劉潤(rùn)， 牛香， 王兵

(1.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,國(guó)家林業(yè)和草原局森林生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100091; 2.江西大崗山森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站，江西 新余 336600)

0 引言

天然林資源保護(hù)工程(以下簡(jiǎn)稱“天保工程”)是我國(guó)重要生態(tài)戰(zhàn)略工程，也是實(shí)現(xiàn)山水林田湖草生命共同體的重要支撐[1]。隨著天保工程的實(shí)施，森林覆蓋率、森林蓄積量和森林質(zhì)量呈現(xiàn)“三增長(zhǎng)”的態(tài)勢(shì)，解決了天保工程區(qū)原有的生態(tài)環(huán)境問題[2]。

森林是生態(tài)系統(tǒng)的主體，森林資源的過度消耗可直接導(dǎo)致森林土質(zhì)疏松、水土流失，從而引發(fā)多種自然災(zāi)害。如今，水土流失已成為全球化的環(huán)境問題，在很多國(guó)家引發(fā)了嚴(yán)重的自然災(zāi)害[3-5]。曾有研究表明，森林和植被在控制水土流失方面有著極其重要的作用，并提出水土保持功能的強(qiáng)弱可以直接影響土壤侵蝕強(qiáng)度[6]。由于人為因素的干擾，森林火災(zāi)等自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，導(dǎo)致森林生態(tài)環(huán)境每況愈下，土壤侵蝕日益嚴(yán)重。實(shí)施天保工程，能夠解決森林資源消耗嚴(yán)重及其衍生的多種生態(tài)學(xué)問題[7]，從根本上遏制水土流失等生態(tài)環(huán)境惡化問題，從而為促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)安全的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)支撐。

本文以內(nèi)蒙古大興安嶺重點(diǎn)國(guó)有林管理局林區(qū)(簡(jiǎn)稱“內(nèi)蒙古森工林區(qū)”)為研究對(duì)象，依據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范(GB/T 38582—2020)》(以下簡(jiǎn)稱“規(guī)范”)，開展內(nèi)蒙古森工森林生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源和保育土壤功能空間格局研究，明確不同區(qū)域內(nèi)其功能強(qiáng)弱分布，探索空間格局分布特征，以期為科學(xué)地開展生態(tài)環(huán)境保護(hù)、制定林業(yè)政策等提供重要科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

內(nèi)蒙古森工林區(qū)東連黑龍江，西接呼倫貝爾大草原，南至洮兒河，北部和西部與俄羅斯、蒙古國(guó)毗鄰，地跨呼倫貝爾市、興安盟等9個(gè)旗市(圖1)。該區(qū)域地處歐亞大陸中高緯度地帶，屬寒溫帶大陸性氣候區(qū)，年平均氣溫-2.4 ℃，林區(qū)平均無霜期小于100 d，嶺西自西南向東北、嶺東自東南向西北年平均氣溫逐漸降低； 最高海拔高度為1 199 m，最低為784 m，平均海拔高度為976.5 m，屬低山區(qū)，有“高寒禁區(qū)”之稱[8-10]。降水時(shí)間主要集中在5—9月份，占全年降水量的70%以上。內(nèi)蒙古森工林區(qū)特有的土壤有機(jī)質(zhì)和微量元素居全國(guó)之首，肥沃且無污染，主要以棕色針葉林土、暗棕壤、黑灰土、草甸圖和沼澤土等為主。其森林植被主要以天然林為主，森林面積837.02萬hm2。主要樹種有落葉松、樺木、櫟樹、樟子松、柳樹、榆樹及云杉等。

圖1 研究區(qū)地理位置示意圖

2 研究方法

2.1 森林資源數(shù)據(jù)來源

本文森林資源數(shù)據(jù)主要來源于內(nèi)蒙古森工森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)(包括各類林地的面積、蓄積，森林資源相關(guān)的自然地理環(huán)境和生態(tài)環(huán)境因素等)，包含天保工程實(shí)施前(1998年)后(2018年)的資源數(shù)據(jù)。森林生態(tài)連清數(shù)據(jù)集來源于內(nèi)蒙古森工及周邊森林生態(tài)站和若干輔助觀測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)結(jié)果； 每個(gè)林業(yè)局按照森林資源統(tǒng)計(jì)結(jié)果劃分為落葉松、櫟類、樟子松、白樺、樺木等樹種(組)。以各樹種(組)為基本單元，分別測(cè)算出各林業(yè)局的森林生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源和保育土壤功能，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)出整個(gè)內(nèi)蒙古森工林區(qū)的水土保持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值，為相關(guān)林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的科學(xué)決策和自然資源的合理利用提供依據(jù)。

