王雪松，牛 香，魏文俊

(1.遼寧省森林經(jīng)營(yíng)研究所,遼寧丹東 118002；2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護(hù)研究所,北京 100091；3.遼寧省林業(yè)科學(xué)研究院,遼寧沈陽(yáng) 110032)

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遼寧省退耕還林工程生態(tài)效益評(píng)價(jià)研究

王雪松1，牛 香2，魏文俊3*

(1.遼寧省森林經(jīng)營(yíng)研究所,遼寧丹東 118002；2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護(hù)研究所,北京 100091；3.遼寧省林業(yè)科學(xué)研究院,遼寧沈陽(yáng) 110032)

在退耕還林工程新周期的開(kāi)始階段，對(duì)以往退耕還林工程生態(tài)效益進(jìn)行評(píng)估以期為退耕還林工程的宏觀管理決策提供科學(xué)依據(jù)。文章基于退耕還林工程生態(tài)效益專(zhuān)項(xiàng)監(jiān)測(cè)站和中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)所屬森林生態(tài)站等的數(shù)據(jù)資源，參照《退耕還林工程生態(tài)效益監(jiān)測(cè)評(píng)估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與管理規(guī)范》(辦退字[2013] 16號(hào))和《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》(LY/T 1721-2008)，應(yīng)用分布式測(cè)算方法評(píng)估了遼寧省退耕還林工程的生態(tài)效益。結(jié)果顯示遼寧省退耕還林工程各項(xiàng)生態(tài)效益總價(jià)值量為491.94億元/年，各項(xiàng)生態(tài)效益由高到低依序?yàn)楹B(yǎng)水源、生物多樣性保護(hù)、固碳釋氧、保育土壤、凈化大氣環(huán)境和林木累積營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。遼寧省退耕還林工程生態(tài)效益總價(jià)值量占退耕還林工程生態(tài)效益總價(jià)值量的19.40%(95.45億元/年)，宜林荒山荒地造林占64.77%(318.64億元/年)，封山育林占15.83%(77.85億元/年)。

遼寧?。煌烁€林工程；生態(tài)效益

21世紀(jì)初期我國(guó)大范圍實(shí)施的退耕還林工程是目前世界上最大的區(qū)域性造林再造林活動(dòng)[1-4]。2001年遼寧省啟動(dòng)退耕還林工程，至2011年全省森林覆蓋率提高至38.2%[5]。由于人為翻耕行為被全面禁止，在遼西北地區(qū)退耕地的林下植物種類(lèi)增多，土壤肥力提高，迅速增加的林下灌草植被有效地起到了截流降雨、延緩地表徑流的作用，土地治理度達(dá)到68.6%，土壤流失減少率達(dá)到37.5%[6]。對(duì)退耕還林工程的生態(tài)效益評(píng)估有助于科學(xué)評(píng)價(jià)退耕還林工程建設(shè)成果和國(guó)家的投資效益，對(duì)于高水平地實(shí)施退耕還林工程，改善退耕還林工程區(qū)乃至全國(guó)的生態(tài)環(huán)境具有重要的現(xiàn)實(shí)和深遠(yuǎn)指導(dǎo)意義[3]。

1 遼寧省退耕還林工程概況

遼寧省自2001年實(shí)施國(guó)家退耕還林工程以來(lái)，工程區(qū)由試點(diǎn)階段的3市4縣(彰武縣、北票縣、凌源縣、建昌縣)發(fā)展到15市74縣，工程覆蓋1 115個(gè)鄉(xiāng)(縣)11 517個(gè)自然村，涉及659 592戶農(nóng)民。遼寧省林業(yè)廳將全省劃分為3個(gè)模式類(lèi)型22個(gè)模式組153個(gè)模式，同時(shí)采用聚類(lèi)分析法確定了43個(gè)優(yōu)選模式。針對(duì)遼西北、遼東山地及半島丘陵區(qū)、遼中平原區(qū)三大地貌區(qū)分別選定了相應(yīng)的造林模式和管護(hù)方法，以保證工程的建設(shè)成效。截至2013年末，遼寧省累計(jì)完成退耕還林工程建設(shè)任務(wù)113.57萬(wàn)hm2，其中退耕地還林面積約占總面積的21.72%，宜林荒山荒地造林占到62.66%，封山育林占15.61%[4]。

