黃龍生,王兵,牛香,宋慶豐

(中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護(hù)研究所國(guó)家林業(yè)局森林生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室北京林果業(yè)生態(tài)環(huán)境功能提升協(xié)同創(chuàng)新中心,100091,北京)

東北和內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)天然林保護(hù)工程生態(tài)效益分析

黃龍生,王兵,牛香?,宋慶豐

(中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護(hù)研究所國(guó)家林業(yè)局森林生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室北京林果業(yè)生態(tài)環(huán)境功能提升協(xié)同創(chuàng)新中心,100091,北京)

依據(jù)LY/T1721—2008《森林生態(tài)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》,應(yīng)用分布式測(cè)算方法,從涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、林木積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、凈化大氣環(huán)境和生物多樣性保護(hù)等6個(gè)方面,對(duì)東北和內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)天然林保護(hù)工程實(shí)施帶來(lái)的生態(tài)效益及價(jià)值進(jìn)行分析。結(jié)果表明:1)天保工程實(shí)施期間,調(diào)節(jié)水量和固土量分別增加157.57億和2.38億t,保肥物質(zhì)量、固碳量、釋氧量及林木積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量分別增加1 717.74萬(wàn)、1 573.03萬(wàn)、3 808.19萬(wàn)和127.83萬(wàn)t,提供負(fù)離子增加6.70×1025個(gè),吸收污染物(SO2、HF、NOx)增加4.29億kg,吸滯TSP增加1 473.32億kg;2)每年天保工程生態(tài)效益總價(jià)值增加6 366.45億元,相當(dāng)于天保工程總投資的3.53倍。東北和內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)天保工程的實(shí)施,顯現(xiàn)出巨大的生態(tài)效益和可持續(xù)發(fā)展的潛力,以期為后續(xù)天保工程的實(shí)施提供科學(xué)參考。

重點(diǎn)國(guó)有林區(qū);天然林資源保護(hù)工程;生態(tài)效益;東北;內(nèi)蒙古

自2000年我國(guó)全面開始實(shí)施天然林資源保護(hù)工程以來(lái),政府投入了巨額資金,用于林區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、林分撫育、人工更新和病蟲害防治等。天保工程的實(shí)施,旨在改善脆弱和不穩(wěn)定的環(huán)境狀況[1],這個(gè)堪稱世界上最大的生態(tài)恢復(fù)工程,實(shí)施后的生態(tài)效益如何,備受社會(huì)各界關(guān)注。

從20世紀(jì)30年代開始,一些國(guó)家相繼根據(jù)自身國(guó)情,開展巨大的林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)。如美國(guó)“羅斯福工程”(RS)、蘇聯(lián)“斯大林改造大自然計(jì)劃”(SRN)、加拿大“綠色計(jì)劃”(GP)、日本“治山計(jì)劃”(CMP)以及北非五國(guó)“綠色壩工程”(GDFC)等[2]。這些工程在生態(tài)治理方面取得了顯著成效,在國(guó)際上產(chǎn)生重大影響。如“羅斯福工程”有效遏制美國(guó)中部6州草原“黑風(fēng)暴”高頻爆發(fā)等生態(tài)問題,成為生態(tài)工程建設(shè)史上的典范。縱觀世界各國(guó)生態(tài)治理歷程,充分認(rèn)識(shí)到,實(shí)施重大生態(tài)修復(fù)工程是應(yīng)對(duì)生態(tài)危機(jī)及一系列生態(tài)難題的必由之路[3]。通過比較發(fā)現(xiàn),中國(guó)天保工程與國(guó)外重點(diǎn)生態(tài)工程,既有差異性又有相似性。差異性主要表現(xiàn)為天保工程較國(guó)外重點(diǎn)生態(tài)工程啟動(dòng)時(shí)間短,但建設(shè)規(guī)模、資金投入和工程范圍大,體現(xiàn)了中國(guó)政府改善生態(tài)環(huán)境的決心,同時(shí)也表明中國(guó)天保工程建設(shè)任重道遠(yuǎn);相似性主要表現(xiàn)在這些工程都是為了解決因人類活動(dòng)而造成的風(fēng)沙危害和水土流失等問題[4]。

