江西遂川公益林生态系统服务功能价值动态评估

摘要：以江西省遂川县为研究区域，建立了森林生态系统服务功能的价值评估体系，运用生态学与经济学的理论研究方法，首次对近10年遂川公益林生态系统服务功能的实物量和经济价值进行了全面动态的评估。结果表明，近10年来遂川县森林生态系统服务价值总体呈上升趋势，2001年、2006年和2010年总价值分别为6171亿元、13292亿元和19628亿元，其中水源涵养效益最大，累积营养物质效益最小。

关键词：公益林；生态服务价值；遂川；动态评估

中图分类号：F326.27文献标识码：A文章编号：1001-8409（2013）02-0077-04

生态系统服务是指对人类生存和生活质量有贡献的生态系统产品和服务，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[1]。它不仅包括各类生态系统为人类所提供的食物、医药以及其他工农业生产的原料，更重要的是支撑与维持了地球的生命支持系统，维持生命物质的生物地化循环与水文循环，维持生物物种与遗传的多样性，净化空气和维持大气化学的平衡与稳定[2]。森林的生态系统服务功能是目前生态经济学领域的研究热点之一。森林是人类和多种生物赖以生存和发展的基础。它具有丰富的生物多样性、复杂的结构和生态过程，是自然界最丰富和稳定的有机碳贮库、基因库、资源库、蓄水库和能源库，对改善生态环境，维持生态平衡，保护人类生存发展的基本环境起着不可替代的作用[3]。根据第七次全国森林资源清查数据，我国现有的公益林面积约为937682万公顷，蓄积为842635万立方米。其中，公益林面积占我国林地总量的5170%，公益林蓄积占我国林地蓄积的6306%。由数据观察可知，研究公益林的生态系统服务功能及其生态价值，对森林保护有举足轻重的意义。

从目前现有的国外参考文献来看，1970年代初期，生态系统服务的科学概念得以提出[4]，并由Holdren和Ehrlich等人扩展后[5，6]，逐渐为人们所公认并被广泛使用。1997年，Constanza等人首次系统地设计了“生态服务指标体系”（ESI），测算了全球自然环境为人类所提供服务的价值[7，8]。他们计算了“生态服务”价值与全球国民生产总值的比例关系为1：118。该指标体系的提出，对更加深刻理解人与自然之间的关系，揭示可持续发展的本质内涵提供了较高的科学价值[9]。在2001～2005年实施的联合国千年生态系统评估（MA）计划，引领了21世纪生态经济学发展的新方向[10]。随后日本、英国科学家高度关注了生态系统服务的议题[11]，更加说明了生态系统服务研究的重要性。基于此，如何全面具体、科学有效地对我国森林生态系统服务价值进行分析与评价，使生态系统服务价值由定性研究走向定量研究并得到社会的广泛认可，成为我国生态林业建设领域中亟待解决的一个热点问题。早期国内生态系统服务研究主要包含了对生态系统服务涵义、分类以及评估方法的探讨。我国学者在借鉴国外理论与方法的基础上，从不同角度对不同类型生态系统服务以及价值评估进行研究，如欧阳志云评估了中国陆地生态系统服务及其生态经济价值[12]，陈仲新依据Constanza的分类核算了中国生态系统效益的价值。从不同生态系统类型的研究角度来看，现有研究主要集中在森林与草地、湿地，农田和海洋等生态系统近期也开始逐渐得到关注。谢高地[14]通过问卷调查方法，制定了中国生态系统服务价值的当量因子，并得到了广泛的应用，同时，通过GIS等空间分析手段获取评价对象的地理特征也成为了评估方法之一。2006年国家林业局开始着手于森林生态系统服务功能评估标准的制订，目前已经颁布实施了中华人民共和国林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范（LY/T 1721-2008）》（以下简称《规范》）[15]，其中的价格参数采用国内外权威部门公布数据，该项标准的颁布与实施对于我国森林生态系统服务价值评估的发展起到了积极推动作用。基于《规范》，我国政府已经结合森林生态站观测数据及我国第五、第六、第七次森林资源清查数据对我国森林生态系统服务价值进行了评估，这对于科学合理地评估我国森林生态服务价值、客观反映森林的多功能效益、建立健全森林生态效益补偿机制、完善绿色GDP核算都具有十分重要的意义。

