生态系统服务功能价值评价研究

曹元帅; 郑云峰; 尹准生; 何晨

doi:10.12335/2096-8981.2020120106

生态系统服务功能价值评价研究

doi: 10.12335/2096-8981.2020120106

1.
国家林业和草原局华东调查规划设计院, 杭州 310019
2.
江西省林业科技推广和宣传教育中心, 南昌 330038

详细信息

通讯作者:
E-mail：yun1105@163.com

中图分类号: X826；F301.24
计量
- 文章访问数: 568
- HTML全文浏览量: 227
- PDF下载量: 154
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2020-12-01
- 修回日期: 2021-02-25
- 网络出版日期: 2022-01-27
- 刊出日期: 2021-11-02

Evaluation of Ecosystem Service Function Value

1.
East China Inventory and Planning Institute of National Forestry and Grassland Administration, Hangzhou 310019, China
2.
Jiangxi Forestry Technology Promotion and Education Center, Nanchang 330038, China

摘要

摘要:
生态系统服务功能是人类赖以生存和发展的基础，对其进行科学的价值评价有助于直观地认识生态系统的重要性，提高生态保护和生态文明建设水平。为了定量评估开化县公益林生态系统服务功能价值，客观反映开化县公益林建设成效，本研究以开化县2018年公益林资源为研究对象，通过设置固定样地建立公益林县级监测体系，依据《森林生态系统服务功能评估规范》，采用分布式测算方法，对公益林涵养水源、固土保肥、固碳释氧等6个方面13项指标进行评估。结果表明：1）2018年，开化县公益林涵养水源量23 381.51万t，价值24.64亿元；固土量280.42万m³、保肥量13.50万t，价值5.90亿元；固碳量24.44万t、释放氧气65.42万t，价值11.63亿元；积累营养物质9 032.48 t，价值1.16亿元；吸收二氧化硫9 570.59 t、滞尘量176.78万t，价值4.24亿元；生物多样性保护价值量8.66亿元。2）开化县公益林总生物量为1 038.40万t，单位面积生物量114.19 t/hm²。杉木林生物量最大，其次为阔叶林，竹林和灌木林生物量较小。3）从不同森林类型提供的生态系统服务功能价值量来看，杉木林高于其他林分，其次是阔叶林和针阔混交林，灌木林最小。研究表明，开化县公益林发挥了巨大的生态效益，但其森林生态系统服务功能潜力尚未充分发挥，随着林分结构优化和研究技术水平提高，生态系统服务功能价值将进一步提高。此次研究为开展生态系统服务功能价值评估提供了一个案例，更加全面深入的研究有待进一步开展。
- 公益林 /
- 开化县 /
- 生态系统服务功能 /
- 生态效益
Abstract:
Ecosystem service function is the basis for human survival and development. Scientific evaluation helps to intuitively understand the importance of ecosystems and promote ecological protection and ecological civilization construction. In order to quantitively evaluate the service function value of the public welfare forest ecosystem in Kaihua County and objectively reflect the effectiveness of its construction, this study took Kaihua County’s 2018 public welfare forest resources as the object and established a county-level monitoring system by setting up fixed sample plots. 13 indicators on public welfare forest water conservation, soil and fertilizer conservation, and carbon fixation and oxygen release were measured using distributed measurement methods following the Standard for the Evaluation of Forest Ecosystem Service Functions. The results showed: In 2018, the water conservation of public welfare forest was 2.338 2×10⁸ t, worth 2.464 billion yuan; the amount of soil consolidation and fertilizer retention were 2.804 2×10⁶ m³ and 1.350 0×10⁵ t respectively, worth 590 million yuan; carbon sequestration was 2.444 0×10⁵ t and oxygen release was 6.542 0×10⁵ t, worth 1.163 billion yuan; nutrient accumulation was 9 032.48 t, worth 116 million yuan; absorption of sulfur dioxide was 9 570.59 t and dust retention was 1.767 8×10⁶ t, worth 424 million yuan; the value of biodiversity conservation was 866 million yuan. The total biomass of the public welfare forests was 1.038 4×10⁷ t, and the biomass per hectare was 114.19 t. The biomass of Chinese fir forests was the largest, followed by broad-leaved forests, and shrubs had the smallest biomass. Chinese fir forests provided the highest value of ecosystem services, followed by broad-leaved forests and mixed coniferous and broad-leaved forests, the value of ecosystem services provided by shrubs was the least. In conclusion, the public welfare forests in Kaihua County have exerted great ecological benefits, but the potential has not been fully realized. With the optimization of stand structure and the improvement of research technology, the value of ecosystem services will be further increased. This study provided a case for evaluating ecosystem service functions, and further researches needed to be carried out.
- public welfare forest /
- Kaihua County /
- ecosystem services /
- ecological benefits

