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綠色南京生態(tài)效益評估

2021-4-9 | 生態(tài)效益論文

作者:陳永中 焦加國 陸信娟 吳曉行 單位:南京市林業(yè)局 南京農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院

研究方法

本研究通過實地觀測獲得環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),并綜合運用生態(tài)學、經(jīng)濟學理論方法,對“綠色南京”林業(yè)工程新增林的主要生態(tài)功能及價值進行研究分析,結(jié)合現(xiàn)有數(shù)據(jù),選取適宜的評價指標構(gòu)建評價指標體系,確定評價方法,定量分析和評估“綠色南京”林業(yè)工程建設(shè)10年來新增林的碳氧平衡、水土保持、凈化空氣、生物多樣性保護、森林游憩等主要生態(tài)服務經(jīng)濟價值。

1調(diào)查與測定方法

1.1空氣質(zhì)量2012年6月22~24日先后測定南京化學工業(yè)園區(qū)和揚子石化周邊的六合葛塘和平莊山莊組(樣點Ⅰ)、六合葛塘新華路(樣點Ⅱ)和六合長蘆河東社區(qū)(樣點Ⅲ)3個樣點的楊樹林SO2、NO2、總懸浮顆粒物(TSP)、空氣微生物的含量,同時測定相應的無林地對照區(qū)域。每天分為3個時段測定,分別為08:00、12:00、17:00,計算日平均值。SO2、NO2和TSP的測定參考文獻的方法進行,空氣微生物的測定參考文獻的方法。

1.2小氣候觀測2012年7月9~12日,分別測量長江防護林(楊樹林和柳樹林)和高速公路邊楊樹林及其相應的無林地對照區(qū)的氣溫,天氣情況為多云、無風或微風。每樣點從10:00到17:00每小時測量1次。測定時干濕球溫度計距離地面150cm,直接測定環(huán)境氣溫,用濕球溫度與干球溫度相比求得空氣相對濕度。采用TES-1352A聲級計測定噪音情況,用通風干濕儀、QDF-3型熱球式電風速儀、地溫表等儀器測定被測樣地內(nèi)和對照樣地的氣溫、地溫(0、5、10、15、20cm)、相對濕度、平均風速。

1.3生物多樣性測定林下生物多樣性主要包括林下植物和動物。選擇“綠色南京”建設(shè)典型樣地,每個樣地設(shè)16個樣方(重復),樣方內(nèi)記錄林木的胸徑、高度、冠幅,并調(diào)查、測定林下植被的種類和生物量。林下動物(昆蟲、蜘蛛等)主要采用掃網(wǎng)法、陷阱法、每株調(diào)查法、直接捕捉計數(shù)法等方法,野外采集,室內(nèi)鑒定分析;土壤生物多樣性主要包括地表凋落物中的節(jié)肢動物、土壤線蟲、土壤原生動物和土壤微生物,通過野外采集、室內(nèi)鑒定分析;鳥類生物多樣性主要通過實地調(diào)查的形式來完成,在一定的時間和一定的范圍內(nèi)觀測鳥的種類和數(shù)量,定性和定量相結(jié)合。

2生態(tài)價值計算方法

2.1碳氧平衡價值“綠色南京”工程主要栽種的為楊樹、廣玉蘭、香樟、雪松等,且大多在2003~2006年栽種。以楊樹為例,通過野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)2012年8月楊樹胸徑大多在20cm左右,樹干高6m左右,密度500棵/hm2,目前新增林地面積約55000hm2。經(jīng)計算得出,截至2011年新增林的木材總蓄積量為197萬m3。根據(jù)木材蓄積量計算固碳釋氧的總量,最后根據(jù)碳稅法和工業(yè)制氧價格分別計算固碳和釋放氧氣的經(jīng)濟效益。

2.2吸收SO2價值《中國生物多樣性經(jīng)濟價值評估》顯示,針葉林對SO2的吸收能力為215.6kg/hm2、闊葉林為88.65kg/hm2,由于“綠色南京”新增林絕大部分為闊葉林,因此新增林對SO2的吸收能力按照100kg/hm2計算。在我國SO2的治理費用為0.6元/kg。吸收SO2的價值=0.6元/kg×100kg/hm2×林地面積(hm2)

2.3吸收NO2價值當?shù)趸锏陌l(fā)生量為106.7萬t時,林木的吸收量為6.0kg/hm2,可能的吸收率為3.5%。吸收NO2的價格采用中國大氣污染物籌資型排污收費標準的平均值(1.34元/kg)。吸收NO2價值=1.34元/kg×6.0kg/hm2×森林面積(hm2)

