河北省退耕还林工程生态效益评估研究

徐国巧，孙 震，朱宏博，张海笑，王克俭，贾双竹，谷建才

河北省退耕还林工程生态效益评估研究

徐国巧1，孙 震2，朱宏博1，张海笑3，王克俭3，贾双竹3，谷建才3

（1.河北省木兰围场国有林场管理局，河北 围场 067000；2.河北省林业厅机关服务中心，河北 石家庄 050081；3.河北农业大学，河北 保定 071000）

为了解退耕还林这一重大林业生态工程的效果，以河北省退耕还林工程为例，依据森林生态系统定位观测站及河北省退耕还林工程生态效益评估专项监测站监测的数据，从涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境等5个方面，对河北省退耕还林工程生态效益进行研究。结果表明：①涵养水源功能生态效益为4915.00×105m3/a，涵养水源总物质量占该省年均水资源总量的26.54%。②固土物质量为30824.4×104t/a，保育土壤总物质量为31111.2×104t/a。③固碳为3686.1×104t/a，释氧为8509.7×104t/a。④林分积累营养物质量为187.6×104t/a。⑤提供负离子效益为1142.75×1022个/a，滞尘效益为267.08×108kg/a，吸收污染物效益为1827.22×106g/a。总体来说，河北省的退耕还林工程取得了较好的生态效益，也为河北省新一轮退耕还林工程的科学发展提供理论依据和指导。

退耕还林；生态效益评估；林业工程

退耕还林工程始于1999年，是迄今为止我国政策性最强、投资量最大、涉及面最广、群众参与程度最高的一项生态建设工程，也是最大的强农惠农项目，仅中央投入的工程资金就超过4 300多亿元，是迄今为止世界上最大的生态建设工程[1-3]。退耕还林工程启动以来，工程建设成效如何，是否达到了退得下、还的上、能致富、不反弹的预期目标，一直是人们关注的焦点。为满足社会各界对退耕还林成效信息的不同需求，应该选择科学合理的监测方法和先进有效技术手段，以确保监测成效信息的准确真实[4]。传统的监测技术就是运用罗盘仪、经纬仪等测量技术采集退耕地信息，但这种技术费工、费力，不便于大范围监测。近年来一些专家学者利用监测站进行了监测研究。在退耕还林工程监测研究中史良树[5]应用了不同分辨率的遥感数据提取退耕还林工程特征信息。为了弄清退耕还林这一重大林业生态工程的生态效益，本文依据河北省退耕还林工程资源清查数据、退耕还林生态效益专项监测站、森林生态站所开展的长期定位检测数据及权威机构公布的社会公共资源数据为基础，采用分布式测算方法，对河北省退耕还林工程的生态效益进行评估，以期为今后河北省退耕还林工程的更好发展提供指导。

1 研究区概况

河北省环抱首都北京，地处东经 113°11′～119°45′、北纬 36°05′～42°37′，位于华北平原兼跨内蒙古高原[6]。北距北京283km，东与天津市毗连并紧傍渤海，东南部、南部衔山东、河南两省，西倚太行山与山西省为邻，西北部、北部与内蒙古自治区交界，东北部与辽宁省接壤。全省现设张家口、承德、保定、石家庄、邯郸、邢台、衡水、沧州、廊坊、唐山和秦皇岛11个地级市。地势西北高、东南低，由西北向东南倾斜。地貌复杂多样，高原、山地、丘陵、盆地、平原类型齐全，有坝上高原、燕山和太行山山地、河北平原三大地貌单元。西北部为山区、丘陵和高原，中部和东南部为广阔的平原。河北属温带大陆性季风气候。大部分地区四季分明，年日照时数2303.1h，年无霜期 81～204d，全省年均降水量 300～800mm；1月平均气温在3℃以下，7月平均气温18～27℃，四季分明。截至2013年末，河北省累计完成退耕还林工程建设任务186.67万hm2[7]。

2 研究材料与方法

2.1 试验数据来源

河北省退耕还林工程生态效益专项监测站和森林生态站开展的长期定位检测数据集、截至2013年底的河北省退耕还林工程资源清查数据集与权威机构公布的社会公共资源数据。

2.2 生态效益评估标准

退耕还林工程生态效益评估可分为物质量和价值量2部分，本文主要从物质量的角度对其进行定量评估。对河北省退耕还林工程生态效益的评估采用分布式测算法，将河北省以县级划分为174个单位，主要从涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质和净化大气环境这5个方面来进行研究[8]。各评估指标及计算方法见2013年颁布的《退耕还林生态效益监测评估技术标准与管理规范》。

