绿化评估论文：公路绿化综合效益评估与分析

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本文作者：王志科余华殷云龙马元屾王中生工作单位：南京大学

研究区概况和研究方法

公路绿化情况实地调查于2011年10月上旬在苏南地区实地抽样调查，用皮尺测量各级公路两侧乔木带的宽度以及乔木冠幅、株距和行距、树高和胸径等基础数据，并计算各级公路的乔木密度。文献资料查阅查阅文献，收集江苏省各行政区的气候、土壤和植被地带性分布及乔木生产力等数据。乔木绿化面积计算根据公路绿化乔木的栽植特点，由单株乔木的冠幅乘以乔木密度来计算各级公路的单位里程乔木绿化面积。公路绿化综合效益［9］8－9包括:①直接经济效益:公路绿化乔木的木材价值;②生态经济效益:包括涵养水源、保育土壤、维持生物多样性、固碳释氧(包括固定二氧化碳和释放氧气)以及净化空气(包括提供负离子、吸收污染物、滞尘和降低噪音);③社会经济效益:包括减少交通设施投入和景观美学价值。依据目前对森林生态系统服务价值研究的2种主要方法计算生态经济效益和社会经济效益中的景观美学价值。直接经济效益计算利用市场价值法［14］计算公路绿化的直接经济效益。每年由乔木蓄积量增长而产生的木材价值的计算公式为U木材=A×P×E×NPP地上/D。式中，U木材为年木材价值(元•a－1);A为乔木绿化面积(hm2);P为平均木材价格，其值为700元•m－3;E为出材率，其值为75%［2］;NPP地上为乔木地上部的净生产力(t•hm－2•a－1);D为木材密度，即木材干质量与鲜材积的比值，其值为0．47t•m－3［15］。根据江苏各地气候带［16］确定NPP地上值，其中，暖温带地区［17］(徐州、宿迁和连云港)的NPP地上值为6．2t•hm－2•a－1，北亚热带地区［17］(其他各市)的NPP地上值为6．5t•hm－2•a－1。生态经济效益计算利用当量法［6］评估江苏省公路绿化在涵养水源、保育土壤及维持生物多样性方面的生态经济效益价值;利用LY/T1721—2008评估法［7］计算江苏省公路绿化在固碳释氧和净化空气方面的生态经济效益价值。涵养水源价值计算通过专家问卷调查得到的涵养水源(水文调节)的生态服务价值当量为4．09［6］，那么，其价值的计算公式为U涵水=A×4．09×54×E汇率。式中，U涵水为公路绿化年涵养水源的价值(元•a－1);A为乔木绿化面积(hm2);E汇率为当年汇率。保育土壤价值计算保育土壤(保持土壤)的生态服务价值当量为4．02［6］，那么，其价值的计算公式为U保土=A×4．02×54×E汇率。式中，U保土为公路绿化年保育土壤的价值(元•a－1);A为乔木绿化面积(hm2);E汇率为当年汇率。维持生物多样性价值计算维持生物多样性的生态服务价值当量为4．51［6］，那么，其价值的计算公式为U多样性=A×4．51×54×E汇率。式中，U多样性为公路绿化年维持生物多样性的价值(元•a－1);A为乔木绿化面积(hm2);E汇率为当年汇率。固碳释氧价值计算固碳价值的计算公式为U碳=A×C碳×(1．63R碳×B年+F土壤碳)。式中，U碳为公路绿化年固碳价值(元•a－1);A为乔木绿化面积(hm2);C碳为固碳价格，其值为1200元•t－1;R碳为CO2中碳的含量，其值为27．