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摘要：生態(tài)效益的評(píng)估不僅是退耕還林工程有效性評(píng)價(jià)的重要環(huán)節(jié)，也是新一輪工程實(shí)施的重要理論基礎(chǔ)。為了對(duì)陜西富縣在退耕還林工作開展以來所取得的生態(tài)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過統(tǒng)計(jì)自1999年以來縣內(nèi)退耕還林面積等有效數(shù)據(jù)，采用影子工程法和影子價(jià)格法，對(duì)該縣退耕還林在涵養(yǎng)水源、固碳釋氧、凈化空氣和保護(hù)生物多樣性四個(gè)方面的生態(tài)效益價(jià)值做了計(jì)算與評(píng)價(jià)，獲得的結(jié)論數(shù)據(jù)，可為當(dāng)?shù)赝烁€林工程的宏觀管理決策提供理論依據(jù)。截至到2017年底，富縣共完成退耕還林工程營(yíng)造林19627hm2，計(jì)算結(jié)果表明，富縣退耕還林工程取得了顯著的生態(tài)效益，項(xiàng)目實(shí)施后所產(chǎn)生的生態(tài)效益總價(jià)值為250649.38萬元，且隨著退耕年限的增長(zhǎng)而增加，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用，其中：固碳釋氧（153779.67萬元）＞保護(hù)生物多樣（67270.76萬元）＞涵養(yǎng)水源（26440.93萬元）＞凈化空氣（3158.02萬元），且分別占總生態(tài)效益價(jià)值的比重為61.35%，26.84%，10.55%和1.26%，表明富縣退耕還林工程中，固碳釋氧生態(tài)效益價(jià)值最高，凈化空氣價(jià)值最低，說明退耕還林工程對(duì)富縣區(qū)域水資源保護(hù)和緩解或消除局部缺氧、改善局部地區(qū)空氣質(zhì)量具有明顯的促進(jìn)作用。此外，三種植被恢復(fù)類型中，以退耕地的生態(tài)效益價(jià)值最高（119024.87萬元），其次為益林荒山荒地（108380.48萬元），封育的生態(tài)效益價(jià)值最低（23244.08萬元）。

關(guān)鍵詞：退耕還林；生態(tài)效益；富縣；影子工程

退耕還林工程是20世紀(jì)末中國(guó)政府為改善現(xiàn)有生態(tài)環(huán)境狀況所采取的一項(xiàng)重大措施，為我國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況的改善和國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了突出貢獻(xiàn)。實(shí)踐證明，退耕還林是實(shí)現(xiàn)陜北地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的重要途徑之一，因地制宜地保護(hù)好這個(gè)地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，將對(duì)整個(gè)黃河流域的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，改善居民生活環(huán)境條件起到非常重要的作用[1]。陜西省是1999年開始率先在全國(guó)實(shí)施退耕還林工程的省份之一，截至到2017年底，富縣共完成退耕還林工程營(yíng)造林19627hm2，退耕地面積合格率達(dá)到100%，全縣生態(tài)狀況得到明顯改善，縣內(nèi)水土流失得到有效抑制，并豐富和增加了當(dāng)?shù)厣种脖唬〉昧孙@著的生態(tài)效益，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。生態(tài)效益的評(píng)估不僅是退耕還林工程有效性評(píng)價(jià)的重要環(huán)節(jié)，也是新一輪工程實(shí)施的重要理論基礎(chǔ)[2]。為了對(duì)陜西富縣在退耕還林工作開展以來所取得的生態(tài)效益做出計(jì)算與評(píng)價(jià)，通過統(tǒng)計(jì)自1999年以來縣內(nèi)退耕還林地的有效增加面積（表1），參考相關(guān)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)后，對(duì)該縣退耕還林工作帶來的生態(tài)效益價(jià)值做了估算，其獲得的結(jié)論數(shù)據(jù)，可為當(dāng)?shù)赝烁€林工程的宏觀管理決策提供理論依據(jù)。

