人类社会的延续与发展是建立在自然的馈赠和赋予之上的，同时人也是自然的一部分，人与自然处于持续不断地交互作用之中，既受到自然的支配，也要在合理运用自然规律的前提下去利用自然^[1]。将生态发展作为社会发展的重要组成部分，把“功利”“价值”概念引入生态科学，讨论评价环境质量、自然资源与生态平衡^[2]，以绿色GDP的形式纳入经济体系的衡量中，是对人类社会发展的最好诠释。自然保护区是人类保护自然的重要形式之一，是自然保护地的主要组成部分。世界自然保护联盟（IUCN）将自然保护地界定为“为实现对自然的长期保护，并提供相关的生态系统服务和文化价值，通过法律或其他有效手段，被认可并进行专门管理的具有明确特定地理空间范围的区域^[3]”。通过对自然保护区生态系统服务价值的评估，能够帮助我们更直观有效地认识到人类从生态系统获得的各种惠益和自然保护区设立的重要性，同时也能从经济视角展现区域生态发展的现实状况。

目前，对自然保护区价值的货币量化研究主要还是围绕着生态系统服务价值或生物多样性价值展开的，Costanza等^[4-5]、Daily^[6]、de Groot等^[7]对生态系统服务价值进行了一系列前沿性研究，尤其是Costanza等从理论和实践两方面，率先对全球生态系统服务进行划分和评估，明确了生态系统不可替代的服务价值。在我国，欧阳志云等^[8]、蒋延玲等^[9]、陈仲新等^[10]、赵同谦等^[11]、靳芳等^[12]针对不同类型、区域的生态系统服务价值进行了广泛评估。谢高地等^[13-14]在Costanza的生态系统服务功能分类基础上，构建了一种基于专家知识，以单位面积价值为当量因子核算生态系统服务价值的量化方法体系。薛达元^[15]则以生物多样性价值为核心对长白山自然保护区的经济价值进行了全面评估，韦惠兰^[16]，白志强^[17]等也从不同方法和角度对自然保护区的价值进行了评估核算，这些研究为我国自然保护区的管理和发展决策提供了有力的支撑。

自然保护区为开展生态研究提供了基础，也为人类认识自然提供了教育场所，更为生态系统的平衡与健康发展提供了服务，自然保护区内的珍稀濒危动植物是自然和人类共同的宝贵财富。因此，从功能来看，自然保护区承载了生态系统服务功能、社会功能以及特定生态环境及物种的保护功能。从地理空间格局来看，自然保护区及其周边，既是特殊生境与物种的空间载体和栖息地，也是保护区周边人类社群长期生存及发展的家园。因此，对自然保护区价值量化的评估，应在遵循生态系统服务价值评估的基本方法和原则下，建立针对自然保护区的价值评估体系和方法，既要关注其生态系统服务核心价值，也要充分考量自然保护区的存在价值和社区发展价值，可以从生态服务、生物多样性保护和社区发展3个价值维度，综合评估自然保护区的生态系统服务价值。

1.   研究区概况与研究方法

1.1   研究区概况

黑龙江丰林国家级自然保护区（简称丰林自然保护区）始建于1958年，位于黑龙江省伊春市境内，为黑龙江省第一个自然保护区。1997年被联合国教科文组织纳入世界生物圈保护区网络，是联合国开发计划署森林可持续经营能力建设、研究与推广项目示范区，也是黑龙江省加入世界生物圈网络最早的保护区。2015年获得“中国森林认证证书”，成为我国首个通过森林认证的自然保护区。丰林自然保护区主要保护以红松（Pinus koraiensis）为主的北温带针阔叶混交林生态系统和珍稀野生动植物，属森林生态系统类型自然保护区，是我国北方红松林中最具代表性的国家级自然保护区。丰林自然保护区总面积18 165.4 hm²，其中核心区总面积4 165.0 hm²，缓冲区总面积3 812.0 hm²，实验区总面积10 188.4 hm²。保护区保存的天然红松林平均蓄积量，是黑龙江森工国有林区天然红松林平均蓄积量的1.97倍，且以很小的林地面积保存着黑龙江森工国有林区1/5的天然红松蓄积量^[18]。

1.2   数据来源

基础数据资料来源于丰林自然保护区2013年森林资源调查数据；林分吸污、蒸散率、第一生产力、土壤侵蚀模数等数据来自于丰林自然保护区的相关研究及《中国生物多样性国情研究报告》^[19]；生态系统服务对应市场价格，参照《森林生态系统服务功能评估规范：LY/T 1721—2008》（简称《规范》）^[20]的数据来源或计算方法获取，并考虑到地区差异及黑龙江省经济发展实际情况，主要计算方法与数据来源见表1。

