长江上游森林涵养水源效益及其经济价值评估_程根伟
第2卷 第4期2004年12月中国水土保持科学ScienceofSoilandWaterConservationVol.2 No.4Dec.2004
长江上游森林涵养水源效益及其经济价值评估
程根伟 石培礼
1
2
(11中国科学院成都山地灾害与环境研究所,610041,成都;21中国科学院地理科学与资源研究所,100101,北京)摘 要 为丰富森林生态系统功能的价值量化研究,客观评价我国西南地区生态建设所取得的效益,以长江上游为对象,根据区域自然地理环境条件的差别,将其划分为暗针叶林、针阔混交林、阔叶林、经济林、竹林、灌木林6个自然地理类型区。利用区域降水量和产流特征参数,计算了长江上游森林涵养水源能力。采用水源调节/替代工程的影子价格0原理,计算了该地区森林生态系统的水源涵养经济价值。结果表明,长江上游地区森林生态系统的年水资源涵养量为128815亿m,主要集中在高山峡谷森林区,涵养水源的年经济价值为43116亿元。关键词 长江上游;森林植被;水源涵养;价值评估
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森林生态系统是生态系统的主要子系统之一,随着森林资源的不断减少,森林生态系统的多功能性的作用越来越重要。生态系统服务功能与价值的研究,是近年来国际上备受重视的领域,受到国际科学界的高度关注[1,我国也有一些专题性的研究。对于森林水文效应的生态效益,可以确定一系列客观指标,加以定量评估;但是,对于这些效益的经济价值的估算,相对就比较困难,主要是其中涉及到许多经济上量化的主观性,并且在估计中,如何区分出森林单独的贡献,也是一个难点。欧阳志云、肖寒和张叶等人,从生态系统服务功能角度,对其经济价值评估做了一些探索[11,但在确定合理的转换函数上,仍然有待改进。长江是我国最长的江河,流域面积广阔,居住人口众多,流域上游的生态问题直接影响到中下游的安全和经济发展。这里以长江上游为例,探讨对森林涵养水源作用的经济评估方法,以便丰富森林生态系统功能的价值量化研究,客观评价我国西南地区生态建设所取得的效益。
[5截、渗透与储藏雨水的数量。从整个降雨过程来看,雨水降落到林地以后,由于重力的作用,会不停地通过土壤渗入地下。在林地根系和枯落物的作用下,土壤结构和孔隙状况有所改善,有利于水分的贮存和入渗。通常情况下,森林土壤不会因水分饱和而产生地表径流,到达地面的雨水,都会贮存在林地土壤层中,转变为蒸散发和径流;因此,水源涵养量可通过降雨量、蒸散发量及林地土壤涵养能力等关系来推算。对于蒸散发量,还可以采用等价的径流系数来表达。这里建议的计算水源涵养量的公式为水源涵养量=流域面积@森林覆盖率@发育度@
多年平均降雨量@径流系数。
经单位转换后,用公式表达为:
Wt=10
EAifikiPiA。
(1)
式中:Wt为研究区域的森林水源年涵养量,m3;Pi为研究区域的多年平均降雨量,mm;Ai为第i类森林类型的面积,hm2;fi,ki为该类型森林的覆盖率与发育度指数;A为林地的径流系数。
其中,森林的发育度指标ki与林地成熟度和保护状态有关[5],原始森林约为110,其他地方
1 森林生态系统年水源涵养量的估算方法
森林生态系统水源涵养量,是指森林土壤的拦
表1 长江上游各森林资源类型和面积
Tab.1 TypesandareaofdifferentforestresourcesinupperreachesofYangtseRiver
类型区江源草甸区高山峡谷区盆地西缘区秦巴山区盆地中区云贵高原区合计
面积合计[***********][***********]897178
暗针叶林[***********][***********]631818
其他针叶林[***********][***********]76811887
阔叶林[***********][***********]096931889
经济林[***********][1**********]
竹林
万hm2
灌木林[***********][***********]84
1186
[1**********]1
收稿日期:2004 修回日期:200407项目名称:中国科学院知识创新项目(KZCX2SW和国家自然科学基金项目(30271042)(),imde.
