生態系統服務森林生態系統,、生態系統服務的定義生態系統服務（Ecosystemservices），又稱生態系統公益，是指生態系統為人類社會的生產、消費、流通、還原和調控活動提供的有形或無形的自然產品、環境資源和生態損益的能力。生態系統服務一般是指生命支持功能（如凈化、循環、再生等），而不包括生態系統功能和生態系統提供的產品。,二、生態系統最基本的兩大服務功能,1.植物的光合作用植物利用太陽能，將二氧化碳轉化為有機物，用作食品、燃料、原料及建筑材料等，是生態系統服務的一個最基本的例子。,植物的光合作用,到目前為止，盡管“人工光合作用”是一個引人注目的研究領域，但還沒有人造的替代物可以取代生態系統的服務功能。全球光合作用的凈產量約為2.245*1011t/a，而人類僅利用了其中的25%左右。因此，如果沒有光合作用，當今的人類社會就不可能存在。,2.有機廢物的生物降解另一類對人類至關重要的生態系統服務是有機廢物的生物降解，如垃圾、廢水等。,有機廢物的生物降解,如果人類社會制造的廢物不能得到分解將會堆積如山。微生物在污水、固體廢物的處理中發揮著非常重要的作用，人類社會尚無法改進技術來擺脫對微生物的依賴。例：污水處理廠的設計思路就是努力使“分解”這項生態系統服務達到最大化，但無論工藝設備多復雜，最后階段的處理還是要在河流、湖泊、海洋、濕地等生態系統中完成，它們是廢物處理系統在技術上的延伸，承擔了最后處理的“職責”。,三、生態系統服務的研究進展,1、Holdern和Ehrlich于1974年首次提出了生態系統服務的概念。2、Daliv主編的生態系統服務：人類社會對自然生態系統的依賴性一書為標志，一個研究生態系統服務的熱潮正在興起。3、侯元兆等（1995）首次估算出我國森林資源總價值為13萬億元（人民幣）。但只研究了森林生態系統公益的3種主要價值：即涵養水源、保護土壤、固定CO2和供給氧氣價值。4、陳仲新、張新時（2000）等報道了中國生態系統服務的總價值，約為我國國民生產總值的1.73倍。,四、生態系統服務功能的主要內容,1、有機質的生產與生態系統產品2、生物多樣性的產生與維護3、調節氣候4、減緩災難5、維護土壤功能6、傳粉播種7、控制有害生物8、凈化環境9、感官、心理和精神調節10、美學和文化創造的源泉,生態系統服務的功能價值及其評估,一、環境經濟學與資源價值環境經濟學家將環境資源的價值稱為總經濟價值（totaleconomicvalue,TEV），包括兩個部分：使用價值（usevalue,UV）或有用價值；非使用價值（nousevalue,NUV）或內在價值。使用價值是指當某一物品被使用或消費的時候，滿足人們某種需要或偏好的能力。非使用價值則相當于生態學家所認為的某種物品的內在屬性，它與人們是否使用它無關。,二、生態系統服務功能價值的特征,（一）整體有用性（二）空間固定性（三）用途多樣性（四）持續有用性（五）共享性（六）負效益性,三、生態系統服務功能價值的分類,（一）有關的分類系統1.McNeely系統2.UNEP系統3.Pearce系統4.OECD系統5.Pearce和Warford系統6.中國的價值分類體系,（二）生態系統服務功能價值類型及其內涵,1.直接價值（1）顯著實物型直接價值顯著實物型直接價值是以生物資源提供給人類的直接產品的形式出現。此類價值以生物資源提供給人類的直接產品形式出現。（2）非顯著實物型直接價值非顯著實物型直接價值體現在生物多樣性為人類所提供的服務。此類價值體現在生物多樣性為人類所提供的服務，雖然是無實物形式，但仍然是可以感覺且能夠為個人直接消費的價值。,生態系統服務功能價值類型及其內涵,2.間接價值間接價值主要指生態系統的功能價值，或環境的服務價值。主要指生命支持系統相關的生態服務，如光合作用與有機物的合成、CO2固定、保護水源、維持營養物質循環、污染物的吸收與降解等。3.選擇價值選擇價值是一種提前的意愿支付。選擇價值是指個人和社會對生物資源和生物多樣性潛在用途的將來利用，這種利用包括直接利用、間接利用、選擇利用和潛在利用。