康縣桑樹林生態效益評價

馮有貴

摘要 采用光合作用法、碳稅法、造林成本法和面積-吸收能力法對康縣桑樹林生態效益進行核算。結果表明，康縣桑樹林的固碳制氧和凈化環境效益潛力巨大，總價值約為5 923.47萬元，其中，固碳價值約為4 079萬元，制氧價值約為1 830萬元，吸收SO2價值約為14萬元，阻滯降塵價值約為0.47萬元。研究結果可為康縣造林工程建設效益提供參考。

關鍵詞 桑樹林；固碳制氧；凈化環境；甘肅康縣

中圖分類號 S888.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）17-0150-02

1 研究區概況

康縣屬亞熱帶向暖溫帶過渡地區，全年日照時長為1 433.7 h，無霜期為207 d，年均降水量為742 mm。境內有高等植物172科1 000余種，其中桑樹品種有農桑8號、農桑10號、農桑12號、農桑14號、育71-1、陜桑305、白玉王、紅果1號、紅果2號、無核大十等，森林覆蓋率高達60%以上。最高海拔為2 483 m，最低海拔為560 m，地勢呈現西高東低的特點。全縣現有桑園面積2 750 hm2，是我國北方優質原料繭生產的最佳區域。

2 評價指標體系的建立

2.1 指標篩選的原則

生態效益的評價指標較多，要篩選出一套合理、科學的生態效益評價指標體系，必須遵循以下原則，即綜合性原則、可操作性原則、可比較性原則、科學性原則、獨立性與穩定性原則[1-3]。指標體系內容應保持相對穩定性。

2.2 評價指標體系的建立

根據指標體系的篩選原則，結合康縣桑樹林的實際調查情況，采用光合作用法、碳稅法、造林成本法和面積-吸收能力法對康縣桑樹林生態效益進行核算，分別計算康縣固碳制氧效益和凈化環境效益[1-3]。

3 固碳制氧效益評價

3.1 評價方法

植物對于生態系統的凈化與維持發揮著重要作用，其通過光合作用，在吸收CO2的同時釋放O2，維持了大氣當中CO2和O2的動態平衡，并且對全球氣候變暖等一系列問題起到一定的緩解作用。

3.1.1 固定CO2評價方法。

（1）固定CO2量評價方法。通常采用光合作用法對固定CO2量進行評價，具體可根據反應化學方程式，如下：

式中，Yc1為生物量固碳量（萬t），a為1 t干物質固碳量（t），Vi為單位面積干物質生產量（t/hm2），Si為效益面積（hm2）。

按照實際森林面積、年材積生長量及樹枝和樹根的重量，通過上述公式便可以計算出固定CO2的量。此外，計算林木固碳量還有實驗測定法和林木蓄積量法，在此不做說明。

（2）固碳價值評價方法。目前，對于固碳加之的評價方法業界看法不一，具體包括3種代表性觀點，分別為造林成本法、碳稅法以及溫室效應損失法。首先，造林成本方法主要依據2個指標，一是單位面積森林固碳量，二是單位面積森林平均成本，進而對固碳加之進行評價。其次，碳稅法是指將單位面積森林固碳量與碳稅的影子價格相結合，進而綜合評價固碳價值。再次，溫室效應損失法是通過減少森林面積，使大氣中CO2增加，進而加劇溫室效應造成一系列損失，對損失價值進行估算從而評估森林所具備的固碳價值，但該方法造成的損失存在不均衡問題，對某些區域可能帶來損失，對于另外區域可能帶來益處。

綜合考慮，為了實現更準確的評估結果，可采用將造林成本法、碳稅法相結合的方式進行，具體計算公式如下：

Vc1=[（Yc1）×（Cc1+Cc2）]/2

式中，Vc1為固定CO2的價值（萬元）；Cc1為固定CO2的造林成本（元/t）；Cc2為瑞典碳稅率（美元/t C）；Yc1為生物量固碳量（t）。

3.1.2 制氧效益評價方法。O2是人類活動必不可少的物質，對人類來說有著巨大使用價值。

（1）森林制氧量評價方法。對于制氧量的評估，通常采用統計調查法進行，首先計算單位面積林地木材總產量以及干物質的總產量，具體采用絕干比重法對絕干物質進行換算，然后通過生產1 t干物質釋放O2量指標，計算出O2量。

（2）森林制氧價值評價方法。目前，制氧價值評價通常采用造林成本法，根據官方數據顯示，我國森林提供1 t O2的造林成本為369.7元，通過如下公式對制氧價值進行評估：

式中，Vc2為制氧價值（萬元）；b為生產1 t干物質制造O2量（t）；C0為提供O2的造林成本（元/t）。

3.2 價值計算

3.2.1 固定CO2價值（Vc1）。桑樹林作為重要的固碳林木之一，對固碳釋氧方面做出了巨大貢獻，其中蘊藏著巨大生態價值。通過光合作用方程式中可以得出，桑樹通過吸收太陽能、H2O、CO2產生O2與葡萄糖。每吸收太陽能28.3 kJ、H2O 108 g、CO2 264 g，可以產生O2 193 g、葡萄糖180 g。

