果 超, 孫保平, 方思超, 趙 瑞

(北京林業(yè)大學(xué) 水土保持學(xué)院, 北京 100083)

儋州市退耕還林工程生態(tài)效益評(píng)價(jià)

果 超, 孫保平, 方思超, 趙 瑞

(北京林業(yè)大學(xué) 水土保持學(xué)院, 北京 100083)

摘要：[目的] 對(duì)海南省儋州市退耕還林工程生態(tài)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)，為我國(guó)退耕還林工程生態(tài)效益評(píng)價(jià)提供依據(jù)。[方法] 以截止2012年儋州市退耕還林工程取得的成績(jī)?yōu)榛A(chǔ)，對(duì)儋州市退耕還林工程林草植被的涵養(yǎng)水源、保育水土、固碳制氧、凈化環(huán)境、改善小氣候和保護(hù)生物多樣性這6個(gè)方面效益進(jìn)行評(píng)價(jià)，采用影子工程法、市場(chǎng)價(jià)格法進(jìn)行物質(zhì)量、價(jià)值量的測(cè)評(píng)，對(duì)該地區(qū)近9 a來的退耕還林生態(tài)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，結(jié)合恩格爾系數(shù)與皮爾曲線對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行修正。 [結(jié)果] 截止2012年，儋州市退耕還林工程生態(tài)效益總價(jià)值達(dá)22.18億元，保護(hù)水資源價(jià)值最大，為17.64億元，占生態(tài)總價(jià)值的79.5%；固碳制氧價(jià)值次之，為2.38億元，占生態(tài)總價(jià)值的10.7%。 [結(jié)論] 儋州市退耕還林工程在水土保持中發(fā)揮極為重要的作用，有效地遏制了當(dāng)?shù)氐乃亮魇А?/p>

關(guān)鍵詞：退耕還林; 生態(tài)效益; 經(jīng)濟(jì)價(jià)值; 儋州市

退耕還林是一項(xiàng)長(zhǎng)期、復(fù)雜的生態(tài)工程，其目的是為了恢復(fù)植被，減少水土流失，防沙治沙，改善日益惡化的生態(tài)環(huán)境，調(diào)整農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，增加農(nóng)民收入。隨著退耕還林工程全面實(shí)施，對(duì)于退耕還林的生態(tài)效益評(píng)價(jià)成為了熱點(diǎn)課題。楊會(huì)俠等[1]在遼東地區(qū)研究了退耕還林對(duì)于水土流失的影響；郭建英等[2]對(duì)黃土高原區(qū)退耕還林的效益進(jìn)行了評(píng)價(jià)；李生等[3]研究了石質(zhì)山區(qū)退耕還林后土壤效應(yīng)，這些研究結(jié)果均表明退耕還林對(duì)涵養(yǎng)水源，減少土壤侵蝕產(chǎn)生了積極作用。然而，當(dāng)前對(duì)南方海島季風(fēng)氣候區(qū)實(shí)施退耕還林工程之后的生態(tài)效益評(píng)價(jià)研究仍有欠缺。本研究在實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上，以海南省儋州市退耕還林工程為例，分析退耕林生長(zhǎng)狀況，建立適合儋州市的退耕還林工程生態(tài)效益評(píng)估體系，科學(xué)估算其發(fā)揮生態(tài)效益總價(jià)值，以期對(duì)退耕還林工程的效益評(píng)價(jià)與成果鞏固提供科學(xué)指導(dǎo)。

1材料與方法

1.1　研究區(qū)概況

儋州市位于海南省的西北部，瀕臨北部灣，地處北緯19°11′—19°52′，東經(jīng)108°56′—109°46′，屬典型熱帶海島季風(fēng)氣候區(qū)，年均溫21.5～28.5 ℃，全年日平均氣溫≥10 ℃的積溫為8 500～9 100 ℃；太陽輻射485.7 kJ/cm2，年日照2 100 h；多年平均降雨量為1 815 mm，且主要分布在7—9月份，占全年降雨量的70%以上；年平均相對(duì)濕度83%，常風(fēng)年均風(fēng)速2～2.5 m/s。當(dāng)?shù)赝寥蓝酁榛◢弾r磚紅壤，土層厚度約100 cm，pH值4.5～5.5，有機(jī)質(zhì)含量中等，富鉀缺磷。

