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）

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。