2.2 物質(zhì)量轉(zhuǎn)換價(jià)值量的社會(huì)公共數(shù)據(jù)來源

本文研究物質(zhì)量轉(zhuǎn)換為價(jià)值量時(shí)，運(yùn)用的社會(huì)公共數(shù)據(jù)[11-15]主要由我國(guó)權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布，并參照內(nèi)蒙古自治區(qū)物價(jià)局官方網(wǎng)站以及中國(guó)森林資源核算研究和全國(guó)第九次森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估參數(shù)，主要數(shù)據(jù)如下。

(1)水庫(kù)庫(kù)容投資參照中華人民共和國(guó)審計(jì)署2013年第23號(hào)公告中三峽工程總投資，取值為6.89元/m3，貼現(xiàn)至2018年為7.42元/m3； 水的凈化費(fèi)用根據(jù)大氣降水中主要污染物濃度經(jīng)過森林生態(tài)系統(tǒng)凈化的濃度，并結(jié)合水污染物當(dāng)量值和應(yīng)稅水污染稅額計(jì)算得出，取值為0.72元/t。

(2)挖取土方費(fèi)用參照內(nèi)蒙古自治區(qū)《人工定額濟(jì)建標(biāo)字[2015]1號(hào)文》及《中華人民共和國(guó)水利部建筑工程預(yù)算定額》，取值為42.00元/m3。

(3)磷酸二胺含N量、磷酸二胺含P量、氯化鉀含K量參照化肥產(chǎn)品說明，分別取14%、15.01%和50%。

(4)磷酸二胺化肥及氯化鉀化肥價(jià)格參照內(nèi)蒙古自治區(qū)市物價(jià)局官網(wǎng)，分別取值3 050元/t和2 350元/t； 有機(jī)質(zhì)價(jià)格參照中國(guó)供應(yīng)商網(wǎng)，取值為855元/t。

2.3 指標(biāo)的選取及計(jì)算公式

本文選取涵養(yǎng)水源和保育土壤為監(jiān)測(cè)指標(biāo)，依據(jù)“規(guī)范”采用分布式測(cè)算的方法[12-13]，將研究區(qū)域按照生態(tài)功能區(qū)、林業(yè)局、優(yōu)勢(shì)樹種組和林齡組，結(jié)合不同的立地條件進(jìn)行對(duì)比觀測(cè)，確定出相對(duì)均質(zhì)化的生態(tài)服務(wù)測(cè)算單元(圖2)。

圖2 森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估分布式測(cè)算方法

本次對(duì)天保工程實(shí)施前后涵養(yǎng)水源和保育土壤功能的生態(tài)效益進(jìn)行了歸一化研究，最終確定下來的相對(duì)均質(zhì)化生態(tài)服務(wù)測(cè)算單元為3 790個(gè)。這一評(píng)估指標(biāo)體系最大限度地考慮了研究區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)在時(shí)間和空間上的差異性。具體計(jì)算公式見表1[13-15]。

表1 內(nèi)蒙古森工水土保持評(píng)估指標(biāo)體系及計(jì)算公式

(續(xù)表)

3 結(jié)果與分析

3.1 內(nèi)蒙古森工涵養(yǎng)水源和保育土壤功能物質(zhì)量測(cè)算結(jié)果

內(nèi)蒙古森工森林生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源和保育土壤功能物質(zhì)量見表2。

內(nèi)蒙古森工森林生態(tài)系統(tǒng)年涵養(yǎng)水源量為139.56億m3(1998年)和170.96億m3(2018年)； 2期涵養(yǎng)水源功能最高的3個(gè)林業(yè)局為根河、莫爾道嘎和烏爾旗漢，分別占總量的18.84%(1998年)和18.12 %(2018年)。

