石小亮，張 穎，單永娟

（北京林業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院，北京 100083）

生態(tài)建設(shè)

云南省森林涵養(yǎng)水源價值核算

石小亮，張 穎，單永娟

（北京林業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院，北京 100083）

森林生態(tài)系統(tǒng)具有涵養(yǎng)水源的能力，通過對云南省森林植被類型及涵養(yǎng)水源量進行研究得出：植被類型以針葉林、闊葉林、經(jīng)濟林和竹林為主。整個云南省的水資源十分豐富，但在區(qū)域之間分布并不均勻，利用大氣降水量和森林林冠對降水截留率之間的關(guān)系來估算云南省的森林涵養(yǎng)水源量。最終求得云南省每年森林植被涵養(yǎng)水源總量為86.86×109m3，通過轉(zhuǎn)換計算，求得每年森林涵養(yǎng)水源的價值總量約為3 000億元。

云南??；森林涵養(yǎng)水源；價值核算

森林生態(tài)系統(tǒng)具有涵養(yǎng)水源的能力是森林生態(tài)效益最直觀的功能之一，但Yang LI和Baitian WANG（2012）認(rèn)為不同的森林植被類型由于樹種特性及林分結(jié)構(gòu)之間存在差異性，其涵養(yǎng)水源能力也不同[1]。本文對云南省森林生態(tài)系統(tǒng)的涵養(yǎng)水源價值進行粗略估算，以期能為云南省整個森林生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)經(jīng)營與管理提供參考依據(jù)，同時也能為后期的生態(tài)補償提供一些參考。

1 研究區(qū)概況

云南省水資源總量居我國第3位，僅次于西藏和四川兩省區(qū)。根據(jù)1956—1979年資料顯示，全省平均年降水總量為4 820.8億m3，水資源總量為4 165.0億m3，人均和畝均占水量均高于全國平均水平，其中金少江、瀾滄江與怒江等水系可供開采潛力巨大。但根據(jù)2009—2011年云南省水資源公報顯示，近幾年發(fā)生接續(xù)嚴(yán)重的旱災(zāi)。如在2009年云南省年平均降水量約為963.3mm，降水總量為3 691億m3，比常年偏少24.7%，屬特枯水年（云南省水資源公報，2009）；2010年云南省年平均降水量約為1 185mm，降水總量為4 541億m3，比常年減少了約7%（云南省水資源公報，2010）；2011年年平均降水量約為985mm，降水總量為3 775億m3，比常年少23%，為僅次于2009年的特枯水年（云南省水資源公報，2011）。

另外，云南省水資源雖然總量很大，但在時間和空間分布上都存在嚴(yán)重不均現(xiàn)狀，每年5—10月份的雨季水資源一般比較充足，但在旱季雨水顯得比較匱乏；在空間分布上，水資源主要分布在云南西部及北部地區(qū)，東部和南部次之，中部地區(qū)最少，尤其是昆明地區(qū)嚴(yán)重缺水。這些無疑都給云南省經(jīng)濟社會發(fā)展和人民生活帶來嚴(yán)重影響。對云南省森林涵養(yǎng)水源價值進行核算，有利于增強人們保護森林資源意識，對改善地方水質(zhì)及水資源分布不均等現(xiàn)狀都有著十分重要的現(xiàn)實意義。

2 研究方法

森林涵養(yǎng)水源的計量方法有很多，如徑流系數(shù)法、蓄水估算法、影子工程法及水量平衡法等[2]，本文利用林冠、降水量與降水截留率之間的關(guān)系來核算云南省森林涵養(yǎng)水源量，采用核算森林涵養(yǎng)水源量的公式：

式中：FWCt為研究區(qū)域的森林涵養(yǎng)水源量；P 為研究區(qū)域的年平均降水量；為第i 類森林類型的面積；Ii為第I類森林的林冠截留率。

3 結(jié)果分析

3.1 研究區(qū)域的森林植被類型

云南省是我國森林植被類型比較豐富的省份之一，全境從南到北包括雨林和季雨林的熱帶性森林，暖熱性和暖性的針葉林、半濕潤和季風(fēng)的常綠闊葉林，幾乎包括了從寒溫性針葉林到熱帶雨林的所有森林類型[3]。隨著海拔的進一步升高，還分布有溫性及寒溫性針葉林、灌叢草甸、高山苔原等植被[4]。在我國的植物區(qū)系劃分中，云南省的植物區(qū)系橫跨泛北極植物區(qū)和古熱帶植物區(qū)兩者之間。根據(jù)云南植被類型分為3個植被區(qū)域：中國—喜馬拉雅森林植物亞區(qū)、馬來西亞森林植物亞區(qū)與中國—日本森林植物亞區(qū)。