表  1  丰林自然保护区生态系统服务价值评估价格数据表

Table  1.  Social public data of value evaluation of Fenglin Nature Reserve

指标 Index	单位 Unit	数值 Value	来源及依据 Source and basis
负离子 Negative air ion	元/(1018·个) CNY/(1018·ions)	7.42	参照《森林生态系统服务功能评估规范：LY/T 1721—2008》 (简称《规范》)推荐使用价格计算方法，利用台州科利达电子有限公司生产的功率为6 W的KLD-2000 型负离子发生器(65 元)，假定在高3 m，空间为30 m2房间内，负离子浓度为106 个/cm3，2019年全国居民生活用电平均价格0.51 元/千瓦时推算 According to the price calculation method recommended in Specifications for Assessment of Forest Ecosystem Services in China: LY/T 1721—2008 (called Specification herein), the KLD-2000 negative air ion generator (65 CNY) with 6 W power produced by Taizhou Kelida Electronics Co., Ltd. is used. It is assumed that the negative air ion concentration is 106 ions/cm3 in a room with 3 m height and 30 m2 space. In 2019, the average price of electricity for residents in China will be 0.51 CNY/(kW·h)
吸收二氧化硫 Absorbing SO2	元/kg CNY/kg	1.20	参照《规范》 According to the Specification
吸收氟化物 Absorbing fluoride	元/kg CNY/kg	0.69
吸收氮氧化物 Absorbing NOx	元/kg CNY/kg	0.63
滞尘 Absorbing dust	元/kg CNY/kg	0.15
磷酸二铵 DAP	元/t CNY/t	2 834.6	磷酸二铵、及氯化钾根据中国农业生产资料流通协会发布的2019年平均价格，有机质以2019农业农村部印发《2019年农业绿色发展工作要点》，施用有机肥的补贴政策，按吨补贴大概300 ~ 400 元不等，取其平均价格 According to the average price of DAP and KCl in 2019 issued by China Agricultural Means of Production Circulation Association, the subsidy policy of applying organic fertilizer for organic matter is about 300−400 CNY/t, taking the average price
氯化钾 KCl	元/t CNY/t	2 408.4
有机质 Organic matter	元/t CNY/t	350
固碳 Carbon fixation	元/t CNY/t	1 035	使用碳税制，瑞典的碳税率大约为150 美元/t，2019年人民币平均汇率为1 美元兑 6.898 5元人民币 Using the carbon tax system, Sweden’s carbon tax rate is about US $150/t, and the average exchange rate of RMB in 2019 is RMB 6.898 5 to the US dollar
制氧 Oxygen production	元/t CNY/t	1 000	释放氧气的价值以工业制氧的单价价格计算，但工业气体市场价格波动较大，2018年，液氧全国均价1002.8元/t，本文依据《规范》以1 000元作为氧气价格标准 In 2018, the national average price of liquid oxygen is 1002.8 CNY/t. This paper takes 1 000 CNY according to the Specification
固土 Soil consolidation	元/m3 CNY/m3	24.3	参照《规范》，按丰林自然保护区所在地区工程日工资57.97元计算，挖取单位面积土方费用 Referring to the Specification, the cost of digging earthwork is calculated according to the daily wage of 57.97 CNY in the area where Fenglin Nature Reserve is located
调节水量 Regulating water volume	元/t CNY/t	7.41	参照《规范》，采用就近相似原则，根据国家发改委网站发布2015年开工建设的黑龙江省穆棱市奋斗水库的平均库容造价 Referring to the Specification and the website of National Development and Reform Commission, the cost is calculated according to the average storage capacity and cost of Struggle Reservoir in Muling City, Heilongjiang Province in 2015
净化水质 Purifying water	元/t CNY/t	2.75	根据《2013年中国物价年鉴》，全国36个大中城市居民生活用水终端平均水价 According to China Price Yearbook 2013, taking the average terminal water price in 36 large and medium-sized cities in China
活力木价格 Vitality wood price	元/m3 CNY/m3	805	单位价格参考黑龙江省商务厅网站公布2014年上半年木材平均销售单价 According to the website of Heilongjiang Provincial Department of Commerce, referring to the average price of wood sales in the first half of 2014
生物多样性保育 Biodiversity conservation	元/(hm2·a) CNY/(ha·year)	根据Shannon-Wiener指数 According to Shannon-Wiener index (I)	I < 1，为3 000 元/(hm2·a)；1 ≤ I < 2，为5 000 元/(hm2·a)；2 ≤ I < 3，为10 000元/ (hm2·a)；3 ≤ I < 4，为20 000 元/(hm2·a)；4 ≤ I < 5，为30 000 元/(hm2·a)；5 ≤ I < 6， 为40 000 元/(hm2·a)；I ≥ 6，为50 000 元/(hm2·a) I < 1, 3 000 CNY/(ha·year)；1 ≤ I < 2, 5 000 CNY/(ha·year); 2 ≤ I < 3, 1 000 CNY/(ha·year); 3≤ I < 4, 20 000 CNY/(ha·year)；4 ≤ I < 5, 30 000 CNY/(ha·year)； 5 ≤ I < 6, 40 000 CNY/(ha·year)；I ≥ 6, 50 000 CNY/(ha·year)

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1.3   研究方法

结合生态学、保护生物学、生态经济学相关理论，运用市场价值法、影子工程法、旅行费用法，从生态服务、生物多样性保护、社区发展3个维度对丰林自然保护区的生态系统服务价值进行综合评估，具体评估计量方法见表2。

