（环境科学专业论文）吉林省生态系统服务价值估算研究.pdf

a b s t r a c t v a r i o u st y p e so fe c o s y s t e m ( f o r e s t ，g r a s s l a n d ，w e t l a n d ，a n ds oo n ) h a v en o to n l yd i r e c tv a l u e s ( s u c ha sp r o v i d i n gw o o d ，a g r i c u l t u r a la n d h u s b a n d r yp r o d u c t s ，e t c ) b u ta l s om o r ei m p o r t a n tf u n c t i o n a lv a l u e ( s u c ha s r e g u l a t i n gc l i m a t e ，m a i n t a i n i n g w a t e r s o u r c e ，d e g e n e r a t i n gp o l l u t i o n ， s p r e a d i n g s e e da n d p o l l i n a t i o n ，r e l a x a t i o na n da m u s e m e n t ，g e n e t i cr e s o u r c e ， s c i e n t i f i cr e s e a r c hv a l u e ，e t c ) i nt h ec o u r s eo fu t i l i z a t i o na n dr e c r e a t i o no f n a t u r e ，h u m a nb e i n go f t e np u t sm o r ee m p h a s i so nd i r e c tc o n s u m p t i o nv a l u e a n dm a r k e tv a l u eo fn a t u r a lr e s o u r c e s ，w h i l ei g n o r e sf u n c t i o n a lv a l u eo f e c o s y s t e mw h i c h h a sr e m a r k a b l ee c o n o m i cv a l u e i nj i l i np r o v i n e e ，t h e r ea r em a n yt y p e so fe c o s y s t e mw h e r et h e r ei s h i 幽s e r v i c ef u n c t i o na n dv a l u e t h ec o n s t r u c t i o no f e c o p r o v i n c es t a r t e di n 2 0 0 li nj i l i np r o v i n c e ；i nt h ep r o c e s so ft h ec o n s t r u c t i o n a s s e s s m e n ta n d p r i c i n g f o re c o l o g i c a lr e s o u r c ea r en e c e s s a r y i nt h i st h e s i s ，o n eo ft h eb a s i c a n a l y s i sm e t h o d s ( c o s t e f f i c i e n c ya n a l y s i sm e t h o d ) o fe n v i r o n m e n t a l e c o n o m yw a su s e dt oe s t a b l i s ht h ea s s e s s m e n ts y s t e mf o rs e r v i c ev a l u eo f e c o s y s t e m t h ev a l h ec l a s s i f i c a t i o ns y s t e mo f n a t u r a lr e s o u r c ew a sb u i l tu p t oe s t i m a t e e f f f i c i e n c y a n df u n c t i o n a lv a l u eo f t y p i c a le c o s y s t e m s c o s t a n z a sc a l c u l a t i n gm e t h o d sf o re c o s y s t e mv a l u e ( s u c ha sc o n d i t i o n a l v a l u em e t h o d ，c o s te x p e n d i t u r em e t h o d ，m a r k e tv a l u em e t h o d ，s h a d o w e n g i n e e r i n