2021-4-9 | 生态效益论文
作者：陈永中 焦加国 陆信娟 吴晓行 单位：南京市林业局 南京农业大学资源与环境学院
研究方法
本研究通过实地观测获得环境监测数据,并综合运用生态学、经济学理论方法,对“绿色南京”林业工程新增林的主要生态功能及价值进行研究分析,结合现有数据,选取适宜的评价指标构建评价指标体系,确定评价方法,定量分析和评估“绿色南京”林业工程建设10年来新增林的碳氧平衡、水土保持、净化空气、生物多样性保护、森林游憩等主要生态服务经济价值。
1调查与测定方法
1.1空气质量2012年6月22~24日先后测定南京化学工业园区和扬子石化周边的六合葛塘和平庄山庄组（样点Ⅰ）、六合葛塘新华路（样点Ⅱ）和六合长芦河东社区（样点Ⅲ）3个样点的杨树林SO2、NO2、总悬浮颗粒物（TSP）、空气微生物的含量,同时测定相应的无林地对照区域。每天分为3个时段测定,分别为08:00、12:00、17:00,计算日平均值。SO2、NO2和TSP的测定参考文献的方法进行,空气微生物的测定参考文献的方法。
1.2小气候观测2012年7月9~12日,分别测量长江防护林（杨树林和柳树林）和高速公路边杨树林及其相应的无林地对照区的气温,天气情况为多云、无风或微风。每样点从10:00到17:00每小时测量1次。测定时干湿球温度计距离地面150cm,直接测定环境气温,用湿球温度与干球温度相比求得空气相对湿度。采用TES-1352A声级计测定噪音情况,用通风干湿仪、QDF-3型热球式电风速仪、地温表等仪器测定被测样地内和对照样地的气温、地温（0、5、10、15、20cm）、相对湿度、平均风速。
1.3生物多样性测定林下生物多样性主要包括林下植物和动物。选择“绿色南京”建设典型样地,每个样地设16个样方（重复）,样方内记录林木的胸径、高度、冠幅,并调查、测定林下植被的种类和生物量。林下动物（昆虫、蜘蛛等）主要采用扫网法、陷阱法、每株调查法、直接捕捉计数法等方法,野外采集,室内鉴定分析;土壤生物多样性主要包括地表凋落物中的节肢动物、土壤线虫、土壤原生动物和土壤微生物,通过野外采集、室内鉴定分析;鸟类生物多样性主要通过实地调查的形式来完成,在一定的时间和一定的范围内观测鸟的种类和数量,定性和定量相结合。
2生态价值计算方法
2.1碳氧平衡价值“绿色南京”工程主要栽种的为杨树、广玉兰、香樟、雪松等,且大多在2003~2006年栽种。以杨树为例，通过野外调查发现2012年8月杨树胸径大多在20cm左右,树干高6m左右,密度500棵/hm2,目前新增林地面积约55000hm2。经计算得出,截至2011年新增林的木材总蓄积量为197万m3。根据木材蓄积量计算固碳释氧的总量,最后根据碳税法和工业制氧价格分别计算固碳和释放氧气的经济效益。
2.2吸收SO2价值《中国生物多样性经济价值评估》显示,针叶林对SO2的吸收能力为215.6kg/hm2、阔叶林为88.65kg/hm2,由于“绿色南京”新增林绝大部分为阔叶林,因此新增林对SO2的吸收能力按照100kg/hm2计算。在我国SO2的治理费用为0.6元/kg。吸收SO2的价值=0.6元/kg×100kg/hm2×林地面积（hm2）
2.3吸收NO2价值当氮氧化物的发生量为106.7万t时,林木的吸收量为6.0kg/hm2,可能的吸收率为3.5%。吸收NO2的价格采用中国大气污染物筹资型排污收费标准的平均值（1.34元/kg）。吸收NO2价值=1.34元/kg×6.0kg/hm2×森林面积（hm2）
