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辽宁省各优势树种组生态系统服务功能价值量评估

2022-01-25

农业与技术 2022年1期
关键词:柞树价值量樟子松

李 宁

(辽宁省林业调查规划监测院,辽宁 沈阳 110112)

森林是人类社会赖以生存与发展的一项重要的物质基础和保障,担负着维持国民经济可持续发展、保障人民生活水平稳步提升和保护生态环境的重要使命,是联系环境与经济可持续健康发展的纽带[1]。及时准确地评价森林生态效益的价值量,能够提高林业在辽宁省国民经济和社会发展中的地位[2]。

辽宁省各优势树种组间生态服务价值量评估结果的分布格局呈明显的规律性,且差异较明显[1]。因此,针对优势树种的价值量进行评估,能够更好地反映和分析辽宁森林生态系统服务功能的发展和分布趋势。对推进森林资源保育,促进区域可持续发展,具有十分重要的意义[3]。

1 研究区域概况

辽宁省位于N38°43′~43°26′,E118°53′~125°46′,南临黄海、渤海,西南与河北接壤,西北与内蒙古毗邻,东北与吉林为邻,东南以鸭绿江为界与朝鲜隔江相望,总面积14.86km2。截至2017年,全省森林面积597.75万hm2。森林覆盖率40.61%,活立木总蓄积32835.13万m3。主要树种有408种,分布63个科137个属。

2 研究方法

2.1 数据来源

辽宁省森林生态连清数据集,主要来源于辽宁省及周边省份的10个森林生态站以及辅助观测点的监测结果[4-6];辽宁省2017年森林资源“一张图”数据集;社会公共数据来源于我国权威机构所公布的社会公共数据,包括《中国水利年鉴》、《中华人民共和国水利部水利建筑工程预算定额》、中国农业部信息网、中华人民共和国卫生健康委员会网站、《中华人民共和国环境保护税法》、辽宁省物价局等。

将上述3类数据源有机地耦合集成,应用于一系列的评估工作中,最终可以获取评估区域森林生态系统服务功能评估结果。

2.2 研究方法

2.2.1 分布式测算方法

将数据按照优势树种组、起源包括人工和天然、林龄组进行分层划分。在分层划分的基础上,从涵养水源、保育土壤、固碳释氧、林木养分固持、净化大气环境、生物多样性保护、森林防护这7项功能,下分调节水量、净化水质、提供负离子、吸收气体污染物、滞纳TSPPM2.5PM10、固碳、释氧、防风固沙、固土、保肥、氮固持、磷固持、钾固持、物质资源保育、防风固沙、农田防护等18项指标,对辽宁各优势树种生态系统服务功能价值量进行估算[1]。

2.2.2 生态功能修正系数

在野外数据观测中,研究人员仅能够得到观测站点附近的实测生态数据,对于无法实地观测到的数据,则需要一种方法对已经获得的参数进行修正,因此引入了森林生态功能修正系数(Forest Ecological Function Correction Coefcient,简称FEF-CC),其理论公式:

(1)

式中,FEF-CC为森林生态功能修正系数;Be为评估林分的生物量,kg·m-3;Bo为实测林分的生物量,kg·m-3;BEF为蓄积量与生物量的转换因子;V为评估林分的蓄积量,m3。

实测林分的生物量可以通过森林生态连清的实测手段来获取,而评估林分的生物量在辽宁省森林资源二类调查结果中还没有完全统计。因此,通过评估林分蓄积量和生物量转换因子,测算评估林分的生物量[7]。

在物质量的基础上,根据不同指标的价值评估公式对各指标价值量进行估算,进一步统计出各服务功能的价值量。

3 研究结果与分析

3.1 研究结果

应用以上方法,以森林资源数据和社会公共数据为基础,对涵养水源、保育土壤、固碳释氧、林木养分固持、净化大气环境、生物多样性保护、森林防护7项功能,对不同优势树种组生态系统服务功能价值量进行评估,结果如表1所示。

表1 辽宁省森林生态系统各优势树种组服务功能价值量评估结果

3.2 研究结果分析

3.2.1 涵养水源功能

涵养水源功能价值量最高的3个优势树种组为柞树组、落叶松组和经济林组,分别为716.25亿元·a-1、196.01亿元·a-1和192.48亿元·a-1,占全省涵养水源总价值量的64.79%;最低的3个优势树种组为樟子松组、云冷杉组和柏树组,分别为10.28亿元·a-1、3.61亿元·a-1和3.59亿元·a-1,仅占全省涵养水源总价值量的1.03%。2017年辽宁省水利、环境和公共设施的费用为449.47亿元[8],柞树组、落叶松组和经济林组涵养水源价值量是当年辽宁省水利水电工程营业收入的2.46倍。森林生态系统涵养水源功能,能够在一定程度上替代水利设施,发挥更安全持久的涵养水源功能[9]。

