宋大剛，潘開(kāi)文

(1.中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所生態(tài)恢復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610041;2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049)

退耕還林工程是由我國(guó)政府投資和實(shí)施的六大林業(yè)重點(diǎn)工程之一，是一項(xiàng)在我國(guó)前所未有、涉及范圍最廣、政策指導(dǎo)性最強(qiáng)、群眾參與度最高的生態(tài)建設(shè)工程。退耕還林工程是利用恢復(fù)生態(tài)學(xué)原理，將陡坡耕地還原為森林，符合黨的十八大報(bào)告中關(guān)于建設(shè)生態(tài)文明和建設(shè)美麗中國(guó)的相關(guān)論述，因此退耕還林工作在實(shí)施過(guò)程中應(yīng)把它納入到建設(shè)美麗中國(guó)的具體行動(dòng)中。1999年，中國(guó)政府開(kāi)始啟動(dòng)退耕還林試點(diǎn)工程，到2002年，退耕還林工程全面展開(kāi)，建設(shè)范圍涉及全國(guó)25個(gè)省、自治區(qū)和直轄市，3 200萬(wàn)農(nóng)戶，1.24億農(nóng)民，到2011年累計(jì)完成退耕地造林面積達(dá)906.26萬(wàn)hm2，配套荒山荒地造林面積1 413.72萬(wàn) hm2，新封山育林面積 193.32 萬(wàn) hm2［1］。

退耕還林工程實(shí)施15年來(lái)，國(guó)家和地方政府對(duì)退耕還林工程投入了大量的人力、物力和資金，對(duì)社會(huì)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善都起著積極的作用。只有科學(xué)地對(duì)其效益進(jìn)行評(píng)價(jià)，才能有客觀、全面的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而對(duì)退耕還林工程后續(xù)政策的制定提供正確、合理的參考。因此，建立一個(gè)完整系統(tǒng)的退耕還林工程生態(tài)效益評(píng)價(jià)體系和科學(xué)合理的評(píng)價(jià)方法是十分必要的。

1 我國(guó)退耕還林工程生態(tài)效益評(píng)價(jià)的研究現(xiàn)狀

19世紀(jì)早期或者更早的時(shí)間，美國(guó)、澳大利亞、德國(guó)、英國(guó)等國(guó)家由于無(wú)節(jié)制地開(kāi)墾土地資源以滿足人口日益增長(zhǎng)對(duì)糧食的需求，森林遭到大面積的嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致了嚴(yán)重的水土流失，土壤貧瘠和自然災(zāi)害頻發(fā)。當(dāng)?shù)卣庾R(shí)到了保護(hù)環(huán)境的重要性，先后實(shí)施了退耕還林工程，但很少有專門針對(duì)退耕還林工程進(jìn)行過(guò)效益評(píng)價(jià)的報(bào)道［2］。我國(guó)實(shí)施退耕還林工程后，國(guó)內(nèi)許多學(xué)者就該工程的生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的評(píng)價(jià)進(jìn)行了積極研究和探索。

1.1 退耕還林工程生態(tài)效益評(píng)價(jià)的研究

1.1.1 退耕還林工程生態(tài)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

有關(guān)學(xué)者就退耕還林生態(tài)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的研究概括出的主要生態(tài)效益類型有:水土保持效益、水源涵養(yǎng)效益、改良土壤效益、改善環(huán)境效益和提高植物多樣性效益。主要的生態(tài)效益類型、權(quán)重和具體指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 退耕還林生態(tài)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究