1998年和2018年固土量分別為24 833.42萬t/a和33 226.19萬t/a； 年固氮量分別為56.04萬t/a和72.25萬t/a； 20 a間，內(nèi)蒙古森工各林業(yè)局森林生態(tài)系固土和固氮總量分別增加8 392.77萬t和16.21萬t，增幅分別為33.79 %和28.93 %； 2期固土量和固氮量最高的3個(gè)林業(yè)局為根河、莫爾道嘎和烏爾旗漢。1998年和2018年，固磷量分別為18.50萬t/a和24.11萬t/a； 固鉀量分別為467.72萬t/a和640.86萬t/a； 固有機(jī)質(zhì)量分別為1 111.87萬t/a和1 262.95萬t/a； 固磷量、固鉀量和固定有機(jī)質(zhì)量均有不同程度的增加； 總物質(zhì)量分別增加了5.61萬t、173.14萬t和151.08萬t，增幅分別為30.32 %、37.02 %和13.59 %； 1998年固磷量、固鉀量和固定有機(jī)質(zhì)量最高的3個(gè)林業(yè)局為根河、莫爾道嘎和烏爾旗漢； 2018年固磷量最高的3個(gè)林業(yè)局是根河、金河、莫爾道嘎和烏爾旗漢(并列)，固鉀量最高的3個(gè)林業(yè)局是根河、金河和莫爾道嘎，固定有機(jī)質(zhì)量最高的3個(gè)林業(yè)局是根河、莫爾道嘎和烏爾旗漢。

結(jié)果分析顯示，內(nèi)蒙古森工森林生態(tài)系統(tǒng)固土作用較強(qiáng)，在減少水土流失方面發(fā)揮著重要的作用。主要原因除了這幾個(gè)地區(qū)森林面積較大之外，還有植被豐富、森林質(zhì)量相對(duì)較高、森林植被能夠有效地減輕土壤侵蝕并降低對(duì)環(huán)境的破壞作用等因素，從而維護(hù)并提高了森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效益，促進(jìn)了區(qū)域社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

表2 內(nèi)蒙古森工涵養(yǎng)水源和保育土壤功能物質(zhì)量

3.2 內(nèi)蒙古森工涵養(yǎng)水源和保育土壤功能物質(zhì)量空間格局特征

1998年和2018年，內(nèi)蒙古森工森林生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源物質(zhì)量分別為1.69億～9.21億m3和0.85億～11.36億m3，固土量分別為298.94萬～1 636.68萬t/a和166.28萬～2 193.74萬t/a，森林固氮量分別為0.68萬～3.72萬t/a和0.35萬～4.82萬t/a，森林固磷量分別為0.22萬～1.22萬t/a和0.16萬～1.67萬t/a，森林固鉀量分別為5.64萬～30.86萬t/a和3.23萬～44.68萬t/a，森林固有機(jī)質(zhì)量分別為13.41萬～73.38萬t/a和6.31萬～84.55萬t/a。

內(nèi)蒙古森工森林生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源、固土量、固氮量、固磷量、固鉀量和固有機(jī)質(zhì)量在各林業(yè)局空間分布上均呈中部>南部>北部(圖3)的趨勢(shì)。根河、金河和烏爾旗漢的森林生態(tài)系統(tǒng)的涵養(yǎng)水源、固土量、固氮量、固磷量、固鉀量和固有機(jī)質(zhì)量均位于前3位，而額爾古納、汗馬和伊圖里河3個(gè)林業(yè)局的森林生態(tài)系統(tǒng)各物質(zhì)量則均列后3位。

(a) 涵養(yǎng)水量 (b) 固土量 (c) 固氮量

3.3 內(nèi)蒙古森工涵養(yǎng)水源和保育土壤功能價(jià)值量測(cè)算結(jié)果

依據(jù)圖3和表3的測(cè)算結(jié)果，1998年和2018年，內(nèi)蒙古森工各林業(yè)局森林生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源功能的價(jià)值量分別為950.16億元和1 341.32億元，保育土壤功能的總價(jià)值量分別為563.49億元和760.11億元。其中固土價(jià)值量為165.66億元和225.16億元，固氮價(jià)值量為120.15億元和157.29億元，固磷價(jià)值量為37.01億元和48.95億元，固鉀價(jià)值量為216.47億元和300.82億元，固有機(jī)質(zhì)價(jià)值量為24.19億元和27.90億元。20 a間，內(nèi)蒙古森工各林業(yè)局涵養(yǎng)水源總價(jià)值量和保育土壤總價(jià)值量及各項(xiàng)分價(jià)值量均有不同程度的增加。