综合而言，近10年来中国生态系统服务评估及其应用研究取得了丰硕的成果，但是客观地分析我国在此领域的研究与国际先进水平相比仍有差距。国内对生态系统服务价值评价的动态研究显著不足。基于此，本文以生态效益比重最大的森林生态系统为研究目标，以国内首批林改试点的江西省遂川县为研究样本县，基于江西省遂川县近10年来森林资源清查数据以及当地统计年鉴，旨在通过对遂川县森林生态系统的动态比较与评估，系统评价遂川森林生态系统服务价值的动态变化。本文试图将评估结果合理地纳入到生产生活及政府决策的各个方面，并使之制度化与规范化，为各级政府区域生态补偿政策的制定提供一定的科学依据，为实现遂川县乃至江西省生态系统服务价值实时监测、生态环境的建设与保护具有重要的指导意义。

1研究区域概况

江西省遂川县位于江西省西南边境，东经114°3′，北纬26°20′，地处吉安地区南部，位于罗霄山脉南段东麓。县境南北宽81千米，东西长83千米，总面积314417平方千米；东邻万安县，南街界南康县、上犹县，西连湖南省桂东县，西北接井冈山，北抵太和县，距省会南昌333千米。包含11个镇，12个乡，2个国营林场，308个行政村，现有总人口54万人，是吉安市面积最大、人口最多的县。遂川属中亚热带湿润季风区。气候温和，雨量充沛，阳光充足，四季分明。年平均气温151℃，年平均降雨量14212毫米。林业为当地的经济支柱，林木种类繁多，共有树种110余科1300多种[16]。遂川县山多田少，总面积3144万公顷，其中林业用地2442万公顷，占777%，耕地、其他道路用地分别为271万公顷、396万公顷，其基本情况如表1所示。

21数据来源

本文对遂川县公益林的生态系统服务价值评估的基础数据包括三类：一是生态系统数据，以2001年、2006年和2010年遂川县的实地调查资料为主要来源；二是生态系统服务功能的主要参数，来源于相关研究；三是价值评估中的一些价格数据，主要来源于《中国统计年鉴》[17]、《中国林业年鉴》[18]、《江西省统计年鉴》[19～22]等。

22研究方法

本文的基本研究思路为基于我国森林定位研究和国内外已有的研究成果和相关资料[23～25]，依据《规范》，综合运用生态学和经济学相关理论，以江西省遂川县为研究区域，定量分析与评价遂川县近10年来森林的涵养水源、保育土壤、固碳释氧、营养积累、净化环境、森林游憩的物质量和价值量，并将当地的生产总值（GDP）进行价值对比，以期获得更科学的生态补偿标准。由于生态系统一般的变化研究时间尺度为4～6年，并且数据资料也具有一定的局限性，因此选择2001年、2006年和2010年为评价年份，并统一采用2008年当年价格为基础价格参数（见表2、表3）。

本文采用《规范》中的方法进行计算，但是也对部分模型进行了修正，由于在计算生物多样性时，采用Shannon指数方法对濒危物种的价值估算结果偏低，据此本文引入濒危系数比例，对生物多样性的计量方法进行修正。根据物种的濒危程度来确定其濒危系数。本文根据国内权威等级体系《中国物种红色名录》[26]来确定濒危系数比例，将现存物种分为5个等级，以0为起始比例，濒危等级越高，则系数增加20%。修正以后的森林生态系统生物多样性价值的公式为：

U=（1+n）S生A

其中，U为林分生物多样性保护的总价值、S生为生物多样性保护单位面积价值、A为林分面积、n为评估林分内物种的濒危系数比例[27]。表2森林生态系统服务价值评估指标体系

