遼寧省各優(yōu)勢樹種組生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值量評估

李 寧

(遼寧省林業(yè)調查規(guī)劃監(jiān)測院，遼寧 沈陽 110112)

森林是人類社會賴以生存與發(fā)展的一項重要的物質基礎和保障，擔負著維持國民經濟可持續(xù)發(fā)展、保障人民生活水平穩(wěn)步提升和保護生態(tài)環(huán)境的重要使命，是聯(lián)系環(huán)境與經濟可持續(xù)健康發(fā)展的紐帶[1]。及時準確地評價森林生態(tài)效益的價值量，能夠提高林業(yè)在遼寧省國民經濟和社會發(fā)展中的地位[2]。

遼寧省各優(yōu)勢樹種組間生態(tài)服務價值量評估結果的分布格局呈明顯的規(guī)律性，且差異較明顯[1]。因此，針對優(yōu)勢樹種的價值量進行評估，能夠更好地反映和分析遼寧森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能的發(fā)展和分布趨勢。對推進森林資源保育，促進區(qū)域可持續(xù)發(fā)展，具有十分重要的意義[3]。

1 研究區(qū)域概況

遼寧省位于N38°43′～43°26′，E118°53′～125°46′，南臨黃海、渤海，西南與河北接壤，西北與內蒙古毗鄰，東北與吉林為鄰，東南以鴨綠江為界與朝鮮隔江相望，總面積14.86km2。截至2017年，全省森林面積597.75萬hm2。森林覆蓋率40.61%，活立木總蓄積32835.13萬m3。主要樹種有408種，分布63個科137個屬。

2 研究方法

2.1 數據來源

遼寧省森林生態(tài)連清數據集，主要來源于遼寧省及周邊省份的10個森林生態(tài)站以及輔助觀測點的監(jiān)測結果[4-6]；遼寧省2017年森林資源“一張圖”數據集；社會公共數據來源于我國權威機構所公布的社會公共數據，包括《中國水利年鑒》、《中華人民共和國水利部水利建筑工程預算定額》、中國農業(yè)部信息網、中華人民共和國衛(wèi)生健康委員會網站、《中華人民共和國環(huán)境保護稅法》、遼寧省物價局等。

將上述3類數據源有機地耦合集成，應用于一系列的評估工作中，最終可以獲取評估區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估結果。

2.2 研究方法

2.2.1 分布式測算方法

將數據按照優(yōu)勢樹種組、起源包括人工和天然、林齡組進行分層劃分。在分層劃分的基礎上，從涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、林木養(yǎng)分固持、凈化大氣環(huán)境、生物多樣性保護、森林防護這7項功能，下分調節(jié)水量、凈化水質、提供負離子、吸收氣體污染物、滯納TSPPM2.5PM10、固碳、釋氧、防風固沙、固土、保肥、氮固持、磷固持、鉀固持、物質資源保育、防風固沙、農田防護等18項指標，對遼寧各優(yōu)勢樹種生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值量進行估算[1]。

2.2.2 生態(tài)功能修正系數

在野外數據觀測中，研究人員僅能夠得到觀測站點附近的實測生態(tài)數據，對于無法實地觀測到的數據，則需要一種方法對已經獲得的參數進行修正，因此引入了森林生態(tài)功能修正系數(Forest Ecological Function Correction Coefcient，簡稱FEF-CC)，其理論公式：

(1)

式中，FEF-CC為森林生態(tài)功能修正系數；Be為評估林分的生物量，kg·m-3；Bo為實測林分的生物量，kg·m-3；BEF為蓄積量與生物量的轉換因子；V為評估林分的蓄積量，m3。

實測林分的生物量可以通過森林生態(tài)連清的實測手段來獲取，而評估林分的生物量在遼寧省森林資源二類調查結果中還沒有完全統(tǒng)計。因此，通過評估林分蓄積量和生物量轉換因子，測算評估林分的生物量[7]。

在物質量的基礎上，根據不同指標的價值評估公式對各指標價值量進行估算，進一步統(tǒng)計出各服務功能的價值量。

3 研究結果與分析

3.1 研究結果

應用以上方法，以森林資源數據和社會公共數據為基礎，對涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、林木養(yǎng)分固持、凈化大氣環(huán)境、生物多樣性保護、森林防護7項功能，對不同優(yōu)勢樹種組生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值量進行評估，結果如表1所示。

表1 遼寧省森林生態(tài)系統(tǒng)各優(yōu)勢樹種組服務功能價值量評估結果

3.2 研究結果分析

3.2.1 涵養(yǎng)水源功能

涵養(yǎng)水源功能價值量最高的3個優(yōu)勢樹種組為柞樹組、落葉松組和經濟林組，分別為716.25億元·a-1、196.01億元·a-1和192.48億元·a-1，占全省涵養(yǎng)水源總價值量的64.79%；最低的3個優(yōu)勢樹種組為樟子松組、云冷杉組和柏樹組，分別為10.28億元·a-1、3.61億元·a-1和3.59億元·a-1，僅占全省涵養(yǎng)水源總價值量的1.03%。2017年遼寧省水利、環(huán)境和公共設施的費用為449.47億元[8]，柞樹組、落葉松組和經濟林組涵養(yǎng)水源價值量是當年遼寧省水利水電工程營業(yè)收入的2.46倍。森林生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源功能，能夠在一定程度上替代水利設施，發(fā)揮更安全持久的涵養(yǎng)水源功能[9]。

