八大公山自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評估

王忠誠 ，華 華 ，文仕知 ，王淮永

八大公山自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評估

王忠誠a,b，華 華a，文仕知a，王淮永a

（中南林業(yè)科技大學(xué) a.林學(xué)院; b. 農(nóng)林經(jīng)濟(jì)管理研究中心，湖南 長沙 410004）

為了研究亞熱帶自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值，選取森林生態(tài)系統(tǒng)典型、保存完好的八大公山自然保護(hù)區(qū)作為研究區(qū)域，運(yùn)用市場價(jià)值、影子工程和機(jī)會成本等方法，得出八大公山自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)7項(xiàng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值總量為183 625.6萬元/a，其貢獻(xiàn)大小順序依次為：涵養(yǎng)水源＞保護(hù)生物多樣性＞固碳釋氧＞生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)＞凈化空氣＞森林游憩＞土壤保持；涵養(yǎng)水源價(jià)值居第1位，占總價(jià)值的36.49%；其次為保護(hù)生物多樣性的價(jià)值，占總價(jià)值的29.87%；固碳釋氧價(jià)值占15.05%，前3項(xiàng)合計(jì)占81.41%。森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在價(jià)值構(gòu)成上出現(xiàn)這種比重與國內(nèi)大多數(shù)研究結(jié)果基本一致，主要在于該自然保護(hù)區(qū)處于水系源頭，加之受人為活動干擾較小，森林生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮了巨大的生態(tài)效益。對該區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行定量評估，有助于加深人們對森林生態(tài)效益在價(jià)值量上的認(rèn)識，進(jìn)而更好地保護(hù)森林資源。

森林生態(tài)系統(tǒng)；服務(wù)價(jià)值；評估；自然保護(hù)區(qū)；八大公山

森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指森林對自然生態(tài)過程或生態(tài)平衡所做出的以經(jīng)濟(jì)為指標(biāo)評價(jià)的貢獻(xiàn)[1]。隨著全球生態(tài)環(huán)境問題的出現(xiàn)，人們對森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的研究越來越深入，經(jīng)歷了由單一方面的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能到多方面生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，從定性描述到定量測算，由生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)物質(zhì)量到價(jià)值量的研究，并從大尺度上的研究向諸如河流、湖泊、自然保護(hù)區(qū)等小區(qū)域的研究。自然保護(hù)區(qū)是一個十分復(fù)雜特殊的生態(tài)系統(tǒng)，具有特殊的生態(tài)功能和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，它具有持續(xù)地為人類提供食物、原材料和水資源的潛力，并在保護(hù)生物多樣性以及旅游休閑等方面發(fā)揮著重要作用，給人類帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益[2]。

八大公山自然保護(hù)區(qū)是以保護(hù)森林和野生動植物為主的自然保護(hù)區(qū)。筆者借助于國內(nèi)外已有的森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的評估體系和方法，通過分析，初步推算出八大公山自然保護(hù)區(qū)7項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值及總價(jià)值，以貨幣形式展現(xiàn)森林生態(tài)系統(tǒng)各服務(wù)功能的價(jià)值，并對森林生態(tài)系統(tǒng)各項(xiàng)服務(wù)功能經(jīng)濟(jì)價(jià)值量進(jìn)行比較及原因分析，旨在提高人們對生態(tài)公益林建設(shè)和保護(hù)的意識，緩和森林資源利用與保護(hù)這一矛盾，以期為社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

1 研究區(qū)概況

1.1 自然地理概況

八大公山國家級自然保護(hù)區(qū)位于湖南省張家界市桑植縣的北部邊陲，地處東經(jīng)109°41′45″～110°09′50″， 北 緯 29°39 ′18″～ 29°49′48″， 東 西長75 km，南北寬16 km，轄3大林區(qū)，總面積2×104hm2。全區(qū)地勢西北高，東南低，呈四級臺階狀。八大公山有河流、湖泊、坡地、山峰等多種地貌類型，主峰斗篷山海拔1 890.4 m，最低處海拔為395 m。生物資源豐富，生態(tài)系統(tǒng)完整，現(xiàn)有高等植物216科2 408種，獸類45種，鳥類35種，爬行類39種，昆蟲4 175種。保護(hù)區(qū)屬于亞熱帶山地濕潤季風(fēng)氣候，年平均降水量2 105.4 mm，年平均氣溫11.5℃，無霜期190 d左右，全年積溫 3 621.6 ℃[3]。

1.2 社會經(jīng)濟(jì)文化概況

八大公山自然保護(hù)區(qū)主要分布在土家族、白族、苗族、回族、壯族等少數(shù)民族聚居區(qū)內(nèi)，涉及4個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）12個村，總?cè)丝? 908人，保護(hù)區(qū)所在的桑植縣屬“老、少、邊、窮”的國家級貧困縣，生產(chǎn)方式以傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主[4]。