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中国水土保持科学
2004年
对长江上游不同林地类型的发育度指标和径流系数,也进行了分区计算。
的具体结构特征,以及土壤质地、地质结构等因素。经计算,得到了长江上游地区的水源年涵养总量为128815亿m3,其中江源草甸区每年为011亿m3,高山峡谷水源区77218亿m3,盆地西缘区为7617亿m,秦巴山地区15111亿m,盆中区2418亿m3,云贵高原、乌江流域区为26219亿m3(表2)。
整个长江上游地区水源年涵养量,以高山峡谷区为最大,云贵高原、乌江流域区排列第二,秦巴山地区为第三。
万m3
合计
[***********][***********]012884560
年降水量/mm
[***********]118
3
3
2 森林生态系统(林地)的年水源涵养量
森林生态系统的水源年涵养量,是指森林生态系统年截留的降雨量后,用以调节河川流量的水资源量。它是根据以往对各种森林类型截留雨水及其涵养水源的状况,利用降雨量减去林地截留蒸散发水量后的水资源量。确定森林生态系统水源年涵养效益的大小,取决于年降雨量的多少、各种森林类型
表2 各森林生态系统区域(林地)水源涵养量
Tab.2 Waterconservationamountofdifferentforestecologicalsystemregion
类型区江源草甸区高山峡谷区盆地西缘区秦巴山区盆地中区云贵高原区合计
暗针叶林
[***********][***********]6720
其他针叶林
[***********][***********]80560
阔叶林
[***********][***********]7130
[***********][1**********]40
[**************]0
经济林
竹林
灌木林
[***********][***********]240
3 森林生态系统水源涵养价值的估算方法
森林生态系统水源涵养的价值,是指单位森林面积的年水资源涵养量的经济价值,是森林通过截留雨水,涵养贮蓄径流后,提供的水资源的附加经济价值。准确计算森林的水源涵养价值,存在一定的困难。邓坤枚等将森林流域的全部径流量,都计入森林涵养价值中[15],这可能高估了森林的作用。实际上,即使在非森林区,也有一部分径流(枯季径流和基流),具有平稳的形态,是可以直接利用(无需调蓄)的资源。假设没有森林地区的径流中50%是以洪水的形式流出,如果要得到有效利用,就需要投入一定工程费用,通过合适的水库枢纽进行调节;而经过森林生态系统的拦蓄调节,径流具有比较平缓的分配过程,这就相当于节省了社会工程的投入。这样,森林涵养水源的价值,就可以用经过水利工程调节的水源价格来计算。工程水价的标准,用1988)1991年全国水库建设投资测算的每建设1m库容的造价(0167元)替代,即用替代工程的影子价格来计算水资源价格,所以,森林的水源涵养价值()3
Wm=
EWt@50%@0167。
(2)
生态系统的服务功能,包括人类)生物)物理环境的相互作用,而对人类本身及其生活环境,以及对整个周围环境,产生良好作用的功能。森林生态系统是陆地生态系统的主要组成子系统,森林生态系统涵养水源的作用,是生态系统主要和重要的服务功能之一,也是生态系统服务功能价值最主要的方面。
4 长江上游森林生态系统水源涵养的价值
森林生态系统水源涵养,是通过降雨时截留雨水而实现的。森林水源年涵养量,由降雨量的多少而确定,其价值的多少,取决于年降雨量的大小与各种类型森林的具体结构特征等因素。森林涵养水源的价值,是指森林本身通过对降雨的截留、减少地表径流,使雨水转变为地下水,从而不断地涵养水源,稳定河川流量,使本地区及其中下游地区增加社会效益、生态效益和经济效益。水源涵养的价值,是指涵养水资源的经济价值。
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第4期
程根伟等:长江上游森林涵养水源效益及其经济价值评估
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到了长江上游地区森林生态系统的水源年涵养价值(表3)。其中,江源草甸区每年为360万元,高山峡谷水源区25819亿元,盆地西缘区2517亿元,秦巴
山地区5016亿元,盆地中区813亿元,云贵高原、乌江流域区8811亿元。
表3 各类型林地涵养水源的年经济效益
Tab.3 Annualeconomicbenefitsofwaterconservationofdifferentforesttypes
类型区江源草甸区高山峡谷区盆周西缘区秦巴山区盆中区云贵高原区合计
暗针叶林
[***********][***********]0
其他针叶林
[***********][**************]0
阔叶林
[***********][***********]
[***********]073059580
[1**********]00
经济林
竹林
灌木林
[***********][**************]30
万元
合计
[***********][***********]6330
从表3中可看出,整个长江上游地区,以高山峡谷区的森林生态系统涵养水源的价值为最大,云贵
高原、乌江流域区排列第二,秦巴山区为第三。长江上游森林生态系统涵养水源的年价值,为43116亿元。
长江上游各省有关地区1999年的国内生产总值为6300167亿元(按当年价格计算),长江上游地区森林生态系统涵养水源的总价值,相当于8省区国内生产总值的6185%,可见,森林生态系统对人类的贡献是巨大的,应予以极力保护。
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15 邓坤枚,石培礼,谢高地.长江上游森林生态系统水源涵
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5 结论