HTML全文

表 1 开化县公益林森林类型统计

Table 1. Forest types of public welfare forests in Kaihua County

森林类型	松木林	杉木林	阔叶林	针叶混交林	阔叶混交林	针阔混交林	竹林	灌木林
面积（万km²）	0.54	3.02	1.90	0.97	0.70	1.12	0.33	0.53
比例（%）	5.89	33.15	20.87	10.64	7.69	12.27	3.63	5.87

下载: 导出CSV

表 2 样地基本信息统计

Table 2. Basic information statistics of sample plots

样地林分类型	样地数量	平均胸径/地径（cm）	平均高（m）	平均枝下高（m）	株数/丛数密度（株/hm²）
松木林	32	13.5	9.5	6.8	1185
杉木林	119	11.2	8.0	4.8	2190
阔叶林	67	10.6	7.1	3.5	1530
针叶混交林	33	11.0	7.9	4.7	1470
阔叶混交林	14	11.2	8.1	3.4	1740
针阔混交林	51	10.7	7.6	3.7	1545
竹林	16	7.8	10.6	6.2	3405
灌木林	25	1.2	2.6	—	1110

下载: 导出CSV

表 3 开化县公益林生态系统服务功能评估指标

Table 3. Evaluation indexes of ecosystem service function of public welfare forest in Kaihua County

森林生态服务功能	实物量指标	价值量指标
涵养水源（A1）	调节水量（B1）	调节水量价值（C1）
涵养水源（A1）	调节水量（B1）	净化水质价值（C2）
保育土壤（A2）	固土量（B2）	固土价值（C3）
保育土壤（A2）	保肥量（B3）	保肥价值（C4）
固碳释氧（A3）	固碳量（B4）	固碳价值（C5）
固碳释氧（A3）	释氧量（B5）	释氧价值（C6）
积累营养物质（A4）	林木积累营养物质量（B6）	林木积累营养物质价值（C7）
净化大气环境（A5）	吸收二氧化硫量（B7）	吸收二氧化硫价值（C8）
净化大气环境（A5）	滞尘量（B8）	滞尘价值（C9）
生物多样性保护（A6）		生物多样性保护价值（C10）

下载: 导出CSV

表 4 开化县公益林不同森林类型群落生物量

Table 4. Community biomass of different types of public welfare forests in Kaihua County

森林类型	生物量（万t）	单位面积生物量（t/hm²）	所占比例（%）
松木林	69.54	129.57	6.70
杉木林	367.22	121.69	35.36
阔叶林	250.57	132.47	24.13
针叶混交林	106.58	110.28	10.26
阔叶混交林	77.89	111.31	7.50
针阔混交林	123.15	110.33	11.86
竹林	22.81	69.05	2.20
灌木林	20.64	38.61	1.99
合计	1038.40	114.19	100.00

