根河林业局森林生态服务功能价值评估

郭玉东，王晓宏，邢婷婷，陈晓燕，田晓瑞，张秋良＊

（1.内蒙古农业大学 林学院，内蒙古 呼和浩特010010；2.内蒙古社会科学院，内蒙古 呼和浩特010010；3.内蒙古根河林业局，内蒙古 根河022300）

生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与作用［1］，众所周知，森林具有涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境、森林防护、生物多样性保护和森林游憩等方面的生态服务功能，但是，这些功能有多大，如何科学准确测算这些功能，如何把功能的实物量转换成价值量，不同森林结构与其功能的关系等一直是国内外专家学者和经营者关注和研究的科学问题。Daily在《Nature＇s Service：Societal Dependence on Natural Eceosystem》［2］一书对生态系统服务功能的概念、服务功能价值评估以及不同生物系统的服务功能等做出了系统介绍；Costanza对全球生态系统服务功能进行了划分，首次评估了全球生态系统的服务总价值［3］，开创了生态服务功能评估的先河［4-5］。之后，科学、全面、系统评估生态系统的服务功能越来越受到国内外学者的关注，并成为研究热点。侯元兆［6］等首次对中国森林资源的涵养水源、防风固沙、净化空气环境效益进行了价值核算，欧阳志云［7］等初步探索了中国陆地生态系统服务功能，赵同谦、余新晓［5］等评估了我国森林生态服务功能的总价值，刘勇［9］等、张永利［10］等采用不同的评估方法评估了我国省级森林生态服务价值；牛香［11］等、王兵［12］等采用分布式评估方法对福建省和全国森林生态系统服务功能进行了价值评估［11-12］。其他学者也对不同地域，利用不同方法选取不同评估指标体系做过大量研究［13-18］。综观国内外研究，对生态服务功能的评估一是评估的尺度不同（区域、景观、生态系统）；二是评估的功能指标不同（单项、多项）；三是评估方法不统一；四是采用的评估数据来源各异，从而造成评估结果的差异和不可比性。国家林业局林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》（LY／T1721-2008）［19］的颁布，为全面、系统准确评估森林生态系统的生态服务功能提供的可能。

大兴安岭林区是全球气候变化的敏感区［20］，是我国面积最大的国有林区，也是我国重点生态功能区。内蒙古大兴安岭地处大兴安岭西坡，是松嫩平原和呼伦贝尔大草原的天然屏障，根河林业局作为内蒙古大兴安岭林管局下属最大的林业局之一，在保障国家生态安全、应对气候变化等方面具有不可替代的作用。全面、系统、客观的对根河林业局森林生态服务功能进行评估，不仅为实施林区生态效益补偿提供科学依据［21-22］，同时对准确评价天然林保护工程的实施效果具有极其重要的现实意义。

1 研究区资源现状

根河林业局是内蒙古大兴安岭林管局下辖的最大的林业局之一，位于大兴安岭西坡北段中部，地理坐标为120°41′30″-122°42′30″E、50°25′30″-51°170′00″N，属寒温带湿润季风气候区。年降水量400～500mm，最高海拔 1 451m，平均气温-5.5℃，年无霜期为80～90d，被誉为“中国冷极”。

研究区总面积为632 424hm2，主体资源是森林资源，属明亮针叶林区，植被分为森林植被和森林草原过渡区植被。森林总面积为526 976hm2，森林总蓄积量4 593万m2，森林覆盖率为83.60%。优势树种为兴安落叶松（Larix gmelinii）、白桦（Betula platyphylla）、山杨（Populus davidiana）、樟子松（Pinus sylvestris var.mongolica），面 积 分 别 为400 251、114 782、6 730hm2和711hm2，分别占森林总面积的76.0%、21.8%、1.3%、0.1%，云杉、柳树等树种只占总面积的0.8%（考虑同一科属树种生长的相似性，在评估过程中将云杉归入樟子松，将杨树、柳树归入山杨）（表1）。

