泰山風(fēng)景名勝區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估

申明岳,史戈,賈春燕,李紹芃,朱廣予,竇佳明,陳盛偉*

泰山風(fēng)景名勝區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估

申明岳1,2,史戈1,賈春燕3,李紹芃1,朱廣予4,竇佳明1,陳盛偉1*

1. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 山東 泰安 271018 2. 伯明翰大學(xué),英國(guó) 伯明翰 3. 泰安市泰山風(fēng)景名勝區(qū)管理委員會(huì), 山東 泰安 271000 4. 西南大學(xué)澳洲國(guó)立大學(xué), 重慶 400715澳大利亞 堪培拉

本文利用市場(chǎng)評(píng)價(jià)法、替代工程法等，對(duì)泰山風(fēng)景名勝區(qū)的森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表明，其年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值為177120.4萬(wàn)元，其中，年生產(chǎn)有機(jī)物價(jià)值為111337.63萬(wàn)元，年物種多樣性保育價(jià)值16287.5萬(wàn)元，涵養(yǎng)水源35620.14萬(wàn)元，保育土壤2036.72萬(wàn)元，固碳釋氧9392.71萬(wàn)元，凈化大氣679.26萬(wàn)元，森林防護(hù)937.98萬(wàn)元，營(yíng)養(yǎng)積累828.49萬(wàn)元。

泰山; 森林生態(tài)系統(tǒng); 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)

生物多樣性保護(hù)受到越來(lái)越多的重視，然而在價(jià)值評(píng)估過(guò)程中使用的方法、標(biāo)準(zhǔn)都還存在著差異[1-5]。森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)價(jià)值集中體現(xiàn)在對(duì)人類(lèi)、社會(huì)和環(huán)境有益的生態(tài)效益和服務(wù)功能上，往往不能直接用貨幣的形式表現(xiàn)出來(lái)，但可以用間接的方法來(lái)計(jì)算[6]。有學(xué)者利用市場(chǎng)價(jià)格法、替代市場(chǎng)法等方法結(jié)合多種經(jīng)濟(jì)學(xué)理論，對(duì)云南哈巴雪山[7]、江西高天巖[8]、中國(guó)紅樹(shù)林[1]、遼寧濱海自然濕地[9]、武夷山[10]等保護(hù)地的生態(tài)價(jià)值進(jìn)行了評(píng)估。

泰山是我國(guó)首例世界自然與文化雙遺產(chǎn)地、世界地質(zhì)公園、國(guó)家風(fēng)景名勝區(qū)，被視為社稷穩(wěn)定、政權(quán)鞏固、國(guó)家昌盛、民族團(tuán)結(jié)的象征，被譽(yù)為中國(guó)歷史文化的縮影、中華民族的精神家園。泰山的森林是世界自然遺產(chǎn)的重要組成部分，屬暖溫帶落葉闊葉林植物區(qū)系，植被覆蓋率95.6％，蘊(yùn)含著高等植物1614種、鳥(niǎo)類(lèi)324種、哺乳類(lèi)動(dòng)物25種、爬行類(lèi)12種、兩棲類(lèi)6種、魚(yú)類(lèi)22種，昆蟲(chóng)種類(lèi)繁多[11-13]。泰山森林生態(tài)系統(tǒng)不僅具有重大的生態(tài)效益，同時(shí)還同歷史文化、自然景觀(guān)、地質(zhì)地貌、民俗信仰完美地融合在一起，發(fā)揮著資源保護(hù)、教育、觀(guān)光和旅游等功能，全面評(píng)估泰山生物多樣性經(jīng)濟(jì)價(jià)值，尤其是與人類(lèi)生存發(fā)展相關(guān)的泰山森林生態(tài)價(jià)值，有利于泰山的可持續(xù)發(fā)展以及合理開(kāi)發(fā)與利用，具有現(xiàn)實(shí)與潛在意義。

2004年，宋磊[13,14]評(píng)估泰山生物多樣性的年價(jià)值為66.7億元，生態(tài)價(jià)值為7.42億元，但沒(méi)有對(duì)野菜野果價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，由于森林生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展發(fā)育，也與其目前生物量和價(jià)值量也有差距。2017年，劉勝濤等評(píng)估泰山森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值僅為1.82億元[15]，評(píng)估體系較完善，但根據(jù)筆者文中的表述，一則其引用森林總面積雖然與泰山風(fēng)景名勝區(qū)提供的一致，但各林分面積數(shù)據(jù)有差距，二則其對(duì)泰山生物多樣性保護(hù)價(jià)值評(píng)估為3796萬(wàn)元/a，但其文中引用的生物多樣性保護(hù)價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)[16]和泰山森林的Shannon-Wiener指數(shù)表述不明確。

