森林生态系统服务价值及其补偿校准——以马尾松林为例

森林补偿资金分配与生态系统服务脱钩,是长期以来制约森林生态保护制度发挥作用的关键因素。建立森林生态保护成效与资金分配挂钩的激励约束机制,对于完善生态补偿制度、保障国家生态安全具有重要意义。以马尾松林为例,运用野外调查、实验室实验等方法,精准计量评价马尾松林的固碳、水源涵养、固土保肥、生物多样性等4种主要生态系统服务;以皮尔(R.Pearl)生长曲线为基础构建生态补偿算法,测算基于生态系统服务价值的马尾松林补偿标准。第一,马尾松林生态系统服务价值为10335.86—16358.06元hm~(-2)a~(-1),固碳价值为165.93—521.03元hm~(-2)a~(-1),水源涵养价值为5024.47—11788.30元hm~(-2)a~(-1),固土保肥价值为3597.84—6405.04元hm~(-2)a~(-1),生物多样性价值为178.57—1346.15元hm~(-2)a~(-1)。第二,固碳价值、固土保肥价值在空间上呈现出随纬度增加而减小的格局,水源涵养价值、生物多样性价值与前两者分布格局相反。植被类型、经营方式影响马尾松林生态系统服务价值,混交林生态系统服务价值大于纯林,间伐补植的马尾松林生态系统服务价值高于皆伐后营造的林分。第三,马尾松林生态系统服务补偿标准为0.15×10~3—1.43×10~3元hm~(-2)a~(-1),大小主要受生态系统服务单价影响。本研究为森林生态系统服务精确计量评价、森林生态系统服务补偿标准的确定提供科学量化的依据。     

江西省阔叶林生态系统服务功能价值动态分析

依据林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721—2008),利用江西省第五、第六次森林资源清查资料、森林生态站长期观测数据、公开发表文献数据及社会公共数据,对江西省"九五"和"十五"期间阔叶林生态系统服务功能价值进行了动态分析。结果表明:江西省阔叶林在"九五"期间生态系统服务功能年均总价值为1880亿元,单位面积价值为11.1万元·hm-2·a-1;"十五"期间生态系统服务功能年均总价值为2010亿元,单位面积价值为11.0万元·hm-2·a-1;年均总价值增长了6.91%,但单位面积价值减少了0.95%;其中,生物多样性保护和固碳释氧价值及其在总价值中所占比重增加最快;江西省阔叶林净生产力增长缓慢,致使2个时期6项服务功能价值大小排列顺序略有差异,但涵养水源、生物多样性保护和固碳释氧价值等前3项功能约占年均总价值的95%;在确保森林质量的同时,通过阔叶林保护和恢复、低效残次林改造及退耕还林工程等方式增加阔叶林面积,是提高阔叶林生态系统服务功能总价值的有效方式。     

中国森林生态资产价值评估

森林资源是支撑人类社会发展的重要生态资产,探索森林生态资产价值的评估方法,对合理利用和有效保护森林资源具有重要意义。运用净现值法计算了中国森林生态资产总价值为698.5万亿元,其中直接价值为7.5万亿元,包括林木价值4.5万亿元和林下产品价值3.0万亿元;间接价值为691万亿元,其中,气候调节价值量最高,占间接价值的48%;水源涵养价值量次之,占间接价值的27%。从森林生态资产总价值的分布来看,广西省、广东省和云南省位于全国前列,分别占森林生态资产总价值的10%、9%和9%。单位面积森林生态资产价值表现为海南省、浙江省和广东省较高,分别为954万元/hm2,915万元/hm2和888万元/hm2。森林生态资产价值研究为我国编制自然资源资产负债表提供理论依据,因此全面的估算中国森林生态资产价值很有意义。     

