南寧市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價(jià)值評(píng)估

李麗娟

(廣西壯族自治區(qū)林業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)院，廣西 南寧 530011)

森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要組成[1-3]，在涵養(yǎng)水源、固碳釋氧、維持土壤肥力、降低洪澇災(zāi)害、保護(hù)物種多樣性并為人類生存提供適宜的生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮著重要作用[1,4-6]。但隨著近年來全球氣候變暖，空氣質(zhì)量不斷下降，以及人類過量開發(fā)與干擾，森林的面積不斷減少，導(dǎo)致森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能不斷減弱，引發(fā)一系列生態(tài)環(huán)境問題，嚴(yán)重影響生態(tài)平衡和經(jīng)濟(jì)效益。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估的重要性越來越受到國(guó)內(nèi)外重視，如何對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、系統(tǒng)、全面地評(píng)估也受到越來越多學(xué)者的關(guān)注。由于評(píng)估的尺度、指標(biāo)、方法和數(shù)據(jù)來源的差異，造成了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估結(jié)果缺乏可比性[7-10]。2008年國(guó)家林業(yè)局頒布了林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T 1721-2008《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱“《規(guī)范》”)，明確了系統(tǒng)化的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。很多研究者[1,11-13]基于《規(guī)范》對(duì)不同森林生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了服務(wù)功能和價(jià)值的研究，研究尺度多為省級(jí)或某種生境如三峽庫區(qū)、保護(hù)區(qū)等，在市一級(jí)尺度上的研究較少。

南寧市為廣西壯族自治區(qū)行政首府，是北部灣城市群的核心城市。隨著北部灣的開發(fā)建設(shè)，研究南寧市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值，對(duì)探索經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生態(tài)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文基于《規(guī)范》，以南寧市森林生態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)其服務(wù)功能進(jìn)行量化和評(píng)價(jià)，為森林經(jīng)營(yíng)單位提供決策依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況和研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

南寧市地理位置為東經(jīng)107°45′～108°52′，北緯22°13′～23°33′。地勢(shì)地貌主要為盆地，海拔為400～800 m。屬北熱帶北緣、亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年均溫20～22.3 ℃，年均降雨量1 241～1 753 mm，年均日照時(shí)數(shù)1 827 h。森林土壤主要以砂頁巖、砂巖、第四紀(jì)紅土母質(zhì)發(fā)育而成的赤紅壤為主，局部分布有紅壤、黃紅壤、黃壤、石灰土、紫色土、草甸土等，土層較厚，質(zhì)地疏松，肥力中等。

1.2 數(shù)據(jù)來源

2018年，南寧市作為試點(diǎn)單位完成了第五次森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查(以下簡(jiǎn)稱“南寧市第五次二類調(diào)查”)。本研究以南寧市第五次二類調(diào)查成果為數(shù)據(jù)源，統(tǒng)計(jì)其轄區(qū)各植被類型的面積。此次評(píng)估的南寧市森林總面積為1 157 785.7 hm2，其中，速生桉面積為513 473.91 hm2，占總面積的44.35%，在林分類型中占比最大。其次為一般闊葉林和石山灌木，面積分別為187 546.2 hm2和170 844.86 hm2。杉木類、經(jīng)濟(jì)喬木、經(jīng)濟(jì)灌木和竹子的面積分別為22 796.84、22 273.65、36 062.4和44 833.9 hm2。

1.3 研究方法

本文以南寧市第五次二類調(diào)查成果為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，參照《規(guī)范》《廣西生態(tài)服務(wù)價(jià)值評(píng)估指南(修訂版)》以及廣西森林生態(tài)系統(tǒng)功能價(jià)值評(píng)估的指標(biāo)體系和研究方法，對(duì)南寧市2018年森林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值進(jìn)行評(píng)估研究。涉及的主要評(píng)估公式參照羅捷[14]的研究文獻(xiàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 固碳釋氧