1.3 保護(hù)區(qū)森林資源情況

八大公山植物區(qū)系的地理成分復(fù)雜，以熱帶和亞熱帶向溫帶的過渡帶科屬成分為主。八大公山區(qū)內(nèi)有高等植物216科2 408種，其中屬國家一級保護(hù)植物有珙桐Davidia involucrate Bail、光葉珙桐Davidia involuclata Baill var. vilmoriniana、南方紅豆杉Taxus chinenwsis var. mairei、紅豆杉Taxus chinensis、鐘萼木Bretschneidara sinensis Hemsi、銀杏Ginkgo biloba 6種，國家二級保護(hù)植物32種，特有植物10科30種[3]。以種子植物為主體，尤其是被子植物在屬、種上占有絕對優(yōu)勢。植被具有明顯的垂直地帶性分布規(guī)律，從山麓向山頂可依次劃分為常綠闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、落葉闊葉林、山地灌叢等4個明顯的植被帶譜。

八大公山自然保護(hù)區(qū)的林業(yè)用地面積19 001 hm2，其中有林地11 399.6 hm2，灌木林地7 410.4 hm2，疏林地13.6 hm2，森林覆蓋率高達(dá)94.1%，活立木蓄積量100.4×104m3[4]。

2 研究方法

2007年6月～2011年12月對八大公山自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值進(jìn)行研究，主要包括野外調(diào)查、試驗(yàn)分析、材料收集整理等。對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評價(jià)的方法主要有2種：一是物質(zhì)量評價(jià)法；二是價(jià)值量評價(jià)法[5]。根據(jù)八大公山自然保護(hù)區(qū)森林資源的現(xiàn)狀，并參考相關(guān)研究經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用市場價(jià)值、影子工程等方法對森林生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)、森林游憩、涵養(yǎng)水源、固碳釋氧、凈化環(huán)境、保持土壤和保護(hù)生物多樣性7大功能分別進(jìn)行定量評估，最后算出森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的總經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2.1 生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)價(jià)值評估

森林生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)物生產(chǎn)主要體現(xiàn)在木材產(chǎn)量上，其生產(chǎn)有機(jī)物價(jià)值主要體現(xiàn)在活立木的年生產(chǎn)量和蓄積量上，采用市場價(jià)值法來估算其價(jià)值。其計(jì)算公式見式(1)[6]：

式中：V1為森林生產(chǎn)有機(jī)物的價(jià)值（萬元/a）；A為保護(hù)區(qū)森林面積(hm2)；B為森林單位面積凈生長量[m3/(hm2·a)]；C為活立木市價(jià)（元/m3）。

2.2 森林游憩價(jià)值評估

森林游憩價(jià)值采用費(fèi)用支出法評價(jià)。其計(jì)算公式見式(2)。

式中：V2為游憩價(jià)值；Nm為環(huán)境最大年可容納游客人次數(shù)；A為平均每人次游憩收益。

2.3 涵養(yǎng)水源功能價(jià)值評估

森林生態(tài)系統(tǒng)水文生態(tài)效應(yīng)使森林具有攔截降水、蓄積土壤水分、調(diào)節(jié)地表徑流和改善水質(zhì)等功能。根據(jù)目前國內(nèi)外的研究方法和成果，用水的影子價(jià)格乘涵養(yǎng)水源總量，即得到森林涵養(yǎng)水源的價(jià)值[7]，計(jì)算公式見式(3)：

式中：V3為森林涵養(yǎng)水源的價(jià)值（萬元/a）；Q為涵養(yǎng)水源量(m3)；P為單位蓄水費(fèi)用（元/m3）。

2.4 固碳釋氧價(jià)值評估

利用李高飛等[8]對中國亞熱帶常綠闊葉林凈第一性生產(chǎn)力研究成果為依據(jù)，系統(tǒng)每生產(chǎn)1.00 g植物干物質(zhì)能固定1.63 g CO2和釋放1.20 g O2。根據(jù)2008年發(fā)布的森林生態(tài)系統(tǒng)功能評估規(guī)范，固碳量還包括土壤固碳，即林分面積與單位面積林分年土壤年固碳量的乘積。得到固碳釋氧物質(zhì)量之后，用影子工程法來計(jì)算其價(jià)值。

2.5 凈化空氣的價(jià)值評估

2.5.1 凈化SO2價(jià)值評估

用單位面積森林每年吸收SO2的平均值乘以研究區(qū)域森林面積，得到每年森林吸收SO2的總量，用影子工程的方法，根據(jù)近年污染治理過程中削減單位重量SO2的投資成本推算出森林生態(tài)系統(tǒng)凈化SO2的價(jià)值。計(jì)算公式見式(4)。