通过对长江上游森林生态系统水源涵养状况的分析,可以看出,长江上游森林生态系统涵养水源的总价值,每年约为43116亿元,其中以高山峡谷区的森林生态系统涵养水源的价值(25818亿元)为最大。
森林是多效益的生态系统。以往人们只是把森林产木材的多少,当作森林的主要效益和价值。随着经济的发展以及社会的进步,尤其是人们的环境意识不断提高,对森林的生态经济效益有了新的认识;但森林除了木材以外的价值到底有多少?如何计算?这些都是近年来正在探索的问题。以上仅就森林生态系统涵养水资源价值的评估进行了探索,是从经济效益的角度,认识森林生态系统涵养水源方面的经济价值,可为保护与发展森林资源(森林生态系统),提供经济方面的参考依据。
6 参考文献
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中国水土保持科学
2004年
BenefitsofForestWaterConservationandItsEconomicalValue
EvaluationinUpperReachesofYangtseRiver
ChengGenwei1 ShiPeili2
(1.InstituteofMountainHazardsandEnvironment,CAS,610041,Chengdu;2.InstituteofGeographyScienceandResource,CAS,100101,Beijing:China)
Abstract Inordertoenrichvaluequantitativestudyofforestecologicalsystemfunction,impersonallyappraiseeco-con-servationbenefitsinwes-tsouthareaofChina,basedondifferenceofnaturalgeographicalenvironmentalcondition,theupperreachesofYangtseRiverisdividedinto6physicalgeographicalzones,includingdark-coniferousforest,conifer-broadmixedforest,broadforest,cashforest,bambooforest,bushlands.Thecapacityofforestwaterconservationiscalculatedaccordingtoprecipitationandrunoffcharacteristicparametersinthearea.Theprincipleof/AlternatingEng-ineeringandShadeprice0isappliedtoestimatetheeconomicvalueofwaterconservationcausedbyforestecologicalsys-tem.TheresultsshowthattheannualwaterconservationstoragecausedbyforestecologicalsysteminupperreachesofYangtseRiveris1288@10m,whichmainlyconcentratedinhighmountainousgorgearea,anditseconomicvaluesis432@108Yuan.
Keywords upperreachesofYangtseRiver;forestvegetation;waterconservation;valueevaluation
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/水土保持可持续发展0高级圆桌会议在南昌隆重举行
水土保持可持续发展高级圆桌会议于2004年11月5日至7日在江西南昌隆重举行。本次会议由全球水伙伴(中国)、世界水土保持协会和中国水土保持学会共同主办,会议由全球水伙伴中国委员会组织委员会主席董哲仁教授主持,全球水伙伴中国委员会技术顾问委员会名誉主席、中国水土保持学会理事长、水利部原部长杨振怀,水利部鄂竟平副部长、江西省胡振鹏副省长出席了会议并在开幕式上致词,参加会议的还有江西省人大常委会副主任彭生、长江水利委员会主任蔡其华等领导。来自水利部各个相关司局、流域机构,中国社会科学院、中国科学院、农业部、国家林业总局、部分高校以及相关各省水利厅、省级水伙伴的负责人和亚洲开发银行、世界自然基金组织、英国国际发展部等单位、组织机构、学术团体的代表共70余人出席会议。
本次会议就水土保持政策与机制)))5中华人民共和国水土保持法6的贯彻实施,水土保持相关的法律政策,水土保持土地承包政策(/四荒0承包、租赁、拍卖等),农业保护性耕作政策;水土保持与生态环境)))小流域综合治理,淤地坝建设,流域中上游生态修复,水土保持林的营造和管理,水土保持与大江大河减淤,水土保持新植物,沼气推广;水土保持与群众脱贫)))水土保持的公众参与,民营水保企业,流域水土资源的经济利用,植物资源经济开发,农产品加工与市场开发,农民培训和农村社区发展;水土保持与水资源一体化管理)))小流域水资源节约与保护,小流域水资源管理与大流域水资源配置,水土保持对河道减淤的作用等4个方面展开讨论。
来自国内外水土保持行业的专家,从宏观高度交流各地水土保持成就与经验,政策和方法,促进涉及水土保持工作中各个部门之间,特别是群众,基层,企业、社团与政府决策部门的对话与交流,为水土保持可持续发展提供建议和良策。
为了使主要的涉水利益相关者能够就涉水的热点问题展开有效的对话,全球水伙伴(中国)引入了组织圆桌会议进行对话的做法,并于2003年在江苏无锡市召开了首届高级圆桌会议,其主题是/有效治水0。本次圆桌会议是第2届,其主题是/水土保持与可持续发展0。会议特邀有关部委、有关机构、学术团体和相关部门的领导和专家,以期提出、讨论并解决在水土保持可持续发展问题。会后,专家还实地考察江西水土保持生态科技园和江西省婺源县水土保持生态建设的实际情况。