森林生态效益测算与评价

林业生态效益测算与评价

林业既是一项产业，又是一项公益性事业，不仅具有经济效益，而且还具有生态和社会效益，它肩负着向人类提供丰富的林产品，以及维护与改善人类赖以生存的生态环境的重要任务。

当前，人们更加关注的问题是林业生态效益究竟有多大，如何用货币化形式正确评价？下面就**省省情与林情实际，充分借鉴国内外相关方面的研究成果，采用市场价值法对**省林业生态效益进行计量评价，并加以分析和说明。

一、林业生态效益内涵

森林是生态建设的主体，具有涵养水源、固土保肥、固碳制氧、保护生物多样性、净化环境、防风固沙等生态效益。

涵养水源效益：森林涵养水源功能主要表现为截留降水、涵蓄土壤水分、补充地下水、抑制蒸发、调节河川流量、缓和地表径流、改善水质和调节水温变化等。森林生态系统是陆地生态系统中具有最大涵养水源能力，洪水季节可以蓄水防涝、干旱季节可以供水抗旱，故被誉为“绿色水库”。据研究表明，森林土壤根系空间达1m深时，1hm2森林可贮存水200-2000m3,平均比无林地能多蓄水300 m3。据日本相关研究，3333 hm2森林的蓄水能力相当于100万m3的水库。美国环保署统计资料显示，森林拦截了该国2/3的降水。据有关调查，25年的天然林，每小时可吸收降雨量150mm，草地及裸露地每小时仅为10mm及5mm。据不完全统计，林地涵养水源能力为裸露地的7倍。

固土保肥效益：森林保育土壤的效能主要表现为减少土壤侵蚀、保持土壤肥力、防沙

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治沙、防灾减灾（如山崩、山体滑坡或泥石流）等。茂密的森林凭借庞大的树冠，深厚的枯枝落叶层不但截留天然降水，还可有效地减轻雨滴对土壤的直接冲击；同时，林地下强壮庞大的根系在土壤中形成网络，与土壤牢固地盘结在一起，从而降低水土流失造成的土壤及各种养分损失的固土保肥作用。据张嘉宾的测定分析，即使是微小的细根，也有很强的固持土壤能力，平均直径只有0.8mm粗的细根，具有固持1.3kg土壤能力。森林一般可减少地表径流和土壤冲刷的70%～80%，同时也大大减少了矿物水土流失、肥力下降、水利工程淤积等。

改良土壤效益：森林植物每年有大量的凋落物和死根，在水、土、光、温和微生物的作用下，通过分解与矿化，将逐渐形成有机质、N、P、K等营养物质，供植物生长吸收利用。森林以上的自肥作用，极大减少了人们培育森林施肥投入。

固碳制氧效益：森林在生长过程中，不仅林木通过光合作用吸收并固定空气中的CO2，而且通过凋落物转化为有机质将部分CO2存贮在林地土壤内。这一功能对于人类社会、整个生物界以及全球大气平衡具有十分重要的作用。森林是全球陆地生态系统中最大的碳库。据统计，全球现有森林总储碳量1146Gt，约占土壤和植被所储存碳的46%，且能以各种形式储存，从而有助于缓和全球的温室效益。

生物多样性保护：森林生态系统不仅为各类生物物种提供繁衍生息的场所，而且还为生物及生物多样性的产生与形成提供了条件。据研究表明，由全球生物多样性产生的经济效益每年约为3万亿美元，约占全球生态系统提供的产品和服务总价值（约33万亿美元）的11%。

净化环境：一是树叶树枝表面粗糙不平，多绒毛、能分泌黏性油脂和汁液等，所以能吸附、粘着一部分粉尘，从而可以降低大气中的含尘量；二是森林还可以依靠生态系统其

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特殊的结构和功能，通过吸收、过滤、阻隔、分解等生理生化过程将人类向环境排放的部分废气物利用或作用后，使之得到降解和净化，成为生态系统的一部分，从而达到净化环境的目的；三是许多树木和植物都能分泌杀菌素，能够很好的杀死细菌、真菌和原生动物等有害生物；四是森林还可以在一定程度上有效地减轻噪声污染和磁波辐射。

防风固沙效益：森林是风的强大障碍，可以有效地减低风速和改变方向。当风经过森林时，一部分进入林内，由于树干和枝叶的阻挡以及气流本身的冲撞、摩擦，将气流分成许多小涡流，小涡流彼此摩擦、消耗，使风力逐渐降弱，风速降低；另一部分被迫沿林缘上升，超过森林，也了一部分能量，使风速降低。据测算，一条疏透结构的防风林带，其防风范围在迎风面可达林带高度的3～5倍，背风面可达林带高度的25倍。在这段范围内，风速可降低约40%～45%。