下载: 导出CSV

表 5 乔木林群落生物量按龄组划分

Table 5. Arbor forest community biomass divided by age group

龄组	生物量合计（万t）	乔木层生物量（万t）	单位面积生物量（t/hm²）	乔木层单位面积生物量（t/hm²）
幼龄林	403.3959	339.0417	119.8246	100.7089
中龄林	329.9466	281.5566	118.8076	101.3829
近熟林	142.3172	122.4791	125.1448	107.7005
成熟林	102.6446	88.2724	125.8209	108.2035
过熟林	16.6506	14.0210	126.4281	106.4618
合计	994.9549	845.3698	120.9168	102.7378

下载: 导出CSV

表 6 开化县公益林不同森林类型涵养水源效益统计

Table 6. Water conservation benefits of different types of public welfare forests in Kaihua County

森林类型	涵养水源量（万t）	调节水量价值（万元）	净化水质价值（万元）	总价值（万元）	单位面积总价值（万元/hm²）
松木林	1 506.80	12 717.39	3 164.28	15 881.67	2.96
杉木林	8 532.53	72 014.55	17 918.31	89 932.86	2.98
阔叶林	4 842.71	40 872.47	10 169.69	51 042.16	2.70
针叶混交林	2 184.28	18 435.32	4 586.99	23 022.31	2.38
阔叶混交林	1 686.50	14 234.06	3 541.65	17 775.71	2.54
针阔混交林	3 591.42	30 311.59	7 541.98	37 853.57	3.39
竹林	908.56	7 668.25	1 907.98	9 576.23	2.90
灌木林	128.71	1 086.31	270.29	1 356.60	0.25
合计	23 381.51	197 339.94	49 101.17	246 441.11	2.71

下载: 导出CSV

表 7 开化县公益林不同森林类型固土保肥效益统计

Table 7. Benefits of soil fixation and fertilizer preservation of different types of public welfare forests in Kaihua County

森林类型	固土量（万m³）	保肥量（t）				固土价值（万元）	保肥价值（万元）	总价值（万元）	单位面积价值（万元/hm²）
森林类型	固土量（万m³）	氮	磷	钾	有机质	固土价值（万元）	保肥价值（万元）	总价值（万元）	单位面积价值（万元/hm²）
松木林	15.81	126.37	44.13	2 210.41	4 194.16	996.03	1 968.31	2 964.34	0.55
杉木林	89.14	1 271.86	308.03	15 828.74	32 949.22	5 615.82	15 175.66	20 791.48	0.69
阔叶林	60.93	535.98	185.28	8 840.31	15 358.05	3 838.59	7 850.20	11 688.79	0.62
针叶混交林	31.53	259.76	89.79	4 281.23	7 443.25	1 986.39	3 802.79	5 789.18	0.60
阔叶混交林	22.83	325.74	78.89	4 053.96	8 438.76	1 438.29	3 886.70	5 324.99	0.76
针阔混交林	36.14	320.84	110.91	5 291.82	9 193.35	2 276.82	4 699.14	6 975.96	0.62
竹林	10.13	136.48	54.82	1 669.04	3 566.28	638.19	1 662.24	2 300.43	0.70
灌木林	13.91	180.86	47.87	2 299.72	5 299.82	876.33	2 243.46	3 119.79	0.58
合计	280.42	3 157.88	919.71	44 475.23	86 442.89	17 666.46	41 288.50	58 954.96	0.72

下载: 导出CSV

表 8 开化县公益林不同森林类型固碳释氧效益统计

Table 8. Benefits of carbon fixation and oxygen release of different types of public welfare forests in Kaihua County

森林类型	吸收CO₂量（万t）	固碳量（万t）	释氧量（万t）	固碳价值（万元）	释氧价值（万元）	总价值（万元）	单位面积价值（万元/hm²）
松木林	4.24	1.16	3.10	1 482.14	4 023.90	5 506.04	1.03
杉木林	22.48	6.13	16.41	7 852.79	21 319.74	29 172.53	0.97
阔叶林	25.74	7.02	18.79	8 993.26	24 416.01	33 409.27	1.76
针叶混交林	7.42	2.02	5.42	2 591.82	7 036.58	9 628.40	1.00
阔叶混交林	9.53	2.60	6.95	3 327.13	9 032.91	12 360.04	1.77
针阔混交林	11.88	3.24	8.67	4 150.50	11 268.29	15 418.79	1.38
竹林	5.87	1.60	4.29	2 051.97	5 570.96	7 622.93	2.31
灌木林	2.45	0.67	1.79	855.38	2 322.28	3 177.66	0.59
合计	89.61	24.44	65.42	31 304.99	84 990.67	116 295.66	1.28