近年來(lái),針對(duì)天保工程實(shí)施,相關(guān)學(xué)者開展了對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響的研究。例如:Xu Jintao等[5]在總結(jié)天保工程取得初步社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),提出為了更好地貫徹實(shí)施天保工程,中國(guó)必須解決一系列的政策和技術(shù)問題;Shen Yueqi等[6]運(yùn)用輸入輸出模型,衡量天保工程潛在的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)影響,指出如果天保工程實(shí)施得當(dāng),其投資和調(diào)整是值得的,因其積極的影響,將遠(yuǎn)遠(yuǎn)抵消掉禁伐帶來(lái)的負(fù)面影響;Yin Runsheng等[7]通過查閱大量文獻(xiàn)資料,并通過矩陣耦合,對(duì)中國(guó)的退耕還林和天保工程的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境影響進(jìn)行分析得出,這兩大生態(tài)工程都取得了一定的積極效果,指出今后工作中應(yīng)重視天保工程以及對(duì)環(huán)境的影響,并關(guān)注其實(shí)施的效果;A.Vi?a等[8]對(duì)中國(guó)天保工程的研究發(fā)現(xiàn),2000—2010年間,森林覆蓋率顯著增加,占到中國(guó)國(guó)土面積的1.6%,森林凈初級(jí)生產(chǎn)力增加量約為0.9Tg碳。關(guān)于我國(guó)不同地區(qū)天保工程的實(shí)施也有不少研究,例如:李衛(wèi)忠等[9]對(duì)秦嶺林區(qū)天保工程研究提出,工程實(shí)施過程中,主要面臨森林資源的保護(hù)與發(fā)展、培育與利用的矛盾、資金投入與生態(tài)效益補(bǔ)償機(jī)制等問題;國(guó)政等[10]對(duì)西南地區(qū)天保工程生態(tài)效益評(píng)價(jià)得出,該區(qū)天保工程實(shí)施10年以來(lái),取得可觀的生態(tài)效益,2008年與1998年相比,凈增生態(tài)效益945 451.6億元;段紹光等[11]運(yùn)用森林生態(tài)環(huán)境效益評(píng)價(jià)方法,對(duì)河南省天保工程區(qū)現(xiàn)有森林,以及工程實(shí)施所增加的森林生態(tài)效益進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

綜上所述,近年來(lái),對(duì)天保工程實(shí)施的研究角度、方法和區(qū)域各異,難以進(jìn)行對(duì)比,而系統(tǒng)地針對(duì)天保工程實(shí)施帶來(lái)生態(tài)效益的研究相對(duì)較少,尤其針對(duì)東北、內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)。為此,筆者依據(jù)國(guó)家林業(yè)局2008年頒布的LY/T 1721—2008《森林生態(tài)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱“規(guī)范”)[12],以東北、內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)天然林為研究對(duì)象,分析天保工程實(shí)施以來(lái),對(duì)林區(qū)天然林生態(tài)效益的影響,以期為后續(xù)的天保工程實(shí)施提供科學(xué)參考。

1 研究區(qū)概況

東北、內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)天保工程區(qū)主要分布于黑龍江省、吉林省和內(nèi)蒙古自治區(qū)東部,位于E 117°06＇～135°05＇,N 41°25＇～53°23＇之間。東西距離約1 300 km,南北跨度達(dá)1 400 km。主要地貌類型有山地、丘陵、平原和高原,海拔在30～1 600 m之間。該區(qū)域位于亞歐大陸東部,大部分地區(qū)屬于中溫帶,只有北部少部分地區(qū)屬于寒溫帶。氣候以溫帶大陸性季風(fēng)氣候?yàn)橹?四季分明,雨熱同季。多年平均氣溫在-5～8℃之間。降水量分布季節(jié)和區(qū)域差異較大,東北天保工程區(qū)年平均降水量在400～600 mm之間,內(nèi)蒙古東部降水量在150～450 mm之間。降水主要集中在5—9月份,占全年降水量的70%以上。土壤類型以暗棕壤、黑土和棕色森林土為主。植被類型主要包括寒溫帶針葉林、溫帶針闊混交林和平原森林草原等。

