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中国森林生态价值评估技术方法研究

2010-11-30 08:14 来源:

中国森林生态价值评估技术方法研究

王宏伟 霍振彬 宋 力

森林生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。它不仅为社会提供有形的物质产品,同时也向社会提供良好的生态服务。由于森林所提供的有形产品可以通过市场交换实现其价值, 而其生态功能是无形的, 缺乏成熟的直接可以交换的市场,其价值量化也需要大量的科学研究成果和相关数据积累来支持,评估难度大,因此往往被忽视。但由此导致不合理开发和利用森林资源,使得森林结构失调、林分质量下降、森林综合效能下降、生态环境恶化,最终威胁到我国的可持续发展。同时也在维护社会公共利益和资产评估各方当事人合法权益时,缺乏科学的、客观的价值参考依据。

一、国内外研究进展

目前国外有关生态系统服务功能及其价值评估的研究已经广泛开展, 包括对生态系统服务功能的概念、对全球生态系统服务功能的划分、服务价值评估以及区域生态系统服务功能等专题研究。进入21世纪以来,千年评估工作组(MA)提出的生态系统服务功能分类方法开始逐渐成为主流评估方法,这是首次在全球范围内开拓性地对生态系统及其对人类福利的影响进行的多尺度综合评估。

我国对森林生态系统服务功能价值也十分重视,在《中华人民共和国森林法实施条例》中明确了森林经营者有获得森林生态效益补偿的权利。在我国相关森林资源资产评估的管理规定及评估技术规法中也都做出了相关的规定和解释。其后,随着国外生态系统服务的概念、内涵和价值评估方法的引进,森林生态系统服务功能评估工作在国内陆续展开。

北京中林资产评估有限公司适应社会和市场的需求,于05年成立了森林生态系统价值评估研究中心,同相关科研院所合作,将资产评估的基本理论和方法同国内外的有关科研成果相结合,积极开展森林生态系统价值评估的理论研究和市场实践,得到了有关专家和市场的认可。

我们研究森林生态功能及其服务价值的评估,是在资产评估的范畴内研究的,因此,森林生态功能及其服务首先应该符合资产的定义才能作为资产进行评估的对象,即“资产是可能的未来经济利益,它是特定个体从已经发生的交易或事项中所取得或加以控制的”。森林生态功能及其服务价值的评估,首先要确定评估的目的,明确资产评估的范围,是评估存量的森林生态价值,还是评估的森林生态功能在未来提供的服务价值,或者是兼而有之。分清这点,是做好森林生态价值评估的前提。

本文在分析森林生态系统功能及服务的基础上,建立生态系统功能及服务价值评估指标体系、指标,并提出了目前我国常用的生态系统功能及服务价值评估的方法。

二、评估指标的选择

在总结前人研究成果的基础上,运用森林生态学的理论框架将森林生态系统服务功能的价值构成分解为经济价值、生态价值和社会价值。其中,经济价值包括林木生产和林副产品价值;生态价值主要包括涵养水源、固土保肥、改良土壤、固碳释氧、生物多样性维护和防风固沙等;社会价值主要包括森林游憩、观光旅游、科考探险和增加就业机会等。

(一)经济价值

森林不仅为人类提供木材产品,还能生产丰富的非木质林产品,包括干鲜果品、木本油料、药材、工业原料、林产化工产品、森林食品等,满足人们物质生产和生活的需要,是社会生产和生活用品的重要来源, 能够产生直接经济效益。其评估的方法亦有相应的评估准则和规定,这里不再赘述。

(二)生态价值

森林生态系统是人类赖以生存的环境基础,森林生态平衡是人类生存和发展的根本前提条件,人类的产生、进化和发展都与森林生态系统息息相关,因而具有生态价值。在估算森林生态系统的生态价值大小时,首先要确定森林生态系统所提供的各类生态服务功能项目。本文在总结国内外相关研究的基础上,依据我国的实际情况,对森林生态服务的涵养水源、固土保肥、改良土壤、固碳释氧、净化环境和保护生物多样性等6个方面的价值进行定量评估。