儋州市于2002—2010年實(shí)施了退耕還林計(jì)劃，共完成造林19 920 hm2，將該區(qū)森林覆蓋率由38.1%提高到52.4%。其中2002—2010年按項(xiàng)目分退耕還林面積為2 387 hm2，荒山荒地造林17 533 hm2。在退耕還林2 387 hm2的任務(wù)中，完成營(yíng)造生態(tài)林2 173 hm2，占總退耕還林面積的89.7%，經(jīng)濟(jì)林完成213 hm2，占總造林面積的10.3%；荒山荒地造林17 533 hm2中營(yíng)造生態(tài)林16 527 hm2，占94.3%，營(yíng)造經(jīng)濟(jì)林1 006 hm2，占總造林面積的5.7%。

1.2　研究方法

近年來，我國(guó)學(xué)術(shù)界對(duì)退耕還林效益進(jìn)行了全方位的深入研究，在大量的實(shí)踐中取得了很多階段性成果。郎奎建等[4]在界定森林涵養(yǎng)水源等10種生態(tài)效益的概念、性質(zhì)及相關(guān)關(guān)系的基礎(chǔ)上，確定了它們獨(dú)立的自變量集和標(biāo)準(zhǔn)化因變量集，并構(gòu)造它們的整體擴(kuò)散模型，可實(shí)現(xiàn)對(duì)中國(guó)林業(yè)生態(tài)工程的10種森林生態(tài)效益的總體初步估計(jì)。侯元兆等[5-6]對(duì)中國(guó)退耕林地區(qū)涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳制氧等效益進(jìn)行了研究。米鋒、李吉躍[7]針對(duì)森林生態(tài)效益的內(nèi)涵、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、目前主要采用的方法及理論基礎(chǔ)作了論述。楊建波等[8]從坡耕地退耕還林后的涵養(yǎng)水源、固土保肥、納碳吐氧、減免災(zāi)害、改善生活等5個(gè)方面著手，對(duì)其生態(tài)效益評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了探討。根據(jù)這些研究方法的選擇依據(jù)、篩選原則，結(jié)合退耕還林植被恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的背景特征，采用頻度分析法、理論分析法和專家咨詢法，最后從退耕還林后保護(hù)水資源、保育土壤、固碳制氧、凈化環(huán)境、改善小氣候、保護(hù)生物多樣性6個(gè)方面入手，構(gòu)建了儋州市退耕還林工程生態(tài)效益評(píng)價(jià)體系。

2結(jié)果與分析

2.1　效益面積的確定

儋州市退耕還林工程造林樹種主要以桉樹、橡膠、相思、木麻黃等灌喬木樹種為主，通過調(diào)查，2002年造林樹種在2005年已基本郁閉，可發(fā)揮各種生態(tài)效益。2003—2004年退耕還林工程新造林地在2005年未郁閉屬未成林造林地，不能充分發(fā)揮各種生態(tài)效益。因此，退耕還林工程生態(tài)效益評(píng)價(jià)面積從退耕還林后第4 a開始算起。由表1可以看出，2002—2010年退耕還林累計(jì)新增面積為19 920 hm2，其中退耕地還林面積2 387 hm2，荒山造林面積1 753 hm2。造林9 a來儋州市退耕還林工程中發(fā)揮水土保持等生態(tài)效益的價(jià)值核算林地累計(jì)總面積為93 827 hm2。

表1　儋州市2002-2010年退耕還林工程新增林地與效益計(jì)算面積的變化　hm2

2.2　生態(tài)效益的計(jì)算

2.2.1水資源保護(hù)價(jià)值儋州市退耕還林保護(hù)水資源總價(jià)值為涵養(yǎng)水源價(jià)值和凈化水質(zhì)價(jià)值之和，即

Vw=Vw1+Vw2

(1)

式中：Vw——儋州市退耕還林保護(hù)水資源總價(jià)值(萬元)；Vw1——森林涵養(yǎng)水源價(jià)值(萬元)；Vw2——森林凈化水質(zhì)價(jià)值(萬元)。

Vw1=Yw·Cr

(2)

式中：Yw——儋州市退耕還林地涵養(yǎng)水源量(m3)；Cr——水庫單位庫容造價(jià)(元/m3)；

Vw2=Yw·P

(3)

