龙岩市森林生态系统服务价值评价*

韩玉丽 卢育万 唐丽清 邱尔发

1 中国林业科学研究院林业研究所 国家林业局城市森林研究中心 北京 100091

2 龙岩市林业局 福建龙岩 364000

森林生态系统服务功能是指森林生态系统与生态过程所形成的及所维持人类赖以生存的自然环境条件与效用［1-2］。维持与保护生态系统服务功能是实现整个社会可持续发展的基础［3-4］。

一般而言，城市森林是指城市及城市周围的树木、林木和相关植被，包括市区内的公园、道路绿地、居住区绿地等城市园林绿化系统和近郊、远郊的自然保护区、森林公园、防护林、水源涵养林等天然林、次生林和人工林［5］。城市森林具有改善城市气候、净化空气、美化环境、增加生物多样性、休闲和文化、房地产增值等生态价值、社会价值和经济价值，然而这些功能大多是公益性的，具有明显的外部性，并多表现为间接价值，量化这些价值，对人们更好的认识、建设、保护城市森林具有非常重要的意义。

目前城市森林价值评估的对象主要是自然生态系统，即林业用地上的森林或山地森林，而针对市区、乡村周围的人居林的服务价值的评估研究相对较少或者没有［3，6-7］。本文基于《森林生态系统服务功能评估规范》［8］、《城市森林服务功能分析及价值研究》［9］以及相关研究成果，对龙岩市林业用地、市区和乡村人居林3 个不同地域生态系统的生态价值进行货币化评估，为城市规划和城市森林建设、管理提供科学依据，同时也为相关研究提供参考。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

龙岩市位于福建省西南部，地处E115°51' ～117°45'、N24°23' ～26°02'。该市下辖新罗区、漳平市、长汀县、永定县、上杭县、武平县、连城县，总面积190.50 万hm2，总人口295.08 万人。地貌类型以低山、丘陵为主。全市有7 个土类，即红壤、黄壤、草甸土、紫色土、石灰(岩)土、潮土、水稻土。其中红壤所占比重最大。龙岩市属亚热带季风气候，光热资源丰富，雨量充沛;但受地形影响，地域差异和垂直分异明显，气候类型多种多样。市内年平均气温14.2℃ ～20.7℃，年平均降水量1669.95mm。

1.2 数据来源

文中采用的数据主要来源于龙岩市对林业资源和城区绿化的统计数据。

1)根据《龙岩市统计年鉴(2012)》［10］资料和2011年森林蓄积现状统计表，截止2011年底，龙岩市有林地面积139.3 万hm2，其中针叶林、阔叶林分别为85.23、37.19 万hm2，森林覆盖率73.1%，总的森林蓄积量8 913 万m3，针叶林、阔叶林分别为5608.7、2781 万m3，单位面积平均林分蓄积量64.5m3/hm2。

2)根据《龙岩市省级森林城市建设总体规划》资料，龙岩市建成区范围内共有绿地面积1 571.8hm2，其中可计算森林覆盖率即城区人居林面积为1 217.4hm2，蓄积量7.85 万m3(通过城区人居林面积与单位林分蓄积量相乘求得)。

3)乡村人居林面积和蓄积采用四旁树的数据进行计算。根据2011年龙岩市林地面积和森林蓄积现状统计表，乡村人居林面积459.8hm2，蓄积量4.46 万m3。

2 研究方法

2.1 调节气候价值

根据赵红艳［11］对森林生态系统服务功能价值评价指标体系的研究，采用替代成本法，即通过减少空调或加湿器的耗电费用来衡量城市森林调节气候的价值。

2.1.1 调节温度

公式为U =KDTMC。式中，U 为森林年均调节温度的价值(元/a);K 为森林调温空间(m3，一般以5 m 为高度乘以森林面积);D 为无林区与有林区日平均温度差的绝对值(℃);T 为年均使用空调的天数(d/a);M 为空调调温能力，即每立方米空间每天调温1℃所耗的电量(kWh/m3·℃·d);C为单位电费(元/ kWh)。一般面积为14.4 m2、层高为3m 的居民用房平均每降温1℃需要用电约1 kWh，即空调降温能力约每1 m3空间每降温1℃需要耗费用电0.023 1 kWh。有林地与无林地温度差按2.4 ℃计算。每年使用空调天数按60 d 计算。电价按0.5 元/kWh 计算。