2 研究方法

2.1 退耕還林工程生態(tài)效益監(jiān)測(cè)及測(cè)算評(píng)估指標(biāo)體系遼寧省退耕還林工程各項(xiàng)生態(tài)效益監(jiān)測(cè)方法參照《退耕還林工程生態(tài)效益監(jiān)測(cè)評(píng)估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與管理規(guī)范》(辦退字[2013] 16號(hào))和《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》(LY/T 1721-2008)[7-10]。測(cè)算評(píng)估指標(biāo)體系包括涵養(yǎng)水源(調(diào)節(jié)水量和凈化水質(zhì))、保育土壤(固土和保肥)、固碳釋氧(固碳和釋氧)、積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(林木積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì))、 凈化大氣環(huán)境(提供負(fù)離子、吸收污染物和滯塵)和生物多樣性保護(hù)(物種保育)。

2.2 退耕還林工程生態(tài)效益分布式測(cè)算方法將遼寧省退耕還林工程按照縣區(qū)劃分為74個(gè)一級(jí)測(cè)算單元，每個(gè)一級(jí)測(cè)算單元按照不同退耕還林工程植被恢復(fù)類(lèi)型分為退耕地還林、宜林荒山荒地造林和封山育林3個(gè)二級(jí)測(cè)算單元。結(jié)合不同立地條件的對(duì)比觀測(cè)，最終確定222個(gè)相對(duì)均質(zhì)化的生態(tài)效益評(píng)估單元。基于生態(tài)系統(tǒng)尺度的定位實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，運(yùn)用遙感反演、模型模擬等技術(shù)手段，進(jìn)行由點(diǎn)到面的數(shù)據(jù)尺度轉(zhuǎn)換，將點(diǎn)上實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至面上測(cè)算數(shù)據(jù)，得到各生態(tài)效益評(píng)估單元的測(cè)算結(jié)果，以上均質(zhì)化的單元數(shù)據(jù)累加的結(jié)果即為遼寧省退耕還林工程生態(tài)效益的測(cè)算結(jié)果。

2.3 數(shù)據(jù)來(lái)源數(shù)據(jù)來(lái)源于遼寧省3個(gè)退耕還林工程生態(tài)效益專(zhuān)項(xiàng)監(jiān)測(cè)站、中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)(CFERN)所屬4個(gè)森林生態(tài)站、30多個(gè)輔助觀測(cè)點(diǎn)以及300多塊樣地的退耕還林工程生態(tài)效益指標(biāo)體系連續(xù)觀測(cè)與清查數(shù)據(jù)，還包含遼寧省退耕還林工程中心開(kāi)展的退耕地還林、宜林荒山荒地造林和封山育林3 種植被恢復(fù)類(lèi)型中各退耕還林樹(shù)種面積、樹(shù)齡等資源清查數(shù)據(jù)以及權(quán)威機(jī)構(gòu)公布的社會(huì)公共資源數(shù)據(jù)[4]。

3 結(jié)果與分析

3.1 遼寧省退耕還林工程生態(tài)效益對(duì)遼寧省涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、林木積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和凈化大氣環(huán)境生態(tài)效益物質(zhì)量評(píng)估結(jié)果表明，全省涵養(yǎng)水源物質(zhì)量為11.47 億m3/年；固土量達(dá)到0.33億t/年，能夠減少土壤中氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)損失量分別為7.99萬(wàn)、4.11萬(wàn)、62.55萬(wàn)和1.68 萬(wàn)t/年；林木積累氮、磷、鉀量分別為1.10萬(wàn)、0.41萬(wàn)和0.21萬(wàn)t/年；每年能夠提供負(fù)離子量為626.49×1022個(gè)，吸收污染物量1.18 億kg，滯塵量143.11億kg(表1)。

