長江流域抑螺防病林生態服務功能評估

馬 莉，楊 筱，張 儀，賈霽群，孫啟祥，張 倩，周金星

（1.北京林業大學 水土保持學院，北京100083；2.中國疾病預防控制中心 寄生蟲病預防控制所，上海200025；3.國家林業和草原局 世界銀行貸款項目管理中心（速豐辦），北京 100714；4.中國林業科學研究院 林業研究所，北京100091）

血吸蟲病是一種人獸共患寄生蟲病，在中國主要流行于長江流域的江蘇、安徽、江西、湖北、湖南、四川等省，是嚴重危害人體健康的一種重大傳染病，被中國政府列為重點防治的三大傳染病之一［1－3］。由于釘螺Oncomelania hupensis是血吸蟲病的唯一寄主，防螺、控螺、滅螺是控制血吸蟲病的主要手段。為降低釘螺密度和孳生面積，有效防控血吸蟲病的流行與傳播，彭鎮華等［4］和江澤慧［5］提出以改變釘螺孳生環境、抑制釘螺生長發育、阻止血吸蟲病流行為目的，在釘螺孳生和潛在分布區建立抑螺防病林。自2006年國家林業局將抑螺防病林建設作為重大工程并在長江流域進行推廣應用以來，至今已經營建了大面積的抑螺防病林，整個工程產生的生態系統服務功能效益目前沒有準確的評估。生態系統服務功能是生態系統與生態過程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環境條件與效用［6］。當今社會、經濟高速發展，生態環境影響著人類的生存和發展，包括防護林在內的生態系統服務功能評估是當前生態學研究的熱點，并被相關領域廣泛采用。國內外學者針對不同的評估區域，對不同尺度生態系統服務評估框架與方法進行研究，文獻［7］對區域生態系統服務功能進行研究，CONSTANZA等［8］在Nature發表《全球生態系統服務和自然資本的價值》，對全球生態系統服務價值進行評價，整個生物圈每年產生的價值平均最少為33萬億美元。21世紀千年生態系統評估（millennium ecosystem assessment,MA）［9］在全球范圍內首次聯合對生態系統及其服務功能與人類福祉間的相互聯系進行研究。2011年，UKNEA（UK national ecosystem assessment）［10］項目中英國組織500多位科學家進行了全國性自然環境科學研究。2008年王兵等［11］制定了LY/T 1721-2008《森林生態系統服務功能評估規范》，之后不同學者根據各自選取的指標用不同方法對不同區域和不同自然地理區域的生態系統服務功能進行評估［12－21］。目前國內外對抑螺防病林生態服務功能的研究較少，沒有明確的評估指標和方法計算抑螺防病林的生態服務功能，中國學者對抑螺防病林主要集中于抑螺機理、營造技術等方面的研究［22－24］，對抑螺防病林的綜合效益的研究較少，還沒有相應的評估指標體系與方法［25］。在已有生態系統服務功能價值研究的基礎上，本研究選取涵養水源、保持土壤、固碳、釋氧、生物多樣性保護、抑螺防病等6項功能對血吸蟲病疫區江蘇、安徽、湖北、湖南、江西以及四川、云南抑螺防病林的生態服務功能價值進行定量評估，試圖揭示長江流域抑螺防病林生態系統在維持生態穩定，促進社會經濟可持續發展的重大作用，為長江流域抑螺防病林的保護與經營提供理論依據，對科學評價林業血防工程生態效益，有針對性地研究抑螺防病林的經營機制和補償機制有現實意義，對 “十三五”林業生態工程中抑螺防病林的營建規劃起指導和完善作用。

