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      山西黑茶山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生態(tài)效益分析

      2016-04-05 21:30:50劉建光
      山西林業(yè) 2016年5期
      關(guān)鍵詞:茶山生態(tài)效益保護(hù)區(qū)

      劉建光

      (山西省黑茶山國有林管理局,山西 嵐縣 033500)

      山西黑茶山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生態(tài)效益分析

      劉建光

      (山西省黑茶山國有林管理局,山西嵐縣033500)

      對(duì)山西黑茶山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)林地的保持水土、凈化空氣、保護(hù)環(huán)境等生態(tài)效益進(jìn)行了定量、定性評(píng)價(jià)分析,為實(shí)施公益林生態(tài)效益補(bǔ)償機(jī)制提供了科學(xué)依據(jù)。

      山西黑茶山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū);生態(tài)效益

      1 自然保護(hù)區(qū)基本情況

      山西黑茶山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于山西省呂梁市興縣東南部,是以保護(hù)褐馬雞、金錢豹、原麝及森林生態(tài)系統(tǒng)為主要對(duì)象的國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)。保護(hù)區(qū)面積24415.40hm2,其中林地面積22646.70hm2、占保護(hù)區(qū)總面積的92.76%,非林地1 768.70hm2、占7.24%。在林地面積中,有林地面積9 656.60hm2,占林地面積的42.64%;疏林地146.70hm2,占0.65%;灌木林地5 208hm2,占23%;未成林造林地1 927hm2,占8.51%;宜林地5 708.4hm2,占25.21%。

      保護(hù)區(qū)內(nèi)的林地,已全部界定為生態(tài)公益林地。

      保護(hù)區(qū)不但為大量的野生動(dòng)植物提供了理想的棲息環(huán)境,也是黃河一級(jí)支流湫水河、蔚汾河的重要水源地,對(duì)維持黃河水質(zhì)和水量具有重要意義。保護(hù)區(qū)還是阻滯毛烏素沙漠東進(jìn)及黃土高原沙土東侵的重要生態(tài)屏障。

      2 保護(hù)區(qū)生態(tài)效益分析

      2.1分析方法

      在對(duì)保護(hù)區(qū)各類資源尤其是林地資源詳細(xì)調(diào)查的基礎(chǔ)上,收集測算生態(tài)效益所需的其他相關(guān)數(shù)據(jù),以科學(xué)性和可操作性為基礎(chǔ),對(duì)林地的涵養(yǎng)水源效益、保持水土效益等進(jìn)行定量評(píng)估,并結(jié)合定性評(píng)價(jià)的方法,對(duì)保護(hù)區(qū)保護(hù)野生動(dòng)植物多樣性等生態(tài)效益進(jìn)行了描述。

      2.2分析內(nèi)容及分析結(jié)果

      2.2.1涵養(yǎng)水源效益

      依據(jù)水量平衡法計(jì)算保護(hù)區(qū)的年涵養(yǎng)水源量。根據(jù)1950年-1984年黃河主要干流水與沙情況統(tǒng)計(jì),湫水河林家坪站的年降水量為460.69mm,以此作為保護(hù)區(qū)的年降水量,通過簡單平均法計(jì)算出保護(hù)區(qū)年水源涵養(yǎng)量為:

      Wt=∑Si×P(1-li)×10

      式中,Wt為水源涵養(yǎng)量(m3);

      P為保護(hù)區(qū)年降水量(10m-3.0m);

      Si為第i類森林類型面積(104m2);

      li為第i類森林的林冠截留率。

      依此計(jì)算,保護(hù)區(qū)森林的水源涵養(yǎng)量為:

      水源涵養(yǎng)量=5511.3×104m2×460.69×10-3m×(1-27.8%)×10+4145.3×104m2×460.69×10-3m×(1-31.2)×10=31 470 309m3

      根據(jù)興縣近幾年修建淤地壩、小型蓄水水庫等水利工程所需投資,平均每蓄1.0m3水的成本約為0.90元。按該指標(biāo)估算,保護(hù)區(qū)林地每年的水源涵養(yǎng)效益為:

      31 470309m3×0.90元/m3≈2.80億元

      2.2.2保持水土效益

      保護(hù)區(qū)所在流域,為黃河支流的湫水河流域,該流域年平均土壤侵蝕模數(shù)為139t/hm2.yr,依此計(jì)算,保護(hù)區(qū)林地每年減少的土壤侵蝕量為:

      保護(hù)區(qū)面積×非保護(hù)區(qū)年平均土壤侵蝕量

      即:24 415.40hm2×139t/hm2=3 393 740.6t

      由于保護(hù)區(qū)林地的保持水土、阻止泥石流等功能,有效保護(hù)了區(qū)域農(nóng)田、水庫不被掩埋和淤塞,區(qū)域公共基礎(chǔ)設(shè)施如道路、橋梁避免水毀,河流堤岸不被沖垮等。因此,計(jì)算保護(hù)區(qū)林地的保持水土效益,可以按當(dāng)前建造或維修、維護(hù)該類工程最低成本0.70元/t估算,保護(hù)區(qū)內(nèi)的林地保持水土的效益每年約為:0.70元/t×3 393 740.6t≈238萬元。

      根據(jù)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)地表每年積累土壤厚度5.0mm,據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),山西晉西北區(qū)域土地表層土壤中的氮、磷、鉀元素含量約占土壤總量的1.39%,表土密度約為0.77t/m3,化肥價(jià)格為2 549元/t。因此,保護(hù)區(qū)保護(hù)土壤肥力效益為:

      保護(hù)區(qū)面積×表土氮、磷、鉀含量×土壤厚度×表土密度×化肥價(jià)格=24415.4×104m2×1.39%× 0.005m×0.77t/m3×2549元/t≈3 330萬元

      因此,保護(hù)區(qū)每年的水土保持效益為3568萬元。

      2.2.3凈化空氣效益

      森林通過吸收大氣中的SO2、CO、NO2、HS等有毒氣體,吸附大氣塵埃,阻止揚(yáng)塵、釋放負(fù)氧離子等,從而達(dá)到凈化空氣,改善大氣質(zhì)量的目的。

      2.2.3.1吸收有毒氣體的價(jià)值

      文奇的“奇點(diǎn)”理論提出后,并沒有立即獲得人們的廣泛認(rèn)同,只是得到一部分人的支持,如庫茲韋爾。庫茲韋爾于1990年出版《智能機(jī)器時(shí)代》(The Age of Intelligent Machines)一書,認(rèn)為隨著計(jì)算機(jī)性能的不斷提升,未來經(jīng)過足夠多的時(shí)間,人類將會(huì)創(chuàng)造比他自身更聰明的實(shí)體[27]。庫茲威爾的推斷是基于計(jì)算能力的指數(shù)級(jí)增長及技術(shù)的加速循環(huán)規(guī)則。

      據(jù)測定,區(qū)域空氣中有毒氣體含量最高的是SO2氣體,因此,保護(hù)區(qū)林地吸收有毒氣體的價(jià)值主要考慮吸收SO2的價(jià)值。按吸收能力法進(jìn)行評(píng)估,即每年單位森林面積吸收SO2量×保護(hù)區(qū)森林總面積,得到保護(hù)區(qū)森林年吸收SO2總量,然后用環(huán)境保護(hù)工程中消減SO2的單位成本,測算出保護(hù)區(qū)森林年吸收SO2的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

      保護(hù)區(qū)吸收SO2價(jià)值=針葉林面積×針葉林凈化空氣能力×削減SO2的成本+闊葉林面積×闊葉林凈化空氣能力×闊葉林削減SO2成本= 0.215kg/hm2×5511.30hm2×600元/kg+0.144kg/ hm2×4 145.30hm2×600元/kg≈107萬元。

      2.2.3.2吸塵價(jià)值

      空氣中粉塵的含量是評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一,森林能阻擋、過濾和吸附空氣中的塵埃,還能固定地面上的塵土。評(píng)定森林的吸塵作用,通常以單位面積森林年均吸附粉塵能力×森林面積計(jì)算區(qū)域森林年吸附粉塵總量,再按削減粉塵成本計(jì)算經(jīng)濟(jì)價(jià)值。依此,計(jì)算出保護(hù)區(qū)吸塵凈化空氣價(jià)值:

      (針葉林面積×針葉林滯塵能力+闊葉林面積×闊葉林滯塵能力)×削減粉塵成本=(5 511.30hm2× 33.20kg/hm2+4145.30hm2×68kg/hm2)×170元/kg≈7 903萬元