2.4滯塵價值一般而言,闊葉林的滯塵能力為10.11t/hm2,針葉林為33.2t/hm2。由于“綠色南京”林業(yè)工程新增林大部分為楊樹等闊葉樹,因此滯塵能力為10.11t/hm2。阻滯降塵的價格采用燃煤爐窯大氣污染物排污收費的平均值,即0.56元/kg。滯塵價值=0.56元/kg×10.11t/hm2×闊葉林面積(hm2)

2.5降噪價值根據(jù)防護林對交通噪音的降噪效果,采用替代法,對林地降噪的生態(tài)經(jīng)濟價值進行估算。即按照目前市場上隔音板價格及隔音效果,換算出減弱噪音的單價是50元/(dB•m),其中m是隔音板的長度,換算成等效減噪林帶,計算公式為:降噪價值(W)=林帶長度(L)×植被減弱噪音單位價格(C)×減弱噪音分貝。

2.6凈化空氣微生物價值V0=aTq(1/K-1)式中:V0為森林凈化空氣微生物的價值;a為凈化空氣微生物價值占森林總生態(tài)價值的比例系數(shù)(通過調(diào)查評價和專家評議為15%);T為森林立木價格(樹干為800元/m3);q為林木蓄積量;K為森林直接實物性使用價值占森林有形和無形總價值的比例系數(shù),一般按10%計算。

2.7涵養(yǎng)水源價值采用降水儲存量估算模型計算涵養(yǎng)水源價值,森林截留的降水量占總降水量的50%,水的成本為1元/t。涵養(yǎng)水源價值=年平均降水量(1200mm)×森林面積×50%×水價(1元/t)

2.8固土保肥價值J=k•S•g•d式中:J為固土效能經(jīng)濟評價值(元),即防止泥土流失的效益值;k為挖取泥沙費用(1.5元/t);S為森林總面積(hm2);g為進入河道或水庫中的泥沙占總泥沙流失量的比值(1/2);d為有林地比無林地減少的侵蝕量(0.003685t/m3)。保肥效益僅計算N、P、K3種主要養(yǎng)分的損失量,將土壤中純N、P、K分別換算成尿素、過磷酸鈣和氯化鉀的量。采用公式I=d×S×∑P1P2P3計算。式中:I為森林保肥效益值(元);d為有林地比無林地減少的侵蝕量(0.003685t/m3);S為森林總面積(59237hm2);P1為林區(qū)土壤中N、P、K含量,分別為0.090%、0.054%、1.55%,N、P、K的含量通過野外不同林地種類的土壤采樣,室內(nèi)分析計算得來;P2表示純N、P、K折成化肥(尿素、過磷酸鈣、氯化鉀)的比例,分別為60/28、506/62、75.5/39;P3為各類化肥在當?shù)氐匿N售價,尿素、過磷酸鈣、氯化鉀平均價格分別為1800元/t、460元/t和2200元/t。

2.9生物多樣性保護價值采用生物多樣性指數(shù)計算森林生態(tài)系統(tǒng)保護生物多樣性的功能。森林對生物物種資源的保護價值采用U=S•A計算。式中:U為生物多樣性保護價值;S為單位面積森林年生物物種資源保護價值,根據(jù)Shan-non-Wiener指數(shù)(H′)得出“綠色南京”林業(yè)工程新增林中,經(jīng)濟林單位面積的生物多樣性保護價值為6000元/hm2,其他林地平均為3萬元/hm2;A為林地面積(hm2)。

結(jié)果與分析

1碳氧平衡作用樹木作為生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者,在吸收CO2的同時釋放O2,給人們帶來了巨大的效益,是城市森林的最基本的生態(tài)服務。采用碳稅法(即向大氣排放CO2的稅費)計算固定CO2的經(jīng)濟價值,固定CO2率即CO2340元/t。根據(jù)活立木的蓄積量計算出2011年吸收CO2的量為202萬t其經(jīng)濟價值為9.87億元。采用工業(yè)制氧價格(400元/t)來計算植物釋放O2的經(jīng)濟價值。根據(jù)活立木的蓄積量計算出2011年釋放的O2量為149萬t其經(jīng)濟價值為6.95億元。最后得出2011年“,綠色南京”工程碳氧平衡的經(jīng)濟價值為16.82億元。然后根據(jù)每年的林木蓄積量計算出“綠色南京”林業(yè)工程實施10年新增林的碳氧平衡的總價值為42.73億元。

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