乐山市森林生态系统服务价值评估

邓地娟, 苗 放，叶成名 ，李 尧

(1.成都理工大学地球物理学院，成都 610059；2.地球探测与信息技术教育部重点实验室(成都理工大学)，成都 610059)

· 生态环境 ·

乐山市森林生态系统服务价值评估

邓地娟1, 苗 放2，叶成名2，李 尧1

(1.成都理工大学地球物理学院，成都 610059；2.地球探测与信息技术教育部重点实验室(成都理工大学)，成都 610059)

根据林业调查统计数据和有关文献资料，利用市场价格法、影子价值法、机会成本法和费用支出法等对乐山市森林生态系统2004～2012年的实物产品价值、水源涵养功能价值、土壤保持功能价值、生物多样性保护功能价值、积累营养物质价值及森林休憩价值进行了分别评估和综合评估。按照各类生态服务功能2004～2012年总价值比例从高到低排序为土壤保持价值(56.6%)>生物多样性保护价值(22.05%)>水源涵养价值(14.22%)>实物产品价值(4.34%)>森林游憩价值(2.41%)>积累营养物质价值(0.39%)；2012年乐山市森林生态系统服务功能总价值达163.61亿元，比2004年增长了6.21%。

乐山市；森林生态系统；服务价值

1 引 言

“森林兴则文明兴，森林衰则文明衰”[1]，森林生态系统是陆地生态系统中分布最广、结构最复杂、类型最丰富的一种生态系统，森林生态系统与生态过程发挥着涵养水源，调节气候，保持水土，保护生物多样性等多种重要的生态功能[2]。客观、科学地评价森林生态系统服务价值，对于提高人们保护森林资源的自觉性和有效性，构建结构和功能良好的森林生态体系及正确处理社会经济发展与生态环境保护之间的关系具有重要的现实意义。本文以四川乐山市为研究对象，由于水土保持数据及水源涵养数据缺少2013～2015年的，因此本次研究选取时间为2004～2012年，在既有数据上，计算得到乐山市森林生态系统服务价值，并利用时间动态分析，深入探求乐山市森林生态系统服务价值。

2 研究区概况

乐山市位于四川盆地西南边缘，地理坐标介于东经102°50′～104°20′，北纬28°25′～29°50′之间。距成都162km，东与自贡市、宜宾市接壤，南、西与凉山彝族自治州毗邻，北与眉山市连界，幅员面积12 826km2[3～5]。

乐山市地处我国地势阶梯第二级向第一级过渡地带，总体趋势西南高、东北低，位于3个基本倾斜面的交汇处，相对高差大[3]。最高海拨峨边彝族自治县境内的马鞍山主峰高达4 288m，最低海拔在犍为县新民镇干笼子320m，相对高差3 968m。地貌类型多样，山地、丘陵、平原兼有。山地区面积为8 253km2，占幅员面积的64.4%；丘陵区面积3 746km2，占幅员面积的29.2%；河谷平原区面积827km2，占幅员面积的6.4%。

乐山属中亚热带气候，受地形影响，形成多种气候类型。东北部平坝、丘陵中亚热带气候特征明显，气候温和，年平均气温在16.5℃～18℃之间，≥10℃,积温5 269℃～5 662℃，雨量充沛，年均降雨量多在1 200mm以上，水热同季，无霜期长，年均霜日只有5～10天。乐山市的气候条件，适宜植树种草，易于恢复植被，但干热河谷的高温和缺水是不利因素[6]。

根据乐山市统计数据，乐山市2004～2012年森林面积及森林覆盖率见表1。

表1 乐山市2004～2012年森林面积及森林覆盖率Tab.1 Forest area and forest coverage of Leshan city in 2004～2012

