山西省各市森林生态效益分析 会计财务管理专业

1、山西省各市森林生态效益分析摘 要：因为森林不仅具有直接价值还有巨大的间接价值，所以森林生态系统服务功能评估是目前森林生态系统研究的一大热点。基于山西省2016年森林资源2类调查数据，本文选取涵养水源、保育土壤、固碳释氧、林木积累营养物质、净化大气环境、生物多样性保护和森林游憩7项指标，运用了单因素方差分析的方法，将11个地级市划分为晋北地区、晋中地区、晋南地区。并对山西省11个地级市的主要植被类型生态系统服务功能进行评估。结果表明，山西省各地级市森林生态系统服务功能，由强到弱依次为：晋南地区、晋中地区、晋北地区，且仅在固碳释氧方面存在显著的区域差异。经分析得出影响各地级市单位面积物质量差异的主

2、要因素是森林资源的结构组成、气候因素和区域性要素。关键词： 森林生态系统服务功能;物质量;单位面积物质量Analysis of forest ecological benefit in each city of Shanxi ProvinceABSTRACT：Because forest has not only direct value, but also huge indirect value, so the evaluation of forest ecosystem service function is a hot spot in the research of forest eco

3、system. Based on the two types of forest resources survey data of Shanxi Province in 2016, this paper selected seven indicators, including water conservation, soil conservation, carbon fixation and oxygen release, forest accumulation of nutrients, purification of atmospheric environment, biodiversit

4、y protection and forest recreation, and used the method of one-way ANOVA to divide 11 prefecture level cities into northern Shanxi, Central Shanxi and southern Shanxi. The ecosystem service function of main vegetation types in 11 prefecture level cities of Shanxi Province was evaluated. The results

5、showed that the forest ecosystem service function of different cities in Shanxi Province, from strong to weak, was in the order of southern Shanxi, Central Shanxi and Northern Shanxi, and there were significant regional differences only in carbon fixation and oxygen release. Through analysis, it is

6、concluded that the main factors that affect the difference of unit area matter quality are the structural composition of forest resources, climate factors and regional factors.KEY WORDS：Forest ecosystem services；Material quality；Mass per unit area目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc71159621 1 研究地区的概

7、况 PAGEREF _Toc71159621 h 4 HYPERLINK l _Toc71159622 2 研究方法 PAGEREF _Toc71159622 h 4 HYPERLINK l _Toc71159623 2.1评估指标 PAGEREF _Toc71159623 h 4 HYPERLINK l _Toc71159624 2.1.1涵养水源 PAGEREF _Toc71159624 h 4 HYPERLINK l _Toc71159625 2.1.2保育土壤 PAGEREF _Toc71159625 h 5 HYPERLINK l _Toc71159626 2.1.3固碳释氧 PAG

8、EREF _Toc71159626 h 5 HYPERLINK l _Toc71159627 2.1.4林木积累营养物质 PAGEREF _Toc71159627 h 5 HYPERLINK l _Toc71159628 2.1.5净化大气环境功能 PAGEREF _Toc71159628 h 6 HYPERLINK l _Toc71159629 2.1.6生物多样性保护价值 PAGEREF _Toc71159629 h 6 HYPERLINK l _Toc71159630 2.1.7森林游憩价值 PAGEREF _Toc71159630 h 6 HYPERLINK l _Toc7115963

9、1 3结果与分析 PAGEREF _Toc71159631 h 6 HYPERLINK l _Toc71159632 3.1山西省各地级市森林生态系统服务功能物质量评估 PAGEREF _Toc71159632 h 7 HYPERLINK l _Toc71159633 3.1.1涵养水源 PAGEREF _Toc71159633 h 7 HYPERLINK l _Toc71159634 3.1.2固碳释氧 PAGEREF _Toc71159634 h 8 HYPERLINK l _Toc71159635 3.1.3净化大气环境 PAGEREF _Toc71159635 h 8 HYPERLIN