(三)社会价值

森林资源不仅仅是一种物质资源,同时还是人类所拥有的一种有限的自然美学资源,它的历史、文化、美学、休闲等方面的社会价值同样非常丰富。森林具有如诗如画的自然风光、珍贵的历史遗迹、耐人寻味的自然艺术、丰富灿烂的文化内涵和健康疗养的功能,满足人类的生理、心理、精神、旅游、休闲、娱乐和健康保健等多方面的社会需求。

三、评估方法

森林生态系统服务功能评估的方法分为两个方面,首先是生态服务功能物理量的计测,然后是其经济价值量的定量评估。

(一)生态价值评估方法

1.涵养水源价值

森林涵养水源价值量的评估方法较多,但它们存在共同之处,就是评估步骤都是先确定森林涵养水资源的数量,然后再采用适当的方法获得“水资源”价值。对于森林涵养水资源数量的确定,具有代表性的方法包括以下几种:

(1)水量平衡法

森林拦蓄水源的总量是降水量与森林地带蒸发散量的差,该方法计算的森林涵养水源量是最科学合理的,但在实际中林木的蒸发散量需要多年乃至数十年的的观测数据。

其计算公式:

V = w×(1- K)×S×P

式中:V——涵养水源的价值;

S——森林面积;

w——年平均降水量(mm);

K——蒸发散系数(%);

P——所评估地区当地水价。

公式中的w×(1- K)×S即为森林拦蓄水源的总量,所计量的内容包括削洪补枯、降水储蓄、净化水质。

(2)径流深法

利用所评估项目区流域多年平均径流深计算涵养水源量。

其计算公式:

V = w×S×P

式中:V——涵养水源的价值;

S——森林面积;

w——年平均径流深(mm)

P——所评估地区当地水价。

(3)森林土壤蓄水法

采用森林土壤蓄水法确定森林涵养水源的贮水量,计算其价值的公式为:

V = ∑si.hi.ti ×P      i=1,2,3,…,n

式中:V——涵养水源的价值;

si——第i种土壤的面积;

hi——i种土壤的的深度(m);

ti——i 种土壤的的粗孔隙率(%);

P——所评估地区当地水价。

森林土壤蓄水量法评估森林涵养水量,简便易行,具有很强的可操作性,但测定的大孔隙(或粗孔隙)持水并不是土壤蓄水的全部水量,计量的最终结果必然会小于森林涵养水源的总量。

(4)其他方法

对于森林涵养水资源价值的确定,目前国内外广泛运用的是替代工程法。它是把森林涵养水源功能等效于一个蓄水工程,而且该工程的价值是可以计算的,那么该工程的修建费用就可以替代那个森林涵养水源的价值,从而间接地测知森林涵养水源的价值。在实际工作中,最常见的替代技术方式有蓄水工程费用法(水库)、电能生产成本法(电站)、海水淡化费用法(海水淡化设施)、平均生产成本费用法(区域性或全国的工程费用均值)4种。这4种方法实质是将物理量转换为价值量所采用的价格参数,而物理量的计算除水量平衡法、径流深法、森林土壤蓄水法外,还有毛隙孔法等。

根据我公司的评估实践,森林涵养水资源物理量的计算,水量平衡法、径流深法在操作上最为简便易行。将物理量转换为价值量时,宜采用评估项目当地的商业用水价。

2.固土保肥价值

森林固土保肥的价值主要包括森林减少土壤侵蚀价值和森林减少土壤肥力流失的价值。

(1)固土减淤价值

假设将森林皆伐会导致土壤的流失,流失掉的泥沙会淤塞河道,使防洪清淤工程的工程量增大,利用有林地与无林地的土壤侵蚀模数差值和泥沙输移比值计算土壤的流失量,再通过清淤工程费用计算固土减淤能力价值。

其计算公式:

V = S×D×T×P

式中:V——固土减淤价值;

S——森林面积;

D——有林地与无林地的土壤侵蚀模数差值;

T——泥沙输移比值(%);

P——清淤工程费用。

森林减少土壤侵蚀的价值评估方法还有农作物产值替代法、林地经济效益替代法、土地价格差法。

(2)保肥价值

森林水土流失的同时也带走了土壤中的养分,如N、P、K等,减少土壤肥力流失的价值等于同等肥力化肥的价值,即按照有林地比无林地每年减少土壤侵蚀量中N、P、K的含量乘以N、P、K肥市场售价折算后带来的间接经济效益。其计算公式如下:

