長株潭城市群“綠核”新建森林公園生態價值估算

傅曉華 ，趙運林 ，黃 田

（1.湖南農業大學，湖南 長沙 410128；2.中南林業科技大學，湖南 長沙 410004；3.湖南城市學院，湖南 益陽 413000）

長株潭（以下簡稱：CZT）城市群核心地區的綠心功能區（以下簡稱：“綠核”）是湘江流域重要的生態功能區，是“綠色湖南”示范區和引導區。“綠核”新、擴、續建森林公園（以下統稱：“綠核”新建森林公園）對于提升CZT城市群競爭力，建設“兩型社會”有十分重要的作用。森林公園價值評價和規劃投資標的，一般是以直接價值為基礎，主要從經濟和社會意義上衡量，包括木材、旅游、就業、產業結構調整等價值，生態服務價值往往被忽視[1]。基于生態補償視角，這遠遠低于理論補償標準，“補”不得“償”而難以世代持續，造成代際不公平。筆者以“綠核”新建森林公園為例，初步估算其生態服務價值，旨在為政府規劃投資和生態補償提供參考依據。

1 “綠核”新建森林公園調查

2009年11月～2011年4月，實地采訪和調研相關部門獲悉：在未來2～5 a，“綠核”規劃新建森林公園32個、擴建森林公園1個、續建森林公園3個，新建森林公園總面積23 526.2 hm2（見表1）。

2 “綠核”新建森林公園水源涵養價值

土壤空隙度由毛管空隙和非毛管空隙組成，非毛管空隙的間隙大，絕大部分水分經過非毛管空隙滲到土壤下層，形成地下水。土壤的非毛管空隙度（Noncapillary Poropsity，NP）與水分下滲度、蓄水量以及水分利用率成正比，決定森林水源涵養能力。涵養效益可以對比有林地土壤和無林地土壤多貯水能力來計量。森林土壤蓄水量（Storage，St）計算公式：

△St＝（NP－T）×（S-S′）×AW×ρ

式中，△St為森林土壤貯水量（t）；NP為森林土壤非毛管孔隙度（%）；T為對照無林土壤非毛管孔隙度（%）；S為土層厚度（cm）；S′為對照荒地土層

表1 CZT城市群“綠核”新建森林公園概況

式中，St為森林土壤總蓄水量（t）；Ci和Ai分別為第i樹種的土壤蓄水量（t/hm2）和林地面積（hm2）；n 為樹種數量。厚度；AW 為林地面積（hm2）；ρ 為水的比重（t/m3）。森林土壤的蓄水能力計算公式：

2.1 蓄水價值

土壤的物理性質，天然林好于人工林，混交林好于純林，闊葉林好于針葉林，灌木林介于天然林與人工林之間。根據有林土壤和無林土壤的非毛管孔隙度、土層厚度、水的比重等數據，計算森林土壤的單位面積凈蓄水量。森林除了增強土壤蓄水能力外，地上部分也有比較強的蓄水能力，據郭明麗[2]、楊玉盛[3]、姜志林[4]研究，結合“綠核”以杉木、松木和闊葉林為主的特點，取一個加權平均值：占地下部分蓄水量的17.6%。（見表2）。

表2 CZT城市群“綠核”新建森林公園水源涵養效益

解決蓄水問題最常見的方法是修水庫，假設建造3 189 327.1 t庫容的水庫，代替“綠核”新建森林公園水源涵養作用，根據目前湖南省平均單位庫容造價為26.5元/m3[6]，由此得到“綠核”新建森林公園每年蓄水價值：

2.2 凈化水質價值

森林資源對凈化水質有著明顯的作用。有水源涵養林的支流，水質基本上達到地面水質標準I-II類，昭山林區水樣與湘江比較數據也得以驗證（表3）。天然林區水質好于人工林。

表3 2010年昭山林區支流與湘江水質污染物對比

自來水公司從湘江取水成本為0.06元/m3，水價盈虧平衡點的價格為3.370元/m3（包括政府補貼），價格差額主要是用于水質凈化。因此森林凈化水質的價值可理解為3.30元/m3，得出“綠核”新建森林公園凈化水質價值：

3 189 327.1（m3）×3.30（元/m3）=10 524 779.43元≈0.105億元

這是水源涵養林凈化水質的最低值，林地支流在匯入河流或水庫的過程中也得到了凈化，因缺少可靠資料而無法計量評價。

2.3 調洪價值

森林防治山洪效果主要體現在林地非毛管孔隙的蓄水容量。通過有林地和無林地的有效蓄洪量比較來評價“綠核”新建森林公園的調洪效益如表4所示。

表4 CZT城市群“綠核”新建森林公園調洪效益評價

“綠核”新建森林公園調洪蓄洪量為2247 482.8 t時，相當于建同體積防洪蓄洪庫容，其價值：

2 247 482.8 （m3）×26.5 （元/m3）=59 558 294.2（元）≈0.596（億元）

綜上，“綠核”新建森林公園涵養水源總價值：

0.423 +0.105+0.596≈1.124（億元）

3 “綠核”新建森林公園保育土壤價值評價

森林資源保持水土作用主要是防止地表侵蝕和保護土壤肥力，其效益對比可用有林地與無林地的水土流失量來計量[7]。以株洲大京水庫區為例，比較平水年、枯水年、豐水年，有林地與無林地年水土流失量的情況見表5。

