2021-4-10 | 生態(tài)保護(hù)論文
生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是目前生態(tài)學(xué)研究熱點(diǎn)之一,通過(guò)直觀的貨幣形式來(lái)表述生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值,使人們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的重要性有了更新的認(rèn)識(shí)。土壤侵蝕是近年來(lái)全世界面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問(wèn)題,因此,生態(tài)系統(tǒng)對(duì)保持土壤的功能越來(lái)越得到各國(guó)專(zhuān)家和學(xué)者的重視,在這方面已經(jīng)作了比較深入的研究[1-2]。
西藏地處祖國(guó)西南邊陲,由于海拔高、氣候惡劣等自然因素,環(huán)境極為脆弱,水土流失在東南部表現(xiàn)極為明顯,這給下游地區(qū)造成較大的危害,為此,國(guó)家曾啟動(dòng)了長(zhǎng)江中上游天然林保護(hù)工程。西藏工布自然保護(hù)區(qū)位于西藏林芝地區(qū)境內(nèi),是迄今為止國(guó)家批復(fù)投資最大的林業(yè)自然保護(hù)區(qū)建設(shè)工程[3],它不僅保護(hù)了獨(dú)特的原始森林和自然景觀,而且也保護(hù)了該區(qū)域的環(huán)境。就保持土壤功能而言,目前在該區(qū)域所做工作較少,筆者采用國(guó)家林業(yè)局頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》方法,利用部分實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和相似區(qū)域的公開(kāi)發(fā)表數(shù)據(jù),對(duì)工布自然保護(hù)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)土壤保持功能及其經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行研究,有助于深入認(rèn)識(shí)工布保護(hù)區(qū)保護(hù)土壤的重要性,加強(qiáng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù),保證其生態(tài)服務(wù)功能的正常發(fā)揮。
1研究區(qū)域與方法
1.1研究區(qū)概況
西藏工布自然保護(hù)區(qū)位于西藏自治區(qū)林芝地區(qū)境內(nèi),地理范圍為東經(jīng)93°13′~94°50′,北緯28°40′~30°20′,處于南迦巴瓦峰西、喜馬拉雅山東段與念青唐古拉山脈之間,東起雅魯藏布大峽谷國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)西界,西至工布江達(dá)縣城,南接隆子縣、墨脫縣縣界,北靠嘉黎縣縣界[3],總面積約21 558.16km2,涉及到林芝地區(qū)的工布江達(dá)、米林、朗縣、林芝共4個(gè)縣19個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。從植被類(lèi)型來(lái)看,工布自然保護(hù)區(qū)包含三類(lèi):東部色季拉山為典型山地森林垂直帶譜;北部尼洋河流域受溫度的影響,形成從半濕潤(rùn)森林到半干旱高山草甸的各種植被類(lèi)型;南部雅魯藏布江流域受水分的作用,形成從濕潤(rùn)森林到荒漠的各種植被類(lèi)型[3]。從經(jīng)濟(jì)社會(huì)來(lái)看,林芝地區(qū)行署所在地八一鎮(zhèn)處于本自然保護(hù)區(qū)中,是林芝地區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、文化、交通中心,人類(lèi)活動(dòng)相對(duì)頻繁,同時(shí),保護(hù)區(qū)中的尼洋河和雅魯藏布江河谷地帶,也是城鎮(zhèn)、村莊、農(nóng)業(yè)等土地利用較為集中地帶,是今后林芝地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要區(qū)域[3]。
1.2研究方法
1.2.1數(shù)據(jù)來(lái)源
云冷杉數(shù)據(jù)來(lái)源于西藏林芝高山暗針葉林國(guó)家重點(diǎn)野外站臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)林芝站)多年觀測(cè)的數(shù)據(jù),其他林分?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)源于相鄰地區(qū)(主要為川西和云南)公開(kāi)發(fā)表的論文數(shù)據(jù),相關(guān)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)源于《西藏統(tǒng)計(jì)年鑒》。