1研究區(qū)概況

陜西省富縣位于陜北黃土高原南部，洛河中上游子午嶺林區(qū)，東經(jīng)108°29′26″—109°42′58″，北緯35°44′03″—36°23′16″，總面積4180.36km2。富縣地處陜北黃土高原溝壑區(qū)與丘陵溝壑區(qū)交錯(cuò)地帶，地質(zhì)構(gòu)造屬華北陸臺(tái)的鄂爾多斯地臺(tái)，因長(zhǎng)期的水蝕、風(fēng)蝕及重力剝蝕等外營(yíng)力的作用，演變成現(xiàn)在的塬、梁、川、溝、峁等溝壑縱橫的黃土區(qū)特有的地貌特征，土壤成土母質(zhì)多為黃土性物質(zhì)。富縣屬中緯度半干旱地區(qū)，大陸性暖溫帶季風(fēng)氣候，年均氣溫8.3℃，極端最高氣溫38.7℃，≥10℃的活動(dòng)積溫年均為3085.4℃，年日照時(shí)數(shù)平均2478.4h，年降水量500～600mm，降水主要集中在7、8、9三個(gè)月，約占全年降水量的60％。富縣屬渭河一級(jí)支流洛河水系，生態(tài)區(qū)位十分重要，在全國(guó)生態(tài)環(huán)境建設(shè)總體布局中屬“黃河上中游地區(qū)”，是全國(guó)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重點(diǎn)地區(qū)，境內(nèi)主要河流有洛河、葫蘆河，均屬渭河水系。森林植被屬暖溫帶落葉闊葉林地帶中北部落葉林亞帶，以天然次生林為主。

2研究方法

2.1數(shù)據(jù)來源

所有數(shù)據(jù)均來源于陜西富縣退耕還林辦公室，為退耕還林工程開展以來，年度任務(wù)下達(dá)后完成上報(bào)數(shù)據(jù)。

2.2效益評(píng)價(jià)方法

近年來，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者采用多種方法對(duì)退耕還林工程生態(tài)效益價(jià)值進(jìn)行了計(jì)量研究[3-9]，但國(guó)內(nèi)外至今仍沒有統(tǒng)一的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。劉勝濤等[10]人的研究表明，陜西省退耕還林工程生態(tài)效益以涵養(yǎng)水源、凈化大氣環(huán)境、固碳釋氧和保護(hù)生物多樣性為主，因此，本次生態(tài)效益價(jià)值計(jì)算中，以上述四項(xiàng)生態(tài)功能生態(tài)效益價(jià)值為主，參照《退耕還林工程生態(tài)效益監(jiān)測(cè)評(píng)估技術(shù)與管理規(guī)范》附錄中《退耕還林工程生態(tài)效益實(shí)物量評(píng)估公式及參照設(shè)置》，運(yùn)用影子工程法對(duì)富縣退耕還林生態(tài)效益價(jià)值進(jìn)行計(jì)算[11]。

2.2.1涵養(yǎng)水源效益森林在陸地生態(tài)系統(tǒng)中涵養(yǎng)水源能力最大，被譽(yù)為“綠色水庫(kù)”。我國(guó)森林平均蒸發(fā)量占降水量的30%～80%[12]，計(jì)算時(shí)取70%。由于森林涵養(yǎng)水源和水庫(kù)蓄水的原理非常類似，因此，運(yùn)用影子工程法計(jì)算涵養(yǎng)水源效益的價(jià)值，即以人工建造1m3水庫(kù)的費(fèi)用為標(biāo)準(zhǔn)來估算森林的蓄水價(jià)值，因此，利用水量平衡原理可推出延安市退耕還林水源涵養(yǎng)量的計(jì)算公式為：R=（1-70%）×P×S×C庫(kù)×10-4。式中：R為研究區(qū)退耕還林涵養(yǎng)水源價(jià)值（萬元•a-1）；P為研究區(qū)年平均降水量（mm•a-1）；S為退耕還林合格效益計(jì)算面積（hm2）；C庫(kù)為水庫(kù)建設(shè)單位庫(kù)容投資，包括占地拆遷補(bǔ)償、工程造價(jià)、維護(hù)費(fèi)用等（元•m-3），參照第八次森林生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估，水庫(kù)庫(kù)容造價(jià)取值為8.44元•m-3。

2.2.2固碳釋氧效益退耕還林的固碳釋氧效益，主要是植物通過光合作用固定CO2，釋放O2的效益估算。根據(jù)光合作用方程式計(jì)算得，植物每生產(chǎn)1g干物質(zhì)可固定1.63gCO2，同時(shí)釋放1.19g的O2。計(jì)算時(shí)，林地的CO2固定量和O2釋放量要分別減去農(nóng)作物的凈第一性生產(chǎn)力才能得出有效的退耕還林工程固碳釋氧效益。根據(jù)目前國(guó)際上通用的碳稅率標(biāo)準(zhǔn)150美元•t-1和我國(guó)的實(shí)際造林成本250元•t-1，平均值770元•t-1[13]作為碳稅標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算公式分別為：Rco2=（NPPf-NPPc）×S×1.63×770×10-4。Ro2=（NPPf-NPPc）×S×1.19×770×10-4。式中：Rco2為退耕還林地固定CO2效益（萬元）；Ro2為退耕還林地的釋放O2效益（元）；NPPf為森林凈第一性生產(chǎn)力（干物質(zhì)量，hm-2•a-1）；NPPc為耕地凈第一性生產(chǎn)力（干物質(zhì)量，hm-2•a-1）；S為退耕還林合格計(jì)算面積（hm2）。據(jù)周廣勝[14]等人的有關(guān)研究，我國(guó)針闊混交林的凈第一性生產(chǎn)力（NPP）約為6.3～8.2tDM•hm-2a-1），落葉闊葉林為7.3～9.0tDM•hm-2a-1，富縣退耕還林植被類型為針闊混交，但針葉樹占的比重極小，因此，森林凈第一性生產(chǎn)力取平均值7.3tDM•hm-2a-1；延安地區(qū)的農(nóng)作物的產(chǎn)量基本相同，因此，以延安安塞縣凈第一生產(chǎn)力值為參考，取值為7.3tDM•hm-2a-1[15]。