,生態系統服務功能價值類型及其內涵,4.遺產價值遺產價值是指當代人為將來某種資源保留給子孫后代而自愿支付的費用。5.存在價值存在價值亦被稱為內在價值，是指人們為確保某種資源繼續存在（包括其知識存在）而自愿支付的費用。,四、生態系統服務功能價值的評估方法,（一）市場定價與替代花費法1.市場價格法（1）市場價值法計算公式：La=PiRi式中，La為生態環境造成產品損失的價值，Pi為i種產品市場價格，Ri為i種產品生態破壞減少量。,生態系統服務功能價值的評估方法,（2）費用支出法費用支出法常常用于評價環境或生態系統的服務價值。費用支出法常有三種形式：總支出法區內支出法部分費用法2.替代花費法替代花費法是指某些環境效益和服務雖然沒有直接的市場可買賣交易，但具有這些效益或服務的替代品的市場和價格，通過估算替代品的花費而代替某些環境效益或服務的價值。,生態系統服務功能價值的評估方法,3.生產成本法（1）機會成本法計算公式：Lc=Si.Wi式中，Lc為資源損失成本的價值，Si為資源單位機會成本，Wi為資源損失的數量。（2）恢復和保護費用法計算公式：Lb=Ci式中，Lb為恢復前的經濟損失，Ci為恢復所需的費用。（3）影子工程法,生態系統服務功能價值的評估方法,（二）環境偏好顯示法1.旅行費用法旅行費用法（travelcostmethod，TCM）是評估非市場物品最早的技術，是通過觀察人們的市場行為來推測他們顯示的偏好，它與條件價值評估法（CVM）有顯著的差異。,生態系統服務功能價值的評估方法,2.享樂價格法享樂價格法的原理（hedomicpricingmethod，HPM），主要是人們賦予環境質量的價值，可以通過他們為優質環境物品享樂所支付的價格來推斷。3.規避行為和防護費用法,生態系統服務功能價值的評估方法,（三）條件價值評估用于評估生物多樣性存在價值、遺產價值和選擇價值的條件價值法（contingentvaluationmethod，CVM）也叫意愿調查法，即直接向調查對象詢問對減少環境危害的不同選擇所愿意支付的價值。,生態系統服務功能價值的評估方法,（四）綠色國民經濟賬戶1.可持續收入與綠色GNP（國內生產總值）“綠色GNP”是“可持續發展”理論的產物，其重要意義在于對生態系統服務功能綜合性的認可，對生產成本的核算更加科學。2.環境調整的經濟賬戶體系與環境發展指標,地球之肺森林,森林生態系統,森林生態系統（ForestEcosystem）是以喬木為主體的生物群落（包括植物、動物和微生物）及其非生物環境（光、熱、水、氣、土壤等）綜合組成的生態系統。森林生態系統是陸地生態系統中面積最多、最重要的自然生態系統。與其他陸地生態系統相比，是生物種類最多、結構最復雜、能量轉換和物質循環比較旺盛、生物生產力和現存量最大、穩定性程度較高和生態效益最強的生態系統。,森林生態系統,森林的生物量占地球全部植物生物量的90%左右，它是世界上主要的有效碳貯庫之一。比如說亞馬遜熱帶雨林每年能夠固定貯存2至3億噸二氧化碳，相當于地球二氧化碳排放量的5%。森林能夠防風，植物的蒸騰作用能保持空氣濕度，從而改善局部地區的小氣候。森林對氣溫變化具有良好的調節作用，使晝夜溫度不驟升驟降，夏季還能減輕干熱，秋冬則能減輕霜凍。,樹木對PM2.5有很大的過濾作用,隨著經濟總量、城鎮人口和能源消費持續增長，污染物排放量還將剛性增加。森林是天然的凈化器，對減少PM2.5具有突出作用。林木高大的樹干和稠密的樹冠，能改變風速和風向，對PM2.5有很大的阻擋和過濾吸附作用。當含PM2.5量大的氣流通過樹林時，隨著風速降低，PM2.5會迅速下落。同時，林木的高蒸騰速率也能使周圍保持較高的濕度，增加PM2.5的水分含量，有助于“加重”的PM2.5及時沉降。此外，林木的枝葉常凸凹不平，有的還長有絨毛或者能分泌出黏液或油脂，對PM2.5具有天然吸附作用。,森林生態系統的服務功能,森林生態系統在生態過程中形成了人類賴以生存的自然環境條件與效用，主要包括森林在涵養水源、保育土壤、固碳釋氧、積累營養物質、凈化大氣環境、森林防護、生物多樣性保護和森林游憩等方面提供的生態服務功能。