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1、第21卷第8期旱捌资R 鹤 源 与蛐环把V0121NO82007年8月千甜区斛境出帆 mAug。2007文章编号：10037578(2007)0814705甘肃省森林生态服务功能及价值评估张岑，任志远，高孟绪，阎文浩(陕西师范大学旅游与环境学院，西安710062)提要：根据森林生态系统服务功能的内涵，采用物质量和价值量相结合的评价方法，使用影子工程法、市场价值法、生产成本等方法，定量评价了甘肃省森林生态系统服务功能的经济价值。估算结果表明：甘肃省森林生态系统涵养水源的经济价值为256108元a；森林保持土壤的经济价值为4748108元a；森林净化水质的价值为248108元a；固定CO：的价值为
2、11532108元a；释放02价值为13124108元a；吸收S02价值为388108元a；滞尘价值为15639108元a；甘肃森林涵养水源、保持土壤、净化水质、固定CO：、释放()。、吸收SO：、滞尘7种生态服务功能价值共44712108元a；其中灌木林贡献率最高占4164，而未成林造林和薪炭林贡献率较低。关键词：森林生态系统；生态服务价值评价；甘肃省森林中图分类号：S71856文献标识码：A生态系统服务一般指自然生态系统及其所属物种支持和维持人类生存的条件和过程3。森林生态系统的生态服务功能是指森林生态系统及其生态过程为人类提供的自然环境条件和效用，森林是地球生物圈中重要的可再生资源和可再
3、生能源，是维护生态平衡的重要调节器，并为人类提供很多的非实物型的生态服务功能。但是由于人类对森林生态系统服务功能及其重要性片面了解，对森林资源采取了掠夺和破坏性经营，导致森林生态的面积和质量严重下降，从而使森林生态系统服务功能严重衰弱甚至消失，威胁人们的安全和健康，危及社会经济的发展9。随着对资源环境可持续发展机制研究的深入，人们开始懂得维持与保育生态系统，特别是森林生态系统服务功能是实现社会经济可持续发展的基础。甘肃省是全国少林的省份之一，又是生态环境恶化严重的地区之一，森林资源对于甘肃省的生态环境和经济发展显得尤为重要。本文对甘肃省森林生态服务功能量化，以便从价值角度更加切合实际的探寻森林
4、生态环境系统与社会经济系统的相互作用关系，为甘肃省生态经济建设的综合决策提供科学的理论依据一同时提高民众的环保意识。1研究区概况11自然地理概况甘肃位于西北黄土高原、蒙新高原和青藏高原的交汇处，在东经92。40108。40 7北纬32。31 742。57 7之间，总面积4537万km2。金省地势高亢，按地形地貌特征可分为陇南山地、陇中黄土高原和北山山地三大类。甘肃深居内陆，气候属温带季风气候，具有明显的向大陆性气候过渡的特征。年平均气温015之间；一月最冷，平均由北部的一12向东南至白龙江图1甘肃省森林分布图ol如re甜山矾nbu“on流域升至3；七月最热，平均气温由北向东南从15升至25。年
5、降水hgI18P量，陇东、陇南、甘南高原达500mm以上，陇中300-500mm，河西地区不足*收稿日期：20060710。基金项目：国家自然科学基金项目(40371003)。1nban8“province作者简介：张岑(1975一)，女，甘肃兰州人，在读硕士研究生，主要从事国土资源评价与GIS研究。E万方数据148干旱 区资源与环境第21卷200mm，河西走廊不足50mm。降水量集中在夏季(68月)，占全年降水量的50一70。12甘肃森林资源现状根据第四次森林资源清查统计结果：甘肃林业用地面积72703万hm2，有林地面积19486万hm2，占林业用地的268，其中用材林8020万hm2，防
6、护林7152万hm2，薪炭林036万hm2，特用林2234万hm2，经济林2044万hm2；灌木林17187万hm2，占林业用地2364；疏林地4006万hm2，占林业用地55；未成林造林地-17r7万hm2。+森林覆盖率仅433，远低于全国森林覆盖率1392的水平。树种主要有冷杉、云杉、栎类、杨类及桦类等，主要分布于白龙江、小陇山、祁连山、子午岭等林区。2森林生态服务功能价值计算方法研究21涵养水源价值森林具有截留降水、蒸腾、增强土壤下渗、抑制蒸发、缓和地表径流、增加降水等功能。采用截留法计算森林生态系统的涵养水源能力，地面截留雨水的最终效果为减少地面径流，减少暴雨积水发生的经济损失，再运用
7、影子工程法评估森林生态系统水源涵养价值7。Ew=ORAC式中，Ew为涵养水源量；R为平均降雨量(rama1)；A为森林面积；e为截流系数，通过以往的实验资料认为5，茂密的植被一年中截流的水流为年降水量的2530，本文中截流系数取25；C为建设水库成本(元mq)，以19881996年全国水库建设每lm3库容投入成本费作为森林涵养水源费用源，库容多年建造成本为086元t叫6。森林增加地表有效水量的价值可用下式计算1引：V=PSi(HiHo)I=1式中，V为森林增加地表有效水量价值(ta_1)；Si为第i树种的面积(hm2)；Ho、Hi分别为对照地和第i树种单位面积的拦蓄降水能力(m3hm2)；P为
