云县退耕还林项目效益分析
2019-10-08董雅洁张林同
董雅洁 张林同
摘 要:退耕还林工程作为一项重大生态工程,在优化生态环境、调节气候、涵养水源、增加农民收入、改善农村经济发展结构,以及促进农村产业结构调整等方面都起着重要作用。该文以云南省临沧市云县退耕还林工程项目为例,结合当地实际情况,对退耕还林工程项目实施以来(2002—2017年)所产生的生态效益、经济效益、社会效益体系进行合理、科学的分析评价,为退耕还林后期发展建设提供参考。
关键词:退耕还林;生态效益;经济效益;社会效益;评价
中图分类号 F326.2文献标识码 A文章编号 1007-7731(2019)16-0062-06
Abstract:As a major ecological project,the project of returning farmland to forestry has remarkable effects in optimizing the ecological environment,regulating climate,conserving water sources,increasing farmers′financial income,improving the structure of rural economic development,and promoting the adjustment of rural industrial structure. Taking Yunxian County,Lincang City,Yunnan Province,as an example,this paper makes a rational and scientific analysis and evaluation of the ecological,economic and social benefits system of the project since its implementation (2002-2017),and provides a reference route for the later development and construction of the project.
Key words:Returning farmland to forests;Ecological Benefit;Economic Benefit;Social Benefit;Evaluation
退耕还林是指从保护和改善生态环境的角度出发,把易造成水土流失的坡耕地(主要指坡度在15°以上)有计划、有步骤地停止耕种,并按照“宜乔则乔、宜灌则灌、宜草则草、乔灌草结合”的总原则,因地制宜地植树造林,恢复森林植被[1]。其目的是恢复植被,减少水土流失,改善日益恶化的生态环境,并贯彻科学发展观、推进生态文明建设,帮助贫困地区的农民脱贫致富,加快全面小康社会的建设,从而实现“产业带路,农民致富,生态恢复”,使国家的重大战略得到稳固的实施和落实。退耕還林是我国改革开放以来的一项基本国策,在国家发展乃至世界生态建设史中都有着非常重要的地位,它不仅是我国“六大重点林业工程”项目之一,也是世界“十大重点林业生态工程”项目之一,在努力保护好我国生态环境的同时,也为世界各国的生态环境保护树立了榜样。
1 研究区概况
云县位于云南省西南部,坐落于北纬23°57′~24°46′、东经99°43′~100°33′之间,属于低纬度地区。东隔澜沧江与普洱景东县隔江相望,南接临翔区,西南与永德县、耿马县接壤,西北与凤庆县毗邻,北以澜沧江与大理南涧县为界。县境东西横跨84.2km,南北纵横90.4km,总面积3760km2。属南亚热带季风性气候,年均温19.4℃,年均无霜期354d,年均降雨量912.6mm,年蒸发量2335.1mm。辖5乡7镇,190个村民委员会、4个社区,2235个村民小组,总人口46.43万人,其中城镇人口17.4438万人,城镇化率达37.57%。
2 研究目的
对退耕还林工程产生的生态效益、经济效益以及社会效益进行有效的核算,是科学评价退耕还林工程实施成功与否、投入与产出的高低、构建是否合理、模式是否科学的根本路径,并且为后续生态建设经营管理、建立生态建设经济补偿机制提供了可靠的理论依据,为国民经济的增长和社会可持续发展提供必要保障。
