1、退耕還林對生態的影響摘 要：改革開放之后，我國大多數地區為增加糧食產量，大肆毀林，過度開荒，在一些陡坡地、沙化地也依然如此，嚴重影響了當地水土的平衡，從而導致生態環境的失衡和破壞，包括像自然洪流、久旱、沙塵暴或泥石流等災害頻頻發生，最終影響甚至威脅到國家環境安全以及人民的生產生活狀態。氣候變化、人類活動等一系列行為直接導致生態環境惡化、水土流失加劇的狀況，而退耕還林對植被修復、土地資源的合理利用和區域氣候改善都有著顯著的成效。本文以大方縣為例，運用生態經濟學原理和生態系統服務價值核算的理論和研究方法，對大方縣特殊地貌下的退耕還林工程所帶來的對生態系統的影響進行定性定量的分析，選取相關如涵養水源

2、、土壤保持等生態系統特征，衡量退耕還林后的生態系統功能及價值的變化及對這種變化進行一定程度的評估。由計算結果可以看出，大方縣實施退耕還林還草工程后，系統的各項服務價值均有不同程度的增加，退耕還林還草工程對大方縣的水土保持起到了極為重要的作用。另外，在對大方縣不同退耕模式系統服務價值的計算評估中，得到灌木林的系統服務價值最大，喬木林次之，而經濟林最小。這一結論告訴我們灌木林在退耕還林工程實施當中擁有重要的影響力，應當運用適當的方法進行經營管理。退耕還林過程中，需要將樹草種類、喬灌林等不同植被進行混搭栽種，以維持改善自然生態結構。關鍵詞：退耕還林;大方縣;生態系統服務價值一、前言1.研究背景改革開

3、放之后，我國大多數地區為增加糧食產量，大肆毀林，過度開荒，在一些陡坡地、沙化地也依然如此，嚴重影響了當地水土的平衡，從而導致生態環境的失衡和破壞，包括像自然洪流、久旱、沙塵暴或泥石流等災害頻頻發生，最終影響甚至威脅到國家環境安全以及人民的生產生活狀態。氣候變化、人類活動等一系列行為直接導致生態環境惡化、水土流失加劇的狀況，而退耕還林對植被修復、土地資源的合理利用和區域氣候改善都有著顯著的成效，不過針對水資源需求增加、承載力不足、耕地面積減少、短期內糧食產量下降、政策可持續性等問題，提出因地制宜、選擇合適樹種、利用節水措施以緩解水資源問題，并且基于生態、經濟、社會價值最大化進一步優化土地配置，從

4、工程后續的管理和維護上入手，提供合理的經濟補償，鞏固已有的成果等建議， 同樣為以后更好推進退耕還林工程實施起到指導作用。2.國內外研究狀況對于退耕還林所能帶來的相關生態環境效應，許多專家學者著重于水系效應、土地效應、植被效應以及其他眾多和其息息相關的種種氣候效應，常常在對其產生的水土流失、土壤發生的變化和帶來的生物物種變異等方面加以強調。自然地，在實施退耕還林之后，土壤土質發生了非常明顯的正向的變化，林種質量顯然增強。有專家就曾經以吳起縣地區的退耕還林為案例，進行了相關生態效應的評估測評，測評顯示出在吳起縣地區將多數耕地退去改為林地或者草地之后，吳起縣地區的生態環境發生明顯的變化，相關生態環境

5、指數得到了接近50%的提高，而這其中林地是對該地區退耕還林之后生態環境指數做出了明顯貢獻的一項，提高了接近600%;所以在最后可以總結出該地區退耕還林帶來了生態環境質量的整體提高，對人民生產生活帶來了方便和改善。同樣的，也有學者對退耕還林之后的降雨等相關生態因素對相關區域河流土壤的侵蝕影響情況，可以看出在退耕還林之后，土壤侵蝕的水平降低了大約10%，相關生態環境質量得到了明顯的改善及提高。也有對長江三峽地區做相關退耕還林的研究，研究表明退耕還林還對于泥沙以及養分的供給有著明顯的正面影響作用，數據顯示的是在坡度很大的農田被替代成林地草地之后，相關河流流域的泥沙減少到5t/hm2以內，而相關N、P