V = D×S×( ∑ Wi/Ti×Pi+M×Pi )      ( i=N,P,K )

式中:V——保肥价值;

D——有林地与无林地的土壤侵蚀模数差值;

S——森林面积;

Wi——单位森林土壤中含纯N、P、K量;

Ti——化肥中含纯氮(N)、磷(P)、钾(K)的比例(%);

M——单位森林土壤中有机质含量;

Pi——氮(N)、磷(P)、钾(K)化肥及有机质价格的市场销售价格。

3.固碳释氧价值

森林与大气的物质交换,主要是 CO2 和O2 的交换,确切地说,是固定并减少大气中的CO2 和提供并增加大气中的O2 ,这对维持地球大气中的CO2 和O2 的动态平衡,减少温室效应及提供人类生存基础,有巨大而不可替代的作用,从而产生很大的经济价值。

固碳释氧的价值评估先计算出森林固碳释氧的物理量,然后再计算其价值量。目前固碳释氧物理量的计算方法主要有3种:一是根据光合作用方程式来计算固碳释氧量;二是实验测定森林每年固碳量,即实测法;三是根据数学模型来估算森林每年固碳释氧量。固碳(CO2)的价值量计算方法具有代表性的是:人工固定CO2成本法、造林成本法、碳税法、避免损害费用法;释氧的价值量计算方法具有代表性的是:工业释氧法,造林成本法。

(1)根据光合作用方程式结合碳税法计算森林现有植被的固炭价值:

其反应式为:

其计算公式:

V = W/T1×a×b×T2×P

式中:V——固碳价值;

W——森林总蓄积累量;

T1——蓄积量占总生物量的比例(%);

a——木材比重;

b——固定二氧化碳常数;

T2——二氧化碳中的纯碳比例;

P——二氧化碳排放权价格。

注: 计算森林今后每年可增加的固炭价值时,W为年蓄积净生长量。

(2)根据光合作用方程式结合工业释氧法计算森林每年的释氧价值:

其计算公式为:

V = W/T×a×b×P

式中:V——释氧价值;

W——年蓄积净生长量(立方米/年);

T——蓄积量占总生物量的比例(%);

a——木材比重;

b——植物释氧常数;

P——制氧价格。

(3)森林土壤(包括枯落物层)的固炭价值:

V = W×S×P

式中:V——土壤碳储量价值;

W——区域土壤储碳平均值;

S——森林面积;

P——二氧化碳排放权价格。

4.积累营养物质价值

V = S×W/T×a× ∑ Wi/Ti×Pi      ( i=N,P,K )

式中:V——林木营养物质积累价值;

S——森林面积;

W——年蓄积净生长量(立方米/年);

T——蓄积量占总生物量的比例(%);

a——木材比重;

Wi——林木含纯N、P、K量;

Ti——化肥中含纯氮(N)、磷(P)、钾(K)的比例(%);

Pi——氮(N)、磷(P)、钾(K)化肥及有机质价格的市场销售价格。

5.净化环境价值

森林净化环境的功能主要包括:(1)对SO2、NOx、HF、CL2等有害气体的吸收;(2)对粉尘(TSP)的减少及吸收污染物、灭菌、降低噪音和释放负离子等方面。森林减少酸雨的危害主要体现在对酸雨物质成分的吸收,这部分价值的核算可以利用估算减少酸雨损害的价值来实现。森林净化环境的估算的评估方法主要针对计算提供负离子、吸收污染物和阻滞粉尘的价值的方法。

(1)提供负离子价值

V = 5.256×1015×S×H×P×(T-600)/L

式中:V——提供负离子价值;

S——林分面积;

H——林分高度;

P——负离子生产费用;

T——林分负离子浓度;

L——负离子寿命(分钟)。

(2)吸收污染物价值

森林对污染物的吸收:面积——吸收能力法。

其计算公式为:

V = Pi×(W1i×S1+W2i×S2)    (i= SO2、NOx、HF、重金属)

式中:V——吸收污染物价值;

Pi——消减SO2、NOx、HF、重金属的治理费用;

W1i——针叶林对SO2、NOx、HF、重金属的年污染物吸收能力;

W2i——阔叶林对SO2、NOx、HF、重金属的年污染物吸收能力;

S1——针叶林面积;

