长江流域抑螺防病林生态服务功能评估

马 莉，杨 筱，张 仪，贾霁群，孙启祥，张 倩，周金星

（1.北京林业大学 水土保持学院，北京100083；2.中国疾病预防控制中心 寄生虫病预防控制所，上海200025；3.国家林业和草原局 世界银行贷款项目管理中心（速丰办），北京 100714；4.中国林业科学研究院 林业研究所，北京100091）

血吸虫病是一种人兽共患寄生虫病，在中国主要流行于长江流域的江苏、安徽、江西、湖北、湖南、四川等省，是严重危害人体健康的一种重大传染病，被中国政府列为重点防治的三大传染病之一［1－3］。由于钉螺Oncomelania hupensis是血吸虫病的唯一寄主，防螺、控螺、灭螺是控制血吸虫病的主要手段。为降低钉螺密度和孳生面积，有效防控血吸虫病的流行与传播，彭镇华等［4］和江泽慧［5］提出以改变钉螺孳生环境、抑制钉螺生长发育、阻止血吸虫病流行为目的，在钉螺孳生和潜在分布区建立抑螺防病林。自2006年国家林业局将抑螺防病林建设作为重大工程并在长江流域进行推广应用以来，至今已经营建了大面积的抑螺防病林，整个工程产生的生态系统服务功能效益目前没有准确的评估。生态系统服务功能是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效用［6］。当今社会、经济高速发展，生态环境影响着人类的生存和发展，包括防护林在内的生态系统服务功能评估是当前生态学研究的热点，并被相关领域广泛采用。国内外学者针对不同的评估区域，对不同尺度生态系统服务评估框架与方法进行研究，文献［7］对区域生态系统服务功能进行研究，CONSTANZA等［8］在Nature发表《全球生态系统服务和自然资本的价值》，对全球生态系统服务价值进行评价，整个生物圈每年产生的价值平均最少为33万亿美元。21世纪千年生态系统评估（millennium ecosystem assessment,MA）［9］在全球范围内首次联合对生态系统及其服务功能与人类福祉间的相互联系进行研究。2011年，UKNEA（UK national ecosystem assessment）［10］项目中英国组织500多位科学家进行了全国性自然环境科学研究。2008年王兵等［11］制定了LY/T 1721-2008《森林生态系统服务功能评估规范》，之后不同学者根据各自选取的指标用不同方法对不同区域和不同自然地理区域的生态系统服务功能进行评估［12－21］。目前国内外对抑螺防病林生态服务功能的研究较少，没有明确的评估指标和方法计算抑螺防病林的生态服务功能，中国学者对抑螺防病林主要集中于抑螺机理、营造技术等方面的研究［22－24］，对抑螺防病林的综合效益的研究较少，还没有相应的评估指标体系与方法［25］。在已有生态系统服务功能价值研究的基础上，本研究选取涵养水源、保持土壤、固碳、释氧、生物多样性保护、抑螺防病等6项功能对血吸虫病疫区江苏、安徽、湖北、湖南、江西以及四川、云南抑螺防病林的生态服务功能价值进行定量评估，试图揭示长江流域抑螺防病林生态系统在维持生态稳定，促进社会经济可持续发展的重大作用，为长江流域抑螺防病林的保护与经营提供理论依据，对科学评价林业血防工程生态效益，有针对性地研究抑螺防病林的经营机制和补偿机制有现实意义，对 “十三五”林业生态工程中抑螺防病林的营建规划起指导和完善作用。

1 研究区概况

长江是中国第一大河， 干流全长 6 397 km， 位于 24°30′～35°45′N， 99°30′～122°25′E， 流域总面积逾180万km2，平均入海水量为9 600余亿m3·a－1。长江中下游沿江约有6.0×105hm2滩地，一般海拔为5～100 m，多在海拔50 m以下，年平均气温为14.0～18.0℃，年降水量为1 000.0～1 500.0 mm，属亚热气候带，是中国经济比较发达的地区［26－27］。但长期以来，该地区为血吸虫病流行的重疫区，人畜感染率高，占全国血吸虫流行病区的90%以上［5］。

2 研究方法

2.1 数据来源

参考《生态文明制度构建中的中国森林资源核算研究》中关于水源涵养、土壤保持、固碳、释氧价值量计算的相关数据，结合抑螺防病林自身特点，对抑螺防病林价值估算使用表1所示的社会公共数据。

表1 社会公共数据Table 1 Social public data

2.2 评估方法

本研究依据由国家林业局2008年发布并实施的LY/T 1721-2008《森林生态系统服务功能评估规范》，结合抑螺防病林的实际情况，选取涵养水源、保持土壤、固碳、释氧、生物多样性保护、抑螺防病等6项功能对江苏省、安徽省、湖北省、湖南省、江西省、四川省、云南省抑螺防病林生态服务功能价值进行评估。由于受生长环境的限制，林业血防工程的抑螺防病林90%以上林种为杨树Populus林，因此本研究中的抑螺防病林以杨树林为研究对象。森林生态服务功能物质量评估指标与方法见表2，价值量结合表1的社会公共数据，采用市场价值法、影子工程法［16］等计算得出。其中，抑螺防病功能价值量的计算方法为U抑螺防病=P钉螺G钉螺＋（P患＋P工）G患， U抑螺防病为抑螺防病功能价值量， 元； P钉螺为单位面积省工省药费，元·m－2；G钉螺为钉螺面积减少量，104m2；P患为血吸虫病患者人均年治疗费用，元·人－1；P工为误工费及照顾人员费用，元·人－1；G患为血吸虫病人数减少量，人。