2017年，泰山風(fēng)景名勝區(qū)突破了原泰山林場(chǎng)的轄區(qū)范圍，將周邊3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)（大津口鄉(xiāng)、黃前鎮(zhèn)、下港鄉(xiāng)）納入了風(fēng)景區(qū)，景區(qū)面積增加了23085.71 hm2。因此，本文根據(jù)《山東省泰安市泰山林場(chǎng)森林經(jīng)營(yíng)方案（2011~2020年）2013年修編》、第八次全國(guó)森林資源清查數(shù)據(jù)和泰山風(fēng)景名勝區(qū)提供的最新數(shù)據(jù)，對(duì)其森林生態(tài)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，增加菌類(lèi)、野菜價(jià)值評(píng)估，修正野果、藥材和畜牧業(yè)價(jià)值估算，為泰山森林經(jīng)營(yíng)管理提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

泰山風(fēng)景名勝區(qū)居于山東中部地區(qū)，總面積452 km2，地跨泰安市泰山區(qū)、岱岳區(qū)及濟(jì)南市長(zhǎng)清區(qū)、歷城區(qū)，主峰玉皇頂海拔1532.7 m，地形復(fù)雜，總體地勢(shì)表現(xiàn)北高南低，西高東低。泰山地處暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，屬亞高山型濕潤(rùn)氣候，山頂平均氣溫5.3 ℃，山下平均氣溫12.8 ℃，山頂無(wú)明顯四季劃分。山頂年平均降水量為1124.6 mm，具有雨熱同季的特點(diǎn)，年平均濕度達(dá)63%。土壤以棕壤為主，呈弱酸性，土層厚度達(dá)于40 cm的土壤占總面積的47%，土壤肥沃。泰山植被屬于華北植物區(qū)系，有大面積的松屬()、槭屬()、櫟屬()等暖溫帶闊葉林與針葉林，森林面積為32575.71 hm2，且分布大量藥材、野果與野菜等，資源十分豐富。

2 評(píng)估方法及數(shù)據(jù)來(lái)源

泰山風(fēng)景名勝區(qū)是在泰山林場(chǎng)的基礎(chǔ)上建立的，泰山林場(chǎng)始建于1948年，自1963年起，泰山林場(chǎng)的有林地面積就為11400 hm2。2017年，大津口鄉(xiāng)、黃前鎮(zhèn)、下港鄉(xiāng)等3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)劃歸泰山風(fēng)景區(qū)，有林地面積達(dá)32575.71 hm2。

2.1 生產(chǎn)有機(jī)物價(jià)值評(píng)估

森林生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)物生產(chǎn)主要體現(xiàn)在木材產(chǎn)量上[1]。本文利用立木費(fèi)用價(jià)法和市場(chǎng)價(jià)倒算法評(píng)估活立木、野生植物采集和畜牧業(yè)的直接使用價(jià)值[13,14-17]。評(píng)估數(shù)據(jù)來(lái)源于《山東省泰安市泰山林場(chǎng)森林經(jīng)營(yíng)方案（2011~2020年）》，市場(chǎng)調(diào)查和問(wèn)卷。

2.2 間接使用價(jià)值評(píng)估

森林生態(tài)系統(tǒng)間接價(jià)值是指森林生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮出的對(duì)人類(lèi)、社會(huì)和環(huán)境有益的全部和服務(wù)功能，森林的生態(tài)效益往往不能直接用貨幣的形式表現(xiàn)出來(lái)，然而卻可以用間接的方法來(lái)計(jì)量。

式中，為群落的多樣性指數(shù)；P是種的個(gè)體數(shù)在總體中所占的比例；為種數(shù)。Shannon-Wiener指數(shù)來(lái)源于2004~2017年連續(xù)對(duì)泰山景區(qū)內(nèi)的67個(gè)樣地的監(jiān)測(cè)。

