森林生态服务价值的评估与分析——以北京市密云区为例

裴 颖

(辽宁师范大学 自然地理与空间信息科学辽宁省重点实验室，辽宁 大连 116029)



森林生态服务价值的评估与分析
——以北京市密云区为例

裴 颖

(辽宁师范大学 自然地理与空间信息科学辽宁省重点实验室，辽宁 大连 116029)

摘要：以北京市密云区为研究区域，基于研究区1999年和2006年的RS数据，研究了密云区森林资源情况。参照谢高地的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量因子表，对密云区森林生态系统服务价值及其空间差异性进行了定量评价。研究结果表明：密云区2006年的森林生态系统服务价值相较于1999年有所减少。只有更好地发挥密云区森林生态系统的生态服务价值，才能协调人与自然的关系，加强生态系统存在与发展的可持续性。

关键词：可持续发展；森林生态系统；服务价值

1引言

城市森林是城市重要的组成部分，是当前生态学关注的热点之一。城市森林作为自养生态系统，其所提供的服务价值是绿色GDP实施的基础。森林生态系统服务价值评估，对城市规划建设起指导作用。诸多学者对此做出了相关研究，如亚马逊热带雨林的林副产品价值评估[1]。陈仲新等人对我国各省区生态系统服务价值进行了排序和对比分析[2]。康文星评估湖南省森林生态系统在空气、土壤及水源方面的价值[3～5]以及相关生态价值的评估方法[6]，对区域森林生态系统生态评估做出了很好的范例。

2基本理论与方法

对密云区森林生态环境进行实地观察，调查森林群落生长情况，以此为基础对DEM数据和RS信息进行翻译分类，最后制作专题图，统计密云区土地利用面积的变化情况，如技术路线图(图1)。进而对森林生态系统价值评价，针对现状情况，规划密云区未来发展方向。

图1　技术路线

单一土地利用类型动态度指研究区域的某一时段内单一土地利用类型的变化数量，其公式可以表达为：

(1)

在公式(1)中，Ua、Ub分别为研究初始时间点、末尾时间点的土地利用类型的数值量；T为研究时段。当T设定为year时，K则表示土地利用类型年变化量。

依据“中国生态系统服务价值当量因子表”[7]和农用地的生产服务经济价值，综合处理后得到区域内其余类型的生态服务功能的单价经济衡量价值：

Eij=eijEa(i=1,2,…,9,j=1,2,…9)

(2)

公式(2)中，E为土地利用类型j生态服务功能i经济价值单价(单位：元/hm2)；e为土地利用类型j生态服务功能i经济价值相对于农田提供生态服务单价的当量因子；i为生态服务功能类型，包括气体调节、气候调节、水源涵养、土壤形成与保护、废物处理、生物多样性维持、食物生产、原材料生产、休闲娱乐；j为土地利用类型，包括林地、耕地、建筑用地、水域，Ea为常量884.9 元/hm2。根据面积和单位面积生态服务功能的单价计算出研究区生态服务功能的经济价值：

(3)

公式(3)中，V为生态服务功能的总价值，A为j类的面积值，E为j类的i类生态服务单价；i为生态服务功能类型；j为土地利用类型。

对谢高地价值当量因子表分析得知，生态服务价值当量因子的经济价值量占当年全国平均粮食单产市场价值的1/7。其余生态系统的生态服务价值当量因子经济价值依据其对农田食物生产服务的贡献大小将当量因子表转换为当年生态系统服务功能单价表(表1)。

3实例分析

3.1研究区概况

密云区，位于北京市东北部，地处燕山山脉。密云区水资源丰富，华北地区最大的密云水库位于中央位置。植被丰富，主要包括天然林、人工林、飞播林三类，密云区林业用地面积为105954.05 hm2，占土地总面积的49.72 %。