3 结果与分析

3.1 各县级区划单位涵养水源、保育土壤功能生态效益评估

依据生态效益评估标准，各县级区划单位涵养水源、保育土壤功能生态效益评估结果，见表1。

由表1可知：各县级区划单位涵养水源功能生态效益存在明显差距。其中，涵养水源功能物质量较大的有阳原县、献县、黄骅、张北县等，对应值分别为 82.90×105、66.80×105、44.30×105、41.80×105m3/a；生态效益物质量较小的有青县、定兴县、涞源县、涿鹿县等，其对应值分别为 5.30×105、6.40×105、3.40×105、5.19×105m3/a。

表1 河北省退耕还林工程生态效益评估

各县级区划单位保育土壤功能的固土和保肥2个评估指标，其生态效益均存在明显差距。从表1可以看出，固土功能物质量显著高于其他地区的是阳原县，为15.38×104t/a，生态效益物质量略高的有献县、张北县、黄骅等，其值分别为 3.67×104、2.48×104、1.69×104t/a，物质量较小的有涞源县、青县、定兴县、涿鹿县等，对应值为 0.18×104、0.29×104、0.37×104、0.48×104t/a。各县级区划单位中固土物质量较高地区主要分布在我国北部山区。保肥功能中，土壤氮物质量阳原县显著高于其他地区，为2.15×104t/a，涞源县与涿鹿县最低为0.03×104t/a，其他地区存在一定差距，但不大，生态效益值在0.07×104～0.55×104t/a之间；各县级区划单位固定土壤磷物质量存在一定差距，但差距不大，生态效益值在0.02×104～0.46×104t/a之间变化；土壤钾物质量显著高于其他地区的是阳原县，为14.77×104t/a，生态效益略高的地区有黄骅、蠡县等，值为 3.20×104、2.66×104t/a，生态效益较低的地区有涞源县、涿鹿县等，值为0.28×104、0.30×104t/a。

3.2 各县级区划单位固碳释氧、积累营养物质功能生态效益评估

依据生态效益评估标准，各县级区划单位固碳释氧、积累营养物质功能生态效益评估结果见表2。

表2 河北省退耕还林工程生态效益评估

各县级区划单位固碳释氧功能的固碳和释氧2个评估指标，其生态效益均存在一定差距。从表2可以看出：固碳功能物质量显著高于其它地区的是阳原县，为3.73×104t/a，物质量略高的有献县、张北县、黄骅等，其值分别为 0.89×104、0.60×104、0.41×104t/a，物质量较小的有涞源县、青县、定兴县、涿鹿县等，对应值为 0.04×104、0.07×104、0.09×104、0.12×104t/a。释氧功能中，物质量显著高于其它地区的是阳原县，为9.98×104t/a，生态效益略高的有献县、张北县、黄骅等，其值分别为 2.38×104、1.61×104、1.09×104t/a，生态效益较小的有涞源县、青县、定兴县等，其值分别为 0.11×104、0.18×104、0.24×104t/a。各县级区划单位中固碳释氧生态效益较高的地区主要分布在我国北部山区。

由表2可知：各县级区划单位积累营养物质功能，生态效益存在明显差距的是林分固氮量和固钾量，林分固磷量有一定差距，但差距很小。其中，林分固氮量较高的有阳原县、献县、泊头、黄骅等，值为2.21×104、1.78×104、1.36×104、1.34×104t/a，而涿鹿县和定兴县林分固氮量很低，分别为0.15×104t/a和0.46×104t/a；林分固磷量最高的是献县，为0.12×104t/a，各区划单位固磷量在 0.01×104～0.12×104t/a之间；林分固钾量黄骅显著高与其他地区，为1.60×104t/a，生态效益略高的有蠡县、泊头、孟村县等，对应值为0.99×104、0.93×104、0.71×104t/a，生态效益较低的有青县、涿鹿、涞源县等，值为0.02×104、0.07×104、0.08×104t/a。

3.3 各县级区划单位净化大气环境功能生态效益评估

依据生态效益评估标准，各县级区划单位净化大气环境功能生态效益评估结果见表3。

表3 河北省退耕还林工程生态效益评估

由表3可得，在净化大气环境功能中，各县级区划单位生态效益存在显著差异的是提供负离子个数，滞尘和吸收污染物物质量有一定差距，但差距很小。其中，提供负离子物质量较高地区有涞源县、黄烨等，值为 8.98×1022、8.25×1022个/a，效益较低地区有张北县、青县等，值为 1.02×1022、1.21×1022个/a；滞尘物质量阳原县为1.21×108kg/a，显著高于其他地区，但各区划单位效益值在 0.03×108～1.21×108kg/a之间；吸收污染物效益阳原县显著高于其他地区，为1.40×106g/a，但各区划单位效益值在0.01×106～1.40×106g/a之间。