利用替代工程法，依據(jù)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》（LY-T1721－2008）對(duì)涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、凈化大氣、森林防護(hù)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累和生物多樣性保護(hù)6個(gè)主要方面進(jìn)行評(píng)估[15,16,18,20,21]。將泰山景區(qū)林分分為松類(lèi)（油松、赤松等）、側(cè)柏、櫟類(lèi)（麻櫟、栓皮櫟等）、刺槐、其他樹(shù)種（核桃、板栗等經(jīng)濟(jì)林及灌木林）及混交林6種林分類(lèi)型。林分面積數(shù)據(jù)來(lái)源于《山東省泰安市泰山林場(chǎng)森林經(jīng)營(yíng)方案（2011~2020年）》和第八次全國(guó)森林資源清查數(shù)據(jù)，社會(huì)公共價(jià)格數(shù)據(jù)和參數(shù)主要來(lái)源于《中國(guó)森林生態(tài)服務(wù)功能評(píng)估》（中國(guó)森林生態(tài)服務(wù)功能評(píng)估項(xiàng)目組，2010）《退耕還林工程生態(tài)效益監(jiān)測(cè)國(guó)家報(bào)告》（國(guó)家林業(yè)局，2014）以及其他文獻(xiàn)資料。

3 結(jié)果及分析

3.1 生產(chǎn)有機(jī)物價(jià)值核算

3.1.1 森林活立木蓄積價(jià)值及蓄積年增長(zhǎng)價(jià)值運(yùn)用立木費(fèi)用價(jià)法和市場(chǎng)價(jià)倒算法，對(duì)泰山景區(qū)（泰山林場(chǎng)、黃前鎮(zhèn)、下港鄉(xiāng)、大津口鄉(xiāng)及谷山林場(chǎng)）森林的活立木蓄積價(jià)值及蓄積年增長(zhǎng)價(jià)值進(jìn)行核算，目前泰山景區(qū)活立木總蓄積量達(dá)到了994257.39 m3，蓄積總價(jià)值為241245.21萬(wàn)元，年蓄積增長(zhǎng)價(jià)值5066.15萬(wàn)元。統(tǒng)計(jì)樹(shù)種及其蓄積價(jià)值核算結(jié)果見(jiàn)表1。

表 1 各類(lèi)型立木價(jià)值及蓄積量增長(zhǎng)評(píng)估

注：立木價(jià)格為市場(chǎng)調(diào)查；蓄積量增長(zhǎng)率來(lái)自于泰山風(fēng)景名勝區(qū)。

Note: Stumpage price are derived from market research; stand volume growth rates were obtained from Taishan Scenic Spot.

3.1.2 野生植物采集價(jià)值以往的資料[13,14]僅對(duì)野果、藥材和畜牧業(yè)的價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，本文通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查法，對(duì)菌類(lèi)、野菜的直接價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，并對(duì)藥材和畜牧業(yè)進(jìn)行修正。

泰山可采集食用菌類(lèi)中以牛肝菌和木耳的產(chǎn)量最大，據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，2017年采集菌類(lèi)收入約為110萬(wàn)元。

野果種類(lèi)較多，能直接帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的種類(lèi)主要有橡實(shí)、野山楂等；景區(qū)內(nèi)核桃、板栗、柿子等與其他樹(shù)木混交，基本無(wú)肥水投入，處自然野生狀態(tài)，也納入野果評(píng)估范圍，據(jù)2017年統(tǒng)計(jì)，野果收入約94380萬(wàn)元。

泰山的野菜資源種類(lèi)豐富，泰山的植物70余科、200余屬、近500種都可能食用，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年采集野菜的收入為約為323萬(wàn)元。

藥用植物主要有泰山何首烏、黃檗、丹參等，參照延慶縣保護(hù)區(qū)藥用植物統(tǒng)計(jì)[17]，通過(guò)對(duì)泰山風(fēng)景區(qū)藥用植物單重、儲(chǔ)量及收購(gòu)價(jià)格估算風(fēng)景區(qū)主要藥用價(jià)值，按照藥材的平均生長(zhǎng)年限3年計(jì)算，年增值426萬(wàn)元。因此，每年野生植物采集價(jià)值94380萬(wàn)元（表2）。

