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摘要老禿頂子自然保護(hù)區(qū)森林系統(tǒng)生物多樣性生態(tài)功能與遼寧人民生活密切相關(guān),物種繁多,旅游資源豐富,又是遼寧重要的水源涵養(yǎng)林基地,保護(hù)好該區(qū)生物多樣性尤為重要。通過對老禿頂子自然保護(hù)區(qū)森林生物多樣性經(jīng)濟(jì)價(jià)值計(jì)算,其直接使用價(jià)值為1204.19萬元,間接使用價(jià)值為25265萬元
關(guān)鍵詞保護(hù)區(qū)生物多樣性經(jīng)濟(jì)價(jià)值
生物多樣性是維護(hù)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定和人類生存發(fā)展的基礎(chǔ),隨著科技的發(fā)展和對自然界認(rèn)識的提高,生物多樣性的重要性日益受到重視。目前,對生物多樣性價(jià)值的研究已成為生態(tài)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題之一,許多學(xué)者對生物多樣性的價(jià)值提出了各自的觀點(diǎn)和計(jì)算方法,但是由于生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、功能多樣行性和認(rèn)識上的差異,各種評價(jià)方法仍處于不斷探索和完善之中。
老禿頂子自然保護(hù)區(qū)是太子河上游的水源涵養(yǎng)林區(qū),保護(hù)好現(xiàn)有森林植被、對于改善遼寧地區(qū)生態(tài)環(huán)境、保護(hù)遼寧中部城市飲用水源具有重大意義。但是由于林區(qū)居民對森林植被的高度依賴性,保護(hù)與利用之間的矛盾尤為突出,本文試圖通過對該林區(qū)生物多樣性價(jià)值的計(jì)算,闡明其生態(tài)功能方面的作用,為提高林區(qū)居民對環(huán)保認(rèn)識,制定林區(qū)發(fā)展規(guī)劃和實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制提供依據(jù)。
1自然概況
老禿頂子自然保護(hù)區(qū)地處自然保護(hù)區(qū)位于遼寧東部,稱自然保護(hù)區(qū)地理位置在東經(jīng)1244906—1245708,北緯411638—412110。距桓仁縣城70公里,在桓仁縣和撫順新賓縣交界處,總面積1.5萬公頃。
老禿頂子保護(hù)區(qū)屬長白山龍崗支脈。森林植被屬長白植物區(qū)系。由最高峰老禿頂子山放射成三條河流分別注入渾江、太子河,最高峰老禿頂子海拔1376.3米,素有“遼寧屋脊”之稱,
老禿頂子保護(hù)區(qū)的土壤以棕壤和暗棕壤為主,棕壤為本區(qū)的地帶性土壤,主要分布于海拔900m以下的落葉闊葉林中,暗棕壤為本區(qū)的垂直地帶性土壤,主要分布于900m以上的中山草甸和暗針葉林中,土壤濕潤,有機(jī)質(zhì)含量高;
老禿頂子保護(hù)區(qū)位于北溫帶大陸性季風(fēng)氣候中的遼東冷涼濕潤氣候區(qū),年平均氣溫6.3℃,絕對最高氣溫37.2℃,絕對最低氣溫—35.7℃,≥10℃年有效積溫為3005℃,年降水量為870--1060mm,是遼寧省最濕潤地區(qū);無霜期為133天。
老禿頂子保護(hù)區(qū)水平地帶性原生型植被為紅松、闊葉混交林,垂直地帶性質(zhì)北溫性云冷杉暗針葉林,屬長白山、闊葉混交林林的西南延伸部分,日偽時(shí)期的掠奪是破壞和下部開墾耕地,原生型頂級群落已破壞殆盡,再加上上述經(jīng)營過程,形成了次生林的不同演替階段,森林覆蓋率為97%;植被類型多樣,主要有蒙古櫟林、山楊,白樺林、雜木林,和柳葉繡線菊灌叢、錦帶花灌叢及紅丁香灌叢等?,F(xiàn)有低高等植物232科,1788種;陸生脊椎動物63科,222種;昆蟲131科,7088種。其中,被列為國家重點(diǎn)保護(hù)的珍稀瀕危野生植物17種,野生動物22種。有古化石孑遺植物紫杉、天女木蘭,世界獨(dú)有的冰川時(shí)期孑遺植物雙蕊蘭。
