邢家渡引黄灌区废弃沉沙池生态功能评价
2017-03-12李国正张茂强
李国正,张茂强,徐 勇
(济南市邢家渡引黄灌溉管理处,山东 济南 250100)
邢家渡引黄灌区沉沙池地处黄河下游,是济南市面积最大的引黄灌区—邢家渡引黄灌区的一个主干沉沙池。该沉沙池建设于20世纪70年代,截止到2002年停用,已经运行了接近30年。沉沙池缺少绿化植被,对周边生态环境造成了较大的威胁。
2012年,济南市人民政府颁布了《济南生态保护“十二五”规划》,提出在北部平原建设防风固沙林、用材林和农田网,形成“带、片、网”相结合的防风沙体系和农田防护体系,重点做好邢家渡等四个灌区农田防护带建设。
1 生态服务功能的当量价值
生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。在进行生态服务功能价值评价时,国际上的做法是综合不同区域内的研究,通过统计归纳总结主要生态过程功能与生态系统效益的价值。Costanza在研究过程中将生态服务供求曲线假设成一条垂直的直线,然后分别对每类不同的生态系统所形成的服务价值进行了估算,但是该方法也存在着一定的误差,比如在估算过程中对耕地的估值偏低等。谢高地等根据以上计算方法中存在的不足,通过调查问卷的形式,制定出生态系统服务价值当量因子表。
2 生态系统服务价值计算
邢家渡灌区废弃沉沙池东西方向长度大约为0.4 km,南北方向长度大约为5 km,沉沙池内的土地基本上处于废弃状态,并且地势起伏非常大,同时该范围内农田、水塘、沙丘、林地等生态环境分布非常不均匀。
2.1 生态服务价值的评价方法
根据中国不同陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表,可以计算邢家渡灌区废弃沉沙池的生态系统服务价值。具体计算如下公式:
式中:V为研究区生态系统服务总价值;Pi为在单位面积上土地利用类型i的生态功能总服务价值,万元/hm2;Ai为研究区内土地利用类型 i的分布面积,hm2。
经计算得到当前邢家渡灌区废弃沉沙池生态系统价值,如表1所示。
2.2 生态服务价值结果分析
1)不同土地类型生态服务价值评估。受各类生态资产分布广度和单位面积生态服务功能强弱的综合影响,各类生态系统的生态服务价值贡献率有很大差异。当前邢家渡灌区沉沙池每年提供的总生态系统服务价值为268.53万元。
沉沙池内分布着大约118.21 hm2的白杨树林地,占57.95%的林地贡献率高达85.11%。但是由于砍伐现象严重,林地内种类单一,树木与树木间距较大,间隔的土地之间没有其他地被植物覆盖,还是会带来一定的生态风险。
表1 邢家渡灌区废弃沉沙池生态系统服务价值 万元
沉沙池内耕地面积为31.36 hm2,占总面积的15.37%,由于当地土壤质地以及周边环境的影响,农作物收成低,经济效益低,其贡献率仅为7.14%,严重影响农民耕种的积极性。
邢家渡灌区废弃沉沙池的湿地面积占总面积的0.52%,对生态服务总价值的贡献率为2.19%。如果假定沉沙池的土地利用类型单一,全部为湿地时,其生态系统服务总价值为1131.98万元,是全部为林地的近三倍,远远高于其他所有土地类型生态系统服务价值。
2)生态资产的不同服务价值构成。当前邢家渡灌区废弃沉沙池每年提供的总生态系统服务价值为268.53万元,按生态服务类型分解,其中气体调节价值占14.78%,气候调节价值占12.68%,水源涵养价值占14.22%,生物多样性保护价值占14.65%,废物处理价值占8.37%,原材料生产价值占10.27%,娱乐和文化价值占5.23%,食物价值占1.66%。
邢家渡废弃沉沙池全部改造成湿地后,生态总价值最大;而且湿地在气候调节、水源涵养、废物处理、休闲娱乐等价值方面也是远远优于其他土地类型。考虑到实际情况,邢家渡灌区废弃沉沙池的北面横跨G2001国道、青银高速公路,而且北面的地势较低,土地沙化较轻,生态基础较好,已为农耕地分布区。且考虑青银高速路基和行车安全以及当地居民人均耕地较少的现实,因此建议保留北部农耕地,只改造青银高速公路南侧的废弃沉沙池部分(详见表2)。
利用公式1,可计算得到不同状态下青银高速公路南侧废弃沉沙池生态服务价值对比值,如表3所示。
表2 青银高速公路南侧废弃沉沙池土地利用类型面积 hm2
表3 青银高速公路南侧废弃沉沙池生态服务价值对比 万元
通过对表3综合分析可知:邢家渡灌区废弃沉沙池改造成湿地可行,同时符合济南市政府对邢家渡引黄灌区改造利用的各种规划。
3 结语
文章以邢家渡灌区废弃沉沙池为研究对象,通过详实的数据量化分析了沉砂池的生态系统服务功能价值。通过研究得出:邢家渡灌区废弃沉沙池改造成湿地生态系统具有巨大的生态系统服务功能价值,理论上可行。沉沙池湿地修复工程对于保护当地环境、维系生态系统的平衡具有重要意义,同时对于我国众多引黄灌区废弃沉砂池的二次应用也能提供借鉴意义。
[1] 孙希华,苏红鲁,张扩成等.邢家渡引黄灌区废弃沉沙池沙化土地综合治理研究 [J].江苏农业科学,2014,42(10):327-330.
[2] 济南市水利局.济南市水利发展“十二五”规划(征求意见稿),2011年 3月.
[3] 谢高地,张亿锂,鲁春霞.中国自然草地生态系统服务价值[J].自然资源学报,2001,16(1).