山西黑茶山国家级自然保护区生态效益分析

2016-04-05刘建光

山西林业 2016年5期

关键词：茶山生态效益保护区

刘建光

（山西省黑茶山国有林管理局，山西　岚县　033500）

山西黑茶山国家级自然保护区生态效益分析

刘建光

（山西省黑茶山国有林管理局，山西岚县033500）

对山西黑茶山国家级自然保护区林地的保持水土、净化空气、保护环境等生态效益进行了定量、定性评价分析，为实施公益林生态效益补偿机制提供了科学依据。

山西黑茶山国家级自然保护区；生态效益

1　自然保护区基本情况

山西黑茶山国家级自然保护区位于山西省吕梁市兴县东南部，是以保护褐马鸡、金钱豹、原麝及森林生态系统为主要对象的国家级自然保护区。保护区面积24415.40hm2，其中林地面积22646.70hm2、占保护区总面积的92.76%，非林地1 768.70hm2、占7.24%。在林地面积中，有林地面积9 656.60hm2，占林地面积的42.64%；疏林地146.70hm2，占0.65%；灌木林地5 208hm2，占23%；未成林造林地1 927hm2，占8.51%；宜林地5 708.4hm2，占25.21%。

保护区内的林地，已全部界定为生态公益林地。

保护区不但为大量的野生动植物提供了理想的栖息环境，也是黄河一级支流湫水河、蔚汾河的重要水源地，对维持黄河水质和水量具有重要意义。保护区还是阻滞毛乌素沙漠东进及黄土高原沙土东侵的重要生态屏障。

2　保护区生态效益分析

2.1分析方法

在对保护区各类资源尤其是林地资源详细调查的基础上，收集测算生态效益所需的其他相关数据，以科学性和可操作性为基础，对林地的涵养水源效益、保持水土效益等进行定量评估，并结合定性评价的方法，对保护区保护野生动植物多样性等生态效益进行了描述。

2.2分析内容及分析结果

2.2.1涵养水源效益

依据水量平衡法计算保护区的年涵养水源量。根据1950年－1984年黄河主要干流水与沙情况统计，湫水河林家坪站的年降水量为460.69mm，以此作为保护区的年降水量，通过简单平均法计算出保护区年水源涵养量为：

Wt=∑Si×P（1-li）×10

式中，Wt为水源涵养量（m3）；

P为保护区年降水量（10m-3.0m）；

Si为第i类森林类型面积（104m2）；

li为第i类森林的林冠截留率。

依此计算，保护区森林的水源涵养量为：

水源涵养量=5511.3×104m2×460.69×10-3m×（1-27.8%）×10+4145.3×104m2×460.69×10-3m×（1-31.2）×10=31 470 309m3

根据兴县近几年修建淤地坝、小型蓄水水库等水利工程所需投资，平均每蓄1.0m3水的成本约为0.90元。按该指标估算，保护区林地每年的水源涵养效益为：

31 470309m3×0.90元/m3≈2.80亿元

2.2.2保持水土效益

保护区所在流域，为黄河支流的湫水河流域，该流域年平均土壤侵蚀模数为139t/hm2.yr，依此计算，保护区林地每年减少的土壤侵蚀量为：

保护区面积×非保护区年平均土壤侵蚀量

即：24 415.40hm2×139t/hm2=3 393 740.6t

由于保护区林地的保持水土、阻止泥石流等功能，有效保护了区域农田、水库不被掩埋和淤塞，区域公共基础设施如道路、桥梁避免水毁，河流堤岸不被冲垮等。因此，计算保护区林地的保持水土效益，可以按当前建造或维修、维护该类工程最低成本0.70元/t估算，保护区内的林地保持水土的效益每年约为：0.70元/t×3 393 740.6t≈238万元。

根据保护区范围内地表每年积累土壤厚度5.0mm，据经验数据，山西晋西北区域土地表层土壤中的氮、磷、钾元素含量约占土壤总量的1.39%，表土密度约为0.77t/m3，化肥价格为2 549元/t。因此，保护区保护土壤肥力效益为：

保护区面积×表土氮、磷、钾含量×土壤厚度×表土密度×化肥价格=24415.4×104m2×1.39%× 0.005m×0.77t/m3×2549元/t≈3 330万元