27%［8］;B年为林分净生产力(t•hm－2•a－1);F土壤碳为单位面积林分土壤年固碳量，其值为1．48t•hm－2•a－1［18］。根据江苏各地气候带［16］确定B年的值，其中，暖温带地区［17］(徐州、宿迁和连云港)B年值为6．4t•hm－2•a－1，北亚热带地区［17］(其他各市)B年值为8．9t•hm－2•a－1。释氧价值计算公式为U氧=1．19×C氧×A×B年。式中，U氧为公路绿化年释氧价值(元•a－1);C氧为氧气价格，其值为1000元•t－1;A为乔木绿化面积(hm2);B年为林分净生产力(t•hm－2•a－1)，其值同上。净化空气价值计算根据相关研究，当空气中负离子浓度在700cm－3以上时，人体感觉舒适;在1000cm－3以上时，有利于人体健康;在8000cm－3以上时，可以起到治病作用［19］。而道路绿地的空气负离子浓度通常在600cm－3以下［20－21］，因此，公路绿化提供负离子的价值可忽略不计。吸收污染物价值的计算公式为:U吸=K二氧化硫×Q二氧化硫×A+K氮氧化物×Q氮氧化物×A+K氟化物×Q氟化物×A。式中，U吸为公路绿化年吸收污染物价值(元•a－1);K二氧化硫、K氮氧化物和K氟化物分别为二氧化硫、氮氧化物和氟化物的治理费用，其值分别为1．20、0．69和0．63元•kg－1［7］;Q二氧化硫、Q氮氧化物和Q氟化物分别为单位面积林分年吸收二氧化硫、氮氧化物和氟化物的量，其值分别为88．65、6．00和4．65kg•hm－2•a－1［2］;A为乔木绿化面积(hm2)。滞尘价值计算公式为U滞=K滞×Q滞×A。式中，U滞为公路绿化年滞尘价值(元•a－1);K滞为降尘清洁费用，其值为0．15元•kg－1［7］;Q滞为单位面积林分年滞尘量，其值为10110．33kg•hm－2•a－1［2］;A为乔木绿化面积(hm2)。降噪价值计算公式为U降噪=K噪音×A噪音。式中，U降噪为公路绿化年降噪价值(元•a－1);K噪音为降噪费用，其值为13333元•km－1•a－1［7］;A噪音为森林面积折合为隔音墙的公里数(km•hm－2)，因30m宽的林带与4m高隔音墙的隔音效果近似［22］，故可由乔木绿化面积A换算得到A噪音。社会经济效益计算社会经济效益是指公路绿化为社会经济的发展和人类活动提供的服务，主要体现在交通服务方面。其效益包括减少交通设施投入和景观美学价值，其中减少交通设施投入的价值依据替代市场价值法［14］计算，景观美学价值采用当量法［6］计算。1减少交通设施投入的计算道路的中央绿化带可以代替防眩板的作用，减少交通设施的投入，其价值以节省道路中央防眩板建设的费用来计算。计算公式为U减投=S绿化×K防眩板。式中，U减投为公路绿化年减投价值(元•a－1);S绿化为有中央绿化带公路的里程数(km);K防眩板为防眩板造价(元•km－1•a－1)。景观美学价值计算森林提供景观美学的生态服务价值当量为2．08［6］，那么，其价值的计算公式为U美学=A×2．08×54×E汇率。式中，U美学为公路绿化年景观美学的价值(元•a－1);A为乔木绿化面积(hm2);E汇率为当年汇率。公路绿化综合效益计算将上述各项效益计算值相加，得到当年江苏省公路绿化的综合效益。投资收益率计算投资收益率为投资净收益与投入成本的比率，以百分数计。