2.2.3凈化環(huán)境效益森林生態(tài)系統(tǒng)的凈化環(huán)境效益主要通過SO2吸收和阻滯降塵兩方面評(píng)估獲得。（1）吸收SO2效益[16]利用面積—吸收能力法，即同類型的森林單位面積吸收SO2能力和對(duì)應(yīng)的面積相乘計(jì)算出森林吸收SO2的含量，然后應(yīng)用影子價(jià)格，即治理SO2的成本計(jì)算森林吸收SO2的價(jià)值。其公式為：Vs1＝Cs•Ri•Si×10-4。式中：Vs1為森林吸收SO2的價(jià)值（萬元）；Cs為治理SO2的單位成本（元•kg-1）；Ri為不同類型森林單位面積吸收SO2量（kg•hm-2）；Si為退耕還林效益面積（hm2）。（2）阻滯降塵價(jià)值效益[16]退耕還林會(huì)增加植被的覆蓋度，使空氣中的細(xì)小顆粒物沉降于地面，有的粗糙的葉面也能吸收灰塵。采用面積—滯塵能力法來計(jì)算森林滯塵量，即：不同類型的森林單位面積的阻滯降塵的能力和對(duì)應(yīng)的面積相乘，從而得出森林阻滯降塵的物質(zhì)量。最后根據(jù)等效替代法，即人工削減粉塵成本來實(shí)現(xiàn)森林阻滯降塵的價(jià)值。其公式為：Vs2＝Cd•Li•Si×10-4。式中：Vs2為森林阻滯降塵價(jià)值（萬元）；Cd為人工削減粉塵的成本（元•t-1）；Li為林木單位面積滯塵能力（kg•hm-2）；Si為退耕還林效益計(jì)算面積（hm2）；富縣退耕還林樹種中，栽植以刺槐（Robiniapseudoacacia）、楊樹（Populus）等闊葉林為主，因此，根據(jù)《中國(guó)生物多樣性國(guó)情研究報(bào)告》[17]，闊葉林吸收SO2能力為88.65kg•hm-2，阻滯降塵能力是10.11kg•hm-2；二氧化硫排污費(fèi)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為1.85元•kg-1，一般性粉塵排污費(fèi)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為0.23元•kg-1。

2.2.4保護(hù)生物多樣性效益有研究表明[18]，森林采伐造成游憩及生物多樣性的價(jià)值損失值為400美元•hm-2，全球社會(huì)性對(duì)保護(hù)我國(guó)森林資源的支付意愿為112美元•hm-2，因此陜西富縣退耕還林后所產(chǎn)生的效益估算公式為：R=512×6.92×S×10-4。其中S為退耕還林合格計(jì)算面積（hm2）；6.92為當(dāng)前美元匯率。

