氣候變化背景下中國未來森林生態系統服務價值的時空特征

徐雨晴,周波濤,於　琍,石　英,徐　影

中國氣象局國家氣候中心,北京　100081

森林是陸地生態系統的主體,具有調節氣候、吸收二氧化碳、涵養水源、保持水土、防風固沙、保護生物多樣性等重要生態功能和提供物質產品功能,對維持生態系統平衡、維系經濟和社會的可持續發展以及保護生態環境都具有重要的作用。生態系統服務不僅為人類的生產生活提供必需的生態產品,而且為生命系統提供必需的自然條件和效用。森林生態系統服務功能主要體現在3個方面：生產功能,即提供人類所需的實物；生態服務功能,即森林的多種生態效益；社會文化功能,即森林的社會效益[1]。

工業革命以來,全球正經歷著以氣候變暖為突出標志的氣候變化,這對全球和區域自然生態系統和人類社會均產生了深刻影響；同時,人類對自然資源不合理的開發利用,致使生態環境破壞,對生態系統服務功能可能造成嚴重損害,導致其服務價值大幅下降,從而引起世界各國的普遍關注。計算生態系統的服務價值,并將其納入國民經濟核算體系,能有效降低對生態系統服務功能的損害,有利于人類自身的可持續發展[2],因而許多專家、學者,政府部門以及國際組織都很重視并相應開展了大量生態系統服務價值相關的評估和研究工作,取得顯著成果。

早在20世紀50年代,國外就開始了生態系統服務價值的評估和研究工作,并試圖將生態系統服務效益的價值評估納入國民經濟核算體系[3- 4]。早期對森林生態系統服務價值的研究,主要偏向于計算其直接經濟價值、森林游憩價值等。20世紀90年代起出現大量更深入的探索,取得突破性進展,最具有代表性的如Costanza等[3]對全球生態系統服務及其價值的研究,其中將森林生態系統劃分為熱帶森林和北方森林兩類,以17種服務功能指標、按10種生物群系估算出全球生態系統服務年總價值為(16—54)萬億美元。近幾年,生態系統服務價值的相關研究更多地傾向于對全球不同區域的生態系統服務文化價值評估[5]、基于土地利用[6- 7]及景觀格局[8]的生態系統服務價值及其變化估算、對全球水域生態系統服務價值的估算及調查[9-10],對于全球生態系統服務總價值及其變化估算也仍在持續[11],對于影響因子的研究也非常普遍,包括土地利用的變化[6- 7]、城市技術變化的影響[12]等,其中以土地利用變化的影響研究最多。對于森林生態系統服務價值而言,主要研究內容包括對特定區域或國家的生態系統服務價值估算及相關分析,如REDD+機會成本分析[13]、社會價值應用分析[14],以及驅動森林生態系統服務價值變化的因素探討[15],等等。

我國關于生態服務功能及價值的研究起始于20世紀80年代初。對森林價值和計量的研究開始也比較晚,直至1988年初,國務院發展研究中心才首次提出開展資源核算并將其納入國民經濟核算體系中,之后對森林生態系統服務功能系統性地評估工作才真正開始。2000年以后,關于森林生態系統服務價值的研究成為生態學與經濟學領域的一大熱點,研究成果大量涌現,既有針對自然林的研究,也有針對城市森林、森林公園、自然保護區等的研究；既有針對全國的大尺度研究,也有針對縣市甚至更小尺度的研究。在全國尺度上,較早的評估工作有：侯元兆等[16]采用2種方法對中國森林資源進行了經濟價值評估,得出其每年總價值分別為13.7萬億元和11.1萬億元；蔣延玲等[17]對我國38種主要森林類型生態系統公益價值作了評價,得出其總價值約為117.401億美元。隨后,一批學者(趙景柱等[18]、趙同謙等[19]、靳芳等[20]、余新曉等[21]、魯紹偉[22]等)采用全國森林資源清查數據,根據各自選取的指標對中國森林生態系統服務價值進行了核算。2008年,《森林生態系統服務功能評估規范(LY/T 1721—2008)》標準[23]發布,此后,利用該規范在全國、省、市級以及自然保護區等尺度上對我國森林生態系統服務功能進行了大量的價值評估工作。近幾年,我國的相關工作以不同地區生態系統服務價值在近幾十年的時空分布及其對土地利用變化、土地退化、生態恢復等的響應關系研究居多[24-26]。其中,對于森林生態系統服務價值的動態評估主要集中在部分省市(如建陽市[27]),以及特定的區域(如喀納斯保護區[28]、秦嶺[29])。這些研究對于加深森林生態系統服務價值的評估起到了積極的促進作用,也對引起人們關注森林生態系統的服務效益具有重要的引導意義。

