 Sustainable Development 可持续发展, 2011, 1, 29-34 http://dx.doi.org/10.12677/sd.2011.11005 Published Online April 2011 (http://www.hanspub.org/journal/sd/) Copyright © 2011 Hanspub SD Assessment of Forest Ecosystem Service ——Theory, Method and Progress Guanglei Gao, Guodong Ding, Lina Ren, Yintong Zang, Jiayin Zhang, Wenjun Liang, Yu He Key Laboratory of Soil and Water Conservation & Combating Desertification, Ministry of Education; College of Soil and Water Conservation, Beijing Forestry University, Beijing Email: gaoguanglei@bjfu.edu.cn Received: Apr. 17th, 2011; revised: Apr. 20th, 2011; accepted: Apr. 22nd, 2011. Abstract: Ecosystem service is a new approach for human beings to understand forest ecosystems, and an important part of forestry sustainable development. By analysis of ecosystem service concept, value source and characteristics, the study indicates that: ecosystem services value is from of large amount of human’s la- bor to maintain the normal functions of ecosystem; ecosystem services are characterized by society and nature compound, secondary, multidimension, dynamic and commonweal. The main contents and value assessment methods of forest ecosystem services are introduced as well. Based on forest ecosystem service value assess- ment study progress at home and abroad, weak link and development trend of forest ecosystem services value assessment are predicted as follow: standardized indicator system, market mechanism and negative effect as- sessment. Keywords: Forest Ecosystem; Ecosystem Service; Value Assessment 森林生态系统服务价值评估 ——理论、方法与研究进展 高广磊，丁国栋，任丽娜，臧荫桐，张佳音，梁文俊，贺 宇 水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室；北京林业大学水土保持学院，北京 Email: gaoguanglei@bjfu.edu.cn 收稿日期：2011 年4月17 日；修回日期：2011 年4月20 日；录用日期：2011 年4月22 日 摘 要：生态系统服务是人类认识森林生态系统的一条新途径，是林业可持续发展理论的重要组成部 分。通过对生态系统服务概念、价值来源和特征的研究分析，得出结论：生态系统服务价值来源于人 类维护生态系统服务各项功能正常运转投入的大量劳动，生态系统服务功能具有社会－自然复合性、 继发性、多维性、动态性和公益性特征。文章还总结介绍了森林生态系统服务的主要内容和价值评估 的主要方法，并综合森林生态系统服务价值评估国内外研究进展，分析指出标准化指标体系、市场化 机制和负效应评估研究是目前森林生态系统服务价值评估研究的薄弱环节和未来发展的重点领域。 