南寧市森林生態系統服務功能及其價值評估

李麗娟

(廣西壯族自治區林業勘測設計院，廣西 南寧 530011)

森林是陸地生態系統經濟價值的重要組成[1-3]，在涵養水源、固碳釋氧、維持土壤肥力、降低洪澇災害、保護物種多樣性并為人類生存提供適宜的生態環境等方面發揮著重要作用[1,4-6]。但隨著近年來全球氣候變暖，空氣質量不斷下降，以及人類過量開發與干擾，森林的面積不斷減少，導致森林生態系統服務功能不斷減弱，引發一系列生態環境問題，嚴重影響生態平衡和經濟效益。

生態系統服務功能評估的重要性越來越受到國內外重視，如何對其進行科學、系統、全面地評估也受到越來越多學者的關注。由于評估的尺度、指標、方法和數據來源的差異，造成了生態系統服務功能評估結果缺乏可比性[7-10]。2008年國家林業局頒布了林業行業標準LY/T 1721-2008《森林生態系統服務功能評估規范》(以下簡稱“《規范》”)，明確了系統化的評估標準。很多研究者[1,11-13]基于《規范》對不同森林生態系統進行了服務功能和價值的研究，研究尺度多為省級或某種生境如三峽庫區、保護區等，在市一級尺度上的研究較少。

南寧市為廣西壯族自治區行政首府，是北部灣城市群的核心城市。隨著北部灣的開發建設，研究南寧市森林生態系統服務功能的價值，對探索經濟建設和生態建設可持續發展具有重要意義。本文基于《規范》，以南寧市森林生態系統為研究對象，對其服務功能進行量化和評價，為森林經營單位提供決策依據。

1 研究區域概況和研究方法

1.1 研究區域概況

南寧市地理位置為東經107°45′～108°52′，北緯22°13′～23°33′。地勢地貌主要為盆地，海拔為400～800 m。屬北熱帶北緣、亞熱帶季風氣候區，年均溫20～22.3 ℃，年均降雨量1 241～1 753 mm，年均日照時數1 827 h。森林土壤主要以砂頁巖、砂巖、第四紀紅土母質發育而成的赤紅壤為主，局部分布有紅壤、黃紅壤、黃壤、石灰土、紫色土、草甸土等，土層較厚，質地疏松，肥力中等。

1.2 數據來源

2018年，南寧市作為試點單位完成了第五次森林資源規劃設計調查(以下簡稱“南寧市第五次二類調查”)。本研究以南寧市第五次二類調查成果為數據源，統計其轄區各植被類型的面積。此次評估的南寧市森林總面積為1 157 785.7 hm2，其中，速生桉面積為513 473.91 hm2，占總面積的44.35%，在林分類型中占比最大。其次為一般闊葉林和石山灌木，面積分別為187 546.2 hm2和170 844.86 hm2。杉木類、經濟喬木、經濟灌木和竹子的面積分別為22 796.84、22 273.65、36 062.4和44 833.9 hm2。

1.3 研究方法

本文以南寧市第五次二類調查成果為基礎數據，參照《規范》《廣西生態服務價值評估指南(修訂版)》以及廣西森林生態系統功能價值評估的指標體系和研究方法，對南寧市2018年森林生態服務功能價值進行評估研究。涉及的主要評估公式參照羅捷[14]的研究文獻。

2 結果與分析

2.1 固碳釋氧

南寧市森林固碳量為590.59萬t，固碳總價值達6.49億元。各林分中速生桉的年固碳總量和單位面積固碳價值最大，分別為444.93萬t和0.10萬元/hm2，其次為衫木類、松類和一般闊葉林。總釋氧量為1 446.12萬t，釋氧總價值達523.50億元。不同林分的釋氧量和固碳量基本一致，以速生桉最高，其次是杉木類、松類和一般闊葉林，其它林分單位面積釋氧價值均小于0.02萬元/hm2。

經計算，南寧市森林固碳釋氧總價值為530.00億元，單位面積價值為4.58萬元/hm2。從單位面積價值來看，速生桉最高，為8.05萬元/hm2，其次是杉木類、松類和一般闊葉林；經濟喬木和竹子最低，僅有0.50萬元/hm2和0.56萬元/hm2(表1)。

表1 南寧市森林生態系統固碳釋氧功能評估Tab.1 Evaluation of carbon sequestration and oxygen release function of forest ecosystem in Nanning

2.2 涵養水源

南寧市森林涵養水源量達31.74億m3，涵養水源價值達273.84億元。從單位面積涵養水源量來看，最高的是竹林，為6 004.85 m3/hm2，經濟喬木最低，僅為150.71 m3/hm2。從涵養水源總價值來看，速生桉最高(121.69億元)，其次是一般闊葉林(92.27億元)、松類(37.50億元)和石山灌木(10.42億元)。不同的是，竹子和一般闊葉林的單位面積涵養水源價值最高，分別為5.55萬元/hm2和4.92萬元/hm2；經濟喬木與經濟灌木則最低，僅有0.14萬元/hm2和0.15萬元/hm2(表2)。

表2 南寧市森林生態系統涵養水源功能評估Tab.2 Evaluation of water conservation function of forest ecosystem in Nanning