10、K l _Toc71159636 3.2单因素方差分析 PAGEREF _Toc71159636 h 8 HYPERLINK l _Toc71159637 4 结论与讨论 PAGEREF _Toc71159637 h 9引言森林中蕴含着丰富的资源，作为基因库、储水库、能源库以及碳存库存在于地球之上，对地球生态平衡有着决定性作用，是陆地生态系统之最，为人们生存与进步提供资源，并进行良好环境的创建。森林生态系统产生的效益涉及三个领域，分别是生态、经济以及社会效益。近年来，有关其生态效益的研究及报道愈来愈多，我们不再只是关注它带给我们的直接价值。当前，习近平总书记曾就生态保护提出了“两山”理论，对国

11、家实现经济可持续发展有着很好的推动作用，本文主要从社会以及生态效益两个方面进行关于森林的具体研究，提高森林应用效率，有着非常重要的意义，有助于生态环境向着和谐健康方向发展对，国家可持续发展的目标达成起到了一定的正效应1。为了提高人民对森林生态系统服务功能价值的认识，加快推进林业现代化建设，本文基于山西省2016年森林资源二类调查数据，对山西省各市林分在涵养水源、固碳释氧等方面的生态服务功能进行对比分析，探究其差异及原因。1 研究地区的概况山西，省会为太原市，“晋”是其一简称，名字由来是因其位于太行山以西，“表里山河”是柳宗元对山西的印象。在山西的东边是太行山，吕梁山与黄河分别位于其西方与南方，

12、北靠古长城，中华民族一大发祥地就在山西。山西自出现文字至今已达三千余年，是“华夏文明摇篮”。全省面积达15.67万km2，山西的山区面积众多超过总面积80%2。山西省在黄土高原东翼，位于华北地区，基于总视角，山西地貌为山地高原，同时多伴随着黄土存在。在地貌类型呈现出了繁杂丰富，如盆地、丘陵、山地以及高原等。“两山夹一川”就是对山西省地势的总概括，山西处于内陆，对其气候类型进行分析是温带大陆性季风气候，在中纬度地带上3。2 研究方法本研究中开展过程中数据主要参考山西省2016年森林资源二类调查、2013-2017山西省对标准样地实施取样调查并出具的数据报告、社会公共数据等，并保证数据真实可靠，具

13、备权威性4。对分布式测算法以及长期定位观测进行充分利用，选取山西省森林生态系统为研究对象，设置好时间周期实施全指标体系观测，并予以清查，对此阶段中系统服务功能进行全面的测评。2.1评估指标2.1.1涵养水源“涵养水源”指基于森林覆盖率的进一步拓展，增加森林的截流作用和下渗作用，从而增加降低河流的强度，增加地下水的水量，达到控制土壤沙化、降低水土流失的目的。“涵养水源”功能的具体表现有：径流调节、水质净化、蓄水、削洪抗旱等多个领域。在对相关文献加以梳理，现阶段存在于国内外的评估方法类型主要有两项：一是发电、灌溉等领域因为森林“涵养水源”中的径流调节、洪枯比减少等功能而创造的效益；二是“替代工程法

14、”指若实现森林涵养水源相同的效果进行不同措施采用中产生的费用，如水库修建等。换言之是利用其它手段达成森林涵养水源一致效益产生的费用，并将此费用当成森林涵养水源货币值。举例来说，利用在水库蓄洪工程中进行的投资来展开森林减缓洪水功能效益的评估，应把两者费用保持一致。基于此来完成某林区与无林地区两者具备的潜在调节量经济价值评估比对。2.1.2保育土壤森林因为其拥有着庞杂树冠、厚重枯枝落叶层强健根系且成网状分布对大气降水有着很好的截留表现，与此同时可以有效减少土壤表层因为雨水等造成的直接冲击，对土地固持展现了很好的效用，有利于土地保护，减少流失5。现阶段的计算集中为两个视角：一、有林地以及无林地两者面

