2021-4-9 | 生態(tài)保護論文
森林生態(tài)系統(tǒng)為人類提供了自然資源和生存環(huán)境兩個方面的多種生態(tài)系統(tǒng)服務功能,是森林生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環(huán)境與效用。科學、量化、客觀地評估森林生態(tài)服務功能,對宣傳林業(yè)在經濟社會發(fā)展中的地位與作用,反映林業(yè)建設成就,服務宏觀決策具有重要的現(xiàn)實意義。對于森林生態(tài)服務功能評估,綜合國內外研究成果,可歸納為大尺度、中小尺度和單項功能方面研究。大尺度主要是利用不同的數(shù)據(jù)源對全國森林生態(tài)服務功能進行研究[1-5];中小尺度是對某一區(qū)域的森林生態(tài)服務功能進行評估研究;在單項功能方面,有些學者重點針對如森林蓄水調節(jié)徑流[6-7],森林固碳釋氧功能[8],凈化大氣環(huán)境[9]等方面進行研究,其數(shù)據(jù)源大多采用連續(xù)清查、二類調查和其他專項調查的匯總數(shù)據(jù),而以連清固定樣地為基本評估單元對省域生態(tài)服務功能的評估并對實物量指標做出精度分析和區(qū)間估值鮮有報道。為此,筆者以浙江省2009年森林連清固定樣地為測算單元,對其生態(tài)服務功能與價值進行了評估與分析。
1材料與方法
1.1研究地區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源
浙江省地處中國東南沿海(118°01~123°10'E,27°06'~31°11'N),陸域面積10.18萬km2,地處亞熱帶季風濕潤氣候區(qū),氣候具有南北過渡性和多宜性,降水充沛,生境復雜,植物種類繁多,森林資源較為豐富。森林植被在中國植被區(qū)劃系統(tǒng)上屬于亞熱帶常綠闊葉林地帶。全省林地面積660.74萬hm2,森林面積601.36萬hm2,森林覆蓋率59.07%,活立木總蓄積2.42億m3,森林蓄積2.17億m3。研究收集了2009年浙江省森林資源連清固定樣地數(shù)據(jù)即4252個固定樣地數(shù)據(jù),其中喬木林地1837個、灌木林地391個、竹林348個、其他林地184個和非林地1492個,浙江省水文水保資料等其他有關浙江省生態(tài)服務功能的相關研究成果。
1.2森林生態(tài)服務功能指標的評估方法
研究中主要從水源涵養(yǎng)、固土保肥、固碳釋氧、凈化大氣環(huán)境、積累營養(yǎng)物質、生物多樣性保護和森林游憩7個方面,對8個實物量指標和11個價值量指標進行評估,計算方法見表1。通過運用生態(tài)學及其經濟學理念與方法,以2009年森林資源連清固定樣地為基本測算單元,結合國內外學者對森林生態(tài)服務功能尤其是有關浙江省的森林生態(tài)服務的最新研究成果,按照“樣地→總體”的技術主線,得出適合全省計算每個連清固定樣地的森林生態(tài)服務功能的方法,利用樣地調查因子中的生態(tài)功能綜合指數(shù)和植被總覆蓋度對每個樣地的部分生態(tài)服務功能實物量進行調整,生成全省森林生態(tài)服務功能實物量數(shù)據(jù)庫。根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計由每個樣地的生態(tài)服務功能分類匯總出各類型的生態(tài)功能實物量總量;利用抽樣技術理論,在95%可靠性指標下,對生態(tài)服務功能指標做出精度分析和區(qū)間估值。各指標評估方法如下:
(1)水源涵養(yǎng)。森林的蓄水主要來源于降水,降水進入森林即行再分配。第1步即林冠截留,截留率(截留量占同期降雨量的百分比值)主要受降雨量與林冠郁閉度的影響[10],具體計算時采用土壤蓄水能力法,并參考浙江省不同地類或森林類型蓄水能力[11];價值量計算采用替代成本法,即調節(jié)水量價值,相當于等容量水庫價值(核算價格用水庫攔蓄1m3的建造成本);單位調節(jié)水價值參考浙江省水庫的平均建造成本;凈化水質價值量計算參考全省居民用水價格的平均值。
(2)固土保肥。森林的保育土壤功能主要體現(xiàn)在可以有效地保持水土流失。森林具有固土保肥效益,包括減少土地資源損失(固土)效益和保護土壤肥力效益(減少肥料損失)兩部分[12]。具體計算方法參考文獻[13],再結合森林資源調查樣地的不同情況,用生態(tài)指數(shù)和植被總覆蓋度作為調整系數(shù)。其中:土壤侵蝕模數(shù)參考浙江省淳安縣生態(tài)服務功能相關研究成果[14],利用全省與淳安相同森林類型的平均生態(tài)功能指數(shù)作為調整系數(shù)得出全省平均土壤侵蝕模數(shù)見表2;土壤養(yǎng)分含量參考浙江省森林土壤理化性質的研究成果[15];固土價值量的計算參照文獻[13]和浙江省物價局2009年12月的農資價格。
(3)固碳釋氧。根據(jù)森林通過光合作用每制造1t植物生物量,可放出O21.19t,固定空氣CO21.63t為轉換系數(shù)[13],折算出碳系數(shù)為0.2727。固碳釋氧量采用林分凈生產力計算,凈第一性生產量等于2009年的森林生產量(由當年喬木林、疏林、散生木四旁樹的現(xiàn)存生物量凈增量加上當年內采伐枯死損失的林木生物量得到),利用含碳系數(shù)轉化為2009年固碳量,再根據(jù)植被光合作用固碳和釋氧的比例關系計算吸收CO2和釋放O2實物量。價值量的估算參考文獻[13]。
(4)營養(yǎng)物質積累。研究中森林生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)物質積累實物量主要通過計算每年樹木吸收的營養(yǎng)物質(N、P、K)來體現(xiàn)。森林年增加N、P、K量仍采用《森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估規(guī)范》[13]推薦的方法,其中,各林分類型優(yōu)勢樹種林木化學成分含量參考江西省林木含量[16]。價值量計算是把積累的營養(yǎng)物質實物量折算為化肥量后乘以化肥相應市場價來計算。價格參考浙江省物價局2009年12份的農資價格。
(5)凈化大氣。該研究中凈化大氣功能僅估算森林吸收SO2和滯塵功能,均采用面積-吸收能力法,吸收SO2功能參考與浙江省氣候條件相似的湖南省森林吸收S能力[17]來估算。森林單位面積滯塵能力采用環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究院的《中國生物多樣性國情研究報告》中林木單位面積平均吸收能力[18]。凈化大氣中吸收SO2和滯塵能力價值量計算參考《森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估規(guī)范》[13]的推薦值。
(6)生物多樣性保護。具體計算時根據(jù)調查樣地把全省森林資源分為針葉林、闊葉林、針闊混交林、竹林、灌木林5個類型。再按照Shannon-Wiener指數(shù)計算每個類型的物種保育價值,共劃分為7級[13]。
(7)森林游憩。根據(jù)浙江省統(tǒng)計年鑒和旅游統(tǒng)計資料獲得全省當年的森林旅游收入來評估森林游憩價值。
2森林生態(tài)服務功能評估結果