,森林生態系統服務和功能的重要性及其現狀,生態系統的服務和功能具有多樣性，而森林生態系統又是地球生物圈的重要組成部分，是可再生資源和可再生能源，是維護生態平衡的重要調節器。但是人類在生產和發展過程中，由于對森林生態系統服務功能及其重要性缺乏深刻的了解和林業經營上的失誤，導致了森林資源的大面積減少，對森林生態系統造成嚴重損害.但隨著對可持續發展機制研究的深入，人們開始懂得維持與保護生態系統，尤其是森林生態系統。,為什么要評估森林生態系統的服務功能價值,為了讓人們加深對森林生態系統重要性的認識，生態系統服務價值的研究逐漸受到人們的重視。下面將系統闡述森林生態系統中一些生態服務功能價值評估和計算方法。,如何評估森林生態系統的服務功能價值,在我國,森林生態系統服務功能研究起步較晚,目前常用的評價方法有如下幾種:1、替代市場法2、模擬市場法3、林產品價值評估方法4、水源價值評估方法5、土壤保持價值評估方法6、凈化大氣價值評估方法,如何評估森林生態系統的服務功能價值,如何評估森林生態系統的服務功能價值,4、水源價值評估方法森林土壤的蓄水能力與蓄水量比無林的裸地大,森林的涵養水源功能效能可用影子工程法,即把森林作為一個巨大的“綠色水庫”或者“綠色工程”,那么它們調洪蓄水功能用等效益相關代替法,即影子價格法把森林攔蓄的水量轉換成水利工程需要攔蓄這些水量所需要的費用,再乘以效益投入比例,就可得出森林水庫蓄水調洪的經濟效益.計算公式如下:V1=Sbm(H-H0).(1)式(1)中,V1為森林蓄水調洪的效益經濟評價價值;S為森林面積;H為森林蓄水調洪能力;H0為無林地的蓄水調洪能力;b為攔蓄1m3水的水庫或堤壩建設費;m為效益投入比例。另外,森林涵養水源功能還表現為調節了江河年徑流量格局,延長了豐水期,縮短了枯水期,從而提高了農田灌溉和工業供水的能力,由此而產生的效益即為森林增加水資源利用效益,其計算公式如下:V2=M(P1A+P2C).(2)式(2)中,V2為森林增加水資源效益經濟評價值;M為森林增加水資源利用總量;P1,P2分別為農田灌溉和工業供水費用價格;A,C分別為農田灌溉和工業供水的利用系數.也有些研究者采用凋落物層和土壤蓄水能力法從物質量角度定量評價森林生態系統涵養水源功能的價值。,如何評估森林生態系統的服務功能價值,5、土壤保持價值評估方法運用機會成本法和影子價格法,從保持土壤肥力、減少土地廢棄地和減輕泥沙淤積災害3個方面評價生態系統土壤保持經濟效益。保持土壤肥力價值估算,土壤侵蝕使大量的土壤物質流失,主要是土壤中N、P、K的流失。通過測定森林土壤中N、P、K含量,再估算出森林生態系統保持土壤肥力的經濟效益.減少土地廢棄價值估算,根據土壤保持量和土壤表土平均厚度0.6m來推算因土壤侵蝕而造成的廢棄土地面積,再用機會成本法計算因土地廢棄而失去的年經濟價值。減輕泥沙淤積價值估算,按照我國主要流域的泥沙運動規律,全國土壤流失的泥沙有24%淤積于水庫、江河、湖泊,根據蓄水成本來計算森林生態系統減輕泥沙淤積災害的經濟效益。此外,也可用因土壤侵蝕而流入江河、湖泊的泥沙量,根據勞動成本法,即從河道或湖泊中挖取1t泥沙的費用來計算森林生態系統減少泥沙淤積災害的經濟效益。,如何評估森林生態系統的服務功能價值,6、凈化大氣價值評估方法固定CO2價值估算，目前,國際上計算固定CO2價值的方法主要有碳稅率法和造林成本法。西方一些國家使用碳稅限制CO2等溫室氣體的排放,環境經濟學家們通常使用瑞典的碳稅率。釋放O2價值估算，森林釋放氧氣的效益計量評價采用生產成本法,森林釋放的氧氣量根據氧氣工業生產成本費用計算效益。吸收SO2價值估算，用單位面積森林每年吸收SO2的平均值乘以研究區域面積,得到每年森林吸收SO2的總量,再用影子工程的方法,根據近年污染治理過程中消減單位重量SO2的投資成本算出森林生態系統吸收SO2的價值。