趙欣 張杰 林達(dá) 鐘林東 陳麗軍
(東北林業(yè)大學(xué),哈爾濱,150040) (黑龍江豐林國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局) (黃岡師范學(xué)院)
自然保護(hù)區(qū)建設(shè)使我國(guó)的生物多樣性得到了有效保護(hù)[1],從保護(hù)的角度看,最稀有或最受威脅的物種比普通物種具有更高的利益[2]。將經(jīng)濟(jì)學(xué)中的價(jià)值概念引入到對(duì)自然保護(hù)區(qū)生物多樣性的研究中,能夠有助于提高人們對(duì)生物多樣性存在價(jià)值的認(rèn)知,并為決策者制定相關(guān)政策提供依據(jù)。各種定性和定量方法被應(yīng)用于對(duì)生物多樣性的保護(hù)價(jià)值評(píng)估中。其中,定性分析多為標(biāo)準(zhǔn)性評(píng)價(jià)分析,如《世界遺產(chǎn)名錄》等的評(píng)定,這種方法主要依賴于專家的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn),受人為主觀因素影響大。量化研究主要應(yīng)用于3個(gè)決策研究領(lǐng)域:(1)以專家打分為主的等級(jí)或標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估[3-4]。(2)賦值或進(jìn)行指數(shù)分析的保護(hù)空缺、熱點(diǎn)及重點(diǎn)建設(shè)地區(qū)、保護(hù)區(qū)建設(shè)布局研究[5-7]。(3)采用市場(chǎng)價(jià)格替代法、支付意愿法(WTP)、費(fèi)用效益法等的貨幣價(jià)值計(jì)量,主要用于保護(hù)區(qū)生態(tài)價(jià)值貢獻(xiàn)及重要性研究[8-11]。然而,使用這些方法中也存在著一些無法避免的問題,如依托特定市場(chǎng)或替代性商品價(jià)格對(duì)野生動(dòng)物保護(hù)價(jià)值的估算[12],只能局限于某些特有物種,采用問卷訪談方式了解保護(hù)支付意愿受主觀因素和受訪者個(gè)體差異影響較大。
王兵等[13]首次利用Shannon-Wiener指數(shù)進(jìn)行保護(hù)等級(jí)劃分,設(shè)定合理的單位面積貨幣價(jià)值量標(biāo)準(zhǔn),并經(jīng)過不斷修正[14-15],較為客觀地對(duì)中國(guó)森林植物物種多樣性的保育價(jià)值進(jìn)行貨幣計(jì)量評(píng)估,也是目前我國(guó)森林型自然保護(hù)區(qū)生物多樣性保護(hù)價(jià)值評(píng)估的主要方法之一。杜燕等[16]從林木的組齡、起源,洪宇等[17]基于生境質(zhì)量角度對(duì)其進(jìn)行修正并應(yīng)用于評(píng)估。石小亮[18]依據(jù)Shannon-Wiener指數(shù)的7個(gè)價(jià)值等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),選取不同等級(jí)的中值和對(duì)應(yīng)的價(jià)值(年機(jī)會(huì)成本)進(jìn)行多項(xiàng)式模擬,得到單位面積物種損失的機(jī)會(huì)成本模擬曲線。
考慮到自然保護(hù)區(qū)生物多樣性的地域集中代表性特征,本研究基于已有的研究成果[13-15],結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[19-20],對(duì)修正過的Shannon-Wiener指數(shù)再次進(jìn)行調(diào)整,加入集中代表度指數(shù),并將植物與動(dòng)物全部納入森林型自然保護(hù)區(qū)生物多樣性保護(hù)價(jià)值的評(píng)估中,以豐林自然保護(hù)區(qū)為研究對(duì)象進(jìn)行計(jì)算,期望進(jìn)一步獲得對(duì)森林型自然保護(hù)區(qū)生物多樣性保護(hù)價(jià)值更有效、全面的貨幣評(píng)估結(jié)果。