式中：Yw——儋州市退耕還林地涵養(yǎng)水源量(m3)；P——每1 m3的凈化費(fèi)(元/m3)。

由儋州市氣象站觀測(cè)，當(dāng)?shù)囟嗄昶骄邓繛? 815 mm。據(jù)劉珉等[9]調(diào)查研究，海南省林地蒸散量占降水量的52.65%，地表徑流占降水量的4.71%，可得林地年蒸散量為955.6 mm，地表徑流量為85.5 mm。則由

Yw=S(P-E-C)×10-3

(4)

式中：S——林地效益面積(m3)；P——年均降水量(mm/a)；E——灌木林地蒸散量(mm/a)；C——灌木林地徑流量(mm/a)。

經(jīng)計(jì)算，儋州市退耕還林9 a涵養(yǎng)水量為7.26×108m3。森林?jǐn)r蓄水與水庫蓄水的本質(zhì)類似，可采用“影子工程法”。影子工程法是恢復(fù)費(fèi)用法的一種特殊形式，是在某個(gè)環(huán)境被破壞以后，虛擬人工建造一個(gè)工程來代替原來的環(huán)境功能[10]。把林地?cái)r蓄降水效益等效于一個(gè)蓄水工程的蓄水效益，采用該蓄水工程的單位修建費(fèi)用或單位造價(jià)，作為土壤涵養(yǎng)水源的價(jià)格。從而間接地估算林地涵養(yǎng)水源價(jià)值。據(jù)周冰冰等[11]調(diào)查研究，在充分考慮到建材價(jià)格水平上升的因素后，得到目前的單位庫容造價(jià)為6.25元/m3。退耕還林工程10 a涵養(yǎng)水源價(jià)值Vw為45.38億元。儋州市退耕還林凈化水質(zhì)價(jià)值可根據(jù)凈化城鎮(zhèn)污水成本來計(jì)算。根據(jù)2008年開始實(shí)施的《海南省城鎮(zhèn)污水處理費(fèi)征收使用管理辦法》規(guī)定，城鎮(zhèn)污水處理費(fèi)按照1.85元/t的標(biāo)準(zhǔn)征收。因此，儋州市退耕還林凈化水質(zhì)價(jià)值Vw2為13.43億元。儋州市退耕還林保護(hù)水資源總價(jià)值為58.81億元。

2.2.2土壤保育價(jià)值儋州市退耕還林保育土壤總價(jià)值(Vv)包括減少土壤淤積(Vs1)及滯留價(jià)值(Vs2)和減少養(yǎng)分流失價(jià)值(Sv)，即

Vv=Vs1+Vs2+Sv

根據(jù)海南省土壤侵蝕遙感調(diào)查結(jié)果，儋州市在退耕還林過程中,土壤侵蝕模數(shù)由退耕前的4 670 t/(km2·a)減少到1 680 t/(km2·a)。由公式(5)計(jì)算得出，儋州市退耕還林地9 a減少土壤侵蝕物質(zhì)量Ms1為2.81×106t。

Ms=S(D1-D2)×10-6

(5)

式中：Ms——減少土壤侵蝕量(104t)；D1——退耕還林前土壤侵蝕模數(shù)(t/km2·a)；D2——退耕還林后土壤侵蝕模數(shù)(t/km2·a)；S——退耕還林林地效益核算面積(m3)。

(1) 減少土壤淤積價(jià)值。儋州市退耕還林前的坡地上產(chǎn)生的泥沙大約有15%將沉積于水庫或下游河床。因此，淤積泥沙量以儋州市年土壤侵蝕量的15%計(jì)算，其價(jià)值可根據(jù)被淤積水庫的蓄水成本來計(jì)算實(shí)施退耕還林工程減少泥沙淤積的價(jià)值。計(jì)算公式為：

Ys=Ms·e

(6)

式中：Ys——退耕還林減少泥沙淤積量(104t)；Ms——減少土壤侵蝕量(104t)；e——進(jìn)入河道或水庫的泥沙占侵蝕總量的比(%)。

經(jīng)計(jì)算，儋州市實(shí)施退耕還林工程9 a中累計(jì)減少淤積泥沙量4.21×105t，若泥沙容重取1.28 t/m3，計(jì)算出泥沙淤積的數(shù)量相當(dāng)于減少庫容損失量，再根據(jù)水庫1 m3庫容需投入成本費(fèi)為6.25元，所以，以此價(jià)格計(jì)算，由公式(7)計(jì)算得出，儋州市退耕還林工程減少泥沙淤積價(jià)值為0.02億元。

