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基于Shannon


林 业 科 学 研 究  2008, 21 ( 2 ) : 268 ~274
Forest R esea rch

were divided into five group s: high average value of unit area and low total value, high average value of unit area a

nd high total value, low average value of unit area and low total value, low average value of unit area and high total value, m edium average value of unit area and medium total value. The classification would advance the species
收稿日期 : 2007 2 2 09 19 (D0706001000091 ) ;“ 基金项目 : 北京市科委重大科技项目“ 北京山区森林健康经营关键技术研究与示范 ” 十一五 ” 林业科技支撑项目 ( “ 中国森林生态质量状态评估与报告技术 ” 2006BAC3A0702) ; 江西大岗山国家级森林生态站资助 作者简介 : 王兵 ( 1965 —) ,男 ,辽宁西丰人 ,研究员 ,博士 ,博士生导师 ,主要从事森林生态系统关键过程长期观测与模拟研究 . E 2 mail:
wangbing@ cfern. org

Abstract:Lacking of objective and logical2inference method for assessing forest species diversity conservation value data of the sixth forest continuous inventory from 1999 to 2003 and Chinese forest ecosystem research net stations . Results showed Heilongjiang and Yunnan p rovinces cam e out top as for the total forest species diversity conservation value. A lthough Hainan was the highest one as for the average value of unit area, the total value of it was low is an international p roblem. B ased on Shannon 2 iener index, a new method was recommended. W It p rovided an impersonal standard for the assess ent Forest species diversity conservation value in China was analyzed using the m .

   文章编号 : 1001 2 1498 ( 2008 ) 02 2 0268 2 07 中图分类号 : S718

(中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 , 国家林业局森林生态环境重点实验室 ,北京  100091)

because of the s maller total area. Northwest China and north China were lack of forest resources The 39 stand types .

摘要 : 针对森林物种多样性保育价值评估尚缺乏逻辑推理方法的现状 ,提出了更为客观合理的 Shannon 2 iener指数 W 评估法 。此方法通过森林生态系统的 Shannon 2 iener多样性指数和林分面积 ,计算其物种多样性保育价值 。基于 W 此方法 ,利用第六次全国森林资源连续清查数据和来自中国森林生态系统定位研究网络 ( CFERN ) 所属生态站的数 万个观测数据 ,对中国森林物种多样性保育价值进行了计算 。结果表明 ,黑龙江和云南两省生物物种保育总价值在 全国名列前茅 ,海南省尽管单价最高 ,但森林面积较小 ,其总价值较低 。广大西北以及华北地区森林平均单位面积 价值和总价值普遍较低 。将全国 39 种林分类型归为如下几类 : 单价高总量少型 、 单价高总量大型 、 单价低总量少 型、 单价低总量大型和中间类型 ,针对不同的类群采取不同的保护政策 ,有利于推动生物多样性保护工作 。与目前 流行的支付意愿法 (W TP )相比 , Shannon2 iener指数评估法的优越性在于 : 以生态系统的自然属性为基础 , 每个指 W 标都具有明确的意义 ,评价结果更接近理论认识 ,且结果之间可比性强 。 关键词 : Shannon2 iener指数 ; 森林物种多样性保育价值 ; 中国 W 文献标识码 : A

Econom ic Va lue A ssessm en t of Forest Spec ies D iversity Con serva tion in Ch ina Ba sed on the Shannon 2 iener Index W
( Research Institute of Forest Ecology, Environment and Protection, CAF, Key Laboratory of Forest Ecology and Environment , State Forestry Adm inistration, Beijing 100091, China)

基于 Shannon 2 iener指数的中国森林 W 物种多样性保育价值评估方法
王 兵, 郑秋红 , 郭 浩
WAN G B ing, ZHEN G Q iu 2hong, GUO Hao

第 2期

conservation work. Compared w ith the W illingness to Pay (W TP ) m ethod, which was the most popular one today, the advantages of this method was its basing on the natural characteristics of forest ecosystem s The average value of . unit area and total value were all have their physical m eanings . understanding and more comparable. The results were more coincident w ith the