2生物多樣性價(jià)值計(jì)算方法
生物多樣性經(jīng)濟(jì)價(jià)值是指生物多樣性所包括的生態(tài)復(fù)合體以及與此相關(guān)的各種生態(tài)過程所提供的具有經(jīng)濟(jì)意義的價(jià)值;我國在1994年國家科委組織的自然資源核算研究中,將森林資源環(huán)境價(jià)值分為使用價(jià)值和非使用價(jià)值。使用價(jià)值又分直接使用價(jià)值和間接使用價(jià)值;直接使用價(jià)值可分為消費(fèi)性的價(jià)值(生物為人類提供了食物、纖維、建筑和家具材料、藥物及其他工業(yè)原料)和非消費(fèi)性的價(jià)值(提供人類欣賞的對象);間接使用價(jià)值(即生態(tài)功能,指間接地支持和保護(hù)經(jīng)濟(jì)活動和財(cái)產(chǎn)的環(huán)境調(diào)節(jié)功能,表現(xiàn)為涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)、鞏固堤岸、防止土壤侵蝕、降低洪峰、改善地方氣候、吸收污染物,并作為CO2的匯在調(diào)節(jié)全球氣候變化中的作用等等)。按照我國對生物多樣性價(jià)值的分類,本文主要探討評價(jià)了使用價(jià)值,包括活立木價(jià)值、經(jīng)濟(jì)植物資源、森林旅游價(jià)值等直接使用價(jià)值,和涵養(yǎng)水源、保持水土、凈化空氣等間接使用價(jià)值。
3生物多樣性經(jīng)濟(jì)價(jià)值評價(jià)
3.1直接使用價(jià)值
3.1.1消費(fèi)性的價(jià)值
在老禿頂子保護(hù)區(qū)森林系統(tǒng)中,消費(fèi)性的價(jià)值主要包括活立木價(jià)值、藥材價(jià)值、食用野果、野菜價(jià)值、菌類價(jià)值、畜牧養(yǎng)殖價(jià)值等幾個(gè)方面;
⑴活立木價(jià)值(V活立木)
根據(jù)遼寧主要樹種動態(tài)序列立木林價(jià)和老禿頂子保護(hù)區(qū)森林資源統(tǒng)計(jì)資料,計(jì)算活立木價(jià)值。森林的活立木蓄積年增長量價(jià)值計(jì)算式去為:V活立木=Si*Gi*Pi
式中:Si—各林分的活立木蓄積量;Gi—各林分的凈生長率;Pi—各類林木的活立木林價(jià)。
對老禿頂子保護(hù)區(qū)森林活立木蓄積量、增長量及價(jià)值的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
(2)野果及其它林副產(chǎn)品價(jià)值
根據(jù)調(diào)查資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算,2002年林區(qū)野果及其它林副產(chǎn)品價(jià)值為657.99萬元,實(shí)際利用價(jià)值為120萬元。野果及其它林副產(chǎn)品包括以下幾個(gè)方面:
①野果:野果種類較多,但直接帶來經(jīng)濟(jì)效益的種類主要為榛子、毛榛、山梨、軟棗子與核桃楸。經(jīng)過對林區(qū)野果儲量及居民家庭采收情況進(jìn)行調(diào)查,統(tǒng)計(jì)出五種主要野果總價(jià)值為12.79萬元,居民采收野果收入為7萬元,
②藥材:經(jīng)過調(diào)查保護(hù)區(qū)野生藥用植物達(dá)700多種,根據(jù)樣地調(diào)查資料和聚類方法進(jìn)行林區(qū)內(nèi)各藥用植物資源儲量的計(jì)算。經(jīng)統(tǒng)計(jì),林區(qū)內(nèi)所分布的人參、遼五味、遼細(xì)辛、東北紅豆杉、黃檗、龍膽、羊乳、獐耳細(xì)辛、東北延胡索、北馬兜鈴、興安升麻、北烏頭、威靈仙、刺五加、花曲柳、地榆、朝鮮淫羊藿、鈴蘭及天南星等28種儲量大、經(jīng)常收購藥材的價(jià)值為1802.61萬元,以此作為藥材的儲蓄量價(jià)值,按照藥材的平均生長年限3年計(jì)算,則每年藥材資源產(chǎn)生的價(jià)值為700.8萬元,實(shí)際調(diào)查統(tǒng)計(jì)林區(qū)居民依靠藥材年收入為13萬元。