15、积下降在土壤侵蚀过程中氮、磷、钾损耗的含量比对，并结合市场化肥均价进行间接经济效益的有效计算。详细公式为：V=SSi (Do-Do)DiPi;其中，S为某类森林年保土效益(元/hm2)；Si为某类森林的面积；Do2.1.3固碳释氧所谓固碳释氧指的是植物通过光合作用将二氧化碳转换为氧气，同时将二氧化碳中的碳固定到植物体内。这对维持大气中的二氧化碳和氧气动态平衡，减少温室效应以及为人类提供生存的基础均有巨大和不可替代的作用6。光合作用的反应式为6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O，根据反应式可知，1.0g干物质形成的过程需要消耗1.63g二氧化碳，释放1.19g氧气。现阶段在展开固

16、碳量计算过程中运用的方法最频繁的是三类：一，结合呼吸作用与光合作用反应式；二，对实测法进行利用完成固碳量的测试；三，基于数学模型完成固碳量测试。并在此基础上对CO2价值核算予以确定，常用的是：碳税法、造林成本法、人工固定CO2成本法等。在实际运用中，人工固定CO2成本法在使用便捷性与可行性方面表现较为突出，故而运用程度最为频繁。2.1.4林木积累营养物质从幼苗到参天大树的整个过程中，森林会汲取各类的营养物质，这在生物化学循环中是十分重要的。林木会积累氮磷钾元素和各种有机质，并对其营养积累价值进行计算分析的过程中主要参考依据为不同物质转换量：氯化钾化肥以及磷酸二铵化肥。为了更好的掌握森林在营养物

17、质积累功能中的综合表现，并结合了林木营养积累指标加以分析。2.1.5净化大气环境功能森林能有效吸收有害气体、提供负离子，对粉尘有较好的吸滞作用，对噪音有显著控制作用等，从而起到净化大气环境的作用。主要采用市场价值法来衡量，在本次研究过程中共选取了7个指标，对相关数据进行综合分析，进而展示森林生态系统对大气环境产生的净化能力，具体有：负离子、滞纳 PM10与PM2.5、滞尘等。2.1.6生物多样性保护价值生物多样性是使得自然生态实现平衡的主要原因之一，促使人们可以获得较为优质的生存环境。在生态系统中极为重要的就是生物多样性。可以帮助生态系统服务功能，做最大程度的发挥7。对人们生存环境的维护有着积

18、极意义，保障生态安全。但在对其进行量化的过程中实施难度相对较大，新阶段存在的价值，核算方法总体体现了一定的探索性。举例来说有替代花费法、支付意愿法及其他。2.1.7森林游憩价值森林游憩是指森林生态系统为人类提供休闲和娱乐场所产生的价值，包括直接价值和间接价值，采用林业旅游与休闲产值替代法进行核算。本研究森林游憩价值(数据来源于山西省林业厅)包括直接收入即山西省各市森林旅游与休闲产值(主要包括森林公园、保护区、湿地公园等)和间接收入即山西省各市森林旅游与休闲直接带动其他产业产值。3结果与分析本文主要选取涵养水源、固碳释氧、净化大气环境这三类指标，分析山西省各地级市的森林生态系统服务功能情况，并采

19、用单因素方差分析的方法对比各地级市单位面积物质量。（实际数据见表1和表2）表1 山西省各地级市森林生态系统服务功能物质量Table 1 Quality results of forest ecosystem service products in prefecture-level cities of Shanxi Province类别涵养水源固碳释氧净化大气环境指标地级市调节水量(x108立方米/年)固碳(x104吨/年)释氧(x104吨/年)吸收二氧化硫量(x104千克/年)吸收氟化物量(x104千克/年)大同市5.8949.11114.723518.37122.82朔州市3.7630.09

20、69.182112.4998.71忻州市16.93103.24238.658599.91272.76晋中市12.1776.69178.766332.24184.82阳泉市2.922.7152.552364.6944.05太原市4.1929.6867.872603.1680.98吕梁市15.96110.06253.239218.33298.22晋城市7.3768.35163.915001.12117.69临汾市14.08114.62270.588472.36236.07运城市8.0583.05200.144296.24182.64长治市9.7575.27179.386168.74116.58小计