生物多样性是人类赖以生存和发展的基础 , 包 含三个不同的层次 : 生态系统多样性 、 物种多样性和 [1] 遗传 (基因 ) 多样性 。在所有层次的生物多样性 [2] 中 ,物种多样性是最基本的 。森林物种多样性保 育功能是指森林生态系统为生物物种提供生存与繁 [3] 衍的场所 ,从而对其起到保育作用的功能 。我国 森林物种多样性极其丰富 , 对其价值进行评估具有 重要的现实意义 。 物种多样性保育价值属于生物多样性的非使用 价值范畴 。由于非使用价值量化具有一定的难 度 ,目前只是提出了一些探索性的核算方法 ,评估方 法主要包括物种保护基准价法 、 支付意愿调查法 、 收 [6] 益资本化法 、 费用效益分析法等 ,国内外相关研究 中采用支付意愿法比较普遍 , 如薛达元 、 赵同谦 、 靳 芳、 鲁少伟以及《 中国生物多样性国情研究报告 》 等 在评估全国森林生态系统维持生物多样性价值中均 [ 4, 7 - 13 ] 采用了此方法 。上述方法的缺点是 : 评估结 果受人 为 主 观 因 素 影 响 大 , 结 果 存 在 很 大 的 偏 [ 12 - 14 ] 差 ,因此结果之间缺乏可比性 。 目前 ,对森林物种多样性非使用价值的评估尚 缺乏逻辑推理的客观方法 。 Shannon 2 iener指数是 W 衡量生态系统物种多样性的一个经典 指标 , 计算 公式 :
H ′ - ∑pi logpi =
i =1 S

它既能够反映森林中物种的丰富度 、 也能够表达物 种分布的均匀度 。本研究基于 Shannon 2 iener 指 W 数 ,评估中国森林物种多样性保育价值 ,将全国的森 林生态系统放在客观统一的标尺下对比分析 , 从而 为物种多样性的保护提供更为科学的依据 。

本研究采用分布式方法计算中国森林物种多样 性保育价值 ,首先把中国森林生态系统按省级行政 区 (省 、 自治区 、 直辖市 ) 划分为 32 个单元 (台湾省 、 香港特别行政区和澳门特别行政区为 1 个单元 , 暂 不计算 ) ,其他 31 个单元按主要优势种类型又分成

Key words: Shannon 2 iener index; forest species diversity conservation value; China W

[4 - 5]

式中 , pi是种 i的个体数在总体中所占的比例 。

王  兵等 : 基于 Shannon 2 iener指数的中国森林物种多样性保育价值评估方法 W

269

W iener多样性指数和林分面积 , 计算其物种多样性

保育价值 。

数据通过 1999 —2003 年的第六次全国森林资源连 续清查数据获得 。 Shannon 2 iener指数来自中国森 W 林生态系统定位研究网络 ( CFERN ) 所属 24 个森林 生态站及其 100 多个辅助观测点和 500 多个补充观 测点长期积累的数万个观测数据 , 全国范围的大量 实测数据的采用 , 是以往森林生态系统服务功能评 估工作中前所未有的 。 按优势树种 ,全国共统计出 39 种林分类型 。在 计算中 , 对 于 处 于 同 一 单 元 的 同 一 种 林 分 类 型 , 不同单元的同一种林分类型 , Shannon 2 iener 指数 W 可以不同 ,区域间各自独立核算 。 保育价值之间的关系 。从大尺度空间格局来讲 , 生 物多样性存在着纬度梯度 ,随着纬度的降低 ,通常生 物多样性会增加 ,根据黄建辉等人的研究 ,我国森林 乔木层的 Shannon 2 iener指数呈现这种变化规律尤 W 为明显
[ 15 - 16 ]

低 ,混交林比纯林多样性要高 丰富 度 变 化 趋 势 一 致
[ 16, 18 ]

( 1)

指数的变化趋势在很多研究中与森林生态系统物种
W iener指数越高 ,生态系统的物种越丰富 ,生态系统

越稳定 ,其维持 、 繁衍和保护物种多样性的能力越 强 ,因此 ,其物种保育价值也越高 。 支付意愿法在生物多样性价值评估中由于受
[ 12 - 13 ]

被访问者居住地 、 对访问区域的了解程度 、 受教育 水平等条件的限制
, 评估结果偏差很大 , 结果

1

材料与方法

之间不可比 , 参考价值比较差 。张颖在总结国外研 究经验的基础上 ,将机会成本法与支付意愿法相结 合 ,对全国不同区域的森林生物多样性价值进行了 核算 ,核算结果为热带区 >亚热带区 >温带区 >高 寒带 , 且在西北地区的多样性价值偏低
[ 19 ]

