保护区生物多样性经济价值
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摘要老秃顶子自然保护区森林系统生物多样性生态功能与辽宁人民生活密切相关，物种繁多，旅游资源丰富，又是辽宁重要的水源涵养林基地，保护好该区生物多样性尤为重要。通过对老秃顶子自然保护区森林生物多样性经济价值计算，其直接使用价值为1204.19万元，间接使用价值为25265万元
关键词保护区生物多样性经济价值
生物多样性是维护生态环境稳定和人类生存发展的基础，随着科技的发展和对自然界认识的提高，生物多样性的重要性日益受到重视。目前，对生物多样性价值的研究已成为生态学领域研究的热点问题之一，许多学者对生物多样性的价值提出了各自的观点和计算方法，但是由于生态系统结构复杂性、功能多样行性和认识上的差异，各种评价方法仍处于不断探索和完善之中。
老秃顶子自然保护区是太子河上游的水源涵养林区，保护好现有森林植被、对于改善辽宁地区生态环境、保护辽宁中部城市饮用水源具有重大意义。但是由于林区居民对森林植被的高度依赖性，保护与利用之间的矛盾尤为突出，本文试图通过对该林区生物多样性价值的计算，阐明其生态功能方面的作用，为提高林区居民对环保认识，制定林区发展规划和实施生态补偿机制提供依据。
1自然概况
老秃顶子自然保护区地处自然保护区位于辽宁东部，称自然保护区地理位置在东经1244906—1245708，北纬411638—412110。距桓仁县城70公里，在桓仁县和抚顺新宾县交界处，总面积1.5万公顷。
老秃顶子保护区属长白山龙岗支脉。森林植被属长白植物区系。由最高峰老秃顶子山放射成三条河流分别注入浑江、太子河，最高峰老秃顶子海拔1376.3米，素有“辽宁屋脊”之称，
老秃顶子保护区的土壤以棕壤和暗棕壤为主，棕壤为本区的地带性土壤，主要分布于海拔900m以下的落叶阔叶林中，暗棕壤为本区的垂直地带性土壤，主要分布于900m以上的中山草甸和暗针叶林中，土壤湿润，有机质含量高；
老秃顶子保护区位于北温带大陆性季风气候中的辽东冷凉湿润气候区，年平均气温6.3℃，绝对最高气温37.2℃，绝对最低气温—35.7℃，≥10℃年有效积温为3005℃，年降水量为870--1060mm，是辽宁省最湿润地区；无霜期为133天。
老秃顶子保护区水平地带性原生型植被为红松、阔叶混交林，垂直地带性质北温性云冷杉暗针叶林，属长白山、阔叶混交林林的西南延伸部分，日伪时期的掠夺是破坏和下部开垦耕地,原生型顶级群落已破坏殆尽，再加上上述经营过程，形成了次生林的不同演替阶段，森林覆盖率为97％；植被类型多样，主要有蒙古栎林、山杨，白桦林、杂木林，和柳叶绣线菊灌丛、锦带花灌丛及红丁香灌丛等。现有低高等植物232科，1788种；陆生脊椎动物63科，222种；昆虫131科，7088种。其中，被列为国家重点保护的珍稀濒危野生植物17种，野生动物22种。有古化石孑遗植物紫杉、天女木兰，世界独有的冰川时期孑遗植物双蕊兰。
2生物多样性价值计算方法
生物多样性经济价值是指生物多样性所包括的生态复合体以及与此相关的各种生态过程所提供的具有经济意义的价值；我国在1994年国家科委组织的自然资源核算研究中，将森林资源环境价值分为使用价值和非使用价值。使用价值又分直接使用价值和间接使用价值；直接使用价值可分为消费性的价值（生物为人类提供了食物、纤维、建筑和家具材料、药物及其他工业原料）和非消费性的价值（提供人类欣赏的对象）；间接使用价值（即生态功能，指间接地支持和保护经济活动和财产的环境调节功能，表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物，并作为CO2的汇在调节全球气候变化中的作用等等）。按照我国对生物多样性价值的分类，本文主要探讨评价了使用价值，包括活立木价值、经济植物资源、森林旅游价值等直接使用价值，和涵养水源、保持水土、净化空气等间接使用价值。