③食用菌:食用菌類包括榛蘑、松蘑、木耳等,食用菌價(jià)值以居民實(shí)際收入進(jìn)行計(jì)算,經(jīng)過統(tǒng)計(jì),居民食用菌年收入44.4萬元。
④山野菜:我區(qū)山野菜資源十分豐富,主要有刺嫩芽、蕨菜、大葉芹、刺五加等,其價(jià)值按照居民收入計(jì)算,年收入可達(dá)56萬元。
(3)畜牧養(yǎng)殖價(jià)值
2002年,老禿頂子保護(hù)區(qū)周圍畜牧養(yǎng)殖業(yè)總產(chǎn)值155.3萬元,養(yǎng)殖種類主要包括牛、羊、豬、鴨和林蛙等。畜牧養(yǎng)殖不能完全依賴森林系統(tǒng)獲取食物,在計(jì)算該林區(qū)森林生物多樣性的畜牧養(yǎng)殖價(jià)值時(shí),以畜牧養(yǎng)殖業(yè)當(dāng)年產(chǎn)值的一半進(jìn)行計(jì)算,則畜牧養(yǎng)殖價(jià)值為77.65萬元。
(4)種植業(yè)價(jià)值
2002年保護(hù)區(qū)周圍種植中草藥產(chǎn)值達(dá)700萬,主要品種有人參、細(xì)辛、穿龍薯蕷、輪葉黨參等,按其60%在林地種植,其年價(jià)值應(yīng)為420萬元。
3.1.2非消費(fèi)性價(jià)值
非消費(fèi)性價(jià)值應(yīng)包括科學(xué)研究價(jià)值、文化教育價(jià)值和旅游價(jià)值。在時(shí)間序列里,服務(wù)價(jià)值是個(gè)不確定數(shù)值。由于老禿頂子保護(hù)區(qū)的科學(xué)研究和文化教育活動較少,本項(xiàng)目主要評估其旅游價(jià)值。估計(jì)旅游價(jià)值一般采用旅行費(fèi)用支出法計(jì)算和統(tǒng)計(jì),游行費(fèi)用支出包括交通費(fèi)用、住宿費(fèi)用、門票及服務(wù)費(fèi)用。2002年老禿頂子保護(hù)區(qū)門票純收入僅有2萬元,實(shí)際應(yīng)收約8萬元,估計(jì)游客人數(shù)為8000人。假設(shè)游客逗留2日,按最低消費(fèi)35元/(人*天)計(jì)算,則食宿費(fèi)用約28萬元;如果每4人使用一次導(dǎo)游(每次20元左右),則服務(wù)費(fèi)用約2萬元。如果按此推算,2002年旅游業(yè)產(chǎn)值為38萬元,凈利潤約27萬元。
由于該區(qū)旅游業(yè)剛剛興起,正處于投資建設(shè)階段,游客人數(shù)目前較少。如果采用旅行費(fèi)用支出法評估,旅游價(jià)值可能偏低。截止2002年底,總投資額約1060萬元左右。根據(jù)投資決策,投資成本將在5-10年左右的時(shí)間收回,如果10年收回成本,則平均每年的最低產(chǎn)值應(yīng)為190萬元左右。
3.2間接使用價(jià)值
間接使用價(jià)值主要通過生態(tài)功能體現(xiàn),反映在①提供生態(tài)系統(tǒng)演替與生物進(jìn)化所需要的豐富的物種與遺傳資源;②是生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能,主要是有機(jī)物質(zhì)的生產(chǎn)、CO2的固定、O2的釋放、重要污染物質(zhì)降解以及在涵養(yǎng)水源,保護(hù)土壤的生態(tài)功能作用,然后再應(yīng)用市場價(jià)值法替代市場法、防護(hù)費(fèi)用法、恢復(fù)費(fèi)用法等方法評價(jià)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