表1 遼寧省退耕還林工程不同植被恢復(fù)類(lèi)型生態(tài)效益物質(zhì)量

表2 遼寧省退耕還林工程不同植被恢復(fù)類(lèi)型生態(tài)效益價(jià)值量

遼寧省退耕還林工程各項(xiàng)生態(tài)效益總價(jià)值量為491.94億元/年。各項(xiàng)生態(tài)效益由高到低次序?yàn)椋汉B(yǎng)水源為132.03億元/年，占總價(jià)值量的26.84%；生物多樣性保護(hù)129.39億元/年，占總價(jià)值量的26.30%；固碳釋氧92.65億元/年，占總價(jià)值量的18.83%；保育土壤88.02億元/年，占總價(jià)值量的17.89%；凈化大氣環(huán)境35.31億元/年，占總價(jià)值量的7.18%；林木積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)14.54億元/年，占總價(jià)值量的2.96%(表2)。

3.2 遼寧省退耕還林工程不同植被恢復(fù)類(lèi)型生態(tài)效益遼寧省退耕還林工程不同植被恢復(fù)類(lèi)型生態(tài)效益各分項(xiàng)物質(zhì)量總體上為宜林荒山荒地造林最大，退耕地還林次之，封山育林最小(表1)，與3種植被恢復(fù)類(lèi)型的面積密切相關(guān)。遼寧省退耕地還林工程每年的生態(tài)效益總價(jià)值量為95.45億元，占退耕還林工程生態(tài)效益總價(jià)值量的19.40%。退耕地還林生態(tài)效益總價(jià)值量分布中，涵養(yǎng)水源和生物多樣性保護(hù)生態(tài)效益價(jià)值量占總價(jià)值量的比例較高，分別占30.05%和23.29%。全省宜林荒山荒地造林每年生態(tài)效益總價(jià)值量為318.64億元，占退耕還林工程生態(tài)效益總價(jià)值量的64.77%。生態(tài)效益各分項(xiàng)價(jià)值量中，生物多樣性保護(hù)和涵養(yǎng)水源生態(tài)效益價(jià)值量所占比例較高，占總價(jià)值量的27.60%和24.66%。全省封山育林每年生態(tài)效益總價(jià)值量為77.85億元，占退耕還林工程生態(tài)效益總價(jià)值量的15.83%。生態(tài)效益各分項(xiàng)價(jià)值量中，涵養(yǎng)水源和生物多樣性保護(hù)生態(tài)效益價(jià)值量所占比例較高，占總價(jià)值量的31.83%和24.66%(表2)。

4 結(jié)論與討論

遼寧省退耕還林工程各項(xiàng)生態(tài)效益總價(jià)值量為491.94億元/年，占遼寧省森林生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)效益總價(jià)值的18.98%(2 591.72億元)[11]，可見(jiàn)退耕還林工程對(duì)全省生態(tài)環(huán)境的改善作用貢獻(xiàn)巨大。6項(xiàng)生態(tài)效益價(jià)值量中，涵養(yǎng)水源占總價(jià)值量的26.84%，生物多樣性保護(hù)占26.30%，表明涵養(yǎng)水源和生物多樣性保護(hù)占據(jù)主導(dǎo)地位，這2種是遼寧省退耕還林工程發(fā)揮的主導(dǎo)生態(tài)功能。實(shí)施退耕還林工程主要是為了控制水土流失，減緩?fù)恋鼗哪M(jìn)程，實(shí)現(xiàn)恢復(fù)和改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的最終目標(biāo)。因此，在選擇退耕還林工程模式時(shí)，更傾向于選擇能夠顯著改善和提高生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源功能的恢復(fù)模式。在涵養(yǎng)水源功能得到提高的前提下，增加退耕還林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物多樣性，使其群落物種組成和結(jié)構(gòu)更接近于自然狀態(tài)的森林生態(tài)系統(tǒng)，提高群落的穩(wěn)定性，是鞏固退耕還林工程成果，增加退耕還林工程生態(tài)效益，促進(jìn)退耕還林工程可持續(xù)發(fā)展的必要選擇。退耕還林工程實(shí)施以來(lái)，大多數(shù)新?tīng)I(yíng)造林分處于幼齡林或中齡林快速生長(zhǎng)階段，因此林分具有很強(qiáng)的固碳釋氧潛力。由此可見(jiàn)，人為選擇和退耕還林工程自身的特殊屬性決定了各項(xiàng)生態(tài)效益價(jià)值量的組成結(jié)構(gòu)特征[3]。

