吴起县退耕还林工程效益的监测与评价研究

【摘要】： 本文在全面分析总结国内外现有退耕还林工程监测与评价研究成果的基础上,以黄土丘陵区的吴起县为研究地点,通过对当地不同类型退耕还林(草)地的植物多样性、群落生产力、土壤理化性状、林地水文效应及退耕还林前后土地利用/覆被变化等进行了系统的研究,揭示了退耕还林后当地生境的演变过程及其特征,并在实地调研与监测的基础上采取层次分析、理论分析、问卷调查、定量与定性分析等相结合的方法,对当地退耕还林工程的生态、经济和社会效益进行了相对客观、全面、科学、准确、系统的分析与评价,确立了符合当地退耕还林(草)工程综合效益评价指标体系,得出退耕还林工程对促进当地生态效益、社会效益、经济效益的贡献率。研究工作所取得的主要认识与结果如下: (1)退耕还林工程改变了土地利用结构。退耕还林10年来,各种土地利用类型之间发生了较为复杂的转化。耕地面积比退耕前减少66.51%,减少的旱地主要转化为灌木林地;林地面积比退耕前增加了212.61%,主要由退耕地和草地造林转化而来;草地总面积变化不大,主要是荒草地、中覆盖度草地转向高覆盖度草地和灌木林地;居民建设地面积比退耕前增加了105.03%,水域用地面积比退耕前减少26.1%,主要是线状水系减少,水库、湖泊面积有所增加。 (2)退耕还林工程优化了植物群落结构。退耕还林工程的实施,加速了对当地脆弱环境的修复,造林10年后,地带性植被长芒草、糙隐子草在不同的林地类型中均有分布,且与天然草地的重要值相近,林草群落结构已趋于稳定;从促进林下植被的多样性方面来看,沙棘×山杏混交林是吴起县相对最适合的混交林,对促进植被的恢复效果较佳;不同退耕还林地群落的生物量具有明显的差异,除了油松和山杏纯林的枯落物生物量较小外,其他林地的枯落物生物量均大于天然草地;封育对草地环境的改善较为明显,由以一年生旱生植物为主的草本群落演替为由地带性植被长芒草、达乌里胡枝子为建群种的多年生草本群落,植被覆盖度由20%增加到75%,封育7年后的生物量比未封育草地提高317.89%。 (3)退耕还林工程改善了退化的土壤环境。①实施退耕还林后,退耕地土层之间的孔隙度变幅很小,而农耕地和天然草地的非毛管孔隙度锐减很大,不利于下渗过程的持续进行;除了沙棘林地外,其他林地表层土壤容重明显低于下层,在各类型地中农田的上下层差异最大;退耕还林地的土壤主要以粗粉粒为主,退耕地的粘粒总体含量均高于农田;土壤有机质增加明显,不同退耕还林地土壤有机质含量均随土层深度的增加而递减,表现出明显的表聚性;退耕还林地的土壤全量氮、磷、钾在不同林种、林带间、土层的差异均不显著,不同林地间的土壤有效氮、速效磷、速效钾之间的差异不显著,但不同土层间的差异极显著;封育7年后,随封育时间的增加,封育草地的土壤含水量提高、容重不断减小、孔隙度不断增大;土壤养分除全磷、速效磷外,其他养分含量均有不同幅度的增加,且土壤养分表聚性明显。 (4)退耕还林工程初步形成了森林水文效应。不同退耕还林地人工林的林冠截留量都较高,变幅在0.07～0.52mm之间,截留量最大的的是柠条林(0.52mm),截留量最小的是山杏林(0.07mm);沙棘×山杏混交林的渗透速率最大,为1.72 mm/min,山杏林地的稳渗速率最低,仅0.36mm/min。 (5)退耕还林工程产生了显著的生态效应。退耕还林工程实施10年来,林地覆盖率由退耕前的12.3%提高到38.4%;累计涵养水源35405.03万m~3、减少土壤侵蚀物质6032.24万t、固定CO_2总量821.88万t、制氧总量276.95万t、吸收SO_2总量5.41万t、滞尘总量0.62万t;退耕还林工程发挥的生态效益经相对支付意愿系数调整后的总价值为58.61亿元,水土保持效益价值所占比例最大,共为52.7%,其中保育土壤价值占生态效益总价值30.4%,保护水资源价值占22.3%、固碳制氧价值占25.3%、保护生物多样性价值占19.1%、净化环境价值占0.3%、改善小气候价值占2.6%。 (6)退耕还林工程推动了当地社会经济的发展。退耕还林工程实施10年来,当地取得了较大的直接经济效益,总计9.75亿元,其中林木价值1.79亿元、牧草价值6.41亿元、林果产品价值1.55亿元;退耕还林后有38.2%的劳动力转移到种植业以外的其他行业,2008年农林牧总产值比退耕前1998年增加了97.8%,退耕还林后粮食产量并没有与退耕地面积成同比减少,退耕后人均粮食379 kg,高于我国现在的人均年消费口粮的206 kg,高45.6%,农民人均纯收入平均每年以36.9%速率递增,收入结构多样化,打工经商的收入所占比例较大,占人均收入32.7%。 总体来看退耕还林工程不仅具有维护生态安全、促进人与自然和谐的生态功能,而且具有增加农民收入、促进经济发展、社会和谐、推动文明进步等功能。其符合科学发展观的要求,发挥的效益比例得当。所取得的综合效益中,生态效益所占的比例最大,为63.08%,其次为经济效益,其所占比例为21.35%,社会效益的比例最小,为15.57%,与当地的实际情况基本一致。同时说明文章中构建的评价体系是正确的、科学的、可行的、具有可操作性。