3.2.1有機(jī)物質(zhì)的生產(chǎn)
植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,合成有機(jī)物質(zhì),是生物鏈中有機(jī)物的第一性生產(chǎn)者和生物能量的積累者。地球上植物生物產(chǎn)量約占全球生物產(chǎn)量的99%,而森林生態(tài)系統(tǒng)的生物產(chǎn)量又占植物生物產(chǎn)量的90%。不同地域,不同類型植被單位面積生產(chǎn)力各不相同。
3.2.2固定CO2與釋放O2由植物光合作用方程式,可推算出植物體固定有機(jī)物質(zhì)與吸收CO2、釋放O2之間的關(guān)系,即生成162g多糖有機(jī)物質(zhì),可吸收264gCO2,釋放192gO2。也就是植物體每積累1g干物質(zhì),可以固定1.63gCO2,釋放1.19gO2。據(jù)此可估算出老禿頂子保護(hù)區(qū)每年固定CO2與釋放O2的數(shù)量。
根據(jù)老禿頂子保護(hù)區(qū)各主要植被類型的總生物量與總生產(chǎn)力,計(jì)算出林區(qū)CO2的總儲存量為580.88噸,CO2的年固定量為408.45噸。
對于固定CO2經(jīng)濟(jì)價(jià)值的計(jì)算,目前國際上主要有兩種方法,即碳稅法和造林成本法。計(jì)算老禿頂子保護(hù)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)每年固定CO2總經(jīng)濟(jì)價(jià)值為13218.3萬元,二者平均值為7993.0萬元。
O2的釋放量與CO2定量的計(jì)算方法相同,也是根據(jù)光合反應(yīng)中固定有機(jī)物與釋放O2的關(guān)系來計(jì)算,可估算出老禿頂子保護(hù)區(qū)O2的年釋放量為2.84×105噸。所釋放O2的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為10691.6萬元。
3.2.3營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)與貯存
營養(yǎng)物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)流動,其中的一部分營養(yǎng)物質(zhì)合成各種有機(jī)物后參與生物體的構(gòu)建。在森林生態(tài)系統(tǒng)中主要表現(xiàn)為木材、林副產(chǎn)品和枯枝落葉而提供給外部環(huán)境,或在植物中保存,或歸還于土壤,因而這部分營養(yǎng)物質(zhì)避免了養(yǎng)分受雨水淋洗的直接流失。植物體所固定的這部分營養(yǎng)物質(zhì),其主要成分為N、P、K三種元素,所固定營養(yǎng)物質(zhì)的價(jià)值,也以這N、P種元素的價(jià)值來計(jì)算。老禿頂子保護(hù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)每年所固定的營養(yǎng)物質(zhì)的間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值為419.1萬元
3.2.4水土保持
通過林冠的截持降水、枯枝落葉層吸水、森林土壤的良好滲透以及森林各層植物的機(jī)械阻礙和地表植被、枯枝落葉層的防護(hù),雨水和地表徑流對土壤表面的直接沖刷力大大減弱,地表徑流減少,從而有效地地降低了土壤侵蝕所造成的林地的破壞和土壤肥力的喪失,減輕了泥沙對河流、湖泊及水庫的淤積。
(1)減少土壤侵蝕