式中：Vs為吸收SO2的價(jià)值（萬元/a）；Bl為單位面積森林吸收SO2的平均值[t/(hm2·a)]；Cl為防治污染工程中削減SO2的成本（元/t）。

2.5.2 滯塵價(jià)值評估

用單位面積森林每年攔截的粉塵量乘以森林面積，得到每年森林截留粉塵的含量，運(yùn)用替代消費(fèi)法，以削減粉塵的成本來推算森林生態(tài)系統(tǒng)滯塵功能的價(jià)值。計(jì)算公式見式(5)。

式中：Vf為森林滯塵的價(jià)值（萬元/a）；B2為單位面積森林平均滯塵能力[t/(hm2·a)]；C2為防治污染工程中削減粉塵的成本（元/t）。

2.6 土壤保持價(jià)值評估

森林生態(tài)系統(tǒng)土壤保持的經(jīng)濟(jì)價(jià)值可運(yùn)用機(jī)會成本法和影子價(jià)格法，從減少土地廢棄、保持土壤肥力和減輕泥沙淤積3方面進(jìn)行評估。

2.6.1 減少土地廢棄價(jià)值估算

森林減少土地廢棄面積的計(jì)算是根據(jù)森林減少土壤侵蝕的總量和土地耕作層的厚度、密度，從而計(jì)算出森林減少的土壤侵蝕量相當(dāng)?shù)母孛娣e；計(jì)算森林每年減少土壤侵蝕的量，根據(jù)潛在侵蝕量與現(xiàn)實(shí)侵蝕量的差值計(jì)算，然后以機(jī)會成本乘以土地廢棄面積，計(jì)算其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。計(jì)算公式見式 (6)、(7)[9]：

式中：ES為森林減少土地廢棄的價(jià)值（元/a）；V為森林減少土壤侵蝕量（t/a）；D為森林土壤容重(t/m3)；L為森林土層厚度(m)；B為林業(yè)年均收益（元/hm2）；S為森林面積(hm2)；P為森林土壤潛在侵蝕模數(shù)[t/(hm2·a)]；Q為森林土壤現(xiàn)實(shí)侵蝕模數(shù) [t/(hm2·a)]。

2.6.2 保持土壤肥力價(jià)值估算

土壤侵蝕使土壤中大量的N、P、K等土壤營養(yǎng)物質(zhì)流失，土壤保持量為潛在土壤侵蝕量與現(xiàn)實(shí)土壤侵蝕量之差，通過測定森林土壤中N、P、K含量，可估算出森林生態(tài)系統(tǒng)保持土壤肥力的經(jīng)濟(jì)效益，具體計(jì)算見公式(8)。

式中：Ef為保護(hù)土壤肥力經(jīng)濟(jì)效益（元/a）；Ci為土壤中N、P、K的純含量；Ti為N、P、K的價(jià)格（元）；i表示N、P、K。

2.6.3 減輕泥沙淤積價(jià)值估算

按照中國主要流域的泥沙運(yùn)動規(guī)律，林地減輕土壤流失造成的泥沙淤積價(jià)值，可依據(jù)肖寒等[10]的研究來進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算見公式(9)。

式中：En為減輕泥沙淤積經(jīng)濟(jì)效益（元/a）；C為水庫工程費(fèi)用，取0.67元/m3。

2.7 保護(hù)生物多樣性的價(jià)值評估

八大公山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)生物多樣性非常豐富，有脊椎動物312種，昆蟲1 179種，蕨類植物504種，種子植物1 775種，真菌386種。植物種類占湖南總數(shù)的66%，動物種類占18%。一、二級保護(hù)動物有云豹Neofelis nebulosa、金錢豹Panthera pardus、白頸長尾雉Syrmaticus ellioti、金雕Aquila chrysaetos等40余種，特有動物包括尾突角蟾Ascaphidae等12種；有國家I、II級保護(hù)植物珙桐、鐘萼木等23種；特有植物10種[11]。本研究采用國際Shannon-Wiener指數(shù)評估保護(hù)區(qū)森林物種多樣性維護(hù)價(jià)值，該方法考慮了群落的物種豐富度指數(shù)、個體種數(shù)和均勻度，可以較好地反映森林生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性狀況。

通過Shannon-Wiener指數(shù)等級劃分及其價(jià)值量確定保護(hù)區(qū)所屬的等級與價(jià)值量，每個級別給予一定賦值后，再乘以林分面積，即可得到森林生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)生物多樣性年總價(jià)值，計(jì)算公式見式(10)。

式中：V7為林分年保護(hù)生物多樣性價(jià)值（萬元/a）；S為單位面積保護(hù)生物多樣性價(jià)值[元/(hm2·a)]；A為林分面積(hm2)。