3 结果与分析

3.1 抑螺防病林生态服务功能物质量

本研究依据林业行业技术规程［8］，采用国家林业局和卫生部门公布的数据，计算从2006年营建抑螺防病林起，至2013年江苏省、安徽省、江西省、湖北省、湖南省、四川省、云南省等7省的抑螺防病林生态系统服务物质量，选择涵养水源、保持土壤、固碳、释氧、生物多样性保护、抑螺防病等6项功能进行评估。物质量如表3所示。2006－2013年，湖南省、湖北省、江西省、江苏省、安徽省、四川省、云南省等7省共营建抑螺防病林45.84万hm2，生态效益显著。共涵养水源16.16×108t，保持土壤1.46×108t，固碳0.10×108t，释氧0.29×108t。其中，湖南省涵养水源、保持土壤、固碳、释氧功能物质量最大，湖北省次之，云南省4项生态系统服务功能物质量最小。

表2 森林生态服务功能物质量评估指标与方法Table 2 Evaluation indicator formula for assessing forest ecosystem services

表3 抑螺防病林生态服务功能物质量Table 3 Material quantity of snails control and schistosomiasis prevention forest ecosystem function

依据国家统计局和卫生部公布的关于2005和2013年钉螺面积和血吸虫病疫情数据，由表4得出：各省血吸虫病情况得到改善，血吸虫病人数大幅度减少。因气候等因素差异，不同省份钉螺面积有不同程度的上下波动，但总体呈下降趋势。7省抑螺防病林营建县（市）钉螺面积共减少24 345.50×104m2，血吸虫病患者减少61.31×104人。其中，安徽省实有钉螺面积减少量最大，江西省实有钉螺面积减少量最小；湖北省血吸虫病人数减少量最大，江苏省血吸虫病人数减少量最小。与2005年相比，云南省实有钉螺面积减少率最大，为69.91%，湖南省实有钉螺面积减少率最小，仅为2.12%；云南省血吸虫病人数减少率最大，达98.41%，江西省血吸虫病人数减少率最小，为54.02%。

3.2 抑螺防病林生态服务功能价值量

3.2.1 抑螺防病林生态服务功能价值量 从2006年开始，国家大力实施林业血防工程，在长江流域血吸虫病流行区营建抑螺防病林，在生态系统服务功能和抑螺防病效益方面创造了巨大的经济价值。依据表1的市场经济价值和对抑螺防病林的监测数据，本研究计算出江苏省、安徽省、江西省、湖北省、湖南省、四川省、云南省7个省的抑螺防病林生态服务价值，结果见表5。结果显示：2006－2013年抑螺防病林生态系统服务功能价值为967.20×108元。其中涵养水源价值量为88.73×108元，保持土壤70.75×108元，固碳125.9×108元，释氧319.72×108元，生物多样性保护价值15.19×108元，抑螺防病价值量346.91×108元。

表4 抑螺防病林抑螺防病功能物质量Table 4 Material quantity of snails control and schistosomiasis prevention forest

表5 2013年抑螺防病林生态服务功能价值量Table 5 Value of snails control and schistosomiasis prevention forest ecosystem function

由于各省营建面积及当地病情的差异，不同生态服务功能的价值不同。由表5可知：在生态效益价值量中，抑螺防病功能的价值量最大，生物多样性保护价值量最小。江苏省抑螺防病林不同生态服务功能价值量大小为U抑螺防病＞U氧＞U碳＞U水＞U土＞U生物多样性；安徽省 U抑螺防病＞U氧＞U碳＞U水＞U土＞U生物多样性； 江西省 U氧＞U抑螺防病＞U碳＞U水＞U土＞U生物多样性； 湖北省 U氧＞U抑螺防病＞U碳＞U水＞U土＞U生物多样性；湖南省 U氧＞U抑螺防病＞U碳＞U水＞U土＞U生物多样性；四川省 U抑螺防病＞U氧＞U碳＞U水＞U土＞U生物多样性；云南省U抑螺防病＞U氧＞U碳＞U水＞U土＞U生物多样性。涵养水源、保持土壤、固碳、释氧、生物多样性保护5项生态服务功能价值最大的为湖南省，其次为湖北省、江西省、安徽省、四川省、江苏省、云南省，抑螺防病功能价值大小为安徽省＞江苏省＞湖南省＞湖北省＞云南省＞四川省＞江西省。

