刍议森林生态系统服务评估.pdf

辽 宁 林 业 科 技Liaoning Forestry Science&Technology2023年第4期2023No4收稿日期：2022-12-28作者简介：李晓玲，教授级高级工程师，主要从事森林资源信息化管理工作，E-mail：。刍议森林生态系统服务评估李晓玲，王铠，景淼（辽宁省林业调查规划监测院，辽宁 沈阳110122）摘要：森林生态系统在全球生态系统中发挥着极为重要的作用，如何对森林生态系统服务进行科学的评估成为了当今研究的热点课题。该文首先阐述了森林生态系统服务的内涵和分类，对于一些比较有代表性的分类方式进行了介绍；其次，详细介绍了森林生态系统服务的 3 种评估方法；最后总结出森林生态系统服务评估存在着在指标选取、评估方法等方面分类多样且无法统一的问题，在今后仍需要继续开展相关研究。关键词：森林生态系统服务；评估分类；评估方法中图分类号：S718.55文献标识码：A文章编号：1001-1714（2023）04-0048-04森林生态系统是陆地生态系统中面积最大、生物总量最高、适应性最强、组成结构最复杂、功能最完善的一种自然生态系统，对维持全球环境、保育多种其它相关资源、以及保障经济与社会的可持续发展，都具有至关重要的作用1-2。如何对森林生态系统服务进行科学评估成为了当今研究的热点课题，只有科学准确地将森林的生态价值体现出来，才能够引起人们对森林生态系统的重视，从而有效地指导森林资源的合理利用，为维护森林生态系统的可持续发展提供有力保障3-5。1森林生态系统服务功能的内涵和分类生态系统服务的概念由 King 在 1966 提出后，1970 年 人类对全球环境的影响报告 中也提出了生态系统服务的概念，并列举了生态系统为人类提供的服务，如水土保持、气候调节、虫害防治等。1997年 Daliy 在 自然服务：社会有赖于自然生态系 提出的生态系统服务的概念是目前被普遍认可的，即生态系统服务是指自然生态系统及其物种所提供的能满足和维持人类生活所需的条件和过程6-9。森林生态系统是陆地生态系统最重要的组成部分，具有多种重要的生态服务功能，因此它所产生的生态服务价值目前也是研究和关注的重点10-11。森林生态系统服务与其他生态系统相比有其独特的特点，森林可为人类提供各种生产与生活资料，如木材及林下产品；森林具有独特的水文效应，能够提供蓄水、调节径流、净化水质等服务；森林枯落物和根系具有截留降水、固持土壤、改善土壤肥力和结构的功能；森林植被具有固碳释氧、提供负氧离子、吸收有害气体、滞尘和降噪等功能；森林是陆地生态系统中最大碳库，也是生物多样性最丰富的地区之一1。森林生态系统服务评估是一项非常复杂的工程。自森林生态系统服务评估被提出以来，全球各地学者从定性到定量，从单项到综合，从不同尺度、不同角度做了大量的研究。我国从 20 世纪 80 年代开始开展了森林生态系统服务评估相关的大量研究工作，但同样也存在分类和评估指标多样，评估方法和评估公式不统一的问题12。目前国际上森林生态系统服务划分还未达成一致的分类标准。Daliy 将生态系统服务分为产品生产、再生过程、稳定过程、丰富生活、选择价值类 11 项。2005 年联合国启动的“千年生态系统评估计划”首次将生态系统服务分为供给服务、调节服务、文化服务以及支持服务13。该项目的启动推动了国内外森林生态系统服务价值评估的发展，国内外研究学者以此为契机开展了大量的研究。我国在此领域研究相对较晚，但也取得了一定 48第 4 期2023 年成果。2008 年我国颁布 森林生态系统服务功能评估规范 LY/T 1721-2008，建立了一套森林生态系统服务功能测算评估指标体系，将森林生态系统服务分为 8 个类别 14 个指标。2020 年颁布了 森林生态系统服务功能评估规范 GB/T 38582-2020，指标体系将服务分为支持服务、调节服务、供给服务和文化服务，9 个类别 18 个指标。森林生态系统服务功能评估规范 具有较强的适用性，是我国开展森林生态系统服务功能评估研究的依据3，12。对于森林生态系统服务功能评估规范的指标体系也有人持不同的看法，侯元兆2、石小亮1等的观点认为森林生态系统的部分服务不能被人类直接利用即林木营养物质积累一类并非是最终的生态产品，不应参与估算。