此外，根據光合作用公式，每形成1 g的干物質可以固定CO2 1.63 g。據統計，每年桑樹林有效面積為2 750 hm2，生物量為15 t/hm2，由此計算可得固定CO2量為：

Yc1=1.63×15×2 750÷10 000=6.7（萬t）

3.2.2 固定CO2價值（Vc1）。在計算固碳方面，首先需要計算C與CO2分子式與原子量，計算過程如下：C/CO2=0.272 9，本文采用取造林成本法與碳稅法平均值的方法進行康縣桑樹林的固碳價值評估。其中，造林成本為250元/t C（Cc2），碳稅率為1 245元（Cc1），進而計算固碳價值為：

Vc1=[Yc1×（Cc1+Cc2）/2]×0.2729=[20×（1 245+250）/2]×0.272 9

=4 079（萬元）

3.2.3 制氧價值（Vc2）。根據前文所述，光合作用通過消耗太陽能、H2O、CO2產生O2與葡萄糖，從前文數據可得，森林每形成1 g的干物質能夠造氧1.2 g，按照每年桑樹林的生物量為 15 t/hm2，并且按照提供1 t O2的造林成本為369.7元進行計算，可產生氧氣價值為：

Vc2=369.7×1.2×15×2 750÷10 000=1 830（萬元）

4 凈化環境價值評價

4.1 評價方法

目前，在大氣凈化方面通常從吸收SO2和滯塵2個維度進行評價，而由森林帶來的空氣凈化所避免的間接損失并沒有深入進行研究。

4.1.1 吸收SO2效益評價方法。SO2作為大氣污染的重要氣體之一，其數量多、分布廣、危害大，然而森林對SO2具有一定的抵抗能力，將SO2吸收之后通過光合作用將 SO2有害物質氧化還原為無害物質，也就是所謂的降解過程，除了氧化還原降解作用外，還可以將SO2積累于某器官內，最后經由根系等部位排除體外，進而實現大氣污染凈化作用。在SO2吸收效益評價方面，采用面積-吸收能力法進行分析。首先確定不同類型的單位森林面積所具備的SO2吸收能力，再根據有效森林面積核算出所能吸收SO2的總量，然后結合影子價格，即單位成本，最后得出吸收SO2的價值。

式中，Ve1為吸收SO2價值（萬元）；Cs為治理SO2的單位成本（元/t）；Ri為不同類型森林單位面積吸收的SO2量（t/hm2）；Si為效益面積（hm2）。

4.1.2 阻滯降塵效益評價方法。桑樹林可作為屏障，起到降低風速的作用，當風速下降后，空氣中的塵粒便會受重力作用下沉于地面。此外，樹木葉片表皮粗糙也能起到一定的粉塵吸附作用，從而降低大氣中的含塵量[4-5]。在阻滯降塵評價方面，本文采用面積-滯塵能力法進行評估。具體公式如下：

式中，Ve2為林木阻滯降塵價值（萬元）；Cd為人工削減粉塵的成本（元/t）；Li為不同類型林木單位面積滯塵能力（t/hm2）；Si為效益面積（hm2）；

4.2 價值計算

森林不僅能夠吸收大氣中的有害氣體，還能夠降解污染物、削減光化學污染、凈化放射性物質，并且在降噪、殺菌等方面作用突出。通過凈化大氣，給人類生活提供了優質的環境，對人類免疫系統、身心健康等都有積極的促進作用[6]。因此，本文對森林凈化環境的價值從吸收SO2以及滯塵2 個方面進行價值評估。

4.2.1 吸收SO2價值（Ve1）。根據1998年我國生物多樣性研究報告內容，松林、針葉林等吸收SO2的能力較強，平均為215.60 kg/hm2，而闊葉類對SO2的吸收能力稍弱，平均為88.65 kg/hm2，采用面積-吸收能力計算方法進行SO2吸收價值評估，以闊葉林吸收能力標準計算，結合我國削減SO2的平均治理費用為600元/t，進而得出吸收SO2的價值為：

Ve1=0.6×2 750×88.65÷10 000=14（萬元）

4.2.2 阻滯降塵價值（Ve2）。在阻滯降塵價值評估方面，根據官方數據顯示，針葉林降塵能力為33.2 kg/（hm2·年），闊葉林降塵能力為10.11 kg/（hm2·年），采用面積-滯塵能力方法進行計算，結合我國削減粉塵的平均單位治理成本為170元/t，進而得出阻滯降塵價值為：

Ve2=0.17×2 750×10.11÷10 000=0.47（萬元）

5 結論

計算表明，康縣桑樹林固碳制氧和凈化環境效益總價值約為5 923.47萬元，其中固碳價值約為4 079萬元，制氧價值約為1 830萬元，吸收SO2價值約為14萬元，阻滯降塵價值約為0.47萬元。

6 參考文獻

[1] 歐陽志云，王如松，趙景柱.生態系統服務功能及其生態經濟價值評價[J].應用生態學報，1999，10（5）：635-640.

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