從表1可知，通過(guò)對(duì)生態(tài)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的多年研究，我國(guó)學(xué)者在這領(lǐng)域上取得了較大進(jìn)步。各個(gè)生態(tài)效益類型的主要具體指標(biāo)大體一致，即使具體指標(biāo)的數(shù)量有差異，但所占權(quán)重基本相同。在生態(tài)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系上，選取具體指標(biāo)土壤侵蝕面積占區(qū)域面積百分比、土壤侵蝕模數(shù)，森林覆蓋率、年徑流系數(shù)、林地蓄水量，土壤容重、土壤總空隙率、土壤有機(jī)質(zhì)含量，固定CO2量、釋放O2量，豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)等已得到大多數(shù)學(xué)者的認(rèn)可。每個(gè)大的主要生態(tài)效益類型所占的權(quán)重大致相同，這也說(shuō)明了指標(biāo)權(quán)重的大小可以反映其對(duì)生態(tài)效益的貢獻(xiàn)狀況。劉凱［13］等提出定期更新指標(biāo)內(nèi)容、核實(shí)校正指標(biāo)權(quán)重來(lái)構(gòu)建生態(tài)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)庫(kù)，并闡述指標(biāo)庫(kù)的首要特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)更新性。近年來(lái)，改善氣候效益逐漸被人們所關(guān)注，王曉光［3］和劉凱［13］等提出了在構(gòu)建生態(tài)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中增加了氣候調(diào)節(jié)的效益。隨著人們對(duì)環(huán)境和保健意識(shí)的增強(qiáng)，空氣負(fù)氧離子作為一種重要的空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)重要參數(shù)已越來(lái)越受到人們的重視［14］。因此，在改善環(huán)境效益上可以增加空氣負(fù)氧離子指標(biāo)來(lái)更好地反映其改善環(huán)境的效益［15］。在研究改良土壤方面，張曼夏等［16］為了弄清退耕還林工程實(shí)施后土壤團(tuán)聚體粒徑分布及其有機(jī)碳的變化，以成都市退耕還林工程實(shí)施中主要造林樹(shù)種巨桉和水杉人工林為研究對(duì)象，探討了不同土地利用變化對(duì)不同土壤層次團(tuán)聚體穩(wěn)定性及其結(jié)合有機(jī)碳分配與儲(chǔ)量的影響，結(jié)果表明該區(qū)退耕還巨桉和水杉林增加了土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性和有機(jī)碳儲(chǔ)量，但與天然次生林土壤相比仍有差距。在研究提高物種多樣性效益方面，國(guó)內(nèi)學(xué)者大多選取反映植物多樣性的具體指標(biāo)，隨著恢復(fù)生態(tài)學(xué)的發(fā)展，地上地下食物鏈中動(dòng)物多樣性越來(lái)越受到人們的重視。李濤［17］和門麗娜［18］研究了地下食物鏈中消費(fèi)者、分解者土壤動(dòng)物的多樣性對(duì)退耕還林生態(tài)效益的影響，結(jié)果表明退耕還林在一定程度上豐富了土壤動(dòng)物群落多樣性，這和地上植被群落的多樣性增加成正相關(guān)。此外，朱婷婷等［19］研究了四川盆地退耕還林主要樹(shù)種麻竹、巨桉人工林對(duì)土壤線蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明，麻竹造林可豐富土壤線蟲(chóng)群落的種類組成和維持較高的多樣性，使土壤生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，為協(xié)調(diào)該區(qū)域退耕還林后土壤生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展提供了科學(xué)依據(jù)。李科［20］等把成都退耕還林主要造林竹種麻竹林地坡中下部不同坡位凋落物的現(xiàn)存量、持水性納入了反映生態(tài)效益的指標(biāo)體系中，結(jié)果表明麻竹林地坡中下部的凋落物現(xiàn)存量持水性，以及土壤的持水能力都顯著高于坡上部，3個(gè)坡位的土壤持水能力總體顯著高于農(nóng)耕地，麻竹作為主要造林竹種，生態(tài)效益顯著，在水源涵養(yǎng)功能方面起著良好的作用。雖然研究退耕還林生態(tài)效益指標(biāo)體系在逐漸深入，且很多學(xué)者嘗試著利用人們關(guān)注和研究的熱點(diǎn)增加了一些反映生態(tài)效益的具體指標(biāo)，但很少把傳統(tǒng)指標(biāo)和新興的具體指標(biāo)結(jié)合起來(lái)，因此，綜合傳統(tǒng)指標(biāo)和新興指標(biāo)來(lái)構(gòu)建退耕還林生態(tài)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是未來(lái)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究的重點(diǎn)。