退耕还林工程具有生态、经济、社会3大效益,而普遍对退耕还林工程的认识多基于经济效益上,当下社会经济体系,更需要结合3大效益,统筹发展。退耕还林效益的价值评估是实施林业项目建设的重要工作基础。退耕还林工程建设需要投入大量的人力、物力和财力,只有在明确了退耕还林工程带给人类社会的价值高于其建设的投入时,人们才会认可退耕还林工程的建设工作。因此,开展退耕还林工程的生态效益评价研究,对更好地指导人们参与退耕还林建设、构建比较完备的森林生态体系具有重要意义[2]。
3 研究指标
数据主要源自于研究组参与的云县林业局退耕还林项目,并由退耕还林办公室提供,以及云县各政府机关的调研资料和相关年度云县统计年鉴。研究数据和资料搜集方法主要有:野外调查、文献查阅法、实地观察法等。主要从生态效益、经济效益和社会效益3个方面来考虑。
3.1 生态效益
3.1.1 保育土壤 主要考虑起到保持水土,降低土壤养分的流失等保育土壤的作用。因此,退耕还林植被对保育土壤效益主要从减少土壤侵蚀、减少泥沙淤积、减少养分流失3个效益方面进行考虑[3]。根据计量出的森林保土量,分别核算植被减少泥沙淤积、减少泥沙滞留、减少土壤肥力流失的价值量,最后把各项效益的价值加总,得出保育土壤的总价值。在核算各项价值时,退耕地植被减少土壤的侵蚀量是不可或缺的基础因子,其不仅核算土壤保持价值的基础,也是整个核算体系的关键。
3.1.2 保护水资源 退耕还林工程项目的实施,不仅能增加地表植被的覆盖率,在涵养水源和净化水质上,更是具有不可替代的作用[4];且能把降水较多的固定在土壤中,减少土壤中水分的无效蒸发[5]。同时,退耕还林形成的植被枯枝落叶层,可以拦截侵蚀土壤的地表径流,使得地表径流渗入土壤中,进而转化为土壤水,因此,云县退耕还林保护水资源的效益包括涵养水源效益和净化水质效益2个部分。使用工业净化水质所需成本来计算退耕地植被改善水质的价值效益。估算涵养水源价值和净化水质价值的方法也被称为“影子工程法”。
3.1.3 改善小气候 退耕还林工程的实施,可以增加植被覆盖度,改变林区下垫面性质[6],提高了土壤的含水量,使得当地大气与下垫面之间的物质平衡关系发生变化,进而引起当地小气候特性的改变[7]。通过影子工程法估算降低温度所产生的价值,等同于空调降低相同总容积温度所需要的费用,然后通过公式计算出降低温度价值。
3.1.4 净化环境 退耕地植被净化环境的功能主要表现在吸收有毒有害气体和阻滞尘埃量2个方面[8]。SO2在日常生活中产生的量最多,分布最广,其危害也较大,植被对SO2在一定程度上有降解的生理功能,其主要退耕叶片上的气孔和枝条上的皮孔吸收转化有害物质,在植物体内通过氧化还原过程转化为无毒物质,即降解作用。根据不同类型森林单位面积吸收SO2的能力,与之相对应的面积相乘,计算森林吸收SO2量,再通过影子价格核算成本。滞尘计算方法:本同类型森林单位面积阻滞降尘能力与对应面积相乘,核算出森林阻滞降尘的物质量。再根据等效替代法,通过人工削减粉尘的成本来代替植被阻滞降尘物质量的货币量。
3.2 经济效益 首先,把退耕还林工程项目实施所带来的效益分为2个类别,即直接经济效益和间接经济效益。直接经济效益所统计分析的项目为林木价值和林副产品价值[9],然后将其进行货币化,参与对地方经济的分析评价。考虑到2种经济效益在云县生产总值中所占的比例和在农林牧渔业的比重,对所得数据进行统计分析,最终科学评价退耕还林工程实施取得的部分经济效益。
3.3 社会效益 对退耕还林工程项目建设实施后的土地利用结构调整进行分析,主要从林业用地方面进行考虑,同时考虑林地增加对粮食产量的影响[10]。在种植业结构调整方面,主要考虑从传统种植到先进多层次套种模式的转变;农村经营结构的改变,从国家积极构建特色农业项目上考虑,促进经营模式的转变,增加农村人口的就业渠道等方面都有影响;在调节能源结构方面,考虑到新型能源的使用,降低森林植被受到的威胁;在提高农民生态意识方面,退耕还林工程的实施本身就是一个潜移默化的过程,对生态意识的传播有很大的意义,同时也促进着新农村从各个方面的建设;最后对比分析评价。
4 效益分析
4.1 生态效益 云县生态效益各指标的计算以2002—2017年退耕还林面积作为基础。由于2015年以后的造林地在2017年未郁闭属未成林造林地,不能充分发挥水土保持等生态效益,因而这3年退耕新造林地不作为退耕还林工程生态效益评价面积计入。2005—2017年各年生态效益核算面积见表1,由表1可知,云县退耕还林15年来,每年发挥水土保持等生态效益核算林地的累计总面积为269612hm2。