甘肃祁连山国家自然保护区生态系统效益评价研究

为了对甘肃祁连山国家自然保护区生态系统效益进行定量评估, 分别运用替代工程法、历史比较法、碳税法、市场经济法对研究区内水源涵养、固土保肥、固碳释氧、净化大气等生态服务价值和森林直接经济价值进行了计算。结果表明, 甘肃祁连山国家自然保护区内不同植被生态服务价值具有明显的差异, 其中草地最高, 达426.80亿元, 疏林地最低, 为6.31亿元, 但乔木林单位面积生态服务功能价值最高; 固土保肥和固碳释氧是甘肃祁连山国家自然保护区生态系统的主要功能, 它们的生态服务价值占总价值的95.13%, 净化大气贡献比例较低, 占总价值的0.31%; 总体来看, 生态服务价值(789.28亿元)明显高于直接经济价值, 二者之比约为16:1。研究成果将会为区域自然资源和生态经济的可持续发展提供一定的技术保障。     

江苏省陆地和生态红线区域生态系统服务价值

生态红线是最为关键的生态保护区域边界,是生态安全的底线。以2013年江苏省划定的生态红线区域为研究对象,在土地利用现状分析的基础上,对生态系统服务价值进行了评价。结果显示:江苏省陆域生态红线区域的生态系统服务价值为564.15亿元/a,占全省陆地生态系统服务总价值的48.69%,其中水体的生态系统服务价值最大,占生态红线区域的比例高达78.34%;生态红线区域的土地平均生态系统服务单位面积价值为2.47万元/hm~2,是全省平均的2.18倍,其中湿地最高,生态系统服务单位面积价值达5.55万元/hm~2,是全省平均的4.89倍,其次是水体、林地和草地;在已划定的生态红线区域中,各类生态系统占全省相应土地类型的面积比例排序与生态系统的单位面积价值排序完全一致,显示出生态系统类型的单位面积价值越大,受保护的程度越高。     

成渝经济区土地利用与生态服务价值动态分析

成渝经济区是长江上游的生态屏障,其生态环境脆弱,维持和提高该区域的生态系统服务功能非常重要。基于2000和2007年遥感影像数据,利用GIS和RS工具定量分析了成渝经济区2000—2007年土地利用的时空变化特征,并运用改进的生态服务价值系数,评价了土地生态系统服务功能的动态变化。结果表明:研究期间区域内建设用地以5.3%的年增长率增加,增加面积1044.5km2;林地面积增加最大(2908.7km2),年变化率为0.5%;耕地、草地,水体和未利用地分别以-0.3%、-2.0%、-0.7%和-2.9%年变化率减少,其中耕地减少面积最大,为2388.9km2;2000—2007年土地生态系统服务功能有所上升,总价值由3188.4亿元增加到3211.5亿元;林地转入以及耕地和草地转出是导致总价值增加的主要原因,生态系统服务功能降低主要是由于林地转出所致。为维持区域生态系统服务功能,应加强对林地和湿地等生态系统服务价值高的土地类型的保护。     

基于生态系统生产总值核算的习水县生态保护成效评估

本文以国家级重点生态功能区—贵州省习水县为例,探讨以生态系统生产总值(Gross Ecosystem Product, GEP)为手段评估重点生态功能区生态保护成效的应用方法。通过核算习水县2000年和2010年的GEP,分析各生态系统服务价值及其变化特征来获取其生态保护成效。研究结果显示:2010年习水县GEP为223.35亿元,是当年该县国内生产总值(Gross Domestic Product, GDP)的约4倍;2000—2010年,习水县GEP共增加37.87亿元,增幅为20.42%。总体上习水县生态保护成效较为显著。主要表现为在10年间其提供的生态产品以及调节、文化服务的总价值均呈现增长,且林地、草地等重要土地利用类型的面积逐步增加。此外,本文还进一步探究了土地利用变化对生态系统服务价值的影响,以便揭示生态系统服务价值变化的根源,从而可以有效保护生态环境,实现区域经济发展与生态建设相协调。     

