ارزش‌گذاری کالاها و خدمات بازاری و غیربازاری اکوسیستم جنگلی شمال ایران (هیرکانی)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکده کشاورزی و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران.

2 استادیار، گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکده کشاورزی و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران.

3 استاد، گروه اقتصاد کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران.

4 دانشیار، گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکده کشاورزی و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران.

10.22054/eenr.2024.80304.188

چکیده

اکوسیستم‌ها منشأ تولید و عرضه کالاها و خدمات گسترده‌ای برای جامعه‌های انسانی در سرتاسر جهان بوده و یکی از عناصر مهم برای تأمین رفاه اقتصادی و معیشتی به شمار می‌روند. به دنبال تعیین نقش منابع طبیعی و محیط زیست در رفاه انسان‌ها، تلاش‌های فراوانی برای ارزش‌گذاری کالاها و خدمات محیط زیستی انجام شده است. در همین راستا این مطالعه، ارزش کالاها و خدمات بازاری و غیر بازاری قابل محاسبه در اکوسیستم جنگلی هیرکانی را مورد توجه قرار داد. بر این اساس، ارزش بازاری چوب سرپا (متر مکعب در هکتار) به روش قیمت بازار و ارزش غیربازاری تولید اکسیژن و جذب دی‌اکسیدکربن، ترسیب کربن، تولید و عرضه آب، نگهداشت خاک، کنترل رواناب در سه حوزه جنگلداری گیلان، مازندران و گلستان به روش هزینه جایگزین برآورد شد. نتایج نشان داد که ارزش کل کالاها و خدمات مورد نظر جنگل‌های هیرکانی معادل ۶۸۰۹2 هزار میلیارد ریال برآورد شد که در این میان ارزش بازاری چوب 23561 هزار میلیارد ریال، ترسیب کربن 27755 هزار میلیارد ریال، نگهداشت خاک 15497 هزار میلیارد ریال، تولید آب 671 هزار میلیارد ریال، کنترل رواناب 327 هزار میلیارد ریال، تولید اکسیژن و جذب دی‌اکسیدکربن 279 هزار میلیارد ریال را به خود اختصاص داده است. در این میان ارزش ترسیب کربن و ارزش چوب به ترتیب بیشترین مقدار را در بین خدمات اکوسیستمی مورد مطالعه داشته‌اند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Valuation of Market and Non-Market Goods and Services of the Forest Ecosystem of Northern Iran (Hyrcanian Forests)

نویسندگان [English]