Vs1=Cr·Ys/β

(7)

式中：Vs1——森林減少泥沙淤積的價(jià)值(萬元)；Cr——水庫單位庫容的修建成本(元/m3)；Ys——退耕還林林木減少泥沙淤積量(104t)；β——淤積泥沙容重(t/m3)。

(2) 減少泥沙滯留價(jià)值。儋州市減少泥沙滯留價(jià)值采用恢復(fù)費(fèi)用法，根據(jù)金羽等[12]的調(diào)查，在充分考慮到價(jià)格水平上升的因素后，得到目前儋州市清除每立方米滯留泥沙的成本為5.5元。由上述分析儋州市土壤侵蝕量15%的泥沙淤積于水庫、江河和湖泊，如滯留山前、坡腳、溝口、洼地、庫壩河的入口泥沙量也按此比例計(jì)算。由公式(8)計(jì)算得出，儋州市退耕還林工程發(fā)生效益林地減少泥沙滯留價(jià)值0.02億元。

Vs2=Ys·Cp/β

(8)

式中：Vs2——減少泥沙滯留價(jià)值(萬元)；Ys——退耕還林林木減少泥沙淤積量(104t)；Cp——清除泥沙的單位成本(元/m3)。

(3) 減少養(yǎng)分流失價(jià)值。儋州市退耕還林后林地表層平均土壤全氮0.023%，全磷0.075%，全鉀0.128%。因土壤侵蝕造成的N，P，K大量損失，其價(jià)值可通過增加使用化肥的費(fèi)用來代替N，P，K損失的價(jià)值，即用替代市場(chǎng)法來計(jì)算儋州市退耕還林措施減少土壤肥力損失價(jià)值。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，目前磷酸二胺和氯化鉀的市場(chǎng)價(jià)分別為2 200和1 400元/t。折算成N，P，K化肥的比例分別為:132∶28，132∶31，75∶39。由公式(9)計(jì)算得，出退耕還林減少養(yǎng)分流失價(jià)值為0.23億元。儋州市退耕還林保育土壤總價(jià)值為0.27億元。

(9)

式中：Sv——退耕還林保肥效益經(jīng)濟(jì)價(jià)值(萬元)； D1——退耕還林前土壤侵蝕模數(shù)(t/km2·a)； D2——退耕還林后土壤侵蝕模數(shù)﹝t/(km2·a)﹞； S——退耕還林林地效益核算面積(m3)； P1i——森林土壤N，P，K含量(%)； P2i——純N，P，K折算成化肥的比例； P3i——各類化肥的銷售價(jià)(元/t)。

2.2.3固碳制氧價(jià)值儋州市退耕還林固碳制氧價(jià)值包括林地固定CO2價(jià)值和制造O2價(jià)值，即

Vc=Vc1+Vc2

計(jì)算森林固定CO2效益時(shí)應(yīng)將植物固定CO2效益和森林土壤固定CO2效益相加。由光合作用反應(yīng)式可知，樹木每形成1g干物質(zhì)需要固定1.63g的CO2。據(jù)調(diào)查儋州市退耕還林主要以桉樹林為主，其平均生物量為5.9t/(hm2·a)。儋州市實(shí)施退耕還林工程9a間發(fā)揮效益林木面積為93 827hm2，由公式(10)計(jì)算得出，此得出退耕還林生物量固定CO2量Yc1為9.02×105t。

(10)

式中：Yc1——森林生物量固碳量(104t)；a——1 t森林干物質(zhì)固碳量(t)；Vi——森林單位面積干物質(zhì)產(chǎn)生量(t/hm2)；Si——退耕還林效益計(jì)算面積(hm2)。

利用土壤剖面有機(jī)碳密度計(jì)算公式確定森林土壤的碳儲(chǔ)量。

(11)

式中：Yc2——森林土壤固碳量(104t)；Ci——土壤剖面第i層土壤的有機(jī)質(zhì)含量(%)；Bi——土壤剖面第i層土壤容重(g/cm3)；Di——土壤剖面第i層土壤層厚度(cm)； 0.58——土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)換為土壤有機(jī)碳的換算系數(shù)；Si——退耕還林效益計(jì)算面積(hm2)。