3結(jié)果與分析

經(jīng)調(diào)查，富縣退耕還林工程栽植林木絕大部分為闊葉樹種，一般在3年后才能發(fā)揮相應(yīng)的生態(tài)效益。因此，2015年后的新增退耕還林面積不再計(jì)入本次生態(tài)效益評(píng)價(jià)范圍。生態(tài)效益有效計(jì)算面積見表2。計(jì)算結(jié)果表明（表3），陜西省富縣自1999年退耕還林項(xiàng)目開展以來，項(xiàng)目的實(shí)施帶來了巨大的生態(tài)效益價(jià)值。截止2017年底，富縣退耕還林產(chǎn)生的生態(tài)效益總價(jià)值為250649.3779萬元，其中，固碳釋氧（153779.67萬元）＞保護(hù)生物多樣（67270.76萬元）＞涵養(yǎng)水源（26440.93萬元）＞凈化空氣（3158.02萬元），分別占生態(tài)效益總價(jià)值的61.35%，26.84%，10.55%和1.26%，以固碳釋氧和涵養(yǎng)水源所產(chǎn)生的效益值最高，凈化空氣所產(chǎn)生的生態(tài)效益價(jià)值最小，說明退耕還林工程對(duì)富縣區(qū)域水資源保護(hù)和緩解或消除局部缺氧、改善局部地區(qū)空氣質(zhì)量具有明顯的促進(jìn)作用。 隨著退耕還林工作的開展，其產(chǎn)生的生態(tài)效益價(jià)值連年增加，計(jì)算結(jié)果顯示（圖1），生態(tài)效益總價(jià)值以2005年的增幅最大，比上一年增加了191.93%，其次是2004年與2006年，增長(zhǎng)率分別為116.28%與41.44%，同時(shí)，以2009年的增長(zhǎng)率最低，為1.01%，其次為2014年和2015年，增長(zhǎng)率分別為2.11%和2.48%。這主要是由于年度退耕還林任務(wù)量的不同導(dǎo)致。根據(jù)生態(tài)效益評(píng)估公式可知，造林面積是決定退耕還林生態(tài)效益的主要因子。由于退耕還林工程每年幾乎都有大量的新增加的林地面積，且林木發(fā)揮的生態(tài)效益是可持續(xù)的，可逐年累積，因此生態(tài)效益總價(jià)值隨著退耕年限的增長(zhǎng)呈增加趨勢(shì)。生態(tài)效益價(jià)值增加量都與當(dāng)年林地有效增加面積有關(guān)，而2000年、2007年、2014年沒有相關(guān)的退耕還林任務(wù)，因此，2003年、2010年、2017年所產(chǎn)生的生態(tài)效益總價(jià)值與前一年保持一致。陜西富縣退耕還林項(xiàng)目中，植被恢復(fù)類型以退耕地，宜林荒山荒地，以及封育三種形式為主，計(jì)算結(jié)果表明（圖2），以退耕地的生態(tài)效益價(jià)值最高（119024.87萬元），其次為益林荒山荒地（108380.48萬元），封育的生態(tài)效益價(jià)值最低（23244.08萬元）。這主要是由于自富縣開展退耕還林工作以來，縣內(nèi)植被恢復(fù)類型以退耕地和宜林荒山荒地為主，封育的面積最小，分別占退耕還林工程林地總面積的47.49%，43.24%和9.27%。

4結(jié)論與討論

自1999年退耕還林項(xiàng)目在陜西實(shí)施后，為富縣帶來了巨大的生態(tài)效益，截止2017年底，項(xiàng)目累計(jì)退耕還林增加總面積為19627hm2，所產(chǎn)生的生態(tài)效益總價(jià)值為250649.38萬元，且隨著年份的增長(zhǎng)而顯著增加。列入計(jì)算價(jià)值的各項(xiàng)生態(tài)功能中，其所產(chǎn)生的生態(tài)效益價(jià)值由高到低依次為固碳釋氧（153779.67萬元）＞保護(hù)生物多樣（67270.76萬元）＞涵養(yǎng)水源（26440.93萬元）＞凈化空氣（3158.02萬元），以固碳釋氧所產(chǎn)生的生態(tài)效益值最高，凈化空氣所產(chǎn)生的生態(tài)效益價(jià)值最低。近年來，已有很多學(xué)者參考不同的方法與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)退耕還林區(qū)的生態(tài)效益做了研究與評(píng)價(jià)，認(rèn)為退耕還林地區(qū)生態(tài)環(huán)境普遍較為脆弱，退耕還林工程的實(shí)施顯著改善了區(qū)域生態(tài)環(huán)境。但也有研究提出了退耕還林工程實(shí)施過程中伴隨的一些生態(tài)問題，如在流域中上游階段涵養(yǎng)水源能力提升的同時(shí)也導(dǎo)致了流域徑流量下降進(jìn)而出現(xiàn)下游的水資源供給的問題[19]，在植物蒸騰作用的影響下，對(duì)比退耕地與坡耕地之間的土壤儲(chǔ)水，退耕地森林的蒸騰量大于坡耕地農(nóng)作物，最終出現(xiàn)土壤儲(chǔ)水的負(fù)補(bǔ)償現(xiàn)象等[20]。因此，對(duì)于區(qū)域退耕還林生態(tài)效益價(jià)值的評(píng)價(jià)，在肯定其產(chǎn)生巨大的生態(tài)效益的同時(shí)，對(duì)于其帶來的生態(tài)問題的評(píng)價(jià)，也是未來退耕還林生態(tài)效益評(píng)價(jià)中不容忽視的一部分。

參考文獻(xiàn)

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[2]張曉梅，任斐鵬，陳永欣，等.陜西省退耕還林生態(tài)效益監(jiān)測(cè)與評(píng)估初步分析[J].陜西林業(yè)科技，2017，3：46-52.

作者：張巧紅 馮艷霞 劉艷 單位：陜西省延安市富縣林業(yè)工作站