2 研究方法

野外数据获取按照《森林生态系统长期定位观测方法》（LY／T 1952-2011）规定的方法进行，价值评估参照林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》（LY／T 1721-2008），首次利用分布式评估与旅行成本相结合的方法［19，23］进行价值核算。其中，森林游憩价值是以整个林业局为单位，从宏观角度基于个人旅行成本法，以各景点的旅游季潜收入来评估的。其他六大功能均利用分布式测算方法进行评估，即对研究区4大优势树种，分幼、中、近、成、过熟林5个龄组划分测算单元，共计20个独立测算单元。将森林游憩价值与各单元的服务功能价值测算数据进行累加，得到研究区森林生态服务功能价值评估结果。

表1 根河林业局优势树种面积Table 1 Area of dominant tree species of Genhe

2.1 评估指标

评估指标包括涵养水源（调节水量指标和净化水质指标）、保育土壤（固土指标和保肥指标）、固碳释氧（固碳指标和释氧指标）、积累营养物质（林木积累N、P、K指标）、净化大气环境（生产负离子指标、吸收污染物指标和滞尘指标）和生物多样性保护（物质保育指标）、森林游憩（最高环境容量潜在价值）7个一级指标14个二级指标。

研究区森林游憩功能主要体现在湿地（根河源湿地公园）旅游方面。笔者于2012年6月至8月对根河林区的游客进行旅行费用问卷调查，结果显示，研究区人均旅游成本为486元，该区旅游季节每年仅为3个月，依据《根河源国家湿地公园总体规划及重要节点地区详细规划》景区最高环境承载量为5 731人。

2.2 评估数据来源

1）根据《森林生态系统长期定位观测方法》（LY／T 1952-2011）获取的野外调查实测数据（表2、表3）；2）内蒙古大兴安岭森林生态系统国家野外科学观测研究站长期连续定位观测的水、土、气、生等数据集；3）内蒙古大兴安岭林管局森林资源统计（2012年）根河林业局森林资源统计资料；4）国家统计局、物价局等权威机构公布的社会公共数据：参照《森林生态系统服务功能评估规范》（LY／T1271-2008）、《退耕还林工程生态效益监测国家报告（2013年）》中推荐使用的社会公共数据；5）国内科研机构和学者公开发表的文献资料。

表2 森林土壤性质指标参数Table 2 Soil property parameters

3 结果与分析

通过对根河林业局森林涵养水源、保育土壤、固碳释氧、营养物质积累、净化大气环境、生物多样性保护、森林游憩七大功能的定量评价，得到如下结果（表3，图1）。

（1）森林涵养水源量为6.76×108m3·a-1；固土量为1.17×106t·a-1，其中，保护土壤营养元素流失量 N 为4 580t·a-1，P为748t·a-1，K 为1.85×104t·a-1，保护有机质流失量为5.14×104t·a-1；森林固碳量为5.47×106t·a-1，释氧量为4.18×106t·a-1；积累营养物质总量为9.91×104t·a-1，其中：林木 N、P、K 分别为4.37×104t·a-1，6 060t·a-1，4.94×104t·a-1；提供负离子量为8.06×1024个·a-1，吸收空气中二氧化硫量为9.76×104t·a-1，氟化物量为1930t·a-1，氮氧化物量为3160t·a-1，滞尘量为1.46×107t·a-1。

表3 林木养分含量指标参数Table 3 Parameters of forest nutrient contents

（2）森林涵养水源价值量为77.8亿元·a-1，保育土壤为44.1亿元·a-1，固碳释氧为124亿元·a-1，营养物质积累为14.4亿元·a-1，净化大气环境为35.9亿元·a-1，生物多样性保护为18.4亿元·a-1，森林游憩为2.51亿元·a-1，分别占总价值量的24.6%，13.9%，39.1%，4.5%，11.3%，5.8%和0.8%（图1）。森林生态服务功能的总价值量为317亿元·a-1，相当于根河市2011年GDP（31.27亿元，2012年政府工作报告）的10.14倍。