始建于1958年的豐林國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),位于黑龍江省伊春市小興安嶺中麓地段,是黑龍江省第一個(gè)自然保護(hù)區(qū)。豐林自然保護(hù)區(qū)1997年被聯(lián)合國(guó)教科文組織納入世界生物圈保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò),是黑龍江省加入世界生物圈網(wǎng)絡(luò)最早的保護(hù)區(qū)。2015年成為我國(guó)首個(gè)通過森林認(rèn)證的自然保護(hù)區(qū)。豐林國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的主要保護(hù)對(duì)象是紅松(Pinuskoraiensis)為主的北溫帶針闊葉混交林生態(tài)系統(tǒng)和珍稀野生動(dòng)植物(表1),屬森林生態(tài)系統(tǒng)類型自然保護(hù)區(qū),是我國(guó)北方紅松林生態(tài)系統(tǒng)保存最完整,面積最大的天然集中分布區(qū)。保護(hù)區(qū)總面積18 165.4 hm2,其中核心區(qū)總面積4 165 hm2,緩沖區(qū)總面積3 812 hm2,試驗(yàn)區(qū)總面積10 188.4 hm2,原始森林覆蓋面積占森林面積的92%以上,保護(hù)區(qū)保存的天然紅松林平均蓄積量是黑龍江森工國(guó)有林區(qū)天然紅松林平均蓄積量的1.97倍,且以很小的林地面積保存著黑龍江森工國(guó)有林區(qū)1/5的天然紅松蓄積量[21]。
表1 豐林自然保護(hù)區(qū)動(dòng)植物保護(hù)等級(jí)
運(yùn)用指數(shù)分析并結(jié)合設(shè)定價(jià)值對(duì)森林生物多樣性保護(hù)價(jià)值的評(píng)價(jià)方法使貨幣計(jì)量客觀化,統(tǒng)一的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)也使得不同區(qū)域之間具有可比性。森林作為重要的陸地生態(tài)系統(tǒng),與人類之間的關(guān)系最為緊密,森林又是眾多物種的棲息地和繁衍地。與其他生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值相比,對(duì)森林保護(hù)價(jià)值的研究和關(guān)注更多,高保護(hù)價(jià)值森林的概念被廣泛應(yīng)用于森林認(rèn)證、規(guī)劃、政策制定中[22]。但需注意的是,對(duì)生物多樣性的保護(hù)價(jià)值評(píng)估不應(yīng)僅僅是以最豐富的物種資源為評(píng)價(jià)目標(biāo),而是應(yīng)以最稀有或最受威脅的物種為核心評(píng)估對(duì)象,尤其是對(duì)自然保護(hù)區(qū)而言,這一點(diǎn)至關(guān)重要。隨著Shannon-Wiener指數(shù)在森林型生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性保護(hù)價(jià)值評(píng)估中的廣泛應(yīng)用,指數(shù)公式被不斷修正[14-15],瀕危指數(shù)、特有種指數(shù)及古樹年齡被逐步增加到森林物種多樣性保育價(jià)值的測(cè)算中。
Shannon-Wiener指數(shù)(H′)公式:
(1)
式中:Pi為第i個(gè)種在全體物種中的重要值比例;s為物種總數(shù)。
進(jìn)行瀕危指數(shù)、特有種指數(shù)、古樹年齡修正的Shannon-Wiener指數(shù)(I)公式為:
(2)
式中:I0為原Shannon-Wiener指數(shù)(H′);Em為物種m的瀕危指數(shù)分值;Bn為物種n的特有種指數(shù)分值;Oi為古樹i的年齡指數(shù)分值。
基于上述指數(shù)公式,再次進(jìn)行修正,增加集中代表度指數(shù)對(duì)特有種指數(shù)進(jìn)行補(bǔ)充(表2)。特有種的生存必然與特定的生境密切相關(guān),但相似生境內(nèi)特有種的種群數(shù)量可能存在差距,間或存在與廣泛存在產(chǎn)生的保護(hù)效果和價(jià)值不盡相同,生境中稀有種群數(shù)量越多、越集中,就越易于維持生物多樣性。如果自然保護(hù)地是建在物種集中分布的區(qū)域,那么將有更多的物種得到保護(hù)。這也說明,為什么墨西哥的保護(hù)地僅占國(guó)土總面積的4%,卻保護(hù)了該國(guó)82%的哺乳動(dòng)物[23]。例如,森林生態(tài)系統(tǒng)和森林動(dòng)植物兩種類型自然保護(hù)區(qū)中,動(dòng)植物的分布種類可能相似,但保護(hù)的重點(diǎn)方向卻不同,其保護(hù)價(jià)值體現(xiàn)也應(yīng)有所差異。
表2 修正的Shannon-Wiener指數(shù)
