海南热带雨林国家公园位于海南岛中部山区，是中国首批设立的五个国家公园之一，规划总面积4 269 km²，涵盖五指山、鹦哥岭、尖峰岭、霸王岭和吊罗山等核心林区。研究区地处北纬18°09′—19°18′、东经108°36′—110°03′，属于典型的热带海洋季风气候区，具有高温多雨、辐射充足和湿度大的气候特征。年均气温22～25℃，年降水量1 600～2 400 mm，干湿季分明，水热组合优越，更是南渡江、昌化江、万泉河等海南岛主要水系的发源地，为全岛提供稳定的饮用水和农业灌溉水源，在水土保持、固碳释氧、净化环境等方面发挥着重要作用，是名副其实的“海南水塔”（图1）^[9]。

图  1  海南热带雨林国家公园研究示意图

Figure 1.  Study diagram of Hainan Tropical Rainforest National Park

海南热带雨林国家公园生物多样性极为丰富，是中国重要的热带生物基因库之一。有野生维管束植物3 577余种，其中国家一级保护植物超过6种，国家二级保护植物428种；脊椎动物500余种，涵盖大量特有或濒危物种，如海南长臂猿（Nomascus hainanus）、海南山鹧鸪（Arborophila ardens）、坡鹿（Panolia siamensis）和云豹（Neofelis nebulosa）等，其中全球唯一的海南长臂猿野外种群全部分布于此，具有极高的保护价值和不可替代性^[22-24]。研究区内复杂的群落结构与稳定的水热条件，使其成为中国自然生态系统完整性和连续性保持最好的区域之一^[25]。在生态功能方面，海南热带雨林国家公园是海南岛最关键的生态安全屏障，对区域及海岛整体的水循环保持具有决定作用。同时，热带雨林具有全球最高水平的净初级生产力和碳密度，是中国重要的森林碳汇核心区，在区域气候调节和应对气候变化方面发挥着关键作用。研究区内原生林保存完好，生态系统连通性强，为生态产品核算、生态系统过程研究和自然资产管理提供了稳定的自然背景。

本研究基于 2021 年全国林草综合监测成果和中国森林生态系统时空演变数据库，综合采用海南热带雨林国家公园范围内多类型、多尺度、多时段的观测与统计数据构建了海南国家公园 2021—2023 多年平均的森林生态产品评估数据库。数据来源包括3类。

（1）森林资源连续清查数据：采用国家林业和草原局发布的九期森林资源连续清查数据，系统涵盖海南热带雨林国家公园内森林面积、蓄积量、林龄结构、森林类型及地类状况等核心信息。为确保各时期数据的可比性，森林类型依据《国家森林资源连续清查技术规定（2004）》进行统一整理与重分类。该数据为识别国家公园森林资源变化趋势、结构演替特征及生态服务供给潜力提供了关键支撑。

（2）森林生态定位观测与长期样地监测数据：采用中国森林生态定位研究网络（Chinese Ecosystem Research Network，CFERN）提供的长期定位观测数据，涵盖森林结构、生物量、水文过程、土壤侵蚀与养分保持、植被生产力、大气环境等关键生态因子。由于早期定位站点数量有限，部分指标存在缺测情况，本研究依据森林生态功能修正系数（公式 1），按照时间临近与空间临近原则进行数据补全，实现不同林分生态参数间的可比性^[26-28]。

式中，FEF为森林生态功能修正系数；B_e为评估林分的单位面积生物量（kg·hm⁻²）；B_o为实测林分的单位面积生物量（kg·hm^−2）；BEF为蓄积量与生物量的转换因子（kg·m⁻³）；V为评估林分的单位面积蓄积量（m³·hm⁻²）。

（3）社会公共统计数据：社会经济与自然资源数据来自权威机构发布的相关年鉴及数据集，包括《中国水利年鉴》《水利工程预算定额》《环境保护税税目税额表》、中国农业信息网长期数据产品等，并结合气象、水文与大气环境监测资料，用于生态产品货币价值估算相关参数的确定，如水资源利用成本、污染物处理成本和生态修复成本等。