3 結(jié)果與分析

3.1 八大公山自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評估結(jié)果

3.1.1 森林生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)價(jià)值

森林單位面積凈生長量采用桑植的林地樣地調(diào)查數(shù)據(jù)，2007年為96.45 m3/(hm2·a)，2008年為107.74 m3/(hm2·a)，2009 年 為 118.33 m3/(hm2·a)，2010年為128.23 m3/(hm2·a)，取其凈增量的平均值10.59 m3/(hm2·a)。活立木市價(jià)按照中國木材行情，取雜木平均價(jià)格1 300元/m3。由公式(1)得到森林生產(chǎn)有機(jī)物價(jià)值為26 158.68萬元/a。

3.1.2 森林游憩價(jià)值

本研究以相關(guān)研究成果為依據(jù)，用生態(tài)旅游年?duì)I業(yè)總收入減去游憩價(jià)值營業(yè)稅及附加費(fèi)和營業(yè)成本費(fèi)得到游憩價(jià)值。生態(tài)旅游年?duì)I業(yè)總收入為12 681.17萬元，營業(yè)稅及附加費(fèi)為1 648.55萬元，旅游營業(yè)成本費(fèi)為8 496.38萬元[4]，則森林游憩價(jià)值為2 536.24萬元/a。

3.1.3 森林涵養(yǎng)水源價(jià)值

本研究中涵養(yǎng)水源量取10億m3[4]，P為0.67元/m3[9]，由公式(3)得到森林涵養(yǎng)水源的價(jià)值為67 000萬元/a。

3.1.4 固碳釋氧價(jià)值

利用生物量與蓄積量的關(guān)系模型來推算森林年凈生產(chǎn)力。方精云等人[12]對我國森林的生物量和材積關(guān)系進(jìn)行了研究，并建立了我國森林生物量與蓄積量的關(guān)系公式和基本參數(shù)，提出21種森林類型的轉(zhuǎn)換系數(shù)模型為：

式中：F為每公頃森林生物量；V為每公頃森林蓄積量；a和b為參數(shù)。a和b的確定[13]見表1。

表1 蓄積量和生物量轉(zhuǎn)換模型參數(shù)Table 1 Transformation model parameters of volume and biomass

此方法計(jì)算的生物量只是森林喬木層主要部分的生物量，而忽視了枝根及枯落物等的生物量。因?yàn)樯稚鷳B(tài)系統(tǒng)的凈第一性生產(chǎn)力指單位時(shí)間單位面積森林所產(chǎn)生的有機(jī)物, 其中一部分儲存于樹干、枝、葉、根等器官之中，一部分被動物采食，一部分枯死凋落，少部分由淋溶作用和分泌作用等途徑歸還土壤[14]。由于動物采食、淋溶和分泌作用等損失的有機(jī)物所占比例小，本研究的森林凈第一性生產(chǎn)力按喬木層生物量增量及凋落物生物量兩部分計(jì)量。

我國造林成本為273.3元/t，生產(chǎn)O2的成本為369.73元/t[15]。通過研究，闊葉林的枝占生物量干重比為18.3%，根占21.4%[16]，喬木層生物量增量為7.03 t/(hm2·a)，凋落物生物量由于受分解速率影響較大，本研究按2010年凋落物未分解層生物量計(jì)量，為4.38 t/(hm2·a)，得到每年生產(chǎn)干物質(zhì)量為216 801.41 t，森林固碳釋氧價(jià)值為12 252.71萬元。根據(jù)陳仕棟等[17]的研究，湖南省闊葉林及灌木林地土壤碳密度分別為28.99、30.61 t/hm2。灌木林地面積為7 410.4 hm2，其余按比例可近似為闊葉林面積，即11 590.6 hm2，可得到土壤每年固碳價(jià)值為15 382.5萬元。森林生態(tài)系統(tǒng)固碳釋氧總價(jià)值V4為27 635.2萬元/a。

3.1.5 森林凈化空氣價(jià)值

根據(jù)八大公山植被的垂直分布結(jié)構(gòu)，僅在海拔1 700 m以上分布有山地灌叢，其下分布著闊葉林。闊葉林年平均吸收SO2的能力為88.65 kg/hm2，每削減1 t SO2投資成本為600元[18]。森林滯塵作用受多種變化因素影響，尤其是隨季節(jié)變化明顯。因此，采用我國闊葉林森林的平均滯塵能力來推算，即 10.11 t/(hm2·a)，除塵運(yùn)行成本 170 元 /t[9]。由公式(4)、(5)分別得到森林吸收SO2和滯塵的價(jià)值分別為101.1、3 265.7萬元/a。森林凈化空氣的價(jià)值為二者之和，為3 366.8萬元/a。