6、的養分供給量也慢慢地減少為很低的范圍之內。此外，還有專家專門針對黃土丘陵區域相關生態格局運用景觀生態學的原理與方法進行研究，最后認為退耕還林可以促進黃土丘陵區域的生態景觀越來越好的發展，也是其發展的主要原動力。林地草地的大面積安置是促進減少二氧化碳排放、改善全球變暖并且加劇生態環境系統碳聚合的主要方向，這也意味著退耕還林擁有者匯聚碳元素的作用。專家對西北地區采樣，將退耕還林之后土壤里面碳元素和氮元素的變化分析之后發現，首著地底下五厘米以內的碳和氮元素的有機化合物，以及微粒子，例如C（POM-C）和N （ POM-N）的含量都比相鄰土地中的碳和氮元素含量高，而首著地二十厘米以內的碳和氮元素同樣與

7、農耕地的土壤里的碳與氮元素的含量有明顯不同，這說明了首著地的土地擁有巨大的匯聚碳元素的能力。針對此想法，有學者專門以云南省為案例，對其退耕還林工程之后發生的生物物質和土壤地質的碳匯能力用經驗生長曲線、因子分析的辦法進行研究分析，得到了云南省的林地生物物質碳元素儲備量在2020年、2030年、2040年以及2050年會提升到 33.016-35.161TgC、38.119-47.100TgC、43.057-53.626TgC以及49.918-56.621 TgC;得到了到時因退耕還林工程而得到的林木碳元素儲存量可以達到20世紀90年代當地生態環境系統的碳元素儲存量的15%左右。對此，國外學者也利

8、用定量的研究方法中國國內實施退耕還林工程后的土壤中的碳元素尤其是有機碳的含量以及有機質的含量進行了評估，發現在退耕還林后二十厘米以內的表土層有機碳含量確實以超出之前的速度進行累積存儲。這說明中國在實施退耕還林工程后，已成為全球造林率最高的地區之一，也正因如此，加劇了中國的碳匯儲備。3.研究的目的及意義中國所實施的退耕還林工程實質上是一種保護儲備工程，主要目的是為了將因為耕地生產對生態環境、自然資源造成的破壞，通過對土壤植被的變化進行改善和保護，將原來因為耕地而極度污染的土壤進行有計劃的還林還草休耕休農，最終達到改善相關流域水源質量、控制土壤遭受污染、改善生物生活狀態讓他們得以長期的繁衍生息的結

9、果。本研究主要圍繞退耕還林還草展開，也就是因為退耕還林正是本著對環境的保護、對生態的改善為目的，提高人民居住環境、提升國家綜合國力、加強農業產品的供給能力，把原來的不合理的容易被水土沖走的耕地或者沙化地變成適宜生長的植被的過程，也是有計劃的本著宜林則林、宜草則草的原則因地制宜地造林種草、恢復植被。而且當前，退耕還林已經成為中國進行生態環境保護與建設領域的重大工程，它在面對水土流失、土地沙化以及氣候變化帶來的危害時，可以發揮改善氣候變化、保護綠化進程、加劇森林碳匯的重要作用。在對于生態環境保護與建設方面已經得到了廣大人民群眾的普遍認可，包括學術研究界在內的社會各界都對退耕還林所帶來的積極效果產生

10、了濃厚的興趣，并展開了積極且深入的研究。4.研究內容本文將以大方縣為例，運用生態經濟學原理和生態系統服務價值核算的理論和研究方法，對大方縣特殊地貌下的退耕還林工程所帶來的對生態系統的影響進行定性定量的分析，選取相關如涵養水源、土壤保持等生態系統特征，衡量退耕還林后的生態系統功能及價值的變化及對這種變化進行一定程度的評估。二、材料與方法1.材料來源：國內外科技人員研究發表的相關大方縣和黃土高坡的文獻資料;當地科技人員所取得的科技成果及當地政府（主要是退耕辦和土地局）統計數據;作者本人所積累的有關材料。2.方法：第一，生態系統服務功能核算法：所謂生物系統服務功能，是指人類從生態環境中得到效益的綜合

11、，是將其所產生的環境、服務等進行量化的一種表述。本研究經過對國內外研究學者相關研究文獻的整理，將使用Costanza等人為代表的方法進行生態系統服務功能價值的核算，通過核算結果對研究區域內退耕還林后帶來的生態環境變化進行量化分析。第二，文獻整理法：通過對大方縣退耕還林相關歷史文獻及研究文獻進行梳理、參考并分析，搜集相關生態指標數據。第三，定性分析法：所得到的數據進行經濟學量化處理后進行定性的分析，得出相關結論。三、研究區概況大方縣隸屬貴州省畢節市，地處貴州省西北部、畢節市中部，四界為東鄰金沙縣，南連黔西縣，西接七星關區，是貴州金三角核心地帶。所處地區地貌特征為中山地貌地形，地勢中部和東北高，河