国森林物种多样性指数的空间变化趋势基本一致

462 个亚单 元 。通 过 统 计 每 个 亚 单 元 的 Shannon 2

其中 ,各行政单元植被类型和每种植被的面积

Shannon 2 iener指数采用其区域平均值 。对于处于 W

接下来确定 Shannon 2 iener指数与物种多样性 W 。总体上 ,人工林的多样性指数普遍偏
[ 17 ]

。一 般 来 讲 , Shannon 2
, 这与我

。 Shannon 2 iener W

270

林          业 科 学 研 究

第 21 卷

(具体见 2. 1 节 ) , 且与国外的一些研究结果比较 [ 20 ] (图 1 ) 。 相近

等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ

图 1  森林物种多样性价值评估重要成果
(数据来自参考文献 [ 19 ] 、 20 ] ) [

本研究的目的除了要给出森林物种多样性一个 合理的价值标准外 , 更重要的是为了对物种多样性 价值进行客观的评估和比较 , 故以图 1 中的结果为 参考 ,将森林物种多样性按照 Shannon 2 iener指数 W 定价 。在物种资源最丰富的巴西亚马逊热带雨林 , 其 Shannon 2 iener指数为 6. 21, 海南尖峰岭热带原 W [ 21 ] 始林为 5. 78 ~6. 28,霸王岭沟谷雨林为 5. 82 , 而 阔叶混的生物物种极其丰富 , 其 Shannon 2 iener指 W 数在南方地区大多在 Ⅲ 级以上 。而柏木 、 落叶松 、 杨 树、 、 桦木 经济林也属于全国大范围分布的广布林分 类型 ,它们的 Shannon 2 iener指数普遍不高 ,大多在 W Ⅳ 级以下 。

一些高寒区生态系统及人工林纯林只有 1. 0 左右 。 本研究将 Shannon 2 iener指数及单位面积物种多样 W 性保育价值划分为 7 个等级 (表 1 ) 。    对于栎类 、 硬阔类 、 软阔类 、 阔叶混 、 杂木等 , 在 全国大范围分布 , 总体上 , Shannon 2 iener指数在南 W 方比北方地区高 ,东北地区要比华北和西北地区高 。

图 2  各省 (区 ) 有林面积和无林面积

通过计算不同林分的 Shannon2 iener指数 ,根据表 W 1即可确定单位面积的价值量 ,再乘以林分面积 ,即可得 到森林物种多样性保育功能年总价值。 计算公式为 : ( 2) U生物 = S生 A 式中 , U生物 为林分物种多样性保育价值年总量 ,单
-2 -1 2 -1 位 :元 ?a ; S生 为单位面积物种多样性保育价值量 (查

表 2) ,单位 :元 ?hm ?a ; A 为林分面积 ,单位 : hm 。

2

2. 1 中国森林类型及其 Shannon 2 iener 多样性 W 指数分布统计 各省 、 自治区 、 直辖市现有林地状况见图 2。所 统计的 39 种林分的面积 、 Shannon 2 iener多样性指 W 数等级及其分布见表 2。从森林资源总体布局来

看 ,我国的东北和南方地区森林资源比较丰富 ,林地 覆盖率较高 ,而华北和广大西北地区林地覆盖率较 低 , 4 个直辖市的森林资源普遍匮乏 。

马尾松 、 、 杉木 竹林等在华东 、 中南 、 西南均有较 大分布 ,属于南方广布种 ,各省马尾松林的 Shannon 2 W iener指数均在 Ⅳ级以下 , 杉木的 Shannon 2 iener W 指数在海南 、 江苏 、 云南三省要高于其他省份 , 竹林 在江苏省 Shannon 2 iener指数最大 。柳杉 、 W 水杉 、 樟 树、 、 、 楠木 檫木 桐类等虽然在南方多个省均有零星 分布 ,但总面积小 ,其中樟树和楠木的 Shannon 2 ie2 W ner指数比其他几类要高 。

表 1  Shannon 2 iener指数等级划分及其价值量 W

结果与分析

Shannon 2 iener指数 W 指数 ≥6 5≤ 指数 < 6 4≤ 指数 < 5 3≤ 指数 < 4 2≤ 指数 < 3 1≤ 指数 < 2 指数 ≤1

单价 / (元 ?hm - 2 ?a - 1 )
50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 5 000 3 000