二、国内外开展林业生态效益评价情况介绍

历史上各国各地居民无不竭力掠夺森林，榨取木材，而忽视森林的生态效益；或者虽然知道森林具有环境保护功能，还是为了眼前的经济利益而置全局的长远的生态效益于不顾。为此，世界不少国家的林业科学工作者对森林的生态效益和经济效益进行大量的定量测试计算研究。

㈠国外研究情况

据前苏联20世纪70年代的研究资料，每公顷森林平均每年释放氧气10.7t，吸收二氧化碳13t，从大气中吸收尘埃35t，并且能分泌大量抗生素，使林内空气的含菌量大大低于无林地。按当时的价格计算，每公顷森林每年产生的生态效益可折合1 604卢布，生态效益的经济评价值可占森林总效益的3/4，而木材产值仅占1/4。

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日本对森林涵养水源的生态效益也做出了经济评价。据估算，全日本森林涵养水源量为2.3×1012t，按建水库的费用来折算，得出森林在涵养水源方面使社会受益的经济价值为16100亿日元。1978年，日本全国森林生态效益的经济评价值为231300亿日元，超过全年国家总预算的金额。日本的研究人员认为森林的生态效益经济评价值占森林总效益的96%，而木材产值仅占4%。

还有一些国家进行了类似的评估测算。芬兰森林的生态效益经济评价值为530亿马克，木材产值为170亿马克，分别占森林总效益的76%和24%。美国的研究结果表明，森林生态效益经济评价值和木材产值分别占森林总效益的90%和10%。

㈡国内研究情况

我国开展森林生态效益货币化评价较晚，但近几年发展迅速，目前已有多个省、市、县已开展了该项研究，并测算出了相应的生态效益产出价值。例如，经测算，北京环境价值2119.88亿元，其中涵养水源价值1107.92亿元，保育土壤价值4.35亿元，固碳制氧转化太阳能36.40亿元，净化环境价值675.73亿元，防护林的环境价值16.26亿元，景观价值9.98亿元，生物多样性的价值（部分）269.24亿元；海南岛每年环境效益估算值为5529.59至27016.57亿元，另又有人估算其生态效益每年产出价值293.39亿元；广东省计算年森林的总服务价值为372亿元，其中松林单位面积价值2500.56元/hm2.a，常绿阔叶林11484元/hm2.a；黑龙江省生态效益产出价值582.34亿元。

三、评价方法介绍

现采用市场价值法评价**省林业生态效益。市场价值法是指对有市场价格的生态系统产品和功能进行估价，通过市场来体现生态系统服务的价值的一种方法，该法先定量地评

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价某种生态服务功能的效果，再根据这种效果的市场价来评估其经济价值。根据正负生态效益可分为两类，分别是环境效益评价法和环境损失评价法。涵养水源、固碳制氧和生物多样性保护采用环境效益评价法，首先计算出该种生态服务功能的定量值，再运用生态服务功能的“影子价格”计算其出总价值。如涵养水源的定价可根据水库工程的蓄水成本计算，CO2固定价可根据工业固定CO2的市场价格进行测算等。固土保肥效益采用环境损失评价法，首先测算森林生态系统破坏后造成的土壤流失量、生产力下降的损失、土壤中营养元素（N、P、K等）的损失量，再运用替代工程法计算其总价值。

四、**省森林资源现状

据**省“十五”期间森林资源二类调查结果显示：全省土地总面积25042.0万亩，林业用地面积15939.6万亩，占国土总面积63.7%，活立木蓄积35357.2万立方米，森林覆盖率达60.05%。林业用地面积按地类划分，有林地13075.5万亩，占林业用地的82.0%，疏林地208.1万亩，占林业用地的1.3%，灌木林地1778.5万亩，占林业用地的11.2%，未成林造林地475.5万亩，占林业用地的3.0%，无立木林地204.6万亩，占林业用地的1.3%，宜林地191.6万亩，占林业用地的1.2%，苗圃地5.0万亩，辅助生产林地0.8万亩。林业用地面积按林种划分，商品林7779.6万亩，占林业用地的48.2%，公益林8160.0万亩，占林业用地的51.8%。

五、评价方法与结果

目前，我省还未建立完善的森林生态效益监测体系，有关森林生态效益评价的具体经济指标欠缺人。为此，在没有完备资料的情况下，本文主要利用与我省气候条件和植被类型相类似的相关指标进行大致估算。

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㈠涵养水源效益

⑴计算方法

森林土壤的贮水效益（元）＝森林面积（hm2）×水价(元/t)×［森林土壤的非毛管孔隙度(%)-荒山土壤的非毛管孔隙度(%)］×林地平均土层深度 (m)×10000t/hm2；