关键词：森林生态系统；生态系统服务功能；价值评估 1. 引言 长久以来，人类强调木材、林副产品和旅游等直 接经济价值，忽略森林生态系统服务价值，使得森林 生态系统价值被严重低估，而这种对森林生态系统价 值片面、肤浅的认识，正是森林遭到破坏的重要原因 之一。森林生态系统服务价值理论将无形的森林生态 系统服务功能货币化，以明确其生态经济价值，这对 于保护森林资源、改变传统的自然价值观念具有重要 意义。本文总结国内外森林生态服务价值评估研究成 果，概述了森林生态系统服务及其价值的基本内涵与 评估方法，介绍了相关研究的国内外进展，分析了研 究存在的主要问题，并对研究的发展趋势做了展望， 以期推动森林资源的有效保护与合理利用，并为相关 研究者提供参考。 资助信息：国家林业局公益性行业科研项目(200804022A)。  森林生态系统服务价值评估——理论、方法与研究进展 30 2. 生态系统服务理论概述 2.1. 概念 生态系统服务功能又称生态系统服务，最早见于 1966年美国学者King发表的《Wildlife and man》一文 [1]，但目前仍没有一个统一的概念，国内外学者对 于 生态服务功能概念理解的差异主要源于对生态系统产 品、服务及其来源的不同理解。Costanza认为生态服 务功能是人类从生态系统中获得的产品和服务等直接 或间接的效益[2]；Daily认为生态系统服务功能是指生 态系统与生态过程所形成及维持的人类赖以生存的自 然环境条件与效用[3]；De Groot则认为生态服务功能是 指自然过程及其组成部分提供产品和服务从而满足人 类直接或间接需求的能力[4]。联合国千年评估报告[5] 综合以上定义认为生态系统服务是人类从生态系统获 取的效益。 2.2. 价值来源 马克思主义劳动价值论认为：价值在于凝结于商 品中的一般的无差别的人类劳动。因此，认清生态系 统服务是否包含人类劳动，认清生态系统服务功能价 值来源是生态系统服务理论的基础，也是改变传统自 然价值观的关键。传统的自然价值观认为：天然性是 自然资源的本质属性，生态系统并不包含人类劳动， 因此生态系统服务并不具有价值。这种观点错误地割 裂了人类与生态系统的密切关系。生态系统是人类生 存与发展的基础，人类为了生存和发展就必须投入大 量的劳动以保护生态系统，维持生态系统各项服务功 能的正常运转。同时，随着人类对生态系统功能需求 的日益提高，这种劳动的投入必将日益增长。因此， 生态系统服务是具有价值的，其价值来源于人类劳动， 这一价值的增值也是可以预见的。 2.3. 特征 正确把握生态系统服务的特征是理解生态系统服 务理论的有效手段，生态系统服务的特征主要体现在 以下几个方面。 2.3.1. 自然-社会复合性 现代社会，生态系统已经成为自然-社会的复合产 物。生态系统服务受自然和人类活动双重因素的干扰。 一方面，生态系统服务以生态系统功能为基础；另一 方面，生态系统服务与人类生存与发展利益攸关，这 是一种服务于人类生存与发展的服务功能。 2.3.2. 继发性 生态系统功能是生态系统的自然属性，与生命相 生相伴，但生态系统服务却不是从来就有的，而是在 人类出现之后才产生的，它是人类社会产生和发展的 产物。 2.3.3. 多维性 生态系统功能的多样性与人类需求的多样性决定 了生态系统服务的多维属性。在不同的时空条件下， 人类需要的生态系统服务可能有所侧重，但绝不是单 一的。 2.3.4. 动态性 生态系统服务不是一成不变的，而是随着时间不 断发展变化的。这种动态变化一方面是因为生态系统 本身结构和功能的变化，如演替、干扰等等；另一方 面是因为不同社会发展水平下，人类对于生态系统服 务需求与认知的差异。笔者认为，随着人类的发展， 生态系统服务将变得更为稀缺，人类必将投入更多的 劳动来维持服务，因此其价值将会不断增加。 2.3.5. 公益性 生态系统服务具有非竞争性和非排他性的特点， 生态系统服务的受益对象也是广泛的、大众的，而不 是某一特定对象或群体。生态系统服务是全人类共同 享有的宝贵财富，因此公益性是生态系统服务的重要 属性。 3. 森林生态系统服务功能的主要内容 3.1. 林产品 林产品是森林生态系统直接提供给人类的物质资 源。森林生态系统丰富的自然资源不仅是人类重要的 食物来源，同时也为人类提供了大量的建材、药物等 其他资源。 3.2. 涵养水源 森林是一种特殊的下垫面，林冠层、枯枝落叶层、 森林土壤以及林木根系对降水具有良好的截留、吸收、 Copyright © 2011 Hanspub SD  Assessment of Forest Ecosy ste m Service——Theory, Method and Progress Copyright © 2011 Hanspub SD 31 净化和贮存作用。