第 2期

林分类型 红松 冷杉 云杉 铁杉 柏木 落叶松 樟子松 赤松 黑松 油松 华山松 油杉 马尾松 云南松 思茅松 高山松 杉木 柳杉 水杉 水胡黄 樟树 楠木 栎类 桦木 硬阔类 椴树类 檫木 桉树 木麻黄 杨树 桐类 软阔类 杂木 针叶混 针阔混 阔叶混 经济林 竹林 乔松

总面积 / km
4 028 32 671 45 007 2 346 31 979 104 939 6 940 1 614 1 948 22 810 7 838 2 692 173 920 47 794 5 614 18 047 138 159 2 332 797 6 537 887 1 053 182 177 113 883 97 404 7 474 423 8 219 1 285 70 444 1 837 61 969 38 367 16 918 58 363 91 372 213 900 48 426 719

2

   : 红松 P inus kora iensis Sieb. et Zucc. 、 注 冷杉 abies spp. 、 云杉 P icea spp. 、 铁杉 Tsuga chinensis ( Franch. ) Pritz 、 . 柏木 Cupressus spp. 、 落叶松
m is Carr 、 . 华山 松 P inus a r and ii Franch. 、 杉 Keteleeria fortunei (Murr ) Carr 、 尾 松 P inus m assoniana Lamb. 、 南 松 P inus yunnanensis m 油 . . 马 云 L a rix spp. 、 樟子松 P inus sylvestris L inn. var m ongolica L itvin. 、 . 赤松 P inus densiflora Sieb. et Zucc. 、 黑松 P inus thunberg ii Parl 、 . 油松 P inus tabulaefor2

王  兵等 : 基于 Shannon 2 iener指数的中国森林物种多样性保育价值评估方法 W 表 2
Ⅱ: 吉 ; Ⅲ: 辽 、 ; Ⅴ: 新 黑 Ⅲ: 辽 、 、 ; Ⅳ: 滇 、 、 ; Ⅴ: 川 、 、 、 ; Ⅵ: 鄂 吉 黑 藏 青 陕 甘 新 Ⅲ: 藏 ; Ⅳ: 川 、 ; Ⅴ: 陕 、 ; Ⅵ: 鄂 、 滇 甘 湘 Ⅲ: 辽 、 ; Ⅳ: 黑 、 、 、 ; Ⅴ: 冀 、 、 、 、 、 ; Ⅵ: 甘 吉 滇 藏 青 晋 蒙 川 宁 新 Ⅳ: 辽 、 、 ; Ⅴ: 京 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 ; Ⅵ: 晋 、 川 滇 冀 蒙 吉 黑 鲁 豫 渝 藏 陕 甘 青 宁 新 鄂 Ⅲ: 辽 ; Ⅳ: 蒙 、 ; Ⅴ: 冀 、 、 吉 晋 黑 Ⅳ: 辽 ; Ⅴ: 黑 、 鲁 Ⅳ: 辽 、 、 ; Ⅴ: 鲁 ; Ⅵ: 沪 、 、 浙 皖 苏 鄂 Ⅳ: 蒙 、 、 ; Ⅴ: 京 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 ; Ⅵ: 鄂 辽 豫 津 冀 晋 鲁 渝 川 陕 甘 青 宁 Ⅳ: 鄂 、 、 ; Ⅴ: 晋 、 、 、 、 、 、 、 滇 藏 湘 渝 川 黔 陕 甘 宁 Ⅳ: 滇 ; Ⅵ: 川 Ⅳ: 浙 、 、 、 、 、 、 、 、 ; Ⅴ: 闽 、 、 、 、 ; Ⅵ: 苏 皖 豫 鄂 粤 桂 琼 川 黔 赣 湘 渝 陕 Ⅳ: 桂 、 、 、 ; Ⅴ: 渝 ; Ⅵ: 川 黔 滇 藏 Ⅳ: 滇 Ⅲ: 滇 ; Ⅳ: 浙 、 、 川 藏 Ⅱ: 琼 ; Ⅲ: 苏 、 ; Ⅳ: 浙 、 、 、 、 、 、 ; Ⅴ: 赣 、 、 、 、 、 滇 皖 闽 粤 桂 川 黔 豫 鄂 湘 渝 陕 Ⅳ: 浙 、 ; Ⅴ: 鄂 、 、 ; Ⅵ: 川 湘 渝 滇 Ⅳ: 沪 、 、 、 、 ; Ⅵ: 川 苏 皖 鄂 湘 Ⅲ: 辽 、 ; Ⅴ: 京 、 吉 黑 Ⅲ: 湘 、 、 ; Ⅳ: 川 、 ; Ⅴ: 沪 、 、 桂 滇 黔 赣 渝 Ⅲ: 闽 、 、 、 ; Ⅳ: 渝 、 赣 湘 桂 川 Ⅲ: 滇 ; Ⅳ: 晋 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 ; Ⅴ: 京 、 、 、 、 、 辽 吉 黑 鄂 湘 渝 川 黔 藏 青 宁 冀 蒙 陕 甘 新 青、 、 宁 新 Ⅰ: 苏 ; Ⅳ: 皖 、 、 、 、 ; Ⅴ: 晋 、 、 、 、 、 、 、 、 ; Ⅵ: 豫 、 、 粤 桂 琼 滇 沪 浙 闽 赣 鄂 湘 渝 黔 川 陕 Ⅳ: 藏