8、当前生活用水价格(元m3)。22保持土壤功能的价值森林具有保护土地资源、减少土地资源损失、防止泥沙滞留和淤积、保育土壤肥力、减少风沙灾害和土体崩塌泻流等效用。这里运用市场价值法、机会成本法和影子工程法从减少土壤侵蚀、保护土壤肥力、减轻泥沙淤积和滞留三个方面加以考虑。221森林减少土壤侵蚀量以潜在土壤侵蚀量与现实土壤侵蚀量的差值进行评估。现实土壤侵蚀量指当前地表覆盖情形下的土壤侵蚀量；潜在土壤侵蚀量则是没有地表覆盖因素和土地管理因素情形下可能产生的土壤侵蚀量。即 AcRKLS(1一CP)式中Ac减少土壤侵蚀量(ta_1)；R为降水及径流因子；K为土壤可蚀性因子；L，S为坡长坡度因子；C为地表植被
9、覆盖因子；P为土壤保持措施因子。222保护土壤价值评估方法(1)森林减少土地废弃的价值13Eg=AcF(H100000)式中，E。为减少土壤损失的经济效益(元a_1)；F为中国林地的平均价格(元hm-2)，取425925元hm-2L81；H为林地表土的平均厚度(m)，据研究9，陇西黄土丘陵沟壑区、陇东黄土高原区及陇南山地土壤厚05m，甘南高原和祁连山地土壤厚为04m，取其平均值045m；其他符号意义同前。(2)森林减少土壤肥力损失的价值El=ACC。P；(iN，P，K)式中，减少土壤肥力损失的经济效益(元a1)；C，为土壤中氮、磷、钾的纯含量(ta-1)，取全N为015，全P为0，1，全K为1
10、02Yoo r1们；P。为氮、磷、钾的单价(元t_1)，硫酸铵、过磷酸钙、氯化钾价格分别为435元t，200元t，200元t1101；Ac意义同前。(3)森林减少泥沙淤积价值按照我国主要流域泥沙运动规律，全国土壤侵蚀流失的泥沙有24淤积于水库、江河、湖泊D13，部分泥沙直接造成了水库河流、湖泊蓄水量的下降，在一定程度上增加了干旱、洪涝灾害发生的机会，因此可根据蓄水成本计算损失价值1。万方数据第8期张岑等甘肃省森林生态服务功能及价值评估149En=24AcXce式中，En为防止泥沙滞留和淤积的总量价值(元a叫)；C为修建水库工程费用(元hm_2)，我国修建水库工程费用按5714元mq123；其他
11、符号意义同前。23净化水质的价值森林的林冠层、地被物和土壤层能过滤、截留水中的污染物，如铅、镉等，使它们的种类和浓度大为降低，水质完全可以达到生活饮用水的标准。采用替代工程法来计算：Ec=MK式中，Ec为净化水质价值(元a)；M为拦截降水量(ta1)；K为单位体积水的净化费(元t阻1)，甘肃省废水的平均净化费用为08341 E“3元t。24纳碳吐氧的价值绿色植物通过光合作用吸收空气中的CO：，生成葡萄糖等碳水化合物并释放O：，这种功能对维持大气中CO：与O。的动态平衡起着不可替代的作用。固碳制氧采用影子价格法来计算。241固定CO。价值根据光合作用方程式可得，植物生产19干物质需要1629CO
12、：。计算固定CO：价值的方法有碳税率法和造林成本法，瑞典碳税成本150元t，造林成本250元t71“，本研究经测定比较，使用两者平均值估算甘肃省森林固定CO。的价值。242释放02价值植物固定CO：的同时释放了O。，每生产19干物质释放1290：。本文采用造林成本法和工业氧气价格替代法，造林成本35293元t，工业氧现价为163元t71“，经比较测定，本文取两者平均值进行估算森林释放O：的价值。25净化空气的价值(1)滞尘功能价值。粉尘是大气污染的主要物质，它不仅会损害人体健康，对农作物也会产生不利影响，森林生态系统具有阻滞、过滤、吸附粉尘、净化空气的功能。滞尘功能价值评估方法运用替代花费法，
13、以削减粉尘的成本来估算保护区森林生态系统滞尘功能的价值9。Vd=QdACd式中，V。为滞尘价值(元a1)；Q。为滞尘能力(thmla-1)，据研究1，针叶林平均滞尘能力为332thm_2a，阔叶林平均滞尘能力为101Ithm-2a，本文取两者的平均值估算甘肃省森林的滞尘能力；C。削减粉尘成本为170元t；A意义同前。(2)植物可以吸收HF、C1。、CO。等有害气体，其中SO。是危害人类的主要有毒气体，因此，这里主要估算植被净化SO。的功能。吸收SO。量的价值根据单位森林面积SO。吸收量及削减SO。所需投资成本计算。据研究口1|，阔叶林平均对SO：吸收能力值为8865kghmla，针叶林平均吸收
14、能力值为2156kghm_2a，本文取两者的平均值估算甘肃省森林SO：的吸收能力；每削减ItSO：的投资成本为600元。3森林生态系统服务功能物质量和价值量评估结果与分析31不同类型森林服务功能的价值特点从表2中可见，不同类型森林生态服务功能经济价值分别为：用材林每年生态服务功能价值为8689亿元，占总价值量的1943；防护林每年生态服务功能价值为5998亿元，占总价值量的1340；薪炭林每年生态经济价值为039亿元，占总价值量的008；特用林每年生态经济价值为2420亿元，占总价值量的506；经济林每年生态经济价值为2215亿元，占总价值量的495；灌木林每年生态服务价值为18622亿元，占