4.1.1 保育土壤价值 自退耕还林工程项目实施以来,云县树林覆盖率有了大幅度提升,水土流失情况日渐改善,同时也减少泥沙的淤积和滞留,减少了养分的流失,改善了云县土壤环境。保育土壤的总价值是计算减少泥沙滞留、淤积价值和减少养分流失价值2个方面相加。据调查研究,土壤侵蚀模数由退耕前1518.39t/km2·a减少到2017年1136t/km2·a。据公式1可计算出云县退耕还林15年来减少土壤侵蚀物质量为103.10万t。
MS1=S×(D1-D2)×10-6 (1)
式中:MS1为减少土壤侵蚀量(104t);D1为退耕还林前土壤侵蚀模数(t/km2·a);D2为退耕还林后土壤侵蚀模数(t/km2·a);s为退耕还林林地效益核算面积(hm2);
泥沙淤积量主要取决于地表植被的盖度和土壤结构及地区降水量的多少,而所产生的一部分泥沙会淤积于水库等,减少蓄水量,使得蓄水工程寿命缩短[11]。因此,泥沙淤积物质量可以根据减少河流水库所淤积的泥沙量比例来确定。云县泥沙淤积以24%计算,据公式2可计算得泥沙淤积量为24.75万t。
YS=MS1×e (2)
式中:YS为退耕还林减少泥沙淤积物质量(万t);MS1为减少土壤侵蚀量(万t);e为进入河道或水库的泥沙占侵蚀总量比(%)。
以计算出的减少淤积物质量为基础,通过泥沙在河床、水库等的淤积,减少水库的有效库容量,对水库工程蓄水成本带了损失进行计算,所损失的价值同等于退耕还林造林地减少淤积的价值量,并以货币化的方式进行直观的反应,此方法也被称为蓄水价格法。
据调查,云县水库库容成本为8.81元/m3,泥沙容重為1.4t/m3。据公式3可计算出云县退耕还林15年来减少泥沙淤积价值为155.75万元。
[Vs21=Cr×Ys/β] (3)
式中:Vs21为森林减少泥沙淤积的价值(万元);Cr为水库单位库容的修建成本(元/m3);Ys为退耕还林林木减少泥沙淤积物质量(万t);β为淤积泥沙容重(t/m3)。
水土流失的泥沙主要滞留在河口、洼地、沟渠、河床等地,以清除这些泥沙的成本,作为造林地发挥的生态效益减少水土流失的经济价值,称为恢复费用法。据调查,云县清除米泥沙的平均成本为5.1元/m3,则由公式4可计算出云县退耕还林工程实施15年来,减少泥沙滞留价值为90.16万元。
[Sv2=D?S?i=1nP1i?P2i?P3i×10-6] (4)
式中:VS22为减少泥沙滞留价值(万元);YS为退耕还林林木减少泥沙淤积物质量(万t);Cp为清除泥沙的单位成本(元/m3);β为淤积泥沙容重(t/m3)。
根据调查研究得出,云县退耕还林后土壤中的全氮、P2O5、K2O占比分别为80‰、29‰、29‰。目前市场中磷酸二铵(含磷、氮)和氯化钾的价格分别为0.22万元/t和0.14万元/t,化肥中N、P、K的含量比例为132∶28、132∶31、75∶39。由公式5可计算出15年来云县退耕还林地减少养分流失的价值为1149.26万元。
[Sv2=D?S?i=1nP1i?P2i?P3i×10-6] (5)
式中:SV2为退耕林地保肥效益经济价值(万元);D为单位面积水土流失(t/km2);S为退耕还林效益计算面积(hm2);P1i为森林土壤N、P、K含量(%);P2为纯N、P、K折算成化肥的比例;P3i为各类化肥的销售价格(元/t)。
云县退耕还林工程实施15年保育土壤总价值=减少泥沙淤积及滞留价值+减少养分流失价值,为1395.17万元。
4.1.2 保护水资源价值 云县经过15年退耕还林工程的实施,到2017年发挥生态效益的退耕还林林地面积为269612hm2。据云县气象局多年观测资料统计,云县多年平均降水量912.6mm,年平均蒸发量2335.1mm。据水量平衡的研究报告(杨海军1993):林地的地表径流量占降水量的0.004%,林地年平均蒸散量占降水量的88%。可得林地的地表径流为0.0365mm,平均蒸散量803.0515mm。保护水资源总价值=涵养水源量价值+净化水质价值。据公式6得到云县退耕还林工程项目实施15年来涵养水源总量为2952.72万m3。
YW=S×(P-E-C)×L×10-3 (6)
式中:Yw为退耕还林地涵养水源量(m3);S为退耕还林效益核算面积(hm2);P为年平均降水量(mm/a);E为林地年平均蒸散量(mm/a);C为林地地表径流量(mm/a);L为容重,取值为1t/m3;
本研究森林拦蓄水效益用“影子工程法”进行价值替代,通过修建相同蓄水容量的水库成本来确定森林的水源涵养价值。根据云县水库建设单位库容造价约为8.81元/m3,据公式7可得云县退耕还林工程15年来涵养水源价值为26013.5万元。