森林枯落物的蓄水效益（元）＝森林面积（hm2）×水价（元/t）×水容重 (t/hm2)＝水价（元/t）×水层厚度 (mm)×10

枯落物水层厚度 (mm)＝[浸泡24小时后的带水枯落物重(g)-枯落物干重(g)]×10/样方面积 (cm2)

调洪补枯效益（元）＝森林面积（hm2）×区域年平均降水量（mm）×有林地与无林地径流系数之差×10（水资源单位为毫米转化成吨/公顷的系数）×水资源的综合价格（元/m3）

森林净化水质效益（元）＝森林面积（hm2）×（年降水量（mm）×10）×森林覆盖率×（1-林冠截留率）×净化水质单价（元/m3）

⑵相关经济指标

森林土壤蓄水效益：据王永安对湖南各类森林土壤的非毛管孔隙度量测，得其平均数为：杉木林13.35%; 松类 14.10%; 阔叶类16.1%; 竹林15.99%，灌木林11.67%，另荒山 4.05%（**）。土壤平均厚度取值为 0.6m, 单位储水成本取值为 0.67 元/t。

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森林枯落物的蓄水效益：依据森林类型内各小样方（小样方面积为 20cm×20cm）内的森林枯落物的有关数据统计计算，得其单位面积水容重为：杉木类40.18t/hm2, 松类 60.33t/hm2, 阔叶类72.03t/hm2，单位储水成本取值为 0.67 元/t。

调洪补枯效益：**省年均降水量1640 mm，有林地与无林地径流系数之差为0.27，水资源的综合价格0.3元/ m3，包括灌溉、工业和生活用水等。

净化水质效益：树冠一般可以截留降雨量的15％～30％，取平均值林冠截留率为22.5%。森林净化水质为0.1元/m3。

⑶评价结果

经初步测算，**省森林涵养水源效益年产出总价值量为251.27亿元，其中森林土壤的蓄水效益价值量40.41亿元，森林枯落物的蓄水效益价值量3.74亿元，调洪补枯效益价值量131.55亿元，净化水质效益价值量75.58亿元。详见附表1。

㈡固土保肥效益

⑴计算方法

森林固土总量(t)＝单位蓄积固土量(t/m3)×森林总蓄积(m3)

固土效益（元）＝挖取泥费用（元/t）×坡地侵蚀的泥沙进入河道的比例×无林地比有林地多流失的泥沙量×有林地总面积

保肥效益主要根据固土量中含K、P、N的量进行计算。

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⑵相关指标

根据**省相关资料显示，**省从1988年至1996年森林蓄积净增长436×104m3，水土流失量减少374.31×104t。假设森林蓄积净增长量与水土流失量正相关，则可推测森林蓄积净增长1 m3可减少水土流失量0.8585t。

挖取1吨泥沙市场价格为10元，坡地侵蚀的泥沙进入河道的比例为80%。

经过对森林土壤养分的测定，每吨土壤中 N、P、K 平均含量分别为 1.055×10-2t、6.718×10-4t和3.8855×10-2t。将每吨土壤中 N、P、K含量折合成化肥碳胺、过磷酸钙、氯化钾，分别为3.617×10-2t、8.863×10-3t、7.422×10-2t。目前每吨碳胺、过磷酸钙、氯化钾市场价分别为560元、400元和700元。

⑶评价结果

**省固土保肥效益年产出总价值为104.28亿元，其中固土价格为28.53亿元，保肥价值为75.75亿元。详见附表2。

㈢改良土壤效益

⑴计算方法

改良土壤效益（元）＝∑各树种单位制肥效益（元/hm2)×该林种全省总面积(hm2)

⑵相关指标

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引用广东省相应指标，阔叶林平均制肥效益为343元/hm2.a，针叶林平均制肥效益为72元/ hm2.a。

⑶评价结果

经计算，全省改良土壤效益年产出总价值为17.76亿元，其中阔叶林制肥效益为13.45亿元，针叶林制肥效益为4.31亿元。详见附表3。

㈣固碳制氧效益

森林固碳制氧效益包括固碳效益和制氧效益。森林通过光合作用吸收CO2，释放大量O2。

CO2（264g）+H2O→葡萄糖（180g）+O2(192g)

↓

多糖（162g）

根据上述方程式，林木每产生162g干物质可吸收264g CO2，释放192 g O2，即每产生1t干物质可吸收1.63t CO2，释放1.2 tO2。

⑴计算方法

林木干物质平均年生长量＝活立木蓄积年增长量×1.25×干物质折换率

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固碳效益（元）＝1.63×干物质年增长量（t）×工业固碳成本价格(元/t)

制氧效益（元）＝1.2×干物质年增长量（t）×工业制氧成本价格(元/t)