表5 株洲大京水庫區降雨調節徑流和防蝕指標

“綠核”新建森林公園面積為20 422.6 hm2，則防止地表侵蝕總量：

20 422.6（hm2）×193.1（t/hm2）=3 943 604.1（t）

3.1 水土保持價值

如果沒有這些林地，必須修筑一些攔截保土工程，阻止泥沙入湘江或者水庫。采用重置成本法度量，按基建投資標準，目前湖南省每攔截1 m3土壤流失工程投資為30.8元，土壤密度平均為2.5 t/m3[8]。“綠核”新建森林公園保持水土價值：

3 943 604.1 （t）/2.50 （t/m3）×30.8 （元/m3）=48 585 202.5元≈0.486（億元）

3.2 土壤保肥價值

根據全國水土流失監測相關數據，水土流失導致土壤肥力下降指數為0.02，即每t土壤含0.02 t復合肥。“綠核”新建森林公園保肥效益：

3 943 604.1（t）×0.02=78 872.1（t）

以復合肥的市場價格為3 100.0元/t計算，則保肥價值：

78 872.1（t）×3 100.0（元/t）=244 503 510（元）=2.445（億元）

綜上，“綠核”新建森林公園保育土壤的價值：0.486+2.445=2.931（億元）。此外，防止風蝕和造地育土也是森林保育土壤方面的價值，因資料所限，難以對這部分價值進行評價。

4 “綠核”新建森林公園凈化環境價值評價

森林凈化環境價值評價一般根據森林面積和森林對有害物質、噪聲、輻射等的減除能力及影子價格計算[9]。CZT城市群環境污染物的主要來源是機動車和工業尾氣、粉塵、噪聲等，宜從“綠核”吸收二氧化硫、氟化物、氮氧化物以及阻滯降塵、殺菌和減噪6個主要方面評價。

4.1 吸收二氧化硫

據中國環境科學院生態研究所的測算資料，森林吸收二氧化硫的能力平均為120.8 kg/hm2。“綠核”新建森林公園吸收二氧化硫總量：

20 422.6 （hm2）×120.8（kg/hm2）=2 467 050.1（kg）

根據中國生物多樣性國情研究報告的相關指數和湖南省有關政策，初步確定二氧化硫的治理成本為2.0元/kg，采用替代法得出“綠核”新建森林公園吸收二氧化硫的價值：

2 467 050.1 kg×2.0（元/kg）=4 934 100.2（元）≈493.4（萬元）

4.2 吸收氟化物

氟化氫是氟在大氣中最主要的存在形式，毒性比二氧化硫大20倍左右。根據北京市環境保護科學研究的測定，闊葉樹、針葉樹和果樹的吸氟能力分別為 4.65 kg/hm2、0.5 kg/hm2、1.68 kg/hm2[10]。“綠核”新建森林公園以針葉林為主，占66.95%，闊葉樹占33.05%，依此計算出綜合吸氟能力為3.28 kg/hm2，則吸收氟化物的總量：

20 422.6（hm2）×3.28（kg/hm2）=66 986.1（kg）

依據張保生[10]對大氣氟化物治理成本研究，征收的標準為4.83元/kg，綜合物價指數，森林吸收氟化氫的價格均值為10.16元/kg，“綠核”新建森林公園吸收、凈化大氣氟化物的價值：

66 986.1（kg）×10.16（元/kg）=680 578.8（元）≈68.1（萬元）

4.3 吸收氮氧化物

采用效益轉移法計算“綠核”新建森林公園吸收氮氧化物的效益。韓國科學技術處測定：森林對氮氧化物吸收能力為6.0 kg/hm2。“綠核”新建森林公園吸收氮氧化物的總量：

20 422.6（hm2）×6.0（kg/hm2）=122 535.6（kg）

森林吸收氮氧化物的價格，采用《中國大氣污染物排污收費標準的籌資型標準》的基數值，綜合物價因素折算為13.4元/kg。“綠核”新建森林公園吸收氮氧化物的價值：

122 535.6（kg）×13.4（元/kg）=1 641 977.04（元）≈164.2（萬元）

4.4 阻滯降塵

據測定，闊葉林的滯塵能力為10.4 t/hm2，針葉林的滯塵能力為33.2 t/hm2[11]。按照“綠核”新建森林公園闊葉林與針葉林比例折算為25.6 t/hm2。“綠核”新建森林公園滯塵的總量：

20 422.6（hm2）×25.6（kg/hm2）=522 818.6（kg）

阻滯降塵的價格采用燃燒煤窯大氣污染物排污收費標準0.56元/kg（2 000）為基數，綜合10 a物價上漲因素，折算為3.36元/kg。“綠核”新建森林公園阻滯降塵的價值：

