济宁市退化山地生态造林项目生态价值评估

谢经霞，范小莉，史 丹，孙逢毅，孔令英，高京花，张谷伟

（1.济宁市林业站，山东 济宁272019；2.山东省林业科学研究院，山东 济南250014；3.济宁市南四湖自然保护区管理中心，山

东 济宁272019；4.曲阜市国有苗圃，山东 曲阜273100;5.嘉祥县林业站，山东 嘉祥272400）

1 项目概况

为进一步发展森林资源，促进山东生态建设，2010年7月，山东省世行贷款“山东生态造林项目”启动实施，项目总体目标是通过在环境退化地区示范有效的造林模型，支持山东生态造林项目[1]。济宁市为项目建设单位之一，建设地点分布在曲阜市、泗水县、邹城市、嘉祥县4个县市。根据济宁市干旱瘠薄山地6个立地条件类型(Ⅰ多裸岩低覆盖浅土层中山陡坡类型、Ⅱ少裸岩低覆盖极浅土层中山陡坡类型、Ⅲ少裸岩高覆盖浅土层中山陡坡类型、Ⅳ少裸岩高覆盖中土层中山缓坡类型、Ⅴ少裸岩高覆盖中土层低山缓坡类型、Ⅵ少裸岩高覆盖厚土层低山缓坡类型)[2]，采用了7个不同造林模型[3]（表1），本着生态优先，兼顾经济效益的原则，在保护原有散生植被前提下，采用随造林随整地、预留生态位的“三小”（小苗、小穴、小密度）造林方式，最大程度地减少了破土面，减少了水土流失[1，4，5]。至2013年10月开展山地生态恢复造林6675.5 hm2（表2），合格保存率达到93%。

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2 评估指标及方法

项目是通过营建生态防护林改善当地生态条件，因此生态环境影响监测评估是其重要内容[5]。根据张永涛等人的研究成果，项目林监测评价的主要指标是蓄水保水、减少土壤废弃、减少泥沙淤积、减少土壤养分流失等主要生态因子[1，3]。评估方法采用水土保持分析法，通过定位监测、定点监测、样方调查与室内分析、测试、鉴定等相结合的方法，在各项目区每个造林模型选择3个监测点，每个监测点重复3次，设1个对照[3]。生态效益计算依据造林后第3年开始全面发挥蓄水保土效益等作用[1,3]，为此，林分评估其生态效益总价值按8年计算。

2.1 蓄水价值评估

蓄水价值根据林分单位面积蓄水量与水价格计算，根据气象部门数据，2009-2018年平均降水量为597～820 mm之间，每年日降雨量≥50 mm的场次超过5次，即有5 场日降雨量使土壤达到饱和，水的价格按现行供水价格2.5元/m3计。计算公式如下[3]：

土壤饱和贮水量[m3/(hm2·a)]=平均达到饱和贮水量(m3/hm2)×5 场雨

蓄水价值=土壤饱和贮水量[m3/（hm2·a）]×造林面积(hm2)×2.5(元/m3)。

2.2 减少土地废弃价值评估

不同造林模型保育土壤总量为对照地所测得土壤侵蚀量与不同造林模型下土壤侵蚀量的差值，依据各小流域的平均土层厚度作为不同造林模型下的土层厚度，利用各造林模型的减少土壤流失总量转化成不同造林模型保育的土壤面积。

分别在标准地内布设标尺，测定经过一年的径流冲刷使标尺裸露的高度，计算各林地和对照的年侵蚀数，计算土壤侵蚀模数的平均值。计算公式如下[3]：

侵蚀模数[t/(hm2·a)]=侵蚀深度（m）×土壤容重(g/cm3)×10

减少的侵蚀量[t/(hm2·a)]=对照区的侵蚀模数[t/(hm2·a)]-各林分的侵蚀模数[t/(hm2·a)]

Fi=（Mi/Di）/Li×Bi

其中，Fi为第i种造林模型减少土地废弃的年经济价值（元），Mi为第i种造林模型减少土壤侵蚀总量（万t），Di为第i种造林模型下土壤平均容重（t/m3），Li为第i种造林模型的侵染深度（m），Bi为第i种造林模型年平均纯收益[元/（hm2·a）]。土地机会成本按9000元/ hm2计。

2.3 减少清淤价值评估

不同造林模型中林分能就地拦蓄泥沙和工程拦蓄泥沙，对于减少水库、塘坝、沟道、河流、湖泊的泥沙淤积，相当于减少清淤费用，根据挖取单位重量泥沙的费用，可以计算出不同造林模型减少清淤的经济价值。计算公式如下[3]：

Hi=Mi×24%×P

其中Hi为第i种造林模型减少清淤的经济价值；Mi为第i种造林模型土壤侵蚀减少总量；P为挖1 t 泥沙的费用，根据水利部门提供，清淤费用为20元/t。

2.4 减少土壤养分流失价值评估

不同造林模型通过保育土壤作用而减少土壤中养分损失的经济价值核算，可以采用同等肥力的化肥市场价值来估算。有机质按照厩肥（厩肥按有机质含量15%）的市场价格600元/t 来计算，减少氮、磷、钾养分流失的价值核算，是将土壤中的纯氮、纯磷、纯钾分别换算成尿素（氮含量46%）、过磷酸钙（含磷量16%）、氯化钾（含钾60%），按照山东化肥市场价格，其中尿素2000元/t、过磷酸钙830元/t、氯化钾的市场价2300元/t。计算公式如下[3]：