新指數(shù)將原有針對(duì)森林中優(yōu)勢(shì)植物生物多樣性的評(píng)價(jià),轉(zhuǎn)為針對(duì)森林型自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危動(dòng)植物生物多樣性的評(píng)估,為了能夠繼續(xù)應(yīng)用LY/T 1721—2008《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》中的價(jià)值當(dāng)量,保證研究的一致性,新的指數(shù)公式去掉了公式(2)中的I0,再次修正后的Shannon-Wiener指數(shù)(In)為:
(3)
式中:Cj為物種j的集中代表度指數(shù)分值。
最終得出森林型自然保護(hù)區(qū)生物多樣性保護(hù)價(jià)值(V):
V=AS。
(4)
式中:V為生物多樣性保護(hù)價(jià)值;A為林分面積;S為Shannon-Wiener指數(shù)對(duì)應(yīng)的單位面積生物多樣性保護(hù)價(jià)值當(dāng)量(表3)。
表3 Shannon-Wiener指數(shù)等級(jí)劃分及其價(jià)值當(dāng)量
通過對(duì)豐林自然保護(hù)區(qū)野生動(dòng)植物資源的分析,結(jié)合修正的Shannon-Wiener指數(shù),對(duì)豐林自然保護(hù)區(qū)生物多樣性的保護(hù)價(jià)值行了全面評(píng)估。經(jīng)過計(jì)算,豐林自然保護(hù)區(qū)內(nèi)棲息的野生保護(hù)動(dòng)物瀕危指數(shù)多以2和1為主,少量物種的瀕危指數(shù)達(dá)到3。特有種指數(shù)在豐林自然保護(hù)區(qū)內(nèi)呈現(xiàn)空白,保護(hù)區(qū)內(nèi)優(yōu)勢(shì)物種紅松的樹齡可達(dá)500 a以上,樹齡指數(shù)最高可達(dá)到3,另外保護(hù)區(qū)內(nèi)的紅松密度和覆蓋率極高,紅松蓄積量是黑龍江森工國(guó)有林區(qū)天然紅松林平均蓄積量的1.97倍,其集中代表度指數(shù)可達(dá)2。綜上分析,豐林自然保護(hù)區(qū)內(nèi)生物多樣性保護(hù)的Shannon-Wiener指數(shù)達(dá)到3級(jí),單位面積生物多樣性維護(hù)價(jià)值在30 000元·hm-2·a-1,最終可得豐林自然保護(hù)區(qū)生物多樣性保護(hù)價(jià)值約為5.45億元·a-1。
運(yùn)用修正后的Shannon-Wiener指數(shù),采用LY/T 1721—2008《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》計(jì)算方法,對(duì)比豐林自然保護(hù)區(qū)已有研究成果[24-25],發(fā)現(xiàn)計(jì)算所得的生物多樣性保護(hù)價(jià)值應(yīng)居于其各單項(xiàng)價(jià)值首位,與甘肅白水江[26]、神農(nóng)架[27]等森林型自然保護(hù)區(qū)的研究結(jié)論一致,說明生物多樣性保護(hù)價(jià)值是森林型自然保護(hù)區(qū)價(jià)值的核心組成部分。森林作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,在凈化空氣、涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等方面的服務(wù)價(jià)值巨大。而這些價(jià)值的發(fā)揮又需要依賴于穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)與生物多樣性環(huán)境,可以說,生物多樣性既是生命和諧共生的象征,也是森林生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。森林型自然保護(hù)區(qū)與一般森林既有共性也存在著差異,自然保護(hù)區(qū)生物多樣性保護(hù)價(jià)值應(yīng)該高于一般森林。從保護(hù)的重視程度上,森林型自然保護(hù)區(qū)是森林保護(hù)的重點(diǎn)和熱點(diǎn)地區(qū);從功能組成上,是森林服務(wù)功能極為富集或是珍稀物種的集中棲息地。豐富與稀有、瀕危與脆弱是森林型自然保護(hù)區(qū)的標(biāo)簽。
豐林自然保護(hù)區(qū)主要的優(yōu)勢(shì)物種是紅松,如果采用Shannon-Wiener指數(shù),僅以紅松的單位面積價(jià)值對(duì)整個(gè)自然保護(hù)的生物多樣性價(jià)值進(jìn)行核算,不同研究結(jié)果存在較大的差異,石小亮[18]估算為12 990元·hm-2·a-1,劉林馨等[24]估算為10 000元·hm-2·a-1,這些結(jié)果均小于對(duì)豐林自然保護(hù)區(qū)生物多樣性保護(hù)價(jià)值采用再次修正后的Shannon-Wiener指數(shù)計(jì)算得出的30 000元·hm-2·a-1。通過對(duì)Shannon-Wiener指數(shù)的再次修正,能夠?qū)ι中妥匀槐Wo(hù)區(qū)內(nèi)的保護(hù)價(jià)值進(jìn)行全面的評(píng)估,完整地反映了保護(hù)區(qū)生物多樣性的保護(hù)價(jià)值構(gòu)成。