12、流向北或向南流，境內地形多樣，有重巒疊嶂、溝谷深壑、丘陵洼地，呈現出碎片狀分布、起伏式片段。氣候是亞熱帶濕潤季風氣候，氣候溫和、雨量充沛，冬無嚴寒、夏無酷暑，一年中的平均溫度為11.8攝氏度，陰雨天天氣多、日照少、雨季明顯，全年的平均降水量在1155毫米。該地區的土壤因緯度差異小，海拔懸殊大的特征，類型豐富多彩。全縣土壤共分為6個土類，13個亞類，45個土屬，105土種。主要為黃壤，涉及發育層有25到60厘米左右，檢測到的PH值呈弱堿性或中堿性，因此保水保肥性能低，有機質含量也不高，擁有總面積的61.63%，是水土流失相對嚴重的地區之一。四、退耕還林對生態的影響1.退耕還林對土壤保持的影響退耕

13、還林工程能夠有效地還原森林生態環境，而森林生態環境能夠發揮相當強大的保持土壤的作用。這種保持土壤的作用主要表現在能夠降低土壤揮發養分、減少損失、減弱泥沙化變異和降低變為廢棄土地的價值等等。因此，退耕還林還草能夠經將耕地變更為草地林地之后，將原有的農產耕地生態環境變為更有利于當地生產生活的退耕還林復合生態環境系統。土壤保持價值計算的公式為：退耕還林復合生態環境系統價值Q=退耕還林面積F*退耕還草工程后降低的土壤流失量A*土壤中的養分含量C*養分價格P1*相關系數m+退耕還林面積F*24%*工程費用/土壤容量+退耕還林面積F*耕地效益P2/（土壤容量*土壤表土平均厚度h）其中，為排除地表覆蓋因素和

14、水土保持因素的影響，另C等于1。因此，結合大方縣統計數據，根據公式計算可得出該縣退耕還林前后的土壤保持價值及不同退耕類型的土壤保持價值，如表1、2所示。從表1中可以看出，大方縣所實施的退耕還林工程能夠在一定成都市降低土壤被侵蝕以及土壤保持水土的作用，維護土壤保水保肥。如表中所示退耕還林工程在運作之前，該地區的耕地自然環境系統每年能夠保持的土壤量為1748.37萬噸，可以轉化成的服務總價值僅有118314.83萬元。而在退耕還林工程運作之后，該地區的復合生態系統每年能夠保持的土壤量增加了100多噸，增加到了1854.32萬噸，可以轉化成的服務總價值提高了50%，有191211.15萬元，可見退耕

15、還林工程對于改善生態系統的能力。從表2中可以看出，大方縣擁有喬木林、灌木林和經濟林三種不同的植被，而這三種植被中，灌木林對于保持水土、減少養分流失、減少廢棄土壤有最大的貢獻，其次是經濟林，而喬木林貢獻度最低。這就說明灌木林在該地區進行退耕還林工程的實際功能發揮中起到了主要作用。當然，追其原因，是因為灌木林有其特有的像雞冠似的頂層，減少了雨季對于土壤的沖刷，同樣地，灌木林下面的活地被層和凋落物層能夠一定程度上減少地表水流對土壤的侵蝕，可以看出它對土壤保持量在單位計算下也處于較高水平，而且灌木林還是非常適宜在當地進行栽種的樹木類型，因此在該縣實際進行退耕還林的過程中采取了多種灌木林樹種，因此產生了

16、最大價值的土壤保持量;另外，在經濟林方面，雖然在栽種面積上面要稍多于喬木林，但是因為經濟林經常要為人類所服務，不得不經常遭到人類的修剪整理，所以很難有較好的冠層結構，再加上人類經常在經濟林中出現，在經濟林下面的土壤中已經很難看到一些枯落下來的樹葉等東西，所以在地表有水流經過時難免不能夠進行有效的阻擋，從而能夠進行由于人為活動，林下幾乎不存在任何枯落物，導致經濟林攔截降雨和減少徑流的能力下降，單位土壤保持量最低。2.退耕還林對水源涵養的影響水源涵養的價值是指因為林地所形成的自然生態系統產生的特有的生態效應，包括常說的儲蓄水流、控制徑流以及能夠緩解洪流并且緩解干旱的作用。在本文中，作者將使用替代工

