宁夏罗山自然保护区森林生态系统服务价值评估与动态仿真

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00171

摘要/Abstract

摘要：

本研究评估并动态模拟了宁夏罗山自然保护区森林生态系统服务功能，以期为当地生态建设和森林管理提供科学依据。以宁夏罗山自然保护区森林生态系统为研究对象，根据《森林生态系统服务功能评估规范》（LY/T 1721—2008）对2016—2030年宁夏罗山自然保护区森林生态系统服务功能进行评估和动态模拟。结果表明：宁夏罗山自然保护区森林生态系统服务功能年总价值为2.8934亿元，价值量保育土壤>保护生物多样性>涵养水源>固碳释养>净化大气环境>林木资源，其中保育土壤、保护生物多样性和涵养水源价值共占总价值的91.77%；2016—2030年宁夏罗山国家级自然保护区森林生态系统服务功能总价值逐年增加，到2030年，总价值达到4.48亿元；未来15年乔木林和灌木林保育土壤、保护生物多样性、涵养水源、固碳释养、净化大气环境和林木资源功能价值均逐年增加并呈上升趋势。其中，灌木林保育土壤价值、保护生物多样性价值和涵养水源价值高于乔木，而乔木林固碳释养价值、净化大气环境价值和林木资源价值高于灌木林。综上，宁夏罗山自然保护区森林生态系统有巨大的生态服务价值，且在未来15年呈上升趋势，应加强对灌木林和乔木林生长情况的监测和保护，保证森林各林分良性比例和森林生态系统功能的稳定发挥。

关键词: 森林生态系统, 生态系统服务, 价值评估, 系统动力学

Abstract:

This study evaluated and dynamically simulated the forest ecosystem services （FES） within the Luoshan National Nature Reserve （LNNR）， Ningxia， China， aiming to provide a scientific basis for local ecological construction and forest management. Focusing on the forest ecosystem of LNNR， we assessed and projected the FES values from 2016 to 2030 based on the Specifications for Assessment of Forest Ecosystem Services in China （LY/T 1721-2008）. The results indicate that the total annual FES value of LNNR forests was 2.8934×10⁸ yuan·a^-1. The services ranked in descending order of value were： soil conservation>biodiversity protection>water conservation>carbon sequestration and oxygen release>atmospheric environment purification>timber resources. Notably， soil conservation， biodiversity protection， and water conservation collectively accounted for 91.77% of the total value. The aggregate FES value exhibited a consistent annual increase from 2016 to 2030， reaching 4.48×10⁸ yuan by 2030. Over this 15-year projection， the functional values for both arbor forests and shrub forests-encompassing soil conservation， biodiversity protection， water conservation， carbon sequestration and oxygen release， atmospheric environment purification， and timber resources-demonstrated a sustained upward trend. Specifically， shrub forests yielded higher values than arbor forests for soil conservation， biodiversity protection， and water conservation. Conversely， arbor forests provided greater value for carbon sequestration and oxygen release， atmospheric environment purification， and timber resources. In conclusion， the forest ecosystem within LNNR possesses substantial ecological service value locally， which is projected to increase over the next 15 years. Consequently， enhanced monitoring and conservation efforts targeting the growth conditions of both shrub and arbor forests are imperative to ensure an optimal stand proportion and the stable functioning of the forest ecosystem.

Key words: forest ecosystem, ecosystem services, value assessment, system dynamics

中图分类号:

Q148

陈晶亮, 刘超, 黄磊. 宁夏罗山自然保护区森林生态系统服务价值评估与动态仿真[J]. 中国沙漠, 2026, 46(2): 155-163.

Jingliang Chen, Chao Liu, Lei Huang. Assessment and dynamic simulation of the forest ecosystem services value in the Luoshan Nature Reserve of Ningxia[J]. Journal of Desert Research, 2026, 46(2): 155-163.