本研究依据国家标准《森林生态系统服务功能评估规范》（GB/T 38582—2020）^[29]，构建涵盖结构、过程与功能的森林生态产品评估指标体系。指标体系包括调节、供给、文化和支持4大类生态系统服务，重点评价：保育土壤、林木养分固持、涵养水源、固碳释氧、净化大气环境、生物多样性保护（森林植被多样性和旗舰物种多样性）、森林康养。该体系既体现国家生态产品核算的标准化要求，也能够反映森林生态结构与生态过程对人类福祉的综合贡献。本研究所有测算指标均来源于 2021—2023 年连续3年的相关统计数据与监测资料，并以此计算年均代表值。

根据GB/T 38582—2020的价值核算方法^[29]，结合生态过程模拟结果与社会公共统计数据，分别对水源涵养、固碳释氧、大气净化、保育土壤、生物多样性保护及自然生态产品供给等进行货币化计算（表1）。价格参数采用全国统一的社会平均成本或区域修正成本，从而获得森林生态产品的价值序列^[30-31]。

本研究在 Shannon–Wiener 指数的基础上引入特有种指数、濒危指数与古树年龄指数，对森林植被多样性保护功能进行综合评价。其中，特有种指数用于衡量区域独有物种的生态不可替代性；濒危指数反映受威胁物种的保护紧迫程度；古树年龄指数则体现森林结构稳定性与生态系统历史连续性。通过构建加权综合评价模型，本研究能够更全面地量化生物多样性在生态产品供给与生态安全保障中的功能价值，提高生物多样性保护功能评估的科学性与精确度。具体计算流程见公式 （2）。

式中，$ {U}_{\text{生}} $为评估林分年生物多样性保护价值（元·年⁻¹）；$ {E}_{m} $为评估林分（区域）内物种m的濒危指数；$ {B}_{n} $为评估林分（区域）内物种n的特有种指数；$ {O}_{r} $为评估林分（区域）内物种r的古树年龄指数；x为计算濒危物种数量；y为计算特有种数量；$ {S}_{\text{生}} $为单位面积物种多样性保护价值量（元·hm⁻²·年⁻¹）；A为林分面积（hm²）。

在濒危物种能值评价体系基础上，进一步补充构建旗舰物种生态产品价值评价方法。旗舰物种因其显著的生态象征意义和广泛的公众关注度，往往具有超出一般濒危物种的生态与社会效益，其价值不仅体现在生态功能本身，还通过伞护效应带动生境整体保护，因此需要单独建立评价模型。首先，依据 Odum能值理论，计算旗舰物种在维持食物链稳定、促进物质循环、种子传播、改善土壤和维持多样性等功能中的能值输入，并由相应能值转换率转化为统一的太阳能焦耳（sej）^[32]。其次，为反映旗舰物种的社会认知价值与生态带动效应，构建旗舰效应指数，包括公众认知度、伞护效应强度和文化服务价值3类指标，通过专家赋权计算综合指数，并据此修正其生态能值。最后，结合社会经济系统的能值—货币比率（Emergy/＄ Ratio，EMR），将旗舰物种修正后的能值转换为货币价值，从而得到其生态产品价值。具体计算流程见公式 （3）。

式中，$ U $为特有、濒危和受威胁旗舰物种价值；$ {E}_{m} $为评估区域内物种x的濒危指数；$ {B}_{n} $为评估区域内物种y的特有种指数；$ x $为纳入计算的濒危指数物种数；$ y\text{为} $纳入计算的中国特有种指数物种数；$ \gamma $为单个物种能值转化率（sej/种）；EMR为全国能值/货币［（sej/¥）·年⁻¹］；Z为特定区域内某种物种个体数量占全国同类个体数量的比重（%）。

根据图2所示，海南热带雨林国家公园在水分调蓄、碳循环调节及大气环境改善等方面均形成了较高水平的物质量供给。其年涵养水源量为23.01 亿m³（图2-a），显著高于武夷山（4.71 亿m³）和三江源国家公园（0.26 亿m³），但低于大熊猫（58.11 亿m³）和东北虎豹国家公园（29.94 亿m³）。

图  2  海南热带雨林国家公园生态产品物质量年总量与其他国家公园特征比较

Figure 2.  The annual total quality of ecological products in Hainan Tropical Rainforest National Park was compared with the characteristics of other national parks

在碳汇类方面，海南热带雨林国家公园年固碳量为244.76 万t（图2-b），对应的碳当量为897.46 万t（图2-c）。该物质量水平低于以温带—山地森林为主的大熊猫国家公园，但明显高于武夷山和三江源国家公园，同时亦高于东北虎豹国家公园。与之相对应，其年释氧量为556.50万t（图2-d），在5个国家公园中处于较高水平。