3 数据收集与研究方法

3.1 数据收集

本文以四川省乐山市森林生态系统为研究对象，评估研究主要通过数据分析筛选计算生态系统的主要生态功能价值，依据《森林生态系统服务功能评估规范》(LY-T1972-2008)，乐山市主要生态系统服务价值评估的价格来自乐山市2004～2012年森林一类清查数据，二调数据；林产品数据来自《四川省林业厅项目区域林业碳汇/源计量体系构建及应用研究》；土地利用数据以及部分气象数据来自乐山市相关部门调查数据，土壤保持中的土壤侵蚀量则通过土地利用数据及气象数据经过Arcgis软件分析得到；森林资源来自四川省森林资源监测年报告，四川省林业统计年鉴(2004～2012)旅游资源来自乐山年鉴(2004～2012年)，森林覆盖率数据来自乐山市国民经济和社会发展统计公报(2004～2012年)。

3.2 研究方法

本文依据《森林生态系统服务功能评估规范》确定的森林生态系统价值评估模型，利用费用支出法、市场价格法、影子工程法、机会成本法等对研究区实物产品服务功能价值、土壤保持服务功能价值、水源涵养服务功能价值、土壤流失服务功能价值、积累营养物质服务功能价值及森林游憩服务功能价值6个方面建立指标体系；由于缺少《森林生态系统服务功能评估规范》中模型的相关数据，因此本文依据《中国生物多样性国情研究报告》采用意愿支付法[7]评价生物多样性保护评估模块，本文采用土壤流失方程(USLE)[8]计算生态系统单位面积的土壤保持量进而计算土壤保持功能服务价值，水源涵养功能服务价值根据影子工程法确定[9]。

表2 森林生态系统服务价值评估指标计算公式及参数说明Tab.2 calculation formula and parameter description of service value evaluation index of forest ecosystem

续表2

功能指标计算公式参数说明参考来源及依据土壤保持价值VV=S×425.925S=AC/(ρb×h)AC=AP-ARAP=R×K×LSAR=R×K×LS×C×PS为土地面积,ρb为土壤容重,h为土壤厚度,AP为潜在土壤侵蚀量AR为现实土壤侵蚀量AC为潜在土壤保持量,R为降水侵蚀力因子,K为土壤可蚀力因子,LS为坡长坡度因子;C为地表植被覆盖因子,P为水土保持措施因子。《森林生态系统服务功能评估规范》公共数据生物多样性保护价值VV=P×TV为森林生态系统生物多样性保护总价值,P为人口数量,T为公民为维护生物多样性保护每人每年的支付金额。意愿支付法[7]积累营养物质价值U营养U营养=SB年(N营养C1/R1+P营养C1/R2+K营养C2/R3)U营养为森林积累营养物质的价值(元/a),N营养、P营养、K营养为林木中含N、P、K的比例(%),C1、C2、C3分别为磷酸二铵化肥、氯化钾化肥以及有机质肥的价格R1、R2、R3分别为磷酸二铵化肥含氮量、磷酸二铵化肥含磷量、氯化钾化肥含钾量。《森林生态系统服务功能评估规范》公共数据森林游憩价值ETVETV=∑ni=1Mi.RETV为森林旅游区年收入,Mi为第i中景点的消费,Ri为第i种景点的旅游人数。《森林生态系统服务功能评估规范》公共数据

4 结果与分析

4.1 实物产品价值

实物产品指的是森林为人类提供的林木及林副产品。计量实物产品功能价值的评价指标众多，在结合关于此方面的研究成果基础上，权衡乐山市森林植被数据可获取性与实用性，将木材作为计量指标[10]。

根据乐山市森林一类清查数据,二调数据及乐山市森林资源监测年报(2004～2012)表明2004～2012年乐山市森林年蓄积增量分别为80.86m3、70.54m3、75.48m3、80.86m3、71.62m3、74.21m3、65.48m3、58.74m3、52.05m3;森林木材平均出材率为63.2%；木材销售平均价格为747元，木材生产平均成本104.65元。

4.2 水源涵养功能价值

水源涵养量是指与裸地相比较，森林、草地、湿地、耕地，荒漠等生态系统涵养水分的增加量(mm/hm2·a-1)[11]，采用降水贮存量法，即用森林生态系统的蓄水效应来衡量其涵养水分的功能[12]。