氣候變化已對自然生態系統和人類社會產生了不利影響,未來氣候變暖將持續,將給經濟社會發展帶來越來越顯著的影響,并成為人類經濟社會發展的風險。在當今全球氣候變暖、生態環境日益惡化、自然資源日趨短缺的大背景下,氣候變化對生態系統服務價值的影響達到了何種程度？未來會怎樣？在全國范圍地域差異如何？等等,這些都還未能明確回答。在氣候變化背景下,動態、定量的森林生態系統服務價值評估,對于回答這些科學問題,并對于認識把握氣候規律、科學應對氣候變化,以及對未來生態系統的管理對策制定均具有重要意義。然而,目前國內外與氣候變化相關的研究工作,特別是對未來的預估研究都還相當缺乏。國外也僅限于近年對全球[30]及部分地區(如西非[31])氣候、土地利用變化、管理模式的未來可能影響等有限的研究探討。國內近十幾年也只是偶有未來全國范圍[32]及部分區域(如白河流域[33])森林生態系統服務價值的動態變化及其對氣候變化的響應研究。鑒于此,本研究以基于動態變化的氣候因子變量及生態、環境因子等參數采用CEVSA模型模擬出的NPP為基礎,依據Costanza等[3]、 謝高地等[34]提出的生態系統服務價值相關的計算方法,分析并展示了未來(2021—2050年)(相對于基準期(1971—2000年))我國森林生態系統服務價值時空動態變化格局,揭示出森林生態系統服務多功能效益發揮的規模與幅度以及氣候變化的可能影響。由于生態系統服務功能的發揮受限于生態系統的承載力閾值[35],本研究通過基于氣候條件及生態因子的動態模擬,以及進一步的森林生態系統服務價值分析,將有助于界定森林生態系統的承載力閾值。以期本研究能為未來科學應對氣候變化、改善森林生態系統管理、加強生態環境建設提供科學依據,為將來的綜合經濟核算提供參考。

1　數據與方法

1.1　數據來源及處理

CEVSA模型是一個基于生理生態過程模擬植物-土壤-大氣系統能量交換和水碳氮耦合循環的生物地球化學循環模型[36]。本文采用CEVSA模型,以每10天平均的氣溫、降水、云量、相對濕度4個氣候因子,逐年大氣二氧化碳濃度作為輸入變量,以氮沉降、植被C/N、土壤質地等因子作為輸入參數,以遙感土地利用類型為基礎,結合CEVSA模型的輸入植被參數劃分植被類型,計算得出我國逐年凈初級生產力(NPP)。氣候數據為使用區域氣候模式RegCM4.4在國家氣候中心的全球模式BCC_CSM1.1驅動下進行的水平分辨率為50km×50km的模擬結果。為了消除模式數據的系統誤差,本研究首先將模擬結果進行了誤差訂正,隨后采用澳大利亞ANUSPLIN3.1樣條函數插值法內插至0.1°×0.1°(經緯度)。首先,將1971—2000年多年平均氣候數據輸入CEVSA模型進行模擬直至其達到生態系統平衡態,以消除初始輸入對模型模擬的影響。然后,用1961—2100年逐旬氣候數據對NPP進行動態模擬。

RCPs是一種以未定濃度為特征的較常用氣候變化情景,在IPCC第五次評估報告中使用,相對于SRES排放情景而言增加了應對氣候變化的各種政策對未來排放的影響。限于資料可獲得性,未能找到RCP2.6的驅動場,故本文選取中低排放(RCP4.5)和高排放(RCP8.5)兩個典型濃度路徑作為未來排放預估情景,對應的是2100年總輻射強迫相對于1750年達到4.5W/m2和8.5W/m2。本研究中,1961—2100年的年均NPP數據中,1961—2005年為歷史模擬數據,2006—2100年為RCPs預估數據。鑒于目前國內外對未來生態系統服務價值研究中預估時段一般截至2050年[30- 31]或2040年[33],故本研究對未來的預估時段選取為2021—2050年,選取預估研究中常用的1971—2000年作為基準期。