南寧市森林固碳量為590.59萬t，固碳總價(jià)值達(dá)6.49億元。各林分中速生桉的年固碳總量和單位面積固碳價(jià)值最大，分別為444.93萬t和0.10萬元/hm2，其次為衫木類、松類和一般闊葉林?？傖屟趿繛? 446.12萬t，釋氧總價(jià)值達(dá)523.50億元。不同林分的釋氧量和固碳量基本一致，以速生桉最高，其次是杉木類、松類和一般闊葉林，其它林分單位面積釋氧價(jià)值均小于0.02萬元/hm2。

經(jīng)計(jì)算，南寧市森林固碳釋氧總價(jià)值為530.00億元，單位面積價(jià)值為4.58萬元/hm2。從單位面積價(jià)值來看，速生桉最高，為8.05萬元/hm2，其次是杉木類、松類和一般闊葉林；經(jīng)濟(jì)喬木和竹子最低，僅有0.50萬元/hm2和0.56萬元/hm2(表1)。

表1 南寧市森林生態(tài)系統(tǒng)固碳釋氧功能評(píng)估Tab.1 Evaluation of carbon sequestration and oxygen release function of forest ecosystem in Nanning

2.2 涵養(yǎng)水源

南寧市森林涵養(yǎng)水源量達(dá)31.74億m3，涵養(yǎng)水源價(jià)值達(dá)273.84億元。從單位面積涵養(yǎng)水源量來看，最高的是竹林，為6 004.85 m3/hm2，經(jīng)濟(jì)喬木最低，僅為150.71 m3/hm2。從涵養(yǎng)水源總價(jià)值來看，速生桉最高(121.69億元)，其次是一般闊葉林(92.27億元)、松類(37.50億元)和石山灌木(10.42億元)。不同的是，竹子和一般闊葉林的單位面積涵養(yǎng)水源價(jià)值最高，分別為5.55萬元/hm2和4.92萬元/hm2；經(jīng)濟(jì)喬木與經(jīng)濟(jì)灌木則最低，僅有0.14萬元/hm2和0.15萬元/hm2(表2)。

表2 南寧市森林生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源功能評(píng)估Tab.2 Evaluation of water conservation function of forest ecosystem in Nanning

2.3 保育土壤

南寧市年保持氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)量分別為6.40、1.86、56.02、131.51萬t。對(duì)比不同林分，速生桉的年保持氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)量均為最高，依次為3.08、0.71、25.63和60.89萬t。一般闊葉林次之，分別為1.46、0.50、8.18和28.89萬t。松類的年保持鉀量為10.33萬t，僅次于速生桉。

南寧市2018年維持土壤肥力總價(jià)值為123.45億元，單位面積價(jià)值為1.07萬元/hm2。速生桉維持土壤肥力的總價(jià)值達(dá)61.19億元，是所有林分中最高的，一般闊葉林和松類分列二、三位，總價(jià)值分別為24.58億元和15.60億元。由于南寧市不同林分面積差異較大，單位面積價(jià)值與總價(jià)值排名略有不同，排列順序?yàn)樯寄绢?一般闊葉林>速生桉>竹子>松類>土山灌木>經(jīng)濟(jì)喬木>石山灌木>經(jīng)濟(jì)灌木。這一結(jié)果可以看出，在維持土壤肥力能力方面，杉木類的表現(xiàn)最強(qiáng)(表3)。

表3 南寧市森林生態(tài)系統(tǒng)維持土壤肥力功能評(píng)估Tab.3 Evaluation of maintaining soil fertility function of forest ecosystem in Nanning

2.4 凈化大氣環(huán)境

經(jīng)測(cè)算，南寧市森林每年提供負(fù)離子數(shù)為18.44×1024個(gè)，合計(jì)提供負(fù)離子總價(jià)值為11 197.33萬元，單位面積價(jià)值為96.71元/hm2。從不同林分來說，速生桉每年提供的負(fù)離子總數(shù)最多，為10.24×1024個(gè)，一般闊葉林與松類次之。而土山灌木和經(jīng)濟(jì)灌木提供的負(fù)離子總數(shù)最少，均不到0.1×1024個(gè)/年。各林分類型提供負(fù)離子的總價(jià)值與提供負(fù)離子數(shù)成正比，從單位面積價(jià)值來看，一般闊葉林、速生桉和松類的值最大(表4)。