1 研究區概況

長江是中國第一大河， 干流全長 6 397 km， 位于 24°30′～35°45′N， 99°30′～122°25′E， 流域總面積逾180萬km2，平均入海水量為9 600余億m3·a－1。長江中下游沿江約有6.0×105hm2灘地，一般海拔為5～100 m，多在海拔50 m以下，年平均氣溫為14.0～18.0℃，年降水量為1 000.0～1 500.0 mm，屬亞熱氣候帶，是中國經濟比較發達的地區［26－27］。但長期以來，該地區為血吸蟲病流行的重疫區，人畜感染率高，占全國血吸蟲流行病區的90%以上［5］。

2 研究方法

2.1 數據來源

參考《生態文明制度構建中的中國森林資源核算研究》中關于水源涵養、土壤保持、固碳、釋氧價值量計算的相關數據，結合抑螺防病林自身特點，對抑螺防病林價值估算使用表1所示的社會公共數據。

表1 社會公共數據Table 1 Social public data

2.2 評估方法

本研究依據由國家林業局2008年發布并實施的LY/T 1721-2008《森林生態系統服務功能評估規范》，結合抑螺防病林的實際情況，選取涵養水源、保持土壤、固碳、釋氧、生物多樣性保護、抑螺防病等6項功能對江蘇省、安徽省、湖北省、湖南省、江西省、四川省、云南省抑螺防病林生態服務功能價值進行評估。由于受生長環境的限制，林業血防工程的抑螺防病林90%以上林種為楊樹Populus林，因此本研究中的抑螺防病林以楊樹林為研究對象。森林生態服務功能物質量評估指標與方法見表2，價值量結合表1的社會公共數據，采用市場價值法、影子工程法［16］等計算得出。其中，抑螺防病功能價值量的計算方法為U抑螺防病=P釘螺G釘螺＋（P患＋P工）G患， U抑螺防病為抑螺防病功能價值量， 元； P釘螺為單位面積省工省藥費，元·m－2；G釘螺為釘螺面積減少量，104m2；P患為血吸蟲病患者人均年治療費用，元·人－1；P工為誤工費及照顧人員費用，元·人－1；G患為血吸蟲病人數減少量，人。

3 結果與分析

3.1 抑螺防病林生態服務功能物質量

本研究依據林業行業技術規程［8］，采用國家林業局和衛生部門公布的數據，計算從2006年營建抑螺防病林起，至2013年江蘇省、安徽省、江西省、湖北省、湖南省、四川省、云南省等7省的抑螺防病林生態系統服務物質量，選擇涵養水源、保持土壤、固碳、釋氧、生物多樣性保護、抑螺防病等6項功能進行評估。物質量如表3所示。2006－2013年，湖南省、湖北省、江西省、江蘇省、安徽省、四川省、云南省等7省共營建抑螺防病林45.84萬hm2，生態效益顯著。共涵養水源16.16×108t，保持土壤1.46×108t，固碳0.10×108t，釋氧0.29×108t。其中，湖南省涵養水源、保持土壤、固碳、釋氧功能物質量最大，湖北省次之，云南省4項生態系統服務功能物質量最小。

表2 森林生態服務功能物質量評估指標與方法Table 2 Evaluation indicator formula for assessing forest ecosystem services

表3 抑螺防病林生態服務功能物質量Table 3 Material quantity of snails control and schistosomiasis prevention forest ecosystem function

依據國家統計局和衛生部公布的關于2005和2013年釘螺面積和血吸蟲病疫情數據，由表4得出：各省血吸蟲病情況得到改善，血吸蟲病人數大幅度減少。因氣候等因素差異，不同省份釘螺面積有不同程度的上下波動，但總體呈下降趨勢。7省抑螺防病林營建縣（市）釘螺面積共減少24 345.50×104m2，血吸蟲病患者減少61.31×104人。其中，安徽省實有釘螺面積減少量最大，江西省實有釘螺面積減少量最小；湖北省血吸蟲病人數減少量最大，江蘇省血吸蟲病人數減少量最小。與2005年相比，云南省實有釘螺面積減少率最大，為69.91%，湖南省實有釘螺面積減少率最小，僅為2.12%；云南省血吸蟲病人數減少率最大，達98.41%，江西省血吸蟲病人數減少率最小，為54.02%。

