西藏重點公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估

馮 強，甘世書，孫繼霖，梁文業(yè)

(1.國家林業(yè)局中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，長沙 410014；2.西藏自治區(qū)林業(yè)調(diào)查規(guī)劃研究院，拉薩 850000)

西藏重點公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估

馮 強1，甘世書1，孫繼霖1，梁文業(yè)2

(1.國家林業(yè)局中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，長沙 410014；2.西藏自治區(qū)林業(yè)調(diào)查規(guī)劃研究院，拉薩 850000)

依據(jù)西藏重點公益林近三年的監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合生態(tài)定位觀測站及統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，采用《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》的標準，以及生態(tài)學、水土保持學、經(jīng)濟學等理論方法，對西藏重點公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進行評估。結(jié)果表明西藏重點公益林生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，生態(tài)功能效益穩(wěn)步提高。

公益林；生態(tài)系統(tǒng)；服務(wù)功能；西藏

生態(tài)公益林是以維護和創(chuàng)造優(yōu)良生態(tài)環(huán)境，保持生態(tài)平衡，保護生物多樣性，滿足人類社會的生態(tài)需求為主體功能，主要提供生態(tài)公益性產(chǎn)品或服務(wù)的森林[3-5]。公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是評價公益林的重要指標，西藏自治區(qū)從2004年開始實施公益林生態(tài)效益補償后，生態(tài)環(huán)境得到很大的改善，為掌握西藏重點公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，本文通過近三年對西藏森林資源的監(jiān)測數(shù)據(jù)，對西藏重點公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及動態(tài)變化進行研究。

1 公益林資源現(xiàn)狀

西藏自治區(qū)從2004年開始實施森林生態(tài)效益補償,到目前為止補償公益林面積1 057.46 萬hm2，占全區(qū)(控內(nèi))林地面積的76.46%。其中國家級公益林面積472.01 萬hm2，占44.64%；地方公益林地面積585.45 萬hm2，占55.36%。公益林森林面積971.71萬hm2，占公益林地面積的91.89%，活立木總蓄積9.66億m3，占全區(qū)(控內(nèi))活立木總蓄積的91.33%。西藏公益林主要分布在雅魯藏布江流域的林芝市和怒江流域的昌都市,占全區(qū)62.44%，其它地區(qū)分布相對較少。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

以西藏公益林成效年度監(jiān)測最近三年連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，包括本底小班調(diào)查數(shù)據(jù)、1 000 m×1 000 m固定樣地調(diào)查數(shù)據(jù)、更新調(diào)查數(shù)據(jù)；中國森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)(CFERN)所屬森林生態(tài)站依據(jù)森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測指標體系開展的長期定位連續(xù)觀測研究參數(shù)集[2]；以及西藏自治區(qū)統(tǒng)計年鑒及社會公共數(shù)據(jù)。

2.2 指標體系

根據(jù)西藏生態(tài)公益林資源分布的地理環(huán)境條件，以科學、合理、具有可操作性的指標體系為原則，參考《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》(LY/T 1721—2008)林業(yè)行業(yè)標準，確定了包括涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、積累營養(yǎng)物質(zhì)、凈化大氣環(huán)境、森林防護和生物多樣性保護等7個方面的指標(表1)。

表1 西藏重點公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能指標體系功能類別評價指標涵養(yǎng)水源功能調(diào)節(jié)水量凈化水質(zhì)保育土壤功能固土保肥固碳釋氧功能固碳釋氧積累營養(yǎng)物質(zhì)功能固氮固磷固鉀凈化大氣環(huán)境功能吸收二氧化硫吸收氟化物吸收氮化物滯塵森林防護功能森林防護生物多樣性保護功能生物多樣性保護

2.3 研究方法

西藏重點公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評價主要以《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》(LY/T 1721—2008)林業(yè)行業(yè)標準為依據(jù)，綜合運用生態(tài)學、水土保持學、經(jīng)濟學等理論，以遙感、地理信息系統(tǒng)、過程機理模型等為工具測算森林生態(tài)效益實物量。采用產(chǎn)量—價格法、直接市場法、影子工程法、機會成本法等主要研究方法，測算公益林生態(tài)效益價值量。

2.3.1 涵養(yǎng)水源功能

涵養(yǎng)水源評估

G涵=10A(P-E-C)

式中G涵為林分調(diào)節(jié)水量功能(m3/ a) ；A為林分面積(hm2)；P為降水量(mm/ a)；E為林分蒸散量(mm/a) ；C為地表徑流量(mm/ a)。

2.3.2 保育土壤

1) 固土量評估

G固土=A(X2-X2)

式中G固土為森林固土量、A為森林面積、X2為無林地土壤侵蝕模數(shù)、X1為有林地土壤侵蝕模數(shù)。

2)保肥量評估

Gi=ANi(X2-X1)