表1　生态系统服务功能单价表　元/hm2

3.2森林生态系统面积确定

密云区处于山脊处，森林茂密，植被覆盖度较高。植被指数可以在一定程度上可以反映森林面积状况。数据时间为9月中旬，此时天气状况良好无云、森林植被茂盛。数据在ArcGIS处理计算后得到密云区1999年林地面积为141671.36 hm2、水域面积为14441.05 hm2、耕地面积为21856.82 hm2、建筑用地面积为35140.89 hm2；2006年林地面积为105954.05 hm2、水域面积为8376.98 hm2、耕地面积为51169.99 hm2、建筑用地面积为47608.72 hm2。

1999～2006年间，密云区各土地利用类型的面积有以下变化：①林地年变化率最大。林地面积年变化率为-3.60 %。②水域面积有所减少，面积年变化率为-5.99 %。③耕地大面积增多，耕地面积比重增加13.75 %，年变化率为19.16 %。④建筑用地面积增多，城市的快速发展导致人口不断聚集，城市用地规模急剧扩张而导致植被覆盖面积剧减少。

4生态服务价值分析

从表2可以得出，1999年和2006年密云区总体生态服务价值分别为34.60亿元、27.02亿元，相对减少7.58亿元。1999～2006年间，耕地生态服务价值增加1.79亿元，主要是由农田面积增加导致。1999～2006年间，林地面积大幅度减少45717.31 hm2，其生态服务价值减少6.90亿元。数据分析可知，密云区2006年生态环境质量相较于1999年变差。1999～2006年间，水域的生态服务价值减少2.47亿元。

表2　1999年、2006年生态价值统计

5结语

通过对密云区生态服务价值的对比研究，评估了密云区生态服务价值，结论如下：2006年与1999年生态服务价值有差距，林地面积减少，生态环境质量较差。研究中有些服务价值难以对其进行货币价值衡量，研究不够彻底，以后需改进。计算方法进行改进，以获得准确、系统的城市森林生态系统服务评价模型。在以后发展中，加强生态系统存在与发展的可持续性。从生态系统平衡发展的保护角度出发，认真的研究规划未来的发展蓝图，做到既发展又环保，使得经济价值与生态系统服务价值同步增加。

参考文献：

[1]Peters C Mahgr. Valuation of an Amasoulanrain forest[J]. Nature, 1989(6).

[2]陈仲新, 张新时. 中国生态系统效益的价值[J]. 科学通报, 2000,45(1):17～22.

[3]康文星, 田大伦. 湖南省森林公益效能经济评价 Ⅲ森林的净化空气效益[J]. 中南林学院学报, 2002,22(1):7～10.

[4]康文星, 田大伦. 湖南省森林公益效能的经济评价 Ⅱ 森林的固土保肥、改良土壤和净化大气效益[J]. 中南林学院学报, 2001,21(4):1～4.

[5]康文星, 田大伦. 湖南省森林公益效能的经济评价 Ⅰ森林的木材生产效益与水源涵养效益[J]. 中南林学院学报, 2001,21(3):13～17.

[6]秦永胜. 北京密云水库集水区水源保护林土壤侵蚀控制机理与模拟研究[D]. 北京：北京林业大学, 2001.

[7]谢高地, 张彩霞, 张雷明, 等. 基于单位面积价值当量因子的生态系统服务价值化方法改进[J]. 自然资源学报, 2015,30(8):1243～1254.

[8]赵煜，赵千钧，崔胜辉，等.城市森林生态服务价值评估研究进展[J].生态学报，2009(12).

[9]王兵，鲁绍伟，尤文忠，等.辽宁省森林生态系统服务价值评估[J].应用生态学报，2010(7).

[10]张乐勤，荣慧芳，许杨，等.九华山森林生态系统生态服务价值评估[J].山地学报，2011(3).

[11]王兵，任晓旭，胡文，等.中国森林生态系统服务功能及其价值评估[J].林业科学，2011(2).

收稿日期：2016-04-27

基金项目：国家自然科学基金项目(编号：41471140, 41171137)；辽宁省高等学校杰出青年学者成长计划(编号：LJQ2015058)

作者简介：裴颖 (1990—)，女，辽宁师范大学硕士研究生。

中图分类号：X826

文献标识码：A

文章编号：1674-9944(2016)12-0009-02