1.2　生態系統服務價值核算方法

在研究生態系統服務價值的方法中,由Costanza等[3]和謝高地等[34]研究的方法模型近年來得到了國內學者的廣泛應用。關于生態系統服務價值估算,謝高地等人在Costanza等提出的生態系統服務價值評價方法的基礎上,研究提出了適合中國實際情況的9 項生態系統服務功能和相應的修正算法。所以本文以Costanza等[3]提出的“生態系統服務價值計算方法”(公式1)和謝高地等[34]提出的“我國平均狀態下的單位面積生態系統服務價值單價表”中森林各服務項目情況(表1)等研究成果為基礎,對1971—2000年歷史時期及未來2021—2050年RCP4.5和RCP8.5情景下我國森林生態系統服務價值進行逐年計算,計算公式如下：

ESV=∑Pj×Aj

(1)

式中：ESV為我國森林生態系統服務的總價值；Pj為單位面積上土地利用類型j的生態系統服務功能價值；Aj為研究區內土地利用類型j的面積。本文中j=1,表示土地利用類型只有森林一種,下同。由于人類活動導致的土地利用變化等對生態系統服務價值具有顯著的影響[6- 7,24],本研究為了揭示氣候變化的可能影響,因而假定森林面積不變。

表1　我國森林單位面積生態系統服務價值單價/(元/hm2)

表1僅提供了一個全國平均狀態的生態系統生態服務價值的單價,而生態系統的服務功能大小與該生態系統的生物量有密切關系,一般而言,生物量越大,生態服務功能越強。因此,假定生態服務功能強度與生物量成線性關系,提出生態服務價值的生物量因子按下述公式來進一步修訂生態服務價值的單價[34]：

Pij=(bj/B)pij

(2)

式中：Pij為訂正后的單位面積第j類生態系統(這里指森林生態系統)第i種生態系統服務功能的價值量,i=1,2,…,9,分別代表氣體調節、氣候調節、水源涵養、土壤形成與保護、廢物處理、生物多樣性保護、食物生產、原材料生產、娛樂文化共9項； B為我國一級森林生態系統類型單位面積平均生物量,為77.4Mg/hm2[37]；pij為表1中第j類生態系統第i種服務功能的全國平均價值量；bj為第j類生態系統的生物量,推算公式為：bj=17·NPP/0.5,NPP單位為gC/m2。bj推算過程如下：

目前,我國已有特定地區分物種或分森林類型的生物量與NPP相關關系的模擬研究,而未有針對長時間序列全國尺度兩者關系模擬的報道。因此,這里bj為通過綜合分析我國已有相關文獻將NPP進行換算的生物量。這里參考的文獻主要有方精云等[38]、Whittaker等[39]、馮宗煒等[40]、劉世榮等[41]、李高飛等[42],此5項研究中生物量與生產力的比值分別為6.04、24.59、27.52、14.74、11.93,取其平均值17。生物量與碳之間的轉換系數在不同樹種之間存在差異,國際上通常以0.5作為生物量與碳之間的轉換系數[43]。本文中NPP單位為gC/m2,換算成干物質量時,以0.5作為轉換系數(除以0.5)。

2　結果分析

2.1　中國森林生態系統服務價值年際變化

基準期(197—2000年)及未來(2021—2050年)RCP4.5和RCP8.5情景下我國森林生態系統服務總價值均呈增加趨勢,基準期與RCP4.5情景下增速相近,但均低于RCP8.5情景下的增速。而且,RCP8.5情景下的線性方程R2最大,達0.94(圖1)。基準期、未來RCP4.5及RCP8.5情景下我國森林生態系統服務總價值平均值分別為12.80(4.55—20.72)萬億元、 14.81(5.26—23.97)萬億元、15.13(5.38—24.49)萬億元,RCP4.5及RCP8.5情景比基準期分別增加2.0萬億元、2.3萬億元。

圖1　基準期及未來RCP4.5和RCP8.5情景下我國森林生態系統服務總價值年際變化Fig.1　Variation of forestry ecosystem service value from 1971 to 2000 as a baseline period and from 2021 to 2050 under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios in China

我國森林生態系統服務價值及其各功能構成項貢獻率(圖2),在基準期及未來RCP4.5和RCP8.5情景下依次是：土壤形成與保護(2.285億元、2.643億元、2.700億元；17.8%)>氣體調節(2.050億元、2.372億元、2.423億元；16.0%)>生物多樣性保護(1.910億元、2.209億元、2.257億元；14.9%)>水源涵養(1.875億元、2.169億元、2.216億元；14.6%)>氣候調節(1.582億元、1.830億元、1.869億元；12.4%)>原材料生產(1.523億元、1.762億元、1.800億元；11.9%)>廢物處理(7674萬元、8878萬元、9071萬元；6.0%)>娛樂文化(7498萬元、8674萬元、8862萬元；5.9%)>食物生產(586萬元、678萬元、692萬元；0.5%),即物質產品產出價值占12.4%(原材料生產+食物生產),非物質價值占87.6%。從總體變化趨勢來看,除了貢獻率低的食物生產、廢物處理及娛樂文化的年際變化不明顯外,其余各構成項均呈增加趨勢(圖3),但增加幅度均小于森林生態系統服務總價值。