3.1.6 森林土壤保持價(jià)值

森林減少土壤侵蝕量的計(jì)算方法一般有3種[7]。筆者采用潛在侵蝕量與現(xiàn)實(shí)侵蝕量的差值來計(jì)算。湖南省闊葉林林地現(xiàn)實(shí)侵蝕模數(shù)0.73 t/(hm2·a)，裸地侵蝕模數(shù)為37.58 t/(hm2·a)[16]，因此森林每年減少土壤侵蝕量為700 186.9 t。森林土壤平均密度為1.26 t/m3，土層厚度為0.6 m。用中國林業(yè)的年均經(jīng)濟(jì)收益282.17元/hm2[19]作為森林每年減少土地廢棄的機(jī)會成本。由公式(6)、(7)可得森林減少土地廢棄價(jià)值為2.6萬元/a。森林生態(tài)系統(tǒng)的土壤中的N、P、K含量分別為0.173%、0.039%和0.354%。減少N、P、K的損失量可折算為尿素、過磷酸鈣和氯化鉀的量，尿素中含氮量46%，過磷酸鈣含磷量7%，氯化鉀中含鉀量50.0%。經(jīng)調(diào)查，尿素的市價(jià)為1 800元/t，過磷酸鈣為800元/t，氯化鉀為2 600元/t。由公式(8)可得森林保持土壤肥力價(jià)值為2 075.0萬元/a。由公式(9)可得森林減少泥沙淤積價(jià)值為10.2萬元/a。因此，森林土壤保持價(jià)值為2 087.8萬元/a。

3.1.7 森林生物多樣性保護(hù)價(jià)值

湖南省軟闊林Shannon-Wiener多樣性指數(shù)等級為Ⅱ級，保育價(jià)值40 000元/(hm2·a)，湖南省單位面積物種多樣性保育價(jià)值12 158.9元/(hm2·a)[20]，八大公山自然保護(hù)區(qū)闊葉林地面積11 399.6 hm2，其他林地面積7 601.4 hm2。由公式(10)可得森林生物多樣性保護(hù)價(jià)值為54 840.9萬元/a。

3.2 結(jié)果分析

3.2.1 森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值構(gòu)成分析

從價(jià)值構(gòu)成（見表2）上看，直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值為28 694.9萬元/a，間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值為154 930.7萬元/a。八大公山自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能具有巨大的直接、間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值，且間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值是直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值的5.4倍，該比值同我國大部分相關(guān)研究一致，如趙同謙等[21-22]的研究。說明八大公山森林生態(tài)價(jià)值構(gòu)成中，生態(tài)防護(hù)價(jià)值超出木材創(chuàng)造的價(jià)值。

表2 森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評價(jià)結(jié)果Table 2 Evaluation results of service functions of forest ecosystem

3.2.2 森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能經(jīng)濟(jì)價(jià)值各分量間的比較分析

在自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能經(jīng)濟(jì)價(jià)值各分量的比較（見圖1）中，涵養(yǎng)水源價(jià)值比重超過總價(jià)值的1/3，明顯高于其他各分量價(jià)值，表明保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)水文生態(tài)效益顯著，對調(diào)節(jié)徑流、減少水災(zāi)、凈化水質(zhì)等起著重要作用。涵養(yǎng)水源、固碳釋氧、保護(hù)生物多樣性價(jià)值均高于森林生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)的價(jià)值，分別為生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)價(jià)值的2.56、1.06、2.10倍，說明森林生態(tài)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于木材生產(chǎn)效益，在利用中若以破壞森林換取經(jīng)濟(jì)收益是得不償失的。森林固碳釋氧與凈化空氣兩者價(jià)值占16.88%，大于生產(chǎn)有機(jī)物的價(jià)值，森林具有很好的過濾凈化空氣功效。保護(hù)生物多樣性價(jià)值比重為29.87%，保護(hù)生物多樣性作為該保護(hù)區(qū)建立的目的，與涵養(yǎng)水源相比，其比重顯得略有偏小。森林游憩價(jià)值所占比重較小，僅為1.38%，證明了該保護(hù)區(qū)旅游業(yè)尚處在建設(shè)期的事實(shí)。

圖1 森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能經(jīng)濟(jì)價(jià)值各分量比較Fig.1 Comparison among economic values of service functions of forest ecosystem