3.2 抑螺防病林生態服務功能價值量

3.2.1 抑螺防病林生態服務功能價值量 從2006年開始，國家大力實施林業血防工程，在長江流域血吸蟲病流行區營建抑螺防病林，在生態系統服務功能和抑螺防病效益方面創造了巨大的經濟價值。依據表1的市場經濟價值和對抑螺防病林的監測數據，本研究計算出江蘇省、安徽省、江西省、湖北省、湖南省、四川省、云南省7個省的抑螺防病林生態服務價值，結果見表5。結果顯示：2006－2013年抑螺防病林生態系統服務功能價值為967.20×108元。其中涵養水源價值量為88.73×108元，保持土壤70.75×108元，固碳125.9×108元，釋氧319.72×108元，生物多樣性保護價值15.19×108元，抑螺防病價值量346.91×108元。

表4 抑螺防病林抑螺防病功能物質量Table 4 Material quantity of snails control and schistosomiasis prevention forest

表5 2013年抑螺防病林生態服務功能價值量Table 5 Value of snails control and schistosomiasis prevention forest ecosystem function

由于各省營建面積及當地病情的差異，不同生態服務功能的價值不同。由表5可知：在生態效益價值量中，抑螺防病功能的價值量最大，生物多樣性保護價值量最小。江蘇省抑螺防病林不同生態服務功能價值量大小為U抑螺防病＞U氧＞U碳＞U水＞U土＞U生物多樣性；安徽省 U抑螺防病＞U氧＞U碳＞U水＞U土＞U生物多樣性； 江西省 U氧＞U抑螺防病＞U碳＞U水＞U土＞U生物多樣性； 湖北省 U氧＞U抑螺防病＞U碳＞U水＞U土＞U生物多樣性；湖南省 U氧＞U抑螺防病＞U碳＞U水＞U土＞U生物多樣性；四川省 U抑螺防病＞U氧＞U碳＞U水＞U土＞U生物多樣性；云南省U抑螺防病＞U氧＞U碳＞U水＞U土＞U生物多樣性。涵養水源、保持土壤、固碳、釋氧、生物多樣性保護5項生態服務功能價值最大的為湖南省，其次為湖北省、江西省、安徽省、四川省、江蘇省、云南省，抑螺防病功能價值大小為安徽省＞江蘇省＞湖南省＞湖北省＞云南省＞四川省＞江西省。

3.2.2 抑螺防病林不同生態服務功能價值分析 通過對研究區抑螺防病林不同生態服務功能價值分析可以看出：抑螺防病林生態服務功能價值中抑螺防病功能價值最大，占全部生態效益價值的35.87%，生物多樣性保護所占比例最少，僅有1.57%。釋氧價值占33.06%，固碳價值占13.02%，水源涵養價值占9.17%，土壤保持價值占7.31%（表5，圖1）。總體而言，抑螺防病林的生態服務功能價值量顯著，應加強林業血防工程建設。

3.2.3 不同省份抑螺防病林生態服務功能價值量比較 由表5可知：各省抑螺防病林生態服務價值從大到小依次為湖南（242.77×108元）， 湖北（190.68×108元），江西（164.74×108元），安徽（161.98×108元）， 江蘇（74.96×108元）， 四川（70.10×108元）， 云南（61.95×108元）。 其中， 湖南省抑螺防病林生態系統服務價值最大，占7省總價值量的25.10%；云南省抑螺防病林生態服務價值最小，僅占7省總和的6.41%。

3.2.4 不同省份抑螺防病效益價值量分析 依據單位面積藥工費129.11元·m-2，血吸蟲病患者平均每人年治療費用3 208.2元，誤工費2 106.8元/人計算，安徽省抑螺防病效益的價值量最大達63.02×108元，占7省抑螺防病效益價值總額的18.17%，江蘇省次之，為16.66%，然后依次是湖南省、湖北省、云南省、四川省、江西省，其中江西省的抑螺防病效益價值量最少，為9.15%（表5）。