圖2　基準期及未來RCP4.5和RCP8.5情景下我國森林生態系統服務價值各功能構成項貢獻率Fig.2　The contribution rates to service value for individual forest ecosystem function from 1971 to 2000 as a baseline period and from 2021 to 2050 under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios in China

圖3　基準期及未來RCP4.5和RCP8.5情景下我國森林生態系統服務價值各功能構成項年際變化Fig.3　Changing trend of service value for individual forest ecosystem function from 1971 to 2000 as a baseline period and from 2021 to 2050 under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios in China

2.2　中國森林生態系統服務價值空間分布

2.2.1總價值及其變化

在基準期及未來RCP4.5和RCP8.5情景下,我國森林生態系統服務價值空間分布情況基本相同,均表現出在西部及東北低,特別是新疆、東北北部、四川及其鄰近的西藏東南部等地區最低(<3.3億元/a)；在南部高,特別是華南地區最高(>9.3億元/a)。RCP4.5及RCP8.5情景下,生態系統服務價值在低值區域相對于基準期分布面積有所減少；在高值區域最高價值有所增加,分布面積也明顯增加(圖4)。

圖4　基準期及RCP4.5和RCP8.5情景下我國森林生態系統服務年均總價值Fig.4　Spatial distribution of the annual total forest ecosystem service value from 1971 to 2000 as a baseline period and from 2021 to 2050 under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios in China

相對于基準期,RCP4.5和RCP8.5兩種情景下我國森林生態系統服務總價值變化幅度均表現出相似的空間分布。除了在新疆中部、內蒙古西部、甘肅西北部、西藏東南部以及我國東北和南方部分森林邊緣地區,森林生態系統服務總價值表現為減少外(RCP4.5和RCP8.5情景下年均最大減幅分別達1.42億元和3.63億元),在其他地區均增加。總體而言,增加幅度在東部大于西部,南部大于北部,華南增加幅度最大,RCP4.5和RCP8.5情景下年均最大增幅分別達1.87億元和2.13億元(圖5)。

圖5　RCP4.5和RCP8.5情景下我國森林生態系統服務年均總價值變化幅度(相對于基準期)Fig.5　Spatial distribution of the annual variation amplitude for the total forest ecosystem service value under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios, relative to the baseline period, in China

分析未來RCP4.5與RCP8.5兩種情景下(相對于基準期)我國森林生態系統服務總價值變化比例可知,RCP4.5情景下減幅比例分布范圍與圖5一致,減幅比例最大達-100%；增幅比例普遍<30%,>45%的增幅比例主要分布在東北北端,最大增幅比例達75.5%。RCP8.5情景下減幅比例分布范圍與圖5一致,減幅比例最大達-176.0%；增幅比例普遍<30%,>45%的增幅比例主要分布在東北北端,最大增幅比例達71.8%,但相對于RCP4.5情景,>45%的增幅比例分布范圍明顯更小,而15%—30%增幅比例的分布范圍相對增加(圖6)。

圖6　RCP4.5和RCP8.5情景下我國森林生態系統服務功能總價值變化比例(相對于基準期)Fig.6　Spatial distribution of the variation percentage for the total forest ecosystem service value under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios, relative to the baseline period, in China

2.2.2主要構成價值及其變化

土壤形成與保護是我國森林生態系統服務各項功能指標中的最主要構成項,其價值在全國范圍的分布模式(圖7)與總價值(圖4)類似,但數值量級有差異。

圖7　基準期及RCP4.5和RCP8.5情景下我國森林生態系統服務功能價值主要構成項(土壤形成與保護)的空間分布Fig.7　Spatial distribution of the main composition (soil formation and protection) of forest ecosystem service value from 1971 to 2000 as a baseline period and from 2021 to 2050 under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios in China

