西藏重点公益林生态系统服务功能评估

冯 强，甘世书，孙继霖，梁文业

(1.国家林业局中南林业调查规划设计院，长沙 410014；2.西藏自治区林业调查规划研究院，拉萨 850000)

西藏重点公益林生态系统服务功能评估

冯 强1，甘世书1，孙继霖1，梁文业2

(1.国家林业局中南林业调查规划设计院，长沙 410014；2.西藏自治区林业调查规划研究院，拉萨 850000)

依据西藏重点公益林近三年的监测数据，结合生态定位观测站及统计年鉴数据，采用《森林生态系统服务功能评估规范》的标准，以及生态学、水土保持学、经济学等理论方法，对西藏重点公益林生态系统服务功能进行评估。结果表明西藏重点公益林生态系统稳定，生态功能效益稳步提高。

公益林；生态系统；服务功能；西藏

生态公益林是以维护和创造优良生态环境，保持生态平衡，保护生物多样性，满足人类社会的生态需求为主体功能，主要提供生态公益性产品或服务的森林[3-5]。公益林生态系统服务功能是评价公益林的重要指标，西藏自治区从2004年开始实施公益林生态效益补偿后，生态环境得到很大的改善，为掌握西藏重点公益林生态系统服务功能，本文通过近三年对西藏森林资源的监测数据，对西藏重点公益林生态系统服务功能及动态变化进行研究。

1 公益林资源现状

西藏自治区从2004年开始实施森林生态效益补偿,到目前为止补偿公益林面积1 057.46 万hm2，占全区(控内)林地面积的76.46%。其中国家级公益林面积472.01 万hm2，占44.64%；地方公益林地面积585.45 万hm2，占55.36%。公益林森林面积971.71万hm2，占公益林地面积的91.89%，活立木总蓄积9.66亿m3，占全区(控内)活立木总蓄积的91.33%。西藏公益林主要分布在雅鲁藏布江流域的林芝市和怒江流域的昌都市,占全区62.44%，其它地区分布相对较少。

2 研究方法

2.1 数据来源

以西藏公益林成效年度监测最近三年连续监测数据，包括本底小班调查数据、1 000 m×1 000 m固定样地调查数据、更新调查数据；中国森林生态系统定位研究网络(CFERN)所属森林生态站依据森林生态系统定位观测指标体系开展的长期定位连续观测研究参数集[2]；以及西藏自治区统计年鉴及社会公共数据。

2.2 指标体系

根据西藏生态公益林资源分布的地理环境条件，以科学、合理、具有可操作性的指标体系为原则，参考《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721—2008)林业行业标准，确定了包括涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境、森林防护和生物多样性保护等7个方面的指标(表1)。

表1 西藏重点公益林生态系统服务功能指标体系功能类别评价指标涵养水源功能调节水量净化水质保育土壤功能固土保肥固碳释氧功能固碳释氧积累营养物质功能固氮固磷固钾净化大气环境功能吸收二氧化硫吸收氟化物吸收氮化物滞尘森林防护功能森林防护生物多样性保护功能生物多样性保护

2.3 研究方法

西藏重点公益林生态系统服务功能评价主要以《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721—2008)林业行业标准为依据，综合运用生态学、水土保持学、经济学等理论，以遥感、地理信息系统、过程机理模型等为工具测算森林生态效益实物量。采用产量—价格法、直接市场法、影子工程法、机会成本法等主要研究方法，测算公益林生态效益价值量。

2.3.1 涵养水源功能

涵养水源评估

G涵=10A(P-E-C)

式中G涵为林分调节水量功能(m3/ a) ；A为林分面积(hm2)；P为降水量(mm/ a)；E为林分蒸散量(mm/a) ；C为地表径流量(mm/ a)。

2.3.2 保育土壤

1) 固土量评估

G固土=A(X2-X2)

式中G固土为森林固土量、A为森林面积、X2为无林地土壤侵蚀模数、X1为有林地土壤侵蚀模数。

2)保肥量评估

Gi=ANi(X2-X1)