下载: 导出CSV

表 9 开化县公益林不同森林类型积累营养物质效益统计

Table 9. Benefits of nutrient accumulation of different types of public welfare forests in Kaihua County

森林类型	积累氮量（t）	积累磷量（t）	积累钾量（t）	积累总量（t）	总价值（万元）	单位面积价值（万元/hm²）
松木林	91.62	41.65	177.00	310.27	406.72	0.08
杉木林	446.84	227.55	965.38	1 639.77	2 094.49	0.07
阔叶林	374.32	1 178.24	1 911.09	3 463.65	4 544.66	0.24
针叶混交林	153.86	74.19	314.07	542.12	701.76	0.07
阔叶混交林	142.57	309.11	654.43	1 106.11	1 382.58	0.20
针阔混交林	204.10	383.41	752.97	1 340.48	1 746.25	0.16
竹林	11.17	25.95	202.53	239.65	196.83	0.06
灌木林	35.60	146.02	208.81	390.43	522.09	0.10
合计	1 460.08	2 386.12	5 186.28	9 032.48	11 595.38	0.13

下载: 导出CSV

表 10 开化县公益林不同森林类型净化大气环境效益统计

Table 10. Benefits of air purification of different types of public welfare forests in Kaihua County

森林类型	吸收SO₂量（t）	滞尘量（万t）	吸收SO₂价值（万元）	滞尘价值（万元）	总价值（万元）	单位面积价值（万元/hm²）
松木林	382.98	15.70	70.85	3 611.0	3 681.85	0.69
杉木林	2 050.51	74.02	379.35	17 024.6	17 403.95	0.58
阔叶林	3 040.98	19.15	562.58	4 404.5	4 967.08	0.26
针叶混交林	663.56	31.59	122.76	7 265.7	7 388.46	0.76
阔叶混交林	851.09	16.03	157.45	3 686.9	3 844.35	0.55
针阔混交林	1 830.50	11.55	338.64	2 656.5	2 995.14	0.27
竹林	321.82	3.34	59.54	768.2	827.74	0.25
灌木林	429.15	5.40	79.39	1 242.0	1 321.39	0.24
合计	9 570.59	176.78	1 770.56	40 659.4	42 429.96	0.52

下载: 导出CSV

表 11 开化县公益林不同森林类型生物多样性保护效益统计

Table 11. Benefits of biodiversity conservation of different types of public welfare forests in Kaihua County

森林类型	Shannon-Wiener指数	价值量（万元）
松木林	2.35	5 366.93
杉木林	2.30	30 177.70
阔叶林	2.31	18 915.10
针叶混交林	2.05	9 664.10
阔叶混交林	2.36	6 997.80
针阔混交林	2.38	11 162.60
竹林	1.64	1 651.57
灌木林	1.93	2 673.00

下载: 导出CSV

参考文献(26)