⑵相关指标

据“十五”期**省二类调查数据显示，**省森林年生长量为3400万m3。计算公式中1.25为现实林分树枝、树根和林木年生长量

是林木年生长量的1.25倍。常规林木干物质折换率为45%。工业固碳平均成本为310.09元/t，工业制氧平均成本420.6元/t。

⑶评价结果

据统计，**省森林固碳制氧效益年产出总价值为193.2亿元，其中固碳效益价值为96.67亿元，制氧效益价值为96.53亿元。详见附表4。

㈤生物多样性保护

生物多样性包括森林生态系统多样性、森林物种多样性和遗传基因多样性。由于目前生物多样性价值货币化计量研究还不很成熟，下面只根据黑龙省野生动植物核算标准对物种多样性进行简易核算。

⑴计算方法

生物多样性保护价值（元）＝单位面积价值（元/ hm2）×有林地面积（hm2）

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⑵相关指标

采用黑龙江省测算森林保护野生动植物价值的相关指标进行估算。黑龙江省野生植物年允收量为108.6元/ hm2，动物增殖量为36.6元/ hm2，即野生动植物年增值145.2元/ hm2。假设森林生态系统在每年为人类创收145.2元/ hm2情况下，其系统依然能够保持稳定，则生物多样性保护价值＝单位面积价值×有林地面积。

⑶评价结果

经测算，**省森林保护生物多样性（部分）年产出总价值14.38亿元。详见附表5。

㈥净化环境效益

绿化植物具有吸收污染物,阻滞粉尘,杀除细菌,降低噪声及释放负氧离子等功能。由于掌握的相关指标有限，现只估算净化S02和滞尘效能价值。

⑴计算方法

净化环境效益（元）＝∑单位面积各树种吸收S02总量（t/hm2）×该树种面积（hm2）+∑单位面积各树种滞尘总量（t/hm2）×该树种面积（hm2）

⑵相关指标

根据《中国生物多样性国情研究报告》阔叶林对SO2吸收能力为88.65Kg/hm2，针叶林平均吸收SO2，能力215.60 Kg/ hm2，每削减1tS02的投资成本为600元。据研究，针叶林的滞尘能力为33.20 t /hm2，阔叶林的滞尘能力为10.2 Kg/ hm2，削减粉尘成本为

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170元/t。

⑶评价结果

经测算，全省净化环境效益（部分）年产出总价值为10.23亿元，其中吸收S02效益价值为9.82亿元，滞尘效益价值为0.40亿元。详见附表6。

由于森林具有的生态功能十分复杂，目前全球对森林生态效益价值评估还处在探索阶段，虽然世界都已开展了相关研究工作，但评估具体内容与技术方法至今没有统一。为此，本文只对生态效能大，相关技术较为成熟的内容做了初步估算。即**省森林生态效益年产出总价值为591.10亿元，单位面积价值3283.89元/hm2.a。其中涵养水源价值251.27亿元，占全省森林生态效益总价值40.5%；固土保肥价值104.28亿元，占17.7%；改良土壤价值17.76亿元，占3.0%；固碳制氧价值193.20亿元，占32.7%；生物多样性保护价值（部分）14.38亿元，占2.4%；净化环境价值（部分）10.23亿元，占1.7%。

六、社会效益评价

森林资源的社会效益是指森林对于人这一主体的生存发展所起的作用，它的内容包括森林对作为主体的人的生存发展所起的影响，以及森林对主体的进步与发展起作用的客体的影响。它包括精神和文化价值，游憩、游戏和教育机会，对森林资源接近程度，森林经营和决策中公众的参与，人类健康和安全，文化价值等。下面我们只对森林社会效益中森林游憩价值进行估算。

2003年**省全年旅游接待总人数3407.21万人次，实现旅游总收入197.47亿元。**省旅游业主要为红色和绿色两大旅游，假设绿色旅游业占总收入的50%，发生在游憩资源

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利用上的总量占10%，则森林游憩价值为9.87亿元。

七、结论

考虑到**省生态、经济环境的相对稳定性，可以认为每年森林生态系统服务功能（即生态效益）产出价值大体保持恒定。所以，利用上述各项价值量进行贴现（假设森林生态系统服务功能服务周期20年。另外，历史上贴现率的范围为0-20%，我们按10%进行贴现），求出全省森林生态系统服务功能总价值（部分）为5339.16亿元，单位面积价值29662.0元/hm2。其中涵养水源价值2232.34亿元，占全省森林生态和社会效益总价值41.8%；固土保肥价值926.45亿元，占17.4%；改良土壤价值157.7亿元，占3.0%；固碳制氧价值1716.35亿元，占32.1%；生物多样性保护价值（部分）127.76亿元，占2.4%；净化环境价值（部分）90.89亿元，占1.7%；森林游憩价值为87.6亿元，占1.6%。

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