271

Ⅲ: 苏 ; Ⅳ: 辽 、 、 、 、 ; Ⅴ: 京 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 ; Ⅵ: 鄂 、 、 、 浙 皖 藏 青 津 冀 晋 蒙 沪 鲁 豫 粤 渝 川 黔 滇 陕 宁 湘 甘 新

Ⅱ: 皖 ; Ⅲ: 辽 、 、 、 、 、 、 ; Ⅳ: 晋 、 、 、 、 、 、 ; Ⅴ: 京 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 浙 闽 赣 鄂 湘 桂 吉 鲁 渝 滇 藏 青 津 冀 蒙 黑 苏 豫 川 黔 陕 甘 宁 Ⅱ: 皖 、 、 ; Ⅲ: 辽 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 ; Ⅳ: 晋 、 、 、 、 、 ; Ⅴ: 京 、 、 、 、 、 、 、 、 琼 滇 黑 浙 闽 赣 豫 鄂 湘 粤 桂 渝 吉 鲁 川 黔 藏 津 冀 蒙 沪 苏 陕 甘

宁、 新 Ⅳ: 辽 、 、 、 、 ; Ⅴ: 京 、 、 、 、 、 、 吉 黑 鄂 渝 津 冀 川 陕 甘 宁 Ⅲ: 湘 ; Ⅳ: 浙 、 、 ; Ⅴ: 赣 皖 川 Ⅳ: 粤 ; Ⅴ: 闽 、 、 、 ; Ⅵ: 川 桂 琼 滇 Ⅴ: 粤 、 ; Ⅵ: 闽 琼 Ⅳ: 晋 、 、 、 、 、 、 、 、 ; Ⅴ: 京 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 ; Ⅵ: 鄂 、 辽 吉 黑 皖 渝 滇 藏 青 津 冀 蒙 沪 苏 鲁 豫 湘 川 黔 陕 甘 宁 新 Ⅳ: 皖 、 ; Ⅴ: 冀 、 、 、 、 、 、 ; Ⅵ: 川 、 渝 苏 赣 鲁 豫 湘 甘 黔 Ⅱ: 皖 、 、 ; Ⅲ: 辽 、 、 、 、 、 ; Ⅳ: 晋 、 、 、 、 、 、 、 ; Ⅴ: 京 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 湘 滇 浙 赣 鄂 粤 桂 闽 琼 渝 川 黔 藏 青 津 冀 蒙 黑 沪 苏 陕 甘 宁 新 Ⅲ: 鄂 、 、 ; Ⅳ: 吉 、 、 、 ; Ⅴ: 冀 、 、 湘 滇 苏 鲁 藏 桂 黔 Ⅲ: 辽 ; Ⅳ: 吉 、 、 、 、 、 、 、 ; Ⅴ: 黑 、 皖 鄂 湘 粤 黔 滇 藏 甘 Ⅱ: 皖 、 、 、 ; Ⅲ: 辽 、 ; Ⅳ: 吉 、 、 、 、 ; Ⅴ: 赣 、 湘 粤 滇 藏 黑 鄂 渝 黔 甘 Ⅰ: 桂 、 ; Ⅱ: 鄂 、 、 ; Ⅲ: 皖 、 、 、 、 ; Ⅳ: 辽 、 、 、 ; Ⅴ: 冀 、 、 琼 湘 粤 赣 豫 渝 滇 吉 黔 藏 黑 甘 Ⅲ: 闽 ; Ⅳ: 沪 、 ; Ⅴ: 吉 、 、 、 、 、 、 、 、 、 ; Ⅵ: 京 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 苏 黑 浙 皖 赣 粤 桂 琼 渝 滇 津 冀 晋 蒙 辽 鲁 豫 鄂 湘 川 黔 藏 陕 甘