  • Azim Hashemnejad Rahimabadi 1
  • Amir Mohamadi-Nejad 2
  • Hamid Amirnejad 3
  • Reza Moghaddasi 4
1 Ph.D. Student, Department of Agricultural Economics, Faculty of Agriculture and Food Industry, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Agricultural Economics, Faculty of Agriculture and Food Industry, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
3 Professor, Department of Agricultural Economics, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Iran.
4 Associate Professor, Department of Agricultural Economics, Faculty of Agriculture and Food Industry, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Ecosystems are the source of production and supply of a wide range of goods and services for human societies around the world and are considered one of the important elements for providing economic and livelihood welfare. Following the determination of the role of environment and natural resources in human well-being, many efforts have been made to value environmental goods and services. In this regard, this study paid attention to the value of marketable and non-marketable goods and services in the Hyrkani forest ecosystem. Based on this, the market value of standing wood (cubic meters per hectare) by the market price method and the non-market value of oxygen production and carbon dioxide absorption, carbon sequestration, water production and supply, soil maintenance, runoff control in the three forestry areas of Gilan, Mazandaran, and Golestan by the method Replacement cost was estimated. The results showed that the total value of the goods and services of the Hyrkan forests was estimated to be equal to 68092 thousand billion rials, among which the market value of wood is 23561 thousand billion rials, carbon sequestration is 27755 thousand billion rials, soil maintenance is 15497 thousand billion rials, water production is 671 thousand billion rials, runoff control 327 thousand billion rials, oxygen production and carbon dioxide absorption 279 thousand billion rials. Meanwhile, the value of carbon sequestration and the value of wood respectively have the highest value among the studied ecosystem services.
Introduction
Forest ecosystems are a source of production and supply for a wide range of goods and services to human societies worldwide. They are essential for economic and livelihood well-being (Cavatassi, 2004). Forests are increasingly subjected to overexploitation and recreational activities (Cole, 1996). However, they also serve as important tourist destinations, attracting local, regional, and international tourists annually (Mugambi, 2006). Nevertheless, many forest ecosystem services—such as climate regulation, oxygen production, carbon dioxide sequestration, carbon storage, water production, flood control, and soil retention—are provided outside market mechanisms. The Hyrcanian forest ecosystem, also known as the Caspian Sea forests, spans 3.2 million hectares in Iran and features a temperate warm to semi-warm climate. Beyond its recreational and tourism potential, the ecosystem is a biodiversity hotspot, housing 5% of Iran's flora and providing numerous ecosystem services. Based on forest stands, types, and communities, categorized by elevation above sea level, this study focuses on mapping plant species diversity across three forestry watersheds; Asalem, Nur-Chamestan, and Minudasht in Guilan, Mazandaran, and Golestan, respectively. The primary objective of this research is to assess the economic value of forest ecosystem services, with a particular emphasis on non-market functions such as oxygen production, carbon dioxide absorption, carbon sequestration, water production, soil retention, and flood control.
Methods and Material
In this research, Geographic Information Systems (GIS) and the Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs (InVEST) tool were utilized to estimate the economic value of these services across three forestry districts in Guilan, Mazandaran, and Golestan provinces. By applying these tools to forest inventory data, the research seeks to provide forest managers and policymakers with a robust framework for making informed, economy-based decisions.