3生物多样性经济价值评价
3.1直接使用价值
3.1.1消费性的价值
在老秃顶子保护区森林系统中，消费性的价值主要包括活立木价值、药材价值、食用野果、野菜价值、菌类价值、畜牧养殖价值等几个方面；
⑴活立木价值（V活立木）
根据辽宁主要树种动态序列立木林价和老秃顶子保护区森林资源统计资料，计算活立木价值。森林的活立木蓄积年增长量价值计算式去为：V活立木=Si*Gi*Pi
式中：Si—各林分的活立木蓄积量；Gi—各林分的净生长率；Pi—各类林木的活立木林价。
对老秃顶子保护区森林活立木蓄积量、增长量及价值的统计结果。
(2)野果及其它林副产品价值
根据调查资料进行统计计算，2002年林区野果及其它林副产品价值为657.99万元，实际利用价值为120万元。野果及其它林副产品包括以下几个方面：
①野果：野果种类较多，但直接带来经济效益的种类主要为榛子、毛榛、山梨、软枣子与核桃楸。经过对林区野果储量及居民家庭采收情况进行调查，统计出五种主要野果总价值为12.79万元，居民采收野果收入为7万元，
②药材：经过调查保护区野生药用植物达700多种，根据样地调查资料和聚类方法进行林区内各药用植物资源储量的计算。经统计，林区内所分布的人参、辽五味、辽细辛、东北红豆杉、黄檗、龙胆、羊乳、獐耳细辛、东北延胡索、北马兜铃、兴安升麻、北乌头、威灵仙、刺五加、花曲柳、地榆、朝鲜淫羊藿、铃兰及天南星等28种储量大、经常收购药材的价值为1802.61万元，以此作为药材的储蓄量价值，按照药材的平均生长年限3年计算，则每年药材资源产生的价值为700.8万元，实际调查统计林区居民依靠药材年收入为13万元。
③食用菌：食用菌类包括榛蘑、松蘑、木耳等，食用菌价值以居民实际收入进行计算，经过统计，居民食用菌年收入44.4万元。
④山野菜：我区山野菜资源十分丰富，主要有刺嫩芽、蕨菜、大叶芹、刺五加等，其价值按照居民收入计算，年收入可达56万元。
（3）畜牧养殖价值
2002年，老秃顶子保护区周围畜牧养殖业总产值155.3万元，养殖种类主要包括牛、羊、猪、鸭和林蛙等。畜牧养殖不能完全依赖森林系统获取食物，在计算该林区森林生物多样性的畜牧养殖价值时，以畜牧养殖业当年产值的一半进行计算，则畜牧养殖价值为77.65万元。
（4）种植业价值
2002年保护区周围种植中草药产值达700万，主要品种有人参、细辛、穿龙薯蓣、轮叶党参等，按其60%在林地种植，其年价值应为420万元。
3.1.2非消费性价值
非消费性价值应包括科学研究价值、文化教育价值和旅游价值。在时间序列里，服务价值是个不确定数值。由于老秃顶子保护区的科学研究和文化教育活动较少，本项目主要评估其旅游价值。估计旅游价值一般采用旅行费用支出法计算和统计，游行费用支出包括交通费用、住宿费用、门票及服务费用。2002年老秃顶子保护区门票纯收入仅有2万元，实际应收约8万元，估计游客人数为8000人。假设游客逗留2日，按最低消费35元/(人*天)计算，则食宿费用约28万元；如果每4人使用一次导游(每次20元左右)，则服务费用约2万元。如果按此推算，2002年旅游业产值为38万元，净利润约27万元。
由于该区旅游业刚刚兴起，正处于投资建设阶段，游客人数目前较少。如果采用旅行费用支出法评估，旅游价值可能偏低。截止2002年底，总投资额约1060万元左右。根据投资决策，投资成本将在5-10年左右的时间收回，如果10年收回成本，则平均每年的最低产值应为190万元左右。
3.2间接使用价值
间接使用价值主要通过生态功能体现，反映在①提供生态系统演替与生物进化所需要的丰富的物种与遗传资源；②是生态系统的服务功能，主要是有机物质的生产、CO2的固定、O2的释放、重要污染物质降解以及在涵养水源，保护土壤的生态功能作用，然后再应用市场价值法替代市场法、防护费用法、恢复费用法等方法评价其经济价值。