表  2  丰林自然保护区生态系统服务功能评估指标及计算公式

Table  2.  Evaluation indicator and formula for assessing ecosystem service function in Fenglin Nature Reserve

功能 Function	具体指标 Specific indicator		计算方法 Calculation method
			价值量 Value	公式说明 Formula description
服务社会 Social services	美学游憩 Aesthetic recreation		${V_{\rm{t}}} = PC$	${V_{\rm{t}}}$为游憩价值(元/a)；P为游客数量(人次/a)；C为平均旅行费用(元/a)，包括交通、住宿以及门票费用等 ${V_{\rm{t}}}$ is the recreation value (CNY/year); P is the number of tourists (person time/year); C is the average travel expenses (CNY/year), including transportation, accommodation and admission fees
	科研教育 Research education		${V}_{\text{科研}} = J+{S}_{}$	${V}_{\text{科研}}$为科研价值(元/a)；J为科研文章转化金额(元/a)；S为科研成果转化金额(元/a) ${V}_{\text{科研}}$ is the value of scientific research (CNY/year); J is the value of scientific research articles (CNY/year); S is the value of scientific research achievements (CNY/year)
	医疗康养(负离子) Health care (negative air ion)		$\begin{array}{c}{V}_{\text{负离子} }= \\ \dfrac{5.256 \times 1{0}^{15} \times ({Q}_{\text{负离子} }-600)AHK_{\text{负离子} }}{L}\end{array}$	${V}_{\text{负离子}}$为林分年提供负离子价值(元/a)；A为林分面积(hm2)(以下公式中表述均同)；H为林分高度(m)；${K}_{\text{负离子}}$为负离子生产费用(元/个)；${Q}_{\text{负离子}}$为林分负离子浓度(个/cm3)；L为负离子寿命(min) ${V}_{\text{负离子}}$ is the negative air ion value (CNY/year); A is the stand area (ha); H is the height (m); ${K}_{\text{负离子}}$ is the cost of negative air ion production (CNY/ion); ${Q}_{\text{负离子}}$ is the concentration of negative air ion (ions/cm3); L is the negative air ion lifetime (min)
净化大气 Atmosphere purification	吸收污染物 Absorbing pollutants	吸收二氧化硫 Absorbing SO2	${V}_{\text{二氧化硫}} = {K}_{\text{二氧化硫}}{Q}_{\text{二氧化硫}}A$	${V}_{\text{二氧化硫}}$为林分年吸收二氧化硫价值(元/a)；${Q}_{\text{二氧化硫}}$为单位面积林分年吸收二氧化硫量(kg/(hm2·a))；${K}_{\text{二氧化硫}}$为二氧化硫治理费用(元/kg) ${V}_{\text{二氧化硫}}$ is the value of absorbing SO2 (CNY/year); ${Q}_{\text{二氧化硫}}$ is the quantity of absorbing SO2 (kg/(ha·year)); ${K}_{\text{二氧化硫}}$ is the cost of controlling SO2 (CNY/kg)
		吸收氟化物 Absorbing fluoride	${V}_{\text{氟化物}} = {K}_{\text{氟化物}}{Q}_{\text{氟化物}}A$	${V}_{\text{氟化物}}$为林分年吸收氟化物价值(元/a)；${Q}_{\text{氟化物}}$为单位面积林分年吸收氟化物量(kg/(hm2·a))；${K}_{\text{氟化物}}$为氟化物治理费用(元/kg) ${V}_{\text{氟化物}}$ is the value of absorbing fluoride (CNY/year); ${Q}_{\text{氟化物}}$ is the quantity of absorbing fluoride (kg/(ha·year)); ${K}_{\text{氟化物}}$ is the cost of controlling fluoride (CNY/kg)
		吸收氮氧化物 Absorbing NOx	${V}_{\text{氮氧化物}} = {K}_{\text{氮氧化物}}{Q}_{\text{氮氧化物}}A$	${V}_{\text{氮氧化物}}$为年吸收氮氧化物价值(元/a)；${Q}_{\text{氮氧化物}}$为单位面积林分年吸收氮氧化物量(kg/(hm2·a))；${K}_{\text{氮氧化物}}$为氮氧化物治理费用(元/kg) ${V}_{\text{氮氧化物}}$ is the value of absorbing NOx (CNY/year); ${Q}_{\text{氮氧化物}}$ is the quantity of absorbing NOx (kg/(ha·year)); ${K}_{\text{氮氧化物}}$ is the cost of controlling NOx (CNY/kg)
	滞尘 Absorbing dust		${V}_{\text{滞尘}} = {K}_{\text{滞尘}}{Q}_{\text{滞尘}}A$	${V}_{\text{滞尘}}$为林分年滞尘价值(元/a)；${Q}_{\text{滞尘}}$为单位面积林分年滞尘量(kg/(hm2·a))；${K}_{\text{滞尘}}$为降尘清理费用(元/kg) ${V}_{\text{滞尘}}$ is the value of absorbing dust (CNY/year); ${Q}_{\text{滞尘}}$ is the quantity of absorbing dust (kg/(ha·year)); ${K}_{\text{滞尘}}$ is the cost of controlling dust (CNY/kg)
累积营养物质 Nutrient accumulation	固氮 Nitrogen fixation		${V}_{N{\text{营养}}} = A{N}_{\text{营养}}{B}_{\text{年}}{C}_{1}/{R}_{1}$	${V}_{N{\text{营养}}}$为林分年固氮价值(元/a)；${V}_{P{\text{营养}}}$为林分年固磷价值(元/a)；${V}_{K{\text{营养}}}$为林分年固钾价值，(元/a)；${N}_{\text{营养}}$为林木含氮量(%)；${P}_{\text{营养}}$为林木含磷量(%)；${K}_{\text{营养}}$为林木含钾量(%)；${B}_{\text{年}}$为林分净生产力(t/(hm2·a))(以下公式中表述均同)；${R_1}$为磷酸二铵化肥含氮量(14%)；${R_2}$为磷酸二铵化肥含磷量(15.01%)；${R_3}$为氯化钾化肥含钾量(50%)；${C_1}$为磷酸二铵化肥价格(元/t)；${C_2}$为氯化钾化肥价格(元/t) ${V}_{N{\text{营养}}}$,${V}_{P{\text{营养}}}$ and ${V}_{K{\text{营养}}}$ are the values of fixed N, P and K (CNY/year); ${N}_{\text{营养}}$,${P}_{\text{营养}}$ and ${K}_{\text{营养}}$ are the contents of N, P and K in trees (%)；${B}_{\text{年}}$ is net productivity (t/(ha·year)); ${R_1}$ and ${R_2}$ are the N and P contents of diammonium phosphate fertilizer (14%, 15.01%); ${R_3}$ is the K content of potassium chloride fertilizer (50%); ${C_1}$ is the price of diammonium phosphate fertilizer (CNY/t); ${C_2}$ is the price of potassium chloride fertilizer (CNY/t)
	固磷 Phosphorus fixation		${V}_{P{\text{营养}}}=A{P}_{\text{营养}}{B}_{\text{年}}{C}_{1}/{R}_{2}$