湖南省森林生态系统碳储量、碳密度及其空间分布

本研究在湖南省野外样地调查的基础上,结合湖南省2014年森林资源二类调查结果,计算出湖南省森林生态系统碳储量的空间分布格局。结果表明:湖南省森林生态系统的平均碳密度为130.69 t·hm~(-2)。其中,乔木层、灌木层、草本层、凋落物层和土壤的碳密度分别为28.36、1.77、0.90、1.36和98.30 t·hm~(-2)。植被碳密度与土壤碳密度呈显著正相关关系。土壤碳密度与凋落物层碳密度呈显著正相关关系。阔叶林碳密度最大(175.26t·hm~(-2)),其后依次为杉木林(136.81 t·hm~(-2))、马尾松林(133.84 t·hm~(-2))、柏木林(124.88t·hm~(-2))、竹林(117.29 t·hm~(-2))、杨树林(95.08 t·hm~(-2))、经济林(80.94 t·hm~(-2))、湿地松林(64.71 t·hm~(-2))、灌木林(63.73 t·hm~(-2))。湖南省森林生态系统总碳储量为1572.02Tg C,其中,乔木层、灌木层、草本层、凋落物层和土壤的碳储量分别为341.18、21.29、10.78、16.36、1182.38 Tg C。阔叶林碳储量最大(545.77 Tg C),依次为杉木林(419.91 Tg C)、马尾松林(275.58 Tg C),竹林(127.76 Tg C)、灌木林(74.44 Tg C)、经济林(71.25 Tg C)、柏木林(25.81 Tg C)、湿地松林(22.39 Tg C)、杨树林(9.11 Tg C)。在各市州中,怀化市森林生态系统碳储量最大,为267.43 Tg C;湘潭市最少,为28.12 Tg C。湖南省森林生态系统碳储量分布不均,表现为湘西南湘南湘北湘中。阔叶林、杉木林和马尾松林是湖南省森林生态系统碳储量的主要贡献者,分别占34.72%、26.71%、17.53%。     

广西壮族自治区森林生态系统服务功能研究

利用广西2009年二次资源调查数据和森林生态站长期、连续观测数据及社会公共数据,采用森林生态系统服务功能评估规范（LY/T1721 2008）,评估了广西森林生态系统服务功能的总价值。结果表明：广西森林生态系统服务功能总价值为8 388.93亿元/每年,每公顷森林提供的价值平均为6.070万元/每年,7项服务功能的价值量排序：涵养水源＞固碳制氧＞保护生物多样性＞净化大气环境＞保育土壤＞林木营养积累＞森林游憩。不同林分类型由大到小的顺序为软阔类（37.86%）＞松类（14.79%）＞桉树（12.07%）＞杉木（1061%）＞石山灌木林（7.71%）＞灌木经济林（3.60%）＞栎类（3.25%）＞硬阔类（2.98%）＞乔木经济林（2.69%）＞竹林（2.55%）＞土山灌木林（1.88%）＞红树林（0.02%）。研究结果可为广西生态环境保护和核算绿色GDP以及森林资源的生态价值量化提供科学依据。     

山东省滨海自然湿地生态系统服务功能价值评估

以山东省滨海自然湿地为研究对象, 利用山东省第二次湿地资源调查(2011-2013 年)及其它分析数据, 在借鉴滨海湿地生态系统服务分类的基础上, 构建了山东滨海自然湿地生态服务价值评价体系, 借助市场价值法、影子工程法、污染防治成本法、碳税法、专家评估法、费用支出法等国内外常用的湿地生态系统服务功能价值评估方法, 对山东省滨海自然湿地生态系统服务功能价值进行了较全面的评估。结果表明: 山东省滨海自然湿地生态系统提供的生态系统服务的总价值为2203.32 亿元, 其中供给服务功能价值为1200.3 亿元, 占总价值的54.48%; 调节服务功能价值为590.94 亿元, 占总价值的26.82%; 支持服务功能价值为18.66 亿元, 占总价值的0.85%; 文化服务功能价值为393.69 亿元, 占总价值的17.87%。直观的货币价值突显了山东滨海自然湿地对区域经济及生态的重要性, 同时也为我国湿地生态系统的保护和管理提供科学的理论依据。     

