黄土高原县域退耕还林(草)工程综合效益评价指标体系设计
2020-07-17成六三时伟宇
成六三, 时伟宇
(1.重庆工程职业技术学院,重庆 402260;2.西南大学 地理科学学院,岩溶环境重庆市重点实验室,重庆 400715)
1 引言
针对西部地区日益突出的生态环境问题,国家从生态安全及经济可持续发展的角度,以生态优先,同时解决农民收入和经济发展的总目标,全面实施了退耕还林工程。黄土高原的生态植被建设不同于其他区域,战略意义重大。由于其自然特点和社会经济条件制约,如何科学、客观反映黄土高原退耕还林工程综合效益?是当前迫切需要建立一套符合黄土高原自身特点的生态、社会和经济评价指标体系,既是生态学发展的需要,也是我国黄土高原社会经济可持续发展的要求,同时也是为国家的宏观调控提供决策科技支撑的需求。
2 国内外退耕还林(草)工程效益评价指标体系研究进展
以美国为代表的CRP工程环境受益指数指标体系建立,可为类似于退耕还林(草)工程提供参考。森林的可持续利用效益评价体系,也可参考国家标准指标体系。或资源可持续利用的国际评价指标体系,甚至一些社会指标如国民幸福指数、快乐指数等。但在国内对退耕还林(工程)综合效益评价指标体系还没有形成统一认识,更没有形成系统性。如防护林生态效益评价指标、黄土高原水保林指标体系、公益林,城市生态系统功能服务指标和生态经济耦合指标,甚至国家林业局颁布的林业,退耕还林工程生态效益、社会效益的评价指标体系也不是很系统[1~21]。
3 评价指标体系建立
3.1 评价指标体系建立原则
在国内外综合效益评价常规原则(系统性、独立性、可比性、真实性和实用性)基础上,重点考虑以下几个方面的问题。
(1)退耕还林工程(草)已有明显的阶段性生态效益[21~24],表现为植被覆盖度的大面积增加和土壤质量逐步改善,但生态功能服务有待于进一步客观、真实评价。国家林业局2003年发布工程综合效益监测的具体指标。但是有些指标依然存在缺乏监测条件、获取难度大等问题,特别在生态效益监测方面,随着“3S”技术的迅速发展和成本的降低,能解决工程生态效益关键的指标。退耕还林工程植被第一生产力[25,26]是生态系统功能服务的基础资源和桥梁纽带,科学、准确的监测工程生物量,是退耕还林工程进一步总结退耕还林工程工作的需要,是进一步优化退耕还林工程建设模式的需要,是科学评价退耕还林工程实施效果的需要,是切实巩固退耕还林工程建设成果的需要。
(2)退耕还林(草)工程社会效益评价主要体现在转移农村劳动力、提高农户的生活水平、改善生存环境等方面[27,28]。退耕还林工程不反弹主要由于粮食补贴兑现,而粮食补贴确保了农户耕地损失量,黄土高原环境恶化主要是由人口压力造成的,科学、综合区域粮食安全问题,是确保工程可持续发展,和社会效益的进一步体现。仅仅从农业生产投入和粮食产量提高,以及耕地损失量平衡来影响粮食安全的判断,是否可行?应考虑选取何种指标能综合反映粮食安全,体现退耕 还林工程不反弹。
(3)退耕还林(草)工程经济效益评价以往都以成本—效益进行分析。经济增长与经济发展不同,经济增长的方式和增幅,是否反映经济的可持续发展。经济发展是一个多维度概念,包含多方面内容,其在相当程度上是各自独立的、缺一不可。以往仅把经济GDP增长2%~5%[29],定为经济发展。黄土高原地区经济发展滞后,应考虑选取怎样的指标反映经济效益。
3.2 评价指标体系建立的依据和方法
退耕还林(草)工程综合效益评价指标系统是一个非常庞大、复杂的 系统,涉及面最广、政策性最强、规模最大、任务最重、投入最多、群众参与度最高的生态建设工程。不仅要求工程自身的可持续发展,而且为区域社会和经济发展创造条件,既要考虑国家的目标,也要考虑地方和农户的目标。三者存在一定阈值,才能确保生态、社会、经济协调可持续发展。
目前退耕还林(草)工程生态、社会和经济效益评价缺乏系统的评价指标体系,以往综合效益评价建立森林效益基础上进行评价,客观事实,黄土高原植被建设具体问题包括造林成活率低、小老头、土壤旱化等[30~32],以及受到贫困、人口增长、基础设施落后等问题,短中期综合效益评价和长期效益评价指标体系要有所不同,能够运用微观和宏观、生态经济和3S技术相结合的方法,以县域位单位,设计建立黄土高原退耕还林工程综合效益评价指标体系,对进一步推动工程可持续发展提供研究思路。
4 评价指标体系框架设计和评价方法
4.1 评价指标体系框架设计
参考美国的CRP工程环境受益指数指标体系、国家林业局发布退耕还林工程生态效益、社会经济监测与评价指标规范、国内防护林、可持续发展指标、公益林综合效益指标体系以及相关的评价指标体系,以突出植被生物量生物量基础资源为核心的生态功能服务纽带作用;以体现社会 、经济发展的黄土高原县域退耕还林工程综合效益评价指标体系(表1)。
表1 黄土高原县域退耕还林(草)工程综合效益评价指标体系及计算方法
4.2 指标体系指标获取途径及方法
4.2.1 生态效益
4.2.1.1 固碳制氧效益