结果和分析

2000年至2010年江苏省公路绿化综合效益评估结果2000年至2010年江苏省公路绿化综合效益评估结果见表1。由表1可见，2000年江苏省公路绿化的综合效益为3．25×108元，随着公路绿化里程的不断增加，全省公路绿化综合效益逐年稳步增长，2010年已高达9．40×108元，是2000年的2．9倍，年均增长10%以上。此外，2000年至2010年间，公路绿化的直接经济效益占综合效益的比例约为20%，生态经济效益在综合效益中的比例约为76%，社会经济效益最低，仅占综合效益的3%～5%。以2010年数据为例，对当年江苏省公路绿化综合效益具体组成进行分析。2010年江苏省每个行政区公路绿化综合效益占全省的比例约为5%～12%，其中，常州最低，为4．63%;南通、盐城和徐州所占比例均在10%以上。按地区分，苏南占32．51%，苏中占23．40%，苏北占44．09%。在2010年江苏省公路绿化的综合效益组成中，社会经济效益的比例最低，为3．51%;生态经济效益的比例(76．06%)最高，占综合效益的3/4以上，是直接经济效益(20．43%)的近4倍。在构成生态经济效益的5项价值类型中，按占生态经济效益的比例由大到小依次排序为:固碳释氧(60．00%)、净化空气(22．80%)、维持生物多样性(6．15%)、涵养水源(5．59%)、保育土壤(5．45%)。另外，公路绿化对减少碳排放也有一定的贡献。以2007年为例，2007年江苏省交通运输及仓储邮政业的终端能源消费碳排放量为5．5834×106t［23］，而当年全省公路绿化固碳量为1．023×105t，约占前者的1．8%。可见公路绿化作为森林碳汇，在减少碳排放方面起了一定的作用。2000年至2002年江苏省公路绿化投资收益分析利用2000年至2002年江苏省公路绿化的投入费用，结合对应年份公路绿化产生的经济效益绘制公路绿化投资收益表，结果见表2。由表2可见:公路绿化产生的综合效益随绿化投入的增加而增加。公路绿化每年产生的木材价值(直接经济效益)远小于当年的绿化投入费用，而当年公路绿化的生态经济效益价值则高于其绿化投入费用，在综合效益中占主要地位。2000年和2001年公路绿化的投资收益率都在100%以上，虽然2002年的综合效益最高，但由于当年的绿化投入明显增加，导致其投资收益率在这3年中最低，但也达到65%以上。

讨论和结论

2000年江苏省公路绿化综合效益为3．25×108元，随着绿化里程的不断增加以及公路绿化的不断建设，2010年的综合效益已高达9．40×108元，相当于当年全省GDP的0．023%。由于区域面积、各级道路里程及绿化情况的不同，各行政区对江苏省公路绿化综合效益的贡献不一。以2010年为例，江苏省公路绿化的直接经济效益、生态经济效益和社会经济效益分别占综合效益的20．43%、76．06%和3．51%，其中生态经济效益占了绝大部分。薛建辉［24］认为森林生态效益是直接效益的3～9倍，与作者的研究结果基本一致。在构成公路绿化生态经济效益的5项价值类型中，按价值量由大到小的顺序依次排序为固碳释氧、净化空气、维持生物多样性、涵养水源、保育土壤。其中，固碳释氧和净化空气2项指标的价值量占生态经济效益的80%以上，可见公路绿化的主要功能在于固碳释氧和净化空气2方面。研究结果表明:2010年江苏省公路乔木绿化单位面积产生的综合效益为35031元•hm－2，而湖南省森林生态系统单位面积服务价值为60750元•hm－2［5］，苏州森林生态系统的单位面积服务价值为69225元•hm－2［25］，可见，人工营造品种较单一的公路绿化乔木林的效益小于自然条件下生长的多品种林木组成的森林。在2010年江苏省公路绿化的生态经济效益中，包括吸收污染物、滞尘和降噪在内的净化空气效益占22．80%，与文献［5，25］报道的湖南省森林生态系统和苏州森林生态系统的净化空气效益在总效益中所占的比例(分别为6．75%和5．74%)相比，江苏省公路绿化净化空气价值占生态经济效益的比例较高。随着经济的发展以及机动车辆的不断增加，道路交通的噪声和空气污染将会越来越严重，因而，在今后的公路绿化建设中应注重、发挥与完善公路绿化在净化空气方面的功能效益。公路绿化也具有一定的固碳能力，2007年全省公路绿化固碳量为1．023×105t，在减少碳排放方面起了一定的作用。2000年至2002年公路绿化的投资效益分析结果表明:虽然公路绿化每年产生的直接经济效益小于绿化投入费用，但公路绿化产生的生态经济效益却高于绿化投入，其年投资收益率均在60%以上。由于公路绿化在投入的当年以及以后多年都可以产生效益，因而，从长远的角度看，公路绿化可以获得更高的投资收益率。因此，公路绿化是一项投资收益率较高的公益性基础设施项目。由于完整的高等级公路绿化包括路侧绿化、中央分隔带绿化和边坡绿化3部分，而本文主要考虑了路侧乔木绿化构成林网骨架，尚未将江苏省高等级公路绿化中的中央分隔带绿化和边坡绿化考虑在内;此外，还应该综合考虑公路建设过程中开挖土方以及土地利用变化等对环境带来的负效益。因此，公路绿化的价值评估需要进一步深入和完善。