南宁市森林生态系统服务功能及其价值评估

李丽娟

(广西壮族自治区林业勘测设计院，广西 南宁 530011)

森林是陆地生态系统经济价值的重要组成[1-3]，在涵养水源、固碳释氧、维持土壤肥力、降低洪涝灾害、保护物种多样性并为人类生存提供适宜的生态环境等方面发挥着重要作用[1,4-6]。但随着近年来全球气候变暖，空气质量不断下降，以及人类过量开发与干扰，森林的面积不断减少，导致森林生态系统服务功能不断减弱，引发一系列生态环境问题，严重影响生态平衡和经济效益。

生态系统服务功能评估的重要性越来越受到国内外重视，如何对其进行科学、系统、全面地评估也受到越来越多学者的关注。由于评估的尺度、指标、方法和数据来源的差异，造成了生态系统服务功能评估结果缺乏可比性[7-10]。2008年国家林业局颁布了林业行业标准LY/T 1721-2008《森林生态系统服务功能评估规范》(以下简称“《规范》”)，明确了系统化的评估标准。很多研究者[1,11-13]基于《规范》对不同森林生态系统进行了服务功能和价值的研究，研究尺度多为省级或某种生境如三峡库区、保护区等，在市一级尺度上的研究较少。

南宁市为广西壮族自治区行政首府，是北部湾城市群的核心城市。随着北部湾的开发建设，研究南宁市森林生态系统服务功能的价值，对探索经济建设和生态建设可持续发展具有重要意义。本文基于《规范》，以南宁市森林生态系统为研究对象，对其服务功能进行量化和评价，为森林经营单位提供决策依据。

1 研究区域概况和研究方法

1.1 研究区域概况

南宁市地理位置为东经107°45′～108°52′，北纬22°13′～23°33′。地势地貌主要为盆地，海拔为400～800 m。属北热带北缘、亚热带季风气候区，年均温20～22.3 ℃，年均降雨量1 241～1 753 mm，年均日照时数1 827 h。森林土壤主要以砂页岩、砂岩、第四纪红土母质发育而成的赤红壤为主，局部分布有红壤、黄红壤、黄壤、石灰土、紫色土、草甸土等，土层较厚，质地疏松，肥力中等。

1.2 数据来源

2018年，南宁市作为试点单位完成了第五次森林资源规划设计调查(以下简称“南宁市第五次二类调查”)。本研究以南宁市第五次二类调查成果为数据源，统计其辖区各植被类型的面积。此次评估的南宁市森林总面积为1 157 785.7 hm2，其中，速生桉面积为513 473.91 hm2，占总面积的44.35%，在林分类型中占比最大。其次为一般阔叶林和石山灌木，面积分别为187 546.2 hm2和170 844.86 hm2。杉木类、经济乔木、经济灌木和竹子的面积分别为22 796.84、22 273.65、36 062.4和44 833.9 hm2。

1.3 研究方法

本文以南宁市第五次二类调查成果为基础数据，参照《规范》《广西生态服务价值评估指南(修订版)》以及广西森林生态系统功能价值评估的指标体系和研究方法，对南宁市2018年森林生态服务功能价值进行评估研究。涉及的主要评估公式参照罗捷[14]的研究文献。

2 结果与分析

2.1 固碳释氧

南宁市森林固碳量为590.59万t，固碳总价值达6.49亿元。各林分中速生桉的年固碳总量和单位面积固碳价值最大，分别为444.93万t和0.10万元/hm2，其次为衫木类、松类和一般阔叶林。总释氧量为1 446.12万t，释氧总价值达523.50亿元。不同林分的释氧量和固碳量基本一致，以速生桉最高，其次是杉木类、松类和一般阔叶林，其它林分单位面积释氧价值均小于0.02万元/hm2。

经计算，南宁市森林固碳释氧总价值为530.00亿元，单位面积价值为4.58万元/hm2。从单位面积价值来看，速生桉最高，为8.05万元/hm2，其次是杉木类、松类和一般阔叶林；经济乔木和竹子最低，仅有0.50万元/hm2和0.56万元/hm2(表1)。

表1 南宁市森林生态系统固碳释氧功能评估Tab.1 Evaluation of carbon sequestration and oxygen release function of forest ecosystem in Nanning

2.2 涵养水源

南宁市森林涵养水源量达31.74亿m3，涵养水源价值达273.84亿元。从单位面积涵养水源量来看，最高的是竹林，为6 004.85 m3/hm2，经济乔木最低，仅为150.71 m3/hm2。从涵养水源总价值来看，速生桉最高(121.69亿元)，其次是一般阔叶林(92.27亿元)、松类(37.50亿元)和石山灌木(10.42亿元)。不同的是，竹子和一般阔叶林的单位面积涵养水源价值最高，分别为5.55万元/hm2和4.92万元/hm2；经济乔木与经济灌木则最低，仅有0.14万元/hm2和0.15万元/hm2(表2)。

表2 南宁市森林生态系统涵养水源功能评估Tab.2 Evaluation of water conservation function of forest ecosystem in Nanning