東北、內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)天保工程區(qū)涵蓋龍江森工、大興安嶺林業(yè)集團(tuán)、吉林省森工、長(zhǎng)白山森工、吉林省保護(hù)經(jīng)營(yíng)局、內(nèi)蒙古森工和內(nèi)蒙古嶺南八局等7個(gè)森工集團(tuán),工程區(qū)總面積3 589.97萬(wàn)hm2,占全國(guó)國(guó)土面積的3.74%。該區(qū)天保工程自2000年實(shí)施以來(lái),截至2015年,森林資源得到有效保護(hù)和恢復(fù),森林總面積從2 673.42萬(wàn)hm2增長(zhǎng)到2 788.72萬(wàn)hm2,總蓄積量從18.96億m3增加到23.30億m3。其中,中齡林、近熟林的面積和蓄積量增加明顯(圖1)。

圖1 天保工程區(qū)資源面積、蓄積變化Fig.1 Changes of the forest area and the volume in the area of natural forest protection project

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1.1 森林資源連清數(shù)據(jù)集來(lái)源于國(guó)家林業(yè)局東北、內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)森林資源二類調(diào)查,包含天保工程實(shí)施前(2000年)后(2015年)的資源數(shù)據(jù)。2.1.2 森林生態(tài)連清數(shù)據(jù)集來(lái)源于東北、內(nèi)蒙古地區(qū)所屬CFERN的18個(gè)森林生態(tài)站長(zhǎng)期、連續(xù)和定位觀測(cè)數(shù)據(jù)集,以及中科院等科研院所和高校在該區(qū)建設(shè)的輔助監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、固定樣地(2000多個(gè))和實(shí)驗(yàn)基地。

2.1.3 社會(huì)公共數(shù)據(jù)集其來(lái)源于我國(guó)權(quán)威機(jī)構(gòu)公布的社會(huì)公共數(shù)據(jù)[13-18]。

2.2 評(píng)估指標(biāo)與計(jì)算公式

研究選取的監(jiān)測(cè)評(píng)估指標(biāo)體系主要包括:涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、林木積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、凈化大氣環(huán)境和生物多樣性保護(hù)等6項(xiàng)20個(gè)指標(biāo)。相關(guān)計(jì)算公式主要依據(jù)《規(guī)范》和LY/T 2241—2014《森林生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性監(jiān)測(cè)與評(píng)估規(guī)范》[19]。最后,從物質(zhì)量和價(jià)值量2個(gè)部分,對(duì)東北、內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)天保工程生態(tài)效益進(jìn)行評(píng)估。

2.3 評(píng)估方法

依據(jù)《規(guī)范》,采用分布式測(cè)算方法[20],將研究區(qū)域按照生態(tài)功能區(qū)、林業(yè)局、優(yōu)勢(shì)樹種組和林齡,結(jié)合不同立地條件的對(duì)比觀測(cè),確定7 385個(gè)相對(duì)均質(zhì)化的生態(tài)服務(wù)評(píng)估單元。由于筆者對(duì)天保工程實(shí)施前后的生態(tài)效益進(jìn)行了評(píng)估,最終確定的相對(duì)均質(zhì)化生態(tài)服務(wù)評(píng)估單元個(gè)數(shù)為1萬(wàn)4 770個(gè),從而最大限度地考慮到研究區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)間和空間上的差異性。

東北、內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)天保工程生態(tài)效益的物質(zhì)量和價(jià)值量測(cè)算,依據(jù)分布式測(cè)算方法,具體步驟:首先,將收集到的生態(tài)功能區(qū)尺度定位觀測(cè)數(shù)據(jù),按不同林業(yè)局進(jìn)行分類,對(duì)同一林業(yè)局的觀測(cè)數(shù)據(jù),按照對(duì)應(yīng)的優(yōu)勢(shì)樹種組再次劃分;其次,依據(jù)《規(guī)范》和《森林生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性監(jiān)測(cè)與評(píng)估規(guī)范》中,關(guān)于各評(píng)估指標(biāo)的物質(zhì)量和價(jià)值量計(jì)算公式和參數(shù),測(cè)算同一林業(yè)局不同優(yōu)勢(shì)樹種組、不同林齡的物質(zhì)量和價(jià)值量;最后,匯總不同林業(yè)局、不同優(yōu)勢(shì)樹種組的物質(zhì)量和價(jià)值量,最終得到整個(gè)天保工程生態(tài)效益的物質(zhì)量和價(jià)值量。