式中Gi為減少的氮、磷或鉀流失量(t/ a)；A為林分面積(hm2)；Ni為土壤含氮、磷或鉀量(%)；X1為林地土壤侵蝕模數(shù)；X2為無林地土壤侵蝕模數(shù)。

2.3.3 固碳釋氧量

1)碳儲量評估

① 喬木生物量

Bio喬=A×D2×HB

式中Bio喬為生物量(kg/m3)；D為平均胸徑(cm)；H為平均樹高(m) ；A和B為模型參數(shù)表。

② 灌木林生物量

Bio灌=0.056 928×G1.254 37×H0.662 068

式中Bio灌為灌木生物量(t/hm2)；G為灌木蓋度(%)；H為灌木平均高(m)。

③ 草本層生物量參數(shù)

如前所述，“我”的覺醒也包括“我的時間”的覺醒，即“我”應(yīng)該有自由支配“我的時間”的權(quán)利和能力。時間造就生命，而“我的時間”造就了與眾不同的“我”。

以草本層單位面積生物量的平均值(1.286 t/ hm)乘以喬木林面積來換算全區(qū)喬下草本層生物量。

2)釋氧量評估

G氧氣=1.19AB年

式中G氧氣為林分年釋氧量(t/ a)；A為林分面積(hm2) ；B年為林分凈生產(chǎn)力(t/ hm·a)。

2.3.4積累營養(yǎng)物質(zhì)量

G氮=AN營養(yǎng)B年

G磷=AP營養(yǎng)B年

G鉀=AK營養(yǎng)B年

式中G氮為林分固氮量(t/ a)；G磷為林分固磷量(t/ .a)；G鉀為林分固鉀量(t/ a)；N營養(yǎng)為林木氮元素含量(%)；P營養(yǎng)為林木磷元素含量(%)；K營養(yǎng)為林木鉀元素含量(%)；B年為林分凈生產(chǎn)力(t/hm.a)；A為林分面積(hm2)。

2.3.5 凈化大氣環(huán)境量評估

G負離子=5.256×1015×Q負離子AH/L

Gm=QmA

式中G負離子為林分年提供負離子個數(shù)(個/a)；Q負離子為林分負離子濃度(個/cm)；H為林分高度(m)；L為負離子壽命(min)；A為林分面積(hm2)；Gm為林分年吸收二氧化硫等物質(zhì)的量；Qm為單位面積林分吸收二氧化硫等物質(zhì)的量。

2.3.6 森林防護量評估

農(nóng)田防護林森林防護量可折算為農(nóng)作物產(chǎn)量，防風固沙林可折算為牧草產(chǎn)量。

2.3.7 生物多樣性保護評估

U生物=S生A

式中U生物為林分年物種保育價值(元/a)；S生為單位面積年物種損失的機會成本(元/hm.a)。

3 結(jié)果分析

3.1 服務(wù)功能實物量與價值量

采用以上數(shù)據(jù)和方法，西藏重點公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能7項指標的年實物量從2014年到2016年分別為4 935 547.7萬t、4 936 654.7萬t、4 938 403萬t，年價值量分別為65 171 324.0萬元、65 190 436.8、65 214 549.0萬元。詳見表2。

表2 西藏重點公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能實物量與價值量生態(tài)服務(wù)功能實物量/(萬t/a)價值量/(萬元/a)2014年2015年2016年2014年2015年2016年調(diào)節(jié)水量4873322 04874413 84876139 329775997 429782668 229793360 2凈化水質(zhì)價值量10185243 010187524 810191202 5固土量47460 447467 347484 3497765 6497837 5498015 0保肥量271 3271 4271 52308992 02309677 82310521 2固碳量1903 61904 61905 42284307 82285576 62286431 5釋氧量4421 64424 44426 04421654 14424351 54426007 4固氮量57 557 557 5985056 3985586 2985959 6固磷量7 07 07 0111901 9111962 2112004 1固鉀量48 748 648 7213933 9214049 1214130 0吸收二氧化硫量59 159 059 170814 870854 370882 5吸收氟化物量1 21 21 2860 3860 7861 1吸收氮化物量3 73 83 82382 52383 92384 8滯塵量7991 67996 17999 21198739 11199408 51199885 7森林防護價值量10200377 410203731 310207782 3生物多樣性價值量2913297 82913964 22915121 1合 計4935547 74936654 74938403 065171324 065190436 865214549 0

3.2 重點公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能實物量比較

最近三年的數(shù)據(jù)顯示西藏重點公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的年實物量從大到小依次為涵養(yǎng)水源、保育土壤、凈化大氣環(huán)境、固碳釋氧、積累營養(yǎng)物質(zhì)。以最近一年的數(shù)據(jù)分析，年生態(tài)服務(wù)功能5項指標的實物量為4 938 403.0萬t，其中年涵養(yǎng)水源量為4 876 139.3萬t，占98.74%；年保育土壤量為47 755.8萬t，占0.97%；年凈化大氣環(huán)境量為8 063.3萬t，占0.16%；年固碳釋氧量6 331.4萬t，占0.13%；年積累營養(yǎng)物質(zhì)113.2，所占比例小于0.01%。

