含有1%的灰分元素计，则每制造1 t植物生物量，可放出氧气1.19 t，同化空气中二氧化碳1.63 t，相当于固碳0.44 t[19]。森林贮碳主要包括植被碳储量、地被物层碳储量和土壤碳储量。由于平原区森林主要组成部分如林带等的枯落物、土壤容重等关键计算因子难以调查，本研究的森林贮碳以植被碳储量为基准。

平原区森林固定空气中碳量：

式中，Ai为林地面积（hm2）；Wc为森林植物固碳量（t）；Bi为森林植物年净生长生物量（t）；1.63为每吨森林植物同化空气CO2系数；0.272 7为CO2中含碳比例。

森林固碳、释氧价值核算，目前主要有三种方法：工业生产成本法、碳税标准法、造林成本法。本研究采用《生态系统服务功能评估规范》规定的工业生产成本法对平原区森林固碳价值进行核算。

式中，V为森林固碳价值（元）？；Wc为森林植物固碳量（t）？；Pc为人工固定C价格为瑞典碳税率1 200元/t。

2.1.3 释氧 平原区森林释放O2量。

式中，Wo为森林植物释氧量（t）；Ai为有林地面积（hm2）；1.19为每吨森林植物释氧量系数；Bi为森林植物年净生长生物量（t）。

式中，V为森林释氧价值（元）？；Po为人工生产O2的价格为2007春季O2平均价格1 000元/t。

2.1.4 生物多样性 通过调查得乔木层种类、数量、胸径，下木层和草本层的物种种类、数量、盖度来计算其相对密度、相对胸高断面积（相对盖度）和相对频度，从而计算得各物种的相对重要值。Shannon多样性指数（H’）用于比较丰度（分布量）的方法。对于珍稀动植物的变化十分敏感。当只有一个种类并取最大值和当样本绝对平均时H’是0。

式中，V为森林物种保育价值（元）；Ai为森林面积（hm2）；S生为单位面积森林的保育价值。

根据Shannon-Wiener指数计算物种保育价值，共划分为7级：当指数≤1时，S生为3 000元/（hm2·a）；当1≤指数＜2时，S生为5 000元/（hm2·a）；当2≤指数＜3时，S生为10 000元/（hm2·a）；当3≤指数＜4时，S生为20 000元/（hm2·a）；当4≤指数＜5时，S生为30 000元/（hm2·a）；当5≤指数＜6时，S生为40 000元/（hm2·a）；当指数≥6时，S生为50 000元/（hm2·a）。

2.1.5 森林旅游 本研究在典型调查与专家评判研究的基础上，采用旅行费用法[20~21]对浙江省16个省级以上森林公园的旅游总收入及森林景观状况进行了分析，研究了浙江省公益林平均旅游价值，该效益参照浙江省公益林旅游价值进行了货币化评价。

式中，V为森林旅游价值（元）；Ai森林面积（hm2）；K为单位面积森林的旅游价值。

2.1.6 景观绿化增值 主要计算景观绿化对不动产的附加效益。以问卷形式调查景观绿化在楼盘中的价值比例（R）并算得景观绿化的附加值。

式中，V为景观附加值（元）；V1为桐乡市当年房地产销售总额（元）；R为景观所占比例（%）。

2.1.7 森林防灾减灾 通过问卷调查的方式调查因为农田林网等森林存在增加的单位面积农作物（Q防护）。

式中，V为森林的防护价值（元）；Ai为森林面积（hm2）；Q防护为因农田林网等森林存在而增加的单位面积农作物（kg/hm2），C防护为农作物价格（元/kg）。

2.2 数据收集

桐乡市资源数据主要来源于二类调查数据、《浙江桐乡市林业发展规划（2011－2020）》、桐乡市森林城市建设总体规划（2012－2015）、《桐乡市城市绿地系统规划》、《桐乡市公路水路交通运输“十二五”发展规划》、《桐乡市实施“三清两绿”五年（2011－2015年）行动计划》和《桐乡市平原绿化总体规划（2011－2015）》等文本。2012年桐乡市降雨量数据来自桐乡市气象局。2012年桐乡市旅游收入和房地产销售额数据引用2012年桐乡市政府工作报告。另外，生物量的计算主要参考公益林模型[22~23]。