遼寧省退耕還林工程3種植被恢復(fù)類(lèi)型生態(tài)效益總價(jià)值為宜林荒山荒地造林工程最大(318.64億元/年)，退耕地還林工程次之(95.45億元/年)，封山育林工程最小(77.85億元/年)。3種植被恢復(fù)類(lèi)型均以涵養(yǎng)水源和生物多樣性保護(hù)生態(tài)效益占主導(dǎo)。退耕還林工程生態(tài)效益評(píng)估客觀地反映了退耕還林工程已取得的成果，為工程管理部門(mén)科學(xué)有效地制定退耕還林工程成果鞏固措施提供了依據(jù)，有助于根據(jù)地區(qū)特殊需求針對(duì)性地提出相應(yīng)的生態(tài)效益目標(biāo)，有助于不斷提高工程建設(shè)質(zhì)量和成效，為下一步退耕還林營(yíng)造林的選擇和可持續(xù)管理提供依據(jù)。

[1] 姚平,陳先剛,周永鋒,等.西南地區(qū)退耕還林工程主要林分50年碳匯潛力[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2014,34(11):3025-3037.

[2] 王紅霞,王兵,李保玉,等.退耕還林工程不同林種生態(tài)效益評(píng)估[J].林業(yè)資源管理,2014(3):150-155.

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[4] 國(guó)家林業(yè)局.2013退耕還林工程生態(tài)效益監(jiān)測(cè)國(guó)家報(bào)告[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2013.

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[6] 曾輝,袁春良,胡振全.遼寧風(fēng)沙區(qū)退耕還林生態(tài)效應(yīng)的初步研究[J].遼寧師專(zhuān)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2007,9(2):73-75.

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[9] 國(guó)家林業(yè)局.退耕還林工程生態(tài)效益監(jiān)測(cè)評(píng)估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與管理規(guī)范(辦退字[2013]16號(hào))[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013.

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Evaluation of Ecological Benefits for Conversion of Cropland to Forestland Project in Liaoning Province, China

WANG Xue-song1, NIU Xiang2, WEI Wen-jun3*

(1. Liaoning Institute of Forest Management, Dandong, Liaoning 118002; 2. Research Institution of Forest Ecology, Environment and Protection, CAF, Beijing 100091; 3. Liaoning Academy of Forestry, Shenyang, Liaoning 110032)

In the early stages of new period for Conversion of Cropland to Forestland project (CCF project), its ecological benefits in the past were evaluated so as to provide scientific basis for macro management decision for the CCF project. Data resources for CCF project ecological benefit monitoring stations and Chinese forest ecological stations belongs to Chinese forest ecosystem research network were used in this study. On the basis ofTechnicalStandardandManagementSpecificationsofObservationandEvaluationofEcologicalEffectsoftheProjectofConversionofCroplandtoForestland(Bantuizi [2013] No.16) andSpecificationsforAssessmentofForestEcosystemServicesinChina(LY/T 1721-2008), distributed calculation method was applied to evaluate the ecological benefits of CCF project in Liaoning Province. The results showed that the total value of ecological benefits was 49.194 billion Yuan per year. The value of ecological benefits from high to low were water storage, biodiversity conservation, C fixation and O2 release, soil conservation, environment purification, nutrients accumulation. The total value of afforestation on abandoned cropland project accounted for 19.40 % (9.545 billion Yuan per year) of the total value of CCF project, the afforestation of barren hills and wasteland project for 64.77% (31.864 billion Yuan per year), and the forest reservation project for 15.83% (7.785 billion Yuan per year).

Liaoning Province; Conversion of Cropland to Forestland project; Ecological benefits

林業(yè)公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)(201204101、201404303)。

王雪松(1968-)，男，遼寧葫蘆島人，高級(jí)工程師，從事森林經(jīng)營(yíng)與管理研究。*通訊作者，高級(jí)工程師，從事森林生態(tài)研究。

2014-12-15

S 181.3

A

0517-6611(2015)04-060-02