3 結(jié)果與分析

3.1 天保工程生態(tài)效益物質(zhì)量

東北、內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)天保工程自2000年實(shí)施以來(lái),截至2015年,生態(tài)效益明顯,其物質(zhì)量評(píng)估結(jié)果見表1。可以看出,天保工程實(shí)施期間,調(diào)節(jié)水量增加157.57億t/a,增幅30.21%;固土量增加2.38 t/a,增幅21.10%;固N(yùn)、P、K和M量分別增加69.82萬(wàn)、22.85萬(wàn)、443.88萬(wàn)和1 181.20萬(wàn)t/a,增幅分別為25.27%、16.01%、24.59%和26.15%;固碳量增加1 573.03萬(wàn)t,增幅26.98%;釋氧量增加3 808.19萬(wàn)t,增幅25.34%;林木積累N、P和K量分別增加90.53萬(wàn)、11.44萬(wàn)和25.87萬(wàn)t/a,增幅分別為45.84%、46.20%和26.56%;提供負(fù)離子個(gè)數(shù)增加6.70×1025個(gè),增幅24.74%;吸收污染物(森林吸收二氧化硫、氟化物和氮氧化物的物質(zhì)量之和)增加4.29億kg,增幅11.22%;滯塵增加1 473.32億kg,增幅21.08%;滯納PM10物質(zhì)量增加3 452.97萬(wàn)kg,增幅35.80%;滯納PM2.5物質(zhì)量增加511.33萬(wàn)kg,增幅18.13%。

表1 東北、內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)天保工程生態(tài)效益物質(zhì)量Tab.1 Ecological effects of the NFPP in the key state-owned forest districts in the Northeast China and Inner Mongolia_

黑龍江省、吉林省和內(nèi)蒙古自治區(qū)多年平均水資源總量分別為810億、607.41億和561.32億m3[21-23];東北地區(qū)主要河流松花江、遼河和黑河的徑流量分別為706.70億、19.56億和22.03億m3/a[17]。天保工程實(shí)施期間,涵養(yǎng)水源量占這3個(gè)省(自治區(qū))水資源總量的7.96%,占東北地區(qū)3個(gè)主要河流徑流量的21.06%?？梢?天保工程的實(shí)施,對(duì)東北、內(nèi)蒙古地區(qū)的水資源保護(hù)作用顯著。

黑龍江省和吉林省水力侵蝕面積為10萬(wàn)7 995 km2,其中,輕度、中度、強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈和劇烈侵蝕分別占49.50%、25.36%、14.81%、7.63%和2.70%;風(fēng)力侵蝕面積為2萬(wàn)2 216 km2,其中,輕度、中度、強(qiáng)烈和極強(qiáng)烈侵蝕分別占57.42%、28.42%、14.05%和0.11%[24]。參考SL 190—2007《土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》[25],經(jīng)測(cè)算可知,黑龍江和吉林省年平均土壤侵蝕量達(dá)4.64億t,天保工程實(shí)施期間,固土增加量占這2個(gè)省年平均土壤侵蝕量的51.29%。由此可知,天保工程的實(shí)施,對(duì)東北、內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)森林固土生態(tài)效益提升明顯,對(duì)該區(qū)域土壤侵蝕的防護(hù)作用突出。