表 2 野生植物采集價(jià)值

3.1.3 畜牧業(yè)價(jià)值泰山風(fēng)景區(qū)有林地面積為32575.71 hm2，根據(jù)專(zhuān)家意見(jiàn)和調(diào)查表明：81%的面積適于圈養(yǎng)放牧，為26385.75 hm2。參照王獻(xiàn)溥[17]資料，可年產(chǎn)鮮草7459.37萬(wàn)kg，可養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)牲畜51096只。鑒于泰山圈養(yǎng)的實(shí)際情況，周邊的74個(gè)行政村的老百姓均在山內(nèi)圈養(yǎng)牛、羊等，均與山區(qū)林草植被利用有關(guān)，因此標(biāo)準(zhǔn)牲畜可以全部折算為牛、羊的價(jià)值。據(jù)調(diào)查，牛為9708頭，羊?yàn)?0876只，按市場(chǎng)價(jià)格折算人民幣總計(jì)為11036.48萬(wàn)元。

因此，活立木蓄積年增長(zhǎng)價(jià)值、野生植物采集價(jià)值、畜牧業(yè)價(jià)值組成了泰山森林生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)有機(jī)物價(jià)值為111337.63萬(wàn)元/a。

3.2 泰山景區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)估

3.2.1 物種多樣性保育價(jià)值評(píng)估2004~2017年，連續(xù)對(duì)泰山景區(qū)內(nèi)的67個(gè)樣地進(jìn)行多樣性監(jiān)測(cè)，結(jié)果表明：?jiǎn)棠緦拥腟hannon-Wiener指數(shù)（H'喬）平均值變化范圍為0.19~0.38，灌木層（H'灌）的變化范圍為0.20~0.44，草本層（H'草）的變化范圍為0.50~1.02，總體（H'總）變化范圍為1.10~1.69，符合Shannon-Wiener指數(shù)第VI等級(jí)[2] [16] [18] [19]，其價(jià)值量為5000元/hm2·a。因此，泰山景區(qū)的物種多樣性保育價(jià)值為16287.5萬(wàn)元/ a。泰山森林Shannon-Wiener指數(shù)見(jiàn)圖1。

圖 1 泰山森林Shannon-Wiener指數(shù)變化

3.2.2 其他6種服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估針對(duì)泰山景區(qū)不同優(yōu)勢(shì)樹(shù)種類(lèi)別，依據(jù)中華人民共和國(guó)林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》（LY-T1721－2008），結(jié)合泰山風(fēng)景名勝區(qū)提供的數(shù)據(jù)，對(duì)泰山森林生態(tài)系統(tǒng)每年的涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、凈化大氣（提供負(fù)氧離子、吸收二氧化硫、吸收氮氧化物、滯塵）、森林防護(hù)、營(yíng)養(yǎng)累積的物質(zhì)量與價(jià)值量進(jìn)行核算與評(píng)估，核算物質(zhì)的量與價(jià)值量見(jiàn)表3、表4，得出泰山森林生態(tài)系統(tǒng)這6種服務(wù)功能年價(jià)值為49495.29萬(wàn)元。

表 3 泰山森林生態(tài)系統(tǒng)不同林分類(lèi)型生態(tài)服務(wù)功能的物質(zhì)量

G調(diào)：涵養(yǎng)水源的物質(zhì)量，單位萬(wàn)m3·a-1；G固土：林分年固土的物質(zhì)量，單位萬(wàn)t·a-1；G固碳：林分年固碳的物質(zhì)量，單位萬(wàn)t·a-1；G釋氧：林分年釋氧量，單位萬(wàn)t·a-1；G制造負(fù)氧離子：林分年提供負(fù)氧離子的物質(zhì)量，單位1022個(gè)·a-1；G吸收二氧化硫：林分年吸收二氧化硫的物質(zhì)量，單位萬(wàn)t·a-1；G吸收氮氧化物：林分年吸收氮氧化物的物質(zhì)量，單位萬(wàn)t·a-1；G滯塵：林分年滯塵的物質(zhì)量，單位萬(wàn)t·a-1；G防風(fēng)固沙：林分年防護(hù)減少沙塵的物質(zhì)量，單位萬(wàn)t·a-1；G營(yíng)養(yǎng)元素：林分年積累的營(yíng)養(yǎng)元素物質(zhì)量，單位kg·a-1

表 4 泰山森林生態(tài)系統(tǒng)不同林分類(lèi)型生態(tài)服務(wù)功能的價(jià)值量

因此，泰山森林生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性保育、涵養(yǎng)水源、固碳釋氧、凈化大氣、森林防護(hù)、營(yíng)養(yǎng)積累構(gòu)成了泰山森林生態(tài)系統(tǒng)間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值，合計(jì)為65782.79萬(wàn)元。