2004-2013年山东省森林碳储量及其碳汇经济价值

森林作为陆地生态系统的主体,其林分碳储量及其碳汇经济价值的估算是全球碳循环研究的热点和重要内容。基于2004-2008年和2009-2013年山东省森林资源清查数据以及实测样地数据改进的生物量蓄积量转换参数,利用生物量转换因子连续函数法,估算2004-2013年山东省森林碳储量及其碳汇经济价值动态。研究结果表明,2004-2013年山东省森林面积、碳储量和碳密度分别从2004-2008年的156.12×10⁴hm²、34.75Tg C和22.26Mg C/hm²增加到2009-2013年161.44×10⁴hm²、43.98Tg C和27.24Mg C/hm²。人工林是森林面积、碳储量和碳密度增加的主要贡献者,人工林和天然林对森林生物量碳汇的贡献分别为97.3%和2.7%。两次森林清查期间,杨树和硬阔软阔类森林的碳储量之和分别占全省总量的70.2%和69.6%,杨树的碳储量和碳密度增加最为显著。各龄组森林碳储量由大到小依次为：幼龄林 > 中龄林 > 成熟林 > 近熟林 > 过熟林。森林碳汇经济价值从2004-2008年的243.37亿元增长到2009-2013年的253.42亿元,年均增长2.01亿元,杨树的碳汇经济价值占全省所有森林类型的60%,赤松单位面积碳汇经济价值最强为2.08万元/ha。     

县级生态资产价值评估——以河北丰宁县为例

以中高空间分辨率的Landsat-5 TM和SPOT-5遥感数据为主要数据源,以河北省丰宁县为例,提出了县级生态资产价值遥感评估的指标体系,研究建立了县级区域生态资产遥感测量的技术体系。研究结果表明,利用STAVFM时空尺度转换模型,可模拟获得县级区域全年时间序列的TM尺度 NDVI数据,模拟结果验证的均方根误差仅为0.0702,可满足县级区域生态资产价值评估中NPP高精度遥感估算的需要;2008年丰宁县总生态资产价值为414.44亿元,单位面积生态资产价值在1123元/ hm²至390029元/ hm²之间,其中,森林、灌丛和草地三者的生态资产价值达349.05亿元,占该县生态资产总价值的84.22%,可见自然生态系统在丰宁县生态资产中所占的重要地位。研究结果对推动县域生态资产核算体系的建立有指导意义。     

四川省森林植被固碳经济价值动态

<正>确估算森林植被固碳经济价值可为森林生态系统的生态效益评价提供基础数据。利用1997年和2014年两期四川省森林资源清查数据,依据不同森林类型的生物量与蓄积量回归方程和支付意愿法,估算了四川省两个时期森林植被的固碳经济价值。结果表明,从1997年到2014年,四川省森林植被固碳经济价值由703.17亿元增长到865.75亿元,净增长162.58亿元,年均增长9.56亿元,年均增长率为1.36%;在两个时期,云冷杉林的固碳经济价值比重最大,分别占总固碳经济价值的54.82%和46.62%,表明云冷杉森林植被类型在全省森林植被固碳经济价值中占有重要的地位;四川省天然林和人工林植被的固碳经济价值均呈增加趋势,并且人工林植被固碳经济价值年均增长速率(7.42%)明显高于天然林(1.03%);四川省森林植被固碳经济价值总体上随林龄的增加而增加。研究结果说明,实施包括天然林保护工程在内的森林保护和经营管理措施对提高森林植被的固碳经济价值具有重要的作用。     

