塔里木河中下游退耕還林還草工程生態(tài)經(jīng)濟效益評價

摘要：對塔里木河中下游退耕還林還草工程進行了生態(tài)和經(jīng)濟效益評價。針對塔里木河中下游的實際狀況，以現(xiàn)有的林草植被類型代替退耕后的植被。運用均方差決策權法進行實例分析，得出了實施退耕還林還草時，以退耕還生態(tài)林的生態(tài)效益最好，退耕還經(jīng)濟林的生態(tài)、經(jīng)濟綜合效益雖然最大，但生態(tài)效益所占比重較小的初步結論。

關鍵詞：退耕還林還草；效益評價；塔里木河中下游

中圖分類號：F301.24；X826 文獻標識碼：A 文章編號：0439—8114（2012）19—4440—03

荒漠化是21世紀人類社會所面臨的嚴重的環(huán)境問題之一。在中國干旱地區(qū)有近4億人口受到荒漠化的危害?；哪粌H制約區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，而且也使人類所賴以生存的生態(tài)環(huán)境遭到嚴重威脅和破壞。因此，荒漠化防治是實現(xiàn)這一地區(qū)經(jīng)濟和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的關鍵[1]。退耕還林還草作為荒漠化防治的主要對策之一，已在中國全面展開。退耕還林還草工程能否長久持續(xù)，使得退耕地“退得下、穩(wěn)得住、不反彈”[2]，退耕還林還草后生態(tài)和經(jīng)濟效益的評價是關鍵。本研究對塔里木河中下游退耕還林還草工程進行生態(tài)和經(jīng)濟效益評價，旨在為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)和保證。

1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)域位于新疆塔里木河中下游，86°15′— 88°00′E，40°30′—41°30′N，包括尉犁縣和農(nóng)二師31～35團。屬于暖溫帶大陸荒漠氣候，氣候極端干旱，年降水20～40 mm，蒸發(fā)量2 965 mm；光照充足；年平均溫度高于10 ℃，最低氣溫—20 ℃，最高氣溫39 ℃；無霜期平均184 d。風沙危害是該區(qū)域的主要自然災害。

自20世紀50年代以來，由于塔里木河上游過度的水土資源開發(fā)利用，使得中下游水量大幅減少，水質(zhì)下降，上游補給干流水量年遞減約3 000萬m3[3]。上游來水量的不足直接導致該地區(qū)的濕地萎縮、植被衰退、荒漠化加劇，導致中下游地下水位下降[3—5]。在沙塵暴天氣的影響下，裸露的地表部分形成流動沙丘，惡劣的生態(tài)環(huán)境直接威脅到塔里木河中下游綠色走廊的存亡，影響到該區(qū)域社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

2 樣地選擇與調(diào)查

在塔里木河中下游尉犁縣和農(nóng)二師31～35團范圍內(nèi)，選取51塊樣地，分為4種人工植被類型 （包括混交林、純林、經(jīng)濟林和牧草）。由于種植的株行距不同，各塊樣地的面積也不一樣，其中生態(tài)林的樣地面積為20 m×30 m、20 m×40 m、20 m×50 m，每塊樣地內(nèi)按對角線法設置3個10 m×10 m的喬木和灌木樣方，8個2 m×2 m的草本小樣方。經(jīng)濟林樣地面積設為8 m×24 m、7 m×42 m、6 m×48 m，每個樣地內(nèi)設置6個1 m×1 m的草本小樣方。牧草地內(nèi)設置6個1 m×1 m的草本小樣方。調(diào)查內(nèi)容包括樣地內(nèi)植物物種的組成、株高、冠幅、數(shù)量和蓋度。在樣地中心作垂直土壤剖面，每30 cm深度為一個剖面，采集土樣550份，水樣30份。