522 818.6（kg）×3.36（元/kg）=1 756 670.5（元）≈175.7（萬元）

4.5 殺菌作用

森林殺菌的價值通過侯元兆等[12]的公式計算：

其中，α為森林滅菌價值占森林總生態價值的比例系數；T為森林立木價格；q為林木單位面積蓄積量；A為森林總面積；K為森林直接實物性價值占森林有形與無形總價值的比例系數，一般按10%計算。依此計算“綠核”新建森林公園林木蓄積價值（TqA）為5 090萬元，森林滅菌價值占森林總生態價值的比例系數 按5%計算，則“綠核”新（擴、續）森林滅菌價值為：

5 090（萬元）×5%×（1/10%-1）=2 290.5（萬元）

4.6 減噪作用

CZT城市群噪音污染嚴重，森林減低噪聲價值占森林總生態價值的比例系數按6%計算，K仍按10%計算，“綠核”新建森林公園減低噪聲的價值：5 090（萬元）×6%×（1/10%-1）=2 748.6（萬元）。

綜上，“綠核”新建森林公園凈化環境總價值：493.4+68.1+164.2+175.7+2 290.5+2 748.6=5 940.5（萬元）

5 “綠核”新建森林公園固碳與制氧價值評價

每生產1 g植物干物質，要固定1.62 g二氧化碳，同時釋放1.2 g氧氣[13]。根據2010年《湖南省森林資源統計年度分析報告》，湖南省活立木蓄積為401 949 362 m3，森林面積為 10 035 985 hm2，年增長率為4.72%，“綠核”新建森林公園面積為20 422.6 hm2，依此折算活立木蓄積820 204.8 m3，參照湖南省年均增長率4.72%，則每年增長活立木蓄積38 718.4 m3。取樹枝（根）的重量為樹干重量的1/4倍，干木材的平均比重取0.45 t/m3。“綠核”新建森林公園每年的干材、枝（根）物質的生長量分別為17 423.3 t和4 355.8 t，干物質總生產量為21 779.1 t。根據光合作用原理，“綠核”新建森林公園每年固定二氧化碳的數量：21 779.1 t×1.62=35 282.1 t；提供氧氣的數量：21 779.1 t×1.2=26 134.9 t。

我國森林生產氧氣的成本為36.97元/t，森林固碳造林的平均成本為273.3元/t，綜合15 a來物價指數因素，生產氧氣與固碳的平均成本分別為：152.2元/t和1 117.8元/t。固碳與制氧同時存在于光合作用，假設固碳與制氧的造林成本各占50%，取兩者成本平均值為635.0元/t，則“綠核”新建森林公園固碳和制氧的價值分別為：

35 282.1（t）×650（元/t）=22 933 365（元）=2 293.3（萬元）

26 134.9（t）×650（元/t）=16 987 685（元）=1 698.8（萬元）

“綠核”新建森林公園固碳制氧的價值為39 921 050元（0.399億元）。

6 “綠核”新建森林公園人文生態價值評價

專項調查表明，99.09%的人愿意回歸大自然。CZT城市群有1 300萬以上常住人口，200萬以上流動人口，森林是人文生態凝練的重要場所。人文生態價值與旅游價值不一樣，旅游價值是一種直接經濟價值，主要來源于游客。人文生態價值是一個區域價值，提升當地人文生態素質。從人文生態價值來看，目的不是來旅游，而是一種自然回歸，也不是“到此一游”，而是在日常生活中“回歸”，正如長沙市民經常去岳麓山休憩。借鑒北京市林業局（2000）研究成果，北京年均森林最大游憩收益為2 174.5元/hm2（1992）[1]。按照城市居民消費價格指數進行調整，2010年森林最大游憩收益調整為8 893.7元/hm2。又根據1999年南方五省森林公園統計，森林公園森林休憩收入為220.89元/hm2[1]，依據消費價格指數調整為903.4元（2010）。艾運盛等[14]對武夷山森林公園游憩價值研究，森林的旅游消費者剩余為10 564.4元/hm2，陸文明[15]的研究表明，森林公園休憩旅游收入為1 362.47元/hm2，根據物價指數分別調整為31 340.0元/hm2、2 825.2元/hm2。將上述研究結果取平均值，得到森林旅游的平均收入為10 990.3元/hm2。考慮到CZT城市群對森林“回歸”需求較為旺盛，區域經濟水平中上，“綠核”新建森林公園人文生態價值為10 990.3元/hm2，則人文生態價值：

20 422.6（hm2）×10 990.3（元/hm2）=224 450 500.78（元）≈22 445（萬元）

此外，還有生物多樣性價值和防風固沙作用，參照國內外相關研究[16-18]，初步計算“綠核”新建森林公園生物多樣性價值在3.43億元，防風固沙價值為1 259.5萬元。

7 結語

“綠核”新建森林公園的經濟、社會等直接價值明顯，直接生態價值（如綠化率等）也被廣泛關注，但是間接生態價值往往被忽視或者重視程度不夠。對“綠核”新建森林公園生態價值核算，是為了在生態補償中找到更為合理的標準。雖然計算或許不夠準確，但可為生態補償標準提供思路和方法。

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