gm e t h o d ，o p p o r t u n i t yc o s tm e t h o d ，a l t e r n a t i v ec o s tm e t h o d ，e t c ) w e r ea d o p t e dt oe s t a b l i s hm e t h o ds y s t e mf o ra s s e s s m e n ta n de v a l u a t i o no f t h ee c o s y s t e mv a l h ei nj i l i np r o v i n c c ac l a s s i f i c a t i o ns y s t e mf o re 衢c i e n c y a n dv a l u eo fe c o s y s t e ms e r v i c ei nj i l i np r o v i n e ew a sf o r m e d a n dt h er e a l v a l b eo fn a t u r a lr e s o u r c ew a sr e v e a l e d n l ef u n c t i o n a lv a l u eo f3t y p i c a l e c o s y s t e m s ( i e s o n g n e ng r a s s l a n de c o s y s t e m i nw e s tj i l i n p r o v i n c e ， c h a n g b a im o u n t a i nf o r e s te c o s y s t e mi ne a s tl i l i np r o v i n c e ，a n dx i a n 曲a i w e t l a n dn a t u r a lr e s e r v e ) w a se s t i m a t e d a c c o r d i n gt ot h ea n n u a lf u n c t i o n a l v a l u eo f t y p i c a le c o s y s t e m si nj i l i np r o v i n c e ，t h et o t a le c o n o m i cv a l u eo f e c o s y s t e me f f i c i e n c yi nj i l i np r o v i n c ew a sa s s e s s e d a p p l i e di ns t r a t e g i c f i e l d ，t h es t u d yr e s u l t o ft h i st h e s i s c o n s t r u c t i o no f e c o - p r o v i n c e a n d e c o - r e s o u r c e s c a r l p r o v i d es c i e n t i f i c e v i d e n c ef o r c o n s e r v a t i o n & m a n a g e m e n t o f k e y w o r d s ：j i l i np r o v i n c e ，e c o s y s t e m ，s e r v i c ef u n c t i o n ，e f f i c i e n c yv a l u e a s s e s s m e n t 独创性声明 本人声明所照交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及教褥的磺究或鬃。据我瓣囊，涂了文中特爱，赣彀标注莘蒌致谢懿遗方 外，论文中不包含其他人已经发袭或撰写过的研究成果，也不包含为 获褥东j 女爨蓬大孥凌冀镌教弯捉转载学位葳迁书嚣菠爰过懿材料。与 我同工作的同惑对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 巍麓著表示落意。 学镀论文终蠢签名： 盔2 垒 习 期：i 竺! 萋墨璺 ff 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文 黢燕定，聚：东i 薅范大学存投绦蜜荠爨蓬家有关部门袋爨构邀交学 位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范 大学可以姆学位论文熬全部或部分凌容缡入有关数据痒送行检索，可 以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适期本授权书) 学位论文作者签名：囊；堂叁 日 期：蛔盎i 蠡 掌位论文俸蠢毕监焉去向： 工作单位：一篮i e j l 指鼯教师签名：2 堡型! 日精： ! 兰：生：2 通识缝娃：羔蕈量竖蔓l 逊置 电话：上1 61 皇! 蜜瑟编：j 绽兰兰 第一章引言 生态系统是我们获得自然资源的源泉，也是人类赖以生存的环境 条件。森林、草地和湿地等生态系统除了具有直接价值，更重要的还 具有功能效益价值。