3.2.1有机物质的生产
植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，合成有机物质，是生物链中有机物的第一性生产者和生物能量的积累者。地球上植物生物产量约占全球生物产量的99%，而森林生态系统的生物产量又占植物生物产量的90%。不同地域，不同类型植被单位面积生产力各不相同。
3.2.2固定CO2与释放O2由植物光合作用方程式，可推算出植物体固定有机物质与吸收CO2、释放O2之间的关系，即生成162g多糖有机物质，可吸收264gCO2，释放192gO2。也就是植物体每积累1g干物质，可以固定1.63gCO2，释放1.19gO2。据此可估算出老秃顶子保护区每年固定CO2与释放O2的数量。
根据老秃顶子保护区各主要植被类型的总生物量与总生产力，计算出林区CO2的总储存量为580.88吨，CO2的年固定量为408.45吨。
对于固定CO2经济价值的计算，目前国际上主要有两种方法，即碳税法和造林成本法。计算老秃顶子保护区生态系统每年固定CO2总经济价值为13218.3万元，二者平均值为7993.0万元。
O2的释放量与CO2定量的计算方法相同，也是根据光合反应中固定有机物与释放O2的关系来计算，可估算出老秃顶子保护区O2的年释放量为2.84×105吨。所释放O2的经济价值为10691.6万元。
3.2.3营养物质的循环与贮存
营养物质在生态系统中循环流动，其中的一部分营养物质合成各种有机物后参与生物体的构建。在森林生态系统中主要表现为木材、林副产品和枯枝落叶而提供给外部环境，或在植物中保存，或归还于土壤，因而这部分营养物质避免了养分受雨水淋洗的直接流失。植物体所固定的这部分营养物质，其主要成分为N、P、K三种元素，所固定营养物质的价值，也以这N、P种元素的价值来计算。老秃顶子保护区森林生态系统每年所固定的营养物质的间接经济价值为419.1万元
3.2.4水土保持
通过林冠的截持降水、枯枝落叶层吸水、森林土壤的良好渗透以及森林各层植物的机械阻碍和地表植被、枯枝落叶层的防护，雨水和地表径流对土壤表面的直接冲刷力大大减弱，地表径流减少，从而有效地地降低了土壤侵蚀所造成的林地的破坏和土壤肥力的丧失，减轻了泥沙对河流、湖泊及水库的淤积。
(1)减少土壤侵蚀
对森林所减少的土壤侵蚀量，一般采用有林地和无林地的侵蚀差异来计算，即假定在无林的情况下的土壤侵蚀总量，减去现有林地的土壤侵蚀总量。土壤侵蚀总量的计算，可用土壤侵蚀模数乘以林地面积求得。老秃顶子保护区的林分为重要的水源涵养林和水土保持林。多年来加强对天然林的保护，森林覆盖率不断上升，因而用老秃顶子保护区与其周围地区的土壤侵蚀差异来计算老秃顶子保护区减少的土壤侵蚀量，更具有对比性。老秃顶子保护区的土壤侵蚀模数尚未测定，其森林覆盖率97%，与本溪市森林覆盖率72%，计算出由于森林系统的防护，老秃顶子保护区每年可减少的土壤侵蚀总量为二者之差，即508.2吨。
(2)减少土壤肥力损失
由于森林具有水土保持作用，使林地的土壤侵蚀大大降低，因而土壤中的N、P、K、Ga、Mg等元素和其它有机物也得以保留，所减少的营养物质损失量等于减少的土壤侵蚀量乘以土壤中各营养物质的含量，即：M=mi*pij其中，M为减少的营养物质损失总量；mi为不同土类所减少的侵蚀量；pij为各土类中各营养元素的百分含量；i为各土壤类型；j为不同的营养物质（N、P、有机质）。
老秃顶子保护区土壤类型及所占比例为:暗棕壤占58%，棕壤42%，各土类的营养物质含量见下表2。
表2老秃顶子地区不同土壤表层养分含量
土壤类型有机质(%)全N(N%)全P(P2O5%)
棕壤10.560.48460.1831
暗棕壤9.860.53280.1635
