Что нужно для эффективного управления городскими лесами? Понимать их преимущества и возможности. Поэтому сотрудники Национального университета Сингапура изучили 34 оригинальные работы, посвященные оценке экономической выгоды городских лесов и опубликованные в 1992 – 2016 годах. Комплексный анализ помог найти пробелы и оценить потенциал для дальнейших научных работ в этой области.
Выгоды/траты
При оценке экономической выгоды городских лесов учитывались и издержки. К ним относятся не только прямые затраты на посадку и обслуживание, но и длинный список потенциальных косвенных затрат:
- повреждение зданий и тротуаров корнями;
- травмы и ущерб от падающих деревьев;
- нарушение движения транспорта во время технического обслуживания;
- выбросы углерода из-за работающего оборудования;
- засорение дренажей опавшей листвой;
- загрязнение воздуха летучими органическими соединениями, выделяемыми листвой
Учитывая сложное сочетание выгод и затрат, неудивительно, что посадка деревьев в городской среде может вызывать смешанную реакцию у разных сфер городского управления. Поэтому важно иметь возможность количественно оценить затраты и выгоды от городских деревьев и знать, как найти баланс.
Большинство исследований оценивали городские деревья с помощью анализа выгод и затрат (BCA), который присваивает долларовую стоимость отдельным аспектам. Это позволяет определить чистую выгоду и соотношение выгод и затрат (BCR) деревьев, а также оправдать инвестиции в городские леса. Однако некоторые выгоды и затраты сложно определить количественно, и их необязательно выражать в денежном эквиваленте. В качестве альтернативы BCA в некоторых исследованиях использовался анализ экономической эффективности (CEA), который использует данные, выраженные в разных единицах измерения.
Примечания:
BCR: Соотношение выгод и затрат
BCA: Анализ выгод и затрат
CEA: Анализ экономической эффективности
Условия:
- Исследования, в основном, проводились в Северной Америке: 27 из них изучали места со средиземноморским и полузасушливым климатом, и только 7 затрагивали другие климатические зоны или их между собой;
- Изучались преимущественно широколиственные деревья;
- Только 12 из 34 исследований описывали видовой состав, только в одном (McPherson, 2003) сообщалось о затратах, выгодах и BCR, связанных с конкретными видами деревьев;
- Срок большинства исследований - 15–30 лет;
- Коэффициент смертности деревьев в исследованиях варьировался от 0,7 до 2,23%, но оценивалось только среднее значение, без оценки последствий высокой или низкой смертности;
- Только в 11 исследованиях смертность деревьев учитывалась при анализе выгод и затрат.
- В большинстве исследований (20 из 34) изучались преимущества, связанные с регулированием окружающей среды: улучшением качества воздуха и сокращением выбросов углерода;
- Другие потенциально важные преимущества, такие как биоразнообразие, обеспечение ресурсами, снижение уровня шума, а также отдых или туризм, в разных сочетаниях рассматривались менее чем в трех исследованиях;
- Эстетические выгоды количественно оценивались на основании влияния деревьев на цены недвижимости;
- Преимущества древесной тени оценивались на основании экономии энергии за счет сокращения использования кондиционеров.
Преимущества
Большинство исследований основывались на методах моделирования, разработанных учеными из США. В частности Лесной службой Министерства сельского хозяйства (USDA), которая внесла свой вклад в разработку программных инструментов i-Tree для оценки городских деревьев. Программа учитывала множество факторов: расположение деревьев, видимость небосвода и инсоляция, ориентация зданий относительно сторон света, местный климат и затраты на электроэнергию. При использовании алгоритмов этой системы для расчетов экономии энергии без учета затрат на отопление, показатели годовой экономии на охлаждении от одного дерева колеблются от 23 кВт до 288 кВтч. При этом годовая экономическая выгода в расчете на дерево колеблется от 7 до 165 долларов.
Исследования, в которых рассчитывалась чистая экономия энергии, получали результаты в диапазоне от 12 кВт до 919 кВт-ч. Годовая экономическая выгода варьировалась от 4 до 166 долларов на дерево.