2.1.2 调节湿度

公式U =KDTMC。式中，U 为森林年均调节湿度价值(元/a);K 为森林增湿空间(m3，一般以5 m高度乘以森林面积);D 为无林区与有林区日均湿度差的绝对值(相对湿度);T 为该区域年均使用加湿器的天数(d/a);M 为加湿器的增湿能力，即加湿器每立方米单位每天增湿所耗电量［kWh/(m3·相对湿度·d)］;C 为单位电费(元/kWh)。相对湿度按11%计算，采用替代法计算加湿器加湿到相同湿度所需电量为86.14kWh/hm2。每年使用加湿器加湿天数按30d 计算。

2.2 净化大气环境价值

采用替代成本法，通过治理环境污染措施的成本代替生态系统净化大气价值。

2.2.1 提供负离子价值

参考《森林生态系统服务功能评估规范》［8］，对森林提供负离子价值进行评估。龙岩市林分平均高度以10m 来估算，负离子浓度取1 600 个/cm3。

2.2.2 吸收污染物价值

采用《森林生态系统服务功能评估规范》中的计算方法进行评估。治理费用见表1。

表1 林木吸收污染物量和治理费用

2.2.3 杀灭病菌价值

参照肖建武［9］评估城市森林杀菌功能的计算方法。杀菌服务价值一般采用总价值分离法进行估算，按照造林成本的一定比例(10% ～20%)进行折算，公式为U = AqPd。式中，U 为森林杀菌的总价值(元/a)，A 为林分面积(hm2);q 为林木单位面积蓄积量(m3/hm2);P 为造林成本，参考成本价为240.03 元/m3;d 为森林杀菌价值占森林总生态服务价值的比例系数，一般取20%。

2.2.4 减弱噪音价值

减弱噪音价值的计算方法与杀灭病菌价值的方法相同，只是式中系数d 在此选用15%。

2.3 固碳释氧价值

分别采用造林成本法和工业制氧法估算固碳和释氧价值。根据《中国生物多样性国情研究报告》［12］，阔叶林固定二氧化碳量约37.5t/(hm2·a)，针叶林约29.3t/(hm2·a);阔叶林释放氧气量约27.3t/(hm2·a)，针 叶 林 约21.3t/(hm2·a)。目前中国几个常见树种平均造林成本240.03 元/m3，折合为碳的价格为260.9 元/t;工业制氧成本为400 元/t。

2.4 涵养水源价值

根据中国林科院王兵［13］等人对森林生态系统的评估方法，从调节水量和净化水质2 方面对涵养水源价值进行估算。

2.4.1 调节水量价值

公式为U调=10C库A(P- E)。式中，U调为森林的年调节水量价值(元/a)，C库为水库的库容造价(元/m3)，A 为森林面积(hm2)，P 为林外年降水量(mm/a)，E 为森林年蒸散量(mm/a)。

2.4.2 净化水质价值

公式为U水质=10K水A(P-E)。与调节水量价值计算公式相同只是无库容造价。

林区蒸散量约占年降水量的60%，单位库容造价为6.110 7 元/t，龙岩市发展和改革委员会公布的污水处理费价格为0.80 元/t。

2.5 保护生物多样性价值

参照肖建武［9］对保护生物多样性功能价值的评估，从生物栖息地价值和遗传信息价值2 方面进行生物多样性价值计算。

2.5.1 生物栖息地价值

森林采伐造成的游憩及生物多样性的价值损失达400 美元/hm2，全球社会性对保护森林资源的支付意愿为112 美元/hm2，美元汇率按当前1 ∶6.2计算。

2.5.2 遗传信息价值

龙岩市单位面积森林每年提供的遗传信息价值为41 美元/hm2。

3 结果与分析

3.1 龙岩市森林生态服务总价值分析

根据测算，龙岩市森林生态服务产生的总价值为2 207.13 亿元，其中林业用地、市区人居林和乡村人居林生态服务价值分别为2 204.5 亿元、1.92亿元、0.72 亿元(表2)。相比龙岩市2011年的地区生产总值1 242.15 亿元［13］，森林生态系统每年所提供的生态价值是地区生产总值的近2 倍。

龙岩市森林每年产生的5 项生态服务价值量的关系为调节气候＞涵养水源＞固碳释氧＞净化大气环境＞保护生物多样性。各项价值量及其贡献率见表2。

表2 龙岩市不同区域森林产生的价值 亿元

3.2 龙岩不同区域森林生态服务价值分析

市区、乡村人居林主要分布在人们活动区及其周围人为活动频繁的区域，与人们的身心健康和居住环境息息相关，它即是城乡居民休闲游憩的场所，也是人们走进自然、了解自然的科普场所。从表2 中可以看出，由于森林生态系统的价值量与森林面积、蓄积量成正比，两者产生的价值量明显比林业用地的少很多，这主要也与未对市区、乡村人居林所具有的其他间接价值进行计算有关。绿化广场、街头绿地的游憩价值、美学价值，对房地产的增值效应等等。