吉林省生态系统类型众多，生态系统服务效益价 值在全国3 1 个省区排序中位于第1 3 创”。本文在前人的基础上，对吉 林省三个典型生态区域及整个吉林省生态系统服务效益价值进行估 算，解决生态资源的评估和核算问题。 1 研究进展与分析 1 1 国外研究进展 生态系统是地球支持系统，对人类的生活和生存做出了巨大贡献。 从7 0 年代开始，国外的学者在生态系统价值的分类体系和评估方法方 面进行了许多探索性研究，试图用经济价值来估算生态系统的效益价 值，开创了许多新的方法，如条件价值评估法、旌行费用评估法，建 立了生态系统价值的分类体系和新的价值类型，如存在价值、选择价 值、遗产价值等。森林生态系统的价值评估研究最早引起国际上研究 者的关注。国际上己开展了较多的对森林生态系统的单项服务价值研 究，如1 9 8 9 年p e t e r 等对亚马孙热带雨林的非木材林产品的价值评估【2 、 1 9 9 3 年h a n l e y 等【3 】对森林的休闲、景观和美学价值的研究。1 9 9 5 年 a d g e r 等 4 对墨西哥森林的价值的评估研究及政策建议。此外湿地生态 系统的管理与服务价值的评估在国际上也开展的较早，如1 9 9 1 年 x u m e 一5 】对湿地的总经济价值的论述、1 9 9 4 年b a r b i e r f6 】对热带湿地环境 功能价值的研究等。1 9 9 7 年c o n s t a n z a 等综合了国际上已经出版的用各 种不同方法对生态系统服务价值的评估研究结果，在世界上最先开展 了对全球生物圈生态系统服务价值的估算。其结果表明，目前全球生 态系统服务的年度价值为16 5 4 万亿美元，平均价值为3 3 万亿美元， 相当于同期全世界国民生产总值( 约1 8 万亿美元) 的1 8 倍n 1 2 国内研究概况 生态系统服务效益价值评估的研究已成为生态学、生态经济学的 前沿和热点，近年来也引起了国内研究人员的重视。已开展了对全国、 区域生态系统服务价值的估算，以及对单个生态系统的服务价值与生 态系统单项服务价值的评估研究。其中较早开展的是1 9 9 7 年薛达元等 对长自山自然保护区生态系统生物多样性的经济价值的评估研究p j 。 1 9 9 9 年欧阳志云等从有机物质的生产、维持大气c 0 2 和0 2 的平衡等6 个方面对中国陆地生态系统服务的价值进行了估算，总经济价值为 3 0 ，4 8 8 万亿元，a 【9 。1 9 9 9 年蒋延玲等对中国主要森林生态系统服务价值 的评估【1 0 l ，2 0 0 0 年肖寒等对海南岛生态系统在土壤保持方面的价值的 评估等【1 2 】，2 0 0 1 年谢高地等对中国自然草地生态系统服务价值的研究 1 1 1 。此外还有孔繁文等对我国沿海防护林体系、辽宁省东部水源涵养 林及吉林三湖自然保护区水源涵养林的生态环境效益进行了核算研究 ”，韩维栋等对中国现存自然分布的1 3 6 4 6 h m 2 红树林生态系统的生态 价值进行了评估研究，其结果为中国红树林生态系统在生物量生产、 气候调节、抗风消浪护岸等7 个方面的年总生态价值为2 3 6 5 亿元 1 4 1 等。据张新时院士报道( 2 0 0 0 年) ，我国生态系统功能价值为7 78 3 4 4 8 亿元人民币a ，是国民生产总值( g d p ) 的1 7 3 倍。 吉林省生态系统类型众多，如森林生态系统、河流生态系统、湿 地生态系统、草地生态系统，具有较高的服务功能价值，在全国3 1 个 省区的排序中位列第1 3 位。薛达元、肖寒等人对长白山森林生态系 统植物资源物神多样性、生物多样性、旅游价值、c 0 2 固定等项服务效 益价值进行了研究，薛达元还对长自山自然保护区森林生态系统整体 效益价值进行了估算。向海湿国家级自然保护区湿地资源环境、开发 利用保护及生态环境评价的研究也有报导。白效明等对吉林省生态环 境进行了调查研究( 2 0 0 0 年) 。但对各省区生态系统的效益价值进行全 面系统的评估，还未见报导。 2 研究的目的和意义 森林、草地和湿地等生态系统除了具有直接价值：如森林的木材， 草原的畜产品以及其他产品价值之外，更重要的还具有功能价值：如 调节气候、涵养水源、降解污染、传播种子和花粉、休闲娱乐、基因 资源和科研价值等。人类在对自然进行利用和改造的过程中，往往只 注重自然资源的直接消费价值或市场价值，忽略了生态系统的功能价 值，而生态系统蕴育着昂贵的经济价值。吉林省总土地面积1 6 8 6 8 7 8 0 7 h m 2 ，包含的生态系统类型众多，具有较高的服务功能价值，在全国3 1 个省区的排序中位列第1 3 位。吉林生态省的建设2 0 0 1 年启动，生态 省建设必须要进行生态资源的评估和定价。通过估算吉林省典型生态 区效益的价值，把生态省建设的经济效益定量化，计算出全省生态省 建设期间生态系统效益的价值，利用经济杠杆来调整人与生态环境的 关系，为吉林省可持续发展战略的实施、自然资源的有偿使用提供科 学依据。因此，对生态系统效益进行价值评估，是实现生态省建设目 标、把生态省建设纳入市场经济的必备条件。吉林省作为全国建设的 第二个生态省，无论是在理论上，还是实践中都迫切需要解决生态资 源的评估和核算问题。 