4 討論

生物多樣性?xún)r(jià)值的評(píng)估方法有市場(chǎng)價(jià)值法、替代工程法、旅行費(fèi)用法和條件價(jià)值法[4,7,8,22,23]等，其中，旅行費(fèi)用法和條件價(jià)值法常用于旅游價(jià)值評(píng)估[4]。近年來(lái)，部分學(xué)者[9,24]更加注重對(duì)旅游價(jià)值的單獨(dú)核算，考慮到泰山有“中華國(guó)山”的地位[25]，因此，其旅游價(jià)值將有后續(xù)的論文單獨(dú)評(píng)價(jià)。

本文綜合運(yùn)用市場(chǎng)評(píng)價(jià)法、替代工程法等對(duì)泰山風(fēng)景區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，均高于以前研究[13-15]的評(píng)估結(jié)果，其原因可能是：（1）泰山森林生態(tài)系統(tǒng)自身的發(fā)育發(fā)展；（2）泰山風(fēng)景名勝區(qū)的管轄范圍增大；（3）在野生植物采集價(jià)值評(píng)估方面，增加了菌類(lèi)、野菜的價(jià)值評(píng)估，并對(duì)藥材、畜牧業(yè)和野果價(jià)值評(píng)估進(jìn)行了修正；（4）在物種多樣性保育價(jià)值評(píng)估上，在對(duì)泰山67個(gè)樣地的持續(xù)調(diào)查的基礎(chǔ)上，獲得了泰山森林Shannon-Wiener指數(shù)平均變化范圍為1.10~1.69之間，參照相關(guān)研究[16,18,19]中，泰山森林物種多樣性?xún)r(jià)值量等級(jí)應(yīng)該為5000元/hm2·a。因此，本文的評(píng)估更符合泰山森林的實(shí)際情況。

由于認(rèn)識(shí)程度的局限，本次研究是在原有工作基礎(chǔ)上做了少許補(bǔ)充和完善，還存在很多未核算部分，如珍稀動(dòng)植物、古樹(shù)名木等。但是，泰山特殊的地位決定了其價(jià)值遠(yuǎn)超出所能評(píng)估出的數(shù)字，甚至無(wú)法完全用金錢(qián)的數(shù)量來(lái)衡量，特別是在選擇價(jià)值方面潛力巨大，未來(lái)應(yīng)著重加強(qiáng)研究和評(píng)估。

5 結(jié)論

生產(chǎn)有機(jī)物價(jià)值和間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值共同構(gòu)成了泰山風(fēng)景名勝區(qū)的森林生態(tài)價(jià)值為177120.4萬(wàn)元，其中，年生產(chǎn)有機(jī)物價(jià)值為111337.63萬(wàn)元，間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值65782.79萬(wàn)元。在生產(chǎn)有機(jī)物價(jià)值評(píng)估中，野生植物采集價(jià)值最高，為95239萬(wàn)元。在間接價(jià)值中，涵養(yǎng)水源價(jià)值最高，為35620.14萬(wàn)元；凈化大氣價(jià)值量最低，為679.26萬(wàn)元。

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Evaluation of Forest Ecosystem Service Function in Taishan Scenic Area

SHEN Ming-yue1,2, SHI Ge1, JIA Chun-yan3, LI Shao-peng1, ZHU Guang-yu4, DOU Jia-ming1, CHEN Sheng-wei1*

1.271018,2.3.271000,4.400715,

We evaluated the value of forest ecosystem service function in Taishan scenic spot by market evaluation method and alternative engineering method. The results show that the total value of the annual ecosystem service function is 1.771204 billion, of which the annual production value of organic matter is 1.1133763 billion, 162.875 million for species diversity conservation, 356.2014 million for water conservation, 20.3672 million Yuan for soil conservation, 93.9271 million for carbon sequestration and oxygen release, 6.7926 million for air purification, 8.2849 million for nutrition accumulation.

Taishan; forest ecosystem; ecosystem services

S718.55+7

A

1000-2324(2019)04-0715-05

2019-03-11

2019-04-05

國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目(201710434265)

申明岳(1997-),女,本科,研究方向:金融學(xué). E-mail:shenshen5577@163.com

Author for correspondence. E-mail:chensw@sdau.edu.cn