3.2.2 抑螺防病林不同生态服务功能价值分析 通过对研究区抑螺防病林不同生态服务功能价值分析可以看出：抑螺防病林生态服务功能价值中抑螺防病功能价值最大，占全部生态效益价值的35.87%，生物多样性保护所占比例最少，仅有1.57%。释氧价值占33.06%，固碳价值占13.02%，水源涵养价值占9.17%，土壤保持价值占7.31%（表5，图1）。总体而言，抑螺防病林的生态服务功能价值量显著，应加强林业血防工程建设。

3.2.3 不同省份抑螺防病林生态服务功能价值量比较 由表5可知：各省抑螺防病林生态服务价值从大到小依次为湖南（242.77×108元）， 湖北（190.68×108元），江西（164.74×108元），安徽（161.98×108元）， 江苏（74.96×108元）， 四川（70.10×108元）， 云南（61.95×108元）。 其中， 湖南省抑螺防病林生态系统服务价值最大，占7省总价值量的25.10%；云南省抑螺防病林生态服务价值最小，仅占7省总和的6.41%。

3.2.4 不同省份抑螺防病效益价值量分析 依据单位面积药工费129.11元·m-2，血吸虫病患者平均每人年治疗费用3 208.2元，误工费2 106.8元/人计算，安徽省抑螺防病效益的价值量最大达63.02×108元，占7省抑螺防病效益价值总额的18.17%，江苏省次之，为16.66%，然后依次是湖南省、湖北省、云南省、四川省、江西省，其中江西省的抑螺防病效益价值量最少，为9.15%（表5）。

4 结论与讨论

本研究使用2006年林业血防工程实施以来，江苏、安徽、江西、湖北、湖南、四川、云南7个省营建的抑螺防病林的数据资料，采用LY/T 1721－2008《森林生态系统服务功能评估规范》的评估方法进行生态服务功能价值评估。可以看出：从2006年开始营建抑螺防病林，至2013年提供的各种生态服务功能价值量排序为抑螺防病功能价值＞释氧功能价值＞固碳功能价值＞涵养水源功能价值＞保持土壤功能价值＞生物多样性保护功能价值。抑螺防病功能价值占全部生态效益的35.87%，非抑螺防病林不具备此功能，其次，释氧占全部生态效益价值的33.06%，固碳价值占13.02%，水源涵养占9.17%，保持土壤占7.31%。充分表明了抑螺防病是抑螺防病林主要的生态服务功能，同时，固碳释氧、涵养水源也是抑螺防病林重要的生态服务功能。因此对长江流域钉螺孳生和血吸虫病流行区的生态建设中应加大抑螺防病林的建设力度。

各省抑螺防病林生态服务价值从大到小依次为湖南、湖北、江西、安徽、江苏、四川、云南。一方面，这主要是各省对血吸虫病的重视程度不同，湖南省2006－2013年抑螺防病林营建面积最大，达14.09万hm2，云南省仅有1.11万hm2；另一方面由于钉螺的生长发育与当地雨量、气温分布、高程及社会因素有密切关系，山丘区钉螺适生环境多样，而且其生命力强，繁殖快，导致血吸虫病传播容易，血吸虫病的预防和控制难度相对较大，因此对钉螺面积减少量有一定程度的影响。各省抑螺防病林的抑螺防病功能价值从大到小依次为安徽、江苏、湖南、湖北、云南、四川、江西。由于安徽省水利、林业部门逐步将水利工程、农田水利和绿化造林项目与灭螺有机结合，发挥其消灭和控制钉螺的作用，从根本上改善生态环境，改变人们的传统生产、生活习惯，消除血吸虫病赖以传播的土壤，因此，安徽省钉螺面积减少量最大［28］；湖北省不仅科学规划设计林业血防工程，精心组织施工，科学育林护林，并结合工程建设开展科研攻关工作，开展系统、全面、长期的技术培训与交流［29］，群众的血吸虫病防范意识强，血吸虫病人数减少量最大。

此外，本研究仅对抑螺防病林生态服务功能中几项常见的主导功能进行评估。实际上抑螺防病林生态系统服务功能不止这些，还包括提供木材、林产品、调节气候、净化空气等服务功能。钉螺面积的控制，血吸虫病人数的减少，是营建抑螺防病林、血防部门以及沟渠硬化改水改厕等综合措施的成效，抑螺防病林的抑螺防病效益只是全部林业血防工程效益其中的一部分。因研究资料的获取与技术方法等的限制，在本研究中无法将抑螺防病林独有的效益区分出来，因此对长江流域抑螺防病林的抑螺防病效益评估有一些夸大作用。但在估算抑螺防病林生态服务功能价值时对人的价值只是进行了保守估算，没有根据社会和个人自身的发展价值进行估算，因此，科学定量的评估抑螺防病林的生态服务功能价值，对长江经济带加强抑螺防病林的建设提供科学依据有重大意义，今后仍需对此展开深入研究。使抑螺防病林的效益达到最大化，在营造和管理方面应该做到运用经济生态学原理，因地制宜，采用以林为主，林、农、副、渔多种经营的模式，生物与工程措施相结合，科研和生产相结合，多部门和多学科相结合，创建融抑螺防病、经济、生态和社会等综合效益。