3.2.3 價(jià)值構(gòu)成的原因分析

通過評價(jià)，得出7項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值，其中間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值占到84.37%，直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值僅占到15.63%。其原因在于：一是該區(qū)是湖南澧水和湖北清江水系的發(fā)源地之一，河溪眾多，涵養(yǎng)水源功能強(qiáng)大；二是自然地理?xiàng)l件優(yōu)越，為動植物創(chuàng)造了良好的生境；三是由于數(shù)據(jù)的局限性，在進(jìn)行生產(chǎn)有機(jī)物價(jià)值評價(jià)中，各林分林木市價(jià)取雜木平均市價(jià)，在進(jìn)行凈化空氣價(jià)值評估時(shí)，未考慮生產(chǎn)負(fù)氧離子、消除噪音等方面的價(jià)值，造成凈化空氣價(jià)值比重較??；四是人類活動對保護(hù)區(qū)的干擾不顯著，促使生態(tài)效能的充分發(fā)揮；五是該保護(hù)區(qū)旅游業(yè)尚處于建設(shè)期，森林游憩價(jià)值比重很?。涣窃谟?jì)算固碳量時(shí)，土壤固碳量納入整個森林生態(tài)系統(tǒng)固碳量。

4 結(jié) 論

（1）從復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的角度來看，八大公山自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)不僅為人類提供林產(chǎn)品和生物資源，更重要的是具有涵養(yǎng)水源、凈化環(huán)境、改善土壤肥力、維持生物多樣性等方面的功能。其總經(jīng)濟(jì)價(jià)值中，近90%來源于森林自身的生態(tài)防護(hù)價(jià)值，生態(tài)防護(hù)價(jià)值是八大公山自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)功能服務(wù)價(jià)值的主體。

（2）八大公山自然保護(hù)區(qū)所在的桑植縣2008年全縣生產(chǎn)總值為286 784萬元[4]，八大公山自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值為183 625.6萬元，占其國民生產(chǎn)總值的64.03%。此比重顯示八大公山自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)的巨大生態(tài)地位，有利于制定合理的經(jīng)營方案。

（3）八大公山自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)旅游處于建設(shè)期，森林游憩和有機(jī)物生產(chǎn)兩者價(jià)值比重為15.63%，加之保護(hù)區(qū)內(nèi)禁止采伐。因此，保護(hù)區(qū)周邊居民從自然保護(hù)區(qū)直接獲取的經(jīng)濟(jì)利益非常小。如果不采取有效措施，當(dāng)?shù)鼐用駥ΡＷo(hù)區(qū)資源的利用與保護(hù)之間的矛盾可能會加大。

（4）作為水源地的八大公山自然保護(hù)區(qū)，其森林涵養(yǎng)水源功能巨大，每年涵養(yǎng)水源量相當(dāng)于10個中型水庫（1億m3），為湖南、湖北20多個縣3000多萬人和大小20座水電站提供水源。其調(diào)蓄作用減少了洪澇災(zāi)害，增加了枯水季節(jié)的徑流量，并使河流水量保持均勻、穩(wěn)定，延長了豐水期，提高了農(nóng)田灌溉、工業(yè)供水能力。

（5）森林中的植物通過光合作用吸收CO2和放出O2，同時(shí)也能吸收SO2和灰塵等有害物質(zhì)。保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)每年固碳釋氧及凈化空氣價(jià)值為31 002.0萬元，占總價(jià)值的16.88%，且林地固碳價(jià)值大于林木固碳價(jià)值。保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)具有很好的凈化空氣和改善小氣候的功能，為生物及人類繁衍提供了良好的生存環(huán)境。

（6）林木根系對土壤的固持、森林改良土壤作用、降低徑流侵蝕力等方面都使得森林具有防止土壤侵蝕的功能。八大公山自然保護(hù)區(qū)每年因森林的作用而減少70.02萬t土壤流失，由此而少流失純 N 1 211.35 t，P 273.08 t，K 2 478.71 t，并減少泥沙淤積量16.8萬t。森林保持土壤價(jià)值比重雖然只占1.14%，但其能夠減少或防止自然災(zāi)害的發(fā)生，為人們正常的生產(chǎn)生活和生命財(cái)產(chǎn)提供安全保障，生態(tài)意義重大。

（7）八大公山自然保護(hù)區(qū)主要保護(hù)對象為亞熱帶森林植被及珍稀動植物，如云豹、金錢豹、珙桐等珍稀動植物物種。保護(hù)生物多樣性價(jià)值為54 840.9萬元/a，占總價(jià)值的29.87%。與類似研究[15,23]相比，該比重較高。說明該地區(qū)處于“具有國際意義的生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)”，設(shè)立保護(hù)區(qū)對于保護(hù)生物多樣性有著重大意義。