2.3 样地调查

2.3.1 片林 片林包括苗圃、桑园、公园林、果园和生态片林等其它林分。苗圃细分为乔木林和灌木林，桑园细分为生产林和苗林，其它细分为乔木林、灌木林、竹林和绿地。细分类各建立样地 10个，样地面积统一为20 m×20 m（水平方向20 m），乔木林中沿各固定样方的对角线设3个2 m×2 m固定小样方，用于乔木林中下木、灌木、竹类和草本的资源调查。植被调查如下：

2.3.1.1 乔木层 采用每木检尺调查。上层木检尺起测胸径为 5.0 cm，测定树高、胸径、枝下高，下层木测定各树种的平均地径、高度、株数。每木检尺一律用钢围尺，读数记到0.1 cm，上层木检尺位置为树干距上坡根颈1.3 m高度（长度）处，并应长期固定，下木层检尺位置为树干距地面5 cm高度（长度）处。对于附着在树干上的藤本、苔藓等附着物，检尺前应予以清除。

2.3.1.2 下木层 片林样地沿对角设2 m×2 m的小样方3个，调查下木层的盖度、株数、平均高度、各树种数量、地径。林带样地在中间设立5 m×宽度的小样方，调查方法同上。

2.3.1.3 草本层 在灌木层小样方的左小角和右下角设1 m×1 m的小样方，调查草木层种类、盖度和平均高度。

2.3.2 林带 林带（网）包括基干林带、农田林网、河道和通道绿化等。林带（网）两边绿化宽度分为单排、5 m、10 m和15 m以上等类型，各类型均设立20 m宽度的样地，在此样地内设5 m宽度的小样方，用于灌木和草本的资源调查。具体乔灌草等植被调查方法与片林一致。

2.3.3 散生木 随机抽取农村房前屋后散生木200株，起测胸径为5.0 cm，测定树高、胸径、枝下高。

3 结果与分析

借鉴我国森林生态系统价值核算方法，同时兼顾平原地区的实际情况，对植物净化、固碳、释氧等7类指标进行了效益测算。2012年桐乡市共有森林面积21 346 hm2，其中片林15 655 hm2，林带3 083 hm2，散生木2 608 hm2。2012年桐乡市森林总生物量143.90万t，同化二氧化碳21.42万t，释放氧气15.64万t；植物贮碳5.84万t。

3.1 植物净化

植物净化效益达到4.42亿元，其中吸收铅、镉、镍等重金属、二氧化硫、氟化物以及氮氧化物计2.04亿元，占45.1%；降低噪音效益为2.18亿元，占49.4%；滞尘效益为0.20亿元，占4.5%。

植物吸收污染物效益达2.04亿元，其中吸收镉占绝大部分，为1.29亿元，占63.5%；以下依次为镍3 438万元，占16.9%；氮氧化物效益1 427万元占7.0%；二氧化硫1 299万元，占6.3%；氟化物1 115万元，占5.5%；铅156万元，占0.8%。

3.2 固碳

桐乡市森林2012年同化二氧化碳21.42万t，植物贮碳5.84万t。从图1可看出：不同类型森林植被固碳能力不同，这主要取决于其生产力的高低。由高到低依次是：农田林网＞干线河道＞干线通道＞散生木＞苗木林＞桑林。桐乡市森林2012年固碳折合人民币累计0.70亿元，占总效益的13.7%。

图1 桐乡市各森林类型单位面积年固碳量和释氧量Figure 1 Annual carbon sequestration and oxygen release of unit area of different forest type in Tongxiang

3.3 释氧

桐乡市森林2012年释放氧气15.64万吨。从图3可看出：不同类型森林植被释氧能力不同，这主要取决于其生产力的高低。由高到低依次是：农田林网＞干线河道＞干线通道＞散生木＞苗木林＞桑林。桐乡市森林2012年释氧折合人民币累计1.56亿元，占总效益的8.3%。

3.4 生物多样性

森林生态系统为生物物种提供生存与繁衍的场所，从而对其起到保育作用的功能，通常以生物多样性指数来衡量。生物多样性是指生物及其环境所形成的生态复合体及与此相关的各种生态过程的总和，它是人类社会生存和可持续发展的基础。其价值是森林生态系统在物种保育中作用的量化。主要测算的物种保育指标为多样性指数、单位面积生物物种资源保护价值等。