Преимущество деревьев в регулировании воды было обосновано исключительно перехватом дождя кронами отдельных деревьев и основывалось на числовых моделях исследований, проведенных с 1998 по 2000 год. Годовая выгода от перехвата дождя на дерево варьировалась от 0,28 м3 до 11,3 м3. Если учитывать затраты на смягчение последствий ливневых стоков, годовая выгода на дерево варьируется от 0,28 до 54,61,4 доллара.
Выгоды от улучшения качества воздуха учитывали прямое поглощение и осаждение загрязнителей на листьях деревьев. Эти модели основывались на таких переменных, как концентрация загрязняющих веществ в воздухе, средняя площадь листьев, сезон, уровень осадков, плотность лесного покрова, а также факторы, влияющие на скорость транспирации (процесс движения воды через растение и ее испарение с поверхности).
Большинство исследований отметило, что годовое сокращение озона на дерево колебалось от 0,11 кг до 0,39 кг. Годовое снижение содержания двуокиси азота на дерево варьировалось от 0,04 кг до 0,39 кг. Снижение диоксида серы колебалось от 0 кг до 0,19 кг. Снижение микрочастиц колебалось от 0,05 кг до 0,93 кг. Расчеты годовой экономической выгоды на дерево основывались на затратах на снижение выбросов для каждого загрязнителя, и результат варьировался от 0,68 до 21,28 доллара.
Для оценки прочих преимуществ (обеспечение биоразнообразия и ресурсов, снижение шума, отдых и туризм) исследователи использовали ряд различных подходов. Самым редким методом была условная оценка, к ней прибегали только в нескольких исследованиях.
Вот, как в среднем выглядели преимущества деревьев в денежном выражении, основываясь на выбранных исследованиях:
- Эстетические преимущества — 51 доллар
- Затенение — 26 долларов
- Регулирование водных ресурсов — 11 долларов
- Качество воздуха — 7 долларов
- Сокращение выбросов углерода — 3 доллара
При этом значения затенения, эстетики и регулирования воды очень сильно различались в разных исследованиях.
Затраты
Большая часть информации о затратах была получена либо из официальных документов, либо смоделирована на основании вторичных источников.
- В семи исследованиях проводились экспертные опросы в отношении основных затрат - посадка, удаление, обслуживание деревьев.
- Относительно меньшее количество исследований включало затраты, связанные с опасностями или выбросами углерода и загрязняющих веществ
- В исследовании McPherson et al. (2005) указано, что затраты на вырубку деревьев в двух городах с большим количеством перезрелых (старых) деревьев составляли от 13 до 16% годовых расходов на обслуживание городского леса, причем один из городов тратит дополнительные 30% на уборку после ураганов.
- Самой большой статьей расходов в США по результатам исследований была обрезка деревьев, на которую приходилось 27–43% годовых расходов.
Баланс
- Из 26 статей, в которых анализировалась BCR или чистая прибыль от городских деревьев, выгоды превышали затраты в 22 исследованиях.
- В 14 исследованиях эстетические преимущества фактически перевешивали среднегодовые затраты - даже если рассматривать их отдельно
- Преимущества эстетики, затенения и регулирования водных ресурсов имели самую высокую экономическую оценку
- Большинство исследований было сосредоточено на преимуществах сокращения выбросов углерода и улучшения качества воздуха из-за относительной простоты расчетов и актуальности вопросов изменения климата и загрязнения атмосферы. Эти выгоды отличались относительно низкими годовыми экономическими значениями.
- BCA, основанный только на преимуществах сокращения выбросов, как правило, не оправдывал посадку деревьев в городских районах.
- Разница между средними выгодами и затратами по всем исследованиям не была значительной.
- Исследование McPherson (2007) иллюстрирует чрезмерные затраты на обслуживание деревьев (более 173 долларов в год, при средних значениях 37,40 долларов на дерево), возникающие из-за ненадлежащего использования ресурсов.
- Ущерба инфраструктуре можно избежать путем тщательного выбора пород деревьев и участков, а также посредством надлежащего управления.
