泰山风景名胜区森林生态系统服务功能价值评估

申明岳,史戈,贾春燕,李绍芃,朱广予,窦佳明,陈盛伟*

泰山风景名胜区森林生态系统服务功能价值评估

申明岳1,2,史戈1,贾春燕3,李绍芃1,朱广予4,窦佳明1,陈盛伟1*

1. 山东农业大学, 山东 泰安 271018 2. 伯明翰大学,英国 伯明翰 3. 泰安市泰山风景名胜区管理委员会, 山东 泰安 271000 4. 西南大学澳洲国立大学, 重庆 400715澳大利亚 堪培拉

本文利用市场评价法、替代工程法等，对泰山风景名胜区的森林生态系统服务功能价值进行评估。结果表明，其年生态系统服务功能总价值为177120.4万元，其中，年生产有机物价值为111337.63万元，年物种多样性保育价值16287.5万元，涵养水源35620.14万元，保育土壤2036.72万元，固碳释氧9392.71万元，净化大气679.26万元，森林防护937.98万元，营养积累828.49万元。

泰山; 森林生态系统; 生态系统服务

生物多样性保护受到越来越多的重视，然而在价值评估过程中使用的方法、标准都还存在着差异[1-5]。森林生态系统的生态价值集中体现在对人类、社会和环境有益的生态效益和服务功能上，往往不能直接用货币的形式表现出来，但可以用间接的方法来计算[6]。有学者利用市场价格法、替代市场法等方法结合多种经济学理论，对云南哈巴雪山[7]、江西高天岩[8]、中国红树林[1]、辽宁滨海自然湿地[9]、武夷山[10]等保护地的生态价值进行了评估。

泰山是我国首例世界自然与文化双遗产地、世界地质公园、国家风景名胜区，被视为社稷稳定、政权巩固、国家昌盛、民族团结的象征，被誉为中国历史文化的缩影、中华民族的精神家园。泰山的森林是世界自然遗产的重要组成部分，属暖温带落叶阔叶林植物区系，植被覆盖率95.6％，蕴含着高等植物1614种、鸟类324种、哺乳类动物25种、爬行类12种、两栖类6种、鱼类22种，昆虫种类繁多[11-13]。泰山森林生态系统不仅具有重大的生态效益，同时还同历史文化、自然景观、地质地貌、民俗信仰完美地融合在一起，发挥着资源保护、教育、观光和旅游等功能，全面评估泰山生物多样性经济价值，尤其是与人类生存发展相关的泰山森林生态价值，有利于泰山的可持续发展以及合理开发与利用，具有现实与潜在意义。

2004年，宋磊[13,14]评估泰山生物多样性的年价值为66.7亿元，生态价值为7.42亿元，但没有对野菜野果价值进行评估，由于森林生态系统发展发育，也与其目前生物量和价值量也有差距。2017年，刘胜涛等评估泰山森林生态系统服务价值仅为1.82亿元[15]，评估体系较完善，但根据笔者文中的表述，一则其引用森林总面积虽然与泰山风景名胜区提供的一致，但各林分面积数据有差距，二则其对泰山生物多样性保护价值评估为3796万元/a，但其文中引用的生物多样性保护价值标准[16]和泰山森林的Shannon-Wiener指数表述不明确。

2017年，泰山风景名胜区突破了原泰山林场的辖区范围，将周边3个乡镇（大津口乡、黄前镇、下港乡）纳入了风景区，景区面积增加了23085.71 hm2。因此，本文根据《山东省泰安市泰山林场森林经营方案（2011~2020年）2013年修编》、第八次全国森林资源清查数据和泰山风景名胜区提供的最新数据，对其森林生态价值进行评估，增加菌类、野菜价值评估，修正野果、药材和畜牧业价值估算，为泰山森林经营管理提供依据。

1 研究区概况

泰山风景名胜区居于山东中部地区，总面积452 km2，地跨泰安市泰山区、岱岳区及济南市长清区、历城区，主峰玉皇顶海拔1532.7 m，地形复杂，总体地势表现北高南低，西高东低。泰山地处暖温带大陆性季风气候区，属亚高山型湿润气候，山顶平均气温5.3 ℃，山下平均气温12.8 ℃，山顶无明显四季划分。山顶年平均降水量为1124.6 mm，具有雨热同季的特点，年平均湿度达63%。土壤以棕壤为主，呈弱酸性，土层厚度达于40 cm的土壤占总面积的47%，土壤肥沃。泰山植被属于华北植物区系，有大面积的松属()、槭属()、栎属()等暖温带阔叶林与针叶林，森林面积为32575.71 hm2，且分布大量药材、野果与野菜等，资源十分丰富。

2 评估方法及数据来源

泰山风景名胜区是在泰山林场的基础上建立的，泰山林场始建于1948年，自1963年起，泰山林场的有林地面积就为11400 hm2。2017年，大津口乡、黄前镇、下港乡等3个乡镇划归泰山风景区，有林地面积达32575.71 hm2。