在大气环境调节方面，海南热带雨林国家公园年吸收气体污染物量为6 923.66万kg（图2-h），明显高于武夷山和三江源国家公园，但低于东北虎豹和大熊猫国家公园；其年滞尘量为76.86亿kg（图2-i），在颗粒物拦截方面表现出较强能力。同时，其年提供负离子数量为459.24×10²²个（图2-g），整体处于较高水平。

结果显示，其年固土量为0.18亿t（图2-e），在五个国家公园中处于中等水平，高于武夷山国家公园（0.03亿t）和三江源国家公园（0.005亿t），但低于东北虎豹（0.65亿t）和大熊猫国家公园（0.66亿t）。在养分维持类生态产品方面，海南热带雨林国家公园年保肥量为55.61万t（图2-f），明显高于武夷山和三江源国家公园，但低于东北虎豹和大熊猫国家公园。其年林木养分固持量为5.01万吨（图2-i），同样高于武夷山（1.34万t）和三江源（0.03万t），表明在林木生长与养分积累过程中，海南热带雨林具备较为稳定的支持类生态产品供给能力。

在单位面积尺度上，海南热带雨林国家公园在多项生态产品指标上表现出显著的高强度供给特征。如图3所示，其单位面积水源涵养量（53.90万m³·km⁻²）、固碳量（573.34吨·km⁻²）、碳当量（2 102.27吨·km⁻²）及释氧量1303.58吨/km²均为五个国家公园中的最高水平，显示出热带森林在单位空间内的高生产力特征。表明了热带雨林在单位面积尺度上的高降水调蓄、强径流调控能力、高初级生产力和高光合固碳效率。

图  3  海南热带雨林国家公园生态产品物质量年单位面积产量与其他国家公园特征比较

Figure 3.  Comparison of the annual yield per unit area of ecological products between Hainan Tropical Rainforest National Park and other national parks

海南热带雨林国家公园在单位面积土壤保育与养分维持方面表现出较强的生态支撑能力。其单位面积固土量达到0.421 6万t·km⁻²，明显高于武夷山国家公园和大熊猫国家公园，与东北虎豹国家公园接近，仅略低于后者，且显著高于三江源国家公园（图3-d）；海南热带雨林国家公园的单位面积保肥量为130.26 t·km⁻²，高于武夷山和大熊猫国家公园，但低于东北虎豹国家公园（图3-e），反映出不同气候带森林在养分循环路径上的差异。同时，其单位面积林木养分固持量达到11.74 t·km⁻²，在5个国家公园中处于较高水平，明显高于东北虎豹、大熊猫和三江源国家公园（图3-i）。

在大气环境调节方面，海南热带雨林国家公园的单位面积吸收气体污染物量为16 218.46 kg·km⁻²，略低于武夷山国家公园（19 273.44 kg·km⁻²），但明显高于东北虎豹和大熊猫国家公园，远高于三江源国家公园（图3-g）。其单位面积滞尘量为182.38 万kg·km⁻²，处于中等偏高水平，高于大熊猫国家公园，但低于东北虎豹和武夷山国家公园（图3-h）。此外，海南热带雨林国家公园单位面积负离子提供量达到1 075.76×10¹⁸ 个·km⁻²，高于大熊猫国家公园，但低于武夷山和东北虎豹国家公园，整体表现出较强的大气环境改善能力（图3-f）。

从生态产品物质量总量来看，海南热带雨林国家公园在多项生态服务功能上表现突出，其生态产品供给能力在五个国家公园中处于中高水平，反映了在较大连续森林面积和完整生态系统结构支撑下的综合生态效益。在剥离面积因素影响后，从单位面积尺度考察生态产品供给强度，可以更加清晰地识别不同国家公园森林生态系统的内在功能效率差异。结果表明，海南热带雨林国家公园在单位面积尺度上同样表现出显著的高强度生态产品供给特征，说明其高生态产品总量并非单纯由面积效应驱动，而是源于热带森林生态系统本身较高的功能密度。