4 小结与讨论

依据生态效益评估标准，对河北省退耕还林工程生态效益物质量分别从涵养水源、保育土壤、固碳释氧、积累营养物质、净化大气环境5个方面进行了评估。其中，涵养水源总物质量为4915.00×105m3/a，参考《气候变化对河北省水资源总量的影响》中河北省年均水资源总量约为185.2×108m3/a[9]，计算所得退耕还林涵养水源总物质量占该省年均水资源总量的26.54%；固土效益为30824.4×104t/a，森林固持土壤而减少的氮、磷、钾流失量分别为35.6×104、10.2×104、241.0×104t/a，则退耕还林工程保育土壤生态效益为31111.2×104t/a；固碳效益为3686.1×104t/a，释氧效益为 8509.7×104t/a，则固碳释氧生态效益为12195.8×104t/a；林分固氮量为111.4×104t/a，林分固磷量为4.9×104t/a，林分固钾量为71.30×104t/a，则积累营养物质生态效益为187.6×104t/a；净化大气环境生态效益中，提供负离子效益为1142.75×1022个/a，滞尘效益为 267.08×108kg/a，吸收污染物效益为 1827.22×106g/a。

总体来说，河北省的退耕还林工程取得了较好的生态效益，对缓解大气污染起到了积极作用，但退耕还林力度还不够大，范围不够广泛。因此，为了改善该省乃至全国的生态环境，进一步提高生态效益，我们在加强退耕还林技术研究的同时，还要在实践中不断推进退耕还林工程，使河北省的生态环境平衡达到理想状态，为我国生态环境不断的向着良好方向发展而努力。

［1］张志旭，牛树奎，郭泉水，等.雾灵山森林生态系统固碳释氧服务功能价值评估［J］.广东农业科学，2012（18）：175-179.

［2］《河北省节能减排“十二五”规划》正式出台［J］.石油和化工节能，2012（6）：3-4.

［3］郭欣雨.北京市退耕还林工程生态效益评价的研究［D］.北京：北京林业大学，2015.

［4］孔忠东，逯进生，赵红.退耕还林工程与社会主义新农村建设的关系［J］.林业调查规划，2007（1）：83-86.

［5］史良树.SPOT-5数据在退耕还林监测中的应用研究［D］.北京：中国林业科学研究院，2004.

［7］秦彩欣，谷建才.浅谈河北省退耕还林造林模式［J］.中国农学通报，2009，25（6）：93-96.

［8］王红霞，王雪松，王兵，等.河北省退耕还林工程生态效益评估［J］.中国水土保持科学，2015（1）：68-75.

［9］郝立生，闵锦忠，刘克岩.气候变化对河北省水资源总量的影响［J］.河北师范大学学报：自然科学版，2010（4）：491-496.

［10］王红霞，王雪松，王兵，等.河北省退耕还林工程生态效益评估［J］.中国水土保持科学，2015（1）：68-75.

［11］张举刚，曹耀.河北省碳排放与三次产业结构调整分析［J］.当代经济，2013（7）：34-36.

Evaluation of Ecological Benefits from Returning Land for Farming to Forestry in Hebei

XU Guo-qiao1，SU Zhen2，ZHU Hong-bo1，ZHANG Hai-xiao3，WANG Ke-jian3，JIA Shuang-zhu3，GU Jian-cai3
（1.Hebei Mulan Weichang State Forest Farm Adminsitration，Weichang，Hebei 067000；2.Service Center of Hebei Forestry Department，Shijiazhuang，Hebei 050081；3.Agricultural University of Hebei，Baoding，Hebei 071000）

Returning farmland to forest is one of the most important forestry ecological engineering in our country，and the effect of this project has been a hot issue of social concern.The problem of returning farmland to forest project was discussed in Hebei province.From water conservation，soil conservation，carbon fixation and oxygen release，accumulation of nutrients，and purification of atmospheric environment，the ecological benefits of returning farmland to forest project were studied，according to the monitoring data of the forest ecological system location observation station and the ecological benefit evaluation of the project in Hebei.The results showed：1）E－cological function of water conservation function is 49.15×108m3/a，and the total water quality of the province accounts for 26.54%of the total annual water resources;2）Soil fixation was3082.44×105t/a，Ecological benefits of soil conservation was 3311.20×105t/a；3）The carbon fixation efficiency was 368.61×105t/a，the oxygen release efficiency was 850.97×105t/a；4） The ecological benefit of the accumulation of nutrients was 18.76×105t/a；5）Provide 1142.75×1022the negative ions annually，dust removal is 267.08 ×108kg/a，the absorption of pollutants is 18272.15 ×105g/a.In a word，the project of returning farmland to forest in Hebei province has achieved good ecological benefits，and also provided a theoretical basis and guidance for the scientific development of the new project in Hebei.

Returning farmland to forest;Ecological benefit evaluation；Forest ergineering

S326.24

A

1002-3356（2017）03-0050-04

2017-06-25

徐国巧（1982-），女，工程师，主要从事森林资源的经营与管理工作。