采用国家林业局规范关于水源涵养价值评估方法，以中国库容的水库工程费用计算生态系统水源涵养价值。中国库容的水库参考费为6.110 7元/m3(以《森林生态系统服务功能评估规范》提供的价值为参考)[13]，2004年，2008年，2012年乐山市水源涵养量为36 048.2万t,37 213.5万t,37 895万t。

4.3 土壤保持功能价值

本文采用土壤流失方程(USLE)计算生态系统单位面积的土壤保持量，基于USLE分别估算潜在土壤侵蚀量和现实土壤侵蚀量[14]。土壤保持功能价值分别采用机会成本法，影子价格法和替代工程法计算固土、保肥和减淤的间接经济价值，其中机会成本采用全国林业平均收益标准，保肥价值主要运用影子价格法以中国化肥平均价格计算每年减少的土壤养分损失的经济价值，其中机会成本采用全国林业平均收益为425.925元/hm2，土壤容重值为1.35g/cm3,h为土壤厚度，中国土壤平均厚度50cm,以水库工程费用计算，水库的蓄水成本为6.110 7元/m3，根据模型乐山市2004～2012年土壤保持量分别为530.4t/hm2、533.5t/hm2、550.4t/hm2、560.3t/hm2、554.2t/hm2、534.4t/hm2、546.7t/hm2、557.1t/hm2、571.3t/hm2。

4.4 生物多样性保护功能价值

生物多样性保护功能价值是指生物多样性所包括的生态复合体以及与此相关对的各种生态过程所提供的具有经济意义的价值[15]。采用意愿支付法，根据《中国生物多样性国情研究报告》，全民每人每年愿意捐赠生物多样性保护金额为10元[16]。根据《乐山统计年鉴》乐山市2004～2012年总人口分别为347.67万人、347.9万人、350.12万人、352.45万人、353.54万人，353.22万人、354.39万人、354.42万人、355.12万人。

4.5 积累营养物质价值

计算乐山市积累营养物质价值利用森林NBP碳的量值分别估算出森林固持营养物质N、P、K的量值，据研究乐山市NBP在2004年，2008年，2012年的值分别为1 517 015万t、1 625 397万t和1 351 277万t。以碳与氮，碳与磷，碳与钾的比例，利用乐山市森林NBP碳的量值计算出森林积累营养物质氮、磷、钾的量值，以氮、磷、钾分别占化肥比例根据《森林生态系统服务功能评估规范》提供的价格分别为2 400元/t、2 200元/t、320元/t。

4.6 森林游憩价值

森林生态系统为人类提供娱乐和休闲的场所，使人消除疲劳，有益健康缓解压力的功能[17]。乐山市的森林景观多样，主要有峨眉山国家级风景名胜区，黑竹沟国家级自然保护区、大风顶国家级自然保护区、芹菜坪省级自然保护区、大月林自然保护区、大渡河地质公园、大瓦山国家湿地公园、黄丹溶洞森林公园等，待开发的有沐川国家级森林公园等，依据《乐山统计年鉴》关于旅游的直接收入，乐山市森林旅游主要来源于峨眉山国家级风景名胜区、黑竹沟国家级自然保护区、大风顶国家级自然保护区、大渡河地质公园收入，2004～2012年乐山市森林旅游收入分别为16 074万元、15 421.91万元、19 656.46万元、19 656.46万元、22 546万元、23 551万元、24 446万元、34 514万元、35 540万元。

4.7 生态系统服务总价值

依据评估模型，估算出乐山市2004～2012年的森林生态系统服务总价值(表3)。

表3 乐山市森林生态系统总服务价值估算汇总Tab.3 Leshan forest ecosystem total service value estimation (万元)

(1)由表3可知实物产品价值在2008年下降明显，其中在2004～2007年小幅上涨，全市2004年木材价值为39 861.35万元，上升至2007年的43 480.35万元，涨幅为9.11%，而在2007～2012年木材价值出现下降，到2012年木材价值为36 934.49万元，比2007年下降了15.05%。