15、总价值量的4164；疏林地每年为4340亿元，占总价值量的907；未成林造林每年为1860亿元，占总价值量的416。甘肃省不同类型森林生态服务功能价值平均为5589亿元a，高于平均值的有灌木林、用材林和防护林；低于20亿元a的有薪炭林和未成林造林，其它类型森林生态经济价值均在20亿元5589亿元a之间。不同类型森林生态服务功能价值排序为：灌木林用材林防护林特用林经济林未成林造林薪炭林，从而发现，甘肃省森林生态服务功+能中，灌木林对生态的贡献最大，而薪炭林的贡献最小。甘肃省森林生态系统服务功能每年总经济价值为44712亿元(表2)，不同类型植被具有不同的服务万方数据150干旱区资源与环境第21卷
16、一一一一一一一。_f-价值，而且不周类型生态服务功能的经济价值也存在一定的、差异。表1甘肃省森林生态功能服务物质量Tab1The physical assessment of forest ecosystem services in Gansui五=五一(7f hm2)(104ta)(104ta)(104ta)(104ta)(104ta)(l0412ta)20(lO41t瓦a一iF)用材林802056107921708135610。79109072101557防护林715250247019356895024709727905651088155198薪炭林03625299743252949045
17、60055781特用林2234156952604632156952303822828934048478经济林2044143602553209143602277982588331l344355灌木林1718712074864649415l12074862337432176382615372958疏林地40062814441084224281444544815072760986930未成林造林17171206294647061206292335121 74226137259总计4239629785651147447729761915765865368586449919993表2甘肃省森林生态功能服
18、务经济价值Tab2 The values assessment of forest ecosystem services in Gansu=面积：涵：养：水源：=：=：一保持土壤净化水质查斌卷刑固碳价值释放氧气吸收soe滞尘丽覆丽罐歪两_1五五_望立塑生L二塑兰型旦望竺重尘上竺兰立竺l_三竺重!L旦!：垂!：垂生!：垂!：垂尘!用材林80204825288982239467996218144002482655173202629585788689157互F防护林71524321248010096419111945344221395886527992638372859982789新炭林036217
19、5403192109979201114413286132804390054特用林2234134978250203513091460764，806915525203908824122624205066经济林204412349822892381t976455596806327365186566754031622146427灌木林1718710384381924910010071644674864053203733156874363402843i86218661疏林地4006242042448663923475210896320124008933656471477813443404427未成林造林1
20、717103741192300610061746702405315111156719633401318603447旦L兰翌6-j坐!丝!：!型!：!塑!：!丝!：!婴!：!丝!墼坠奄矗150g瑚趔盎50弋p90_【一棚越零0毋矿簿萨爹爹图2不同类型森林生态服务功能价值图图3不同生态服务功能价值图Fig2 The ecosystem serviceFig3 The values of differentvalues of different types forestsecosystem services function32不同生态系统服务价值的特点不同生态系统服务价值(表2)：涵养水源的价值为
21、256 i乙a，占总价值量的057；保持土壤的价值为4748亿元a，占总价值量的1061；净化水质的价值为248亿X；a，占总价值量055；固定C()z的价值为1153亿元a，占总价值量的2579；释放O。价值为13124亿元a，占总价值量的2935；吸收SOz的价值为387亿元a，占总价值量的086；滞尘价值为15639亿元a，占总价值量的3498，不同生态系统服务功能每年平均经济价值为6387亿元a。生态系统服务功能价值的排序为：滞尘价值释放()。价值固定C0。的价值保持土壤价值吸收SO。价值涵养水源价值净化水质价值。从而发现在甘肃省森林生态服务功能的价值中，森林滞尘价值最高，而净化水质的
22、价值最低。4结论(1)甘肃省生态环境非常脆弱，森林资源具有分布不均、覆盖率低、面积比重小、生长率低的特点。由于长期人们不合理的利用，致使森林资源遭到严重破坏，而且现有森林植被继续被吞食破坏，导致森林生万方数据第8期张岑等甘肃省森林生态服务功能及价值评估态系统退化和破坏，并伴随一系列严重环境问题产生。本文通过对甘肃省森林生态系统服务功能的评估，得出森林每年生态服务功能经济价值为44712亿元，而甘肃省2005年GDP总量为192814亿元，森林生态服务价值占甘肃国民生产总值的2319，这使得人们更加直观认识到森林的巨大生态地位，有利于制定更合理的经营方式保护和建设甘肃省森林资源，实现生态经济可持