通过本项研究，可清楚地揭示吉林省生态系统效益的价值，目前 此项价值在国家资源收益帐户上尚不能见到，然而它确实存在，而且 以多种形式为人类服务，它是一种潜在的无形价值，其数值相当巨大， 一旦为大家接受，将大大改变人们对赖以生存的生态系统的价值观念。 这将鼓励决策者和投资者加大保护生态环境的力度和投资强度，促进 吉林省生态环境的建设和生态省的建设。也有助于宣传生态环境保护 的重要意义，增强公众的环境保护意识。 第二章生态系统服务效益价值估算 1 生态系统服务功能分类 生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人 类赖以生存的自然环境条件与效用 1 】。它可以概略地分为两大类；一类 是生态系统产品；如为人类提供食物、工业原材料、药品等可以商品 化的功能；第二类是支撑与维持人类赖以生存的环境，如草地生态系 统对气候调节、水源涵养、水土保持、土壤肥力的更新与维持、营养 物的循环、二氧化碳的固定等难以商品化的功能，以及由于丰富的生 物多样性所形成的自然景观，及其具有的美学、文化、科学、教育的 价值( 见表2 一1 ) 。生态服务功能是人类生存与现代文明的基础，科学 技术能影响生态服务功能，但不能替代自然生态系统服务功能。由于 人们对生态系统的服务功能及其重要性的不了解，导致了生态环境的 破坏，从而对生态系统服务功能造成了明显损害。随着对可持续发展 机制研究的深入，人们发现维持与保育生态服务功能是实现可持续发 展的基础，分析与评价生态系统服务功能的价值具有重要的意义。 表2 - 1 生态系统服务项目一览表o 4 2 生态系统服务效益价值的估算方法 生态系统服务的总价值( t e v ) 包括使用价值( u v ) 和非使用价值 ( n u v ) 两部分，使用价值包括直接利用价值( d u v ，直接实物价值和直 接服务价值) 、间接利用价值( i u v ，即生态功能价值) 和选择价值( o v ， 即潜在利用价值) ，非使用价值包括遗产价值( b v ) 和存在价值( e v ) ( 表2 - 2 ) 1 5 1 。 表2 2 生态系统服务功能的总价值 使用价值非使用价值 直接利用间接利用选择价值遗产价值存在价值 可直接消费的生态功能效益将来的直接和环境遗产的使保持继续存在的 产品间接价值用和非使用价知识所产生的价 值值 如：食品如：洪涝控制如：生物多样 如：生境如：生境 生物量 营养循环性 防止不可物种 娱乐保护生境 逆的改变遗传资源 费用一效益分析是环境经济学的基本分析方法，是目前有关生态系 统服务价值的各种评估方法的基础。依据欧阳志云 1 6 】、薛达元 1 7 】、张新 时1 8 1 等人对各类生态系统服务功能所做的研究工作，在对吉林省生态 系统价值的评估过程中我们主要采用： 2 1 条件价值法 由于公共商品没有市场交换和市场价格，因此无法通过市场交换 和市场价格估计。目前，西方经济学发展了假设市场方法，即直接询 问人们对某种公共商品的支付意愿，以获得公共商品的价值，这就是 条件价值法。条件价值法是生态系统服务功能价值评估中应用最广泛 的评估方法之一，适用于缺乏实际市场和替代市场交换商品的价值评 估，它能评价各种生态系统服务功能的经济价值。 条件价值法属于模拟市场技术方法，它的核心是直接调查咨询人 们对生态服务功能的支付意愿，并以支付意愿和净支付意愿来表达生 态服务功能的经济价值。在实际研究中，从消费者的角度出发，在一 系列假设问题下，通过调查、问卷、投标等方式来获得消费者的支付 意愿和净支付意愿，综合所有消费者的支付意愿和净支付意愿来估计 生态系统服务功能的经济价值。 2 2 费用支出法 费用支出法是从消费者的角度来评价生态服务功能的价值。是一 种古老又简单的方法，以人们对某种生态服务功能的支出费用来表示 其经济价值。例如对某一草地的文化效益，可用实际总支出来表示， 包括教学实习、研究生论文选点、出版物、影视产品以及有关的服务 支出等。但仅计算费用支出的总钱数，没有计算消费者剩余，因而不 能真实地反映保护区的实际游憩价值。 2 3 市场价值法 市场价值法与费用支出法类似，但它可适合于没有费用支出的但 有市场价格的生态服务功能的价值评估。它以生物多样性提供的商品 价值为依据，例如，草地每年提供的牧草和牧副产品的价值。这种方 法比较直观，可以直接反映在国家收益帐户上，受到国家和地方社区 的重视，也是当前人们普遍概念上的生物资源价值。但是，这种方法 只考察了生态系统及其产品的直接经济效益，而没有考虑其间接效益； 只考虑到作为有形实物的商品交换的价值，而没有考虑到无形交换的 6 生态服务价值。因此，计算结果可能比较片面，但它却是计量资源经 济价值最基本和最直接也是最广泛使用的一种方法。 2 4 影子工程法 此方法是恢复费用技术的一种特殊形式，它在生态环境破坏以后， 人工建造一个工程来代替原来的环境功能。例如一片森林被毁坏，使 涵养水源的功能丧失或造成荒漠化，就需要建设一个水库或防风固沙 工程等：一个旅游海湾被污染了，则需另建一个海湾公园来替代等等。 其资源价值损失就是替代工程的投资费用。 2 - 5 机会成本法 任何一种资源都存在许多互相排斥的待选方案。为了做出最有效 的生态经济选择，必须找出生态经济效益或社会净效益最佳方案。