由于實(shí)施退耕還林工程后，土地利用方式改變之后表層土壤的有機(jī)碳含量變化較大，因此，本研究只計(jì)算表層土壤的有機(jī)碳密度。經(jīng)測(cè)算，當(dāng)土層厚度為20 cm時(shí)，儋州市退耕還林前表土層土壤容重平均為1.36 g/cm3，有機(jī)質(zhì)含量為7.78 g/kg，退耕后林地土壤容重平均為1.13 g/cm3，有機(jī)質(zhì)含量為10.68 g/kg。根據(jù)土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)換為土壤有機(jī)碳的換算系數(shù)為0.58。用有機(jī)碳密度公式計(jì)算出退耕前后有機(jī)碳密度，兩者的差就是儋州市實(shí)施退耕還林后林地有機(jī)碳密度，即退耕還林土壤單位面積固定CO2量Yc2為1.78×106t。

儋州市退耕還林固定CO2價(jià)值計(jì)算，通過森林生物量固定CO2量與森林土壤固定CO2量之和2.69×106t，折合成純碳，根據(jù)C與CO2分子式與原子量C/CO2=0.272 9，然后采用瑞典碳稅法和我國(guó)造林成本法[13]兩種計(jì)算方法。最后將兩者方法折中的平均值作為儋州市退耕還林固碳價(jià)值。碳稅法使用瑞典碳稅率150美元/t；折合人民幣1 245元。造林成本法采用我國(guó)造林成本為250元/t。根據(jù)碳稅法公式(12)計(jì)算可得，儋州市退耕還林9 a固碳價(jià)值為9.12億元，造林成本法計(jì)算出固碳價(jià)值1.83億元。得出儋州市退耕還林9 a固碳價(jià)值為5.47億元。

Vc1=〔(Yc1+Yc2)(Cc1+Cc2)×10-4〕/2×0.2729

(12)

式中：Vc1——退耕還林固定CO2的價(jià)值(萬元)；Yc1——森林生物量固碳量(104t)；Yc2——森林土壤固碳量(104t)；Cc1——森林固定CO2的造林成本(元/t)；Cc2——瑞典碳稅成本(美元/t)。

根據(jù)儋州市林地單位面積的生物量為5.9 t/hm2，求出儋州市退耕還林林地總生物量，乘以單位干物質(zhì)釋放O2，再根據(jù)我國(guó)森林提供1 t O2的造林成本為369.7元。根據(jù)公式(13)計(jì)算可得，儋州市退耕還林9 a間林地產(chǎn)生O2的價(jià)值為2.46億元。則儋州市退耕還林固碳制氧總價(jià)值為7.93億元。

(13)

式中：Vc2——森林制氧價(jià)值(萬元)；C0——森林提供O2的造林成本(元/t)；b——森林生產(chǎn)1 t干物質(zhì)制造O2量(t)；Vi——森林單位面積干物質(zhì)產(chǎn)生量(t/hm2)；S——退耕還林效益計(jì)算面積(hm2)。

2.2.4環(huán)境凈化價(jià)值儋州市退耕還林凈化環(huán)境總價(jià)值等于吸收SO2價(jià)值、阻滯降塵價(jià)值之和，即Vs=Vs1+Vs2。

(14)

式中：Vs1——森林吸收SO2的價(jià)值(萬元)；Cs——治理SO2的單位成本(元/t)；Ri——不同類型森林單位面積吸收SO2的量(t/hm2)；Si——退耕還林效益計(jì)算面積(hm2)。

(15)

式中：Vs2——林木阻滯降塵價(jià)值(萬元)；Cd——人工消減粉塵的成本(元/t)；Li——不同類型林木單位面積滯塵能力(t/hm2)；Si——退耕還林效益計(jì)算面積(hm2)。

根據(jù)《中國(guó)生物多樣性國(guó)情研究報(bào)告(1998年)》[14]，闊葉樹對(duì)SO2的吸收能力為88.65 kg/hm2，針葉林、杉類、松林的吸收能力為215.60 kg/hm2。本研究采用“面積—吸收能力法”計(jì)算吸收SO2的物質(zhì)量。儋州市退耕還林工程林地主要以桉樹、橡膠等闊葉林為主，經(jīng)過加權(quán)平均和專家商討，最終確定對(duì)SO2的平均吸收能力為186.32 kg/hm2。根據(jù)我國(guó)削減SO2的平均治理費(fèi)用為600元/t 。由此可得出退耕還林工程林地吸收SO2價(jià)值Vs1為0.10億元。