表4 南寧市森林生態(tài)系統(tǒng)提供負(fù)離子功能評(píng)估Tab.4 Evaluation of providing negative oxygen ionfunction of forest ecosystem in Nanning

2.5 生物多樣性保護(hù)

南寧市森林生物多樣性保護(hù)價(jià)值為164.84億元，單位面積價(jià)值達(dá)1.42萬元/hm2。從各林分類型來看，一般闊葉林的單位面積價(jià)值最高，達(dá)4.12萬元/hm2，土山灌木次之，為2.75萬元/hm2，其余各個(gè)林分均低于平均單位面積價(jià)值(表5)。

表5 南寧市森林生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性價(jià)值評(píng)估Tab.5 Evaluation of biodiversity value of forest ecosystem in Nanning

2.6 森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值及單位面積價(jià)值

將上述5項(xiàng)服務(wù)功能合計(jì)得到南寧市2018年森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值為1 093.24億元，從各項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值中可以看出，固碳釋氧提供的價(jià)值最高(530.00億元)，占總價(jià)值的48.48%，其次為涵養(yǎng)水源 (273.84億元)，占25.05%，生物多樣性保護(hù)、凈化大氣環(huán)境和保育土壤最低，分別占15.08%、0.10%和11.29%。

各林分類型的功能價(jià)值依次為速生桉(632.01億元)>一般闊葉林(235.24億元)>松類(120.87億元)>石山灌木(54.61億元)>杉木類(24.77億元)>竹子(14.60億元)>經(jīng)濟(jì)灌木(6.97億元)>經(jīng)濟(jì)喬木(3.31億元)>土山灌木(0.84億元)。

各林分類型的單位面積價(jià)值依次為一般闊葉林(12.54萬元/hm2)>速生桉(12.31萬元/hm2)>杉木類(10.87萬元/hm2)>松類(7.64萬元/hm2)>土山灌木(4.93萬元/hm2)>竹子(3.26萬元/hm2>石山灌木(3.20萬元/hm2)>經(jīng)濟(jì)灌木(1.93萬元/hm2)>經(jīng)濟(jì)喬木(1.49萬元/hm2)。

3 結(jié)論與討論

作為我國(guó)面向東盟開放合作和“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略的重要節(jié)點(diǎn)城市，近十年來，南寧市不斷加快城市建設(shè)，研究其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能對(duì)城市建設(shè)的健康發(fā)展具有借鑒意義。經(jīng)測(cè)算研究，南寧市2018年森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值為1 093.24億元。其中，固碳釋氧價(jià)值量最高，說明南寧市森林植被在固碳釋氧功能上發(fā)揮了重要的作用，表明了南寧市是一個(gè)重要的森林碳庫，肯定了其一直在打造“綠城南寧”形象的成績(jī)。其次，涵養(yǎng)水源功能價(jià)值僅次于固碳釋氧，南寧市位于邕江河谷的盆地中，主要水系為珠江支流的西江流域，因此南寧市森林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)珠江水系的調(diào)節(jié)和補(bǔ)給將產(chǎn)生直接的影響。

森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值與林業(yè)經(jīng)濟(jì)息息相關(guān)，每年帶來很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[15]。如貴州省[16]、江西高天巖自然保護(hù)區(qū)[17]和濟(jì)南市[18]的森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值量經(jīng)測(cè)算分別達(dá)6 167億元(2015年)、7.2億元(2014年)和251.80億元(2015年)。本次研究中南寧市2018年森林生態(tài)系統(tǒng)不同單位面積服務(wù)價(jià)值存在較大差異，其中一般闊葉林單位面積價(jià)值最高，其次是速生桉。這可能是由于一般闊葉林更接近自然生長(zhǎng)狀態(tài)，生態(tài)服務(wù)功能更為強(qiáng)大，能提供更高的服務(wù)價(jià)值，而速生桉由于生長(zhǎng)迅速，成材率高，所以其單位面積服務(wù)價(jià)值高于除一般闊葉林以外的其它林分。

目前，研究市一級(jí)尺度森林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值的資料還比較欠缺。本次研究希望能為南寧市森林生態(tài)環(huán)境的保護(hù)提供參考，為南寧市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供重要的科學(xué)指導(dǎo)和決策依據(jù)。