费 源的使用是有限的，选择了这种使用机会就会失去了另一种使用机会， 也就失去了后一种获得效益的机会，人们把失去使用机会的方案中能 获得的最大收益称为该资源选择方案的机会成本。 2 6 替代花费法 某些环境效益和服务虽然没有直接的市场可买卖交易，但具有这 些效益或服务的替代品的市场和价格，通过估算替代品的花费而代替 某些环境效益或服务的价值，即以使用技术手段获得与生态系统功能 相同的结果所需的生产费用为依据。例如，为获得因水土流失而丧失 的n 、p 、k 养分而生产等量化肥的费用。此方法的缺点在于生态系统 的许多功能是无法用技术手段代替的。 7 第三章吉林省长白山自然保护区森林生态系 统服务效益价值估算 1 研究区域概况 长白山自然保护区是一个以森林生态系统为主要保护对象的世界 生物圈保护区，位于吉林省东南部长白山锥体及其周围的熔岩高原， 全区地跨安图、抚松、长白三县，大致介于北纬4 1 。4 1 7 4 9 ”4 2 。 2 5 7 1 8 ”，东经1 2 7 。4 2 7 5 5 ”1 2 8 。1 6 4 8 ”。保护区总面积1 9 6 4 6 5 h m ，森林覆盖率8 5 ，且多为原始森林。长白山植物区系复杂，是 北半球同纬度地区生物多样性最丰富的地区，不仅拥有完整的森林生 态系统和明显的植被垂直带谱，还拥有远东大陆唯一较完整的高山冻 原，是欧亚大陆北部特别是东北亚地区的典型代表，生态效益的量化 研究已引起国内外学者的特别关注【l 。吴钢、肖寒等对长白山森林生 态系统的生态旅游、森林林副产品、木材、涵养水源、水土保持等服 务价值及其总体服务价值进行评估结果表明，1 9 9 9 年服务功能价值达 3 3 8 1 0 8 万元，其中涵养水源价值为主要部分1 1 ”。赵晓飞、赵洪全等 对长白山自然保护区植物资源物种多样性进行了评析【2 0 。薛达元等对 1 9 9 6 年长白山保护区生物多样性旅游价值估算为4 3 2 0 5 万元等 8 1 。李 光、黄虎国对长白山北坡森林旅游价值进行研究 2 1 1 。施溯筠、李光等 对长白山区森林固定c 0 2 价值的评估瞄 。此外还有薛达元等对长白山 自然保护区森林生态系统的功能价值进行了经济评估，结果为保护区 总的生态功能价值为1 7 6 4 6 5 9 4 万元【l ”。以上研究成果各有侧重地对长 白山森林生态系统某些方面的效益价值进行评估。我们以这些研究内 容中对生态系统各项服务功能的具体评价方法为基础，对长白山森林 生态系统效益进行更全面地统计，估算其服务价值。 2 长白山自然保护区生态系统服务效益价值的内涵 及其评价方法 2 1 实物产品价值及其评价方法8 】、【1 0 】、1 自然保护区实物产品是指保护区土地范围内产出的能够在市场交 换的自然资源产品，包括自然收获物和人工生产的初级产品。根据长 白山自然保护区的实际情况，其实物产品主要包括以下几种产品类型： 木材、药材、林副产品和其它野生动植物产品。 实物产品的总评价方法采用市场价值法，主要根据市场产品的收 购价和销售价及当年各类产品的估计收购量或销售量，辅以当年市场 产品数量和价格的变化情况。即：某类产品价值= 本产品市场收购量( 或 销售量) x 本产品市场价格 实物产品总价值= 各类产品价值之和。写作： v t = v i = q i p i 式中：v i 某类产品价值 q i 某类产品数量 p i 某类产品价格 v t 实物产品总价值 2 2 林产品价值及其评价方法8 】、【1 0 】、【1 5 】 生态系统通过第一性生产与次级生产，合成与生成了人类生存所 必需的有机物质及其产品。森林生态系统的有机物生产主要体现在木 材产量上，对于一般的森林，其木材生产是最主要的直接价值，由于 自然保护区内禁止林木砍伐，一般不形成木材市场产品，其有机物产 品仅能以活立木形式存在，成为森林生态系统间接价值的主要组成部 分，其价值体现在活立木的年生产量和蓄积量，而林副产品多为植物 药材、动物药材、干果和其它工业原材料等。从长白山主要森林类型 的立木因子看出，除落叶松、长白赤红松和岳桦林组成结构比较简单 外，红松林、阔叶红松林、云冷杉林以及阔叶林等林分的组成有层次 结构都比较复杂。尤其是阔叶红松林是亚洲北温带地区典型的植被， 分布最广，植物种类数量最丰富，生物产量也最高。 9 采用市场价值法来评估活立木年生长量的价值。 f p = s i v i p i f p 一区域森林生态系统木材价值 s i 第i 类林分类型的分布面积 v i 第i 类林分单位面积的净生长量m p i 第i 类林分的木材价值( 元m 。) 2 3 涵养水源价值及其评估方法1 8 】、【1 0 】、1 1 5 】 131 每年地球上总降水量约1 1 9 1 0m 。，大多数雨水首先由土壤吸 收，然后由植物利用，或转入地下水。但如果没有生态系统的作用， 雨水直接降到裸露的地面，不仅大大减少土壤对水分的吸收量，使地 面径流增加，还将导致土壤与营养物的流失。水土流失的发生不仅使 土壤生产力下降，降低雨水的可利用性，还造成下游可利用资源减少， 水质下降。河道、水库淤积，降低发电能力，增加洪涝灾害发生的可 能。 森林涵养水源的价值主要表现在增加有效蓄水量和调节径流。