根據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2015》,黑龍江省、吉林省和內(nèi)蒙古自治區(qū)3個(gè)省區(qū)的GDP總和以及單位GDP能耗,推算出3個(gè)省區(qū)2014年能源消費(fèi)總量為3.73億t標(biāo)準(zhǔn)煤,再經(jīng)碳排放轉(zhuǎn)換系數(shù)[26-27]換算,可得出這3個(gè)地區(qū)2014年碳排放總量為2.79億t。天保工程實(shí)施期間,森林固碳增加量占這3個(gè)地區(qū)碳排放總量的5.64%,2015年的固碳量占這3個(gè)地區(qū)碳排放總量的26.53%。由此可知,天保工程實(shí)施對(duì)東北、內(nèi)蒙古地區(qū)碳排放的調(diào)控作用比較顯著。

據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2015》,黑龍江省、吉林省和內(nèi)蒙古自治區(qū)2014年二氧化硫排放量分別為47.22萬(wàn)、37.23萬(wàn)和131.24萬(wàn)t;氮氧化物排放量分別為73.06萬(wàn)、54.92萬(wàn)和125.83萬(wàn)t;煙(粉)塵排放量分別為79.35萬(wàn)、47.51萬(wàn)和102.15萬(wàn)t。而天保工程實(shí)施期間,森林吸收二氧化硫、氮氧化物和TSP的增加量分別占3個(gè)地區(qū)對(duì)應(yīng)污染物排放總量的17.94%、1.30%和64.33倍。說(shuō)明天保工程實(shí)施,對(duì)凈化大氣環(huán)境起到一定的作用,但其吸收二氧化硫和氮氧化物功能仍需加強(qiáng);滯塵功能的結(jié)果是基于實(shí)驗(yàn)計(jì)算得出,反映的是森林潛在的滯飽和塵量,表明天保工程實(shí)施對(duì)森林滯塵作用明顯。

3.2 森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值量比較

3.2.1 總價(jià)值東北、內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)天保工程實(shí)施前,生態(tài)效益總價(jià)值為12 282.79億元(表2);天保工程實(shí)施后,生態(tài)效益總價(jià)值為1萬(wàn)8 649.24億元。其中:涵養(yǎng)水源價(jià)值最高,占生態(tài)效益總價(jià)值量的28.03%;生物多樣性保護(hù)的價(jià)值次之,占總價(jià)值的20.12%;林木積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的價(jià)值最低,僅占3.70%;天保工程實(shí)施后,各項(xiàng)生態(tài)功能價(jià)值比例排序同之前基本一致。

表2 東北、內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)天保工程生態(tài)效益價(jià)值量Tab.2 Values of ecological effects of the NFPP in the key state-owned forest districts in Northeast China and Inner Mongolia

天保工程實(shí)施期間,東北、內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)生態(tài)效益總價(jià)值增加6 366.45億元,相當(dāng)于天保工程總投資(1 802.09億元)[28]的3.53倍;因此,天保工程實(shí)施所帶來(lái)的生態(tài)效益,遠(yuǎn)超過國(guó)家的投資。

3.2.2 各區(qū)域價(jià)值黑龍江省天保工程實(shí)施前后生態(tài)效益價(jià)值對(duì)比,生物多樣性保護(hù)價(jià)值增加明顯(表3),由工程實(shí)施前的第3位上升至第2位,可見天保工程的實(shí)施,對(duì)黑龍江省生物多樣性保育生態(tài)效益提升較明顯。天保工程實(shí)施期間,黑龍江省生態(tài)效益總價(jià)值增加3 433.97億元,相當(dāng)于全省2015年GDP總量(15 083.70億元)的22.77%,2015年的生態(tài)效益總價(jià)值占全省GDP的68.08%。

吉林省天保工程實(shí)施前后生態(tài)效益價(jià)值對(duì)比,凈化大氣環(huán)境價(jià)值量增加明顯,由工程實(shí)施前的第5位上升至第4位,可見天保工程的實(shí)施,對(duì)吉林省凈化大氣環(huán)境生態(tài)效益提升較明顯。天保工程實(shí)施期間,吉林省生態(tài)效益總價(jià)值增加716.81億元,相當(dāng)于全省2015年GDP總量(14 274.11億元)的5.02%,2015年的生態(tài)效益總價(jià)值占全省GDP的19.54%。

表3 各省天保工程生態(tài)效益價(jià)值量Tab.3 Values of ecological effects of the NFPP in each province______________(108Yuan)