Results and Discussion
This study clearly demonstrates that carbon dioxide (CO2) uptake and oxygen (O2) production rates vary significantly among forest communities due to differences in site conditions, species composition, elevation, soil types, and aspects. The forest communities studied showed a wide range of production capacities. The average value of CO2 sequestration and O2 production in the forest communities of the three northern provinces of the country ranges between $179 and $409, with an overall average estimated at $289. Carbon sequestration (40.7%), timber value (34.6%), and soil conservation (22.7%) account for the largest shares of the estimated value.
Conclusion
The annual value of the forests studied (77,683 hectares) was estimated at 22,998,423,840 million rials for five non-market and one market service. The total value for all northern Iranian forests (2,300,000 hectares) is 68,092,600,492 million rials. This figure is significant, especially given Iran’s limited vegetation cover and arid climate. Given the importance of these services, it is crucial to allocate substantial budgetary resources for their conservation and management.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ecosystem services
  • valuation
  • Hicani forest
  • Market and non-market services
امیرنژاد، ح. (1384). ارزش کل اقتصادی بوم‌سازگان جنگل‌های شمال ایران با تأکید بر ارزش‌گذاری زیست‌محیطی ـ اکولوژیکی و ارزش‌های حفاظتی، رساله دکتری، دانشگاه تربیت مدرس.
امیرنژاد، ح و عطائی سلوط، ک. (1390). ارزش‌گذاری اقتصادی منابع زیستی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، آوای مسیح.
ثابتی، ح. (1373). درختان و درختچه‌های ایران، دانشگاه یزد، 810 ، 64.
جعفرزاده، ع؛ مهدوی، ع؛ فلاح شمسی، ر و یوسف‌پور، ر. (1399). ارزش‌گذاری اقتصادی برخی از مهمترین خدمات اکوسیستم جنگل‌های زاگرس. فصلنامه علوم محیطی، 81 .
حسینی، س. (1394). ارزیابی و ارزش‌گذاری کارکردهای اکولوژیکی، اقتصادی و اجتماعی پارک‌های ملی (مطالعه موردی: پارک ملی کیاسر)، رساله دکتری مهندسی منابع طبیعی جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری.
حقدانی، م؛ حشمتی، غ و سادات عظیمی، م. (1397). بررسی خدمت اکوسیستم تولید آب با استفاده از نرم‌افزار InVEST (مطالعه موردی: حوزه آبخیز دلیچای)، نشریه پژوهش‌های حفاظت آب و خاک جلد بیست و پنجم، شماره چهارم.
زرندیان، ا. (1394). ارزیابی بوم‌شناختی ـ اقتصادی خدمات اکوسیستمی و کاربرد آن در برنامه‌ریزی فضایی سرزمین (مطالعه موردی: منطقه حفاظت شده سرولات و جواهردشت). رساله دکتری دانشکده محیط‌زیست، گروه برنامه‌ریزی محیط‌زیست.
سازمان منابع طبیعی و آبخیزداری کشور. (۱۴۰۰). مطالعات طرح نمیه تفصیلی طرح مدیریت پایدار منابع طبیعی حوزه های جنگل شمال کشور در حوزه 7.
سازمان منابع طبیعی و آبخیزداری کشور. (۱۴۰۰). مطالعات طرح نمیه تفصیلی طرح مدیریت پایدار منابع طبیعی حوزه‌های جنگل شمال کشور در حوزه 51.
سازمان منابع طبیعی و آبخیزداری کشور. (۱۴۰۰). مطالعات طرح نمیه تفصیلی طرح مدیریت پایدار منابع طبیعی حوزه‌های جنگل شمال کشور در حوزه 91.
صالح، ا و مولایی، م. (1386). ارزش‌گذاری اقتصادی حوزه کلیبرجای در ارسباران. مجموعه مقالات همایش طرح ملی ارزش اقتصادی منابع.
عرفانی، م؛ جورابیان شوشتری، ش؛ اردکانی، ط و جهانی شکیب، ف. (1402). مدلسازی گرادیان مکانی خدمت اکوسیستمی تولید آب با IVEST در زیر حوضه‌های شمالی استان کرمان. مؤسسه انتشارات دانشگاه تهران. نشریه مدیریت آب و آبیاری، 13(1)، 81-63.
باده‌یان، ض؛ منصوری، م و سنجابی، ح. ‎ا. (1396). تعیین ارزش اقتصادی برخی از مهمترین کارکردها و خدمات جنگل‌های بلوط زاگرس میانی (مطالعه موردی: استان لرستان)، علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره نوزدهم، ویژه‌نامه شماره 5، تابستان 1396.
پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری کشور. (1398). مؤسسه تحقیقاتی سازمان تحقیقات و آموزش کشاورزی.
مولایی، م؛ یزدانی، س؛ شرزه‌ای، غ و کاپاروس گاس، ا. (1388). برآورد ارزش حفاظتی بوم‌سازگان جنگلی ارسباران با استفاده از روش ارزش‌گذاری مشروط. اقتصاد کشاورزی، 3 (2).
میرسنجری، م؛ فدائی، ا؛ امیری، م. (1399). مدل‌سازی خدمات اکوسیستمی مبتنی بر تغییرات پوشش و کاربری سیمای سرزمین با به‌کارگیری نرم‌افزار InVEST در منطقة حفاظت‌شدة جهان‌نما (مورد مطالعه: خدمت اکوسیستمی ترسیب کربن). مجله علمی آمایش سرزمین. مقاله 7، دوره 12، شماره 1، فروردین 1399.
وزارت نیرو، سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر و بهره‌وری انرژی برق (سابتا)، (1399). دفتر ارزیابی اقتصادی، فنی و زیست‌محیط، مالیات کربن.
 