Franch. 、 思茅松 P inus kesiya Royle ex Gordn. var langbianensis (A. Chev ) Gaussen、 . . 高山松 P inus densata Mast 、 . 杉木 Cunn ingham ia lanceola ta

39 种林分的面积及其 Shannon 2 iener多样性指数等级分布 W
Shannon指数等级及其分布

(Lamb. ) Hook. 、 柳杉 C ryptom eria fortunei Hooibrenk、 水杉 M etasequoia glyptostroboides Hu et Cheng、 水胡黄 (水曲柳 + 胡桃楸 + 黄檗 ) F raxinus

m andshu rlca Rup r + Jug lans m andshu rica Maxi . + Phellodend ron am urense Rup r 、 . m . 樟树 C innam om um spp. 、 楠木 phoebe nanm u (O liv ) Gamble、 . 桦木 B etu la spp. 、 栎类 Q uercus spp. 、 椴树类 Tilia spp. 、 檫木 Sassafras tzum u ( Hem sl ) Hem sl 、 . . 桉树 Euca lyptus spp. 、 木麻黄 Casua rinn equ iestifolia L. 、 杨

树 Popu lus spp. 、 乔松 P inus g riffithii McClelland

   其余林分属于局地分布型 。其中 ,红松 、 水胡黄

和椴树类集中分布在东北地区 , 以红松的 Shannon 2

272

林          业 科 学 研 究

第 21 卷

W iener指数最高 ,大多在 Ⅲ 级以上 。油松 、 樟子松分

布以华北 、 东北为主 , Shannon 2 iener 指数均不高 。 W 赤松 88% 以上分布在山东省 , 乔松集中分布在西 藏 ,思茅松集中在云南 ,黑松 93%分布在华东地区 , 云南松 、 油杉和华山松主要分布在西南 ,桉树主要分 布在中南 ,木麻黄分布在华东和中南 , 他们的 Shan2 non 2 iener指数都不高 。冷杉和云杉都在西南地区 W 分布面积最大 , 但它们在东北地区的 Shannon 2 ie2 W ner指数最高 。铁杉的分布面积和 Shannon 2 iener W 指数都以西南地区为大 。高山松 99%以上分布在 西南 ,在云南省的 Shannon 2 iener指数较高 。针叶 W 混分布在东北 、 中南 、 西南 , 区域间 Shannon 2 iener W 指数差别不大 。 总体上 , 我国从北到南 , 生物多样性越来越丰
省份 单价 / (元 ? hm - 2 ?a - 1 )
8 100. 5 7 443. 9 8 312. 0

表 3  31 个省级单元森林单位面积物种多样性保育价值和总价值
单价排名 总价排名
30 31 27 18 23 11 8 16 14 13 12 4 7 28 30 21 20 6 9 2 14

总价 / (亿元 ?a - 1 )
30. 6 7. 0

省份 湖北 湖南 广东 广西 海南 重庆 四川 贵州 云南 西藏 陕西 甘肃 青海 宁夏 新疆

北京 天津 河北 山西 内蒙古 辽宁 吉林 黑龙江 上海 江苏 浙江 安徽 福建 江西 山东 河南

259. 2 269. 9 856. 8

13 082. 4 10 244. 8 18 461. 2 19 638. 9 14 189. 5 16 825. 4 17 538. 4 17 673. 1 23 140. 4 19 987. 6 13 837. 8 8 240. 8 13 048. 5

1 655. 7 1 413. 0 2 550. 6 3. 2 135. 8 979. 0 768. 0

31 26 13 15 7 10 24 19

1 528. 9 1 288. 0 168. 6 352. 7

17 29 19

图 3

31 个省级单元森林单位面积物种多样性保育价值 ( Ⅰ) 及总价值 ( Ⅱ)