與1998年相比，2018年涵養(yǎng)水源總價(jià)值量增長(zhǎng)了391.16億元，增幅為29.16%； 經(jīng)分析，1998年和2018年涵養(yǎng)水源功能價(jià)值量最高的4個(gè)林業(yè)局均為根河、莫爾道嘎、金河和烏爾旗漢，占全局涵養(yǎng)水源總價(jià)值量分別為23.65%和24.38%。1998年涵養(yǎng)水源價(jià)值量最低的3個(gè)林業(yè)局為汗馬、諾敏森林經(jīng)營(yíng)所和伊圖里河，共占總價(jià)值量的4.41%； 2018年價(jià)值量最低的3個(gè)林業(yè)局為汗馬、額爾古納和伊圖里河，共占總價(jià)值量的4.11%(杜博威、吉拉林林業(yè)局除外，因?yàn)槠?018年已劃歸為地方林業(yè)局)。與1998年相比，2018年保育土壤總價(jià)值量增加了196.62億元，增幅25.87%，其中增加量最多的林業(yè)局是根河林業(yè)局，增加13.13億元，增幅為26.42%。

表3 內(nèi)蒙古森工涵養(yǎng)水源和保育土壤功能價(jià)值量

3.4 內(nèi)蒙古森工涵養(yǎng)水源和保育土壤功能價(jià)值量空間格局特征

在內(nèi)蒙古森工涵養(yǎng)水源和保育土壤功能價(jià)值量中，1998年根河林業(yè)局最高為37.13億元，其次是莫爾道嘎林業(yè)局34.40億元，年森林生態(tài)系統(tǒng)水土保持功能價(jià)值最低為汗馬林業(yè)局6.9億元。2018年根河林業(yè)局最高，為50.26億元，其次是烏爾旗漢林業(yè)局42.42億元，年森林生態(tài)系統(tǒng)水土保持功能價(jià)值最低為汗馬林業(yè)局9.06億元。1998年，額爾古納林業(yè)局隸屬于莫爾道嘎林業(yè)局，因此1998年莫爾道嘎林業(yè)局所產(chǎn)生的生態(tài)效益價(jià)值較高。

從圖4中可以分析得出，內(nèi)蒙古森工森林生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源、固土量、固氮量、固磷量、固鉀量和固定有機(jī)質(zhì)價(jià)值量在各林業(yè)局的空間分布上總體趨勢(shì)均為中部→南部→北部依次降低。根河、金河、烏爾旗漢的森林生態(tài)系統(tǒng)的涵養(yǎng)水源、固土量、固氮量、固磷量、固鉀量和固定有機(jī)質(zhì)功能價(jià)值量均分別位列于前3位，而額爾古納、汗馬和伊圖里河3個(gè)林業(yè)局的森林生態(tài)系統(tǒng)各項(xiàng)服務(wù)物質(zhì)量則均分別列后3位。

(a) 涵養(yǎng)水源價(jià)值量 (b) 固土價(jià)值量 (c) 固氮價(jià)值量

4 討論

內(nèi)蒙古森工森林生態(tài)系統(tǒng)涵養(yǎng)水源和保育土壤功能的空間格局與內(nèi)蒙古森工各局森林資源自身的屬性和所處地理位置有直接關(guān)系。

4.1 與林業(yè)政策有關(guān)

政策措施是森林發(fā)展和經(jīng)營(yíng)的指引，良好的政策支持能夠?yàn)榱謽I(yè)發(fā)展及經(jīng)營(yíng)管理提供標(biāo)準(zhǔn)和方向。

4.1.1 停伐減產(chǎn)政策

2000年12月1日，國(guó)家林業(yè)局、國(guó)家紀(jì)委、財(cái)政部、勞動(dòng)和社會(huì)保障部同時(shí)印發(fā)了《東北、內(nèi)蒙古等重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)天然林資源保護(hù)工程實(shí)施方案》，對(duì)內(nèi)蒙古等重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)實(shí)施停伐減產(chǎn)政策[16]。該政策可直接減少大量森林資源的消耗，保證天然林在自然狀態(tài)下正常生長(zhǎng)[17]； 同時(shí)，可增加林下覆蓋物的厚度、地表粗糙度、入滲強(qiáng)度以及延長(zhǎng)徑流入滲時(shí)間； 同時(shí)，通過改善地下部分土壤物理化學(xué)性質(zhì)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)水源的涵養(yǎng)功能，從而產(chǎn)生巨大的生態(tài)價(jià)值。