2.3 保育土壤

南宁市年保持氮、磷、钾、有机质量分别为6.40、1.86、56.02、131.51万t。对比不同林分，速生桉的年保持氮、磷、钾和有机质量均为最高，依次为3.08、0.71、25.63和60.89万t。一般阔叶林次之，分别为1.46、0.50、8.18和28.89万t。松类的年保持钾量为10.33万t，仅次于速生桉。

南宁市2018年维持土壤肥力总价值为123.45亿元，单位面积价值为1.07万元/hm2。速生桉维持土壤肥力的总价值达61.19亿元，是所有林分中最高的，一般阔叶林和松类分列二、三位，总价值分别为24.58亿元和15.60亿元。由于南宁市不同林分面积差异较大，单位面积价值与总价值排名略有不同，排列顺序为杉木类>一般阔叶林>速生桉>竹子>松类>土山灌木>经济乔木>石山灌木>经济灌木。这一结果可以看出，在维持土壤肥力能力方面，杉木类的表现最强(表3)。

表3 南宁市森林生态系统维持土壤肥力功能评估Tab.3 Evaluation of maintaining soil fertility function of forest ecosystem in Nanning

2.4 净化大气环境

经测算，南宁市森林每年提供负离子数为18.44×1024个，合计提供负离子总价值为11 197.33万元，单位面积价值为96.71元/hm2。从不同林分来说，速生桉每年提供的负离子总数最多，为10.24×1024个，一般阔叶林与松类次之。而土山灌木和经济灌木提供的负离子总数最少，均不到0.1×1024个/年。各林分类型提供负离子的总价值与提供负离子数成正比，从单位面积价值来看，一般阔叶林、速生桉和松类的值最大(表4)。

表4 南宁市森林生态系统提供负离子功能评估Tab.4 Evaluation of providing negative oxygen ionfunction of forest ecosystem in Nanning

2.5 生物多样性保护

南宁市森林生物多样性保护价值为164.84亿元，单位面积价值达1.42万元/hm2。从各林分类型来看，一般阔叶林的单位面积价值最高，达4.12万元/hm2，土山灌木次之，为2.75万元/hm2，其余各个林分均低于平均单位面积价值(表5)。

表5 南宁市森林生态系统生物多样性价值评估Tab.5 Evaluation of biodiversity value of forest ecosystem in Nanning

2.6 森林生态系统服务功能总价值及单位面积价值

将上述5项服务功能合计得到南宁市2018年森林生态系统服务总价值为1 093.24亿元，从各项服务功能价值中可以看出，固碳释氧提供的价值最高(530.00亿元)，占总价值的48.48%，其次为涵养水源 (273.84亿元)，占25.05%，生物多样性保护、净化大气环境和保育土壤最低，分别占15.08%、0.10%和11.29%。

各林分类型的功能价值依次为速生桉(632.01亿元)>一般阔叶林(235.24亿元)>松类(120.87亿元)>石山灌木(54.61亿元)>杉木类(24.77亿元)>竹子(14.60亿元)>经济灌木(6.97亿元)>经济乔木(3.31亿元)>土山灌木(0.84亿元)。

各林分类型的单位面积价值依次为一般阔叶林(12.54万元/hm2)>速生桉(12.31万元/hm2)>杉木类(10.87万元/hm2)>松类(7.64万元/hm2)>土山灌木(4.93万元/hm2)>竹子(3.26万元/hm2>石山灌木(3.20万元/hm2)>经济灌木(1.93万元/hm2)>经济乔木(1.49万元/hm2)。

3 结论与讨论

作为我国面向东盟开放合作和“一带一路”发展战略的重要节点城市，近十年来，南宁市不断加快城市建设，研究其生态系统服务功能对城市建设的健康发展具有借鉴意义。经测算研究，南宁市2018年森林生态系统服务功能总价值为1 093.24亿元。其中，固碳释氧价值量最高，说明南宁市森林植被在固碳释氧功能上发挥了重要的作用，表明了南宁市是一个重要的森林碳库，肯定了其一直在打造“绿城南宁”形象的成绩。其次，涵养水源功能价值仅次于固碳释氧，南宁市位于邕江河谷的盆地中，主要水系为珠江支流的西江流域，因此南宁市森林生态系统对珠江水系的调节和补给将产生直接的影响。

森林生态系统服务功能总价值与林业经济息息相关，每年带来很高的经济价值[15]。如贵州省[16]、江西高天岩自然保护区[17]和济南市[18]的森林生态系统服务功能价值量经测算分别达6 167亿元(2015年)、7.2亿元(2014年)和251.80亿元(2015年)。本次研究中南宁市2018年森林生态系统不同单位面积服务价值存在较大差异，其中一般阔叶林单位面积价值最高，其次是速生桉。这可能是由于一般阔叶林更接近自然生长状态，生态服务功能更为强大，能提供更高的服务价值，而速生桉由于生长迅速，成材率高，所以其单位面积服务价值高于除一般阔叶林以外的其它林分。

目前，研究市一级尺度森林生态服务功能价值的资料还比较欠缺。本次研究希望能为南宁市森林生态环境的保护提供参考，为南宁市经济的可持续发展提供重要的科学指导和决策依据。