內(nèi)蒙古自治區(qū)天保工程涵蓋內(nèi)蒙古東四盟市,凈化大氣環(huán)境價(jià)值量增加明顯,由工程實(shí)施前的第5位上升至第4位,可見天保工程的實(shí)施,對(duì)內(nèi)蒙古地區(qū)凈化大氣環(huán)境生態(tài)效益提升較明顯。天保工程實(shí)施期間,內(nèi)蒙古地區(qū)生態(tài)效益總價(jià)值增加2 215.67億元,相當(dāng)于自治區(qū)2015年GDP總量(18 032.79億元)的12.29%,2015年的生態(tài)效益總價(jià)值占自治區(qū)GDP的31.01%。

綜上所述,天保工程的實(shí)施,對(duì)于各省區(qū)的生態(tài)效益提升顯著,不同地區(qū)的不同生態(tài)功能項(xiàng)提升幅度各不相同。從各省區(qū)生態(tài)效益總價(jià)值的增幅來(lái)看,內(nèi)蒙古地區(qū)增幅最大,為65.63%,其次是黑龍江省,增幅為50.24%,吉林省增幅較小,為34.59%。

4 結(jié)論與討論

1)天保工程實(shí)施期間,調(diào)節(jié)水量增加157.57億t,占東北地區(qū)3個(gè)主要河流年徑流量的21.06%;固土量增加2.38 t,占這黑龍江省和吉林省總平均土壤侵蝕量的51.29%;保肥物質(zhì)量增加1 717.74萬(wàn)t;固碳量增加1 573.03萬(wàn)t,占3省份碳排放總量的5.64%;釋氧量增加3 808.19萬(wàn)t;林木積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增加127.83萬(wàn)t;提供負(fù)離子個(gè)數(shù)增加6.70×1025個(gè);吸收污染物(指森林吸收二氧化硫、氟化物和氮氧化物的物質(zhì)量之和)增加4.29億kg;滯塵增加1 473.32億kg,是3個(gè)省份煙(粉)塵排放總量的64.33倍。

2)截至2015年,東北、內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)的生態(tài)效益總價(jià)值占同期(第8次全國(guó)森林資源清查)黑龍江、吉林和內(nèi)蒙古3個(gè)省區(qū)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的84.68%。該區(qū)域面積不足全國(guó)國(guó)土面積的4%,但其生態(tài)效益占同期全國(guó)森林生態(tài)效益價(jià)值總量[29]的14.71%。天保工程實(shí)施期間,3個(gè)省份生態(tài)效益價(jià)值增加6 366.45億元,是整個(gè)天保工程總投資(1 802.09億元)的3.53倍。由此可見:東北、內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)天保工程生態(tài)效益,在全國(guó)森林生態(tài)效益中占居重要地位,在改善生態(tài)環(huán)境方面,發(fā)揮了顯著的正效益;同時(shí),也充分表明國(guó)家實(shí)施天保工程這一重大戰(zhàn)略決策的前瞻性和正確性。

3)從研究結(jié)果來(lái)看,天保工程是緩解我國(guó)東北、內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)森林植被持續(xù)退化、天然林嚴(yán)重砍伐以及森林保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展突出矛盾的有效途徑。東北、內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)70%以上為中幼林,從樹木的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性來(lái)看,隨著這些中幼林逐漸發(fā)育成熟,森林生態(tài)系統(tǒng)的蓄積量及各項(xiàng)生態(tài)效益功能的發(fā)揮,還有很大的增長(zhǎng)空間,意味著隨時(shí)間的推移,天保工程將發(fā)揮出更高的生態(tài)效益,發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

4)天保工程實(shí)施針對(duì)的是全國(guó)天然林,筆者只是基于東北、內(nèi)蒙古重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)而展開的天保工程生態(tài)效益研究;因此,如黃河流域、長(zhǎng)江流域、新疆和海南等地區(qū)的天保工程生態(tài)效益研究,也是今后工作重點(diǎn),最終形成全國(guó)范圍內(nèi)的天保工程生態(tài)效益研究成果,進(jìn)而為國(guó)家生態(tài)建設(shè)提供科學(xué)服務(wù)。