17、程法對退耕還林實施后產生的復合生態環境系統的水源涵養價值進行計算。水源涵養價值計算的公式為：水源涵養價值V=退耕還林面積F*土壤表土平均厚度h*土壤粗孔隙度p*替代水利工程的單位價值v結合相關統計數據，根據上述公式可計算出大方縣在實施退耕還林工程之前的耕地生態環境系統的水源涵養價值為1824513.43萬元/年，而在進行退耕還林工程之后所得到的復合生態環境中的涵養水源價值提高到了1859746.64萬元/年，與之前相比增加了二十多萬元每年。當然，不同的植被類型帶來的水源涵養價值依然不同，在表3中可以看出，喬木林、灌木林以及經濟林當中對涵養水源起到最重要作用的是灌木林，其次是喬木林橋木里，最后是

18、經濟林，價值分別是 938524.67萬元/年，782134.45萬元/年和721253.51萬元/年。3.退耕還林對空氣凈化的影響退耕還林還能夠對空氣進行凈化，凈化空氣功能主要指的是生態環境通過自身的吸收、轉換、化解等階段將空氣中有害的如硫化物、氟化物等物質進行清除或轉化，為空氣中提供負離子等非有害的功能。在對大方縣進行該功能研究中，考慮到該地區沒有什么工業性污染，最后主要選擇了選取吸收SO2和阻滯降塵這兩個指標來反映凈化空氣的功能。本研究采取的是面積一吸收能力法計算吸收SO2價值，按替代花費法計算阻滯降塵價值的。計算公式為：林木吸收SO2價值=不同植被類型面積*單位面積內植被吸收的SO2量

19、*治理SO2的單位費用。根據林地對SO2的吸收能力為85kg/（hm2 /年），灌木林地為18.9 kg/（hm2 /年），草地為8.9kg/（hm2 /年），農田為12.Skg/（hm2 /年）。按發改委排污費征收標準及計算方法中SO2的排污收費標準1.20元/kg計算。阻滯降塵價值=不同植被類型面積*單位面積植被年滯塵量*削減粉塵成本。結合官方統計數據計算得出，林地滯塵能力為12.9噸/（hm2 /年），灌木林地為3.2 噸/（hm2 /年），草地為0.5 噸/（hm2 /年），農田為2.1噸/（hm2 /年），每削減1噸粉塵的運行成本為170元。在表4中可以看出，喬木林、灌木林對凈化空氣

20、都起到了重要作用，凈化空氣總價值達到了11976.34萬元/年和9934.57萬元/年。4.退耕還林生物多樣性的影響退耕還林工程還能夠通過增加對土地的森林覆蓋，提供生物進行繁衍生息的良好條件，能夠在一定程度上保護生物多樣性。本文主要使用替代市場法對大方縣退耕還林工程實施后的復合生態系統的保護生物多樣性功能價值進行計算。計算公式為：生物多樣性價值V=（遭到破壞后的生態環境下生物多樣性的損失值v+維護自然生態資源的支付意愿w）*退耕還林面積F。（其中因為生態環境破壞而造成的生物多樣性損失值是四百美元/hm2，而維護自然生態資源的支付意愿是112美元/hm2。經計算，得到大方縣退耕還林之前與退耕還林

21、之后的復合生態系統保護生物多樣性的價值為154476.67萬元/年和309734.64萬元/年（見表5）。5.退耕還林對維持營養物質循環的分析自然界中的營養物質在空氣、土壤以及生物之間的轉動便形成了自然生態系統的物質循環，而這種循環轉變能夠間接使營養物質素免受損失。退耕還林之后的復合生態系統中營養物質循環的價值就能夠用生態系統當中的營養物質留有量來代表。而這其中的營養物質主要包括有氮、磷、鉀三種元素，因此這退耕還林之后的復合生態系統中營養物質循環的價值就需要用氮、磷、鉀這三種元素來衡量。此處本文將使用市場價值法來計算退耕還林之后的復合生態系統中營養物質循環的價值。計算公式為：營養物質循環價值V = （土壤表面水流帶來的養分N1一每年土壤被侵蝕所減少的單位量N2 ）*化肥價格P根據上述公式計算得出在退耕還林之前耕地環境中營養物質循環價值是113017.31萬元/年，退耕還林之后復合系統中營養物質循環價值是187677.08萬元/年。在大方縣退耕還林之后，復合生態系統中維持的氮元素含量有235604.99噸，對應的經濟效益有49130.10萬元/年;而磷元素的含量有243951.02噸，對應的經濟效益有53549.78萬元/年;鉀元素的含量有426435.31噸，對應的經濟效益有75439.76萬元/年。6