根據(jù)《中國(guó)生物多樣性國(guó)情研究報(bào)告(1998年)》[14]，我國(guó)森林的滯塵能力：闊葉林為10.11 kg/(hm2·a)，針葉林為33.2 kg/(hm2·a)。本研究利用森林滯塵量采用“面積—滯塵能力法”。儋州市退耕還林工程中營(yíng)造林主要以桉樹，橡膠等闊葉林為主，經(jīng)過加權(quán)平均，最終確定降塵的平均阻滯能力為15.4 kg/(hm2·a)根據(jù)我國(guó)削減粉塵的平均單位治理成本為170元/t 。由此可得出退耕還林工程林地阻滯降塵價(jià)值Vs2為0.01億元。儋州市退耕還林凈化環(huán)境總價(jià)值為0.11億元。

2.2.5小氣候改善價(jià)值儋州市退耕還林改善小氣候總價(jià)值等于降低溫度價(jià)值、保護(hù)農(nóng)田價(jià)值之和，即

Vt=Vt1+Vt2

Vt1=t·Ct·T0·h·S×10-4

(16)

式中：Vt1——退耕還林降低溫度價(jià)值(萬元)；t——效益和算時(shí)間(d)；Ct——空調(diào)在單位容積內(nèi)降低1 ℃的費(fèi)用(萬/m3)；h——平均樹高(m)；S——退耕還林效益計(jì)算面積(hm2)。

(17)

式中：Vt2——林木保護(hù)農(nóng)田價(jià)值(萬元)；Pai——退耕后每年單位面積糧食產(chǎn)量(kg/hm2)；Pbi——退耕前每年單位面積糧食產(chǎn)量(kg/hm2)；F——糧食增產(chǎn)中林木發(fā)揮效益的貢獻(xiàn)率(%)；Si——退耕還林效益計(jì)算面積(hm2)；Ji——當(dāng)?shù)孛磕昙Z食價(jià)格(元)。

本研究將夏季7—9這3個(gè)月份作為測(cè)算時(shí)段，因?yàn)橄奶焐种脖粚?duì)降低空氣溫度具有明顯效果。有研究[15]表明，綠地覆蓋率增加10%的情況下，夏天日間溫度就會(huì)下降0.93 ℃。儋州市實(shí)施退耕還林工程9 a來，森林覆蓋率增幅大于10%，以0.93 ℃作為儋州市退耕還林后夏季溫度降低值，空調(diào)降低單位容積空氣溫度1 ℃的平均費(fèi)用為1元；儋州市退耕還林平均林高2.7 m；根據(jù)公式可得儋州市退耕還林后降低溫度價(jià)值為Vt1為0.15億元。

根據(jù)汪俊三等[16]研究，每增加1%的森林覆蓋率，每1 hm2耕地的糧食產(chǎn)量可增加217.5 kg，所以，其價(jià)值大小可通過獲得農(nóng)田作物收益來評(píng)價(jià)整個(gè)防護(hù)效益。由于實(shí)施退耕還林的林地在2005年起才發(fā)揮效益。因此，以這6 a糧食增產(chǎn)的收益作為退耕還林實(shí)施9 a保護(hù)農(nóng)田的價(jià)值。根據(jù)全國(guó)各省(區(qū))提供的各時(shí)期農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格，2001—2010年海南糧食價(jià)格為1.48元/kg，2011—2012糧食價(jià)格為1.78元/kg。林地對(duì)糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)為30%，肥料占50%，良種占20%[1]。儋州市退耕還林9 a中，森林保護(hù)農(nóng)田價(jià)值，根據(jù)退耕后每年與退耕前單位面積糧食的增產(chǎn)量與每年價(jià)格相乘，然后根據(jù)林木對(duì)糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)系數(shù)計(jì)算可得，林木保護(hù)農(nóng)田價(jià)值Vt2為1.98億元。儋州市退耕還林改善小氣候效益總價(jià)值為2.13億元。