	固钾 Potassium fixation		${V}_{K{\text{营养}}}=A{K}_{\text{营养}}{B}_{\text{年}}{C}_{2}/{R}_{3}$
保育土壤 Soil conservation	固土 Soil consolidation		${V}_{\text{固土}} = A({X}_{2}-{X}_{1}){C}_{\text{土}}/\rho$	${V}_{\text{固土}}$为林分年固土价值(元/a)；${X_1}$为有林地土壤侵蚀模数(t/(hm2·a))；${X_2}$为无林地土壤侵蚀模数(t/(hm2·a))；${C}_{\text{土}}$为挖取和运输单位体积土方所需费用(元/m3)；$\rho$为林地土壤密度(t/m3) ${V}_{\text{固土}}$ is the soil consolidation value (CNY/year); ${X_1}$ is the soil erosion modulus of forested land(t/(ha·year)); ${X_2}$ is the modulus of soil erosion without forest land (t/(ha·year)); ${C}_{\text{土}}$ is the cost of excavation and transportation (CNY/m3); $\rho$ is soil bulk density (t/m3)
	保肥 Fertility holding		${V}_{{\rm{N}}}=AC_{\rm{N}}({X}_{2}-{X}_{1}){C}_{1}/{R}_{1}$ ${V_{\rm{P}}} = AC_{\rm{P}}({X_2} - {X_1}){C_1}/{R_2}$ ${V_{\rm{K}}} = AC_{\rm{K}}({X_2} - {X_1}){C_2}/{R_3}$ ${V_{\rm{M}}}=AM({X_2} - {X_1}){C_3}$	VN为土壤年固氮价值(元/a)；VP为土壤年固磷价值(元/a)；VK为土壤年固钾价值(元/a)；VM为土壤年有机质保肥价值(元/a)；CN为林分土壤含氮量(%)；CP为林分土壤含磷量(%)；CK为林分土壤含钾量(%)；M为林分土壤有机质含量(%) VN, VP and VK are the values of N, P and K in soil (CNY/year); VM is the organic fertilizer value in soil (CNY/year); CN, CP, CK, and M are the proportion of elements N, P, K and organic matter (%)
固碳释氧 Carbon fixation and oxygen release	固碳 Carbon fixation		${V}_{\text{碳}}=(1.63{R}_{\text{碳}}{B}_{\text{年}}+{F}_{\text{土碳}})A{C}_{\text{碳}}$	${V}_{\text{碳}}$为林分年固碳价值(元/a)；${R}_{\text{碳}}$为CO2中碳的含量(27.29%)；${F}_{\text{土碳}}$为单位面积林分土壤年固碳量(t/(hm2·a))；${C}_{\text{碳}}$为固碳价格(元/t) ${V}_{\text{碳}}$ is the value of carbon fixation(CNY/year); ${R}_{\text{碳}}$ is the content of carbon in CO2 (27.29%)；${F}_{\text{土碳}}$ is the soil carbon sequestration (t/(ha·year))；${C}_{\text{碳}}$ is the price for carbon sequestration (CNY/t)
	释氧 Oxygen release		${V}_{\text{氧}}=1.19A{B}_{\text{年}}{C}_{\text{氧}}$	${V}_{\text{氧}}$为林分年释氧价值(元/a)；${C}_{\text{氧}}$为氧气价格(元/t) ${V}_{\text{氧}}$ is the value of oxygen (CNY/year); ${C}_{\text{氧}}$ is the price of oxygen (CNY/t)
涵养水源 Water conservation	调节水量 Regulating water volume		${V}_{\text{调}} = 10A(P-E-R){C}_{\text{库}}$	${V}_{\text{调}}$为林分年调节水量价值(元/a)；${V}_{\text{净}}$为林分年净化水质价值(元/a)；$P$为降水量(mm/a)；$E$为林分蒸散量(mm/a)；$R$为地表径流量(mm/a)；${C}_{\text{库}}$为水库建设单位库容投资(元/m3)；${K}_{\text{净}}$为水的净化费用(元/t) ${V}_{\text{调}}$ is the value of water regulation (CNY/year); ${V}_{\text{净}}$ is the value of water purification (CNY/year); $P$ is precipitation (mm/year); $E$ is evapotranspiration (mm/year); $R$ is the surface runoff (mm/year); ${C}_{\text{库}}$ is the capacity investment of reservoir construction (CNY/m3); ${K}_{\text{净}}$ is the cost of water purification (CNY/t)
	净化水质 Purifying water		${V}_{\text{净}} = 10A(P-E-R){K}_{\text{净}}$
生物多样性 保护 Biodiversity conservation	森林保育 Forest conservation		${V}_{\text{森}} = T{C}_{\text{木}}$	${V}_{\text{森}}$为林木年保育价值(元/a)；$T$为林分活力木总蓄积量年增加值(m3/a)；${C}_{\text{木}}$为活力木价格(元/m3)；${V}_{\text{生}}$为生物多样性年保育价值(元/a)；$S$为修正的Shannon-Wiener指数I对应的单位面积价值(元/(hm2·a))，根据$I$确定；${E_m}$为物种m的濒危指数分值；${B_n}$为物种n的特有种指数分值；${O_i}$为古树i的年龄指数分值；${C_j}$为物种j的集中代表度指数分值 ${V}_{\text{森}}$ is the forest conservation value (CNY/year); $T$ is the increment of total volume of active trees (m3/year); ${C}_{\text{木}}$ is the price of energy wood (CNY/m3); ${V}_{\text{生}}$ is the conservation value of biodiversity (CNY/year); $S$ is the unit area value (CNY/(ha·year)); ${E_m}$ is the endangered index of species; ${B_n}$ is the index of endemic species of species; ${O_i}$ is the age index of ancient tree; ${C_j}$ is the index of concentrated representation of species
	生物多样性保育 Biodiversity conservation		${V}_{\text{生}} = AS$ $\begin{array}{c}\left( {I=0.1\displaystyle\sum\limits_{m = 1}^x {{E_m}} + 0.1\displaystyle\sum\limits_{n = 1}^y {{B_n}} + } \right.\\\left. {0.1\displaystyle\sum\limits_{i = 1}^{\textit{z}} {{O_i}} + 0.1\displaystyle\sum\limits_{j = 1}^r {{C_j}} } \right)\end{array}$
社区发展 Community development	经济产出 Economic output 社会产出 Social output		${V}_{\text{经}}$ ${V}_{\text{社}}$	${V}_{\text{经}}$为保护区社区经济价值(元/a)，主要表现为保护区周边的社区总收入；${V}_{\text{社}}$为社会价值(元/a)，主要为保护区直接和相关就业产生的劳动力收入 ${V}_{\text{经}}$ and ${V}_{\text{社}}$ are the economic and social values of community (CNY/year)