4.1.2 森林撫育政策

2009年5月，國(guó)家林業(yè)局發(fā)布《森林撫育規(guī)程(GB/T 15781—2009)》。在“十一五”期間，內(nèi)蒙古森工累計(jì)完成森林撫育701.17萬hm2，依據(jù)“規(guī)范”計(jì)算得出其涵養(yǎng)水源物質(zhì)量為31.04億m3，保育土壤物質(zhì)量為229.35萬t。內(nèi)蒙古森工天保工程2期森林撫育面積累計(jì)152萬hm2，其中包括人工造林6.67萬hm2,補(bǔ)植補(bǔ)造52.67萬hm2,依據(jù)“規(guī)范”計(jì)算，森林撫育創(chuàng)造總價(jià)值為894.03億元，其中，涵養(yǎng)水源和保育土壤功能所產(chǎn)生的生態(tài)價(jià)值分別為219.22億元和124.23億元。森林撫育可加快林木生長(zhǎng)，改善天保工程區(qū)的生態(tài)環(huán)境，有利于加速土壤養(yǎng)分循環(huán)，改善土壤結(jié)構(gòu)，發(fā)揮涵養(yǎng)水源和固土保肥能力的功效[17]。實(shí)施森林撫育政策是天然林質(zhì)量提高和生態(tài)功能快速修復(fù)的重要保障。

4.1.3 森林管護(hù)政策

天保工程一期，森林防火通過理念創(chuàng)新，使森林火災(zāi)發(fā)生率、森林受害面積和蓄積量環(huán)比下降70%。天保工程二期，內(nèi)蒙古森工的森林管護(hù)面積966.49萬hm2，森林護(hù)理費(fèi)72.49億元。2018年內(nèi)蒙古森工林區(qū)涵養(yǎng)水源和保育土壤功能產(chǎn)生的生態(tài)價(jià)值為2 101.43億元，是森林管護(hù)費(fèi)的28.99倍。該制度的建立能夠防治人畜破壞天然林資源，完善森林管護(hù)體系，是保障天保工程森林生態(tài)價(jià)值充分發(fā)揮的重要舉措。

4.2 與社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素有關(guān)

人口數(shù)量、密度以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平是制約森林資源消長(zhǎng)的重要因素。農(nóng)民收入水平提高，會(huì)減少農(nóng)民的生存壓力，從而降低了毀林開荒的可能性，同時(shí)減弱了農(nóng)民對(duì)森林資源的過度依賴性，大大地緩解了森林資源的壓力。

4.2.1 富余職工安置

內(nèi)蒙古森工林區(qū)全力推進(jìn)了綠色種苗、林特產(chǎn)品、碳匯基地、森林旅游等項(xiàng)目，解決了富余職工的工作問題[18]。通過天保工程的實(shí)施，在崗職工工資由3 906元(1997年)提高到17 873元(2010年)； 2015年，內(nèi)蒙古森工又設(shè)定了職工人均工資達(dá)到4萬元的新指標(biāo)。按照4萬元標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，2018年產(chǎn)生的生態(tài)價(jià)值是525萬人的工資，可使富余職工得到安置，居民收入穩(wěn)步提升，可促使內(nèi)蒙古森工經(jīng)濟(jì)實(shí)力顯著增強(qiáng)。

4.2.2 科技發(fā)展水平

天保工程的實(shí)施提高了林下經(jīng)濟(jì)發(fā)展的科技化水平，促進(jìn)了內(nèi)蒙古森工林區(qū)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。如野生榛子馴化及繁育技術(shù)解決了丹迪榛子平茬、栽植密度、施肥及花期防寒問題[19]，為榛子研究提出新思路，提升了經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新力度?？萍及l(fā)展水平的提高，可提高科技成果的轉(zhuǎn)化率，不僅可以促進(jìn)職工增收致富，還可以為林區(qū)可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)科技力量，進(jìn)而提高了林區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)價(jià)值。

4.3 與自然環(huán)境因素有關(guān)

自然環(huán)境因素是森林生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，良好的自然環(huán)境可以有效促進(jìn)森林群落植被的生長(zhǎng)、能量流動(dòng)及養(yǎng)分循環(huán)，從而增加其生態(tài)效益，惡劣的自然生態(tài)環(huán)境會(huì)限制森林群落植被的生長(zhǎng)，嚴(yán)重的自然災(zāi)害環(huán)境甚至?xí)輾Я址?，從而減少其生態(tài)效益。