由 于森林生态系统的存在，长白山二道白河森林流域地下径流量高达8 6 ，直接径流仅占1 4 ，枯水季节径流量远远高于同期降水量 2 3 。同 时，保护区的森林能有效减少土壤侵蚀。 用水量平衡法计算森林水源涵养量：假定年径流量等于森林涵养水 源量，则长白山保护区森林涵养水源总量可用长白山地区的年径流量 乘以森林面积求得。 w = ( r e ) a = o r a 1 w 一涵养水源量( m a ) r 平均年降水量( r a m a ) e 年平均蒸发量( m m a ) a - 研究区域面积( hm ) 肚径流系数 水价可用影子工程价格代替。 2 4 保护土壤的价值及其评估方法8 l 、1 1 0 1 、1 1 5 j 森林保护土壤的价值可用无林条件和有林条件下土壤肥力丧失的 经济损失量替代。 l o 根据日本学者研究结果，火山岩土壤和火山灰土壤有林地与无林地 的侵蚀差异平均3 0 m m a ，用此参数乘上保护区土地面积，即得保护区 减少侵蚀的总量，进而算出因土壤侵蚀每年废弃的土地面积，再用机 会成本法计算求出因土地废弃而失去的年经济价值。 2 5c 0 2 的固定价值及其评价方法8 】、【1 0 】、【1 5 】 植物与大气中的物质交换主要是吸收c 0 2 ，放出0 2 ，维持大气环 境化学组成的平衡。长白山自然保护区有1 6 万多公顷的森林，对维持 大气中的c 0 2 和0 2 的动态平衡、减少温室效应有着不可替代的作用。 用保护区各林分单位面积植物年净生产量，计算出各林分每年单位 面积所固定的c 0 2 量再用年固定c 0 2 总量与单位固定c 0 2 量的价格相 乘，得到固定c 0 2 的总经济价值。根据植物光合作用方程式，植物每 生产1 6 2 9 干物质可吸收固定2 6 4 9 的c o z ，那么生成1 9 干物质可吸收 1 6 3 9 c 0 2 ，形成i t 干物质需1 6 3 t c 0 2 ，则： 固定c 0 2 量a = 植物生产量a 1 6 3 计算固定c 0 2 的价值的方法主要有碳税率法和造林成本法。西方某 些国家使用碳税率限制c 0 2 等温室气体的排出，如瑞典c 0 2 税率为1 5 0 美元t c “】，挪威税率为2 2 7 美元t c ，美国1 9 9 0 年引入的税率仅为1 5 美元t c 2 5 】 ，环境经济学家们往往使用瑞典税率。也有人使用造林成 本法计算森林固c 价值。我国人工造林杉木、马尾松、落叶松、泡桐， 杨树、桉树等的成本，固定l t 纯c 为2 6 0 9 元【2 7 。 2 6 营养物质循环价值及其评估方法【8 l 【1 0 i 、【1 5 】 森林生态系统的养分循环发生在生物组分、大气组分和土壤组分之 间。其中生物组分与土壤组分之间的养分交换过程是最主要的过程， 养分循环主要是在生物库，枯枝落叶库和土壤库之间进行 用森林对养分的保留来评估森林生态系统在营养元素循环的服务 价值，主要考虑森林持留n 、p 、k 的价值。根据植物的年净生长量， 测定其中n 、p 、k 元素的比例，计算林分一年生长中从土壤吸收的养 分，再测定年凋落物归还土壤的养分。 n = n i - n 0 1 一n 0 2 n 林分持留养分 n i 林分吸收养分 n o ，一林分凋落物归还养分 n 0 2 一雨水淋洗养分 运用市场价值法，以养分持留量与平均化肥价格的乘积表示营养循 环价值。 2 7 空气净化价值及其评估方法剐、1 1 0 】 【1 5 】 s 0 2 在有害气体中数量最多，分布最广，危害较大。一般生长在 s 0 2 污染地区植物叶中的含s 量比周围正常叶子中的含s 量高5 1 0 倍。只要不超过一定的限度，植物不出现伤害症状，植物为大气的天 然净化器。粉尘是大气污染的重要污染物之一，植物特别是树木对烟 灰、粉尘有明显的阻挡、过滤和吸附作用。 森林生态系统对s 0 2 的净化作用，使用单位面积森林吸收s 0 2 的 平均值乘以保护区森林面积，得到每年保护区森林吸收s 0 2 总量，再 根据近年污染治理工程中削减单位重量s 0 2 的投资成本，算出吸收s 0 2 的总价值。 运用替代花费法，以削减粉尘的成本来估算长白山自然保护区森林 生态系统滞尘功能的价值： v d = s q d c d v d 一滞尘价值( 万元a ) q d 一滞尘能力( t h m a ) s 一面积( h m ) c d 一削减粉尘成本( 元t ) 2 8 有害生物控制的价值及其评估方法【8 】、f 1 0 1 、【1 5 j 与人类争夺食物、木材、棉花及其它农林产品的生物，统称为有 害生物。据估算，每年有2 5 以上的农产品被有害生物消耗，同时还 有成千上万种杂草直接与农作物争水、光和土壤养料。由于化学农药 的大量使用，不仅严重地污染了环境，对人类健康造成潜在的威胁， 而且还减少了害虫的自然控制能力，加速了次要害虫的爆发。 长白山自然保护区在防治病虫害方面的价值，可采用替代花费法来 计算，即参照人工林和天然次生林每年用于防治森林害虫的单位面积 费用来代替其免于病虫害的生态效益。 2 9 森林生态系统的旅游服务价值8 】、1 1 0 】、【1 5 】 长白山高山冻原和森林生态系统旅游服务功能存在其动态的潜在 价值，随生态系统资源负荷能力的变化而变化，这一潜在的生态旅游 服务价值反映了其生态系统的生态旅游负荷能力，是生态系统生态旅 游服务价值的完全体现。