Оценка и изменчивость экономических выгод
- В большинстве исследований использовались методы количественной оценки выгод, с особым упором на экономию электроэнергии за счет снижение потребности в кондиционировании воздуха. Например, Донован и Бутри (2009) обнаружили, что наличие 17 деревьев с южной и северной стороны дома снижает потребление электроэнергии летом на 185–457 кВт/ч, в зависимости от размера деревьев (и дома).
- Преимущества деревьев в перехвате дождя в местах, подверженных сильным осадкам, например, в тропиках, невелики - несмотря на важность снижения риска наводнений в таких районах.
- В исследованиях практически не было уделено внимание гидрологическим процессам: эвапотранспирации (суммарному испарению с поверхности земли и растительности) засухоустойчивости и очистке воды. Эти качества могут способствовать другим преимуществам, таким как повышение устойчивости лесов и качества воды в городских районах.
- Крупные, долгоживущие и быстрорастущие виды деревьев эффективнее всего сокращают выбросы углерода.
- Городские леса сами могут быть источниками выбросов углерода за счет разложения древесины и выбросов CO2 при техническом обслуживании деревьев
- Наибольший экономический эффект улучшения качества воздуха в расчете на одно дерево наблюдается в городах с высокой концентрацией загрязняющих веществ в воздухе, низким уровнем осадков и продолжительным периодом отсутствия листьев.
- Чтобы преобразовать выгоды от качества воздуха в денежные выражения, в большинстве исследований использовались теневые цены — заменитель рыночных цен, который применяется в областях, где их сложно установить из-за отсутствия четкого соотношения затрат и выгод (например, здравоохранение и образование). Теневые цены рассчитываются методами линейного программирования.
Структура городских лесов
- В большинстве исследований предоставлялись оценки выгод и затрат за один год. Однако деревья — это долгоживущие организмы, и было бы лучше собрать информацию об изменении баланса выгод и затрат в течение более длительного периода.
- Чтобы избежать резкого спада в экосистемных услугах из-за старения городского леса, может потребоваться прогнозирование изменений популяции деревьев с течением времени с учетом изменения их размеров и возрастов.
- Увеличение видового разнообразия в теории может обеспечить более непрерывное предоставление экосистемных услуг за счет разного срока жизни и скорости роста деревьев.
- Необходимо улучшение коммуникации между практиками и исследователями, а также согласованные протоколы мониторинга городских деревьев
Ограничения экономической оценки городских деревьев
- В большинстве исследований выгоды и издержки учитываются в неполном или недостаточном объеме.
- Одна из важных причин большого разброса BCR в исследованиях — выбор выгод и затрат, включенных в различные исследования
- Оценка некоторых выгод и затрат затруднена по многим причинам. Например, деревья, посаженные на жилых участках, могут принести пользу окружающим районам, но затраты на их обслуживание могут переплетаться с затратами на другие ресурсы, такие как содержание дорог и инфраструктуры. Это затрудняет оценку выгод и затрат.
- Сложно оценить эффекты, которые наблюдаются в более крупных пространственно-временных масштабах
- Многие из выгод зависят от больших участков городских зеленых насаждений, и их влияние может распространяться на окружающие районы. Это также усложняет оценку выгод и затрат.
Выводы
Анализ 34 опубликованных исследований, касающихся затрат и выгод от городских деревьев, показывает, что в большинстве случаев преимущества городских деревьев превышают затраты. Однако этот анализ также выявляет значительные пробелы в знаниях. Исследования были сосредоточены лишь на некоторых преимуществах деревьев — затенении, качестве воздуха и регулировании выбросов углерода, — которые не всегда приносят большую выгоду.
Подавляющее большинство исследований проводилось в США и описывает ситуацию в определенной климатической зоне. Чтобы получить более общее представление о преимуществах и затратах городских деревьев, необходимы исследования в других странах, которые представляют другой климат, экосистемы и социально-экономические системы.
Источник:
Xiao Ping Song, Puay Yok Tan, Peter Edwards,Daniel Richards // The economic benefits and costs of trees in urban foreststewardship: A systematic review