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2.   结果与分析

2.1   生态服务价值

2.1.1   服务社会价值

丰林自然保护区的服务社会价值主要由美学游憩、科研教育及医疗康养价值3项组成，价值总计为586.30 × 10⁴元/a。

（1）美学游憩价值。丰林自然保护区的美学游憩潜在价值较高，但由于同地区五营国家森林公园的遮蔽效应，美学游憩价值尚未得到有效挖掘，游客主要以黑龙江省内为主，部分来自于京津地区，未来开发潜力巨大。结合《丰林自然保护区生态旅游总体规划》，估算年均游客20 000人次，按人均旅行费用160元，计算美学游憩价值为320.00 × 10⁴元/a。

（2）科研教育价值。结合对中国知网等学术平台的搜索以及丰林自然保护区的实际情况，发现有关丰林自然保护区的科研论文及科研成果自20世纪90年代末开始逐渐丰富，经统计估算有关保护区的相关论文平均每年发表8篇，各级直接或间接科研项目4项，按每篇论文的基本费用0.2万元，项目平均经费2万元计算，丰林自然保护区年科研教育价值为 9.60 × 10⁴元/a。

（3）医疗康养价值。负离子有“空气中的维生素”之称，它在调节神经中枢的兴奋状态，改善肺的换气功能和血液循环，促进新陈代谢、增加免疫系统能力，使人精神振奋、提高工作效率等方面具有功效，同时还对高血压、气喘、流感、失眠、关节炎等许多疾病有一定的治疗作用^[21]。经计算，保护区内负离子总量约为3.46 × 10²³个/a，总价值为256.70 × 10⁴元/a。