同时，长白山森林生态系统是长白山自然保 护区的主体，国家和地方对自然保护区的经济支持是长白山森林生态 系统功能维持的必要保证，也是长白山森林生态系统旅游服务价值的 体现。 长白山森林生态系统旅游服务价值可按旅行费用、旅游时间价值、 消费者剩余、其他消费等用下列公式推算出： p 。( t ) = t v ( t ) + p b ( t ) + j m 0y ( x ) d x ( t ) 其中，p 。为森林生态系统生态旅游服务价值；t v 为旅行费用支出； p b 为旅游时间价值：p m 为增加费用最大值；y ( x ) 为费用与旅游人次的 函数关系；y 为增加费用；x 为旅游人次；t 为年度。 2 1 0 森林生态系统的非使用价值【8 】、【1 0 l 、【1 5 】 设置样本调查人们对长白山自然保护区存在价值、遗传价值和选 择价值的支付意愿，将结果进行统计分析计算森林生态系统的非使用 价值。将支付意愿及其数值与答卷人的社会经济特征和对长白山自然 保护区的了解、偏爱程度等因素交叉列表，分析各因素之间的相关性， 计算支付意愿中位值。 3 长白山森林生态系统服务效益价值的评估 3 1 森林生态系统直接服务功能价值估算 木材产品价值 根据1 9 8 7 1 9 9 5 年保护区的木材销售统计，9 年中长自山自然保护 区共销售木材4 1 2 9 6 31 3 3 3 ，销售总额1 4 4 1 9 4 2 万元，销售成本为8 0 3 2 9 1 万元，总销售木材净收益为6 3 8 6 5 万元。平均每年销售木材4 5 8 8 5 m 3 ， 每年销售额1 6 0 2 2 万元，每年木材净收益7 0 9 6 1 万元。( 保护区木材 销售统计数据来自长白山自然保护区管理局) 。 药材产品价值 药材产品价值为植物药材价值和动物药材价值之和。其中植物药 材具体数量是以二道镇市场收购量推算三县总收购量，再估计其中来 自保护区的数量，乘上当年的市场价格即得植物药材价值。1 9 9 6 年自 然保护区提供的植物药材价值为4 3 1 6 1 万元i s j 。利用同样方法可计算 出1 9 9 6 年出自保护区的动物药材总价值为2 4 6 7 0 万元 8 ，其中大部分 为林蛙油的价值，其它是偷猎动物药材的价值。 林副产品及其它产品价值 1 9 9 6 年长白山自然保护区主要林副产品的市场价值为6 1 9 3 1 0 万 元。其中：果品价值2 1 0 3 8 万元；野生蔬菜价值1 5 4 9 ，0 0 万元；实用 菌2 3 3 2 万元；野生纤维价值o ，4 8 万元；蜂蜜产品价值4 2 0 0 万元【8 口 1 9 9 6 年长白山自然保护区产出的其它产品价值为8 3 8 5 5 万元，其 中野味肉品价值7 6 9 8 5 万元；毛坯价值6 7 2 万元：装饰品价值1 5 万 元【8 】。以上产品仅为主要产品，尚有很多其它产品未列入。 表3 - 1 长白山自然保护区生态系统直接服务功能价值 | 直接实物类型实物产品指示物产品价值( 万元) 木材各类树木的木材7 0 9 6 i 药用植物产品野山参、草苁蓉、天麻、木灵芝等 4 3 l6 1 药用动物产品鹿茸、鹿角、鹿鞭、林蛙油等2 4 67 0 6 7 8 3 l 果品：松籽、棒子、蓝靛果等 2 l o 3 8 蔬菜：牛毛广、蕨菜、龙牙葱本等 15 4 9 o o 林副产品实用菌：元蘑、野木耳等 2 3 3 2 0 6 1 9 3 1 0 蜂产品：蜂蜜、蜂王浆等4 2 0 0o o 纤维：野荨麻等 o 4 8 毛皮：紫貂、黄鼬、松鼠6 7 2 0 其它产品野味：野鸡、狍子、花尾榛鸡等7 6 98 58 3 8 5 5 装饰品：狍子头角等 1 5 0 总价值8 4 1 95 7 1 4 长白山自然保护区森林生态系统直接服务功能价值为 v 三v 术材+ v 药材+ v 林副产品+ v 其它产品 = 7 0 9 6 1 + 6 7 8 _ 3 1 + 6 1 9 3 1 0 + 8 3 8 5 5 = 8 4 1 9 5 7 万元 3 2 森林生态系统间接服务功能价值估算 森林生态系统间接功能价值等于各项间接服务功能价值之和( 见 表3 - 2 ) 。 表3 - 2 间接功能价值类型与评估方法 间接价值类型功能指示物评价方法计算途径 年生物生产量活立术市场价值法林分现有蓄积量年净生长量活立术价格 涵养水源森林十壤保持水分影子工程法年径流量单位蓄水量水库建设成本 机会成本法 减少侵蚀的土地面积单位林地面积正常收 保护土壤减少土壤侵蚀益 市场价值法n 、p 、k 养分流失量市场化肥价格 市场价值法c 0 2 固定量碳税率 c 0 2 圊定减缓温室效应 生产成本法 c 0 2 固定量造林成本 替代花费法持留n 、p 、k 量化肥价格 营养物质循环吸收并持留n p k 养分 市场价值法 空气净化吸收s 0 2影子工程法 吸收s 0 2 削减单位s 0 2 的丁程成本 有害生物控制免于病虫鼠危害替代花费法 森林面积保护区外单位面积森林每年用于 防治病虫鼠害的成本 旅游价值 旅行费用旅游时间价 费用支出法 旅行费用支出+ 旅游时阃价值+ 