對森林所減少的土壤侵蝕量,一般采用有林地和無林地的侵蝕差異來計(jì)算,即假定在無林的情況下的土壤侵蝕總量,減去現(xiàn)有林地的土壤侵蝕總量。土壤侵蝕總量的計(jì)算,可用土壤侵蝕模數(shù)乘以林地面積求得。老禿頂子保護(hù)區(qū)的林分為重要的水源涵養(yǎng)林和水土保持林。多年來加強(qiáng)對天然林的保護(hù),森林覆蓋率不斷上升,因而用老禿頂子保護(hù)區(qū)與其周圍地區(qū)的土壤侵蝕差異來計(jì)算老禿頂子保護(hù)區(qū)減少的土壤侵蝕量,更具有對比性。老禿頂子保護(hù)區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)尚未測定,其森林覆蓋率97%,與本溪市森林覆蓋率72%,計(jì)算出由于森林系統(tǒng)的防護(hù),老禿頂子保護(hù)區(qū)每年可減少的土壤侵蝕總量為二者之差,即508.2噸。
(2)減少土壤肥力損失
由于森林具有水土保持作用,使林地的土壤侵蝕大大降低,因而土壤中的N、P、K、Ga、Mg等元素和其它有機(jī)物也得以保留,所減少的營養(yǎng)物質(zhì)損失量等于減少的土壤侵蝕量乘以土壤中各營養(yǎng)物質(zhì)的含量,即:M=mi*pij其中,M為減少的營養(yǎng)物質(zhì)損失總量;mi為不同土類所減少的侵蝕量;pij為各土類中各營養(yǎng)元素的百分含量;i為各土壤類型;j為不同的營養(yǎng)物質(zhì)(N、P、有機(jī)質(zhì))。
老禿頂子保護(hù)區(qū)土壤類型及所占比例為:暗棕壤占58%,棕壤42%,各土類的營養(yǎng)物質(zhì)含量見下表2。
表2老禿頂子地區(qū)不同土壤表層養(yǎng)分含量
土壤類型有機(jī)質(zhì)(%)全N(N%)全P(P2O5%)
棕壤10.560.48460.1831
暗棕壤9.860.53280.1635
根據(jù)以上算法,計(jì)算老禿頂子保護(hù)區(qū)植被減少的有機(jī)質(zhì)、全N、速效P的流失量分別為2.044×104噸、1.043×103噸、8.09噸。每年減少土壤N、P經(jīng)濟(jì)損失價(jià)值為209萬元
3.2.5涵養(yǎng)水源
年涵養(yǎng)水源量用水量平衡法,即公式R=P-E計(jì)算:其中:R為年平均徑流量(森林涵養(yǎng)水源量);P為年平均降水量;E為年平均蒸散量。平均徑流深乘以有林地面積,即為森林涵養(yǎng)水源總量,由此推算出森林每年涵養(yǎng)水源量為2661.3萬m3。森林涵養(yǎng)水源的價(jià)值,用年涵養(yǎng)水源總量(m3)乘以1m3水的價(jià)格計(jì)算。則涵養(yǎng)水源總價(jià)值為1783萬元。
3.2.6凈化環(huán)境
現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,使大氣中SO2、HF、Cl2、氮氧化物及其它有害氣體含量增加。森林不僅可吸收這些氣體,而且還具有降低光化學(xué)煙霧污染、凈化放射性物質(zhì)、過濾塵埃的作用。老禿頂子保護(hù)區(qū)廣布的森林,作為遼寧東部的綠色屏障,對提高空氣質(zhì)量、保護(hù)居民健康具有重要意義。森林對環(huán)境的凈化作用主要有兩方面,即吸收有害氣體和滯塵能力。
對有害氣體的吸收能力隨林分類型不同而異,闊葉林每年吸收SO2能力為88.65kg/hm2,松林117.6kg/hm2,灌木林地為18.91kg/hm2。根據(jù)此數(shù)據(jù)可計(jì)算出老禿頂子保護(hù)區(qū)植被每年可吸收SO2的潛在能力為14250噸。吸收SO2的經(jīng)濟(jì)價(jià)值計(jì)算,按照削減SO2的投資額為5萬元/100噸,運(yùn)行費(fèi)為1萬元/100噸,即每削減1噸SO2投資成本為600元的數(shù)值計(jì)算。則老禿頂子保護(hù)區(qū)植被每年可吸收SO2的潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值為855萬元