滯塵功能價值估算，用單位面積森林每年能截持的粉塵量,再乘以森林面積,得到每年森林截留粉塵的含量,運用替代消費法,以消減粉塵的成本來估算森林生態系統滯塵功能的價值。,森林生態系統服務的年品均價值覽表,森林生態系統服務的年品均價值覽表,森林生態系統效益的總體評價,面積：1291177km2單位價值：1387USD.(hm2.a)-1總價值：1790.75108USD.a-1總價值：15433.98108RMB.a-1,各類生態系統服務的價值比較,八種生態系統比較，單位面積價值最高的是濕地（14785美元），其次是湖泊河流（8494美元），然后是近海水域（4052美元），熱帶森林（2007美元），其他森林（302美元），海洋（252美元），草地（232美元），而農田最低（92美元）。,評估森林生態系統的服務功能價值的意義,較好的反映了自然資本的價值，它提高了公眾對生物多樣性保護的意識并且加強了政府保護生物多樣性和生態系統的決心。過去的實踐表明這是非常重要的，因為人們經常把發展經濟和保護環境對立起來。從理論上說明，生態系統的許多服務項目，是人類無法用其他方式替代的。據估計，要想通過人類自己來解決這些服務，每年人均至少要花掉900萬美元。各種生態系統服務項目在各類生態系統上的相對價值，有助于說明其對人類社會持續發展的相對重要性，從而為各級政府有關部門在制定具體方案和采取措施中提供了背景價值，也有助于解釋為什么生物多樣性正在損失。,三峽庫區,森林植被,三峽庫區森林植被的生態服務功能,三峽庫區森林生態系統的生態服務總價值包括森林涵養水源、保育土壤、固碳釋氧、積累營養物質、凈化大氣環境與生物多樣性保護等六個方面。,（下面將就以下三個方面簡略說明）,三峽庫區森林植被的生態服務功能,涵養水源從林冠層、枯落物層及土壤層3個生態作用層次對三峽庫區4種主要森林類型的涵養水源功能進行了定量研究.結果表明:林內透雨量、樹干徑流量與降雨量、降雨強度呈二元線性關系。林冠截留率為16.91%67.84%,平均為38.19%,依次為針闊混交林闊葉林楠竹林;枯落物儲量為16.2132.42t/hm2,平均為20.69t/hm2,依次為灌木林闊葉林針闊混交林楠竹林;各種森林生態系統能夠截留的降雨量總量為450.3686.3t/hm2,針闊混交林的涵養水源功能最好,闊葉林、楠竹林次之,灌木林最小.,三峽庫區森林植被的生態服務功能,固碳釋氧森林碳匯是最有效的固碳方式。三峽庫區耕地只占16%左右，而林地占47%以上，因此增加或保持耕地土壤碳庫的碳儲量有很大的潛力。在三峽庫區開發造林碳匯項目，將改變造林項目年年投入，一次回收的生產模式。在庫區適宜發展林業地區內，應通過造林和再造林、建立農林復合系統等方式增強森林碳匯，通過減少毀林、改進采伐作業等措施來保護森林碳儲存，通過沼氣替代薪柴、耐用木質林產品替代能源密集型材料、采伐剩余物的回收利用、進行木材產品的深加工、循環使用來實現碳替代，不僅可以滿足工業發展的原料需要，還可以解決庫區水土流失問題，使得庫區生態和工業發展都取得突破。,三峽庫區森林植被的生態服務功能,凈化大氣環境植物凈化大氣污染環境的作用主要是通過葉片吸收大氣中的有毒物質，進而減少大氣中的有毒物質含量，同時還能使某些有毒物質在體內分解轉化為無毒物質，自行降解植物吸收大氣中的有毒物質的量使相當大的,三峽庫區森林植被的現狀,1、森林資源總量不斷攀升，但林分質量普遍不高自2000年試點實施退耕還林工程以來，國家林業局在三峽庫區安排重點林業工程建設投資46.36億元，完成造林任務1759.1萬畝。特別是近幾年來，結合六大林業工程的實施，庫區林業增長速度是全國的4倍，森林覆蓋率由1997年的21.9%提高到2009年的34.5%。據對庫區典型樣地的調查顯示，三峽庫區的森林資源極為豐富，現共有41個森林群落，有種子植物5688種，占全國種子植物總數的21%，其中珍稀瀕危植物57種約占全國總數的14%。但在這些森林資源中，林分質量不高的問題比較突出。三峽庫區森林植被中天然林占67.33%，人工林占32.67%。而