(2)2004～2012年，乐山市水源涵养价值呈明显增长趋势，分别由2004年的220 290.2万元上升至2012年的231 579.8万元，涨幅4.88%。

(3)乐山市土壤保持价值与生物多样性保护价值在2004～2012年基本保持稳定，土壤保持价值2007～2012年增长明显，涨幅为11.99%。

(4)2008年至2012年乐山市森林生态系统积累营养物质价值基本保持稳定，2004～2012年森林游憩年价值上升趋势明显，呈现逐年增长趋势，涨幅达到183%。

5 结 论

(1)乐山市森林生态系统提供的总服务价值中，按照价值服务类型总价值比例高低排列：土壤保持价值(56.6%)>生物多样性保护价值(22.05%)>水源涵养价值(14.22%)>实物产品价值(4.34%)>森林游憩价值(2.41%)>积累营养物质价值(0.39%)。土壤保持价值、生物多样性保护价值、水源涵养价值、实物产品价值这几项功能服务价值占总价值97．2%，这充分说明了乐山市森林生态系统这几类服务功能发挥主导作用。

(2)2004～2012年乐山市森林生态系统服务价值评估指标中土壤保持价值与生物多样性保护价值以及水源涵养价值稳定增长，其中土壤保持价值涨幅最大且总价值最高，说明乐山市应进一步加强森林保护做到保护和开发相结合，发挥森林生态系统的最大服务功能。实物产品价值在2008年下降明显，这说明乐山市应加强林地合理开发。

(3)乐山市森林生态系统服务功能强大、价值较高，同时乐山市森林生态系统的土壤保持功能提升空间依然较大，通过加强管理森林资源，提高单位面积森林服务价值是乐山市未来林业发展的方向。

(4)生态系统的服务功能范围极其广泛，生态系统服务价值评估是当前生态经济学和环境经济学的研究热点和焦点[18～22]，依据《森林生态系统服务功能评估规范》(LY-T1972-2008)确定的评估模型，定量计算了 2004～2012年乐山市森林态系统年服务价值，森林生态系统服务功能评估规范确定的评估方法需要测定不同树种，不同林组的各类评估参数。目前针对乐山市森林生态系统的监测研究不全面、不连续，森林的许多生态学特征参数还没有详细测定，导致评估的结果仍不够精确,今后应加强对乐山市森林生态系统的全面观测研究，为其他应用提供研究资料。

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Ecosystem Services Valuation of Forest in Leshan City

DENG Di-juan1, MIAO Fang2, YE Cheng-ming2, LI Yao1

(1.CollegeofGeophysics,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu610059,China2.KeyLaboratoryofEarthExploration&InformationTechnologyofMinistryofEducation,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu610059,China)

According to the investigation and statistics of Forestry and relevant literatures, using the market price method, the shadow value method the opportunity cost method and expense payment method, this paper evaluated values of the physical products, the function of water conservation, the function of soil conservation, the function of biodiversity protection , the nutrient accumulation and forest recreation of forest ecosystem in Leshan City from 2004 to 2012 respectively and comprehensively. Based on the proportion of the total value in 2004-2012 of each kind of ecological service function, the values from high to low are as follows, soil conservation value (56.6%) > biodiversity conservation value (22.05%) > water conservation value (14.22%) > physical product value (4.34%) > Forest Recreation Value (2.41%) > nutrient accumulation value (0.39%). The forest ecosystem service function value of Leshan city in 2012 was 16 billion 361 million yuan, increased by 6.21% than in 2004.

Leshan City；forest ecosystem；service value

2016-12-29

四川省科技厅支撑计划项目(2015SZ0198)。

邓地娟(1990-)，女，四川万源市人，成都理工大学地球物理学院探测与信息技术专业2015级在读硕士研究生，主要从事资源与环境遥感方面的研究工作。

X703

A

1001-3644(2017)03-0045-05