我国主要森林类型生态系统公益的定量分析

我国主要森林类型生态系统公益的定量分析

随着人类的发展进步，我们必须继续向大自然进军，掠夺森林资源，导致森林资源显著减少，森林综合效率降低，生态环境恶化。这是社会可持续、稳定、协调发展的制约因素（毕旭岱等，1978）。破坏森林导致生态环境恶化的现实促使生态学家们去探索森林的生态功能及其综合效益,评价它对人类社会生存和发展的贡献,从而为改善人类的生存环境和促进其与社会经济的协同发展提供科学指导。生态系统综合效益评价研究始于本世纪50年代,而对生态系统公益的经济价值评估则是在80年代末随着经济的发展而逐渐兴起的。目前对生态系统公益的研究越来越受到生态学家和经济学家的重视,很多国家已开展了这方面的研究工作并取得了一些成果。Costanza等(1997)估算了全球16种主要生态系统的17种生态系统公益的总价值为33268×109$·a-1,是当年全球国民生产总值的1.8倍。国内1990年中国林学会召开的“森林综合效益计量评价学术讨论会”系统报道了有关森林生态系统公益的研究。侯元兆等(1995)首次估算出我国森林资源总价值为13万亿元(人民币)。但其只研究了森林生态系统公益的3种主要价值,即涵养水源、保护土壤、固定CO2和供给氧气价值。毕绪岱等(1998)概算了河北省森林涵养水源、固持土壤等7项生态系统公益的价值为162.28亿元·a-1。纵观我国的研究现状,在该领域的研究工作仍处于探索中,目前还没有一个完整的,全面考虑各种生态系统公益的价值评估体系。森林的生态系统公益(Ecosystemservice)是指森林对自然生态过程或生态平衡所作出的以经济为指标评价的贡献(侯元兆等,1995),包括生态系统的产品(如食物等)和公益(如涵养水源、防风固沙、净化大气等)。由于生态系统公益没有完全纳入商业市场或没有恰当的可与经济公益和生产资本相比较的价格(费用)的数量表示,在决策过程中没有受到足够的重视。事实上,生态系统公益及提供这些公益的自然资本储备对于地球生命支持系统的功能至关重要。它们直接和间接地为人类的福利事业做出了贡献,因而代表了地球总经济价值的一部分(Costanzaetal.,1997)。本文试图采用统一的标准,分析和评估中国38种主要森林类型的14种主要的生态系统公益价值,为将来更深入地研究提供框架;同时,还将探讨森林生态系统公益价值与其生产力的关系,以寻求生态系统公益价值与森林自身生长的关系,为将来全面开展生态系统公益价值评估的研究开辟一条新路。1学习方法研究方法包括资料收集、价值计算和相关分析3个方面,研究方法和技术路线如图1所示。1.1生态系统公益价值本文采用全国第三次森林资源清查资料(1984～1988)的森林面积数据,14种生态系统公益价值采用Costanza等(1997)估算的全球平均价值($·hm-2·a-1),各森林类型的生产力数据源于方精云等(1996)。1.2森林类型分类Costanza等(1997)在计算全球森林生态系统公益价值时把全世界的森林统分为热带森林和温带/北方森林两大类型,为在计算时与其保持一致,本文首先将我国的38种森林类型按其分布区划分为热带类型与温带类型在分类时把寒温带温带与暖温带以及高山森林类型都归入温带/北方森林类型中,亚热带与热带类型归入热带森林类型中(侯学煜,1960)。分别统计各类型森林属于热带与温带/北方森林两大类型的面积,然后分别与相应森林类型的各种生态系统公益的单位面积价值相乘得到各类型森林各种生态系统公益的价值。1.3森林生态系统公益价值与总生产力回归的相关分析将上述估算的37种森林类型(由于矮林没有生产力资料,故在相关分析中未予考虑)的生态系统公益总价值(Va)数据与方精云等(1996)的各森林类型的总生产力(Tp)数据进行回归,分析森林生态系统公益价值与总生产力的相关关系。