4.3.1 降水量對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)效益的影響

平均降水量是影響內(nèi)蒙古森工林區(qū)森林生態(tài)效益的主要驅(qū)動(dòng)因素。在額爾古納市境內(nèi)，東部和北部林區(qū)降水較多，西南、南部地區(qū)偏少，結(jié)合森林生態(tài)價(jià)值量結(jié)果，單位面積產(chǎn)生的生態(tài)價(jià)值由東北部向西南部呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì)； 在根河市境內(nèi)年平均降水量為437.4 mm，由于降水量在地區(qū)上分布不均勻，從上游到下游遞減，結(jié)合森林生態(tài)價(jià)值量核算結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn)根河市境內(nèi)生態(tài)價(jià)值量也呈自東北向西南遞減的趨勢(shì)，降雨量作為參數(shù)被用于森林涵養(yǎng)水源的計(jì)算，與涵養(yǎng)水源生態(tài)效益呈正相關(guān)關(guān)系[20]。另一方面，降水量的大小還會(huì)影響生物量的高低，進(jìn)而影響到水土保持功能[21]。

4.3.2 氣候條件對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)效益的影響

由于獨(dú)特的氣候條件和地貌特征，大興安嶺東南坡夏季受海洋季風(fēng)影響，雨水較多，西北坡較干旱，成為森林與草原的分界線[22]。結(jié)合生態(tài)效益的核算結(jié)果得出在內(nèi)蒙古森工林區(qū)各林業(yè)局單位面積森林生態(tài)效益的變化趨勢(shì)也是東南坡高于西北坡。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在濕度和溫度均較低時(shí)，土壤呼吸速率會(huì)減慢。水熱條件通過影響林木生長(zhǎng)，進(jìn)而對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能產(chǎn)生影響，在一定范圍內(nèi)，溫度越高，林木生長(zhǎng)越快，則其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)也越強(qiáng)[23]。主要原因有2個(gè)： ①溫度越高，植物的蒸騰速率也就越大，體內(nèi)就會(huì)積累更多的養(yǎng)分元素，進(jìn)而增加生物量的積累； ②在溫度高且水分充足的前提下，蒸騰速率加快，而此時(shí)植物葉片氣孔處于完全打開的狀態(tài)，這樣就會(huì)增強(qiáng)植物的呼吸作用，為光合作用提供充足的二氧化碳，溫度可以通過控制葉片中淀粉的降解和運(yùn)轉(zhuǎn)以及糖分與蛋白質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，進(jìn)而起到控制葉片光合速率的作用[24-25]。

5 結(jié)論

本文依托森林生態(tài)定位觀測(cè)研究站，依據(jù)“規(guī)范”，結(jié)合內(nèi)蒙古森工森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)和國(guó)家權(quán)威部門公布的社會(huì)公共數(shù)據(jù)，從涵養(yǎng)水源、保育土壤2項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能對(duì)內(nèi)蒙古森工森林生態(tài)系統(tǒng)水土保持功能空間格局進(jìn)行研究，主要得出以下結(jié)論。

(1)內(nèi)蒙古森工水土保持功能總價(jià)值為1 513.65億元(1998年)和2 101.43億元(2018年)； 1998年和2018年各項(xiàng)服務(wù)功能價(jià)值量大小順序均表現(xiàn)為涵養(yǎng)水源→固鉀→固土→固氧→固磷→固有機(jī)質(zhì)，表明內(nèi)蒙古森工森林生態(tài)系統(tǒng)水土保持功能主要以涵養(yǎng)水源為主。

(2)內(nèi)蒙古森工森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能空間格局存在異質(zhì)性，森林生態(tài)服務(wù)功能較弱的林業(yè)局應(yīng)抓住內(nèi)蒙古森工生態(tài)建設(shè)政策實(shí)施的契機(jī)，努力提升自身生態(tài)服務(wù)功能，進(jìn)而使得內(nèi)蒙古森工各局森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能相協(xié)調(diào)。

(3)基于內(nèi)蒙古森工涵養(yǎng)水源和保育土壤功能現(xiàn)有的時(shí)間和空間分布格局，并結(jié)合內(nèi)蒙古森工的森林資源，認(rèn)為在今后的森林生態(tài)建設(shè)中應(yīng)加強(qiáng)林業(yè)政策的貫徹，擴(kuò)大適生鄉(xiāng)土樹種的覆蓋面積，以增強(qiáng)水土保持功能； 同時(shí)在一些平原區(qū)適宜種植經(jīng)濟(jì)林樹種，不僅可以提高森林生態(tài)系統(tǒng)水土保持功能，也可以相應(yīng)地增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入。

綜上所述，天保工程的實(shí)施可影響內(nèi)蒙古森工水土保持功能的時(shí)空格局變化。研究結(jié)果能夠?yàn)閮?nèi)蒙古森工生態(tài)建設(shè)和林業(yè)政策的制定提供理論依據(jù)，使得森林生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮更大的生態(tài)效益。