2.1.2   净化大气

森林净化大气主要是通过吸收二氧化硫、氟化物、氮氧化物、滞尘的方式进行。采用相关文献中林分吸污能力数据^{[19, 22]}，结合丰林自然保护区实际^[23]，计算保护区SO₂吸收量为3 481.22 t/a，价值为417.75 × 10⁴元/a；吸收氟化物量为18 688.78 t/a，价值为1.29 × 10⁴元/a；吸收氮氧化物量为70 212 t/a，价值为4.42 × 10⁴元/a。滞尘量为530 642.04 t/a，价值为7 959.63 × 10⁴元/a。丰林自然保护区净化大气的总价值为8 383.09 × 10⁴元/a。

2.1.3   累积营养物质

森林植被通过吸收周围环境中的N、P、K等营养物质贮存在体内，林木中的P含量相对较少，N含量为最高。在对森林生态系统营养物质的实物量计算过程中，有以吸收量或存留量作为计算基础，本文基于存留量进行计算。为便于计算，将丰林自然保护区内的树种分为针叶林、阔叶林及针阔叶混交林。结合丰林自然保护区实际，并结合相关资料研究整理^{[11, 24-25]}，得出丰林自然保护区年累积营养物质总量为822.85 t/a，总价值为1 200.25 × 10⁴元/a（表3）。

表  3  丰林自然保护区林分年积累营养物质量

Table  3.  Annual nutrient accumulation of forest in Fenglin Nature Reserve

林分类型 Forest type	林分面积/hm2 Stand area/ha	年净生产力/ (t·hm−2·a−1) Annual net productivity/ (t·ha−1·year−1)	营养元素平均含量 Average content of nutrient/%				林分年积累营养物质量/(t·hm−2·a−1) Quality of annual accumulated nutrients in stand/(t·ha−1·year−1)
			N	P	K		N	P	K
针叶林 Coniferous forest	13 719	7.05	0.33	0.036	0.231		319.17	34.82	223.42
阔叶林 Broadleaved forest	943	7.76	0.531	0.042	0.201		38.86	3.07	14.71
针阔叶混交林 Coniferous and broadleaved forest	2 891	9.52	0.431	0.039	0.216		118.62	10.73	59.45

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2.1.4   保育土壤

研究区域无林地土壤的侵蚀模数为64 t/hm²，有林地土壤侵蚀模数为0，林地土壤平均密度（容重）为0. 64 g/cm^3[26]，经计算，丰林自然保护区的固土总价值约为4 265.38 × 10⁴元/a。根据就近相似的原则，通过对丰林自然保护区土壤理化性质的相关文献查找^[27-28]，计算可得丰林自然保护区保肥120 115.01 t/a，总价值为25 430.80 × 10⁴元/a。计算可知，保育土壤的总价值为29 696.18 × 10⁴元/a。

2.1.5   固碳释氧

森林生态系统的固碳由植被固碳和土壤固碳组成。经计算，丰林自然保护区的植被固碳总量为58 520.97 t/a。土壤固碳方面，本文以土壤固碳的年增量为研究基础，结合丰林自然保护区林分类型，借鉴方精云等^[29]、黄玫等^[30]的研究成果，基于文献估算研究区土壤固碳速率为40 g/（m²·a）（以碳计），计算丰林自然保护区土壤固碳增加量为7 021.20 t/a，固碳总量为65 542.17 t/a，价值为6 783.61 × 10⁴ 元/a。释氧量为156 555.15 t/a，价值为15 655.52 × 10⁴ 元/a。计算可知，丰林自然保护区提供的固碳释氧总价值为22 439.13 × 10⁴ 元/a。

2.1.6   涵养水源

自然保护区涵养水源价值主要由调节水量和净化水质组成。丰林自然保护区年降水量680 ~ 750 mm，取其中间值为715 mm，根据相关研究红松林的蒸散率为 75%^[31]、针叶林 70%、软阔林78%^[32]、蒙古栎（Quercus mongolica）林为77.5%^[33]，综合丰林自然保护区的林型分布情况，蒸散率取4种林分的中间值为75%，一般森林内径流量很小，可以将其忽略。经计算，丰林自然保护区年涵养水量约为31 375 987.50 m³/a，调节水量价值约为23 249.61 × 10⁴元/a，净化水质价值约为8 628.40 × 10⁴ 元/a，涵养水源总价值31 878.01 × 10⁴ 元/a。

2.2   生物多样性保护价值

2.2.1   林木保育

林木是构成森林的主体，自然保护区范围内禁止林木砍伐，无法形成市场价值，相关研究中很少将活力木价值计入到自然保护区的生态系统服务价值中。本文认为，大部分森林型自然保护区设立的目的之一就是为了保护区域内某些天然林木，因此，可以将对林木的保护价值以活力木的价值间接反映出来。对比丰林自然保护区两次（1997及2013年）森林资源调查数据，估算保护区内活力木总蓄积量年增加5 857.94 m³，丰林自然保护区林木的年保育价值约为471.56 × 10⁴ 元/a。