土壤形成與保護的生態系統服務價值變化比例在全國范圍的分布模式(圖8)與總價值變化比例(圖6)類似,但變化幅度稍有區別。

圖8　RCP4.5和RCP8.5情景下我國森林生態系統服務價值土壤形成與保護功能構成的變化比例(相對于基準期)Fig.8　Spatial distribution of the variation percentage for the main composition (soil formation and protection) of forest ecosystem service value under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios, relative to the baseline period, in China

就變化比例而言,RCP4.5和RCP8.5情景下土壤形成與保護(16.2%和18.4%)比總價值(15.6%和14.9%)平均變化比例大,其最高減幅比例明顯更小,最高增幅比例更大。RCP4.5情景下,土壤形成與保護功能價值的變化比例及其分布范圍與總價值基本一致；RCP8.5情景下,土壤形成與保護功能價值減幅分布范圍明顯更小,增幅分布范圍有所增大,且大部分地區增幅比例增大(圖8)。

3　討論

1971—2000年我國森林生態系統服務價值為12.80(4.55—20.72)萬億元,本結果跟侯元兆等[16]采用2種方法得出的年總價值13.7萬億元和11.1萬億元、王兵等[44]給出的2009年為10.01萬億元、謝高地等[45]給出的2010年為17.5萬億元的結果相近,但比其他前人根據不同方法計算的總價值偏高,如：蔣延玲等[17]給出1984—1988年中國38種主要森林生態系統效益的總價值為117.401億美元；趙同謙等[19]給出2000年生態經濟總價值為1.406萬億元；陳仲新等[46]為1.543萬億元；靳芳等[20]為3.06萬億元；魯紹偉[22]給出1993、1998、2003年分別為2.141萬億元、3.643萬億元、4.120萬億元。據推測,這主要源于評估方法以及所選擇指標的不一致。在之前的相關評估研究中,由于評估指標體系多樣、評估方法有別、評估公式不統一,評估結果差異較大,難以彼此之間進行比較[19,47-48]。因此,制定客觀、科學、與時俱進且能被公認、廣泛接受的方法和指標標準非常迫切和必要。

本研究預估的2021—2050年我國森林生態系統服務價值在RCP4.5及RCP8.5情景下分別為14.81(5.26—23.97)萬億元、15.13(5.38—24.49)萬億元,比基準期明顯上升。這表明,雖然本研究是對中國森林生態系統服務價值在未來的初步估算,評估過程中存在一些不確定性,但可明確一點,在未來氣候變暖的背景下,無論是中低排放還是高排放情景下,中國森林生態系統的服務價值總體而言將增加。

本研究也能清晰地反映出我國森林態系統服務價值空間分布格局：西部及東北低；南部高,特別是華南地區最高。這與我國為數不多的王兵等[44]的空間分布研究結果基本一致。此外,本研究給出,未來RCP4.5和RCP8.5情景下增幅在東部大于西部,南部大于北部；增幅比例高的地區主要分布在我國東北北端。減幅主要出現在新疆中部、內蒙古西部、甘肅西北部、西藏東南部以及我國東北和南方部分森林邊緣地區。可見,未來排放情景下我國森林生態系統的服務價值在大部分地區都將升高。在少數地區,特別是常綠和落葉針葉林分布的地區及部分森林邊緣,由于氣候變化的影響及森林片段的邊緣化效應,森林生態系統服務總價值將下降,表明這些地區生態系統服務功能的發揮將超出其承載力閾值,生態環境狀況將不利于當前類型的森林生存,因而應該加強對該區域的保護和建設。

從各項森林生態系統服務功能所產生的價值來看,除了食物生產、廢物處理及娛樂文化外,其他各項的貢獻率基本都在11%—18%之間。相對而言,土壤形成與保護(17.8%)>氣體調節(16.0%)>生物多樣性保護(14.9%)>水源涵養(14.6%)>氣候調節(12.4%)>原材料生產(11.9%)。這種貢獻率分布與前人的結論[17,19-20,49-50]近似,即我國森林的價值不僅表現在為人類提供原材料(11.9%)、食物(0.5%)等直接的經濟價值,更為重要的是它所提供的潛在生態價值遠高于森林本身的實物價值,即非物質價值比物質產品產出價值更高。因此,在對森林開發利用過程中,不能只注重眼前森林的物質產品利益,而更應該注重它為人類生態環境所創造的非物質價值,要優先考慮長久效益,這對經濟、社會和生態效益的可持續發展具有重要意義。值得注意的是,之所以物質產品產出價值貢獻率低,特別是食物生產的貢獻率最低(0.5%),究其原因,主要溯源于評估方法的確定。本文的估算方法主要依據Costanz等的生態系統服務價值計算公式,以及參照謝高地等在Costanz等的基礎上根據問卷調查提出的中國單位面積生態服務價值當量,這種確定方法可能仍然具有一定的局限性和不完善性。首先,Costanza等是根據生態系統服務的個人償付意愿進行計量,即采用的是費用支出法。在評估過程中,雖然他對資源環境進行了大的分類,但并沒有考慮一些特殊的生態系統在價值構成上的特殊性[28],如自然保護區、經濟林等區域。其次,謝高地等的問卷調查中,被調查對象都是從事生態學研究的專家學者,他們對生態服務的效用有足夠深刻的理解,而且都生活于北京等生態環境問題特別突出的特大城市,給出的生態服務價值單價很可能偏高[51],因而物質產品產出價值單價相對偏低。