21、101.03762.881788.9758687.651755.34表2 山西省森林生态系统服务功能单位面积物质量Table 2 Forest ecosystem service quality per unit area in Shanxi Province类别涵养水源固碳释氧净化大气环境指标地级市调节水量(立方米/年)固碳(吨/年释氧(吨/年)吸收二氧化硫量(千克/年)吸收氟化物量(千克/年)大同市1786.191.493.48106.793.73朔州市1679.391.353.0994.444.41忻州市2282.321.393.22115.913.68晋中市2332.431.473.4

22、3121.343.54阳泉市1787.831.43.24145.992.72太原市1841.11.32.98114.353.56吕梁市1959.381.353.11113.183.66晋城市1963.131.824.37133.263.14临汾市1973.851.613.79118.793.31运城市1841.671.94.5898.354.18长治市2239.161.734.12141.742.68平均值2028.021.533.59117.813.523.1山西省各地级市森林生态系统服务功能物质量评估3.1.1涵养水源调节水量最高的3个地级市为忻州市、吕梁市和临汾市，分别为1.693109

23、m3/a、1.596109m3/a和1.408109m3/a，占全省调节水量总量的46.49% ;最低的3个地级市为太原市、朔州市和阳泉市，分别为4.19108m3/a、3.76108m3/a和2.90108m3/a,全省总量内所占比例为10.74%。对水量调节能力进行分析，森林生态系统会因为所在各地级市的不同存有差别，单位面积调节水量最高的为晋中市，为2332.43t/hm2；最低地区为朔州市，为1679.39t/hm2。3.1.2固碳释氧固碳总量最高的3个地级市为临汾市、吕梁市和忻州市，分别为114.62万t/a、110.06万t/a和103.24万t/a；占全省总量的43%；最低的三个地

24、级市为太原市、朔州市和阳泉市，分别为29.68万t/a、30.09万t/a和22.71万t/a；仅占全省总量的10.8%。释氧量最高的三个地级市为临汾市、吕梁市和忻州市，分别为270.58万t/a、253.23万t/a和238.65万t/a，占全省总量的42.6%；最低的三个地级市为太原市、朔州市和阳泉市，分别为67.87万t/a、69.18万t/a和52.55万t/a，仅占全省总量的10.6%。单位面积固碳量最高的地级市为运城市和晋城市，分别为1.9万t/hm2和1.82万t/hm2；最低为太原市，1.3 万t/hm2。单位面积释氧量最高为运城市和晋城市，分别为4.58万t/hm2和4.37

25、万t/hm2；最低为太原市，不足3万t/hm2。3.1.3净化大气环境吸收二氧化硫量最高的3个地级市为吕梁市、临汾市以及忻州市，分别为9218.33万kg/a、8599.91万kg/a和8472.36万kg/a，占全省总量的44.8%；太原市、阳泉市和朔州市是其中最低的，均不超过2700万kg/a，仅占全省总量的12.07%。单位面积吸收二氧化硫量最高的3个地级市为阳泉市、长治市和晋城市，年吸收量均大于133万kg/hm2，朔州市最小，不足100万kg/hm2。吸收氟化物量最高的3个地级市为吕梁市、忻州市、临汾市，分别为298.22万kg/a、272.76万kg/a和236.07万kg/a，占

26、全省总量的45.98%；朔州市、太原市和阳泉市与其他相比是最小，均不超过100万kg/a，仅占全省总量的12.75%。单位面积吸收氟化物量最高的地级市为朔州市和运城市，年吸收量均大于4万kg/hm2，长治市吸收量位列最后，仅2.6万kg/hm2。3.2单因素方差分析以地级市为单位进行区域划分，将大同、朔州、忻州划分为晋北地区；把阳泉、太原、吕梁归为晋中地区；此外，晋南地区囊括的城是长治、晋城、运城以及运城。按照晋北、晋中、晋南划分各地级市，运用单因素方差分析各地区的涵养水源、固碳释氧、净化大气环境指标下的单位面积物质量。结果如下：表3 山西省各区域森林单位面积生态服务能力的方差分析结果P值Ta