3.3 重點公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值量比較

西藏重點公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能年價值量從大到小的順序依次為涵養(yǎng)水源、森林防護、固碳釋氧、生物多樣性保護、保育土壤、積累營養(yǎng)物質(zhì)、凈化大氣環(huán)境。從最近一年的數(shù)據(jù)顯示其所占比例分別為61.31%，15.65%，10.29%，4.47%，4.31%，2.01%和1.95%。

3.4 重點公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能變化趨勢

從最近三年的重點公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能年實物量和價值量的數(shù)據(jù)分析顯示，生態(tài)服務(wù)功能實物量比較，2015年比2014年增加1 107.0萬t，增長0.02%；2016年比2015年增加1 748.3萬t，增長0.04%；生態(tài)服務(wù)功能價值量相比較，2015年比2014年增加19 112.9萬元，增長0.03%；2016年比2015年增加24 112.2萬元，增長0.04%。

4 結(jié)論與討論

自2004年實施森林生態(tài)效益補償以來，西藏公益林管理建設(shè)取得了顯著成效，到2016年，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能年實物量為4 938 403.0萬t，年價值量為65 214 549.0萬元，重點公益林在改善生態(tài)環(huán)境方面起到了重大作用，在西藏社會和經(jīng)濟發(fā)展中突顯出其重要的作用。

近三年的數(shù)據(jù)顯示，重點公益林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能年實物量和價值量都有增長，增長幅度在0.04%以內(nèi)，這也與西藏重點公益林生態(tài)植被大多處于頂極群落狀況相吻合，說明生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，管理科學有效，保護措施得當。

值得思考的是，西藏公益林面積大，范圍廣，涉及到的生態(tài)區(qū)位多種多樣，但森林生態(tài)定位觀測站數(shù)量有限，用于計算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的參數(shù)指標雖然也能反映本地區(qū)的生態(tài)功能效益情況，但是不夠精確細致。為更好的研究西藏公益林乃至整個森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能提供更科學詳實的參數(shù)指標平臺，下一步是否可以考慮在監(jiān)測方面以國家標準為基礎(chǔ)增設(shè)相應(yīng)的定位觀測站，也是值得去探討的問題。

[1]甘世書，孫繼霖，馮強，等.西藏自治區(qū)生態(tài)公益林建設(shè)成效監(jiān)測報告[R].長沙：國家林業(yè)局中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，2016.

[2]國家林業(yè)局．森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范(LY/T1721—2008)[S]．北京：中國標準出版社，2008.

[3]歐陽志云，王效科，苗鴻.中國陸地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其生態(tài)經(jīng)濟價值的初步研究[J].生態(tài)學報，1999(5)：607-613.

[4]瞿布英.論國家公益林的經(jīng)營管理[J].中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃，2002，21(2)：11-14.

[5]雷孝章，王金錫.中國生態(tài)林業(yè)工程效益評價指標體系[J].自然資源學報，1999，14(2)：175-182.

[6]Fang JY，Chen AP，Peng CH，eta1．Changes in Forests Biomass Carbon Storage in China Between 1949 and 1998[J]．Science，2001(292)：2320-2322．

[7]毛沂新，張慧東，于秀杰，等.撫順市公益林生態(tài)效益評價研究[J].遼寧林業(yè)科技，2016(3)：9-11.

[8]張明，蔡穎，翁軼. 森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估綜述[J].防護林科技，2016(7)：65-68.

EvaluationofEcosystemServiceFunctionofKeyPublicWelfareForestinTibet

FENG Qiang1，GAN Shishu1，SUN Jilin1，LIANG Wenye2

(1.Central South Forestry Inventory and Planning Institute of State Forestry Administration，Changsha 410014，Hunan，China；2.Forest Inventory and Planning Institute of Tibet Autonomous Region，Lhasa 850000，Tibet，China)

According to the monitoring data of key public forest in Tibet for nearly three years, combined with the ecological location observation station and the public data, the "standard" evaluation of forest ecosystem services, and ecology, soil and water conservation, economics theory, conducted the research of the Tibet key public forest ecosystem services. The results showed that Tibet's public welfare forest ecosystem was steady and the ecological benefits were improved.

public welfare forest；ecosystem；ecosystem service；Tibet

2017-05-17

馮強(1986-)，男，內(nèi)蒙古巴盟人，工程師，主要從事林業(yè)調(diào)查規(guī)劃和設(shè)計等工作。

S 718.56

A

1003-6075(2017)03-0057-04

10.16166/j.cnki.cn43-1095.2017.03.014