图/表 6

图1 2016—2030森林生态系统服务功能价值仿真模型图（乔木林部分）

Fig.1 Simulation model of forest ecosystem service function value from 2016 to 2030 （arbor forest）

表1 森林生态系统服务功能的物质量

Table 1 Physical accounts of forest ecosystem services

林分类型	涵养水源/(万m³·a^-1）	保育土壤/（万t·a^-1）					固碳释养/（万t·a^-1）		净化大气环境/（万t·a^-1）
林分类型	G_调	G_固	G_N	G_P	G_K	G_M	G_固碳	G_释氧	G_二氧化硫	G_氮氧化物	G_氟化物	G_滞尘
乔木	53.09	0.09	0.24	0.04	0.01	6.59	0.20	0.55	0.03	0.07	0.01	4.97
灌木	111.37	0.18	0.44	0.08	0.03	7.06	0.10	0.27	0.01	0.01	0.01	1.15
总计	164.46	0.27	0.68	0.12	0.04	13.65	0.30	0.82	0.04	0.08	0.02	6.12

表2 森林生态系统服务功能的价值量

Table 2 Monetary values of forest ecosystem services

林分类型	U₁	U₂	U₃	U₄	U₅	U₆	总价值量/万元
乔木	8 098	1 788	539	756	832	148	12 161
灌木	12 927	2 070	1 131	372	201	72	16 773
总计	21 025	3 858	1 670	1 128	1 033	220	28 934

图2 森林生态系统服务功能价值比例

Fig.2 The proportion of the value of forest ecosystem services

图3 2016—2030年森林生态系统服务功能总价值变化趋势

Fig. 3 Simulation results of the total value of forest ecosystem services from 2016 to 2030

图4 2016—2030年各森林生态系统各项服务功能价值变化趋势

Fig. 4 Simulation results of the value of various service functions of each forest ecosystem from 2016 to 2030

