海南省熱帶天然林功能性利用價值評估

周祖光

(海南省環(huán)境科學研究院，海口 570206)

引言

森林作為一種自然資源在人類生存和生活中發(fā)揮著不可替代的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，世界各國都廣泛開展了對森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價值評估研究［1］。天然林功能性價值是指與生態(tài)環(huán)境服務(wù)功能有關(guān)的、養(yǎng)育或維持其它生命存活和發(fā)展等方面的價值［2］。即目前學術(shù)界高度關(guān)注的“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”概念。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)(ecosystem services)指人類生存與發(fā)展所需要的資源歸根結(jié)底都來源于自然生態(tài)系統(tǒng)。自然生態(tài)系統(tǒng)不僅可以為我們的生存直接提供各種原料或產(chǎn)品(食品、水、氧氣、木材、纖維等)，而且在大尺度上具有調(diào)節(jié)氣候、凈化污染、涵養(yǎng)水源、保持水土、防風固沙、減輕災(zāi)害、保護生物多樣性等功能，進而為人類的生存與發(fā)展提供良好的生態(tài)環(huán)境，對人類生存與生活質(zhì)量有貢獻的所有生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù)統(tǒng)稱為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。已有的研究與實踐表明，自然生態(tài)系統(tǒng)的具體功能雖然人工可以替代(如:污水凈化、土壤修復等)，但是，在規(guī)模尺度上的自然生態(tài)系統(tǒng)功能至少到目前為止仍然沒有人工可以替代的可能。從這個角度上講，自然生態(tài)系統(tǒng)之于人類的生存與發(fā)展具有不可替代性。自然生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的質(zhì)量和數(shù)量是決定人類生存與發(fā)展質(zhì)量和前景的自然條件。維護和建設(shè)良性循環(huán)的自然生態(tài)系統(tǒng)就是在維護人類生存與發(fā)展的基礎(chǔ)。

隨著生態(tài)經(jīng)濟學、環(huán)境和自然資源經(jīng)濟學的發(fā)展，生態(tài)學家和經(jīng)濟學家在評價自然資本和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)方面做了大量研究工作，將評價對象的價值分為直接和間接使用價值、選擇價值、內(nèi)在價值等，并針對評價對象的不同發(fā)展了直接市場法、替代市場法、假想市場法等評價方法。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評估已經(jīng)成為生態(tài)經(jīng)濟學和環(huán)境經(jīng)濟學重要研究領(lǐng)域。Costanza 等人(1997)關(guān)于全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與自然資本價值估算的研究工作，進一步有力地推動和促進了關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的深入、系統(tǒng)和廣泛研究。

海南省熱帶天然林對海南的生態(tài)安全具有極其重要的地位，對促進海南省以及全國社會經(jīng)濟健康、持續(xù)發(fā)展起著舉足輕重的作用。本文擬采用多種比對等方法，對海南省天然林功能性(生態(tài)服務(wù))利用價值進行評估。數(shù)據(jù)來源:海南省林業(yè)局2011年發(fā)布的《海南林業(yè)可持續(xù)發(fā)展公報》;評估方法:根據(jù)天然林功能性價值分類，評估2010年海南省熱帶天然林在改良土壤、固土、保肥、蓄水、降水調(diào)蓄、固碳釋氧、生態(tài)旅游等生態(tài)功能性利用價值。

根據(jù)海南省林業(yè)局2011年發(fā)布的《海南林業(yè)可持續(xù)發(fā)展公報》顯示，2010年海南省有林面積207.20 萬hm2，森林覆蓋率60.2%，其中全國最獨特的熱帶天然林面積65.93 萬hm2，較1988年建省初期的天然林面積增加了27.93 萬hm2。在熱帶天然林中原始林(老齡林)13.33 萬hm2，屬中度或重度干擾天然次生林(更新林)52.60 萬hm2。對海南省天然林功能性價值評估，使人們了解天然林生態(tài)系統(tǒng)是森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能最重要的提供者，必須加大對其的保護，提高海南省森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并在滿足生產(chǎn)和生活需求的基礎(chǔ)上，達到森林生態(tài)系統(tǒng)整體生態(tài)服務(wù)功能價值最大化的效果。