3.2.2 保育土壤功能

保育土壤功能價值量最高的3個優(yōu)勢樹種組為柞樹組、落葉松組和油松組，分別為184.26億元·a-1、103.33億元·a-1和78.82億元·a-1，占全省保育土壤總價值量的58.56%；最低的3個優(yōu)勢樹種組為樟子松組、柏樹組和云冷杉組，分別為3.48億元·a-1、1.56億元·a-1和0.90億元·a-1，僅占全省保育土壤總價值量的0.95%。2017年遼寧省自然災害造成的直接經濟損失為108.5億元[8]，柞樹組、落葉松組和油松組保育土壤價值量相當于當年全省自然災害直接經濟損失的3.38倍，柞樹組、落葉松組和油松組主要分布在遼東山區(qū)，森林生態(tài)系統(tǒng)在防止水土流失、保障生產生活安全方面起到了顯著的作用。

3.2.3 固碳釋氧功能

固碳釋氧功能價值量最高的3個優(yōu)勢樹種組為柞樹組、落葉松組和油松組，分別為354.83億元·a-1、108.02億元·a-1和103.67億元·a-1，占全省固碳釋氧總價值量的68.76%；最低的3個優(yōu)勢樹種組為樟子松組、柏樹組和云冷杉組，分別為2.44億元·a-1、2.19億元·a-1和1.77億元·a-1，僅占全省固碳釋氧總價值量的0.78%。森林作為陸地上面積最大的生態(tài)系統(tǒng)，其強大的碳匯能力在緩解氣候變化方面具有重大作用。

3.2.4 林木養(yǎng)分固持功能

林木養(yǎng)分固持功能價值量最高的3個優(yōu)勢樹種組為柞樹組、落葉松組和油松組，分別為51.01億元·a-1、15.92億元·a-1和14.02億元·a-1，占全省林木養(yǎng)分固持總價值量的70.99%；最低的3個優(yōu)勢樹種組為樟子松組、柏樹組和云冷杉組，分別為0.31億元·a-1、0.24億元·a-1和0.21億元·a-1，僅占全省積累營養(yǎng)物質總價值量的0.66%。

3.2.5 凈化大氣環(huán)境功能

凈化大氣環(huán)境功能價值量最高的3個優(yōu)勢樹種組為油松組、落葉松組和柞樹組，分別為98.70億元·a-1、77.82億元·a-1和75.60億元·a-1，占全省凈化大氣環(huán)境總價值量的74.10%；最低的3個優(yōu)勢樹種組為樟子松組、柏樹組和云冷杉組，分別為3.17億元·a-1、2.27億元·a-1和1.34億元·a-1。遼寧省是我國重要的老工業(yè)基地，燃煤、汽車尾氣和金屬冶煉加工以及冬季燃煤供暖是大氣細顆粒物污染的主要來源，汽油和煤的不完全燃燒產生的顆粒物加重了大氣污染狀況[10]。而森林具有良好的凈化大氣能力和價值。

3.2.6 生物多樣性保護功能

生物多樣性保護功能價值量最高的3個優(yōu)勢樹種組為柞樹組、刺槐組和油松組，分別為431.99億元·a-1、94.91億元·a-1和88.83億元·a-1，占全省生物多樣性保育總價值量的63.78%；最低的3個優(yōu)勢樹種組為樟子松組、云冷杉組、柏樹組，分別為13.49億元·a-1、3.12億元·a-1和3.09億元·a-1，僅占全省生物多樣性保育總價值量的1.99%。

3.2.7 森林防護功能

遼寧省防風固沙林、農田防護林種植最多的樹種組為楊樹組，其次是樟子松組，楊樹組和樟子松組提供的森林防護功能價值量占全省的89.47%。森林提供的防護功能有效地為人們的生產生活提供一道天然的綠色屏障。

4 結論

遼寧省各優(yōu)勢樹種組間生態(tài)服務價值量評估結果的分布格局呈明顯的規(guī)律性，且差異較明顯。柞樹組、落葉松組、油松組的生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值量較高，占總價值量的57.05%，樟子松組、柏樹組、云冷杉組的價值量較小，僅占總價值的1.23%，柞樹組、落葉松組和油松組在全省分布范圍廣、分布面積大，為全省森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能作出巨大貢獻。

通過了解遼寧省各優(yōu)勢樹組種生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值量，對造林樹種的選擇提供依據，為森林科學合理的經營管理提供數據支持，為經營決策提供依據。