      因此,保護(hù)區(qū)凈化空氣的價(jià)值為8 010萬元。可以看出,保護(hù)區(qū)凈化空氣的價(jià)值主要表現(xiàn)為滯塵作用。而且,保護(hù)區(qū)對(duì)于阻擋黃土高原黃土及毛烏素沙漠的沙塵東進(jìn)還具有重要作用。

      2.2.4凈化水質(zhì)效益

      保護(hù)區(qū)的山溪水質(zhì)良好,無污染,符合國家飲用水標(biāo)準(zhǔn),并可以直接飲用。據(jù)有關(guān)資料顯示,每凈化1.0t飲用水平均投資為0.15元,保護(hù)區(qū)湫水河林家坪年徑流量為9 000萬t,據(jù)此,保護(hù)區(qū)每年凈化水質(zhì)的效益可達(dá)135萬元。

      保護(hù)區(qū)具有豐富的野生動(dòng)植物資源,是褐馬雞、原麝、金錢豹等珍稀瀕危野生動(dòng)物的重要棲息地,擁有寶貴的基因資源。保護(hù)區(qū)主要以保護(hù)暖溫帶森林植被及棲息于其中的褐馬雞、金錢豹、原麝為主,確保這些珍稀物種和棲息地不受干擾破壞。保護(hù)區(qū)自建立以來,不斷加大保護(hù)力度,珍稀瀕危野生動(dòng)物的種群數(shù)量穩(wěn)中有升,野生動(dòng)物的棲息地質(zhì)量不斷好轉(zhuǎn)。目前,保護(hù)區(qū)有褐馬雞1 000多只,還有大量的其他珍稀瀕危物種,具有巨大的生態(tài)效益。

      2.2.6保護(hù)植物多樣性

      保護(hù)區(qū)位于溫帶和暖溫帶植被的生態(tài)交錯(cuò)區(qū),具有豐富的植物多樣性。據(jù)初步調(diào)查,保護(hù)區(qū)目前已經(jīng)記錄到的高等植物有4門、123科、460屬、1014種,其中苔蘚植物33科、74屬、223種,蕨類植物8科、10屬、14種,種子植物82科、376屬、777種。已記錄到陸生脊椎動(dòng)物219種。保護(hù)區(qū)的建設(shè),通過實(shí)施自然資源管護(hù)等工程,可以使保護(hù)區(qū)內(nèi)的森林資源免遭破壞與人為干擾,為區(qū)域野生植物提供良好的棲息環(huán)境,使植物多樣性資源得以有效保護(hù)。

      2.2.7保障晉西北及其以東地區(qū)的生態(tài)環(huán)境

      保護(hù)區(qū)位于呂梁山脈森林生態(tài)系統(tǒng)的邊緣地帶,其西北部是溝壑縱橫的黃土高原及毛烏素沙漠,且距毛烏素沙漠僅120km,保護(hù)區(qū)以聳立的山峰、茂密的森林形成了良好的生態(tài)屏障,有效地阻礙西北寒流和從毛烏素沙漠刮來的沙塵向東進(jìn)入山西、河北乃至京、津、唐地區(qū)。保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)對(duì)晉西北生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和生物多樣性保護(hù),對(duì)山西及其以東廣大地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展,對(duì)改善和保護(hù)京、津、唐地區(qū)生態(tài)環(huán)境具有十分重要的意義。

      3 結(jié)論

      通過定時(shí)分析,保護(hù)區(qū)每年涵養(yǎng)水源、保持水土、凈化水質(zhì)、凈化空氣質(zhì)量的效益總計(jì)約為4.0億元。同時(shí),保護(hù)區(qū)還兼具保護(hù)區(qū)域生物多樣性、維護(hù)區(qū)域生態(tài)平衡等多重生態(tài)功能。

      [1]張建民.南華山自然保護(hù)區(qū)生態(tài)效益分析.現(xiàn)代園藝.2015(9).

      [2]秦中云.壺瓶山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生態(tài)效益分析與評(píng)價(jià)[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2006.

      [3]陳繼宗,周吉俊.景泰縣壽鹿山天然林保護(hù)區(qū)生態(tài)效益分析[J].內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì).2004(3).

      S759.9

      C

      1005-4707(2016)05-008-02

      10.3969/j.issn.1005-4707.2016.10.003

      劉建光(1970-),男,1996年山西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè),現(xiàn)任山西省黑茶山國有林管理局工程師。

      2016-08-20;

      2016-09-10。

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