2.3 保育土壤

南寧市年保持氮、磷、鉀、有機質量分別為6.40、1.86、56.02、131.51萬t。對比不同林分，速生桉的年保持氮、磷、鉀和有機質量均為最高，依次為3.08、0.71、25.63和60.89萬t。一般闊葉林次之，分別為1.46、0.50、8.18和28.89萬t。松類的年保持鉀量為10.33萬t，僅次于速生桉。

南寧市2018年維持土壤肥力總價值為123.45億元，單位面積價值為1.07萬元/hm2。速生桉維持土壤肥力的總價值達61.19億元，是所有林分中最高的，一般闊葉林和松類分列二、三位，總價值分別為24.58億元和15.60億元。由于南寧市不同林分面積差異較大，單位面積價值與總價值排名略有不同，排列順序為杉木類>一般闊葉林>速生桉>竹子>松類>土山灌木>經濟喬木>石山灌木>經濟灌木。這一結果可以看出，在維持土壤肥力能力方面，杉木類的表現最強(表3)。

表3 南寧市森林生態系統維持土壤肥力功能評估Tab.3 Evaluation of maintaining soil fertility function of forest ecosystem in Nanning

2.4 凈化大氣環境

經測算，南寧市森林每年提供負離子數為18.44×1024個，合計提供負離子總價值為11 197.33萬元，單位面積價值為96.71元/hm2。從不同林分來說，速生桉每年提供的負離子總數最多，為10.24×1024個，一般闊葉林與松類次之。而土山灌木和經濟灌木提供的負離子總數最少，均不到0.1×1024個/年。各林分類型提供負離子的總價值與提供負離子數成正比，從單位面積價值來看，一般闊葉林、速生桉和松類的值最大(表4)。

表4 南寧市森林生態系統提供負離子功能評估Tab.4 Evaluation of providing negative oxygen ionfunction of forest ecosystem in Nanning

2.5 生物多樣性保護

南寧市森林生物多樣性保護價值為164.84億元，單位面積價值達1.42萬元/hm2。從各林分類型來看，一般闊葉林的單位面積價值最高，達4.12萬元/hm2，土山灌木次之，為2.75萬元/hm2，其余各個林分均低于平均單位面積價值(表5)。

表5 南寧市森林生態系統生物多樣性價值評估Tab.5 Evaluation of biodiversity value of forest ecosystem in Nanning

2.6 森林生態系統服務功能總價值及單位面積價值

將上述5項服務功能合計得到南寧市2018年森林生態系統服務總價值為1 093.24億元，從各項服務功能價值中可以看出，固碳釋氧提供的價值最高(530.00億元)，占總價值的48.48%，其次為涵養水源 (273.84億元)，占25.05%，生物多樣性保護、凈化大氣環境和保育土壤最低，分別占15.08%、0.10%和11.29%。

各林分類型的功能價值依次為速生桉(632.01億元)>一般闊葉林(235.24億元)>松類(120.87億元)>石山灌木(54.61億元)>杉木類(24.77億元)>竹子(14.60億元)>經濟灌木(6.97億元)>經濟喬木(3.31億元)>土山灌木(0.84億元)。

各林分類型的單位面積價值依次為一般闊葉林(12.54萬元/hm2)>速生桉(12.31萬元/hm2)>杉木類(10.87萬元/hm2)>松類(7.64萬元/hm2)>土山灌木(4.93萬元/hm2)>竹子(3.26萬元/hm2>石山灌木(3.20萬元/hm2)>經濟灌木(1.93萬元/hm2)>經濟喬木(1.49萬元/hm2)。

3 結論與討論

作為我國面向東盟開放合作和“一帶一路”發展戰略的重要節點城市，近十年來，南寧市不斷加快城市建設，研究其生態系統服務功能對城市建設的健康發展具有借鑒意義。經測算研究，南寧市2018年森林生態系統服務功能總價值為1 093.24億元。其中，固碳釋氧價值量最高，說明南寧市森林植被在固碳釋氧功能上發揮了重要的作用，表明了南寧市是一個重要的森林碳庫，肯定了其一直在打造“綠城南寧”形象的成績。其次，涵養水源功能價值僅次于固碳釋氧，南寧市位于邕江河谷的盆地中，主要水系為珠江支流的西江流域，因此南寧市森林生態系統對珠江水系的調節和補給將產生直接的影響。

森林生態系統服務功能總價值與林業經濟息息相關，每年帶來很高的經濟價值[15]。如貴州省[16]、江西高天巖自然保護區[17]和濟南市[18]的森林生態系統服務功能價值量經測算分別達6 167億元(2015年)、7.2億元(2014年)和251.80億元(2015年)。本次研究中南寧市2018年森林生態系統不同單位面積服務價值存在較大差異，其中一般闊葉林單位面積價值最高，其次是速生桉。這可能是由于一般闊葉林更接近自然生長狀態，生態服務功能更為強大，能提供更高的服務價值，而速生桉由于生長迅速，成材率高，所以其單位面積服務價值高于除一般闊葉林以外的其它林分。

目前，研究市一級尺度森林生態服務功能價值的資料還比較欠缺。本次研究希望能為南寧市森林生態環境的保護提供參考，為南寧市經濟的可持續發展提供重要的科學指導和決策依據。