Vi=M×Ri/100；

Ei=Vi/Ai×Pi

其中，Vi为造林模型中第i种养分的保存量（t）；M为模型中土壤侵蚀减少总量（t）；Ri为单位保土量中第i种养分元素的含量（%）；Ei为不同造林模型中减少养分i 流失的经济价值；Ai为养分在化肥中的元素含量（%）；Pi为第i种养分转化成同等肥力的化肥市场价格。

3 评估结果

3.1 蓄水价值

不同造林模型项目林单位面积年增加蓄水保水评估价值为22591.41元/(hm2·a)，8年项目林增加蓄水保水价值评估为14669.268万元。如表3所示。7个不同造林模型S1-S7年蓄水价值差距较为明显，年蓄水价值最大的为S6模型，达到了4274.06元/(hm2·a)；蓄水价值最小的为S4模型，仅为1910.84元/(hm2·a)。

3.2 减少土地废弃价值

不同造林模型项目林单位面积年减少土地废弃评估价值为439.2元/(hm2·a)，8年项目林减少土土地废弃评估价值为311.5567万元，如表4所示。7个不同造林模型S1-S7年减少土地废弃价值有所差异，年减少土地废弃价值最大的为S6模型，达到了77.4元/(hm2·a)；年减少土地废弃价值最小的为S7模型，仅为49.5元/(hm2·a)。

3.3 减少清淤价值

不同造林模型项目林单位面积年减少土地废弃评估价值为3677.0元/(hm2·a)，8年不同造林模型项目林减少清淤评估价值为2636.18万元，如表5所示。7个不同造林模型年减少清淤价值有所差异，价值最大的为S6模型，达到了639.72元/(hm2·a)；年减少土地废弃价值最小的为S7模型，仅为415.5元/(hm2·a)。

表3 不同造林模型蓄水价值核算统计表

表4 不同造林模型减少土地废弃价值核算统计表

3.4 减少土壤养分流失价值

不同造林模型项目林单位面积年减少有机质流失价值评估为154.84元/(hm2·a)、N肥为127.66元/(hm2·a)、P肥为20.07元/(hm2·a)、K肥为233.65元/(hm2·a)，共计减少土壤养分流失评估价值为536.21元/(hm2·a)。8年减少有机质流失价值评估为110.835万元、N肥89.2465万元、P肥14.3815万元、K肥171.3134万元，共计减少土壤养分流失总价值385.7759万元，如表6所示。7个不同造林模型年减蚀价值不同，价值最大的为S6模型，为96.31元/(hm2·a)；年减少土地废弃价值最小的为S5模型，为61.53元/(hm2·a)。

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表6 不同造林模型减少土壤养分流失价值汇总表

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3.5 生态价值

根据价值评估，采用不同造林模型营造生态防护林面积6675.5 hm2，8年产生蓄水价值14669.268万元、减少土地废弃价值311.5567万元、减少清淤价值2636.18万元、减少土壤养分流失价值385.776万元，共计产生蓄水保土生态效益总价值18002.7806万元。按不同山区、不同造林模型的单位面积年蓄水保土价值分,青石山区造林模型S1为3096.54元/(hm2·a)、造林模型S2为4141.86元/(hm2·a)、造林模型S3为4798.08 元(hm2·a)、造林模型S4为2487.74元/(hm2·a)；砂石山区造林模型S5为3709.89元/(hm2.a)、造林模型S6为5087.49元/(hm2.a)、造林模型S7为3922.22元/(hm2·a)，各造林模型的单位面积年蓄水保土价值为27243.83元/(hm2·a)。如表7所示。

4 结论

济宁市世界银行贷款 “山东生态造林项目”采用不同造林模型营造生态防护林面积6675.5 hm2，通过对项目林蓄水保水、减少土地废弃、减少清淤、减少养分流失等生态效益功能价值评估，计算得出生态效益总价值为18002.780万元。其中，蓄水价值14669.268万元、减少土地废弃价值311.5567万元、减少清淤价值2636.18万元、减少土壤养分流失价值385.776万元，项目林生态功能显著。

按项目林不同生态价值功能大小排序：蓄水价值＞减少泥沙淤积价值＞土壤养分流失价值＞减少土地废弃价值。其中，青石山区不同造林模型单位面积年蓄水保土生态功能价值从大到小排序为S3＞S2＞S1＞S4，砂石山区不同造林模型单位面积年蓄水保土生态功能价值从大到小排序为S6＞S7＞S5，混交造林模型S3、S6蓄水、保土、保肥效果最好，优于其他树种单一的造林模型。

为进一步促进项目林的可持续发展，需进一步加强抚育管理，优化提升林分乔、灌、草立体混交结构，保护好地下植被和枯枝落叶层，及时进行培穴覆草，防止水土流失，更好的发挥蓄水、保土、保肥能力，是项目林更好地持续发挥生态保护效益的有效途径。