2.2.6生物多樣性保護(hù)價(jià)值采用替代法估算保護(hù)生物多樣性效益價(jià)值，即假設(shè)森林遭到破壞而造成的多樣性破壞損失價(jià)值，根據(jù)森林破壞后造成減少生物多樣性和游憩的損失價(jià)值來間接估算。

Vf=S·M×10-4

(18)

式中：M——單位面積破損價(jià)值(元)；S——退耕還林效益計(jì)算面積(hm2)。

由于退耕還林多以營(yíng)造人工純林或混交群落為主，森林群落仍處于較低結(jié)構(gòu)水平，根據(jù)張永利等[17]編著的《中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能研究》一書中關(guān)于生物多樣性保護(hù)價(jià)值的成果，認(rèn)為儋州市退耕還林群落生物多樣性保護(hù)價(jià)值取第Ⅵ級(jí)，即5 000元/(hm2·a)較合適，由此可得儋州市退耕還林工程11 a累計(jì)產(chǎn)生生物多樣性保護(hù)價(jià)值Vf為4.69億元。

2.2.7退耕還林工程的生態(tài)總價(jià)值將以上各項(xiàng)生態(tài)功能價(jià)值加和得到儋州市退耕還林工程的生態(tài)價(jià)值。由于以上方法都是采用的各種替代方法，得到的是退耕還林的初始生態(tài)價(jià)值為73.95億元。

2.3　生態(tài)效益的修正價(jià)值

因林地生態(tài)價(jià)值大小除與森林環(huán)境其自身功能結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還與當(dāng)?shù)厝藗儗?duì)其的利用程度、實(shí)際支付能力和意愿相關(guān)，需根據(jù)地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平(恩格爾系數(shù)的倒數(shù))，并利用皮爾生長(zhǎng)曲線模型來確定出相對(duì)支付意愿系數(shù)，對(duì)估算所得的初步生態(tài)效益價(jià)值進(jìn)行修正。通過查閱，儋州市現(xiàn)階段恩格爾系數(shù)En=0.47，由恩格爾系數(shù)倒數(shù)1/En=t+3推得t=0.87，代入皮爾模型方程Wc=1/(1+e-t)由此可得儋州市當(dāng)前社會(huì)發(fā)展階段下人們對(duì)生態(tài)環(huán)境效益支付意愿值為0.30，由此調(diào)整后的儋州市退耕還林工程9 a累計(jì)生態(tài)效益總價(jià)值為22.18億元。

3討 論

很多學(xué)者對(duì)于退耕還林生態(tài)效益的評(píng)價(jià)做了大量的工作，但是對(duì)于熱帶海島季風(fēng)氣候區(qū)退耕還林的生態(tài)效益分析尚屬首次，9 a來退耕還林工程的實(shí)施使儋州市的生態(tài)環(huán)境得到良好的保護(hù)和改善；生態(tài)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，林業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，農(nóng)民從林業(yè)上獲得的收入成逐年大幅增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)；該區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步優(yōu)化，極大地帶動(dòng)了城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展；同時(shí)也為相關(guān)地區(qū)的退耕還林和植被恢復(fù)工作提供了范例。統(tǒng)計(jì)過程中，仍有部分林草地還處于幼林或未成林造林地，尚未發(fā)揮水土保持及生態(tài)效益，這部分未納入到儋州市退耕還林工程生態(tài)環(huán)境價(jià)值核算面積內(nèi)。對(duì)于這一部分產(chǎn)生的生態(tài)效益該如何建立指標(biāo)，如何評(píng)價(jià)值得思考和探索。