1.2.2測(cè)量方法
本文計(jì)算方法均采用2008年國(guó)家林業(yè)局發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估規(guī)范》中所確定的評(píng)估公式。
1.2.3測(cè)量項(xiàng)目
1)年固土量G固土=A(X2?X1)式中,G固土為森林年固土量(t/年),A為森林面積(hm2),X2為無(wú)林地土壤侵蝕模數(shù)[t/(hm2•年)],X1為林地土壤侵蝕模數(shù)[t/(hm2•年)]。2)固土年價(jià)值U固土=C土•G固土/P式中,U固土為固土年價(jià)值(元/年),C土為挖取和運(yùn)輸單位體積土方所需的費(fèi)用(元/m3)(參考西藏工程預(yù)計(jì),本文取值5.714元/m3),G固土為年固土量(t/年),P為土壤容重(t/m3)(本文取值為1.2t/m3)。3)年保肥量GN=AN(X2?X1)=NG固土GP=AP(X2?X1)=PG固土GK=AK(X2?X1)=KG固土GM=AM(X2?X1)=MG固土式中,GN、GP、GK和GM分別為每年氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)的流失量(t/年),N、P、K和M分別為土壤中氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)的含量(%)。4)保肥年價(jià)值U肥=GNC1/R1+GPC1/R2+GKC2/R3+GMC3式中,U肥為保肥年價(jià)值(元/年),R1為磷酸二銨化肥中含氮量(14%),R2為磷酸二銨化肥中含磷量(15.01%),R3為氯化鉀化肥中含鉀量(50%),C1、C2、C3分別為磷酸二銨、氯化鉀、有機(jī)質(zhì)的市場(chǎng)價(jià)格(元/t)。
2結(jié)果與分析
2.1年固土量和固土年價(jià)值
2.1.1森林年固土量
林芝站實(shí)測(cè)無(wú)林地年地表徑流量為22.6mm,年平均含沙量為12.17mg/mL,即可得到無(wú)林地土壤侵蝕模數(shù)為27.5t/(hm2•年)[4-5]。工布自然保護(hù)區(qū)中森林主要分布區(qū)域坡度相近,年降水量也相似,所以無(wú)林地土壤侵蝕模數(shù)均采用此數(shù)據(jù)。根據(jù)林芝站的數(shù)據(jù),冷杉林年地表徑流量為0.86mm,地表徑流中泥沙含量為6.94mg/mL,計(jì)算出冷杉林的侵蝕模數(shù)為0.60t/(hm2•年)[6-8]。云杉數(shù)據(jù)采用工布自然保護(hù)區(qū)南伊溝實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),該林分年地表徑流量為0.97mm,地表徑流中泥沙含量為8.64mg/mL,計(jì)算出云杉林的侵蝕模數(shù)=0.84t/(hm2•年)[6-8]。其他林分沒(méi)有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)規(guī)定[9-13],針葉林的土壤侵蝕模數(shù)是云冷杉的平均值,即717.46kg/(hm2•年);而闊葉樹(shù)為針葉樹(shù)的1.5倍,即1 076.19kg/(hm2•年)。 從表1和圖1可以看出,工布自然保護(hù)區(qū)森林年固土量為1 423.4萬(wàn)t。其中,冷杉林年固土量最大,為843.6萬(wàn)t,占總量的59.27%;其次是高山松(148.7萬(wàn)t)和云杉林(118.0萬(wàn)t),分別占總量的10.45%和8.29%。單位面積森林年固土量為26.80t/(hm2•年)。
2.1.2非森林系統(tǒng)對(duì)于其他生態(tài)系統(tǒng)年固土量
仍然按照公式進(jìn)行計(jì)算,其中,各生態(tài)系統(tǒng)的侵蝕模數(shù)數(shù)據(jù)來(lái)源于相關(guān)文獻(xiàn)[14-16],從計(jì)算結(jié)果(表2)可以看出,工布自然保護(hù)區(qū)除森林系統(tǒng)之外,其他生態(tài)系統(tǒng)年固土總量為505.92萬(wàn)t。其中,灌木林固土量最大227.40萬(wàn)t,占總量的44.95%;其次是草地,三類(lèi)草地共占總量的33.96%(圖2)。從表2還可以看出,不同的生態(tài)系統(tǒng)單位面積年固土量差異較大。其中,固土能力最大的是其他類(lèi)型的土地,1hm2每年固土量高達(dá)28.48t,這里的其他類(lèi)型土地主要是指農(nóng)村居民點(diǎn),它的潛在侵蝕模數(shù)較大,但其上面多有建筑物,所以固土能力最強(qiáng);其次是水域,由于河流的切割作用,一般水域周邊坡度較大,所以潛在侵蝕模數(shù)大,但由于被水覆蓋,所以幾乎不可能產(chǎn)生侵蝕現(xiàn)象;固土能力最弱的是無(wú)林地和未成林地。