功能

类别1213 涵养水源1213保育土壤1213固碳释氧1213积累营

养物质1213净化大气1213森林防护1213生物多样性1213森林游憩评价

指标1213调节

水量1213净化

水质1213固土1213保肥1213固碳1213释氧1213林木营

养积累1213提供

负离子1213吸收

污染物1213降低

噪音1213滞尘1213森林

防护1213物种

保育1213森林

游憩实物量1213√1213√1213√1213√1213√1213√1213√1213―1213√1213―1213√1213―1213√1213―价值量1213√1213√1213√1213√1213√1213√1213√1213―1213√1213―1213√1213―1213√1213―注：“√”表示具备该类生态服务并可以进行价值评估；“―”表示不具备该类生态服务或由于数据缺乏等原因暂时没有进行价值评估。

表3森林生态系统服务功能评估的价格数据

价格参数1213数据来源1213单位1213数值水库建设单位

库容投资1213根据1993～1999年中国水利年鉴平均库容造价（217元/吨），再结合当年的价格指数可得造价1213（元/吨）1213521（2001）

631（2006）

716（2010）水的净化费用1213采用替代成本法，可用当年当地的居民用水价格来替代1213（元/吨）1213100（2001）

102（2006）

105（2010）挖去单位面积

土方费用1213当地人工挖土方的费用1213（元/立方米）1213126碳价格1213瑞典碳税法1213（元/吨）1213 1200制氧价格1213工业制氧法1213（元/吨）1213 1000磷酸二铵含氮量1213化肥产品说明1213（%）1213 140磷酸二铵含磷量1213化肥产品说明1213（%）1213 1501氯化钾含钾量1213化肥产品说明1213（%）1213 500磷酸二铵化肥价格1213当地化肥的平均价格1213（元/吨）1213 2400氯化钾化肥价格1213当地化肥的平均价格1213（元/吨）1213 2200有机质价格1213当地化肥的平均价格1213（元/吨）1213 320二氧化硫治理费1213市场价格法1213（元/千克）121312氟化物治理费1213市场价格法1213（元/千克）1213069氮氧化物治理费1213市场价格法1213（元/千克）1213063降尘清理费1213市场价格法1213（元/千克）12130153研究结果与分析

31生态服务实物量与价值量结果分析

对于生态系统服务的评价，从物质量和价值量的不同角度进行评价所得到的结论往往是不一致的[28]。由此，本文综合考虑了物质量与价值量的核算，以比较结果上的差异，2001年、2006年和2010年森林生态系统的服务估算结果具体见表4、表5。上述3年遂川县森林生态系统服务的总价值为6171亿元、13292亿元、19628亿元，呈明显增加趋势。由表5可见，近10年来遂川县森林生态系统服务功能价值呈总体增长趋势，尤其从2001年到2006年，森林生态服务总价值增长了7121亿元，增幅达11539%。由于生态系统服务的物质量评价能够比较客观地反映生态系统的生态过程，进而反映生态系统服务的可持续性[29]。由表4可见，2001年、2006年和2010年3个时间段内，生态服务的实物量同样呈稳步增长趋势，其中涵养水源增幅最大，2001～2006年的增幅达10256%。由表4、表5可知，物质量与价值量的测算与增长趋势基本是一致的，说明了研究的有效性。需要指出的问题是固土保肥的实物量较大，而创造的价值量却小于固碳释氧与物种保育，由此说明，生态效益的计量可以为政策制定提供数据依据，而实物量的测定有时会与价值量保持一致，也有时会有一定偏差。