5 討 論

（1）本研究在進(jìn)行固碳釋氧價(jià)值評估時(shí)，按2008年發(fā)布的森林生態(tài)系統(tǒng)功能評估規(guī)范，將土壤固碳量納入總固碳量，評估出的固碳釋氧價(jià)值在總價(jià)值中的比重高于同類研究[6,15,19,23-24]的比重。森林生態(tài)系統(tǒng)中，林木、林地都具有固碳功能，將土壤固碳量納入總固碳量計(jì)算出的價(jià)值比重應(yīng)該更貼近現(xiàn)實(shí)。森林凈化空氣功能中，除吸收二氧化硫和滯塵外，還包括吸收氟化物、氮氧化物、重金屬、提供負(fù)氧離子、消除噪音等方面。由于設(shè)備、技術(shù)上的局限性，所評估的結(jié)果可能會小于實(shí)際情況。

（2）保護(hù)區(qū)周邊居民收入低，也就難免以不適當(dāng)?shù)姆绞狡茐谋Ｗo(hù)區(qū)內(nèi)的資源來獲取經(jīng)濟(jì)利益。為此，應(yīng)考慮生態(tài)經(jīng)濟(jì)型森林生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)。一方面，根據(jù)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，政府應(yīng)適當(dāng)加大資金補(bǔ)貼，增加保護(hù)區(qū)周邊居民的收入；另一方面，在保護(hù)的前提下，可適當(dāng)加大生態(tài)旅游的開發(fā)，為保護(hù)區(qū)自身發(fā)展籌集資金，創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和民眾生活水平的提高，進(jìn)而改善當(dāng)?shù)鼐用窭门c保護(hù)該區(qū)的矛盾關(guān)系。

（3）由于我國對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的研究還處于初級階段，一些指標(biāo)體系也是參照國際標(biāo)準(zhǔn)，這些指標(biāo)的運(yùn)用難免出現(xiàn)不足之處，評價(jià)指標(biāo)的研究也是今后研究的一個重點(diǎn)。價(jià)值評估方法也不夠成熟，在計(jì)量各功能服務(wù)價(jià)值時(shí)，還需繼續(xù)加強(qiáng)對森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能機(jī)理的研究。筆者認(rèn)為，在計(jì)算總價(jià)值時(shí)，應(yīng)按照森林生態(tài)系統(tǒng)各功能對整個系統(tǒng)的貢獻(xiàn)，賦予一定的權(quán)重，再進(jìn)行加總，就更貼近實(shí)際價(jià)值了。但由于指標(biāo)體系、研究方法尚不成熟，加上研究對象的特殊性，因此指標(biāo)、權(quán)重的確定還有待做進(jìn)一步地研究。

（4）本研究受技術(shù)、數(shù)據(jù)等方面的限制，僅從宏觀層面上對八大公山自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)主要服務(wù)價(jià)值進(jìn)行了初步定量估價(jià)，未與同一地帶類似區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)對照，造成在凸顯自身獨(dú)特性時(shí)所作解釋不足。就其自身而言，其內(nèi)部立地條件存在差異，如在垂直方向上山腳、山麓與山頂，又如陽坡與陰坡等，由于降水量、植被類型、生物數(shù)量等都有所不同，森林生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能將呈現(xiàn)出一定的差異性，如果能設(shè)定多組樣地進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查研究，得出的結(jié)果將更貼近實(shí)際情況。另外，就森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值體系而言，維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)功能所花費(fèi)的成本以及各生態(tài)功能所派生出的社會價(jià)值是否也該納入總價(jià)值體系，同樣是值得進(jìn)一步探討的問題。

[1] 尹少華.森林生態(tài)服務(wù)價(jià)值評價(jià)及其補(bǔ)償與管理機(jī)制研究[M].北京：中國財(cái)政經(jīng)濟(jì)出版社,2010:21.

[2] 陳仲新,張新時(shí).中國生態(tài)系統(tǒng)效益的價(jià)值[J].科學(xué)通報(bào),2000,45(1):17-22.

[3] 湖南八大公山國家級自然保護(hù)區(qū)原始森林國際休閑度假區(qū)項(xiàng)目推介書[Z].

[4] 林業(yè)工業(yè)設(shè)計(jì)院.湖南八大公山國家級自然保護(hù)區(qū)生態(tài)旅游總體規(guī)劃(文本)[Z].2009.

[5] 趙景柱,肖 寒,吳 鋼.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)量與價(jià)值量評價(jià)方法的比較分析[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2000,11(2):290-292.

[6] 劉承江.遼寧仙人洞國家級自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評估[D].遼寧:遼寧師范大學(xué),2009:3-36.

[7] 關(guān)文斌,王自力,陳建成,等.貢嘎山地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評估[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2002,24(4):80-84.

[8] 李高飛,任 海.中國不同氣候帶各類型森林的生物量和凈第一性生產(chǎn)力[J].熱帶地理,2004(04):7-11.

[9] 胡海勝.廬山自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評價(jià)[J].資源科學(xué),2007,29(5):28-36.