4 結論與討論

本研究使用2006年林業血防工程實施以來，江蘇、安徽、江西、湖北、湖南、四川、云南7個省營建的抑螺防病林的數據資料，采用LY/T 1721－2008《森林生態系統服務功能評估規范》的評估方法進行生態服務功能價值評估。可以看出：從2006年開始營建抑螺防病林，至2013年提供的各種生態服務功能價值量排序為抑螺防病功能價值＞釋氧功能價值＞固碳功能價值＞涵養水源功能價值＞保持土壤功能價值＞生物多樣性保護功能價值。抑螺防病功能價值占全部生態效益的35.87%，非抑螺防病林不具備此功能，其次，釋氧占全部生態效益價值的33.06%，固碳價值占13.02%，水源涵養占9.17%，保持土壤占7.31%。充分表明了抑螺防病是抑螺防病林主要的生態服務功能，同時，固碳釋氧、涵養水源也是抑螺防病林重要的生態服務功能。因此對長江流域釘螺孳生和血吸蟲病流行區的生態建設中應加大抑螺防病林的建設力度。

各省抑螺防病林生態服務價值從大到小依次為湖南、湖北、江西、安徽、江蘇、四川、云南。一方面，這主要是各省對血吸蟲病的重視程度不同，湖南省2006－2013年抑螺防病林營建面積最大，達14.09萬hm2，云南省僅有1.11萬hm2；另一方面由于釘螺的生長發育與當地雨量、氣溫分布、高程及社會因素有密切關系，山丘區釘螺適生環境多樣，而且其生命力強，繁殖快，導致血吸蟲病傳播容易，血吸蟲病的預防和控制難度相對較大，因此對釘螺面積減少量有一定程度的影響。各省抑螺防病林的抑螺防病功能價值從大到小依次為安徽、江蘇、湖南、湖北、云南、四川、江西。由于安徽省水利、林業部門逐步將水利工程、農田水利和綠化造林項目與滅螺有機結合，發揮其消滅和控制釘螺的作用，從根本上改善生態環境，改變人們的傳統生產、生活習慣，消除血吸蟲病賴以傳播的土壤，因此，安徽省釘螺面積減少量最大［28］；湖北省不僅科學規劃設計林業血防工程，精心組織施工，科學育林護林，并結合工程建設開展科研攻關工作，開展系統、全面、長期的技術培訓與交流［29］，群眾的血吸蟲病防范意識強，血吸蟲病人數減少量最大。

此外，本研究僅對抑螺防病林生態服務功能中幾項常見的主導功能進行評估。實際上抑螺防病林生態系統服務功能不止這些，還包括提供木材、林產品、調節氣候、凈化空氣等服務功能。釘螺面積的控制，血吸蟲病人數的減少，是營建抑螺防病林、血防部門以及溝渠硬化改水改廁等綜合措施的成效，抑螺防病林的抑螺防病效益只是全部林業血防工程效益其中的一部分。因研究資料的獲取與技術方法等的限制，在本研究中無法將抑螺防病林獨有的效益區分出來，因此對長江流域抑螺防病林的抑螺防病效益評估有一些夸大作用。但在估算抑螺防病林生態服務功能價值時對人的價值只是進行了保守估算，沒有根據社會和個人自身的發展價值進行估算，因此，科學定量的評估抑螺防病林的生態服務功能價值，對長江經濟帶加強抑螺防病林的建設提供科學依據有重大意義，今后仍需對此展開深入研究。使抑螺防病林的效益達到最大化，在營造和管理方面應該做到運用經濟生態學原理，因地制宜，采用以林為主，林、農、副、漁多種經營的模式，生物與工程措施相結合，科研和生產相結合，多部門和多學科相結合，創建融抑螺防病、經濟、生態和社會等綜合效益。