VW1=YW·Cr×10-4 (7)
式中:Vw1为林涵养水源价值(万元);Yw为涵养水源量(m3);Cr为水库库容修建成本(元/m3);
云县退耕还林净化水质价格可根据工业净化水成本来计算改善水质效益,通过调查得到云县污水处理厂净化水质成本为1.2元/m3[5]。据公式8计算可得出云县退耕还林工程项目实施15年来净化水质价值为3543.27万元。
VW2=YW·P×10-4 (8)
式中:Vw2为森林净化水质价值(万元);Yw为森林涵养水源量(m3);P为工业净化水质单位成本(元/m3);
保护水资源总价值=涵养水源量价值+净化水质价值,为29556.77万元。
4.1.3 小气候改善价值 根据调查的云县退耕还林的面积和平均树高,可计算出造林地的容积量,结果表明,自退耕还林工程实施以来,云县森林覆盖率增加32.9%,平均树高3m,夏季7—9月空调运行平均能耗为1元/℃。研究表明,绿地覆盖率增加10%,夏季白天气温会下降0.93℃[3]。通过影子工程法,由公式9可得出云县退耕还林工程实施以来降低温度价值为20536.57万元。
Vt1=t·Ct·T0·h·S×10-4 (9)
式中:Vt1为退耕还林降低温度价值(万元);t为效益核算时间(每年采用夏季7—9月份的天数计算);Ct为空调在单位容积内降低1℃的费用(1℃/m3);T0为降低的温度(℃);h为平均树高(m);S为退耕还林效益计算面积(hm2)。
4.1.4 环境净化价值 退耕林地植被对于SO2有害气体的吸收、降解、积累和迁移,是对大气环境的净化[12]。根据植被的生理特性,在净化环境空气方面具有不可替代的地位。完整的灌木草植被体系是最良好的结构,其在抵挡沙尘的同时也能止扬尘,起到阻滞降尘的作用。生态价值包括吸收SO2和滞尘2个方面,2个方面相加即为净化环境效益的总价值。通过参考面积吸收能力法,对造林植被吸收SO2的价值进行简单估算,再转化为人工消除治理SO2的成本价值。据调查,SO2的治理成本为600元/t。由公式10可得出云县退耕还林工程实施15年来林地吸收SO2价值为1434.14万元。
Ve1=Cs·[i=1nRi?Si×10-4] (10)
式中:Ve1为森林吸收SO2的价值(万元);Cs为治理SO2的单位成本(元/t);Ri为不同类型森林单位面积吸收SO2量(kg/hm2);Si为退耕还林效益计算面积(hm2)。
阻滞降尘价值的计算,可通过转化为人工消除粉尘净化环境的价值。研究表明,阔叶林阻滞降尘能力为10.1kg/hm2,计算出森林阻滞降尘的物质量。根据调查,以本区域平均人工消除粉尘净化环境治理成本为170元/t,云縣退耕还林造林树种类型以阔叶林为主。由公式11得出,云县自2002年退耕还林工程实施以来林地滞降尘价值为46.34万元。
Ve2=Cd·[i=1nLi?Si×10-4] (11)
式中:Ve2为林木阻滞降尘价值(万元);Cd为人工消减粉尘的成本(元/t);Li为不同类型林木单位面积滞尘能力(t/hm2);Si为退耕还林效益计算面积(hm2)。
净化环境总价值=吸收SO2价值+阻滞降尘价值的价值,为1480.48万元。
4.2 云县退耕还林项目经济效益评价
4.2.1 直接经济效益 云县通过退耕还林工程发展经济林木,以澳洲坚果、巨尾桉、杉木、核桃等树种为主,随着林木的生长,其经济效益将日益得到显著的发挥。其中,巨尾桉为速生树种,成材年限为2年,主要用于造纸,杉木用于木材加工。截至2017年,巨尾桉效益面积1533hm2,杉木效益面积660hm2,总产值1086万元。据云县林业局统计,2017年云县退耕还林工程林副产品实现产值3.7696亿元,且经济效益正处在逐年扩大的阶段。预计到2020年,全县核桃面积将达到10万hm2以上(含美国山核桃),其他坚果种植面积达2万hm2以上,林下魔芋产业基地面积6667hm2。核桃挂果面积10万hm2,产量15.5万t,产值达18.6亿元;其他坚果挂果面积达13333hm2,产量达2万t,产值达4亿元。鲜芋产量达10万t,产值达2亿元。
(3)云县退耕还林工程实施15年来,投入成本为48954.16万元,退耕还林效益产生的总价值为91750.99万元,其中生态效益为52968.99万元,林木效益1086万元,林副产品效益37696万元,年均净效益为2853.12万元。若以当前的退耕农户户数来算,每户每年的净效益为814.92元,包括了对生态环境的贡献值和林木副产品产生的效益,恰好约等于农民人均纯收入增长的速度,更有力地说明了人在对生态环境做出的贡献,最终大自然也将反哺于人。结合社会经济发展的趋势,在接下来几年里,退耕还林工程项目效益将会有更大的突破。