图1 单项服务功能价值对总价值的贡献率Fig.1 The contribution of single service function value to total value

（3）根河林业局森林生态服务功能价值量依次为固碳释氧＞涵养水源＞保育土壤＞净化大气环境＞物种保育＞营养物质积累＞森林游憩，其中，固碳释氧和涵养水源是根河林业局森林的主要服务功能，占总价值量的63.7%。森林固碳释氧功能最显著，可抵消内蒙古自治区2008年碳排放量（6 987.07万t）［24］的7.8%；森林涵养水源量对根河年径流量（20.6亿m3）的贡献率为32.8%，是海拉尔河年径流量（32亿 m3）的21.1%［25］。由此可见，根河林业局森林生态系统不仅在碳汇减排方面作用显著，在改善当地水文状况、调节区域水分循环方面具有重要作用。

森林游憩价值对服务功能总价值的贡献率最小，仅占0.8%。随着林区经济转型，森林旅游服务行业逐渐成为根河市发展的重点支助产业。根河林业局的森林资源占根河市的90%以上。评估结果显示，根河林业局森林游憩功能潜在价值为2.51亿元·a-1，相当于根河市2012年旅游收入（8.51亿元，2013年政府工作报告）的29.5%，且占根河市2011年GDP总收入的8.0%，说明根河地区发展森林旅游的空间很大。

（4）各优势树种六大功能单位面积的价值量顺序依次为樟子松＞兴安落叶松＞白桦＞山杨，分别为樟子松63 649.39元·hm-2·a-1，兴安落叶松61 226.27元·hm-2·a-1，白桦55 731.18元·hm-2·a-1，山杨44 384.11元·hm-2·a-1。结果显示，针叶林的服务功能明显优于阔叶林，这主要是由针叶林和阔叶林的生产力差异引起的。

（5）森林六大服务功能中，各龄组单位面积价值量随林分年龄增大呈现递增趋势，分别为幼龄林45 065.02元·hm-2·a-1、中龄林57 560.76元·hm-2·a-1、近熟林57 860.21元·hm-2·a-1、成熟林60 988.53元·hm-2·a-1、过熟林71 943.02元·hm-2·a-1。说明尽管林分达到成熟后密度减小、郁闭度降低，部分功能可能减弱，但总体服务功能仍然表现最强。

4 结论与讨论

根河林业局森林服务功能价值为317亿元·a-1，在涵养水源、保育土壤、调节气候、生物多样性保护等方面起着重要的作用，各功能价值量依次为固碳释氧＞涵养水源＞保育土壤＞净化大气环境＞物种保育＞营养物质积累＞森林游憩；固碳释氧和涵养水源功能是根河林业局森林的主要功能，占服务功能总价值量的63.7%。森林在减排和改善当地水文状况、调节区域水分循环方面具有重要作用；针叶林单位面积服务功能价值量大于阔叶林，不同树种六大功能单位面积的价值量依次为樟子松＞兴安落叶松＞白桦＞山杨。今后可优化林种结构，充分发挥森林服务功能的最大效益；单位面积服务功能价值量随林分年龄增大而增大，不同龄组六大功能单位面积的价值量为过熟林＞成熟林＞近熟林＞中龄林＞幼龄林。成过熟林一般比较稀疏、郁闭度小，保育土壤功能随之减弱易出现风倒，但单位面积服务功能价值并未因连年生产力降低而减小，因此应该加大保护力度。