2.1 生产有机物价值评估

森林生态系统的有机物生产主要体现在木材产量上[1]。本文利用立木费用价法和市场价倒算法评估活立木、野生植物采集和畜牧业的直接使用价值[13,14-17]。评估数据来源于《山东省泰安市泰山林场森林经营方案（2011~2020年）》，市场调查和问卷。

2.2 间接使用价值评估

森林生态系统间接价值是指森林生态系统发挥出的对人类、社会和环境有益的全部和服务功能，森林的生态效益往往不能直接用货币的形式表现出来，然而却可以用间接的方法来计量。

式中，为群落的多样性指数；P是种的个体数在总体中所占的比例；为种数。Shannon-Wiener指数来源于2004~2017年连续对泰山景区内的67个样地的监测。

利用替代工程法，依据《森林生态系统服务功能评估规范》（LY-T1721－2008）对涵养水源、保育土壤、固碳释氧、净化大气、森林防护、营养物质积累和生物多样性保护6个主要方面进行评估[15,16,18,20,21]。将泰山景区林分分为松类（油松、赤松等）、侧柏、栎类（麻栎、栓皮栎等）、刺槐、其他树种（核桃、板栗等经济林及灌木林）及混交林6种林分类型。林分面积数据来源于《山东省泰安市泰山林场森林经营方案（2011~2020年）》和第八次全国森林资源清查数据，社会公共价格数据和参数主要来源于《中国森林生态服务功能评估》（中国森林生态服务功能评估项目组，2010）《退耕还林工程生态效益监测国家报告》（国家林业局，2014）以及其他文献资料。

3 结果及分析

3.1 生产有机物价值核算

3.1.1 森林活立木蓄积价值及蓄积年增长价值运用立木费用价法和市场价倒算法，对泰山景区（泰山林场、黄前镇、下港乡、大津口乡及谷山林场）森林的活立木蓄积价值及蓄积年增长价值进行核算，目前泰山景区活立木总蓄积量达到了994257.39 m3，蓄积总价值为241245.21万元，年蓄积增长价值5066.15万元。统计树种及其蓄积价值核算结果见表1。

表 1 各类型立木价值及蓄积量增长评估

注：立木价格为市场调查；蓄积量增长率来自于泰山风景名胜区。

Note: Stumpage price are derived from market research; stand volume growth rates were obtained from Taishan Scenic Spot.

3.1.2 野生植物采集价值以往的资料[13,14]仅对野果、药材和畜牧业的价值进行评估，本文通过市场调查法，对菌类、野菜的直接价值进行评估，并对药材和畜牧业进行修正。

泰山可采集食用菌类中以牛肝菌和木耳的产量最大，据市场调查，2017年采集菌类收入约为110万元。

野果种类较多，能直接带来经济效益的种类主要有橡实、野山楂等；景区内核桃、板栗、柿子等与其他树木混交，基本无肥水投入，处自然野生状态，也纳入野果评估范围，据2017年统计，野果收入约94380万元。

泰山的野菜资源种类丰富，泰山的植物70余科、200余属、近500种都可能食用，据统计，每年采集野菜的收入为约为323万元。

药用植物主要有泰山何首乌、黄檗、丹参等，参照延庆县保护区药用植物统计[17]，通过对泰山风景区药用植物单重、储量及收购价格估算风景区主要药用价值，按照药材的平均生长年限3年计算，年增值426万元。因此，每年野生植物采集价值94380万元（表2）。

表 2 野生植物采集价值

3.1.3 畜牧业价值泰山风景区有林地面积为32575.71 hm2，根据专家意见和调查表明：81%的面积适于圈养放牧，为26385.75 hm2。参照王献溥[17]资料，可年产鲜草7459.37万kg，可养标准牲畜51096只。鉴于泰山圈养的实际情况，周边的74个行政村的老百姓均在山内圈养牛、羊等，均与山区林草植被利用有关，因此标准牲畜可以全部折算为牛、羊的价值。据调查，牛为9708头，羊为40876只，按市场价格折算人民币总计为11036.48万元。

因此，活立木蓄积年增长价值、野生植物采集价值、畜牧业价值组成了泰山森林生态系统生产有机物价值为111337.63万元/a。

3.2 泰山景区森林生态系统间接经济价值评估

3.2.1 物种多样性保育价值评估2004~2017年，连续对泰山景区内的67个样地进行多样性监测，结果表明：乔木层的Shannon-Wiener指数（H'乔）平均值变化范围为0.19~0.38，灌木层（H'灌）的变化范围为0.20~0.44，草本层（H'草）的变化范围为0.50~1.02，总体（H'总）变化范围为1.10~1.69，符合Shannon-Wiener指数第VI等级[2] [16] [18] [19]，其价值量为5000元/hm2·a。因此，泰山景区的物种多样性保育价值为16287.5万元/ a。泰山森林Shannon-Wiener指数见图1。