23、续发展。(2)本文采用物质量评价法(PAM)和价值量评价法(VAM)二者相结合的方法对甘肃省森林生态系统服务功能进行评估，其中有机质生产、防风固沙和生物多样性保护等方面未全面估算，因此所做的估算没有反映甘肃省森林生态服务功能全部的效益，还有待于今后迸一步深入研究。参考文献1任志远，李晶陕南秦巴山区植被生态功能的价值测评J地理学报，2003，58(4)：503511E2李晶，任志远秦巴山区植被涵养水源价值测评研究J水土保持学报，2003，17(4)：1321383Costanza RThe Value Of the WorldS Ecosystem Services and Natural Ca
24、pitalFJNature，1997，387：2532604中国林业部中国林业统计年鉴F-M北京：中国林业出版社，19945赵景柱生态系统的物质量与价值量评价方法比较J应用生态学，2000，11(2)：2902926李中魁海南省森林资源价值研究C森林环境经济与绿色政策国际研讨会，20047鲁春霞，谢高地，肖玉，等青藏高原生态系统服务功能的价值评估J生态学报，2004，24(12)：27492755E83侯元兆中国森林资源核算研究M北京：中国林业出版社，19959肖寒，欧阳志云，赵景柱，等森林生态系统服务功能及其生态经济价值评估初探J应用生态学报2000，11(4)：481484 10靳芳，张振
25、明，余新晓，等甘肃祁连山森林生态系统服务功能及价值评估口中国水土保持科学，2005，3(1)：535711中国生物多样国情研究报告编写组中国生物多样国情研究报告M北京：中国环境科学出版社，199712余新晓，秦永胜，陈丽华，等。北京山地森林生态系统服务功能及其价值初步研究EJ生态学报，2002，22(5)：78378613吴秉礼，石建忠，谢忙义，等甘肃水土流失区防护效益森林覆盖率研究口生态学报，2003，23(6)：1126112814李金昌生态价值论M重庆：重庆大学出版社，1999，16416615欧阳志云生态系统服务功能及其生态经济价值评价J应用生态学报，1999，10(5)：635640
26、16中华人民共和国国家统计局编中国统计年鉴2004M北京：中国统计出版社，2004，435456The Forest Ecosystem Services andTheir Valuation in GansuProvinceZHANGCen，REN Zhiyuan，GA0 MengXU，Yan Wenhao(CollegeofTourism and Environmental Sciences，Shanxi Normal University，Xian710062，China)AbstractAccording to the content of the forest ecosystem s
27、ystem service function，combined with the mate rial quantity and value quantity evaluation methods，the shadow engineering method，market value method，production cOSt method the economic value of the forest ecosystem services were evaluatedThe results showed：the value of water holding is 256 billion yu
28、ana；the value of vegetations soil and ferti lization conservation is 4748 billion yuana；the value of purification is 248 billion yuana；the value of C02 fixation is 11532 billion yuana；the value of 02 production is 13124 billion yuana；the value of absorbation S02 is 388 billion yuana；the value of suppression dust is 15639 billion yuana；and the total value of ecosystem services is 44712 billionaThe rate of contribution to the bush wood is the highest，accounting for 4164of the total value。Key words：forest；ecosystemsystem；ecosystem service valuation；Gansu province forest万方数据