2012年桐乡市森林生物多样性保护总价值为0.90亿元，占总效益的5.2%。其中，干线河道在各林带宽度中多样性均为最高，在干线河道和干线通道中15 m以上宽度的多样性均最高（图2）。

图2 桐乡市不同宽度林带乔木层生物多样性指数Figure 2 Biodiversity index of arbor layer in different width of forest in Tongxiang

3.5 森林游憩

森林已经越来越成为现代休闲旅游的理想场所。森林有鬼斧神刀的自然景观、文人骚客的历史足迹，是亲近自然、放松心情、感受文化的良好场所，更有奇异的花草、珍稀的动物而成为生态教育的胜地。森林的旅游价值越来越受到政府和公众的关注。平原绿化建设改善了城镇居民生活质量，也促进了森林旅游业的逢勃发展，桐乡市森林旅游收入达到1.03亿元，占总效益的5.2%。

3.6 景观绿化附加

随着房地产行业的迅速发展，房地产园林景观越来越受到人们的重视与青睐，园林景观已经成为品牌地产的一张名片。良好的小区及周边生态环境有助于增加商品房的附加值，使楼盘保值、增值，成为人们选择房地产的重要因素。本通过问卷法针对低中高档楼盘业主调查景观绿化对商品房的附加增值比例，计算景观绿化的附加值为7.59亿元，占总效益的40.2%。

3.7 森林防灾减灾

森林防护效益是指森林在降低自然灾害危害方面的有益作用。人们利用森林所具有的减轻自然灾害危害目的在于减少灾害发生及其所带来的直接和间接损失。它是由森林的涵养水源、保持水土效能共同产生的又一外部经济效益。可见这一效益和森林涵养水源、保持水土效益的目的是不同的，森林减轻水旱灾效益与森林的涵养水源、保持水土效益是相互独立的。经测算，2012年桐乡市森林防护效益价值1.43亿元，占总效益的5.2%。

4 结论与讨论

终上所述，桐乡市平原绿化建设生态效益显著。2012年桐乡市森林生态总效益有17.64亿元，其中：植物净化效益4.42亿元，占25.1%；固碳效益0.70亿元，占4.0%；释氧效益1.56亿元，占8.9%；生物多样性保护效益0.90亿元，占5.1%；森林游憩效益1.03亿元，占5.8%；景观绿化附加效益7.59亿元，占43.0%；森林防灾减灾效益1.43亿元，占8.1%。各项生态功能效益排序为：景观绿化附加 > 植物净化 > 释氧 > 森林防灾减灾 > 森林游憩 > 生物多样性保护 > 固碳。

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Evaluation on Plain Afforestation of Tongxiang City

CAI Jian-wu1，WU Chu-ping2，JIN Kai1，GAO Hong-di3，HUANG Yu-Jie2，ZHU Jin-ru2，YUAN Wei-gao2，JIANG Bo2
（1. Tongxiang Forestry Station of Zhejiang, Tongxiang 314500, China; 2. Zhejiang Forestry Academy, Hangzhou 310023, China 3. Zhejiang Forestry Ecological Engineering Administration, Hangzhou 310020, China）

According to forest resources properties in the plain area, evaluation system was established with indicators of plant purification, carbon sequestration, oxygen release, biodiversity, recreation, added value of landscaping and disaster prevention and reduction. Ecological benefit was assessed quantificationally. Ecological benefit of forest In Tongxiang city, Zhejiang province in 2012 was 1 764 000 000 yuan RMB, including added value of landscaping (759 000 000 yuan), plant purification (442 000 000 yuan), oxygen release (156 000 000 yuan), forest disaster prevention and reduction (143 000 000 yuan), forest recreation (103 000 000 yuan), biodiversity conservation (90 000 000 yuan) and carbon sequestration(70 000 000 yuan).

plain afforestation; forest ecological function; evaluation; Tongxiang

S731

A

1001-3776（2014）04-0062-06

2014-01-25；

2014-06-05

森林生态科技创新团队（2011R50027）

蔡建武（1969－），男，浙江桐乡人，高级工程师，从事森林生态研究；*通讯作者。