[10] 肖 寒,歐陽志云,趙景柱,等.海南島生態(tài)系統(tǒng)土壤保持空間分布特征及生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值評估[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2000, 20(4):552-558.

[11] 盧志軍.湖南八大公山國家級自然保護(hù)區(qū)簡介[J].生物多樣性,2011,19(2):10001.

[12] 方精云,劉國華,徐高齡.我國森林植被的生物量和凈生產(chǎn)量[J].生態(tài)學(xué)報(bào),1996,16(5):497-508.

[13] 許紀(jì)泉.武夷山區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評估及其空間分布研究[D].福建:福建師范大學(xué),2007:l-40.

[14] 陳章和,張宏達(dá),王伯蓀.黑石頂自然保護(hù)區(qū)南亞熱帶常綠闊葉林生物量與生產(chǎn)量研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào),1992,12(4):377-386.

[15] 張治軍,唐芳林,朱麗艷,等.轎子山自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評估[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2010,26(11):107-112.

[16] 康文星,田大倫.湖南省森林公益效能的經(jīng)濟(jì)評價(jià)Ⅱ森林的固土保肥、改良土壤和凈化大氣效益[J].中南林學(xué)院學(xué)報(bào),2001,21(4):3-6.

[17] 陳仕棟.湖南省土壤有機(jī)碳密度、儲量的空間分布格局及其影響因子分析[D].長沙：中南林業(yè)科技大學(xué),2011:37.

[18] 饒良懿,朱金兆.重慶四面山森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的初步評估[J].水土保持學(xué)報(bào),2003,17(5):5-6.

[19] 孫德昌,董 瓊.馬關(guān)古林箐自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評估[J].林業(yè)調(diào)查規(guī)劃,2008,33(2):84-86.

[20] 王 兵 ,鄭秋紅 ,郭 浩 .基于 Shannon-Wiener指數(shù)的中國森林物種多樣性保育價(jià)值評估方法[J].林業(yè)科學(xué)研究,2008,21(2): 268-274.

[21] 趙同謙,歐陽志云,鄭 華,等.中國森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值評價(jià)[J].自然資源學(xué)報(bào),2004,9(4):480-491.

[22] 靳 芳,魯紹偉,余新曉,等.中國森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值評價(jià)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2005,16(8):1531-1536.

[23] 時(shí)銀駿.小黑山自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及價(jià)值評估[J].林業(yè)調(diào)查規(guī)劃,2010,35(3):90-94.

[24] 胡碧燕,徐頌軍,葉劍芬.廣東古兜山自然保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評估[J].生態(tài)科學(xué),2007,26(3):237-241.

Evaluation of service values of forest ecosystem in Badagong Mountain Nature Reserve

WANG Zhong-chenga,b, HUA Huaa, WEN Shi-zhia, WANG Huai-yonga
(a.School of Forestry; b. Forestry Economy Management Research Center, Central South University of Forestry and Technology,Changsha 410004, Hunan, China)

The values of service functions of forest ecosystem in Badagong Mountain Nature Reserve were evaluated by adopting the methods of market value, shadow engineering, opportunity cost and others. The total value of 7 forest ecosystem services in Badagong Mountain Nature Reserve was 183 625.6×104yuan per year. The service functions sequenced by magnitude as follows: water storage,biodiversity protection, assimilation of CO2and O2release, the production of organic, ail purification, forest recreation, eco-tourism and erosion control. The value of water conservation ranked No.1, accounting for 36.49% of the total value, the value of biodiversity protection took the second place, accounting for 29.87%, CO2and O2release took the third place, and the three together stood at 81.41% in the whole list. The value constitution of its forest ecosystem was quite consistent from that of the other places in China. The main reason was that the nature reserve located in the source of river system, suffered from less interference by human, so the forest ecosystems played a significant ecological benefit.

forest ecosystem; services value; evaluation; nature reserve; Badagong mountain

S759.93

A

1673-923X(2012)11-0060-07

2012-09-12

國家林業(yè)局重點(diǎn)項(xiàng)目“南方榿木人工林生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)經(jīng)營開發(fā)應(yīng)用”(2008012)；湖南省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目“重點(diǎn)公益林資源和生態(tài)效益監(jiān)測”(2006NK3107)；2012年度湖南省高校創(chuàng)新平臺開放基金項(xiàng)目“湖南省典型農(nóng)業(yè)干旱區(qū)基本農(nóng)田保護(hù)模式研究”(12K072)；國家社科基金項(xiàng)目（11BGL037）

王忠誠（1970-），男，湖南新寧人，副教授，博士生，研究方向：森林生態(tài)與水土保持、農(nóng)村與區(qū)域發(fā)展；

E-mail：wzc366@163.com

[本文編校：謝榮秀]