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Evaluation of ecological effects of the natural forest protection program in key state-owned forest districts in Northeast China and Inner Mongolia

HUANG Longsheng,WANG Bing,NIU Xiang,SONG Qingfeng
(Research Institute of Forest Ecology and Environment Protection,Chinese Academy of Forestry;Key Laboratory of Forest Ecology and Environment,State Forestry Administration;Beijing Collaborative Innovation Center for Eco-environmental Improvement with Forestry and Fruit trees,100091,Beijing,China)

[Background]Due to the bitter experiences from the severe flood calamity in 1998,China initiated the natural forest protection project(NFPP).It aims to improve the environmental conditions of weak and unstable,and has been called the world's largest ecological restoration project.For implementing the NFPP,government has invested huge sum of money for forest infrastructure construction,forest tending,artificial renewal and pest control;naturally,all sectors of society would have concerned what are the ecological effects after its implementation.[Methods]Based onⅡforest resources in key state-owned forest districts in Northeast China and Inner Mongolia in 2000 and 2015, and compiling with the forest ecosystem services assessment specification(LY/T1721—2008)and thedistributed measurement method,we evaluated the ecological effects and economic value of this ecological restoration project in key state-owned forest districts in Northeast China and Inner Mongolia.Total 6 ecological functions were evaluated before and after the implementation of NFPP,i.e.,water conservation,soil conservation,carbon sequestration and oxygen release,forest nutrient accumulation, atmosphere environmentalpurification,andbiodiversityprotection.[Results]1)Duringthe implementation of NFPP,the increment of the amount of water regulation and soil fixation was 157.57× 108and 2.38×108t,respectively.The amount of fertility maintenance,carbon fixation,oxygen release, and forest nutrient accumulation increased by 1 717.74×104,1 573.03×104,3 808.19×104,and 127.83×104t,respectively.The amount of negative ion supply,pollutant absorption,and dust detaining increased by 6.70×1025,4.29×108kg,and 1 473.32×108kg,respectively.2)Values of each ecological function both showed an increasing trend,the total value of this ecological restoration project increased RMB 636.645 billion Yuan and it was 3.53 times as much as the total investment of the NFPP.3)The total value of ecological benefits in the provinces from high to low rate growth was Inner Mongolia(65.63%),Heilongjiang(50.24%),and Jilin(34.59%).4)The implementation of the NFPP in the key state-owned forest districts in Northeast China and Inner Mongolia showed great potential for ecological benefit and sustainable development.This ecological restoration project was an effective way to alleviate the continuous degradation of forest vegetation,the serious deforestation of natural forests and the prominent contradiction between forest protection and economic development in this study area.[Conclusion]Over time,the NFPP will play better ecological benefits and great potential for development.Study on ecological effects of the NFPP in the Yellow River,Yangtze River and the Xinjiang and Hainan areas is also the focus of future work.Accordingly and wishfully,it will provide scientific reference for the follow-up of the NFPP.

the key state-owned forest districts;natural forest protection project;ecological effects; Northeast China;Inner Mongolia

S718.5

:A

:2096-2673(2017)01-0089-08

10.16843/j.sswc.2017.01.011

2016- 07- 04

2016- 11- 21

項(xiàng)目名稱:林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)“東北森林生態(tài)要素全指標(biāo)體系觀測(cè)技術(shù)研究”(201404303);科技創(chuàng)新服務(wù)能力建設(shè)-協(xié)同創(chuàng)新中心-林果業(yè)生態(tài)環(huán)境功能提升協(xié)同創(chuàng)新中心(2011協(xié)同創(chuàng)新中心)(市級(jí))(CEFF-PXM2016_014207_ 000038)

黃龍生(1988—),男,博士研究生。主要研究方向:森林生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期觀測(cè)與網(wǎng)絡(luò)管理。E-mail:xyhls1988@ 163.com

?通信作者簡(jiǎn)介:牛香(1982—),女,博士,副研究員。主要研究方向:森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估。E-mail:niuxiang@caf.ac.cn