3.2.2 保育土壤功能

保育土壤功能价值量最高的3个优势树种组为柞树组、落叶松组和油松组,分别为184.26亿元·a-1、103.33亿元·a-1和78.82亿元·a-1,占全省保育土壤总价值量的58.56%;最低的3个优势树种组为樟子松组、柏树组和云冷杉组,分别为3.48亿元·a-1、1.56亿元·a-1和0.90亿元·a-1,仅占全省保育土壤总价值量的0.95%。2017年辽宁省自然灾害造成的直接经济损失为108.5亿元[8],柞树组、落叶松组和油松组保育土壤价值量相当于当年全省自然灾害直接经济损失的3.38倍,柞树组、落叶松组和油松组主要分布在辽东山区,森林生态系统在防止水土流失、保障生产生活安全方面起到了显著的作用。

3.2.3 固碳释氧功能

固碳释氧功能价值量最高的3个优势树种组为柞树组、落叶松组和油松组,分别为354.83亿元·a-1、108.02亿元·a-1和103.67亿元·a-1,占全省固碳释氧总价值量的68.76%;最低的3个优势树种组为樟子松组、柏树组和云冷杉组,分别为2.44亿元·a-1、2.19亿元·a-1和1.77亿元·a-1,仅占全省固碳释氧总价值量的0.78%。森林作为陆地上面积最大的生态系统,其强大的碳汇能力在缓解气候变化方面具有重大作用。

3.2.4 林木养分固持功能

林木养分固持功能价值量最高的3个优势树种组为柞树组、落叶松组和油松组,分别为51.01亿元·a-1、15.92亿元·a-1和14.02亿元·a-1,占全省林木养分固持总价值量的70.99%;最低的3个优势树种组为樟子松组、柏树组和云冷杉组,分别为0.31亿元·a-1、0.24亿元·a-1和0.21亿元·a-1,仅占全省积累营养物质总价值量的0.66%。

3.2.5 净化大气环境功能

净化大气环境功能价值量最高的3个优势树种组为油松组、落叶松组和柞树组,分别为98.70亿元·a-1、77.82亿元·a-1和75.60亿元·a-1,占全省净化大气环境总价值量的74.10%;最低的3个优势树种组为樟子松组、柏树组和云冷杉组,分别为3.17亿元·a-1、2.27亿元·a-1和1.34亿元·a-1。辽宁省是我国重要的老工业基地,燃煤、汽车尾气和金属冶炼加工以及冬季燃煤供暖是大气细颗粒物污染的主要来源,汽油和煤的不完全燃烧产生的颗粒物加重了大气污染状况[10]。而森林具有良好的净化大气能力和价值。

3.2.6 生物多样性保护功能

生物多样性保护功能价值量最高的3个优势树种组为柞树组、刺槐组和油松组,分别为431.99亿元·a-1、94.91亿元·a-1和88.83亿元·a-1,占全省生物多样性保育总价值量的63.78%;最低的3个优势树种组为樟子松组、云冷杉组、柏树组,分别为13.49亿元·a-1、3.12亿元·a-1和3.09亿元·a-1,仅占全省生物多样性保育总价值量的1.99%。

3.2.7 森林防护功能

辽宁省防风固沙林、农田防护林种植最多的树种组为杨树组,其次是樟子松组,杨树组和樟子松组提供的森林防护功能价值量占全省的89.47%。森林提供的防护功能有效地为人们的生产生活提供一道天然的绿色屏障。

4 结论

辽宁省各优势树种组间生态服务价值量评估结果的分布格局呈明显的规律性,且差异较明显。柞树组、落叶松组、油松组的生态系统服务功能价值量较高,占总价值量的57.05%,樟子松组、柏树组、云冷杉组的价值量较小,仅占总价值的1.23%,柞树组、落叶松组和油松组在全省分布范围广、分布面积大,为全省森林生态系统服务功能作出巨大贡献。

通过了解辽宁省各优势树组种生态系统服务功能价值量,对造林树种的选择提供依据,为森林科学合理的经营管理提供数据支持,为经营决策提供依据。

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