本次评估采用分布式测算方法，对根河林业局森林划分不同优势树种按照幼、中、近、成、过熟林5个龄组进行服务功能评估，一定程度上提高了评估结果的准确性。由于调查资料和评估方法的局限性，致使无法对研究区内所有树种的服务功能进行评估，只选择占总面积99.2%的4大优势树种进行实物量与价值量的核算，可能对根河林业局森林生态服务功能的总价值稍有影响。对4大优势树种服务功能评估时采用的价格参数，是参照《森林生态系统服务功能评估规范（LY／T1721-2008）》和《退耕还林工程生态效益监测国家报告（2013年）》中推荐使用的社会公共数据，这些数据是否在根河地区同样适用有待进一步研究。

［1］ 欧阳志云，王如松，赵景柱.生态系统服务功能及其生态经济价值评价［J］.应用生态报，1999，10（5）：635-640.OUYANG Z Y，WANG R S，ZHAO J Z.Ecosystem services and their economic valuation［J］.Chinese Joural of Applied E-cology，1999，10（5）：635-640.（in Chinese）

［2］ DAILY G.Nature's services：societal dependence on natural ecosystems［M］.Washington，DC：Island Press，1997.

［3］ COSTANZA R，D＇ARGE R，DE GROOT R，et al.The value of the world＇s ecosystem services and natural capital［J］.Nature，1997，387（6630）：253-260.

［4］ SERAFY S E.Pricing the invaluable：the value of the world's ecosystem services and natural capital［J］.Ecological Economics，1998，25（1）：25-27.

［5］ 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.YU X X，LU S W，JIN F，et al.The assessment of the forest ecosystem services evaluation in China［J］.Acta Ecologica Sinica，2005，25（8）：2096-2102.（in Chinese）

［6］ 侯元兆，王琦.中国森林资源核算研究［J］.世界林业研究，1995（3）：51-56.HOU Y Z，WANG Q.China＇s forest resources accounting research［J］.World Forestry Research，1995（3）：51-56.（in Chinese）

［7］ 欧阳志云，王效科，苗鸿.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（5）：19-25.OUYANG Z Y，WANG X K，MIAO H.A primary study on Chinese terrestrial ecosystem services and their ecological-economic values［J］.Acta Ecologica Sinica，1999（5）：19-25.（in Chinese）

［8］ 赵同谦，欧阳志云，郑华，等.中国森林生态系统服务功能及其价值评价［J］.自然资源学报，2004（4）：480-491.ZHAO T Q，OUYANG Z Y，ZHENG H，et al.Forest ecosystem services and their evaluation in China［J］.Joural of Natural Resources，2004（4）：480-491.（in Chinese）

［9］ 刘勇，李晋昌，杨永刚.基于生物量因子的山西省森林生态系统服务功能评估［J］.生态学报，2012，32（9）：2699-2706.LIU Y，LI J C，YANG Y G.Evaluation of forest ecosystem services based on biomass in Shanxi Province［J］.Acta Ecologica Sinica，2012，32（9）：2699-2706.（in Chinese）

［10］ 张永利，杨峰伟，鲁绍伟.青海省森林生态系统服务功能价值评估［J］.东北林业大学学报，2007，35（11）：74-76，88.ZHANG Y L，YANG F W，LU S W.Estimation on the Economic Values of the Forest Ecosystem Service Function in Qinghai Province［J］.Joural of Northeast Forestry University，2007，35（11）：74-76，88.（in Chinese）

［11］ 牛香，王兵.基于分布式测算方法的福建省森林生态系统服务功能评估［J］.中国水土保持科学，2012（2）：36-43.NIU X，WANG B.Evaluation on forest ecosystem services in Fujian Province based on distributions measurement methodology［J］.Science of Soil and Water Conservation，2012（2）：36-43.（in Chinese）

［12］ 王兵，任晓旭，胡文.中国森林生态系统服务功能及其价值评估［J］.林业科学，2011，42（2）：145-153.WANG B，REN X X，HU W.Assessment of forest ecosystem service value in China［J］.Scientia Silvae Sinicae，2011，42（2）：145-153.（in Chinese）