富 , Shannon 2 iener指数越来越高 。一般来讲 , 天然 W 林比人工林多样性指数要高 , 比如东北 地区 的天 然林 。 2. 2 全国各省森林物种多样性保育价值 基于 Shannon 2 iener指数的 31 个省级单元森 W 林物种多样性保育单价和总价见表 3 和图 3。海南 省森林平均单位面积价值量最大 , 东北的辽宁和吉 林两省森林生物物种保育单价要高于北方其他省 份 。黑龙江和云南两省因拥有较大的森林面积和较 高的森林物种多样性水平 , 生物物种保育总价值名 列前茅 ,海南省尽管单价最高 , 但森林面积较小 , 其 总价值较低 。广大西北以及华北地区森林平均单位 面积价值和总价值普遍较低 。
单价 / (元 ? hm - 2 ?a - 1 )
20 463. 7 12 158. 9 23 436. 7 19 050. 8 28 078. 1 12 741. 6 12 053. 7 15 449. 4 24 234. 6 20 089. 9 8 993. 0 8 751. 9 8 498. 3 8 308. 8

总价 / (亿元 ?a - 1 )
1 017. 5 1 045. 8 1 937. 1 1 870. 6 468. 0 233. 4 649. 1

单价排名
5 3 1

总价排名
12 11 3 4

21 10 20 22 15 2 6

18 22 8 1 5 16

1 487. 7 3 638. 8 1 712. 3 572. 7 192. 7 67. 9 12. 5

24 25 9 26 28

17 23 27 29 25

19 567. 8

150. 2

第 2期

2. 3

各林分类型物种多样性保育价值 表 4中给出了 39种林分类型在全国范围内的单
表 4

林分类型 红松 冷杉 云杉 铁杉 柏木 落叶松 樟子松 赤松 黑松 油松 华山松 油杉 马尾松 云南松 思茅松 高山松 杉木 柳杉 水杉 水胡黄

单价 /

(元 ?hm - 2 ?a - 1 ) 32 509. 9 14 220. 6 15 438. 4 18 883. 2 12 345. 3 10 471. 4 16 743. 5 10 780. 7 14 358. 3 13 247. 3 14 020. 2 18 105. 5 15 805. 5 17 140. 9 20 000. 0 21 143. 1 15 729. 0 8 173. 2 18 174. 4 18 652. 3

   统计表 4 结果 ,可将全国 39 种林分类型归为如 下几类 : ( 1 )单价高总量少型 , 包括红松 、 高山松 、 樟 树、 、 楠木 思茅松 、 、 、 檫木 乔松 铁杉 、 油杉 、 水杉等 ,这 些林型的平均单位面积价值量都很高 , 但是由于总 面积小 ,它们的总价值量并不高 。 ( 2 ) 单价高总量 大型 ,包括硬阔类 、 软阔类 、 、 杂木 阔叶混 、 针阔混 、 针 叶混 、 椴树类 、 云南松 、 水胡黄 ,这些林分中大多是全 国广布种 ,在大多数省区都有分布 ,或在局部区域内 大量分布 (表 2 ) 。它们单价高 ,面积大 ,总价值名列 杉木 、 、 、 、 栎类 桦木 杨树 经济林 、 竹林 、 冷杉 、 云杉 、 柏 木等 。他们属于全国或某些区域内的广泛栽植树 种 ,结构比较单一 , Shannon 2 iener 指数低 , 但是由 W 于面积大 ,总价值量较高 。 ( 4 ) 单价低总量少型 , 包
W iener多样性指数低 , 面积也小 , 表明植被结构单

前茅 。 ( 3 ) 单价低总量大型 , 包括落叶松 、 马尾松 、

括赤松 、 、 、 黑松 柳杉 木麻黄 、 桐类 。它们的 Shannon 2 一 ,且分布零散或对生存条件要求苛刻 。 ( 5 ) 此外 , 从全国总体状况看 ,樟子松 、 、 油松 华山松 、 桉树等林 型的 Shannon 2 iener多样性指数居中 , 总价值量也 W 居中 ,处于中间型 。 在几组类型中 , 单价高总量大型和单价低总量 大型林分在我国陆地生态系统中发挥着重要的作

王  兵等 : 基于 Shannon 2 iener指数的中国森林物种多样性保育价值评估方法 W 各林分在全国范围内的平均单价 、 总价及排名情况
单价排名
1

273

位面积价值量 、 总价值量及他们的排序情况。我国森 - 1 林生态系统物种保育总价值为 27 323. 1亿元 ?a 。

总价 / (亿元 ?a - 1 )
131. 0 464. 6 694. 8 44. 3 394. 8 116. 2 17. 4 28. 0

总价排名
22 16 14 29 17 10 25 35 30 19 27 28 3 13 26 18 5 33 36 23

林分 类型

单价 / (元 ?hm - 2 ?a - 1 )
21 217. 6 25 090. 2 16 494. 8 14 743. 4 25 446. 4 19 341. 7 20 000. 0 14 812. 6 7 381. 3 12 831. 6 11 744. 7 22 731. 2 21 440. 8 16 979. 5 22 465. 4 30 678. 6 8 573. 8 12 041. 1 20 000. 0