此外也有其他研究，如石小亮1、肖寒14将森林生态系统服务功能分为水、气、土、生物 4 个方面 17 个指标；赵海凤等15-19的研究建立森林生态系统价值计量体系，将森林生态系统服务分为实物价值、生态价值、社会价值和美学价值 4 个方面和 37 个指标等。不同研究者选用的评估指标不同将对研究结果产生很大的影响，刘艳20对相同地区选取不同指标的研究进行过比较，结果相差较大。因此森林生态系统服务评估指标的选取很重要，应根据研究地区的特点和需求进行选取，如李大勇21在内蒙古大兴安岭森林生态系统的评估中认为应该根据大兴安岭地区的特点适当增加相关的评估指标。2森林生态系统服务评估方法的比较因为森林生态系统本身具有的复杂性以及不同学者所持观点和侧重点的差异性，目前尚未有统一的和完善的森林生态系统服务评估方法。理论上，森林生态系统服务评估方法可以归为 3 大类，物质量评价法、价值量评价法以及能值评价法20。物质量评价法是从物质量的角度对生态系统产生的服务给予定量说明的方法。目前在森林生态系统服务评估中应用较多，往往与价值量评价法同时使用。物质量评价法的优点是它基于森林生态系统过程建立起来，只与森林自身状况相关，不受人的意愿和市场价格影响，因此相对客观稳定，能够反映出森林生态系统的可持续性13，22。缺点在于森林生态系统各项服务的度量单位不一致，无法对服务进行数量上的叠加，不能准确评价整个森林生态系统的综合能力，同时物质量评价法不能反映出森林生态系统服务的稀缺性，评估结果不够直观、不易理解，不能引起人们的足够重视19，23。物质量评价法评估森林生态系统服务通常根据评估地区的特点或需求，针对系统的各个服务采用不同的评估方法。如评估固碳释氧服务的平均生物量法、遥感模型估算法、光合作用化学平衡法，涵养水源的土壤蓄水能力法、林冠截留剩余量法、年径流量法和水量平衡法，保持土壤的土壤侵蚀差异对比法，积累营养物质的林木生长积累营养法，生物多样性保护的 Shannon-Wiener 指数法等，或利用 森林生态系统服务功能评估规范、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适合的生态模型法 等国标或行标中的公式模型以及利用生态模型如 InVEST、ARIES，SAORES模型等实现对森林生态系统服务的评估3，24。价值量评价法是用经济学方法对生态系统所提供的服务进行分析和评估，直接用货币表示价值。价值量评价法在森林生态系统服务评估中应用较多，也是较成熟的评估方法。价值量评价法的优点是将森林生态系统评估结果统一为一种度量单位，因此可对不同系统同一服务或同一系统不同服务的价值进行比较，也可以将各项服务价值叠加对整个系统进行综合评估。另外，将森林生态系统服务以人们熟知的货币形式表示，能够让人们更直观地了解森林生态系统为人类提供的服务价值，凸显森林生态系统服务的稀缺性，从而引起人们对森林生态系统服务的重视。价值量评价法的缺点是会因人的意愿、市场价格等的波动而变化，因而更加主观与不确定3，19。价值量评价法评估森林生态系统服务通常不会采用单一的评估方法，而是针对各单项服务采用适合的方法对其价值进行评估后再对整个系统的服务进行综合评估。目前较为常用的生态系统服务价值定价方法主要有 3 类：实际市场法、替代市场法、虚拟市场法，具体包括了市场价值法、费用支出法、生产率法、机会成本法、影子价格法、替代成本法、成果参照法、避免损失成本法、人力资本法、旅行费用、条件价值法和享乐价值法等。此外也有研究是采用生态模型法实现对森林生态系统服务的评估，如 InVEST、Meta、ARIES 等模型25-28。能值评价法认为一切物质的能量均直接或间李晓玲等：刍议森林生态系统服务评估 49第 4 期2023 年辽 宁 林 业 科 技接来自于太阳能，人类社会和自然界的一切资源财富皆遵循能量等级原理29。依据它的理论，能值分析就是以太阳焦耳量为度量单位，将生态系统中各种能量转化成能值进行分析和评价。它的优点是可以将不同度量单位的服务在同一标准下进行统一，可以对服务进行数量上的累加，从而对其综合能力进行评估和比较分析。缺点是森林生态系统服务和能值的转换会有计算复杂或难以界定等问题，难以用太阳焦耳值来进行衡量，局限了能值分析使用的广度，同时能值分析法也反映不了森林生态系统服务的稀缺性19，30。目前在森林生态系统服务评估中能值评价法应用的较少，具体方法是运用能值转换率将各项森林生态系统服务转化为统一标准的太阳能值进行分析和评估，也有研究将森林能值与服务价值建立函数关系后再进行分析和评估31-33。