5.2 建议
5.2.1 加强技术交流,深化责任意识 退耕还林工程项目的实施,主要参与者和收益人为农户[15]。对于该群体的支持与帮助,应更加讲究方式与方法。今后要强化县级与乡镇、村一级的协调工作能力,提高各部门之间的办事效率,强化各级干部的责任意识,全力发挥带头作用,从而降低退耕还林工程的成本,提高退耕还林工程的实施效果,使得退耕还林工程项目持续稳定健康的发展,最终发挥好生态效益,推进社会经济的高速发展。
5.2.2 完善项目管理,强化社会监督 从退耕还林工程项目实施的大局出发,结合林业法规条例制定综合性管理方案,落实相关各级部门的责任意识,形成自上而下的总体思维格局,并强化各林业部门在工作上、思想上的联系,对解决好退耕过程中所遇问题能有效迅速解决,提高工作效率,从而加快退耕还林工程项目高质量的实施。
5.2.3 引导产业建设,助力持续发展 巩固退耕还林工程项目成果,强化后续产业发展。在退耕还林之后,只有大力发展产业建设,增加农民收入,解决好农民的生活问题,为人民增加更多的收益,才能巩固好退耕还林的成果,使人们意识到退耕还林的重要性。除此之外,相关林业部门应注重林下作物与动物品种的选择,做到因地制宜,以发挥经济的最大效益,其要求的技术含量较高,需对退耕还林片区的地理环境进行更深层次的研究。结合退耕还林工程效益,加强各产业之间的联系,发展特色产业链等后续产业的建设。
参考文献
[1]邓长宁.武陵山区生态核心区退耕还林工程效益评价与研究[D].长沙:中南林业科技大学,2013.
[2]王周.退耕还林工程生态效益评价研究[D].西安:长安大学,2011.
[3]张景哲,刘启明.北京城市气温与下垫面结构关系的时相变化[J].地理学报,1998,43(2):159-168.
[4]Shao J,Zhang S,Li X. Effectiveness of farmland transfer in alleviating farmland abandonment in mountain regions[J]. Journal of Geographical Sciences,2016,26(2):203-218.
[5]Costanza R,DArge R,Groot R D,et al. The value of the worlds ecosystem services and natural capital[J]. World Environment,1989,387(1):3-15.
[6]劉志超,杨改河,杜英,等.退耕还林(草)对黄土丘陵沟壑区农民经济生活影响的分析——以安塞县为例[J].水土保持研究,2008,15(01):169.
[7]云县水利局.云县水利水电志[M].2004.
[8]周文渊,郭建英,孙保平,等.吴起县退耕还林工程实施前后土地利用/覆盖变化[J].中国水土保持,2010(7):45-48.
[9]Hua Zheng,Yifeng Li,Brian E Robinson,et al. Using ecosystem service trade-offs to inform water conservation policiesand management practices[J]. Frontiers in Ecology & the Environment,2016,14(10):527-532.
[10]孙新章,谢高地,甄霖.泾河流域退耕还林(草)综合效益与生态补偿趋向[J].资源科学,2007,29(2):194-200.
[11]杨波,王全九,董莉丽.榆林市还林还草后土壤保持功能和经济价值评价[J].干旱区研究,2017,34(6):1313-1322.
[12]张琨,吕一河,傅伯杰.黄土高原典型区植被恢复及其对生态系统服务的影响[J].生态与农村环境学报,2017,33(1):23-31.
[13]朱长宁.退耕还林背景下农户经济行为研究[D].南京:南京农业大学,2014.
[14]董耀.退耕还林的可持续性研究[D].重庆:重庆大学,2011.
[15]王甜,黄志霖,曾立雄等.三峡库区退耕还林土壤侵蚀及养分流失控制——以兰陵溪小流域为例[J].水土保持研究,2018,25(05):83-88.
(责编:张宏民)