根據(jù)第6次全國森林資源清查數(shù)據(jù)顯示，云南省的森林覆蓋率達到40.77%，第7次為47.50%，雖然有所增加，但仍存在區(qū)域之間分配不均的狀況。且由于20世紀(jì)80年代之前連續(xù)的人為砍伐等破壞，造成林分質(zhì)量大幅度下降，森林涵養(yǎng)水源的功能也變差。在20世紀(jì)80年代后期，采用了飛播造林加人工植苗直播等不同的造林方式，但由于缺乏相應(yīng)以營造涵養(yǎng)水源為目的的造林技術(shù)支持，形成的都是比較單一的森林植被類型。

3.2 云南省森林植被狀況評價

從近年來云南省整個森林類型現(xiàn)狀來看，由于人為干預(yù)及森林生態(tài)系統(tǒng)功能退化等影響，產(chǎn)生了以下變化：其一，由于人為活動等干預(yù)，闊葉林及經(jīng)濟類林分有明顯增加，有的已經(jīng)侵入了陽性樹種如云南松與華山松等；其二，許多區(qū)域較單一的森林植被類型都隨著林地生產(chǎn)力的退化及土壤涵養(yǎng)水源功能的不斷降低，致使林分生態(tài)功能的總體退化。如以往大量發(fā)育良好的常綠闊葉林，現(xiàn)如今很多都退化至灌叢狀林分；其三，越是在一些如土層瘠薄的石質(zhì)山地等惡化生態(tài)環(huán)境中，這種退化速度越迅速；其四，雖然總量在不斷增加，但集中于某個區(qū)域來看，植被類型還是較單一，且自然生長的植被退化范圍還在不斷擴大中，造成整個區(qū)域性生態(tài)功能退化，這種退化是趨于緩慢的過程，不易察覺，這種狀況也注定了森林生態(tài)系統(tǒng)功能恢復(fù)是一個較漫長的過程。

3.3 云南省森林涵養(yǎng)水源能力估算

森林土壤對大氣降水的持水?dāng)r截、滲透與儲藏的降水?dāng)?shù)量，即可以表示森林生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源的能力。當(dāng)大氣降水落到森林土壤后，水由于重力作用會不停地滲透到土壤下，而在一般情況下森林土壤不會因水分飽和而發(fā)生地表徑流情況。由此，本文主要通過大氣降水量和森林林冠對降水截留率之間的關(guān)系來估算森林涵養(yǎng)水源量。在2012年，云南省林業(yè)用地面積為247×105 hm2，其中森林面積約為182×105 hm2，森林覆蓋率達到52.93%，這要比第7次森林資源清查數(shù)據(jù)（47.50%）高5.43個百分點。其中闊葉林面積為24.1×105 hm2，針葉林面積為68×105 hm2，經(jīng)濟林面積為22.7×105 hm2，竹林面積為4.52×105 hm2。

根據(jù)云南省地區(qū)近30年的氣象資料顯示，年最大降水量為1 302.8mm，最小為717.9mm，即云南省年均降雨量為1 010.35mm。根據(jù)鄧?yán)っ?，石培禮和謝高地的研究結(jié)果顯示，森林植被類型不同，其林冠對降水的截留率也不相同，如闊葉林為31.2%，針葉林為27.8%，經(jīng)濟林為26.1%[5]。由于竹子受降雨量和降雨強度等條件影響很大，所以針對竹子截留率的選擇，當(dāng)降水為小雨或者中雨量時，其林冠截留率分別為52.8%和24.26%，變幅分別為25.17%～100%和5.82%～100%之間，可見竹子在小雨、中雨條件下，其對降水的截留效果最為明顯，這與其他學(xué)者對林冠截留率的研究成果基本一致[6]。所以這里竹子選擇我國各種森林生態(tài)系統(tǒng)林冠的平均截留率為22.02%[7-9]。

根據(jù)森林涵養(yǎng)水源量的公式：

通過計算得到云南省森林生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源量分別為：

闊葉林涵養(yǎng)水源量=1 010.35mm×24.1×105hm2×（1-0.312）×10=16.75×109m3

針葉林涵養(yǎng)水源量=1 010.35mm×68.0×105hm2×（1-0.278）×10=49.60×109m3

經(jīng)濟林涵養(yǎng)水源量=1 010.35mm×22.7×105hm2×（1-0.261）×10=16.95×109m3

竹林的涵養(yǎng)水源量=1 010.35mm×4.52×105hm2×（1-0.220 2）×10=3.56×109m3

故云南省每年森林涵養(yǎng)水源量約為86.86×109m3。現(xiàn)根據(jù)目前云南省昆明市區(qū)城鎮(zhèn)居民平均生活用水價格3.45元/t，以此估算云南省每年森林涵養(yǎng)水源的價值量約為3 000億元。