森林涵养水源功能主要表现在增加 可利用水资源、净化水质和调节径流三个方面。相关 研究显示：当森林土壤根系空间达1 m深时，1 hm2森 林可贮水200～2000 m3，比无林地能多蓄水300 m3[6]； 在水源涵养林保护下，森林拦截降水水质得到明显改 善，达到生活饮用水标准[7]，同时，森林可以通过截 留、阻滞、蒸散等途径延长洪水历时，减少洪峰流量 与洪水总量，以控制洪水灾害。 3.3. 保育土壤 森林是地表的缓冲层与保护层，当降水发生时， 降水被层层截留阻滞，雨滴动能被大量消耗，其对于 地表的激溅侵蚀作用被大大降低；森林植被还可以增 加地表粗糙度，固持土体减轻地表径流的土壤侵蚀程 度，防止土壤崩塌泻溜；同时，森林在减少水土流失 的同时，也保持了土壤中的营养物质，减少了土壤肥 力的损失。 3.4. 固碳释氧 森林生态系统的固碳释氧功能已经得到全世界公 认，绿色植物通过光合作用，吸收大气中的 CO2放出 O2，从而降低了大气中的 CO2浓度，因此，森林对于 减缓全球气候变暖进程具有重要作用。据方精云等[8] 估算，1981～2000 年中国森林总碳库已由 4.3 Pg C (1 Pg C = 1015 g C)增加到 5.9 Pg C；平均碳密度由 36.9 Mg C/ha (1 Mg C = 106 g C)增加到 41.0 Mg C/ha；年 均 碳汇量为 0.075 Pg C/a。 3.5. 积累营养物质 森林通过生化反应，可以吸收自然环境中的 N、 P、K等营养物质并贮存于体内各器官，这是自然 环境中营养物质循环的关键一环，同时森林的这种 功能还可以有效降低流域下游的面源污染以及流 域水体的富营养化。 3.6. 净化大气环境 森林生态系统的净化环境功能主要包括吸收大气 污染物（如二氧化硫、氟化物、氮氧化物、粉尘、重 金属等）、阻滞粉尘、杀灭病菌和降低噪声等。目前， 通常以吸收SO2和滞尘能力来评估森林生态系统净化 大气环境的价值。据测定，阔叶林吸收SO2的能力为 88.65 kg/hm2，柏类为411.60 k/hm2，杉类为117.60 kg/hm2，松林为117.60 kg/hm2，平均为215．60 kg/hm2； 针叶林的年滞尘能力为33.20 t/hm2，阔叶林为10.11 t/hm2[9]。 3.7. 森林防护 森林防护是指防风固沙林、农田（牧场）防护林、 护岸林、护路林等防护林降低风沙、干旱、洪水、台 风、盐碱、霜冻、沙压等自然灾害危害的功能。以京 津风沙源工程为例，2000 年，河北省发生沙尘天气 22 天，沙尘暴造成经济损失共计 28.73 亿元，而京津风 沙源工程实施后，沙尘天气仅为 4天，天数减少了 81.8%[10]。 3.8. 生物多样性保护 地球上多样的生物是亿万年来在环境和基因共同 作用下进化的产物，生物多样性与人类的生活和福利 密切相关，是人类社会可持续发展的生存支持系统[11]。 森林生态系统是生命的摇篮，地球上已被发现和命名 的170万个物种多数都与森林生态系统有着直接或间 接的联系，无数生物在这里繁衍生息，森林既是这些 物种的栖息地，也是它们的庇护所。根据岛屿生物地 理学原理，如果面积减少90％，物种的数量就会减少 37.5%~55%[12]。因此，如果森林生态系统继续遭到破 坏，将会有大量物种从地球上消失。 3.9. 森林游憩 森林是人类重要的休闲娱乐场所，游山、踏春自 古以来就深受社会各阶层的喜爱。森林植物所分泌释 放的芬多精和空气负离子等物质都对人类身体大有裨 益，其中空气负离子有“空气中的维生素和生长素” 之称。因此森林不仅可以使人消除疲劳、愉悦身心， 还具有抗病保健的功效。 4. 森林生态系统服务功能价值评估的主要 方法 森林生态系统服务价值多种多样，根据价值的不 同特点，有相应的评估方法，李文华[13]、Matthew[14] 等人均有较为详细的介绍，本文主要介绍几种常用的 评估方法，以供相关研究者参考。 4.1. 市场价格法 市场价格法是指用商品的市场价格来评估生态系  森林生态系统服务价值评估——理论、方法与研究进展 32 统服务价值的一种方法，木材、林副产品等森林生态 系统服务的价值常用这一方法评。市场价格法是生态 系统服务价值评估方法中最简单，也是最容易理解的 一种，但由于市场价格受供求曲线影响，因此有时这 种方法并不能真实反映服务功能的真实价值。 4.2. 影子工程法 影子工程法是以人工建造一个工程代替生态系统 功能，用该工程的建造费用估算生态系统服务功能价 值的评估方法。实际应用中，常用这种方法估算森林 生态系统水源涵养和减沙泥沙淤积的价值。如：将森 林涵养水源量转化为水库库容，以修建水库的造价替 代森林水源涵养功能的价值。 4.3. 等效替代法 等效替代法原常用于物理研究领域，后被引入经 济学研究领域，在生态系统功能价值评估中是指通过 已知成本的人工效应代替生态系统服务价值的评估方 法。