[1]	王震明. 浙江省浦江县公益林生态效益评价研究[J]. 华东森林经理, 2018, 32(4): 15−20. doi: 10.3969/j.issn.1004-7743.2018.04.004
[2]	王琳. 生态公益林的生态服务功能价值评估——评《海南生态公益林生态服务功能价值评估研究》[J]. 世界林业研究, 2020, 33(5): 126.
[3]	刘奕汝, 吴强. 森林生态系统服务功能价值计量述评[J]. 林业经济, 2018, 40(10): 100−103.
[4]	罗佳, 田育新, 朱昕, 等. 湖南省公益林生态系统服务功能评估[J]. 湖南林业科技, 2020, 47(4): 26−35. doi: 10.3969/j.issn.1003-5710.2020.04.004
[5]	张旭峰, 袁红姗, 吴水荣, 等. 县域尺度森林生态系统服务价值评估实践探索−以河南省西峡县为例[J]. 生态经济, 2017, 33(11): 158−161,195.
[6]	孙浩, 江柳春, 刘晓勇, 等. 江西省生态公益林典型林分生态效益的综合评价[J]. 江西科学, 2021, 39(3): 410−415,435.
[7]	鲁绍伟. 中国森林生态服务功能动态分析与仿真预测[D]. 北京林业大学, 2006.
[8]	Costanza R, d'Arge R, de Groot R, et al. The value of the world's ecosystem services and natural capital[J]. Nature, 1997, 387(6630) : 253-260.
[9]	Daily G C. Nature's Services: Societal Dependence on Natural Ecosystems[M]. Washington DC: Island Press, 1997: 1-25.
[10]	袁坤宇. 永寿县典型人工林生态系统服务功能评估[D]. 西北农林科技大学, 2020.
[11]	张嘉宾. 关于估价森林多种功能系统的基本原理和技术方法的探讨[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 1982(3): 5−18.
[12]	侯元兆, 王琦. 中国森林资源核算研究[J]. 世界林业研究, 1995(3): 51−56.
[13]	欧阳志云, 王效科, 苗鸿. 中国陆地生态系统服务功能及其生态经济价值的初步研究[J]. 生态学报, 1999(5): 19−25.
[14]	蒋延玲, 周广胜. 中国主要森林生态系统公益的评估[J]. 植物生态学报, 1999(5): 426−432. doi: 10.3321/j.issn:1005-264X.1999.05.006
[15]	崔亚琴, 樊兰英, 刘随存, 等. 山西省森林生态系统服务功能评估[J]. 生态学报, 2019, 39(13): 4732−4740.
[16]	薛冰, 肖骁, 李春花, 等. 基于空间分析的贵州省森林生态系统服务功能的价值评估[J]. 贵州师范大学学报(自然科学版), 2019, 37(5): 37−44.
[17]	应宝根, 袁位高, 葛永金, 等. 浙江省重点公益林松类生物量模型研究[J]. 浙江林业科技, 2008, 28(2): 1−5. doi: 10.3969/j.issn.1001-3776.2008.02.001
[18]	袁位高, 江波, 葛永金, 等. 浙江省重点公益林生物量模型研究[J]. 浙江林业科技, 2009, 29(2): 1−5. doi: 10.3969/j.issn.1001-3776.2009.02.001
[19]	国家林业局. 森林生态系统服务功能评估规范[S]. 北京: 中国标准出版社, 2008.
[20]	陈子剑. 天台县公益林生态效益评价研究[D]. 杭州: 浙江农林大学, 2019.
[21]	李倩. 浙江省森林生态系统服务价值动态变化、地区分解及影响因素分析[D]. 浙江农林大学, 2020.
[22]	陶吉兴, 杜群, 季碧勇, 等. 浙江省森林功能价值评估研究[R]. 浙江省森林资源监测中心, 2010.
[23]	刘胜涛, 高鹏, 刘潘伟, 等. 泰山森林生态系统服务功能及其价值评估[J]. 生态学报, 2017, 37(10): 3302−3310.
[24]	姚鸿文, 陶吉兴, 杜群, 等. 浙江省森林生态服务功能评估与分析[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2012, 36(4): 13−17.
[25]	袁正科, 田大伦, 袁穗波. 森林生态系统净化大气SO₂能力及吸S潜力研究[J]. 湖南林业科技, 2005, 32(1): 1−4. doi: 10.3969/j.issn.1003-5710.2005.01.001
[26]	葛永金, 袁位高, 江波, 等. 浙江省生态公益林土壤理化性质的初步研究[J]. 江西农业大学学报, 2006, 12(6): 828−832. doi: 10.3969/j.issn.1000-2286.2006.06.005