参考文献 46

[1]	杨海江，勾晓华，唐呈瑞，等.2010-2021年中国森林生态系统服务功能价值评估研究进展［J］.生态学杂志，2024，43（1）： 244-253.
[2]	刘胜涛，高鹏，刘潘伟，等.泰山森林生态系统服务功能及其价值评估［J］.生态学报，2017，37（10）：3302-3310.
[3]	陈晶亮，杨慧，刘超，等.宁夏罗山自然保护区3种典型林分凋落物和土壤层水源涵养能力综合评估［J］.生态学报，2023，43（19）：7987-7997.
[4]	Hua F Y， Bruijnzeel L A， Meli P，et al.The biodiversity and ecosystem service contributions and trade-offs of forest restoration approaches［J］.Science，2022，376（6595）：839-844.
[5]	刘世荣，代力民，温远光，等.面向生态系统服务的森林生态系统经营：现状、挑战与展望［J］.生态学报，2015，35（1）：1-9.
[6]	袁菲，张星耀，梁军.基于有害干扰的森林生态系统健康评价指标体系的构建［J］.生态学报，2012，32（3）：964-973.
[7]	韦惠兰，祁应军.森林生态系统服务功能价值评估与分析［J］.北京林业大学学报，2016，38（2）：74-82.
[8]	Daily G C.Nature's Services：Societal Dependence on Natural Ecosystems［M］.Washington，DC，USA：Island Press，1997.
[9]	Costanza R， d'Arge R， de Groot R，et al.The value of the world's ecosystem services and natural capital［J］.Nature，1997，387（6630）：253-260.
[10]	侯元兆，张佩昌，王琦.中国森林资源核算研究［M］.北京：中国林业出版社，1995.
[11]	李文华，张彪，谢高地.中国生态系统服务研究的回顾与展望［J］.自然资源学报，2009，24（1）：1-10.
[12]	王兵.森林生态连清技术体系构建与应用［J］.北京林业大学学报，2015，37（1）：1-8.
[13]	王兵，郑秋红，郭浩.基于Shannon-Wiener指数的中国森林物种多样性保育价值评估方法［J］.林业科学研究，2008（2）：268-274.
[14]	欧阳志云，王效科，苗鸿.中国陆地生态系统服务功能及其生态经济价值的初步研究［J］.生态学报，1999，19（5）：607-613.
[15]	靳芳，鲁绍伟，余新晓，等.中国森林生态系统服务功能及其价值评价［J］.应用生态学报，2005，16（8）：1531-1536.
[16]	谢高地，鲁春霞，冷允法，等.青藏高原生态资产的价值评估［J］.自然资源学报，2003，18（2）：189-196.
[17]	国家林业局.LY/T1721-2008森林生态系统服务功能评估规范［M］.北京：中国标准出版社，2008：1-6.
[18]	Li Z F， Zhou Z K， Liu Z H，et al.Assessment and dynamic prediction of green space ecological service value in Guangzhou City，China［J］.Remote Sensing，2024，16（22）：4180.
[19]	Li W， Chen X， Zheng J H，et al.A multi-scenario simulation and dynamic assessment of the ecosystem service values in key ecological functional areas：a case study of the Sichuan Province，China［J］.Land，2024，13（4）：468.
[20]	Meetei K B， Tsopoe M， Chandra G，et al.Ecosystem productivity and carbon dynamics in Keibul Lamjao National Park，Manipur，India：a gray relational analysis perspective［J］.Environmental Monitoring and Assessment，2025，197（2）：1-18.
[21]	李玲，王震，王克勤，等.西南高山峡谷区生态系统服务评估及多情景模拟［J］.浙江农林大学学报，2025，42：1-12
[22]	Shiferaw M， Kebebew Z， Gemeda D O.Effect of forest cover change on ecosystem services in central highlands of Ethiopia：a case of Wof-Washa forest［J］.Heliyon，2023，9（7）：e18173.
[23]	Li C， Wu Y M， Gao B P，et al.Multi-scenario simulation of ecosystem service value for optimization of land use in the Sichuan-Yunnan ecological barrier，China［J］.Ecological Indicators，2021，132：108328.
[24]	曹兵，汪泽鹏.宁夏罗山国家级自然保护区综合科学考察［M］.银川：阳光出版社，2019.
[25]	孙庆祥，周华荣.阿尔泰山森林生态系统服务功能及其价值评估［J］.干旱区地理，2020，43（5）：1327-1336.
[26]	陈鼎玉.贵州省森林生态系统服务价值评估与动态仿真研究［D］.贵阳：贵州财经大学，2019.
[27]	丛日征，王兵，谷建才，等.宁夏贺兰山国家级自然保护区森林生态系统服务价值评估［J］.干旱区资源与环境，2017，31（11）：136-140.
[28]	曹兵，秦伟春.宁夏罗山森林资源［M］.银川：阳光出版社，2019.
[29]	宁夏回族自治区统计局.宁夏统计年鉴2022［M］.北京：中国统计出版社，2019.
[30]	宁夏回族自治区生态环境厅.宁夏第二次全国污染源普查公报［R/OL］.（2020-09-24）［2023-12-21］..
[31]	赵欣，张杰，钟林东.黑龙江丰林国家级自然保护区生态系统服务价值评估与分析［J］.北京林业大学学报，2021，43（7）：100-110.
[32]	姬学龙，秦伟春，魏浩男，等.宁夏罗山国家级自然保护区不同植被类型保育土壤功能及价值评估［J］.宁夏工程技术，2019，18（2）：165-168.
[33]	赵玉堂.普达措国家公园森林生态系统服务价值评估与分析［J］.林业调查规划，2023，48（3）：208-213.
[34]	孟月.云南乌蒙山国家级自然保护区森林生态系统服务价值评估［D］.昆明：云南师范大学，2024.
[35]	张宏芝.大连城市森林生态系统服务功能价值动态仿真研究［D］.保定：河北农业大学，2006.
[36]	周洋，周强，李玫.四川省森林生态系统间接价值动态分析［J］.河南农业大学学报，2017，51（4）：503-507.
[37]	周凤杰，蒋涤非.森林资源生态价值评估和生态补偿的系统动力学模型分析［J］.江苏农业科学，2018，46（20）：325-329.
[38]	钱永先.老山林场森林生态服务功能价值的评价分析［D］.南京：南京林业大学，2011.
[39]	王之峥.基于系统动力学的森林生态系统服务价值影响机制与优化策略研究［D］.苏州：苏州科技大学，2019.
[40]	扈吉萍.鄂尔多斯生态系统服务价值动态评估［D］.北京：中国地质大学（北京），2023.
[41]	李建蓉，乔庆华，桑会勇，等.土地利用与生态系统服务价值演变及其关联性［J］.测绘科学，2021，46（12）：179-185.
[42]	陈国平，程珊珊，丛明旸，等.三种阔叶林凋落物对下层土壤养分的影响［J］.生态学杂志，2014，33（4）：874-879.
[43]	李泓莹，董灵波，刘兆刚.基于系统动力学的帽儿山实验林场可持续发展水平预测［J］.森林工程，2023，39（1）：11-20.
[44]	崔亚琴，樊兰英，刘随存，等.山西省森林生态系统服务功能评估［J］.生态学报，2019，39（13）：4732-4740.
[45]	杜英杰，范爱连，王雪，等.亚热带天然常绿阔叶林乔木树种与林下灌木树种根-叶功能性状协调性及差异［J］.植物生态学报，2025，49（4）：585-595.
[46]	周萍，刘国彬，文安邦，等.黄土丘陵区不同林龄乔灌林地土壤水分及持水性能研究［J］.水土保持研究，2010，17（1）：188-193.