旅游费用与 值人数函数关系值 3 2 1 林产品价值计算( 表3 3 ) 表3 - 3 长白山自然保护区森林活立木年生长量及其价值1 8 林分面积现有蓄积吉林省天然成各林分年标准序列活价值( 万元) ( h m 2 )( m 3 )熟林各林分年净生长量 立木价 净生长率( )( m 3 )( 元m 3 ) 红松林 9 0 5 3 6 2 7 5 00 ，4 21 5 2 3 5 53 9 7 0 06 0 4 8 4 9 美人松林 3 3 2 1 2 3 6 5 00 4 25 1 9 f 3 33 1 1 o o1 6 1 5 1 2 臭松林 4 6 0 9 1 0 1 0 0 5 00 4 24 2 4 2 2 13 1 1 0 0 1 3 1 9 3 2 7 柞树林 7 1 1 6 1 0 7 6 2 9 60 9 5】0 2 2 4 8 l2 7 6 0 03 1 7 9 7 2 9 色木林2 0 1 3 5 8 7 00 8 22 9 4 1 32 7 6 0 08 1 1 8 1 白桦林 5 7 3 8 9 0 4 0 4 00 5 85 2 4 3 4 3 2 7 6 0 01 4 4 7 1 8 7 云杉林 2 5 4 7 5 6 4 0 7 4 1 60 4 2 2 6 9 1 l | 1 53 9 7 0 01 0 6 8 3 7 2 5 落叶松林 1 4 3 6 9 4 3 6 8 1 9 3 1 3 25 7 6 6 0 1 53 1 1 0 01 7 9 3 2 3 0 6 椴树林 7 1 1 8 9 3 00 8 21 5 5 2 32 7 6 0 04 2 8 4 2 榆树林 4 4 1 0 3 1 50 8 28 4 5 82 7 6 0 02 3 3 4 5 枫桦林 1 0 8 3 1 9 6 1 0 40 5 81 1 3 7 4 02 7 6 0 03 1 3 9 2 3 杨树林 1 8 5 3 5 2 3 7 3 00 5 83 0 3 7 6 32 0 7 0 06 2 _ 8 7 9 0 杂木林 3 3 9 5 5 0o 8 27 8 3 12 7 6 0 02 1 6 1 4 阔叶林 2 3 8 6 8 6 2 2 5 4 0 30 8 25 1 0 4 8 3 02 7 6 o o1 4 0 8 9 3 3 2 针叶林3 0 3 1 78 7 3 1 4 6 20 4 23 6 6 7 2 ，1 43 9 7 0 01 4 5 5 8 8 4 0 混交林5 1 0 6 71 3 6 2 9 9 2 lo 9 21 2 5 3 9 5 2 73 9 7 0 04 9 7 8 1 9 2 3 合计1 6 7 0 8 14 3 6 3 3 6 8 03 2 4 2 2 7 6 411 4 8 7 0 4 1 注：现有蓄积量为1 9 9 5 年长白山森林资源调查数据资料 植物年生产量主要体现在木材的生产量洇此主要计算森林生产活 立木的价值。根据表3 3 中所列的全国主要树种标准序列立木价 2 5 并 假定长白山自然保护区内林分都是成熟林，根据吉林省林分净生长量 标准，计算出该保护区每年生产活立木3 2 4 2 2 7 6 4m 。，总价值1 1 4 8 7 0 4 1 万元。此价值是整个森林的立木价值，也包括每年砍伐的木材实物价 值。因此： 净林产品价值a = 活立木总价值a 一木材实物价值 = 1 1 4 8 7 0 4 1 ( 万元a ) 一7 0 9 6 l ( 万元a ) = 1 0 7 7 7 4 3 ( 万元a ) 3 2 2 涵养水源价值计算 根据水量平衡计算森林涵养水源总量。根据长白山天池气象站、和 平营子雨量站和二道白河水文站多年观测的降水资料，在这三个不同 海拔高度地点的平均年降水量分别为1 3 3 2 9 m m 、8 1 4 1 m m 和 7 2 6 3 m m 【2 3 j 。进而算出该地区多年平均降水量为( 1 3 3 2 9 + 8 1 4 1 + 7 2 6 3 ) 3 = 9 5 7 8 m m 。据范世香等人研究，长白山北坡温泉至二道镇区间完整 森林生态系统平均耗散水量约占多年平均降水量的3 5 ，径流系数为 o 6 5 f 2 3 1 ，长白山自然保护区森林总面积1 6 7 0 8 1h m q “1 则 森林水源涵养量： w = ( r e ) a = 0 r a ：0 6 5 9 5 7 8 m m 1 6 7 0 8 1h m 2 ：1 0 4 0 9 1 4 6 万m 3 以1 9 8 8 1 9 9 1 年全国水库建设投资测算，以每年新增投资量除每 年新增库容量，计算出每建设lm 3 库容需年投入成本费o 6 7 元( 1 9 9 0 年不变价) 9 1 。 涵养水源总价值= 森林水源涵养量单位蓄水量的库容成本 = 1 0 4 0 9 1 4 6 万m 。0 6 7 元m 。 = 6 9 7 4 1 2 8 万元a 3 2 3 保护土壤价值计算 减少土壤侵蚀的总量 使用无林条件下土壤侵蚀量代替长白山自然保护区森林生态系统 在保护土壤方面的价值， 减少侵蚀总量= 有林地与无林地的侵蚀差异量林地面积 ， = 3 0 ( m m a ) x1 6 7 0 8 1 h m