表1中,衡量生态效益指标为固碳制氧效益,固碳制氧效益由植被生产力计算。植被生产力能够比植被覆盖度更客观反映工程生态效益资源。可参考前人的研究成果[33~38],采用CASA模型估算县域植被第一生产力[39]。在其基础上提取退耕还林工程产生的植被第一生产力的方法,首先,以工程前一年作为植被生产力基底值。其次,估算退耕还林工程实施的每年植被第一生产力。最后,与其基底值做差值,累计植被第一生产力,即为退耕还林工程对县域产生的植被第一生产力总量。监测指标县域NDVI植被归一化指数,运用遥感影像获取[40~42]。其生态经济评价采用的方法[43,44]。
4.2.1.2 固土保肥效益
退耕还林(草)工程的目标控制水土流失,反映指标为固土保肥效益,同时,工程使植被盖度增加,土壤质量恢复方面也有所体现,其指标土壤N、P、K以及有机质含量。评估方法比较成熟[45,46]。
4.2.1.3 涵养水源效益
植被生产力和土壤质量改善促进了水文循环过程,其反映指标为涵养水源,涵养水源功能由土壤非毛隙空隙度、林下径流量和林木实际蒸散发估算。土壤非毛隙空隙度需要连续监测数据,获取难度较大,一般都采用水量平衡法[47~49]。
4.2.2 经济效益
县域GDP增长率:反映工程对县域经济的影响,县域GDP增长率等于(报告期GDP-基期GDP)/基期GDP×100%。
农林牧产值GDP比例:反映工程对县域经济增长的,农林牧产值GDP比例等于结构农林牧业产值/GDP×100%。
农户人均纯收入变化率:反映工程对农户收入的影响程度。农户人均纯收入变化率等于(报告期农村居民人均纯收入-基期农村居民人均纯收入)/基期农村居民人均纯收入×100%。
工程补助对农户收入贡献率:反映工程对农户对国家补贴依赖程度。工程补助对农户收入贡献率等于人均退耕补助收入(户)/农村居民人均收入×100%。
期末大小牲畜存栏头数变化率:反映工程对畜牧业的影响,期末大小牲畜存栏头数变化率等于(报告期末大小牲畜存栏头数-基期期末大小牲畜存栏头数)/基期期末大小牲畜存栏头数×100%。
恩格尔系数:反映了居民贫困与富裕程度国际上通常用这一系数作为衡量国家贫富状况和生活水平的尺度。恩格尔系数等于食物消费支出金额/总消费支出金额。
4.2.3 社会效益
外出务工劳动力比率:反映工程对农村剩余劳动力转移程度,外出务工劳动力比率等于外出务工人数/期末乡村劳动力人数×100%。
高中升学率:反映工程对农村文化教育影响,高中升学率等于期初在校入学高中生/期末在校毕业初中生×100%。
乡镇卫生院人员数比率:反映工程对农村医疗影响,乡镇卫生院人员数比率等于乡镇医疗人数/期末县医疗总人数×100%。
乡村公路里程比率:反映工程对农村交通影响能力,乡村公路里程比率等于(报告期乡村公路里程-基期乡村公路里程)/基期乡村公路里程×100%。
旱涝灾害发生频率:反映工程对农村生活自然环境改善程度,旱灾害发生频率等于发生旱灾害次数/自然灾害总数×100%。
耕地压力指数[50,51]:反映工程对粮食安全的影响:
K=Smin/S
(1)
式(1)中K为耕地压力指数;Smin最小人均耕地面积; 即一定区域范围内为保障食物需求的最小人均耕地积。S为实际人均耕地面积。
(2)
式(2)中:Smin为最小人均耕地面积(hm2/人);β为食物自给率(%);Gr为人均粮食需求量(kg/人);P为粮食单产(kg/hm2);q为粮食播种面积占播种总面积之比(%)[20];k为复种指数(%),是一年中各个季节的实际播种总面积除以耕地面积求得的。
4.3 退耕还林工程(草)综合效益评价方法
黄土高原退耕还林(草)工程是一项范围广,时间长,集农业技术、林业技术、生态技术和信息技术于一体的综合性质工程。科学、真实地选定指标和确定评价指标体系非常关键。各指标在体系内所起的作用差异性比较大,同时随着空间、时间的不断变化,对各自系统的作用和期望会有更高的要求,赋予指标其重要程度分别以不同的权重会有所变化,以客观、准确地反映工程综合效益的特点,揭示其发展变化的客观规律。目前在工程综合效益评价方法最广泛是层次分析法和专家咨询法[52~55]。也有一些学者尝试避免因人为因素影响指标权重方法,如模糊数学法、软系统法和灰色关联度法[56]。依据指标体系的复杂程度,可灵活运用几种以上的方法进行评价。
5 讨论
退耕还林(草)工程综合效益评价既是一个重要理论问题,也是 一个非常复杂的技术问题。建立区域统一、科学的退耕还林工程综合效益评价指标体系,同时 采用先进的监测和 评价方法。评价指标的选取应以社会各界最为关注的、能普遍接受的评价指标,特别是生态效益的指标。由于研究区域、对象以及方法不同,决定指标的选择并不是固定不变的 。因此,评价指标的确定,一定要客观、真实、准确。本文所设计的工程综合效益评价指标体系还需要进一步改进,有些指标虽然在理论上可以计量,但由于缺少动态、连续的监测数据,因而未能列出该指标体系。需要在实际评估工作中,不断地对指标体系进行验证与完善。