综合来看，海南热带雨林国家公园在单位面积尺度上表现出的高强度水源涵养、碳汇与释氧能力，为其在总量尺度上形成显著生态产品供给优势提供了机制解释。高功能密度的生态产品供给特征，为森林植被多样性维持及旗舰物种生境质量保障提供了稳定的物质基础，体现出热带雨林生态系统在不同尺度下的一致性生态服务优势。

海南热带雨林国家公园森林生态系统的生态产品总价值为515.12亿元/年，在中国现有国家公园体系中处于领先水平。按照生态系统服务的四类属性进行归类，其价值结构呈现显著差异（图4）。其中，调节服务价值量最高，达262.66亿元·年⁻¹（图4-a），占比50.99%（图4-b），显示热带雨林在气候调节、水文调节和环境净化等方面发挥核心生态功能。据图4所示，供给服务价值为186.83亿元·年⁻¹，占比36.27%，主要来源于森林生物资源与基于生物多样性的自然资产；支持服务和文化服务价值分别为31.38亿元·年⁻¹（6.09%）和34.25亿元·年⁻¹（6.65%），反映出热带雨林生态系统在维持生产力基础、文化体验与自然教育方面的潜在贡献。

图  4  海南热带雨林国家公园森林生态产品价值

Figure 4.  Value of forest ecological products in National Park of Hainan Tropical Rainforest

从不同生态产品功能构成来看（图4），海南热带雨林国家公园的生态产品供给以生物多样性保护与涵养水源服务为主体，两者合计价值占比超过三分之二，分别占36.27%和30.62%。生物多样性保护价值（森林植被多样性+旗舰物种多样性）为186.83亿元·年⁻¹，其中仅旗舰物种海南长臂猿贡献达15.07亿元·年⁻¹（方法详见2.4和2.5）。彰显了该物种在海南热带雨林国家公园生态系统服务价值的突出地位，也印证了中国热带雨林在全球濒危物种保护格局中的关键作用。从单位面积产值来看，在热带雨林国家公园每公顷产值为12.06万元（表2），相较于常规农业产值水平具有一定的优势。

总体来看，海南热带雨林国家公园生态产品价值体系呈现出调节服务占主导、生物多样性与水源涵养突出、文化与支持服务协同贡献的格局。这一结构特征不仅反映热带雨林

如图5所示，结果表明，海南热带雨林国家公园的生态产品供给能力呈现显著的热带森林特征，其生态系统服务结构均衡，功能贡献分布相对稳定。涵养水源与森林植被多样性是其生态系统最主要的生态产品，两项功能价值分别占总价值量的约31%和32%，共同构成热带雨林服务的核心。这一结构特征反映出热带森林在水文调节与生物多样性维持方面的高度协同效应，也突显了海南热带雨林在区域生态安全格局中的关键地位。

图  5  国家公园森林生态产品和旗舰物种多样性保护价值比较

Figure 5.  Comparison of the conservation value of forest ecological products and flagship species diversity in national parks

与其他类型国家公园相比，海南热带雨林国家公园的森林生态产品供给呈现明显的均衡型特征。其固碳释氧、空气净化、土壤保持、森林康养等生态产品在物量和价值量上表现稳定，各项功能之间差异较小，没有出现某一生态产品极端占优的情况。这区别于旗舰物种保护主导的大熊猫和东北虎豹国家公园，也不同于森林规模受到自然条件限制的三江源国家公园。热带雨林生态系统高生产力、高生物多样性和快速物质循环的生态学属性，使其在多种生态产品供给方面保持较高且相对均衡的输出能力（图5-a）。

据图5-b所示，大熊猫和东北虎豹国家公园的生态产品结构高度集中于旗舰物种保护，贡献占比远高于其他功能；三江源国家公园则因森林覆盖度低，其森林生态产品整体规模有限；武夷山国家公园虽具良好的生态系统原真性，但生态产品量级明显小于热带雨林地区。相比之下，海南热带雨林国家公园在涵养水源、生物多样性维持与固碳释氧等关键功能上均保持全国前列，生态调节服务与生态支持服务的综合贡献度明显高于其他公园，展现了热带森林在多功能生态产品供给中的独特优势。

总体来看，海南热带雨林国家公园以生物多样性—水源调节为主导功能，以多元生态产品均衡供给为突出特征，是五个国家公园中生态产品结构最为协调、生态服务维度最为丰富的区域。