鑒于森林生態系統功能貢獻的巨大服務價值,因此很有必要將生態系統服務價值的研究或評估工作納入社會經濟以及環境保護的決策體系中。如果僅以經濟指標作為決策依據,很容易引起決策的失誤,并造成對生態環境的破壞,降低生態效益。

生態系統服務經濟價值評估的各種方法都具有一定的優點和不足。由于資料的限制,本研究呈現的森林生態系統服務價值是全國的平均狀況,并未將森林進行類型劃分,因而未能體現出不同空間位置不同森林類型的生態系統服務價值,即忽略了生態系統內部的植被空間異質性及其機制分析。此外,單位面積生態系統服務功能價值不僅取決于生物量,而且很可能受不同空間位置的其他條件如地理環境、生態系統的結構與過程差異等的影響。

4　結論

(1)基準期(197—2000年)及未來(2021—2050年)RCP4.5和RCP8.5情景下我國森林生態系統服務總價值均呈增加趨勢,年平均值分別為12.80(4.55—20.72)萬億元、14.81(5.26—23.97)萬億元、15.13(5.38—24.49)萬億元,RCP4.5及RCP8.5情景比基準期分別增加2.0萬億元、2.3萬億元。

(2)基準期及未來RCP4.5和RCP8.5情景下我國森林生態系統服務價值空間分布均表現為西部及東北低,特別是新疆、東北北部、四川及其鄰近的西藏東南部等地區最低(<3.3億元/a)；南部高,特別是華南地區最高(>9.3億元/a)。

RCP4.5和RCP8.5情景下,未來森林生態系統服務價值除了在少數地區(新疆中部、內蒙古西部、甘肅西北部、西藏東南部以及我國東北和南方部分森林邊緣地區)表現為減少外(最大減幅分別達1.42億元和3.63億元),在其他地區均增加,且增幅在東部大于西部,南部大于北部,華南增幅最大,最大增幅分別達1.87億元和2.13億元。高增幅比例(>45%)主要分布在我國東北北端。

(3)我國森林生態系統服務價值及其各功能構成項貢獻率,在基準期及未來RCP4.5和RCP8.5情景下依次是：土壤形成與保護(2.285億元、2.643億元、2.700億元；17.8%)>氣體調節(2.050億元、2.372億元、2.423億元；16.0%)>生物多樣性保護(1.910億元、2.209億元、2.257億元；14.9%)>水源涵養(1.875億元、2.169億元、2.216億元；14.6%)>氣候調節(1.582億元、1.830億元、1.869億元；12.4%)>原材料生產(1.523億元、1.762億元、1.800億元；11.9%)>廢物處理(7674萬元、8878萬元、9071萬元；6.0%)>娛樂文化(7498萬元、8674萬元、8862萬元；5.9%)>食物生產(586萬元、678萬元、692萬元；0.5%),即物質產品產出(原材料生產+食物生產)價值占12.4%,非物質價值占87.6%。

(4)土壤形成與保護是我國森林生態系統服務的主要功能構成項,其價值及其變化比例在全國范圍的分布模式與總價值類似,但變化幅度稍有區別。RCP4.5和RCP8.5情景下土土壤形成與保護(16.2%和18.4%)比總價值(15.6%和14.9%)平均變化比例大。

該研究表明,我國森林生態系統服務功能為人類創造了巨大的生態效益,特別是非物質產品利益,有利于人類自身的可持續發展,因而要重視對森林生態系統的保護和建設,尤其要高度關注未來將超過生態系統承載力閾值而導致總價值下降的部分針葉林分布地區,如新疆中部、內蒙古西部、甘肅西北部、西藏東南部以及我國東北和南方部分森林邊緣地區。

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