式中Gi为减少的氮、磷或钾流失量(t/ a)；A为林分面积(hm2)；Ni为土壤含氮、磷或钾量(%)；X1为林地土壤侵蚀模数；X2为无林地土壤侵蚀模数。

2.3.3 固碳释氧量

1)碳储量评估

① 乔木生物量

Bio乔=A×D2×HB

式中Bio乔为生物量(kg/m3)；D为平均胸径(cm)；H为平均树高(m) ；A和B为模型参数表。

② 灌木林生物量

Bio灌=0.056 928×G1.254 37×H0.662 068

式中Bio灌为灌木生物量(t/hm2)；G为灌木盖度(%)；H为灌木平均高(m)。

③ 草本层生物量参数

如前所述，“我”的觉醒也包括“我的时间”的觉醒，即“我”应该有自由支配“我的时间”的权利和能力。时间造就生命，而“我的时间”造就了与众不同的“我”。

以草本层单位面积生物量的平均值(1.286 t/ hm)乘以乔木林面积来换算全区乔下草本层生物量。

2)释氧量评估

G氧气=1.19AB年

式中G氧气为林分年释氧量(t/ a)；A为林分面积(hm2) ；B年为林分净生产力(t/ hm·a)。

2.3.4积累营养物质量

G氮=AN营养B年

G磷=AP营养B年

G钾=AK营养B年

式中G氮为林分固氮量(t/ a)；G磷为林分固磷量(t/ .a)；G钾为林分固钾量(t/ a)；N营养为林木氮元素含量(%)；P营养为林木磷元素含量(%)；K营养为林木钾元素含量(%)；B年为林分净生产力(t/hm.a)；A为林分面积(hm2)。

2.3.5 净化大气环境量评估

G负离子=5.256×1015×Q负离子AH/L

Gm=QmA

式中G负离子为林分年提供负离子个数(个/a)；Q负离子为林分负离子浓度(个/cm)；H为林分高度(m)；L为负离子寿命(min)；A为林分面积(hm2)；Gm为林分年吸收二氧化硫等物质的量；Qm为单位面积林分吸收二氧化硫等物质的量。

2.3.6 森林防护量评估

农田防护林森林防护量可折算为农作物产量，防风固沙林可折算为牧草产量。

2.3.7 生物多样性保护评估

U生物=S生A

式中U生物为林分年物种保育价值(元/a)；S生为单位面积年物种损失的机会成本(元/hm.a)。

3 结果分析

3.1 服务功能实物量与价值量

采用以上数据和方法，西藏重点公益林生态系统服务功能7项指标的年实物量从2014年到2016年分别为4 935 547.7万t、4 936 654.7万t、4 938 403万t，年价值量分别为65 171 324.0万元、65 190 436.8、65 214 549.0万元。详见表2。

表2 西藏重点公益林生态系统服务功能实物量与价值量生态服务功能实物量/(万t/a)价值量/(万元/a)2014年2015年2016年2014年2015年2016年调节水量4873322 04874413 84876139 329775997 429782668 229793360 2净化水质价值量10185243 010187524 810191202 5固土量47460 447467 347484 3497765 6497837 5498015 0保肥量271 3271 4271 52308992 02309677 82310521 2固碳量1903 61904 61905 42284307 82285576 62286431 5释氧量4421 64424 44426 04421654 14424351 54426007 4固氮量57 557 557 5985056 3985586 2985959 6固磷量7 07 07 0111901 9111962 2112004 1固钾量48 748 648 7213933 9214049 1214130 0吸收二氧化硫量59 159 059 170814 870854 370882 5吸收氟化物量1 21 21 2860 3860 7861 1吸收氮化物量3 73 83 82382 52383 92384 8滞尘量7991 67996 17999 21198739 11199408 51199885 7森林防护价值量10200377 410203731 310207782 3生物多样性价值量2913297 82913964 22915121 1合 计4935547 74936654 74938403 065171324 065190436 865214549 0

3.2 重点公益林生态系统服务功能实物量比较

最近三年的数据显示西藏重点公益林生态系统服务功能的年实物量从大到小依次为涵养水源、保育土壤、净化大气环境、固碳释氧、积累营养物质。以最近一年的数据分析，年生态服务功能5项指标的实物量为4 938 403.0万t，其中年涵养水源量为4 876 139.3万t，占98.74%；年保育土壤量为47 755.8万t，占0.97%；年净化大气环境量为8 063.3万t，占0.16%；年固碳释氧量6 331.4万t，占0.13%；年积累营养物质113.2，所占比例小于0.01%。

