川渝77縣防林一期工程效益評價

川渝77縣防林一期工程效益評價

1森林效益評價指標體系的現(xiàn)狀本文在借鑒psmii（1-2）方法的基礎(chǔ)上，制定了中國生態(tài)林業(yè)工程的效率評價指標體系。但是該指標體系共有33項指標,其中許多指標只能在森林效益的定位觀測站得到,不易獲得這些指標。為此采用BS法、Delphi法得到表1所示的簡化評價標準。2評估指標的數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)算法2.1防護林面積的測定評價中使用各縣各林分各林齡各樹種的面積與投入數(shù)據(jù),均由四川省長防工程辦公室統(tǒng)計并提供。評價涉及的社會、經(jīng)濟、國土等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)多取自相應(yīng)年度的四川統(tǒng)計年鑒,個別數(shù)據(jù)來自政府職能部門,如各縣干燥度變化數(shù)據(jù)就來自氣象部門。表1所列14個評價指標,其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)大致可以分為三類。以下約定縣名為j,樹種為k,林齡名為t。1.主要由縣(市、區(qū))域決定的森林覆蓋率、生物多樣性與干燥度等指標記Bij(i=1,2,4,j=1,2,3,….68)。2.由樹種×樹齡與該縣該樹種該樹齡防護林面積決定的指標Bij(k,t),i=3,6,7,….13,Bij(k,t)=Bi(k,t)×F(j,k,t),其中F為j縣k樹種t林齡防護林面積。Bi(k,t)為每ha的k樹種,t林齡防護林第i指標值3.蓄水效益B5j(k,t)=B4(k,t)×pj×F(j,k,t)其中Pj為第j縣的年降雨量。4.在評價中還約定:1)第j縣的幅員面積為Aj。2)第j縣第k樹種,第t林齡之防護林面積為F(j,k,t)。3)其它約定。Fj.t∶j縣第t林齡的防護林面積;Fjk.∶j縣第k樹種的防護林面積;F.k.∶川江k樹種的防護林面積。F..t∶川江t林齡的防護林面積;F0∶川江防護林面積總和;Fj∶第j縣防護林面積總和。2.2計算單因素值的量綱1.計算各指標觀測值的下限、上限與平均值為:1)覆蓋率m1=0,M1=[MaxB1j]+1B1=∑Fj/∑Aj2)多樣性m2=[minB2j]Μ2=[ΜaxB2j]+1ˉB2=∑B2j×Fj/F03)干燥度m4=[minB4j]Μ4=[ΜaxB4j]+1ˉB4=∑B4j×Fj/F04)蓄水效益系數(shù)m5=[MinMinB5(k,t)]?M5=[MaxMaxB5(k,t)]+1ktktˉB5=∑∑∑B5(k,t)×pj×F(j,k,t)/∑Ρj×Fjjktj5)其余指標i(i=3,6,7,8,?.13)mi=[min(minBi(k,t))]ktΜi=[Μax(ΜaxBi(k,t))]+1ktˉBi=∑∑∑Bi(k,t)×F(j,k,t)/F0jkt以上各式中為取整函數(shù)符號2.把第i個指標的統(tǒng)計(或觀測)值Bij(或Bi(k,t))分項量化為可比較的單項評分Vi(Bij)或Vi(Bi(k,t))直觀的說單項評分的過程是統(tǒng)一量綱的過程,是讓不同的指標值對綜合效益的貢獻可以加權(quán)求和的過程。1)指標1、2、4的單項評分Vi(Bij)=(Bij-mi)×[(Bij-ˉBi)/((Μi-mi)×(Μi-ˉBi))+0.5×(Bij-Μi)/((ˉBi-Μi)×(ˉBi-mi))]2)其余10個指標的量化評分Vi(Bi(k,t)=(Bi(k,t)-mi)×[(Bi(k,t)-ˉBi)/((Μi-mi)×(Μi-ˉBi))+0.5×(Bi(k,t)-Μi)×(Bi(k,t)-mi)/((ˉBi-Μi)×(ˉBi-mi))]單項評分函數(shù)具有性質(zhì):m→0,M→1,ˉB→0.52.3綜合產(chǎn)出分值的計算2.3.1平均綜合效益S的計算1)平均綜合效益S是指某類型防護林單位面積(ha)上(平均的)綜合效益。