图 1 泰山森林Shannon-Wiener指数变化

3.2.2 其他6种服务功能价值评估针对泰山景区不同优势树种类别，依据中华人民共和国林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》（LY-T1721－2008），结合泰山风景名胜区提供的数据，对泰山森林生态系统每年的涵养水源、保育土壤、固碳释氧、净化大气（提供负氧离子、吸收二氧化硫、吸收氮氧化物、滞尘）、森林防护、营养累积的物质量与价值量进行核算与评估，核算物质的量与价值量见表3、表4，得出泰山森林生态系统这6种服务功能年价值为49495.29万元。

表 3 泰山森林生态系统不同林分类型生态服务功能的物质量

G调：涵养水源的物质量，单位万m3·a-1；G固土：林分年固土的物质量，单位万t·a-1；G固碳：林分年固碳的物质量，单位万t·a-1；G释氧：林分年释氧量，单位万t·a-1；G制造负氧离子：林分年提供负氧离子的物质量，单位1022个·a-1；G吸收二氧化硫：林分年吸收二氧化硫的物质量，单位万t·a-1；G吸收氮氧化物：林分年吸收氮氧化物的物质量，单位万t·a-1；G滞尘：林分年滞尘的物质量，单位万t·a-1；G防风固沙：林分年防护减少沙尘的物质量，单位万t·a-1；G营养元素：林分年积累的营养元素物质量，单位kg·a-1

表 4 泰山森林生态系统不同林分类型生态服务功能的价值量

因此，泰山森林生态系统的物种多样性保育、涵养水源、固碳释氧、净化大气、森林防护、营养积累构成了泰山森林生态系统间接经济价值，合计为65782.79万元。

4 讨论

生物多样性价值的评估方法有市场价值法、替代工程法、旅行费用法和条件价值法[4,7,8,22,23]等，其中，旅行费用法和条件价值法常用于旅游价值评估[4]。近年来，部分学者[9,24]更加注重对旅游价值的单独核算，考虑到泰山有“中华国山”的地位[25]，因此，其旅游价值将有后续的论文单独评价。

本文综合运用市场评价法、替代工程法等对泰山风景区森林生态系统的生态价值进行评估，均高于以前研究[13-15]的评估结果，其原因可能是：（1）泰山森林生态系统自身的发育发展；（2）泰山风景名胜区的管辖范围增大；（3）在野生植物采集价值评估方面，增加了菌类、野菜的价值评估，并对药材、畜牧业和野果价值评估进行了修正；（4）在物种多样性保育价值评估上，在对泰山67个样地的持续调查的基础上，获得了泰山森林Shannon-Wiener指数平均变化范围为1.10~1.69之间，参照相关研究[16,18,19]中，泰山森林物种多样性价值量等级应该为5000元/hm2·a。因此，本文的评估更符合泰山森林的实际情况。

由于认识程度的局限，本次研究是在原有工作基础上做了少许补充和完善，还存在很多未核算部分，如珍稀动植物、古树名木等。但是，泰山特殊的地位决定了其价值远超出所能评估出的数字，甚至无法完全用金钱的数量来衡量，特别是在选择价值方面潜力巨大，未来应着重加强研究和评估。

5 结论

生产有机物价值和间接经济价值共同构成了泰山风景名胜区的森林生态价值为177120.4万元，其中，年生产有机物价值为111337.63万元，间接经济价值65782.79万元。在生产有机物价值评估中，野生植物采集价值最高，为95239万元。在间接价值中，涵养水源价值最高，为35620.14万元；净化大气价值量最低，为679.26万元。

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Evaluation of Forest Ecosystem Service Function in Taishan Scenic Area

SHEN Ming-yue1,2, SHI Ge1, JIA Chun-yan3, LI Shao-peng1, ZHU Guang-yu4, DOU Jia-ming1, CHEN Sheng-wei1*

1.271018,2.3.271000,4.400715,

We evaluated the value of forest ecosystem service function in Taishan scenic spot by market evaluation method and alternative engineering method. The results show that the total value of the annual ecosystem service function is 1.771204 billion, of which the annual production value of organic matter is 1.1133763 billion, 162.875 million for species diversity conservation, 356.2014 million for water conservation, 20.3672 million Yuan for soil conservation, 93.9271 million for carbon sequestration and oxygen release, 6.7926 million for air purification, 8.2849 million for nutrition accumulation.

Taishan; forest ecosystem; ecosystem services

S718.55+7

A

1000-2324(2019)04-0715-05

2019-03-11

2019-04-05

国家级大学生创新创业训练项目(201710434265)

申明岳(1997-),女,本科,研究方向:金融学. E-mail:shenshen5577@163.com

Author for correspondence. E-mail:chensw@sdau.edu.cn