4 結(jié)論與討論

①云南省水資源的總量雖然位居我國第3位，但在時空分布上嚴(yán)重不均；其森林植被類型比較豐富，如包括熱帶森林、針葉林、常綠闊葉林等幾乎所有的森林植被類型，但區(qū)域之間分配也存在不均現(xiàn)狀。

②森林生態(tài)系統(tǒng)具有涵養(yǎng)水源的能力是其生態(tài)功能的重要指標(biāo)之一，對云南省森林涵養(yǎng)水源量的估算，對人們直觀了解森林資源的生態(tài)價值有所幫助，還可增強人們保護森林的意識，對林業(yè)等相關(guān)部門在確定森林資源保護措施及經(jīng)營管理等都提供了基本的數(shù)據(jù)參考依據(jù)。

③由于對森林涵養(yǎng)水源價值理解的不同，對其進行核算學(xué)者選用了不同的方法，本文主要采用了大氣降水量與林冠對降水截留率之間的關(guān)系，來估算云南省每年森林涵養(yǎng)水源量為86.86×109m3，每年森林涵養(yǎng)水源的價值量為3 000億元。但近年來，隨著地理信息系統(tǒng)等技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，越來越多的學(xué)者開始利用氣象資料及遙感技術(shù)對森林涵養(yǎng)水源進行核算，這種方法擴大了研究區(qū)域，也提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，但目前還沒有普遍適用的理論模型，需要在以后進一步深入研究。

④由于森林植被或者林分類型的不同，其對水資源質(zhì)量和涵養(yǎng)水源能力的影響也有所差異，有必要以后在區(qū)分林分和植被類型的前提下，進行森林涵養(yǎng)水源功能的研究，所研究的成果可用于水源區(qū)的森林管護工作中。

[1] 賈永正,胡海波,張家洋.蘇南丘陵區(qū)毛竹林冠截留降雨分布格局[J].生態(tài)學(xué)報,2011,31(12):3 537-3 542.

[2] 溫遠光,劉世榮.我國主要森林生態(tài)系統(tǒng)類型降水截留規(guī)律的數(shù)量分析[J].林業(yè)科學(xué),1995,31(4):289-297.

[3] 尤海舟,畢君,宋熙龍,等.間伐撫育對小五臺山華北落葉松林下枯落物持水特性的影響[J].水土保持通報,2013,33(3):63-67, 225.

[4] Yang LI, Baitian.Wang.research on water conservationfunction of typical forests in jinyun mountain[J].Agricultural Science&Technology,2012,13(1):181-188.

[5] 熊婕,辛穎,趙雨森.水源涵養(yǎng)林水文生態(tài)效應(yīng)研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,42(2):463-465.

[6] 張治軍,唐芳林,周紅斌,等.云南省森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能及其價值評估[J].林業(yè)建設(shè),2011(2):3-9.

[7] 趙元藩,溫慶忠,艾建林.云南森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價值評估[J].林業(yè)科學(xué)研究,2010,23(2):184-190.

[8] 齊丹坤,盧宏亮,李曉,等.伊春林區(qū)森林生態(tài)資產(chǎn)比較評估和運營途徑研究[J].中國林業(yè)經(jīng)濟,2013(4):38-41.

[9] 關(guān)品高.昆明市松華壩水源區(qū)森林植被類型及水源涵養(yǎng)量估算[J].山東林業(yè)科技,2011(2):57-59.

[責(zé)任編輯：付 佳]

Accounting Value of Forest Water Conservation in Yunnan Province

SHI Xiao-liang, ZHANG Ying, SHAN Yong-juan
（College of Economics and Management of Beijing Forestry University, Beijing 100083, China）

Forest ecosystem has the ability of water conservation. Through the study about the type of forest vegetation and amount of water conservation in Yunnan province: vegetation type is given priority to with coniferous forest, broad-leaved forest, economic forest and bamboo forest. The entire province water resources is very rich, but uneven distribution between regions. This paper obtained annual amount of water conservation forest was 86.86×109m3, which uses of atmospheric precipitation and the relationship between the rate of forest canopy interception of precipitation to estimate, the forest for water conservation value of 300 billion Yuan a year in Yunnan province.

Yunnan Province; forest water conservation; value accounting

S718.5

A

1673-5919（2014）04-0054-03

2014-06-23

國家林業(yè)局林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(201204107)；教育部人文社會科學(xué)研究規(guī)劃基金項目(09YJA910001)

石小亮(1984-)，男，內(nèi)蒙古赤峰人，博士研究生，從事森林資源與環(huán)境經(jīng)濟方面研究。