3存在问题目前森林生态系统服务评估并没有一套能够获得普遍认可的评估体系，在定义、指标选取、评估方法等方面都存在着不同的观点和分歧，由此展开的研究存在非常大的差异，评估结果也缺乏可比性和可靠性。因此在开展研究时应根据研究地区的特点和需求进行指标和评估方法的选取，得出的评估结果也更具有说服力。此外，森林生态系统各项服务之间有非常复杂的相关性，这种相关性可能是有增效效应的，也可能是重复叠加的，但在评估过程中我们往往都是对森林生态系统的每个服务进行单独评价再进行累加，忽略它们之间的联系，会造成评估结果有所偏差。因此，未来应在评估实践中面向对象探索科学适用的评估方法，以期获得更为准确的评估结果，更好地为生态补偿等提供可靠的基础信息服务。参 考 文 献：1石小亮.吉林森工集团森林生态系统服务价值评价及预测研究D.北京：北京林业大学，2015.2侯元兆，王琦.中国森林资源核算研究J.世界林业研究，1995（3）：51-56.3 赵硕.江苏省重点公益林生态服务功能及价值评估D.南京：南京林业大学，2014.4 余新晓，鲁绍伟，靳芳，等.中国森林生态系统服务功能价值评估J.生态学报，2005（8）：2096-2102.5 李少宁.江西省暨大岗山森林生态系统服务功能研究D.北京：中国林业科学研究院，2007.6King R T，Wildlife and manJ.NY Conservationist，1966，20（6）：8-11.7魏同洋.生态系统服务价值评估技术比较研究D.北京：中国农业大学，2015.8SCEP.Mans Impact on the Global EnvironmentM.Massachusetts：MIT Press，1970.9李彪.基于GIS和InVEST模型的南流江流域生态系统服务评估D.南宁：广西师范学院，2017.10王兵，马向前，郭浩，等.中国杉木林的生态系统服务价值评估J.林业科学，2009，45（4）：124-130.11胡露云.遂昌县主要森林类型生态系统服务功能及其价值评估D.杭州：浙江农林大学，2014.12王晓宏.内蒙古大兴安岭森林生态系统生态服务功能评估D.呼和浩特：内蒙古农业大学，2014.13袁周炎妍，万荣荣.生态系统服务评估方法研究进展J.生态科学，2019，38（5）：210-219.14肖寒，欧阳志云，赵景柱，等.森林生态系统服务功能及其生态经济价值评估初探以海南岛尖峰岭热带森林为例J.应用生态学报，2000（4）：481-484.15侯元兆，吴水荣.生态系统价值评估理论方法的最新进展及对我国流行概念的辨正J.世界林业研究，2008（5）：7-16.16国家林业局.森林生态系统服务功能评估技术规范M.北京：中国标准出版社，2008.17国家林业和草原局.森林生态系统服务功能评估技术规范M.北京：中国标准出版社，2020.18赵海凤.四川省森林生态系统服务价值计量与分析D.北京：北京林业大学，2014.19林婧兰.永春县森林生态系统服务功能评估及生态安全评价D.福州：福建农林大学，2014.20刘艳.辽宁省森林生态系统碳储量及生态系统服务功能价值计量D.北京：北京林业大学，2016.21李大勇.内蒙古大兴安岭森林生态系统功能评估与价值核算J.农业与技术，2017，37（24）：172-173.22赵景柱，肖寒，吴刚.生态系统服务的物质量与价值量评价方法的比较分析J.应用生态学报，2000，1（2）：290292.23贾芳芳.基于InVEST模型的赣江流域生态系统服务功能评估D.北京：中国地质大学，2014.24张志旭.河北雾灵山自然保护区森林生态系统服务功能价值评估D.北京：北京林业大学，2013.25李丽，王心源，骆磊，等.生态系统服务价值评估方法综述J.生态学杂志，2018，37（4）：1233-1245.26张玲，李小娟，周德民，等.基于Meta分析的中国湖沼湿地生态系统服务价值转移研究J.生态学报，2015，35（16）：5507-5517.50第 4 期2023 年李晓玲等：刍议森林生态系统服务评估27周小平，冯宇晴，罗维，等两种生态系统服务价值评估方法比较研究以四川省金堂县三星镇土地整治工程为例J.生态学报，2020，40（5）：1799-1809.28赵金龙，王泺鑫，韩海荣.森林生态系统服务功能价值评估研究进展与趋势J.