这种方法常用于森林生态系统温度调节、土壤肥 力保持和营养物质积累价值的估算。如：以为保持土 壤肥力施用化肥的价值估算森林保持土壤肥力的价 值。 4.4. 机会成本法 机会成本法是指以因保护和维持生态系统服务而 丧失的经济效益评估生态系统服务价值的方法。如将 森林减少的土壤侵蚀量折算成相应的林地面积，以林 地平均产值评估森林减少土壤侵蚀的价值。森林生态 系统的生物多样性价值也常用这种方法进行评估。 4.5. 碳税法 碳税法是估算森林生态系统固碳价值的一种特殊 方法，即以碳贸易关税评估森林生态系统固定大气中 CO2的价值。目前，国际通用的碳税率是瑞典碳税 150 $·t。 4.6. 生产成本法 人类社会生产的某些商品可以代替森林生态系统 功能的部分功能，以生产这些商品的成本代替森林生 态系统服务价值的方法就是生产成本法。如：森林通 过光合作用可以释放氧气，人类可以通过化学工艺制 造氧气，即可以通过制造等量氧气的工业成本估算森 林生态系统释放氧气的价值。 4.7. 恢复费用法 假设不存在某种生态系统服务功能时，以人工达 到这种生态系统服务功能的生态效果的花费的估算方 法被称为恢复费用法。实际价值评估中，常用污染物 （SO2、粉尘等）排污费估算 森林生态系统 吸收污染 物与滞尘能力的价值。 4.8. 支付意愿法 以人们为保护某种生态系统服务功能愿意支付的 货币量估算这一生态系统服务功能价值的方法。这种 方法以问卷调查数据为基础，问卷设计、访问者与被 访问者素质等诸多因素都将影响最终评估结果，因此 容易产生偏差。 5. 森林生态系统服务价值评估研究进展 5.1. 国外研究回顾 在生态系统服务功能研究中，中外研究得最早、 最多的生态系统就是森林生态系统[13]。几千年前，古 希腊著名学者柏拉图就曾论述过森林与水井之间的关 联，他认为森林具有涵养水源的价值，并警告：“对 森林的过度砍伐将造成水井的枯竭”。1867 年，美国 学者 George P. Marsh[15]在其著名论著《Man and na- ture》一书中专门论述了 woods（森林）对改善自然环 境和维持人类生产生活的重大价值。这些论述都蕴含 了森林生态系统服务研究的萌芽，是对生态系统服务 的朴素感知。 随着人类社会的发展，特别是科学水平的不断提 高，人类开始以系统论的视角，理性、定量的研究森 林生态服务功能。20 世纪 90 年代初期，森林生态系 统服务功能研究主要以单项服务价值评估和案例研究 为主，方法主要为旅行价值法和支付意愿法[16]，比较 有代表性的有Tobias[17] 对热带雨林和Maille[18] 对 Madagascar群岛生态旅游价值的评估研究。1997 年， 美国学者 Constanza 首次评估了全球生态系统服务的 价值。在评估过程中，Constanza 将森林生态系统分为 热带森林和温带/北方森林两种类型，分别估算了 13 项和 9项指标的生态系统服务的价值，两种类型森林 的生态系统服务价值分别为 3813 × 109美元/a 和894 × Copyright © 2011 Hanspub SD  Assessment of Forest Ecosy ste m Service——Theory, Method and Progress Copyright © 2011 Hanspub SD 33 109美元/a[2]。虽然 Constanza 的评估方法与结果引起 了广泛的争论，遭到了众多生态学家和经济学家的抨 击，但却为森林生态系统服务评价提供了可参考的方 法，推动了大区域森林生态系统服务及其价值评估的 研究与应用。日本曾采用数量化理论多变量解析方法 于1978年[19]和2000年[20]先后两次对全国森林生态效 益进行经济价值评估；喀麦隆评估得出：其热带雨林 效益约为 60 亿美元（不包括未来效益和物种存在效 益），其中，热带雨林的保护水域和土壤等的效益就 占68%[21]。 5.2. 国内研究进展 我国森林生态服务功能研究起步较晚，但国内学 者很早就开展了基于生态经济学的资源价值核算研 究。1983 年，中国林学会开展了森林综合效益研究； 1984 年吉林省环保所采用日本森林生态效益核算方 法计算了长白山森林7项生态价值中的4项，结果达 92 亿元人民币；1988 年，李金昌主持开展了包括森林 资源在内的多种自然资源价值的核算工作；薛达元[22] 等学者也先后开展了生物多样性价值的评估研究。20 世纪 90 年代，生态系统服务的概念被引入我国，但当 时研究内容主要集中在对国外研究成果的介绍以及基 础理论的探讨。1999 年，欧阳志云[23]等学者从有机物 质的、维持大气 CO2和O2平衡、营养物质循环和储存、 水土保持、涵养水源、生态系统对环境污染的净化作 用等 6个方面率先估算了以森林和草地为主的中国陆 地生态系统服务的价值。