海南热带雨林国家公园生态价值结构中生物多样性保护与涵养水源功能占据主导地位，这与全球热带森林生态系统服务研究的共识高度一致。国际千年生态系统评估（Millennium Ecosystem Assessment，MA）及后续的生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台（Intergovernmental platform onbiodiversity & ecosystem services，IPBES）报告都表明，热带雨林在提供调节服务（如碳汇、水文调节）和维护生物多样性方面具有不可替代性^[33]。海南热带雨林的水源涵养能力强、植被类型丰富，与亚马逊流域、西非宽扎盆地等全球重点热带区域类似，其生态系统结构稳定、物种多样性高，是调节区域气候和水循环的重要“自然基础设施”^[34-37]。这说明国家公园体制对具有国际重要性的生态过程的重要意义。与此同时，该公园生态产品供给功能较为均衡，这在国内外的公园体系中尤为难得。许多国家公园（无论是国内的大熊猫、东北虎豹公园，还是国际上的某些旗舰物种型公园）往往在某一功能上高度集中，如旗舰物种保护或碳汇，而忽视了其他服务功能的多元性^[14-15]。在海南热带雨林国家公园，调节、供给、支持和文化服务四类服务均有较为稳定的价值输出，这显示了该地管理机制在保护优先与多功能供给之间取得了较好平衡。这种多功能均衡型服务格局在理论上与自然资本综合管理（natural capital integrated management）的理念相契合，即既保护自然资产，又实现生态服务的持续供给。从物种保护的角度看，海南长臂猿作为旗舰物种，其价值显著^[38-39]。这不仅体现了其物种本身的稀缺性和生态指示意义，更反映出国家公园对极度濒危灵长类动物的制度保障。与其他国家公园相比（如大熊猫和东北虎豹国家公园），海南热带雨林国家公园虽然在价值量规模上不及这些大型陆地旗舰动物所带来的巨额保护价值，但其生态功能更加多元、生态系统结构更加复杂^[40]。在全球性框架中，这种基于生态系统完整性的保护方式是有效维持生态网络连通性的关键，对缓解栖息地破碎化问题具有重要意义。

此外，从生态系统服务管理与政策视角来看，海南热带雨林国家公园的经验具有示范意义。首先，其价值结构分析为国家公园自然资产核算提供了可操作的范式。在国内，“自然资产负债表”“生态补偿机制”逐渐被纳入国家和地方政策议程，而海南公园的数据可以直接支持这些制度机制的设计^[41]。其次，其多功能均衡的生态服务输出提示我们，在国家公园规划和管理中，不能仅强调少数生态产品（如旅游或碳汇），还应全面考虑生态系统的多维价值。最后，从气候变化适应与生态恢复角度出发，在国际上越来越多地强调建立NBS以提升区域气候韧性^[42]。海南热带雨林国家公园正好提供了通过保护高质量热带森林，提升碳汇、水源涵养与生物多样性三重协同效应的一个典型。

本研究也存在一些局限性。首先，生态产品价值评估基于量化模型和可观测数据，难以充分涵盖所有文化服务（如精神文化、传统知识等）。其次，本研究主要依赖森林生态量清技术方法学体系，该方法在某些服务（如微生物功能、多样性内部差异）方面尚难量化。未来研究应进一步结合定性调研、生态经济模型与长期监测，以更全面地捕捉国家公园自然资产和生态服务的动态变化。此外，还应加强与当地社区、旅游业以及管理机构之间的协同，通过生态补偿、生态红线、自然资产管理等制度设计，将生态产品价值转化为可持续的管理机制），推动国家公园的长远发展。

本研究估算了海南热带雨林国家公园生态系统服务总价值为515.12亿元·年⁻¹，调节服务贡献最高，供给、文化与支持服务依次递减。生物多样性保护与水源涵养构成生态价值的主体功能，并与海南省生态产品价值的功能结构高度契合，表明国家公园在支撑全岛生态安全格局与维持生态系统稳定性方面具有不可替代的战略地位。整体上，海南热带雨林国家公园各类生态服务功能发展均衡，充分应证其生境格局的完整性、生态过程的连续性及管理措施的有效性。持续强化极小种群物种保护、保持森林原真性结构与提升区域水文过程调控能力，仍是未来国家公园管理的重点方向。建议进一步完善长期监测体系，优化生态价值核算方法，并推动生态产品价值在国家公园治理与政策制定中的常态化应用，以为中国国家公园体系的高质量建设提供科学支撑。