区域生态足迹盈亏测算及其空间特征——以江苏省为例

生态足迹分析法能够通过计算生物生产性土地和水域的产量,估算人类对自然资本的消耗和自然资本的供给情况,进而对区域发展的可持续发展状态进行定量评估。论文在改进国家公顷生态足迹模型的基础上,对江苏省及其13个地级市生态足迹盈亏进行测算,进而揭示其空间演化特征。研究结果表明:(1)2015年江苏省的人均生态足迹为1.7890 hm2/人,人均生态承载力为0.2991 hm2/人,生态赤字为-1.4899 hm2/人,万元GDP生态足迹为0.2033 hm2/万元;(2)地级市中,人均生态足迹上,常州市最高为2.9317 hm2/人,宿迁市最低为1.7348 hm2/人;人均生态承载力上,盐城市最高为0.6111 hm2/人,苏州市最低为0.0812 hm2/人;人均生态赤字上,常州市最高为-2.8115 hm2/人,盐城市最低为-1.1503 hm2/人;万元GDP生态足迹上,宿迁市最高为0.3956 hm2/万元,无锡市最低为0.1651 hm2/万元;(3)江苏省及其苏南、苏中地区的人均建筑用地生态足迹和化石能源用地生态足迹所占比例较大,苏北地区人均耕地生态足迹和草地生态足迹所占比例较大;(4)人均生态足迹和生态赤字在空间分布上较为一致,呈现出南高北低的特征,而人均生态承载力呈现北高南低的分布特征;万元GDP生态足迹空间分布北高南低,整体上与人均地区生产总值成反比。研究结果能够为江苏省区域协调发展、生态文明建设提供理论指导和定量参考。     

兴安落叶松天然林碳储量及其碳库分配特征

兴安落叶松天然林作为大兴安岭林区的主要植被类型,在森林生态系统碳循环中具有重要的作用。在大兴安岭林区选择不同林龄的兴安落叶松天然林,调查其乔木、灌草、枯落物和土壤,并结合已建立的单木异速生长方程分别计算其碳储量,以期为明确该地区碳库动态及其碳库分配特征提供参考。结果表明,兴安落叶松天然林总碳储量随林龄的增加逐渐增大,由幼龄林到过熟林分别为140.46、186.63、208.64、308.62和341.03 Mg C/hm2,整体表现为碳汇,这主要与乔木碳储量随林龄的增加逐渐增大有关;乔木碳库的变化范围为45.44—212.67 Mg C/hm2,且其占总碳储量的比例也随林龄的增加逐渐增大,由幼龄林的32.60%到过熟林的62.36%;灌草碳储量占总碳储量的比例较小,仅为0.48%—0.93%;枯落物碳库在过熟林中较多,为26.11Mg C/hm2,这与过熟林较少的人为干扰有关;土壤碳储量以幼龄林最小,成熟林最高,分别为78.06和131.93 Mg C/hm2,但这与我国其他地区天然林相比均较低,这与该地区较浅的土壤发生层有关;土壤碳储量随林龄的变化并不明显,但其占总碳储量的比例却随林龄的增加逐渐减小,由幼龄林的56.01%减小到过熟林的29.35%。     

川西亚高山不同森林生态系统碳氮储量及其分配格局

森林采伐和恢复是影响森林碳氮储量的重要因素。以川西亚高山岷江冷杉原始林、粗枝云杉阔叶林、天然次生林和粗枝云杉人工林为研究对象,采用样地调查和生物量实测的方法,研究了不同森林生态系统各组分碳、氮储量及其分配特征。结果表明岷江冷杉原始林、粗枝云杉阔叶林、天然次生林和粗枝云杉人工林生态系统碳储量分别为611.18、252.31、363.07 tC/hm~2和239.06 tC/hm~2;氮储量分别为16.44、12.11、15.48 tN/hm~2和8.92 tN/hm~2。恢复林分与原始林碳储量在土壤—植被的分配格局发生了变化,而氮储量未发生变化。岷江冷杉原始林以植被碳储量为主,恢复林分以土壤为主,氮储量均以土壤为主。乔木层碳储量分别占生态系统总储量的56.65%、17.63%、13.57%和22.05%,土壤层(0—80 cm)分别占32.03%、69.87%、76.20%和72.12%;土壤层氮储量占生态系统总储量的76.80%—92.58%。植物残体碳氮储量分别占生态系统总储量的4.40%—9.83%和2.94%—7.08%,林下植被所占比例最小。空间格局上,岷江冷杉原始林植被部分具有较高的碳储量,应进行保护。3种恢复林分具有较高的碳汇潜力,且地上/地下碳储量较低,表明其碳汇潜力尤其表现在地上部分。天然次生林利于土壤有机碳的积累,而人工林乔木层碳储量较高。     