3 實例分析

3.1 生態(tài)、經(jīng)濟效益評價指標與評價方法

綜合前人的研究[6—11]，結合該地區(qū)退耕還林還草情況確定了15個生態(tài)、經(jīng)濟效益評價指標（表1）。

均方差決策權法是將原始數(shù)據(jù)經(jīng)過標準化處理后計算出各指標的平均值和均方差值，再計算出各指標的變異系數(shù)，然后確定各指標的權重[12—14]，其計算方法如下：

Bj=Cj/Dj，Ej=Bj/∑Bj

其中：Bj為第j指標的變異系數(shù)；

Cj為第j指標的均方差值，Cj=[∑（Zij—Dj）2]1/2；

Zij為第i類、第j指標的標準化數(shù)值；

Dj為第j指標的均值，Dj=（∑Aij）/n；

Ej為第j指標的權重值。

其評價模型為：Wi=∑Zij×Ej

其中：Wi為第i類型的綜合評價值。

3.2 數(shù)據(jù)處理

對原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，方法如下：

①對于數(shù)值越大效益越好的指標：

Zij=（Aij—Ajmin）/（Ajmax—Ajmin）

其中：i=1，2，3，…，n； j=1，2，3，…，m。

②對于數(shù)值越小效益越好的指標：

Zij=（Ajmax—Aij）/（Ajmax—Ajmin）

其中：i=1，2，3，…，n； j=1，2，3，…，m；

Zij、Aij分別為第i類、第j指標的標準化數(shù)值和原始值，Ajmax、Ajmin分別為第j指標的最大值和最小值[15—17]。

運用該方法，得到各指標的權重值（表1）和效益值（表2）。

3.3 結果分析

通過對該地區(qū)不同植被類型的生態(tài)、經(jīng)濟效益進行分析，得到各指標權重的排序如下：每公頃產(chǎn)值>產(chǎn)投比>植被蓋度>投資回收期>多樣性指數(shù)>地下水埋深>土壤有機質(zhì)>鹽漬化面積比率>防風效應>固沙效應>土壤pH>每公頃灌溉量>土壤總鹽量>地下水pH>地下水礦化度。由各指標所占權重可知，在經(jīng)濟效益指標中，每公頃產(chǎn)值是影響塔里木河中下游地區(qū)經(jīng)濟的主要因素。在生態(tài)效益指標中，植被蓋度、多樣性指數(shù)、土壤有機質(zhì)等是影響該地區(qū)生態(tài)環(huán)境的重要因素，因此，增加植被覆蓋率、改良土壤環(huán)境狀況是改善塔里木河中下游地區(qū)生態(tài)環(huán)境的重要舉措。

各種模式的生態(tài)、經(jīng)濟綜合效益如下：經(jīng)濟林>混交林>純林>牧草>棉花。其中，經(jīng)濟林的生態(tài)、經(jīng)濟綜合效益最大，但生態(tài)效益所占的比重比混交林和純林所占的比重小。退耕還林還草雖然應兼顧經(jīng)濟效益，但生態(tài)效益是第一位的。在退耕還林中大面積種植經(jīng)濟林難以實現(xiàn)改善生態(tài)環(huán)境的預期目標，因此，退耕還經(jīng)濟林時應適當控制其比例。所有類型中以混交林的生態(tài)效益最大。因此，退耕還林時以營造混交林較為合適，同時應根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況確定退耕還林還草類型[18]。

4 小結與討論

退耕還林還草是一項范圍廣、時間長、集農(nóng)業(yè)技術、林業(yè)技術、生態(tài)技術和信息技術于一體的綜合性系統(tǒng)工程，它所產(chǎn)生的效益是多方面的，如何對其效益進行短期、中期和長期評價，是繼續(xù)進行研究的內(nèi)容之一。由于研究的時間尺度和空間尺度的改變，評價指標的選擇和評價方法也并不是固定不變的，因此，評價指標和評價方法的確定一定要客觀、準確，在以后的工作中需要進一步深入研究。

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