2.2.2   生物多样性保育

保护生物多样性是自然保护区设立的重要目的和责任之一，生物多样性是生态系统的核心，是影响生态系统服务功能发挥的重要因素之一。对自然保护区生态系统服务价值的核算还需考虑特定野生动植物的保育价值，如大熊猫栖息地的生态系统服务价值中，大熊猫作为特殊濒危物种，其保护价值应特别计算。现有研究中，主要以Shannon-Wiener指数对森林植物的生物多样性保育价值进行测算，王兵等^[34-35]对Shannon-Wiener指数法进行了多次修正，将濒危指数、特有种指数及古树树龄引入到对森林生态系统物种多样性保育价值的核算中，本文将该指数引入到自然保护区的动植物保育价值评估中（表4），结合自然保护区功能实际，对其进行重新修正并计算得出丰林自然保护区的指数为4 ≤ I < 5，得出丰林自然保护区的生物多样性保育价值为54 496.20 × 10⁴元/a。

表  4  修正的Shannon-Wiener指数

Table  4.  Revised Shannon-Wiener index

指数体系 Index system	指数 Index
	1	2	3	4
濒危指数 Endangered index	近危 Near threatened	易危 Vulnerable	濒危 Endangered	极危 Most dangerous
特有种指数 Endemic species index	有限分布 Finite distribution	极有限分布 Extremely finite distribution	特殊环境分布 Special environment distribution	极特殊环境分布 Extremely special environment distribution
树龄指数 Tree age index	100 ~ 299年 100 − 299 years	300 ~ 499年 300 − 499 years	500年以上 Over 500 years
集中代表度指数 Concentrative representation index	10% ~ 19%	20% ~ 29%	30% ~ 49%	50%以上 Over 50%
注：濒危指数根据《中国生物多样性红色名录−高等植物卷》《中国生物多样性红色名录−脊椎动物卷》。特有种指数分别对应植物和动物，特有种指数4为植物区或动物地理区特有；特有种指数3为植物亚区特有或中国特有动物；特有种指数2为中国特有植物或中国主要分布动物；特有种指数1为非中国特有。树龄指数根据中华人民共和国林业行业标准《古树名木普查技术规范：LY/T 2738—2016》。集中代表度指数主要是指评估区内被评估物种总量占所在行政区域或整个分布区的比重。Notes: the endangered index is based on the Red List of China’s Biodiversity: Volume of Higher Plants and Red List of China’s Biodiversity: Volume of Vertebrates. The endemic species index corresponds to plants and animals, respectively. Species index 4 is endemic to flora or zoogeography; species index 3 is endemic to the plant sub-region or China endemic animals; species index 2 is endemic to China or mainly distributed animals in China; species index 1 is not endemic to China. The tree age index is based on the Forestry Industry Standard of the People’s Republic of China Technical Regulation for Surveying of Old and Notable Trees: LY/T 2738−2016 . The concentrated representation index mainly refers to the proportion of total number of species assessed in the administrative area or the whole distribution area.

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2.3   社区发展价值

自然保护区的社区发展价值可以由社区经济价值和社会价值两方面综合评估，社区经济价值主要表现为保护区周边的社区总收入，社会价值主要为保护区直接和相关就业产生的劳动力收入。丰林自然保护区范围内社区组织较少，仅有一个行政村，共计22户46人，村总面积99.70 hm²，其中38公顷位于保护区实验区位置。2018年全村经济总收入为174.50 × 10⁴元，包括农业、林业采集及栽培、畜牧业、渔业及其他收入，保护区职工工资共计41.20 × 10⁴元，保护区相关社区组织的总价值为215.70 × 10⁴元/a。

3.   讨　　论

3.1   丰林自然保护区生态系统服务价值显著

从评估结果看，丰林自然保护区生态系统服务的总价值约为149 366.42 × 10⁴元/a，平均每公顷价值8.22 × 10⁴元/a，高于已有丰林自然保护区^{[22, 26]}的价值评估和全国森林^[36]的平均价值，小于白水江^[37]、神农架^[38] 自然保护区的价值。丰林自然保护区地处小兴安岭中部，根据黑龙江省生态功能区划，这里既是黑龙江省生物多样性保护与水源涵养极重要地区，也是土壤保持的重要地区，同时保护区内独特的原始红松林景观价值极高。因此无论是自然生态服务价值还是生物多样养性的保护价值，亦或是景观价值方面，丰林自然保护区对黑龙江省的自然生态环境都有着重要的作用与意义。

3.2   评估结果存在差异但意义重大

本文对丰林自然保护区的生态系统服务价值进行了综合估算，根据丰林自然保护区的实际情况，没有对其吸收重金属、降噪及森林防护等价值进行评估。由于大部分生态系统服务价值并不能通过市场交换直接表现出来，同时缺少准确的数据支持，因此对丰林自然保护区生态系统服务价值的核算是从经济视角对自然保护区认识的一种尝试。正如Costanza对生态系统服务价值的理解一样，“我们可能永远也无法对生态系统服务做出精确估价”^[4-5]，由于生态系统服务功能组成认定及估算方法的差异，即使是针对于同一类型自然保护区，甚至是同一个自然保护区的价值研究，可能在结果上都会存在差异，但通过价值评估的方法能够让我们更清晰的认识到自然保护区存在的重要意义。