陕西省退耕还林工程生态效益评估

基于截止2013年底陕西省退耕还林工程的资源数据,依据林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》和《退耕还林工程生态效益监测评估技术标准与管理规范》,采用分布式测算方法从涵养水源、保育土壤、林木营养物质积累、固碳释氧、保护生物多样性、净化大气环境及森林防护等7个方面对陕西省退耕还林工程的生态效益进行评估,得出陕西省退耕还林工程生态效益价值量为973.47亿元/a,以涵养水源(274.06亿元/a)、净化大气环境(203.96亿元/a)和固碳释氧(173.95亿元/a)价值为主;3种植被恢复类型中以宜林荒山荒地造林模式的生态价值最高,封山育林模式的价值最低;在3个林种类型中,生态林的生态效益价值大于经济林和灌木林;在不同区域的生态效益价值评估中,以延安市的生态效益价值量为最高。     

生态系统生产总值核算理论在生态文明评价中的应用——以三亚市文门村为例

乡村生态文明建设是海南生态省建设的重要内容。通过培育"文明生态村"、打造"美丽乡村",海南省乡村生态文明建设进入提质增效的生态产业化阶段,为乡村迎来了发展机遇。生态系统生产总值核算可以通过在乡村尺度上计算生态系统产品与服务的价值,起到监督、评价生态文明建设进展,探寻生态保护与乡村经济发展的平衡点,为实现彼此增益提供科学的数据支撑。同时,生态系统生产总值核算可以客观呈现当前乡村的生态价值,以此可以吸引资本、技术、人才等要素向农村流动,推动绿水青山变成金山银山。研究以海南省三亚市天涯区文门村为例,基于生态系统生产总值核算理论,对其生态系统产品与服务功能量和价值量进行核算。结果表明,文门村2017年生态系统生产总值是10297.79万元,生态系统产品价值占24.93%,调节服务价值占75.07%,单位面积生态系统生态总值为5.06万元/hm²。调节服务价值中,水源涵养、洪水调蓄、固碳释氧和空气净化价值分别为3287.44万元、1593.32万元、2815.31万元和34.72万元;林地对生态调节服务价值的贡献最大,达到5378.33万元,约占总间接价值的69.57%,其...     

基于土地利用的粤港澳大湾区生态系统服务价值及承载力演变分析

研究粤港澳大湾区土地利用、生态系统服务价值及承载力的时空演变特征是优化大湾区生态系统管理、提升生态质量的重要依据。当前针对大湾区的土地利用变化过程、生态系统服务价值及生态承载力相结合的系统分析仍较少。系统研究了快速城市化背景下粤港澳大湾区的土地利用变化、生态系统服务价值及生态承载力变化。基于高分辨率遥感数据分析粤港澳大湾区1990-2015年土地利用变化及特征,采用当量法评估大湾区的生态系统服务价值,基于生态足迹法评估大湾区的生态承载力变化。结果表明：1990-2015年大湾区内建设用地增加,耕地、林地、湿地及未利用地面积逐渐减少;建设用地的增加主要来源于耕地、林地、水域及未利用地等的转化。伴随着剧烈的土地利用变化,大湾区的生态系统服务价值从1990年的6385.09亿元减少到2015年6183.89亿元,减少了3.15%。大湾区的生态承载力总体稳定,但由于消耗增加,整体呈现生态赤字,人均生态赤字达3.09 hm²。未来大湾区土地利用规划中,需加强自然资源保护,合理调整土地结构,实现经济和生态的可持续发展。