生态学杂志.2013，32（8）：2229-2237.29陆贵巧.大连城市森林生态效益评价及动态仿真研究D.北京：北京林业大学，2006.30蓝盛芳，钦佩，陆宏芳.生态经济系统能值分析M.北京：化学工业出版社，2002.31吴霜，延晓冬，张丽娟.中国森林生态系统能值与服务功能价值的关系J.地理学报，2014，69（3）：334-342.32严茂超，Odum H T.西藏生态经济系统的能值分析与可持 续 发 展 研 究 J.自 然 资 源 学 报，1998，13（2）：116-125.33粟娟，蓝盛芳.评估森林综合效益的新方法能值分析法J.世界林业研究，2000，13（1）：32-37.（责任编辑：王月婵）（上接第34页）合理利用涉及多个政府部门和行业，关系多方的利益，政府部门之间在管理方面要加强协调与合作。在地方政府的管理机构中配置相应管理人员，在上级泥炭沼泽保护部门的统一协调之下开展工作，建立起泥炭沼泽保护与合理利用的管理协调机制。实施泥炭沼泽开发环境影响评价制度，在涉及泥炭沼泽开发利用的重大问题方面，通过相关部门间共同协商，严格依法论证、审批并监督实施。3 3.2 2.3 3加强科技和监测评价体系加强科技和监测评价体系针对全区的重要泥炭沼泽资源建立监测站和定位观测点，形成全区泥炭沼泽资源监测网络。编制泥炭沼泽监测规划，建立泥炭沼泽监测制度，采用统一的监测指标和先进技术方法，实行泥炭沼泽监测站点的规范化建设，为泥炭沼泽监测以及相关管理工作人员编制泥炭沼泽监测工作指南。加强泥炭沼泽的科学研究是促进泥炭沼泽保护和可持续利用发展的重要保证。通过设立泥炭沼泽资源监测中心及监测网络的运行，掌握各类泥炭沼泽变化动态、发展趋势，定期提供监测数据与监测报告，为各级政府提供决策依据。在全面、深入、系统了解泥炭沼泽类型、特征、功能、价值、环境动态变化等基础上，开展泥炭沼泽自然环境、生物多样性、保护状况及所受威胁情况等信息的收集与监测工作，并建立泥炭沼泽质量、功能和效益评价指标体系，推动泥炭沼泽科学由定性向定量的转化。加强人为管理和开发利用对泥炭沼泽生物多样性影响的研究，对泥炭沼泽的环境调节功能与生物多样性价值的研究，加强泥炭沼泽对全球变化影响的研究等。3 3.2 2.4 4加大投入加大投入，实施泥炭沼泽生态补偿制度实施泥炭沼泽生态补偿制度加大泥炭沼泽保护资金投入，通过设立保护区及泥炭沼泽保护专项资金来保护现有泥炭沼泽资源。政府投入是泥炭沼泽资源保护资金来源的主渠道，各级政府要将泥炭沼泽保护纳入国民经济与社会发展规划之中，保证泥炭沼泽保护资金的落实。泥炭沼泽保护是跨部门、多学科、综合性的系统工程，因此其投入也具有多渠道、多元化、多层次的特点。将泥炭沼泽保护资金纳入泥炭沼泽生态补偿制度试点工作中，明确责任主体、利益主体，探索建立生态补偿机制。参 考 文 献：1Rudy V D.Mires and peatlands of europe：status，distribution and conservationJ.Restoration Ecology，2018，26（5）：1005-1006.2Kolka R K，Murdiyarso D，Kauffman J B，et al.Tropicalwetlands，climate and land-use change：adaptation and mitigation opportunitiesJ.Wetlands Ecology&Management，2016，24（2）：107-112.3尹善春.中国泥炭资源及其开发利用M.北京：地质出版社，1991.4王铭，刘子刚，马学慧，等.中国泥炭地有机碳储量分区J.湿地科学，2012，10（2）：156-163.5马学慧.中国泥炭地碳储量与碳排放M.北京：中国林业出版社，2013.6满秀玲，刘斌，李奕.小兴安岭草本泥炭沼泽土壤有机碳、氮和磷分布特征J.北京林业大学学报，2010，32（6）：48-53.7张乐.长白山地区泥炭沼泽湿地碳累积及其地下部温室气体排放影响机制研究D.南京：南京信息工程大学，2021.8姚晓寒.吉林龙湾泥炭沼泽湿地生态系统稳定性研究D.长春：东北师范大学，2021.9赵美丽.内蒙古泥炭沼泽碳库资源现状及保护对策J，内蒙古林业调查设计J.2021，44（2）：78-81.10程济琳，黑龙江泥炭沼泽现状分析与建议J.林业勘察设计J，2018（2）：16-19.（责任编辑：王月婵）51