重庆市森林生态系统服务价值评价

【摘要】随着全球经济社会的快速发展和城市化进程的加快,人类社会出现了人口激增、资源枯竭、环境污染等全球性生态问题,人类赖以发展的环境基础正在遭受破坏。森林生态系统作为陆地生态系统的主体,在人类的生存和生活中发挥着重要作用。森林生态系统不仅是陆地生态系统中面积最大的生态系统,而且是结构最复杂、生物种类最丰富、适应性最强、功能最完善的一种自然生态系统,对改善和维护生态环境起着决定性作用,同时还能提供人类生存所必须的重要资源。森林生态系统服务是指森林生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存与发展的自然环境条件与效用,主要体现在：(1)提供人类所需的食物、药材、工农业生产的原料等直接价值；(2)调节小气候、涵养水源、有机物生产、固碳释氧、维持生物物种多样性与遗传多样性等间接价值。对森林资源价值的核算是一个前沿性的课题。由于森林资源的绝大多数服务价值是以可以货币化的公共商品的形式为人类社会提供福利,而其生态服务价值则难以商品化的形式在市场中体现,势必会造成公众对森林资源价值的核算失真。因此,研究森林生态系统的服务价值,并对其进行经济核算,可以提高公众对森林资源的进一步认识。由于实验数据及实验条件的限制,本文采用替代成本法、影子工程法、市场价值法等,在运用GIS软件、收集相关资料,并结合实验室分析的基础上,定量研究了2000年和2009年重庆市森林生态系统的有机物生产、涵养水源、固定二氧化碳和释放氧气等四项主要价值,同时分析了重庆市森林随海拔、坡度、坡向等的空间分布规律,结果表明：(1)在GIS技术的支持下,基于植被与地形因子关系这一研究热点,对重庆市山地森林的空间分布规律进行了分析,探讨不同森林类型与海拔、坡度和坡向3个地形因子的关系。结果表明：①海拔梯度是决定森林分布的主要因素,随着海拔的增加,水热因子发生变化,形成水热因子复合梯度,对应的森林类型也会发生相应的改变。在不同海拔等级上,各森林类型的覆盖率均为单峰型分布,但不同类型的覆盖率峰值出现的海拔高度级不同。而坡度和坡向对森林分布的作用不是很明显。②较好地反映了森林的连续性变化和不同森林类型的最优生长区间,定量描述了研究区内不同森林类型随海拔、坡度和坡向的分布,清楚地反映了重庆山地植被与地形因子的分布规律,并结合实际给出了理论解释,证明了GIS结合生态分析方法在重庆山地植被与地形因子的关系研究中是十分有效的。(2)由于受森林类型和森林覆盖度等因素的影响,重庆市森林生态系统NPP值的空间分布呈现一定的规律,表现为西南低,东北高的特征。重庆市2000年的NPP最大值为1542g·C/m2·a,平均值为665gC/m2·a;2009年的最大值为1348g·C/m2·a,平均值为580g·C/m2·a,比2000年略有降低。以NPP值为基础,采用市场价格法计算了重庆市不同森林类型的有机物生产价值,结果为：2000年和2009年的5种森林类型的总有机物生产价值分别为1338.2亿元和1941.63亿元,表现为升高趋势,这与重庆市森林面积增大有很大关系。其中,落叶阔叶林的有机物生产价值最大,落叶针叶林的有机物生产价值最小(3)不同森林类型单位面积涵养水源实物量表现为：灌木林>落叶阔叶林>常绿阔叶林>落叶针叶林>常绿针叶林,这是由于单位面积森林涵养水源实物量与林冠截留率呈负相关,而灌木林的林冠截留率最小,常绿针叶林的林冠截留率最大；2000年和2009年的森林生态系统年涵养水源实物总量分别为272.66×108t/a和388.21×108t/a,表现为2009的明显大于2000年,其中落叶阔叶林最大,落叶针叶林最小；2000年和2009年的森林涵养水源总价值分别为：467.34-108元和754.29×108元,表现为增高趋势。因此将森林生态系统涵养水源的价值列入绿色GDP具有重要意义。本研究为该区森林生态系统涵养水源的经济价值评估提供了科学的理论依据,对重庆市的生态环境建设有着积极的指导作用。(4)2000年和2009年的重庆市森林生态系统年总固碳量分别为1.03×108t和1.46×108t,总释氧量分别为2.76×108t和3.93×108t,总固碳价值分别为356.78×108元和517.88×108元,总释氧价值分别为1081.13×108元和1569.01×108元。各森林类型中,常绿阔叶林单位面积的固碳量和释氧量最大,其次为常绿针叶林、落叶阔叶林、灌木林,最小的为落叶针叶林。(5)综上,2000年和2009年的重庆市森林生态系统服务总价值分别为2857.71×108元和6468.14-108元,增长率为55.81%；平均单位面积的的服务价值分别为3.46-108元/hm2和7.85×108元/hm2。2009年的服务价值明显高于2000年的生产价值,这与此十年间重庆市广泛开展森林建设工程,使得森林面积增大,森林质量提高是分不开的。本研究评估指标体系主要是针对重庆市林情而构建的,包括了目前大家相对公认的计量方法和相对成熟的森林生态系统服务功能主导指标,但是还有其它一些指标未能计算在内,这在一定程度上低估了重庆市森林生态系统总的功能和价值,仅仅是对重庆市森林生态系统各项服务功能及其价值粗略和保守的估计。本研究只对森林生态系统的生态功能物质量和价值量的部分社会效益进行了评估研究,没有涉及林木资源经济价值及林副产品和林地自身价值,从而使得评价结果偏小。但是本研究应用ArcGIS等软件,不仅减轻了野外森林资源的调查难度、减少了森林资源调查的野外工作量,而且节约了大量的经费和时间,为研究森林资源提供相应及时的数据源与技术支持。本研究以整个重庆市的不同森林类型为研究对象,通过分析和计算每种森林类型的有机物生产、涵养水源、固定CO2、释放02等多种生态价值,建立了一套符合当地林情的森林生态服务价值评价体系；同时,运用经济手段分别计算了每种生态价值的货币价值,并对其价值进行大小比较,从而使人们更加直观地认识到该区森林生态系统巨大的生产潜力和生态价值,有利于为重庆市的森林建设和保护指明正确的方向,促进重庆市社会—经济—自然复合生态系统的可持续发展。
【作者】冯茹；
【导师】魏虹；
【作者基本信息】西南大学，生态学，2014，硕士
【关键词】重庆市；森林生态系统；服务价值；有机物生产；涵养水源；固碳释氧；

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