S2——阔叶林面积。

此外,森林对污染物的吸收评估还有阈值法、叶干重估值法。

(3)森林降尘的价值估算

其计算公式为:

V = P×(W1×S1+W2×S2)

式中:V——滞尘能力价值;

P——降尘治理费用;

W1——针叶林滞尘能力;

W2——阔叶林滞尘能力;

S1——针叶林面积;

S2——阔叶林面积。

6.保护生物多样性价值  

对森林生物多样性的总体价值的评估采用市场价值法和机会成本法,对森林潜在使用价值的评估采用支付意愿法。

(1)市场价值法:它是由森林生物多样性交易和转让或投标竞争中,直接形成的市场价格。这种价格尤其适合于一些动植物物种的引进和交易。该方法需要有完善的市场体系,即具有森林生态多样性的实际市场价值,可进行市场交易。但是,在许多情况下,生物多样性资源很少或不进行交易。

(2)机会成本法:任何一种自然资源的使用都存在许多相互排斥的备选方案,为了做出最有效的经济选择,必须找出社会经济效益最大的方案。资源是有限的,选择了这种使用机会就放弃了其他的使用机会,也就失去了其他获得效益的机会,我们把其他使用方案中获得的最大经济效益,称为该资源选择方案的机会成本,公式如下:

V = S×P

式中: V——物种保育价值;

S——林分面积;

P——单位面积年物种损失的机会成本。

单位面积年物种损失的机会成本划分为7级,3000元/公顷·年~50000元/公顷·年。

(二)社会价值评估方法

森林生态系统提供的社会价值评估内容包括森林游憩和提供社会就业两个方面。

1.游憩价值

对森林游憩的评估方法研究较多,常用的有旅行费用法、条件价值法、费用支出法和收益资本化法。

(1)旅行费用法:简称TCM法,它是比较流行的森林游憩价值评估方法之一。利用旅游者的旅游成本来反映游憩地的价格,借以推算出对游憩地的需求价值。该方法从森林游憩产品的最终消费者的角度出发,根据不同旅游者前往某一森林游憩地所花费的旅游费用及时间机会成本、门票等,画出该旅游地的需求曲线,并计算出包括消费者剩余在内的经济价值。

(2)条件价值法:此法是通过对游客进行问卷调查,测算游客对景观的平均支付意愿,并以此作为合理门票价格,从而获得森林景观资产评估值的方法。

具体公式:

 

    式中:V ——评估值

          Q——年游客数量

          Q;——评估前的年游客数量

          K1、K2——评估前某年度

          WTP;——评估前年度游客支付意愿

          A——其他经营项目经营收入

          B——其他经营项目经营费用

          Cm——经营项目投资

         Pm——评估前年度社会平均投资利润率

          r——本金转化率

         n——森林景观资产经营期限

(3)费用支出法:费用支出法形成于20世纪初,自50年代后广泛应用于森林景观价值的经济评估。它是以效用价值论和消费者剩余理论为基础,从消费者角度出发,以游客为获得森林景观服务而实际支出的各种费用作为森林的景观价值。

计算公式如下:

V = A×Nm         

式中:V——游憩价值

Nm——环境最大年可容纳游客人次数

A——平均每人次游憩收益

其中,森林每年最大可容纳游客人数即森林游憩地的环境容量,是指在不破坏森林生态环境的前提下,森林游憩地所能容纳的最大游人数量。

2.提供就业机会价值(略)

四、结论

鉴于森林生态系统的功能和过程非常复杂,至今对其功能的分类和评估方法尚不完善,国内外的学者也都在不断探索中。尽管在评估理论、内容和方法上存在不少的问题,但可以认为即使这样一个部分的估计的价值评估也有助于人们对森林生态系统服务功能价值的了解,认识森林生态系统的重要性,并为森林生态系统保护政策的制定及生态功能区划和森林资源的可持续经营提供参考。满足社会和市场的需要,维护社会公共利益和资产评估各方当事人合法权益。在以后的工作中,我们将进一步完善、补充不同森林生态系统类型的物质量的测定精度和数据库,以及由物质量向价值量转化的计测方法、计测模型和有关参数的确定。

备 注:本文发表在2008年10月出版的《北京注册会计师论丛》2008年第三辑P135-141。

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