2.4滞尘价值一般而言,阔叶林的滞尘能力为10.11t/hm2,针叶林为33.2t/hm2。由于“绿色南京”林业工程新增林大部分为杨树等阔叶树,因此滞尘能力为10.11t/hm2。阻滞降尘的价格采用燃煤炉窑大气污染物排污收费的平均值,即0.56元/kg。滞尘价值=0.56元/kg×10.11t/hm2×阔叶林面积（hm2）
2.5降噪价值根据防护林对交通噪音的降噪效果,采用替代法,对林地降噪的生态经济价值进行估算。即按照目前市场上隔音板价格及隔音效果,换算出减弱噪音的单价是50元/（dB•m）,其中m是隔音板的长度,换算成等效减噪林带,计算公式为:降噪价值（W）=林带长度（L）×植被减弱噪音单位价格（C）×减弱噪音分贝。
2.6净化空气微生物价值V0=aTq（1/K-1）式中:V0为森林净化空气微生物的价值;a为净化空气微生物价值占森林总生态价值的比例系数（通过调查评价和专家评议为15%）;T为森林立木价格（树干为800元/m3）;q为林木蓄积量;K为森林直接实物性使用价值占森林有形和无形总价值的比例系数,一般按10%计算。
2.7涵养水源价值采用降水储存量估算模型计算涵养水源价值,森林截留的降水量占总降水量的50%,水的成本为1元/t。涵养水源价值=年平均降水量（1200mm）×森林面积×50%×水价（1元/t）
2.8固土保肥价值J=k•S•g•d式中：J为固土效能经济评价值（元）,即防止泥土流失的效益值;k为挖取泥沙费用（1.5元/t）;S为森林总面积（hm2）;g为进入河道或水库中的泥沙占总泥沙流失量的比值（1/2）;d为有林地比无林地减少的侵蚀量（0.003685t/m3）。保肥效益仅计算N、P、K3种主要养分的损失量,将土壤中纯N、P、K分别换算成尿素、过磷酸钙和氯化钾的量。采用公式I=d×S×∑P1P2P3计算。式中:I为森林保肥效益值（元）;d为有林地比无林地减少的侵蚀量（0.003685t/m3）;S为森林总面积（59237hm2）;P1为林区土壤中N、P、K含量,分别为0.090%、0.054%、1.55%,N、P、K的含量通过野外不同林地种类的土壤采样,室内分析计算得来;P2表示纯N、P、K折成化肥（尿素、过磷酸钙、氯化钾）的比例,分别为60/28、506/62、75.5/39;P3为各类化肥在当地的销售价,尿素、过磷酸钙、氯化钾平均价格分别为1800元/t、460元/t和2200元/t。
2.9生物多样性保护价值采用生物多样性指数计算森林生态系统保护生物多样性的功能。森林对生物物种资源的保护价值采用U=S•A计算。式中:U为生物多样性保护价值;S为单位面积森林年生物物种资源保护价值,根据Shan-non-Wiener指数（H′）得出“绿色南京”林业工程新增林中,经济林单位面积的生物多样性保护价值为6000元/hm2,其他林地平均为3万元/hm2;A为林地面积（hm2）。
结果与分析
1碳氧平衡作用树木作为生态系统中的生产者,在吸收CO2的同时释放O2,给人们带来了巨大的效益,是城市森林的最基本的生态服务。采用碳税法（即向大气排放CO2的税费）计算固定CO2的经济价值,固定CO2率即CO2340元/t。根据活立木的蓄积量计算出2011年吸收CO2的量为202万t其经济价值为9.87亿元。采用工业制氧价格（400元/t）来计算植物释放O2的经济价值。根据活立木的蓄积量计算出2011年释放的O2量为149万t其经济价值为6.95亿元。最后得出2011年“,绿色南京”工程碳氧平衡的经济价值为16.82亿元。然后根据每年的林木蓄积量计算出“绿色南京”林业工程实施10年新增林的碳氧平衡的总价值为42.73亿元。