Amirnejad., H. (2005). The total economic value of the forests of northern Iran with an emphasis on environmental-ecological valuation and conservation values. PhD thesis, Tarbiat Modares University. 296 p. [In Persian]
Amirnejad., H. and Ataei Solut, K. (2010). Economic valuation of biological resources, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University. Masih ava. 432 p. [In Persian]
Arunyawat, S, and R. Shrestha, (2016). Assessing Land Use Change and Its Impact on Ecosystem Services in Northern Thailand. Sustainability 8(8): 1-22.
Badeyan., Z. Mansouri, M. Sanjabi, H.(2017). Economic valuation of some of the most important functions and services of Quercus forests in the centeral Zagros (Case study: Lorestan province). J.Env. Sci. Tech., Vol 19, Special No.5, Summer 2017. [In Persian]
Bottalico, F., L. Pesola., M. Vizzarri., L. Antonello., A. Barbati., G. Chirici., P. Corona., S., Cullotta, V. Garfi., V. Giannico. (2016). Modeling the influence of alternative forest management scenarios on wood production and carbon storage: a case study in the Mediterranean region. Environmental Research. 144: 72-87.
Burkhard, B., F. Kroll, S. Nedkov and F. Muller. (2012). Mapping ecosystem service supply, demand and budgets. Ecological Indicators, 21,17-29.
Costanza R, d’Arge R, de Groot R, Farber S, Grasso M, Hannon B, Limburg K, Naeem S, O’Neill RV, Paruelo J, Raskin RG, Sutton P and van der Belt M. (1997). The value of the world’s ecosystem services and natural capital. Nature, 387,253-260.
Cole, D. (1996). Wilderness recreation use trends, 1965 through 1994. USDA Forest Service, Rocky Mountain Research Station-Ogden. Research paper INT-RP- 488.
Cavatassi R., (2004).Valuation Methods for Environmental Benefits in Forestry and WatershedInvestment Projects. [ESA Working Paper No. 04-01.]
Crossman, N., B. Bryan, and D. King. (2011). Contribution of site assessment toward prioritizing investment in natural capital. Environmental Modelling and Software, 26, 30-37.
Energy Ministry, Renewable Energy and Electricity Efficiency Organization (SABTA), (2019). Office of economic, technical and environmental assessment, carbon tax. [In Persian]
Erfani, M. Joorabian Shooshtari, Sh. Ardakani, T. (2023). Fatemeh Jahanishakib. Spatial gradient modeling of water yield service using InVEST in northern sub-basins of ‎Kerman province. Journal of Water and Irrigation Management. Volume 13, Issue 1. April 2023.Pages 63-81. [In Persian]
Fadaei, Ensiyeh, Mirsanjari, Mir Mehrdad, & amiri, mohamad javad. (2020). Modeling of Ecosystem Services based on Land Cover Change and Land Use Using InVEST Software in Jahannama Conservation Area (Case: Carbon Sequestration Ecosystem Service). Town And Country Planning, 12(1 ), 153-173. SID. [In Persian]
Gao, J., F. Li., H. Gao., C. Zhou and X. Zhang. (2016). The impact of land-use change on water-related ecosystem services: a study of the Guishui River Basin, Beijing, China. Journal of Cleaner Production, 10, 1-8.
Haghdadi., M. A Heshmati, G.A. Sadat Azimi, M. (2018). Assessment of Water yield service on the basis of InVEST tool (case study: Delichai watershed).water and soil conservation, Volume 25, Issue 4. November and December 2018. Pages 275-290. [In Persian]
Hosseini., S. (2016). Evaluation and evaluation of the ecological, economic and social functions of national parks (case study: Kiasar National Park), PhD thesis in Forestry Natural Resources Engineering, Faculty of Natural Resources, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University. 174 p. [In Persian]
Jafarzadeh, A.A. Mahdavi, A. Fallah Shamsi, S.R. Yousefpour, R. (2020). Economic evaluation of some of the most important ecosystem services in Zagros forests. Environmental Sciences. Volume 18, Issue 1. April 2020. Pages 137-150. [In Persian]
Juwarkar, A., A. Varghese, S. Singh, V. Aher and P. Thawale, )2011(. Carbon sequestration potential in aboveground biomass of natural reserve forest of Central India. International Journal of Agriculture: Research and review, 1(2), 80-86.
Keleş, S. and Yolasıgmaz, H. A. (2009). Changes in carbon storage and oxygen production in forest timber biomass of Balci Forest Management Unit in Turkey between 1984 and 2006. African Journal of Biotechnology, Vol. 8 (19), pp. 4872-4883.
Losi, C. J., T. G. Siccama, R. Condit and J. E. Morales, )2003(. Analysis of alternative methods for estimating carbon stock in young tropical plantations. Forest Ecology and Management, 184(1-3), 355-368.