此后，以全国森林资源清查 数据为基础的不同尺度森林生态系统服务价值评估陆 续展开。蒋延玲[24](1999)、赵同谦[16](2004)和余新晓 [19](2005)估算中国森林生态系统服务价值分别为 939.12 × 108元、14060.05 × 108元和 30601.20 × 108元。 北京、福建、甘肃等省区市森林生态系统服务价值评 估工作也先后展开[7,25-33]（见表 1）。2010 年，中国林 Table 1. Provincial assessments of forest ecosystem service 表1. 中国各省森林生态系统服务评价汇总表 区域 价值 （108RMB） 省区 价值 （108RMB） 安徽 727 江西 7241.02 北京 167.78 辽宁 567.42 福建 1026.78 陕西 391..12 甘肃 447.12 西藏 1738.30 湖南 5125.39 云南 12353.8 注：便于对比分析将部分评估结果进行了单位转换和数量级调整 科院依据第七次全国森林资源清查结果和森林生态定 位监测结果重新对中国森林生态系统服务价值进行了 评估，结果显示：我国森林仅固碳释氧、涵养水源、 保育土壤、净化大气环境、积累营养物质及生物多样 性保护等 6项生态服务功能年价值就达 10.01 万亿元。 这些研究对建立我国绿色GDP 核算体系，实现资源环 境与社会经济的可持续发展发挥了重要的推动作用。 6. 思考与展望 自20 世纪60 年代生态系统服务的概念被首次提 出以来，生态系统服务理论体系日趋成熟与完善，特 别是 1997 年Constanza 的研究受到广泛关注后，森林 生态系统服务研究步入了发展的黄金时期。纵观国内 外学者森林生态系统服务的相关研究，笔者认为森林 生态系统服务研究目前存在的主要问题与未来发展的 重点领域主要有以下几个方面。 6.1. 标准化指标体系研究 受森林生态系统服务多维属性和研究者对森林生 态系统服务认知差异的影响，不同研究者选取的评估 指标、评估方法和基础数据具有较大差异，造成评估 结果的巨大差异，使得评估结果之间缺乏可比性，评 价结果的准确性与严谨性也无从衡量，评估结果难以 让公众和学术界普遍接受，降低了评估结果的应用价 值。因此建立一套科学统一完善的标准化森林生态系 统服务价值评估指标体系，高效、客观、公正的衡量 其生态系统服务价值已经成为森林生态系统服务研究 的当务之急。这不仅有助于规范森林生态系统服务价 值的评估研究，还将推动森林生态系统服务价值进入 国民经济核算和决策体系，从而进一步推动森林生态 系统和森林生态系统服务的保护工作。 6.2. 市场化机制研究 传统的资源消耗型森林经营模式已经落后于 时 代，生态效益与经济效益两手抓，偏重生态效益成为 世界林业发展的趋势与主流。但国家在森林保护领域 的严格政策和巨大投入也造成了国家财政的沉重负 担，林业企业和林区居民面临着严峻的危机与挑战。 森林生态系统服务市场化机制则是缓解国家财政负 担，繁荣林区经济的重要出路。“谁受益，谁补偿”， 没有付出劳动的共同受益者理应为所享受的森林生态 服务付费。全球碳汇市场的建立是生态系统服务市场  森林生态系统服务价值评估——理论、方法与研究进展 Copyright © 2011 Hanspub SD 34 化的成功典范，结合这一重要经验，深入剖析森林生 态服务市场化的潜力与可行性，建立以市场为主导的 森林生态系统服务交易平台已经成为 21 世纪森林生 态系统服务研究的重大课题。 6.3. 负效应评估研究 目前，森林生态系统服务价值研究大都是对森林 生态系统直接或潜在价值的评估，这种对森林生态系 统服务正效应价值的估算模式忽视了自然环境变化、 人类活动对森林生态系统服务的负面影响。研究需建 立气候变化、生物入侵、工程建设项目等自然环境变 化和人类活动与森林生态系统服务价值间的耦合关 系，明确其对森林生态系统服务价值的负面影响，并 提出相关对策。 7. 结语 在人类社会经济的快速发展条件下，人类活动对 森林的影响显著增强，森林生态系统的内涵已经发生 深刻变化。生态系统服务理论是人类认识森林生态系 统价值的一条新途径，其将生态服务功能价值货币化， 使其生态经济价值更加明确，体现途径更加直观，有 助于提高森林经营管理的合理性，也有助于改变传统 的自然资源价值观，增强民众保护森林的意识。 8. 致谢 本研究得到国家林业局公益性行业科研项目 (200804022A)经费支持，在此表示感谢。 参考文献 (References) [1] R. 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