［13］ 徐成立，王雄宾，余新晓，等.北京山地森林生态服务功能评估［J］.东北林业大学学报，2010，38（7）：79-82.XU C L，WANG X B，YU X X，et al.Assessment of service function of forest ecosystem in Beijing mountain areas［J］.Joural of Northeast Forestry University，2010，38（7）：79-82.（in Chinese）

［14］ 潘勇军，陈步峰，王兵，等.广州市森林生态系统服务功能评估［J］.中南林业科技大学学报，2013，33（5）：73-78.PAN Y J，CHEN B F，WANG B，et al.Assessment of service functions of forest ecosystem for Guangzhou［J］.Journal of Central South University of Forestry&Technology，2013，33（5）：73-78.（in Chinese）

［15］ 冯海霞.基于3S技术的山东省森林调节温度的生态服务功能研究［D］.北京：北京林业大学，2008.

［16］ 杨兆平，高吉喜，沈渭寿，等.基于文献分析的中国生态服务研究［J］.生态与农村环境学报，2011，27（6）：1-7.YANG Z P，GAO J X，SHEN W S，et al.Research on ecosystem service in China based on analysis of literature［J］.Journal of Ecology and Rural Environment，2011，27（6）：1-7.（in Chinese）

［17］ 王广成，李中才.基于时空尺度及利益关系的生态服务功能［J］.生态学报，2007，27（11）：4758-4765.WANG G C，LI Z C.The valuation of ecosystem services based on tanporal，spatial and benefit characters［J］.Acta Ecologica Sinica，2007，27（11）：4758-4765.（in Chinese）

［18］ 吴钢，肖寒，赵景柱，等.长白山森林生态系统服务功能［J］.中国科学（C），2001，31（5）：471-480.WU G，XIAO H，ZHAO J Z，et al.Changbai mountain forest ecosystem service function［J］.Science in China（C），2001，31（5）：471-480.（in Chinese）

［19］ 国家林业局.LY／T1721-2008.森林生态系统服务评估规范［S］.北京：中国标准出版社，2008.

［20］ 李剑泉，李智勇，易浩若.森林与全球气候变化的关系［J］.西北林学院学报，2010，25（4）：23-28.LI J Q，LI Z Y，YI H R.Interaction relation between forest and global climate change［J］.Journal of Northwest Forestry University，2010，25（4）：23-28.（in Chinese）

［21］ 郭朝霞，邓玉林，王玉宽，等.森林生态系统服务功能研究进展［J］.西北林学院学报，2007，22（1）：173-177.GUO Z X，DENG Y L，WANG YK，et al.Progress on ecological service function of forest ecosystems［J］.Journal of Northwest Forestry University，2007，22（1）：173-177.（in Chinese）

［22］ 雷玲，徐军宏，郝婷.我国森林生态效益补偿问题的思考［J］.西北林学院学报，2004，19（2）：138-141.LEI L，XU J H，HAO T.On compensation of forest ecological benefit in China［J］.Journal of Northwest Forestry University，2004，19（2）：138-141.（in Chinese）

［23］ 孙睿君，钟笑寒.运用旅行费用模型估计典型消费者的旅游需求及其收益：对中国的实证研究［J］.统计研究，2005，（12）：34-39.SUN R J，ZHONG X H.Use the travel cost model to estimate the typical consumer travel demand and its benefits：empirical studies of China［J］.Statistical Research，2005，（12）：34-39.（in Chinese）

［24］ 国家统计局工业交通统计司.中国能源统计年鉴［G］.北京：中国统计出版社，2009.

［25］ 陆九韶，夏重志.我国内陆重点冷水水域调查报告Ⅱ-内蒙古自治区冷水水域分布及其资源现状调查［J］.水产学杂志，2005（2）：47-52.LU J S，XIA C Z.Investigation for emphasis cold water domain of inland in ChinaⅡ-Investigation for the cold water domain and its resources in Inner Mongolia autonomous region［J］.Chinese Joural of Fisheries，2005（2）：47-52.（in Chinese）