1.1.2 退耕還林工程生態(tài)效益評(píng)價(jià)方法

國(guó)際上有關(guān)生態(tài)效益評(píng)價(jià)方面的研究主要有以下兩個(gè)學(xué)派:一是以Costanza等人為代表的“生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)派”，認(rèn)為生態(tài)功能價(jià)值可以計(jì)算“總”價(jià)值，恰當(dāng)?shù)挠?jì)量方法即市場(chǎng)價(jià)格法和替代成本法［21］;二是以Pearce等人為代表的“環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)派”，認(rèn)為生態(tài)功能價(jià)值難以計(jì)算“總”價(jià)值，恰當(dāng)?shù)挠?jì)量方法為支付意愿(WTP)法［22］。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)退耕還林生態(tài)效益評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了廣泛的研究，有關(guān)生態(tài)效益評(píng)價(jià)的方法主要有層次分析法(AHP)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)法、綜合運(yùn)用專家咨詢、理論分析法、頻度分析和模型分析法(整體擴(kuò)散模型、灰色關(guān)聯(lián)模型和多元線性模型)，并對(duì)這些評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了一定范圍的實(shí)踐應(yīng)用計(jì)量。

古麗努爾·沙布爾哈孜等［23］應(yīng)用層次分析法(AHP)構(gòu)建了塔里木河中下游退耕還林還草綜合生態(tài)效益的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)模型;楊婷婷等［24］用AHP法計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重，提出了“植被-風(fēng)沙活動(dòng)- 土壤”指標(biāo)體系;王曉光、王姝娜、孔忠東［3，4，25］等分別運(yùn)用層次分析法確定了退耕還林生態(tài)效益評(píng)價(jià)的指標(biāo)及其權(quán)重。楊建波［26］等用環(huán)境效益層析法，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)害和改善環(huán)境等著手，對(duì)生態(tài)效益的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了探討。用環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)方法中的市場(chǎng)價(jià)值法、機(jī)會(huì)成本法、恢復(fù)費(fèi)用法、影子工程法來(lái)對(duì)退耕還林工程生態(tài)效益的價(jià)值進(jìn)行核算的研究較多，如李蕾［27］等采用環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)方法估算了固原市原州區(qū)退耕還林還草工程的生態(tài)效益。郭亨孝［28］提出以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能如保持水土、涵養(yǎng)水源、吸碳放氧的經(jīng)濟(jì)價(jià)值作為生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，側(cè)面為退耕還林工程的生態(tài)效益評(píng)價(jià)提供了一種新思路。

還有部分學(xué)者綜合運(yùn)用專家咨詢、理論分析法和頻度分析等構(gòu)建了森林生態(tài)恢復(fù)與重建的生態(tài)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系［29，30］。

郎奎建［31］等從森林生態(tài)效益計(jì)量角度出發(fā)，在界定森林涵養(yǎng)水源等10種生態(tài)效益的概念、性質(zhì)和它們的相關(guān)關(guān)系的基礎(chǔ)上，確定了獨(dú)立自變量集、因變量集，構(gòu)建了整體擴(kuò)散模型，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)我國(guó)林業(yè)生態(tài)工程的10種森林生態(tài)效益的初步估計(jì)。王宏興等［32］將多目標(biāo)灰色關(guān)聯(lián)投影法運(yùn)用于小流域水土保持生態(tài)工程建設(shè)綜合效益評(píng)價(jià)，以期豐富生態(tài)工程建設(shè)評(píng)價(jià)方法;鐘曉娟等［33］進(jìn)一步證明了灰色關(guān)聯(lián)投影法應(yīng)用于退耕還林生態(tài)效益評(píng)價(jià)的科學(xué)性與可行性;李長(zhǎng)勝等利用多元線性模型對(duì)我國(guó)森林的生態(tài)效益進(jìn)行了估算，得出我國(guó)森林每年產(chǎn)生的生態(tài)效益為 7 238.16億元［34］。