本研究依照LY/T 1721—2008《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》,采用再次修正的Shannon-Wiener指數(shù)對(duì)森林型自然保護(hù)區(qū)的生物多樣性保護(hù)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估與貨幣計(jì)量。對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的貨幣化計(jì)量,學(xué)術(shù)領(lǐng)域一直存在著不同的聲音,如Pearce[28]認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值的可算性或其結(jié)果沒有實(shí)際意義,應(yīng)該以“支付意愿”表達(dá)的“消費(fèi)者偏好”和邊際分析作為計(jì)量方法。Costanza et al.[29-30]則認(rèn)為在計(jì)算過程中可以綜合采用市場(chǎng)價(jià)格、準(zhǔn)市場(chǎng)價(jià)格、替代成本等各種方法。從爭(zhēng)論看,焦點(diǎn)還是集中在對(duì)生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值或者生物多樣性價(jià)值評(píng)估的準(zhǔn)確性上,尤其是對(duì)于森林型自然保護(hù)區(qū)生物多樣性的保護(hù)價(jià)值評(píng)估就尤為困難,既要對(duì)保護(hù)對(duì)象進(jìn)行定量分析,還要解決貨幣計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)。因此,在對(duì)保護(hù)價(jià)值的評(píng)估中必然會(huì)面臨價(jià)值評(píng)估不準(zhǔn)確的質(zhì)疑。但定量賦值型的保護(hù)價(jià)值評(píng)估研究[6-7]更適合標(biāo)準(zhǔn)性評(píng)估,即在這種方法下更適合對(duì)自然保護(hù)區(qū)生物多樣性保護(hù)價(jià)值的單一評(píng)價(jià),從保護(hù)視角評(píng)估保護(hù)區(qū)管理的有效性及保護(hù)熱點(diǎn)或空缺。而本研究以貨幣方式對(duì)森林型自然保護(hù)區(qū)生物多樣性保護(hù)價(jià)值的評(píng)估,適用于對(duì)自然保護(hù)區(qū)整體綜合價(jià)值的評(píng)估研究,有助于將保護(hù)價(jià)值與其他生物多樣性價(jià)值進(jìn)行比較評(píng)價(jià)以及綠色GDP核算的實(shí)踐與應(yīng)用,讓人們能夠了解并重視自然保護(hù)區(qū)的建設(shè)。
采用再次修正的Shannon-Wiener指數(shù),將對(duì)野生動(dòng)物的評(píng)價(jià)加入到新指標(biāo)中,增加了集中代表度指標(biāo),同時(shí)由于最后的價(jià)值結(jié)果還取決于對(duì)應(yīng)的林分面積,因此,這種方法在對(duì)小尺度的研究中更具有針對(duì)性。
在過去20年,學(xué)者、實(shí)踐工作者和政策制定者們都認(rèn)識(shí)到了文化多樣性和生物多樣性之間存在空間上的聯(lián)系,也存在概念性上的聯(lián)系。保護(hù)區(qū)內(nèi)的原住民是值得重視的知識(shí)擁有者和生物多樣性守護(hù)者[31]。然而由于原住民的文化價(jià)值更加難以進(jìn)行指標(biāo)或經(jīng)濟(jì)計(jì)量,加之絕對(duì)的保護(hù)主義認(rèn)為自然保護(hù)區(qū)不應(yīng)有任何人類的印記,因此在對(duì)自然保護(hù)區(qū)的保護(hù)價(jià)值評(píng)估中,同生物多樣性一樣具有特殊性、瀕危性的原住民文化及其社區(qū)的保護(hù)價(jià)值并未考慮在內(nèi),未來隨著技術(shù)和認(rèn)知的不斷進(jìn)步與發(fā)展,文化多樣性的價(jià)值也應(yīng)該計(jì)入到自然保護(hù)區(qū)的保護(hù)價(jià)值中。