因此，保护区每年的水土保持效益为3568万元。

2.2.3净化空气效益

森林通过吸收大气中的SO2、CO、NO2、HS等有毒气体，吸附大气尘埃，阻止扬尘、释放负氧离子等，从而达到净化空气，改善大气质量的目的。

2.2.3.1吸收有毒气体的价值

文奇的“奇点”理论提出后，并没有立即获得人们的广泛认同，只是得到一部分人的支持，如库兹韦尔。库兹韦尔于1990年出版《智能机器时代》(The Age of Intelligent Machines)一书，认为随着计算机性能的不断提升，未来经过足够多的时间，人类将会创造比他自身更聪明的实体[27]。库兹威尔的推断是基于计算能力的指数级增长及技术的加速循环规则。

据测定，区域空气中有毒气体含量最高的是SO2气体，因此，保护区林地吸收有毒气体的价值主要考虑吸收SO2的价值。按吸收能力法进行评估，即每年单位森林面积吸收SO2量×保护区森林总面积，得到保护区森林年吸收SO2总量，然后用环境保护工程中消减SO2的单位成本，测算出保护区森林年吸收SO2的经济价值。

保护区吸收SO2价值=针叶林面积×针叶林净化空气能力×削减SO2的成本+阔叶林面积×阔叶林净化空气能力×阔叶林削减SO2成本= 0.215kg/hm2×5511.30hm2×600元/kg+0.144kg/ hm2×4 145.30hm2×600元/kg≈107万元。

2.2.3.2吸尘价值

空气中粉尘的含量是评价空气质量优劣的重要指标之一，森林能阻挡、过滤和吸附空气中的尘埃，还能固定地面上的尘土。评定森林的吸尘作用，通常以单位面积森林年均吸附粉尘能力×森林面积计算区域森林年吸附粉尘总量，再按削减粉尘成本计算经济价值。依此，计算出保护区吸尘净化空气价值：

（针叶林面积×针叶林滞尘能力+阔叶林面积×阔叶林滞尘能力）×削减粉尘成本=（5 511.30hm2× 33.20kg/hm2+4145.30hm2×68kg/hm2）×170元/kg≈7 903万元

因此，保护区净化空气的价值为8 010万元。可以看出，保护区净化空气的价值主要表现为滞尘作用。而且，保护区对于阻挡黄土高原黄土及毛乌素沙漠的沙尘东进还具有重要作用。

2.2.4净化水质效益

保护区的山溪水质良好，无污染，符合国家饮用水标准，并可以直接饮用。据有关资料显示，每净化1.0t饮用水平均投资为0.15元，保护区湫水河林家坪年径流量为9 000万t，据此，保护区每年净化水质的效益可达135万元。

保护区具有丰富的野生动植物资源，是褐马鸡、原麝、金钱豹等珍稀濒危野生动物的重要栖息地，拥有宝贵的基因资源。保护区主要以保护暖温带森林植被及栖息于其中的褐马鸡、金钱豹、原麝为主，确保这些珍稀物种和栖息地不受干扰破坏。保护区自建立以来，不断加大保护力度，珍稀濒危野生动物的种群数量稳中有升，野生动物的栖息地质量不断好转。目前，保护区有褐马鸡1 000多只，还有大量的其他珍稀濒危物种，具有巨大的生态效益。

2.2.6保护植物多样性

保护区位于温带和暖温带植被的生态交错区，具有丰富的植物多样性。据初步调查，保护区目前已经记录到的高等植物有4门、123科、460属、1014种，其中苔藓植物33科、74属、223种，蕨类植物8科、10属、14种，种子植物82科、376属、777种。已记录到陆生脊椎动物219种。保护区的建设，通过实施自然资源管护等工程，可以使保护区内的森林资源免遭破坏与人为干扰，为区域野生植物提供良好的栖息环境，使植物多样性资源得以有效保护。

2.2.7保障晋西北及其以东地区的生态环境

保护区位于吕梁山脉森林生态系统的边缘地带，其西北部是沟壑纵横的黄土高原及毛乌素沙漠，且距毛乌素沙漠仅120km，保护区以耸立的山峰、茂密的森林形成了良好的生态屏障，有效地阻碍西北寒流和从毛乌素沙漠刮来的沙尘向东进入山西、河北乃至京、津、唐地区。保护区生态环境保护对晋西北生态系统的稳定和生物多样性保护，对山西及其以东广大地区的农业发展，对改善和保护京、津、唐地区生态环境具有十分重要的意义。