27、ble 3 The P value of variance analysis results of ecological service capacity per unit area of forests in Shanxi Province差异来源调节水量固碳释氧吸收二氧化硫量吸收氟化物量地区0.8904360.0008420.0009460.3117370.286015调节水量的P值0.05,表示无显著性差异，晋南地区最高为2004.4525，晋北地区最低为1915.9667；固碳和释氧的P值均小于0.01，表示极显著性差异，晋南地区最高，晋中地区最低，固碳量分别为1.765和1.38，释

28、氧量为4.215和3.19；吸收二氧化硫量和氟化物量的P值均大于0.05，表示无显著性差异，吸收二氧化硫量晋中地区最高为123.715，晋北地区最低为105.713，吸收氟化物量最高为晋北地区3.94，最低为晋南地区3.3275。4 结论与讨论从以上结果分析中可知，山西省各地级市森林生态系统服务功能，从强到弱依次为：晋南地区、晋中地区、晋北地区。究其原因，主要有以下几点:森林资源结构组成第一，林龄结构。伴随着林木生长致使森林生态系统服务逐渐形成，与此同时林木也会对生态系统服务产生影响，如高生长与正效应相匹配8。林分年龄与其单位面积水源涵养效益呈正相关关系，随着林分年龄的不断增长，这种效益的增长

29、速度逐渐变缓9。我们知道调节水量最高的树种为乔木林，灌木林其次。据统计，临汾市的乔木林地面积最大，晋南地区的乔木及灌木林地面积都排在前列。第二，森林起源。动植物群落中天然林是一大典型代表，其在功能方面最为齐全，具有较为复杂的结构，系统稳定性高。就物种多样性以及群落结构方面进行比较，天然林同人工林两者间有着明显的区别。在群落层次以及物种多样性中，天然林表现得更为丰富。在人工林经营过程中主要采用了集约化的形式，总体展现出较好的林分结构，林分的生长速度相对快。然而从长远来看，就生成力而言人工林远不及天然林。展开原因分析，首先天然林在树木组成方面呈现出了更多的复杂性，同时在层次结构中表现更好；其次，天

30、然林在树种基因中更具丰富性，在环境与竞争中具备的响应度存在着差异10。山西省森林资源数据可知，全省天然林面积131.8万公顷，占比47.79%。吕梁市和临汾市森林起源中，天然林面积占比分别为76%和62%，而晋北地区的朔州市天然林占比仅4%。气候因素在所有的气候因素中，降雨及温度林木生长过程中发挥着重要的作用，是其主要的影响因素之一。水热条件对林分生产力会产生明显的限制作用11。相关研究发现,在湿度和温度均较低时,土壤的呼吸速率会减慢12。林木生长会因为水热条件造成差异，进而对森林生态系统服务产生影响,通常情况下温度与林木生长速度成正比，若林木可以快速生长，这也意味着其具备的生态系统服务较为强劲。山西省年平均气温从北向南逐渐升高，年平均降雨量分布亦是南部大于北部，因此南部地级市的单位面积服务功能物质量均高于北部地级市。区域性要素山西省南部地级市林分质量相对较高,土壤中的有机质含量较高,在固持相同土壤量的情况下,能够避免更多的土壤养分流失。这些地级市较其他地区物种多样性相对丰富,土壤覆盖度和固持度较高,保育土壤功能高于林种类型单一的人工林。并且南部低山丘陵区涵养水源能力较强,使得地表径流的汇聚降低，削弱了对土壤的冲刷。选取山西省展开分析，对本区域不同地级市森林生态系统进行全面的研究，并对服务功能进行详细探讨，总体而言,其单位面积物质量主要受到森林资源组成结构、气候要素和区