植物葉片表面凹凸不平,且生長著附屬物或能分泌粘液,可吸附空氣中的塵埃,針葉林年滯塵能力為33.2t/hm2,闊葉林年滯塵能力為10.11t/hm2;削減粉塵成本為170元/噸。老禿頂子保護(hù)區(qū)植被每年滯塵能力為1.95×105噸,削除粉塵的間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值為3315.0萬元。
4結(jié)論
老禿頂子保護(hù)區(qū)森林系統(tǒng)生物多樣性當(dāng)年所產(chǎn)生的直接接使用價(jià)值為木材蓄積年增長價(jià)值、果品及其它林副產(chǎn)品價(jià)值、畜牧養(yǎng)殖價(jià)值和旅游價(jià)值之和,即845.67萬元,其間接使用價(jià)值為25265萬元,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其直接使用價(jià)值,即生物多樣性所產(chǎn)生的生態(tài)功能價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其產(chǎn)生的實(shí)物價(jià)值,體現(xiàn)了老禿頂子保護(hù)區(qū)森林系統(tǒng)生物多樣性生態(tài)功能與遼寧人民生活密切相關(guān),保護(hù)好該區(qū)生物多樣性尤為重要。
5討論
5.1森林系統(tǒng)有機(jī)物質(zhì)總生產(chǎn)力的計(jì)算是估算林區(qū)植被吸收CO2和釋放O2的基礎(chǔ),本研究中各群落類型的生產(chǎn)力借用相近地區(qū)組成結(jié)構(gòu)相似的同類型群落生產(chǎn)力,因此在計(jì)算中會存在一定程度的誤差。
5.2直接使用價(jià)值中以藥材價(jià)值最大,為700.8萬元/年,但林區(qū)居民依靠藥材的收入僅13萬元/年,這與藥材資源未被充分開發(fā)利用有關(guān),因此,充分開發(fā)利用藥材資源,應(yīng)是增加林區(qū)居民直接經(jīng)濟(jì)收益的有效途徑之一,但應(yīng)主要發(fā)展藥材的人工栽植,杜絕濫采濫挖野生資源。
5.3盡管老禿頂子保護(hù)區(qū)森林系統(tǒng)生物多樣性的生態(tài)功能價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其產(chǎn)生的實(shí)物價(jià)值,但林區(qū)居民享受的生態(tài)價(jià)值僅是其中很小一部分,受益最大的則是廣大市區(qū)居民,因此,為了彌補(bǔ)林區(qū)居民為保護(hù)環(huán)境所作出的犧牲,緩解林區(qū)內(nèi)部保護(hù)與利用之間的矛盾,保護(hù)遼寧的優(yōu)良生態(tài)環(huán)境、保護(hù)好水源,根據(jù)生態(tài)價(jià)值貢獻(xiàn)大小對林區(qū)居民進(jìn)行適當(dāng)經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償是必要的。
5.4保護(hù)區(qū)的廣大職工在保護(hù)生物多樣性方面起著主要作用,他們承擔(dān)著保護(hù)區(qū)的資源保護(hù),科研等重要工作,但保護(hù)區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施落后,經(jīng)費(fèi)緊缺,專業(yè)人員缺乏,遠(yuǎn)不能適應(yīng)保護(hù)區(qū)工作的需要,需要各級政府和社會各界共同關(guān)注保護(hù)區(qū)事業(yè),加大建設(shè)力度,保證這塊珍貴的自然資源得到有效保護(hù)。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介:柳永青,男,1968年出生,1991年畢業(yè)于沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)系,副高級工程師,現(xiàn)任
老禿頂子國家級自然保護(hù)區(qū)管理局副局長職務(wù),聯(lián)系電話:0414-8229398