2研究结果2.1森林的生态系统价值与资源要素构成表1列出了我国38种森林类型的14种生态系统公益价值的估算值。由表可见,我国1.021870×108hm2森林(不包括台湾省及西藏控制线以外的地区)每年提供的生态系统公益的总价值约为117亿$。其中,杉木林、马尾松林、阔叶混交林、栎类林价值所占的比重较大,四者总价值合计为75亿$,占全国总价值的64%。按单位面积计算,以热带类型的森林价值最大(平均2008$·hm-2·a-1),温带类型的森林价值最小(平均302$·hm-2·a-1),而热、温带都有分布的森林类型的价值介于二者之间(平均约1535$·hm-2·a-1)。在森林的各种生态系统公益之中,森林的营养循环对其生态系统公益价值的贡献最大,占全国森林生态系统公益总价值的40%,而在其中起主要作用的是热带森林(温带森林因没有有效资料故未参予计算热带森林的重要特点之一是生物量中存在大量的营养物质,清除森林,营养也丧失了,这样,立地生产力很难再恢复(徐化成,1993)。因此,要重点保护热带森林,合理开发利用,充分发挥其资源优势,以维持地球上的营养循环。在森林生态系统公益价值中,原材料(包括木材、燃料、饲料等)的价值居于第二位,约17亿$·a-1,占总价值的15%。可见,森林的价值并不仅仅表现在为人类的生产和生活提供原材料,森林除有直接经济价值外,更有重大的生态防护价值,并且其生态防护价值已远远超过了单纯原材料生产的价值。因此,在开发利用过程中不能只注重眼前的经济利益而减损了其它方面的效益。要从长远打算,全面考虑森林的综合效益,使其发挥最大的作用。森林的3大效益中,生态效益(包括气候控制、扰动控制、水分控制、水分供应、侵蚀控制、土壤建成、营养循环、废物处理、生物控制和消遣娱乐)价值约为93.39亿$·a-1,占总价值的79.55%,社会价值(此处指其文化价值)约0.2亿$·a-1,占总价值的0.17%,而森林自身固有的经济价值(包括食物、原料、基因源)约23.80亿$·a-1,占总价值的20.28%。可见,森林生态系统的最大价值反映在生态效益上,其价值是经济价值的3.92倍。2.2多态特性关系根据计算出的森林生态系统公益的价值与其生产力资料相结合,分析了森林生态系统公益价值(Va)与其总生产力(Tp)的关系,如图2所示。由图中可看出,森林生态系统公益的价值与森林的生长密切相关,即森林生态系统公益的价值与森林的总生产力的对数呈较好的幂函数关系,可表示如下:其相关系数为R2=0.844。这表明森林生产力不仅反映出了森林的生长状况,还可很好地反映森林生态系统公益的价值,从而有助于简化生态系统公益的价值评估,具有重要的应用意义。3生态系统公益的水土保持作用在森林的各种生态系统公益之中,以森林营养循环的贡献最大(约占40%),而原材料(包括木材、燃料、饲料)的贡献仅占15%。在森林的各种效益中,生态效益的价值(约93.39亿$·a-1)是其经济价值(约23.80亿$·a-1)的3.92倍,反映出森林生态系统公益的显著性。目前,人类提出的环境问题日益扩大和深化(不仅限于传统的水源涵养和水土保持作用),将少量林业土地划为防护林或自然保护区已远远不能满足要求,必须全力以赴,使全部土地都与环保问题联系起来,综合利用其在环境保护和可持续发展中的优势作用,以为人类的生存和发展做出更大的贡献。由于生态系统公益价值的不确定且有些生态系统公益目前尚无较好的价值计算方法,此处的估算较为保守,而实际森林生态系统公益的价值要远远大于这些。在某种意义上说,森林生态系统公益对于经济的总价值是无限的。所以,各级部门在制订森林保护和利用措施的过程中,要充分考虑森林的各种生态系统公益的价值,既保护好现有森林,又达到永续利用的目的。此次估算只是给出了森林生态系统公益价值的潜在范围,而并非准确的计算,但它为将来更进一步研究分析提供了一个框架。将来还需要制订出一套统一的、