总价 / (亿元 ?a - 1 )
18. 8 26. 4

单价排名
8 4 21 26 3 13 10 25 39 31 34 5 7 19 6 2 37 33 10

总价排名
34 31 1 7 4 21 39 24 38 11 32 8 12 20 9 2 6 15 37

28 24 14 32 36 20 35 27 30 29 17 22 18 10 9 23 38 16 15

1 098. 9

302. 2 109. 9 48. 7

2 748. 9 819. 2 112. 3 381. 6 19. 1 14. 5

2 173. 1

樟树 楠木 栎类 桦木 硬阔类 椴树类 檫木 桉树 木麻黄 杨树 桐类 软阔类 杂木 针叶混 针阔混 阔叶混 经济林 竹林 乔松

3 005. 0 1 679. 0 2 478. 6 144. 6 8. 5 9. 5 121. 7 903. 9 21. 6

1 408. 6 822. 6 287. 3

1 311. 1 2 803. 2 1 833. 9 583. 1 14. 4

121. 9

用 ,其价值量大 ,是主要贡献者 。单价高的林分总体 上天然性水平较高 ,总量少显示了稀有性 ,而单价低 则代表生态系统成分单一 ,不稳定 。一般来讲 ,单价 高的生态系统抗干扰能力比单价低的要强些 。在生 态系统保护工作中 , 应当尤其注意对总量少型林分 的保护 ,单价高总量少型大多属于珍稀植被类型 ,属 于重点保育对象 。针对不同的类群采取不同的保护 政策 ,有利于推动生物多样性保护工作 。
non 2 iener指数法的优越性之一 。多数情况下 , 此 W
- 2

方法的评价结果比支付意愿法的调查结果要大 , 例 如高云峰采用支付意愿法对北京山区森林物种多样 性保育 价 值 的 研 究 结 果 为 1 978. 5 元 ? hm
a
- 1 [ 22 ]

1 000. 0元 ? hm

不再一一列举 。显然这些研究结果与人类关于“ 生 物多样性价值是非常巨大的 ” 这一共识还相差甚远 , 论与评估结果之间互相矛盾的局面 , 进一步强调了 物种多样性的保育价值 。 另一方面 ,此方法对稀缺物种存在的价值估算
Shannon 2 iener指数法在一定程度上扭转了这种理 W

可能偏低 ,例如 ,邱兴春等采用支付意愿法对贵州赤

能够将评估结果进行统一分类比较 , 是 Shan2 ?
,而薛春泉等对广东省森林的评估结果仅为
- 2 [ 23 ]

, 这样的例子还有很多 , 在此

274

林          业 科 学 研 究

第 21 卷

水桫椤自然保护区生物多样性存在单位面积价值的 - 2 - 1 [ 11 ] 评估结果为 39. 5 万元 ?hm ?a , 这个结果远 远大于采用 Shannon 2 iener指数法的评估结果 。 W

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3

结论

大学 , 2005
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属性为基础 ,是一种基于逻辑推理的客观方法 ,因此 在评价结果间具有可比性 。它的每个指标都有明确 的意义 ,单价的大小显示了生态系统多样性指数的 高低及其复杂程度 , 总价的大小表征了对我国森林 总体的贡献水平 。 ( 2 ) 基于 Shannon 2 iener 指数法 , 计算我国森 W - 1 林生态系统物种保育总价值为 27 323. 1 亿元 ?a 。 全国 39 种林分类型归为如下几类 : 单价高总量少 型、 单价高总量大型 、 单价低总量少型 、 单价低总量 大型和中间类型 。针对不同的类群采取不同的保护 政策 ,有利于推动生物多样性保护工作 。 ( 3 )与支付意愿法相比 , 此方法在一定程度上 突出强调了森林物种多样性的保育价值 , 得出的结 果更接近理论认识 , 但对稀缺物种存在的价值估算 可能仍然偏低 。 参考文献 :
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