2 我國(guó)退耕還林工程生態(tài)效益評(píng)價(jià)存在的問(wèn)題

雖然退耕還林工程生態(tài)效益評(píng)價(jià)研究已取得很大成果，但在以下方面仍存在不足。

2.1 在評(píng)價(jià)指標(biāo)體系上，生態(tài)效益評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)缺乏或不合理

現(xiàn)有的研究往往考慮某個(gè)退耕還林生態(tài)恢復(fù)區(qū)域的特點(diǎn)以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)獲取情況來(lái)選取對(duì)應(yīng)的指標(biāo)，尚不能全面反映退耕區(qū)生態(tài)效益的實(shí)際情況。在利用指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，缺乏生態(tài)恢復(fù)程度判斷的參照系統(tǒng)和相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，在直接效益評(píng)價(jià)方面，通常通過(guò)退耕還林工程實(shí)施后各指標(biāo)所占權(quán)重來(lái)判斷其成效，沒(méi)有具體說(shuō)明所占權(quán)重大小說(shuō)明了什么問(wèn)題以及退耕還林工程實(shí)施后恢復(fù)到了什么水平［4］。如今，通過(guò)研究地下生態(tài)學(xué)過(guò)程反映退耕還林工程所帶來(lái)的生態(tài)效益越來(lái)越重要，國(guó)內(nèi)很多學(xué)者大多研究了具體指標(biāo)如土壤養(yǎng)分的變化，而通過(guò)研究地下食物鏈消費(fèi)者中的土壤大型動(dòng)物群落特征、土壤線蟲(chóng)結(jié)構(gòu)與退耕還林的響應(yīng)、以及土壤動(dòng)物種類、數(shù)量、世代演替所起的作用來(lái)反映退耕還林工程所帶來(lái)的生態(tài)效益國(guó)內(nèi)較少報(bào)道［20，21］。

2.2 在評(píng)價(jià)方法上，缺乏方法的創(chuàng)新和方法之間的對(duì)比

在生態(tài)效益的評(píng)價(jià)方法上，大多采用以經(jīng)濟(jì)學(xué)為基礎(chǔ)來(lái)評(píng)價(jià)其產(chǎn)生的生態(tài)效益，如滿明?。?5］運(yùn)用生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，以效益費(fèi)用分析法為基礎(chǔ)對(duì)陜西省退耕還林所產(chǎn)生的生態(tài)效益進(jìn)行了估算，沒(méi)有采用其本身的以生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)的方法來(lái)評(píng)價(jià)其產(chǎn)生的生態(tài)效益，沒(méi)有考慮不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不同，如建立在生態(tài)系統(tǒng)、生態(tài)平衡、生態(tài)位為基礎(chǔ)的生態(tài)學(xué)理論的評(píng)價(jià)方法很少。

3 我國(guó)退耕還林工程生態(tài)效益評(píng)價(jià)研究展望

結(jié)合我國(guó)退耕還林工程生態(tài)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)及監(jiān)測(cè)方法上存在的問(wèn)題和實(shí)際需要，筆者認(rèn)為今后退耕還林工程生態(tài)效益評(píng)價(jià)研究應(yīng)加強(qiáng)以下方面:

3.1 完善評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

建立具有系統(tǒng)性、兼容性、科學(xué)性的退耕還林工程生態(tài)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。首先要考慮退耕區(qū)自然生態(tài)環(huán)境條件差異，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，社會(huì)風(fēng)俗等特殊情況，確定不同評(píng)價(jià)方面各指標(biāo)使用的可行性，基于區(qū)域或特定的退耕還林區(qū)域建立相應(yīng)的指標(biāo)體系。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)方面，目前確定參照系統(tǒng)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要有兩種方法，即將同一生物地理區(qū)系內(nèi)未受干擾或少受干擾的同一生態(tài)類型作為參照系，或?qū)⒈辉u(píng)價(jià)系統(tǒng)在較少受到人類干擾條件下的系統(tǒng)狀態(tài)作為參照系統(tǒng)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)［36］。由于許多生態(tài)系統(tǒng)在破壞前常常缺乏相應(yīng)的本底環(huán)境值監(jiān)測(cè)資料，因此如何通過(guò)模擬、試驗(yàn)等方法尋找到一個(gè)適用范圍廣且科學(xué)合理的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)已成為今后退耕還林效益評(píng)價(jià)研究中的一個(gè)瓶頸。

3.2 加強(qiáng)不同評(píng)價(jià)方法之間的橫向?qū)Ρ群头椒▌?chuàng)新

在評(píng)價(jià)方法中，采用以生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)的方法來(lái)評(píng)價(jià)其產(chǎn)生的生態(tài)效益，建立在生態(tài)系統(tǒng)、生態(tài)平衡、生態(tài)位為基礎(chǔ)的生態(tài)學(xué)理論的評(píng)價(jià)方法，并且模糊數(shù)學(xué)［37］、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等定量方法都可應(yīng)用到生態(tài)效益評(píng)價(jià)中以提高評(píng)價(jià)的精確性和科學(xué)性，加強(qiáng)退耕還林生態(tài)效益評(píng)價(jià)與機(jī)理研究，強(qiáng)化國(guó)家尺度的退耕還林效益評(píng)估，為國(guó)家制定退耕還林成果鞏固政策提供依據(jù)，為應(yīng)對(duì)公眾質(zhì)疑提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3.3 加強(qiáng)退耕還林效益監(jiān)測(cè)

由于退耕還林生態(tài)效益評(píng)價(jià)的監(jiān)測(cè)工作是一個(gè)長(zhǎng)期反復(fù)的過(guò)程，對(duì)整個(gè)退耕還林過(guò)程應(yīng)針對(duì)不同的典型類型區(qū)設(shè)立效益監(jiān)測(cè)試驗(yàn)站，繼續(xù)利用布局廣泛和入村入戶入企業(yè)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，對(duì)退耕還林工程實(shí)施的縣、村、戶三級(jí)開(kāi)展長(zhǎng)期、定點(diǎn)、持續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)，掌握效益變化的規(guī)律。如韓中海［38］對(duì)河南省12個(gè)退耕縣、12個(gè)退耕村和120個(gè)退耕農(nóng)戶進(jìn)行了連續(xù)8年的效益監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明:退耕還林工程能有效地減少坡耕地水土流失面積，穩(wěn)定地增強(qiáng)糧食產(chǎn)品持續(xù)供給能力，促進(jìn)農(nóng)民增收和農(nóng)村社會(huì)發(fā)展。應(yīng)將退耕還林效益評(píng)價(jià)與監(jiān)測(cè)緊密結(jié)合，建立一套長(zhǎng)期持續(xù)的評(píng)價(jià)與監(jiān)測(cè)機(jī)制，應(yīng)借助多種現(xiàn)代科技手段如全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感等，科學(xué)、合理、準(zhǔn)確地進(jìn)行生態(tài)效益評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)推動(dòng)生態(tài)效益評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型研究，將3S技術(shù)與計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)相結(jié)合，開(kāi)展不同尺度的研究，形成一套不同時(shí)空尺度效益評(píng)價(jià)模型，以期得到準(zhǔn)確的效益評(píng)價(jià)結(jié)果。

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