3.3 龙岩不同林分类型森林生态服务价值分析

龙岩市阔叶林和针叶林每年产生的生态服务价值分别为600.1 亿元和1 331.4 亿元，单位面积价值分别为16.14 亿元/万hm2和15.62 亿元/万hm2(表3)。从阔叶林和针叶林生态服务的单位面积价值来看，阔叶林所提供的价值量比针叶林大。因此，在今后对林分类型的规划中应适当加大阔叶林的比重。

表3 龙岩市不同林分类型产生每年产生的生态服务价值 亿元

3.4 龙岩林分中不同林龄森林生态服务价值分析

龙岩市林分中不同林龄森林每年产生的生态服务总价值为1931.28 亿元。其中，幼龄林为156.69亿元，占总价值量的8.11%;中龄林为588.56 亿元，占 30.48%;近熟林为 460.45 亿元，占23.84%;成过熟林为725.58 亿元，占37.57%。从龙岩市林龄结构可以看出，幼龄林产生的价值量最小，其他林龄相对来说比较均衡，因此，为保证龙岩市森林的可持续发展，在森林经营中应采取适当措施调整林龄结构。

4 结语

1)森林所发挥效益的大小受多方面的影响。上面的指标体系只考虑了森林类型、森林面积大小因素。因此，今后应增加必要指标更合理的对林业用地、市区和乡村人居林3 个不同地域的森林进行评价，并加强基础数据的监测与分析。

2)在对龙岩市森林生态系统服务价值进行评价的过程中，多采用全国平均数据，例如阔叶树和针叶树对固碳、释氧、吸收污染物等方面的数据。由于南北方的森林在树种上有较大差异，发挥的生态效益也不同。因此，在今后的相关研究中，应充分考虑森林的地域性，以期更准确地对不同区域的森林进行评估。

3)由于数据资源以及研究方法等客观因素限制，目前只能对森林生态系统服务价值进行简略估算。如果对于复杂的森林生态系统选取不同的研究方法和评价指标，其结果有可能相差巨大。本文只对森林5 个方面的生态功能进行评估，其他方面，如景观价值、富集重金属价值、不同区域林分对人的价值差异等方面目前尚无较成熟的参数进行测算评估。森林生态系统服务功能评价的研究还需要进一步深化与完善。

［1］欧阳志云，王效科. 中国陆地生态系统服务功能及其生态经济价值的初步研究［J］.生态学报，1999，19(5):607-613.

［2］余新晓，鲁绍伟，靳芳，等. 中国森林生态系统服务功能价值评估［J］.生态学报，2005，25(8):2096-2102.

［3］武文婷.杭州市城市绿地生态服务功能价值评估研究［D］.南京:南京林业大学，2011.

［4］彭建，王仰麟，陈燕飞，等. 城市生态系统服务功能价值评估初探:以深圳市为例［J］.北京大学学报:自然科学版，41(4):594-604.

［5］童丽丽，汤庚国，许晓岗.中国城市森林群落的结构研究［J］.安徽农业科学，2006，34(18):4586-4589.

［6］李锋，王如松.城市绿地系统的生态服务功能评价、规划与预测研究:以扬州市为例［J］. 生态学报，2003，23(9):1929-1936.

［7］黄立. 城市绿地系统生态调节服务功能价值评估研究:以长沙市为例［D］.长沙:湖南农业大学，2007.

［8］LY/T 1721—2008 森林生态系统服务功能评估规范［S］.

［9］肖建武.城市森林服务功能分析及价值研究［M］.北京:经济科学出版社，2011.

［10］龙岩市统计局.龙岩统计年鉴［M］.北京:九州出版社，2012.

［11］赵红艳.森林生态系统服务功能价值评价指标体系研究:以湖南绥宁县为例［D］.长沙:中南林业科技大学，2006.

［12］《中国生物多样性国情研究报告》编写组. 中国生物多样性国情研究报告［M］.北京:中国环境科学出版社，1998.

［13］王兵，李少宁，郭浩. 江西省森林生态系统服务功能及其价值评估研究［J］.江西科学，2007，25(5):553-559，587.