从各类服务功能实物量的变化可以看出，除了水源涵养的实物量和积累营养物质的实物量以外，其他各个生态系统服务的实物量区别较小。而在各项实物量的数值中，以固土的实物量为最大。2001年，遂川县森林生态系统固土24140万吨，减少N损失为031万吨，减少P损失为027万吨，减少K损失为278万吨，植被固碳为1173万吨，土壤固碳为1617万吨，释氧为3140万吨，吸收SO2为035万吨，吸收HF为0008万吨，吸收NOX为0018万吨，滞尘为6367万吨。在11项生态系统服务的物质量中，固土、滞尘、释氧居前三位，而减少P损失、吸收NOX和吸收HF居后三位（见表6）。观察2006年和2010年的实物量数据，除了稳步增长的特点以外，11项生态服务功能实物量的排序均与2001年相同。

与实物量相比，价值量评价更多地是反映生态系统服务的总体稀缺性，对生态系统服务评价的目的是在为生态补偿标准的制定提供依据时，价值量评价比物质量评价显得更有优势[29]。由表7可知，近10年内水源涵养效益一直在森林生态系统服务功能价值占据了极大比重，其次为生物多样性。除此以外，水源涵养效益在森林生态系统服务功能总价值的比例呈现不断增加趋势，由2001年的7444%到2006年的8266%，再到2010年的8385%。由此说明，自林权改革以来，公益林保护的理念深入人心，森林的水土保持功能日趋增强。表7同样也显示了其他五项功能在近10年来所占比重递减的情况，究其原因，可能是目前核算体系不够完善，也可能是人们的保护意识不够到位。但总体评价结果与生态系统服务功能价值量的大小排序与现有研究基本一致[30]，即近10年来遂川县生态服务功能中：水源涵养>生物多样性>固碳释氧>固土保肥>净化大气>积累营养物质。本文计算得出，在2001年、2006年和2010年中涵养水源、生物多样性、固碳释氧、固土保肥、净化大气和积累营养物质这6项生态服务功能均依循此排序。

表7不同服务功能所占比例与排序

生态系统

根据表8比较可知，2001～2006年森林生态效益的增长率高于该地区当年的地区生产总值增长率，由此可间接推断，该地经济的快速发展不再以严重破坏自然环境、消耗自然资源为代价。该地公益林具有巨大的生态价值，而且这种价值在国民经济中占有一定的比重，发挥着不可替代的作用。而对2006～2010年的增长率对比可知，由于江西林改起步较早，发展较快，已经进入了平稳发展时期，所以森林生态效益价值较前一阶段有所降低。虽然遂川地处革命老区，经济相对落后，但经济发展仍处于高速发展期。由生态效益总价值与地区生产总值的比值可知，遂川的生态效益价值一直大于该地的地区生产总值，遂川县的公益林所发挥的生态效益已经远超过了该地的地区生产总值，两者比例的逐渐缩小也反映了当地经济的进步与生态环境的平衡。由单位面积的森林生态价值可知，2010年单位面积的生态价值为3321元/平方米，而目前的生态补偿标准仅为155元/亩，这两者之间差距巨大，如何更有效地对公益林进行生态补偿，补偿标准如何制定，是一个亟待解决的问题。

目前，国际上逐渐重视对土地利用、气候变化等因素对生态系统服务影响的研究，国内相对缺乏此类案例[31]。本文运用经济学方法对遂川县近10年来的公益林生态系统服务功能的实物量及效益量进行了测定，并试图探索生态系统服务与区域社会福利之间的耦合机制，在测算生物多样性的效益时，克服了原有模型核算价值偏小的缺陷，强调了物种的稀缺性，采取了改进的Shannon模型，以获得更加精确的数值。但是，由于数据的限制，本文未对森林的潜在价值，即游憩价值进行评估，而文献[32]已对此进行研究，这也是未来研究的一个重点。目前的数据测定大多与林分面积的改变有关，未来研究的难点将在于考虑人口、物价、区域空间结构和空间流动这些因素对生态系统服务功能的影响上。此外，森林生态系统服务功能的计量影响着生态补偿政策的走向，所以，加强对社会经济系统实质性的整合分析也是研究的另一个要考虑的要素。

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