Mahapatra. A., and Tewari b. (2005). Importance of non-timber forest products in the economic valuation of dry deciduous forests of India. Forest Policy and Economics. 7(3),455-467.
Martínez-Harms M. J., Quijas S., A. M. Merenlender, P Balvanera1. (2016). Enhancing ecosystem services maps combining field and environmental data. Ecosystem Services. Volume 22, Part A, Pages 32-40.
Metcalf, G. E., and Stock, J. H. (2017). Integrated Assessment Models and the Social Cost of Carbon: A Review and Assessment of U.S. Experience. Review of Environmental Economics and Policy, 11(1), 80-99.
Minga-León. S., M. A. Gómez-Albores., K. M. Bâ., L. Balcázar., L. R. Manzano-Solís., P. A. Cuervo-Robayo and C. A. Mastachi-Loza. (2018). Estimation of water yield in the hydrographic basins of southern Ecuador. Hydrology and Earth System Sciences Discussions, 529:1-18.
Moulaei, M, Yazdani, S, Sharzehei, Gh.A., & Gas, A.C. (2009). Estimating Preservation Value Of Arasbaran Forests Ecosystem Using Contingent Valuation Method. Agricultural Economics. Iranian Journal Of Agricultural Economics (Economics And Agriculture Journal), 3(2), 37-64. [In Persian]
Mugambi D., D., Mugendi, A., Wambugu and J., Mburu (2006). Estimating RecreationalBenefits of Kakamega Forest in Kenya Using the Travel Cost Method. Department of Economics, University of Nairobi.
Mokany, K., Raison, R., Prokushkin, A. S., ( 2006). Critical analysis of root: shoot ratios in terrestrial biomes. Global Change Biology, 12(1), 84-96.
Natural Resources and Watershed Organization. (2020). Studies on the detailed plan of sustainable management of natural resources in the forest areas of the north of the country in area 7. [In Persian]
Natural Resources and Watershed Organization. (2020). Studies on the detailed plan of sustainable management of natural resources in the forest areas of the north of the country in area 51. [In Persian]
Natural Resources and Watershed Organization. (2020). Studies on the detailed plan of sustainable management of natural resources in the forest areas of the north of the country in area 91. [In Persian]
National Soil Conservation and Watershed Institute. (2018). Research Institute of Agricultural Research and Training Organization. [In Persian]
Nelson, E., G. Mendoza, J. Regetz, S. Polasky, H. Tallis, D. R. Cameron, K. M. Chan, G. C. Daily, J. Goldstein, P.M. Kareiva, E. Lonsdorf, R. Naidoo, T. H. Ricketts, and M. R, Shaw. (2009). Modeling multiple ecosystem services, biodiversity conservation, commodity production, and tradeoffs at landscape scales. Frontiers in Ecology and the Environment, 7(1): 4-11.
Sabeti, H. (1994). Trees and Shrubs of Iran, Yazd University. 810, 64 p. [In Persian]
Seppelt, R., Fath, B., Burkhard, B., Fisher,J.L., Gret- Regamey, A., Lautenbach, S., Pert, P., Hotes, S., Spangenberg, J., Verburg, P.H. and Van Oudenhoven, A., (2012). Form follows function? Proposing a blueprint for ecosystem service assessment studies based on reviews and case studies. Ecological Indicators, 21, 145-154.
Redhead, J. W., C. Stratford., K. Sharps., L. Jones., G. Ziv., D. Clarke., T. H. Oliver and J. M. Bullock. (2016). Empirical validation of the InVEST water yield ecosystem service model at a national scale. Science of the Total Environment, 569, 1418-1426.
Renard, K. G., and J. R. Freimund. (1994). Using monthly precipitation data to estimate the R-factor in the revised USLE. Journal of hydrology, 157(1-4) 287-306.
Sahle, M., O. Saito., C. Furst and K. Yeshitela. (2019). Quantifying and mapping of water-related ecosystem services for enhancing the security of the food-water-energy nexus in tropical data-sparse catchment. Science of the total environment, 646, 573-586.
Sharp, R., R. Chaplin-Kramer., S.A. Wood. A. D. Guerry., H. T. Tallis and R. Taylor. (2014). InVEST 0/3.0 User's Guide.
 Sivrikaya , F., Keleş, S., and G. Cakir. (2007). Spatial Distribution and Temporal Change of Carbon Storage in Timber Biomass of Two Different Forest Management Units. Environmental Monitoring and Assessment, 132(1-3),429-38.
Wischmeier, W. H., and D. D. Smith. (1978). Predicting rainfall erosion losses-A guide to conservation planning. 67.
Zarandian, A. (2014). Ecological-economic evaluation of ecosystem services and its application in land spatial planning (case study: Serulat and Javaher Dasht protected area). Doctoral thesis of Faculty of Environment. Environmental planning group. 261 p. [In Persian]
Zhang, C., W. Li., B. Zhang and M. Liu. (2012). Water yield of Xitiaoxi river basin based on InVEST modeling. Journal of Resources and Ecology, 3(1), 50-54.[1]
 
.