3.3   亟需建立统一的自然保护区生态系统服务价值评估标准

自2008年以来，已有许多学者参照《森林生态系统服务功能评估规范：LY/T 1721—2008》（简称《规范》）对森林型自然保护区生态系统服务价值展开评估^{[26, 37-39]}，使自然保护区生态系统服务价值为人所知，但“森林”与“森林型自然保护区”在功能组成上具有一定的差异性，而《规范》主要是以森林作为评估主体，缺少对自然保护区更具有针对性的价值量化评估标准，因此，未来对自然保护区生态系统服务价值的评估标准和体系还需进一步与自然保护区自身的特征契合、完善。本文以生态服务价值、生物多样性保护价值和社区发展价值3个维度探讨丰林自然保护区的生态系统服务价值，是从自然、保护地与人的关系构建对自然保护区生态系统服务价值的认知。

4.   结　　论

4.1   生态服务价值是森林型自然保护区的核心价值

丰林自然保护区的生态服务价值 > 生物多样性保护价值 > 社区发展价值（表5），分别为94 182.96 × 10⁴元/a、54 967.76 × 10⁴元/a、215.70 × 10⁴元/a。表明森林型自然保护区生态服务功能的重要性，也说明丰林自然保护区在生态服务方面发挥着巨大的作用。

表  5  丰林自然保护区生态系统服务价值组成

Table  5.  Composition of ecosystem service value in Fenglin Nature Reserve

一级指标 First level index	二级指标 Second level index	三级指标 Third level index	价值 Value/104 CNY	合计 Total	占比 Proportion/%
生态服务 Ecological services	服务社会 Social services	美学游憩 Aesthetic recreation	320.00	586.30	0.39
		科研教育 Research education	9.60
		医疗康养 Health care	256.70
	累积营养物质 Nutrient accumulation		1 200.25	1 200.25	0.80
	净化大气 Atmosphere purification	吸污 Absorbing pollutants	423.46	8 383.09	5.61
		滞尘 Absorbing dust	7 959.63
	保育土壤 Soil conservation	固土 Soil consolidation	4 265.38	29 696.18	19.88
		保肥 Fertility holding	25 430.80
	固碳释氧 Carbon fixation and oxygen release	固碳 Carbon fixation	6 783.61	22 439.13	15.02
		释氧 Oxygen release	15 655.52
	涵养水源 Water conservation	调节水量 Regulating water volume	23 249.61	31 878.01	21.34
		净化水质 Purifying water	8 628.40
保护生物多样性 Biodiversity conservation	森林保育 Forest conservation		471.56	54 967.76	36.80
	生物多样性保育 Biodiversity conservation		54 496.20
社区发展 Community development	经济产出 Economic output		174.50	215.70	0.14
	社会产出 Social output		41.20

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4.2   涵养水源价值凸显研究区生态功能分区定位

丰林自然保护区的生态服务价值中，涵养水源 > 保育土壤 > 固碳释氧 > 净化空气 > 累积营养物质 > 社会服务，与已有针对研究区的评价结果^{[22, 26]}及中国森林生态系统价值评估的结果^[36]基本一致，与泰山^[35]、祁连山^[39]、大冈山^[40]的评估结果存在一定差异。但在这些研究中，涵养水源的价值比重均在首位，说明涵养水源在森林生态系统服务中的重要性，且丰林自然保护区位于小兴安岭中部地区，是黑龙江省水源涵养极为重要地区，是松花江的主要支流汤旺河的流经地，这对下游城市用水、农田灌溉和洪水调蓄都起着极重要的作用。

4.3   生物多样性保护价值是丰林自然保护区的特殊重要价值

从单项价值构成看，丰林自然保护区的生物多样性保护价值最高，这与白水江国家级自然保护区^[37]、神农架国家级自然保护区^[38]的研究结果一致。自然保护区设立的目的是对具有代表性的自然生态系统，珍稀濒危野生动植物物种以及有特殊意义的自然遗迹进行保护，因此自然保护区的生物多样性具有较高的保护价值。根据黑龙江省生态功能区划的设定，丰林自然保护区位于生物多样性保护重要生态功能区，保护区内的原始红松林、珍稀濒危野生动植物使其生物多样性的保护价值更高。

4.4   服务社会价值潜力巨大，社区价值有限

丰林自然保护区内的原始红松林具有极高的科研与观赏价值，森林中的负离子含量对人体具有医疗效果，保护区的生态旅游项目潜力巨大。随着伊春市森林生态旅游品牌的树立，在以保护为前提下的生态旅游开发将有助于人们更加近距离的了解红松，进行体验性的生态教育，同时为生物多样性维护注入保护资金。由于保护区周边社区组织较小，社区价值对丰林自然保护区的贡献有限，从丰林自然保护区的组织构架、管理与发展来看，丰林自然保护区主要以科学研究与保护为目标，保护区内与社区之间的关系表现不强。