3.3 重点公益林生态系统服务功能价值量比较

西藏重点公益林生态系统服务功能年价值量从大到小的顺序依次为涵养水源、森林防护、固碳释氧、生物多样性保护、保育土壤、积累营养物质、净化大气环境。从最近一年的数据显示其所占比例分别为61.31%，15.65%，10.29%，4.47%，4.31%，2.01%和1.95%。

3.4 重点公益林生态系统服务功能变化趋势

从最近三年的重点公益林生态系统服务功能年实物量和价值量的数据分析显示，生态服务功能实物量比较，2015年比2014年增加1 107.0万t，增长0.02%；2016年比2015年增加1 748.3万t，增长0.04%；生态服务功能价值量相比较，2015年比2014年增加19 112.9万元，增长0.03%；2016年比2015年增加24 112.2万元，增长0.04%。

4 结论与讨论

自2004年实施森林生态效益补偿以来，西藏公益林管理建设取得了显著成效，到2016年，生态系统服务功能年实物量为4 938 403.0万t，年价值量为65 214 549.0万元，重点公益林在改善生态环境方面起到了重大作用，在西藏社会和经济发展中突显出其重要的作用。

近三年的数据显示，重点公益林生态系统服务功能年实物量和价值量都有增长，增长幅度在0.04%以内，这也与西藏重点公益林生态植被大多处于顶极群落状况相吻合，说明生态系统稳定，管理科学有效，保护措施得当。

值得思考的是，西藏公益林面积大，范围广，涉及到的生态区位多种多样，但森林生态定位观测站数量有限，用于计算生态系统服务功能的参数指标虽然也能反映本地区的生态功能效益情况，但是不够精确细致。为更好的研究西藏公益林乃至整个森林生态系统服务功能提供更科学详实的参数指标平台，下一步是否可以考虑在监测方面以国家标准为基础增设相应的定位观测站，也是值得去探讨的问题。

[1]甘世书，孙继霖，冯强，等.西藏自治区生态公益林建设成效监测报告[R].长沙：国家林业局中南林业调查规划设计院，2016.

[2]国家林业局．森林生态系统服务功能评估规范(LY/T1721—2008)[S]．北京：中国标准出版社，2008.

[3]欧阳志云，王效科，苗鸿.中国陆地生态系统服务功能及其生态经济价值的初步研究[J].生态学报，1999(5)：607-613.

[4]瞿布英.论国家公益林的经营管理[J].中南林业调查规划，2002，21(2)：11-14.

[5]雷孝章，王金锡.中国生态林业工程效益评价指标体系[J].自然资源学报，1999，14(2)：175-182.

[6]Fang JY，Chen AP，Peng CH，eta1．Changes in Forests Biomass Carbon Storage in China Between 1949 and 1998[J]．Science，2001(292)：2320-2322．

[7]毛沂新，张慧东，于秀杰，等.抚顺市公益林生态效益评价研究[J].辽宁林业科技，2016(3)：9-11.

[8]张明，蔡颖，翁轶. 森林生态系统服务功能价值评估综述[J].防护林科技，2016(7)：65-68.

EvaluationofEcosystemServiceFunctionofKeyPublicWelfareForestinTibet

FENG Qiang1，GAN Shishu1，SUN Jilin1，LIANG Wenye2

(1.Central South Forestry Inventory and Planning Institute of State Forestry Administration，Changsha 410014，Hunan，China；2.Forest Inventory and Planning Institute of Tibet Autonomous Region，Lhasa 850000，Tibet，China)

According to the monitoring data of key public forest in Tibet for nearly three years, combined with the ecological location observation station and the public data, the "standard" evaluation of forest ecosystem services, and ecology, soil and water conservation, economics theory, conducted the research of the Tibet key public forest ecosystem services. The results showed that Tibet's public welfare forest ecosystem was steady and the ecological benefits were improved.

public welfare forest；ecosystem；ecosystem service；Tibet

2017-05-17

冯强(1986-)，男，内蒙古巴盟人，工程师，主要从事林业调查规划和设计等工作。

S 718.56

A

1003-6075(2017)03-0057-04

10.16166/j.cnki.cn43-1095.2017.03.014