根据以上算法，计算老秃顶子保护区植被减少的有机质、全N、速效P的流失量分别为2.044×104吨、1.043×103吨、8.09吨。每年减少土壤N、P经济损失价值为209万元
3.2.5涵养水源
年涵养水源量用水量平衡法，即公式R=P-E计算：其中：R为年平均径流量(森林涵养水源量)；P为年平均降水量；E为年平均蒸散量。平均径流深乘以有林地面积，即为森林涵养水源总量，由此推算出森林每年涵养水源量为2661.3万m3。森林涵养水源的价值，用年涵养水源总量(m3)乘以1m3水的价格计算。则涵养水源总价值为1783万元。
3.2.6净化环境
现代工业的发展，使大气中SO2、HF、Cl2、氮氧化物及其它有害气体含量增加。森林不仅可吸收这些气体，而且还具有降低光化学烟雾污染、净化放射性物质、过滤尘埃的作用。老秃顶子保护区广布的森林，作为辽宁东部的绿色屏障，对提高空气质量、保护居民健康具有重要意义。森林对环境的净化作用主要有两方面，即吸收有害气体和滞尘能力。
对有害气体的吸收能力随林分类型不同而异，阔叶林每年吸收SO2能力为88.65kg/hm2，松林117.6kg/hm2，灌木林地为18.91kg/hm2。根据此数据可计算出老秃顶子保护区植被每年可吸收SO2的潜在能力为14250吨。吸收SO2的经济价值计算，按照削减SO2的投资额为5万元/100吨，运行费为1万元/100吨，即每削减1吨SO2投资成本为600元的数值计算。则老秃顶子保护区植被每年可吸收SO2的潜在经济价值为855万元
植物叶片表面凹凸不平，且生长着附属物或能分泌粘液，可吸附空气中的尘埃，针叶林年滞尘能力为33.2t/hm2，阔叶林年滞尘能力为10.11t/hm2；削减粉尘成本为170元/吨。老秃顶子保护区植被每年滞尘能力为1.95×105吨，削除粉尘的间接经济价值为3315.0万元。
4结论
老秃顶子保护区森林系统生物多样性当年所产生的直接接使用价值为木材蓄积年增长价值、果品及其它林副产品价值、畜牧养殖价值和旅游价值之和，即845.67万元，其间接使用价值为25265万元，远远高于其直接使用价值，即生物多样性所产生的生态功能价值远远超出其产生的实物价值，体现了老秃顶子保护区森林系统生物多样性生态功能与辽宁人民生活密切相关，保护好该区生物多样性尤为重要。
5讨论
5.1森林系统有机物质总生产力的计算是估算林区植被吸收CO2和释放O2的基础，本研究中各群落类型的生产力借用相近地区组成结构相似的同类型群落生产力，因此在计算中会存在一定程度的误差。
5.2直接使用价值中以药材价值最大，为700.8万元/年，但林区居民依靠药材的收入仅13万元/年，这与药材资源未被充分开发利用有关，因此，充分开发利用药材资源，应是增加林区居民直接经济收益的有效途径之一，但应主要发展药材的人工栽植，杜绝滥采滥挖野生资源。
5.3尽管老秃顶子保护区森林系统生物多样性的生态功能价值远远超出其产生的实物价值，但林区居民享受的生态价值仅是其中很小一部分，受益最大的则是广大市区居民，因此，为了弥补林区居民为保护环境所作出的牺牲，缓解林区内部保护与利用之间的矛盾，保护辽宁的优良生态环境、保护好水源，根据生态价值贡献大小对林区居民进行适当经济补偿是必要的。
5.4保护区的广大职工在保护生物多样性方面起着主要作用，他们承担着保护区的资源保护，科研等重要工作，但保护区基础设施落后，经费紧缺，专业人员缺乏，远不能适应保护区工作的需要，需要各级政府和社会各界共同关注保护区事业，加大建设力度，保证这块珍贵的自然资源得到有效保护。
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作者简介：柳永青，男，1968年出生，1991年毕业于沈阳农业大学林学系，副高级工程师，现任
老秃顶子国家级自然保护区管理局副局长职务，联系电话：0414-8229398