4結(jié) 論

(1) 儋州市實(shí)施退耕還林以來林草植被覆蓋度呈逐年上升趨勢(shì)，森林覆蓋率從38.1%增加到了52.4%，增加了16.3%，林地累計(jì)涵養(yǎng)水源總量為7.26×1010m3；隨著林草植被覆蓋率的增加，通過林冠截流、地上枝葉及枯枝落葉層攔截降水，滯留地表徑流，從而削減了降雨徑流量，保持了土壤水分，使得年土壤侵蝕模數(shù)呈逐年減少趨勢(shì)，由退耕前的4 670 t/(km2·a)，下降到退耕后1 680 t/(km2·a)，有效地遏制水土流失的發(fā)生；林草植被的恢復(fù)，不僅表現(xiàn)在維持生態(tài)平衡、改善生態(tài)環(huán)境方面，同時(shí)也是一個(gè)巨大的碳儲(chǔ)庫，可以吸收大氣中的CO2，釋放出新鮮的O2；除此還可以吸收SO2等其它有害氣體，退耕還林10 a來，固定CO2總量為2.69×106t，制氧總量為6.64×105t，吸收SO2總量為1.75×104t，滯塵總量為1.40×103t，起到了很好的凈化環(huán)境的作用；9 a間溫度比退耕前有所降低，揚(yáng)沙次數(shù)比退耕還林前減少，總體來看，在實(shí)施退耕還林工程后，形成了林地形成了復(fù)合群落結(jié)構(gòu)，為動(dòng)物隱蔽、棲息和繁衍提供良好場(chǎng)所，使物種多樣性增加，從而在很大程度上保護(hù)了生物多樣性。

(2) 儋州市退耕還林工程發(fā)揮效益的林地9 a產(chǎn)生的初始生態(tài)總價(jià)值為73.95億元，經(jīng)相對(duì)支付意愿系數(shù)0.30調(diào)整后，退耕還林工程生態(tài)效益總價(jià)值為22.18億元。其中保護(hù)水資源價(jià)值為17.64億元，保育土壤價(jià)值為0.81億元，固碳制氧價(jià)值為2.38億元，凈化環(huán)境價(jià)值為0.03億元，改善小氣候價(jià)值為0.64億元，保護(hù)生物多樣性價(jià)值為1.41億元。由此看出，儋州市實(shí)施退耕還林后，所帶來的生態(tài)環(huán)境效益是十分顯著的。

(3) 儋州市退耕還林工程中水土保持效益價(jià)值占了相當(dāng)大的比例，共為79.87%，其中保育土壤價(jià)值占生態(tài)效益總價(jià)值0.40%，保護(hù)水資源價(jià)值占79.47%。由此可看出，退耕還林工程在水土保持中發(fā)揮極為重要的作用，有效地遏制了當(dāng)?shù)氐乃亮魇А?/p>

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Evaluation on Ecological Benefit of Returning Farmland to Forestland Projects in Danzhou City

GUO Chao, SUN Baoping, FANG Sichao, ZHAO Rui

(CollegeofSoilandWaterConservation,BeijingForestryUniversity,Beijing100083,China)

Abstract：[Objective] The ecological benefit of returning farmland to forestry projects in Danzhou City, Hainan Pvovince was to evaluated in order to provide a basis for eco-benefit assessment of returning farmland to forestland project in China. [Methods] Based on the achievements of returning farmland to forestland project in Danzhou City that finished in 2012, the following six aspects of the water conservation, soil and water conservation, carbon sequestration oxygen, purifying environment, improving the microclimate and protecting the biodiversity of Danzhou City project on returning farmland to forest vegetation were evaluated. The shadow engineering method and the market price method were used to carry on the physical and value assessment, analyze the forest ecological benefit of returning farmland in nearly nine years, and combine the Engel coefficient with the Pearson curve together to modify the evaluation results. [Results] By 2012, the ecological value of returning farmland to forestland project of Danzhou City was up to 2.22 billion yuan. The most important value is protection of water resources, 1.76 billion yuan, accounting for 79.5% of total ecological value. The following is carbon sequestration oxygen, 238 million yuan, accounting for 10.7% of total ecological value. [Conclusion] The ecological benefit brought by the implementation of returning farmland to forestland project of Danzhou City is very significant， and effectively control soil and water loss in Danzhou City.

Keywords:returning farmland to forestland; ecological effect; economic value; Danzhou City

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-288X(2015)04-0308-06

中圖分類號(hào)：S157.1， X171.4

通信作者：孫保平(1956—),男(漢族),山西省原平縣人,博士,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事水土保持與荒漠化防治研究。E-mail:sunbp@163.com。

收稿日期：2014-06-11修回日期：2014-07-07

資助項(xiàng)目：國(guó)家林業(yè)局公益性行業(yè)科研專項(xiàng)“中國(guó)南方退耕還林工程建設(shè)效益監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)研究”(201004018)

第一作者：果超(1990—),男(漢族),北京市人,碩士研究生,研究方向?yàn)橥烁鷳B(tài)效益。E-mail:275577963@qq.com。