1 天然林功能性價值分類

天然林功能性價值，按效益評價方法可分為直接利用性生態(tài)服務(wù)價值(如作為景觀的旅游娛樂價值)、間接利用性生態(tài)服務(wù)價值(如蓄水、降水調(diào)蓄、固土、保肥、固定CO2、釋放O2、凋落物制肥等產(chǎn)生的無法商品化的服務(wù)功能價值)和非利用性生態(tài)服務(wù)價值(是獨立于人類對其服務(wù)現(xiàn)期利用的價值，人類不清楚其將來的利用方式但相信其存在的價值，這是一種很難測定的價值)。非利用性生態(tài)服務(wù)價值分為選擇價值、存在價值和遺傳價值三種，其中，選擇價值指在今天的認識水平下，不知道生態(tài)環(huán)境有什么樣的科學和使用價值，但為保證后代人對生態(tài)環(huán)境資源的可持續(xù)利用而做出意愿選擇支付的價值，其價值具有模糊性和不確定性;存在價值指為確保某種生態(tài)環(huán)境資源的繼續(xù)存在而愿意支付所體現(xiàn)的價值，它與人類現(xiàn)在或?qū)砝脽o關(guān);遺傳價值指為后代留下的使用價值或非使用價值(圖1)。

圖1 熱帶天然林功能性價值構(gòu)成

2 天然林功能性價值評估方法

2.1 改良土壤

海南省熱帶天然林(老齡林和更新林)改良土壤的效益價值按凋落物中氮(N)、磷(P)、(K)平均含量來計算，計算式為:

式中:Va為天然林改良土壤的效益價值(億元/a);S 為天然林總面積(hm2);L 為天然林凋落物平均產(chǎn)生量(t·hm－2·a－1)，海南省平均值為9.294t·hm－2·a－1;Ci為天然林凋落物中i 肥份(N、P、K)的平均含量(%)，海南省天然林凋落物中N、P、K 平均值分別為1.057%、0.031%、0.379%;Ri為市場常用化肥中i肥份(N、P、K)的比例(%)，海南省取值為尿素(N)46%、過磷酸鈣(P)7%、氯化鉀(K)45%;Wi為市場含i 肥份(N、P、K)常用化肥的售價(元)，海南省2010年尿素、過磷酸鈣、氯化鉀的平均售價約為1900 元/t、700 元/t、2500 元/t。

2.2 固土與維持土壤養(yǎng)分效益

海南省熱帶天然林(老齡林和更新林)固土、維持土壤養(yǎng)分效益價值按較無林地減少侵蝕量來計算，計算式為:

式中:Vb為天然林固土效益價值(億元/a);D 為天然林地平均比無林地減少的侵蝕量(t·hm－2·a－1)，海南省平均值為5.11t·hm－2·a－1(結(jié)果來自集水區(qū)和流域的泥沙輸送量);K1為雇工挖取河道或水庫中的泥沙費用(元/t)，海南省取值為15 元/t。Vc為天森林維持土壤養(yǎng)分效益價值(億元/a);Ti為在30cm 表土壤中i 肥份(N、P、K)的平均含量(%)，根據(jù)前人研究成果，海南省取平均值為0.1199%、0.0179%、1.9682%。

2.3 蓄水與調(diào)水效益

森林具有很強的涵養(yǎng)水源等生態(tài)功能。海南省熱帶天然林(老齡林和更新林)蓄水與調(diào)節(jié)水源效益價值按較無林地增加蓄水量計算，計算式為:

式中:Vd為天然林蓄水效益價值(億元/a);G、g分別為天然林地和無林地平均蓄水量(m3·hm－2·a－1)，海南省取值為G =1532.8m3·hm－2·a－1、g =125m3·hm－2·a－1(無林地約為有林地的1/10);K2為以替代工程法計算所得的水庫庫容造價(元/m3)，海南省以2008年完工投入運營的大隆水庫正常庫容造價計算，為2.08 元/m3。Ve為天然林降水調(diào)節(jié)效益價值(億元/a);Q1為覆蓋度50%、林分均高2m、6年生杉木幼林地平均徑流系數(shù)，為0.79;Q2為天然林多年平均徑流系數(shù)，海南省為0.48;H 為多年平均降水量(mm)，海南省為2540.9 mm;K3為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、居民用水平均價格(元/m3)，海南省2010年工業(yè)、農(nóng)業(yè)、居民用水加權(quán)平均價格約為1.02 元/m3。

2.4 固碳釋氧效益

森林通過光合作用和呼吸作用吸收CO2的同時釋放O2，對維持大氣中CO2與O2的動態(tài)平衡起著不可替代的作用。海南省熱帶天然林(老齡林和更新林)固碳釋氧效益價值計算式為:

式中:Vf為天然林固碳效益價值(億元/a);C 為天然林實際可以從大氣中凈固定的CO2量(t·hm－2·a－1)，根據(jù)海南省有關(guān)定位站的測定，綜合天然林植被同化量、凋落物固定量、系統(tǒng)釋解量，還有凋落物層和森林土壤層的呼吸量等，最后海南省熱帶天然林實際可從大氣中凈固定CO2量平均為6.0307t·hm－2·a－1;K4為治理CO2的價格(元/t)，本文按治理工業(yè)CO2的價格350 元計算。Vg為天然林釋氧效益價值(億元/a);N為天然林平均凈生產(chǎn)干物質(zhì)量(t·hm－2·a－1)，海南省天然林(老齡林和更新林)平均為9.2705t·hm－2·a－1;U 為森林生產(chǎn)1t 干物質(zhì)可釋放的O2量(t)，取其平均值為1.408t;K5為O2的平均生產(chǎn)價格(元/t)，本文取值為220 元/t。

2.5 生態(tài)旅游效益

2010年海南省已建成國家級森林公園8 個，國家級自然保護區(qū)6 個，省級自然保護區(qū)18 個。2010年海南省酒店共接待旅游過夜人數(shù)2587.35 萬人次，較上年增長15%;全年實現(xiàn)旅游總收入257.63 億元，比上年增長22%［8］。在旅游收入中，熱帶天然林旅游占了相當?shù)姆蓊~，而且隨著回歸大自然、返樸歸真的熱潮興起，熱帶天然林生態(tài)旅游將產(chǎn)生更大的效益。海南省熱帶天然林(老齡林和更新林)生態(tài)旅游效益價值計算式為:

式中:Vh為天然林生態(tài)旅游效益價值(億元/a);M為旅游總收入(億元/a);k 為熱帶天然林生態(tài)旅游對全省旅游總收入的貢獻率(%)，根據(jù)2011年中國森林旅游博覽會公布的消息，全國森林公園2010年接待3.96億人次，占國內(nèi)旅游接待總?cè)藬?shù)18.8%，海南省天然林旅游收入在全省旅游總收入中的貢獻率取值為18.8%。

表1 2010年海南省熱帶天然林生態(tài)功能性利用價值及比重(億元)

3 結(jié)果與結(jié)論

海南省熱帶天然林對海南的生態(tài)安全具有極其重要的地位，對促進海南省以及全國社會經(jīng)濟健康、持續(xù)發(fā)展起著舉足輕重的作用。對海南省天然林功能性價值評估，有助于我們深刻認識到天然林生態(tài)系統(tǒng)是森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能最重要的提供者，應(yīng)加大對其的保護，提高海南省森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并在滿足生產(chǎn)和生活需求的基礎(chǔ)上，達到森林生態(tài)系統(tǒng)整體生態(tài)服務(wù)功能價值最大化的效果。本文根據(jù)海南省林業(yè)局2011年發(fā)布的《海南林業(yè)可持續(xù)發(fā)展公報》數(shù)據(jù)，采用多種比對等方法，評估了2010年海南省熱帶天然林在改良土壤、固土、保肥、蓄水、降水調(diào)蓄、固碳釋氧、生態(tài)旅游等生態(tài)功能性利用價值。評估結(jié)果表明，2010年海南省熱帶天然林生態(tài)功能性綜合利用價值為162.14 億元，這還未包括環(huán)境能量調(diào)節(jié)效益、對水和空氣污染物的凈化效益、天然林木材和非木材產(chǎn)品效益等方面。在各項功能性綜合利用價值中，降水調(diào)蓄、生態(tài)旅游所占的份額最大，分別為32.67%、29.87%。2010年海南省國民生產(chǎn)總值(GDP)為2052.12 億元，海南省熱帶天然林生態(tài)功能性綜合利用價值相當于全省GDP 的7.9%。海南省熱帶天然林對海南的生態(tài)貢獻是很大的，對維持海南省生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定具有極其重要的地位，對促進海南省社會經(jīng)濟健康、持續(xù)發(fā)展起著舉足輕重的作用。

［1］魏嘉偉．岑王老山自然保護區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評價研究［D］．廣西:廣西師范大學，2010．

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［3］李意德，陳步峰，周光益．中國海南島熱帶森林及其生物多樣性保護研究［M］．北京:中國林業(yè)出版社，2002．

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［6］安偉偉．大興溝林業(yè)局天然林保護工程生態(tài)環(huán)境影響動態(tài)經(jīng)濟評價［D］．黑龍江:東北林業(yè)大學，2011．

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［8］海南省統(tǒng)計局．海南統(tǒng)計年鑒(2011)［M］．北京:中國統(tǒng)計出版社，2011．