2)第j縣第k樹種第t林齡的Sj(k,t)計算。Sj(k,t)=∑WiVi(Bij)i=1,2,4+W5×V5(B5(k,t))×Ρj/Ρ+∑Wi×Vi(Bii=3≠4,5(k,t))3)S.kt(川江部分第k樹種第t林齡的平均效益指數(shù))、Sj.t(j縣第t林齡防護林的平均效益指數(shù))、Sjk.(j縣第k樹種防護林的平均效益指數(shù))的計算,對Sj(k,t)按相應(yīng)面積加權(quán)求和,即可。4)S..t(川江每公頃t齡林的平均效益指數(shù))、S.k.(川江每公頃k樹種的平均效益指數(shù))、S(川江防護林平均效益指數(shù))的計算:S..t=∑jSj.t×Fj.t/F..tt=1、2、3、4、5,j=1、2、3、…..、68S.k.=∑Sjk×Fjk./F.k.k=1、2、……、28S=S2000年=∑S..t×F..t/F0=∑S.k.×F.k./F02.3.2每縣、每流域與川江部分的綜合產(chǎn)出總分V的計算1)以T分別代表以1985-2010年每5年的時間值,即T=1985、1990、2000、2005、2010后,規(guī)定第j縣T年時t林齡防護林面積為FjT(t)。很顯然Fj2000(t)=Fj.t。T≠2000時,依據(jù)幼林、中林、近成熟林、成熟林與過成熟林的分類標準與各縣上報核準統(tǒng)計數(shù)據(jù),可以得出FjT(t)。各縣各時期的不同林齡的防護林面積表,累加后可得出川江部分(及其主要支流流域)的各時期的不同林齡的防護林面積(或預測面積),詳見表2。2)綜合產(chǎn)出總分Ujt、Ut的計算Ujt=∑jFjΤ(t).Sj.tUΤ=∑F..t*S..t其意義為T時期,第t林齡面積與該林齡單位效益乘積的綜合。類似地可得出川江部分第k樹種或第l支流域的綜合產(chǎn)出總分。3)單位(資金)投入的(綜合)產(chǎn)出比值I/O計算某縣(或某支流、或川江部分)的I/O值,不過是該縣(支流、川江)的綜合產(chǎn)出總分與資金投入的比值,例如第j縣的投入產(chǎn)出比為I/Ojt=UjT/B14,j(分/元)3評估結(jié)果3.1本工程在長江上游和川江上游的山川濕地保護中的綜合效應(yīng)3.1.1林分質(zhì)量效益綜合效益指數(shù)是每東南角地方長防林一期工程(川江部分),從1985年啟動歷經(jīng)七五、八五、九五,在表3中給出了從1985年到2010年,川江防護林的面積、資金投入,每公頃綜合效益指數(shù)、綜合產(chǎn)出總分與指數(shù)、平均綜合效益。從表3可見,川江部分防護林綜合效益,2000年時約為1985年的7倍,到2010年時將達到9.66倍;反映林分質(zhì)量效益的每公頃平均效益,2000年時雖僅為1985年的76.14%,到2010年時將達到119.32%。反映隨著新造工程林的成長,盡管面積穩(wěn)定,但防護效益在穩(wěn)步提升。3.1.2種樹種的造林效益總分貢獻與平均效益可用直方圖表示,參見圖1,兩者很不匹配,提示川江防護林的樹種結(jié)構(gòu)不夠合理,尚待優(yōu)化。實際上,樹種平均效益與營林面積的相關(guān)系數(shù)r=0.0937。貢獻最大的樹種的前8名依次為柏木(27.9%)、馬尾松(26%)、云南松(14.6%)、櫟類(7.2%)、冷杉(5.6%)、軟闊(4.5%)、榿木(3%)、華山松(2.7%),共占91.5%?；旧吓c這8種樹的造林面積所占比例91.66%相當,但按單位面積(公頃)平均效益看,效益最高的樹種依次為樟樹、青岡、冷杉、云南松、高山松、刺槐、櫟類、樺木、云杉、華山松、榿木、濕地松、楊樹、硬闊、柳杉等16種。這16種的每公頃森林綜合效益都高于川江防護林的平均(每公頃森林)綜合效益。16種樹種中,僅云南松、櫟類、華山松、榿木的造林面積與貢獻進入前八名。尤其造林面積最大的柏木與馬尾松的平均綜合效益排在第21與第20名。3.2防護林樹種及對川江全流域綜合產(chǎn)出貢獻分析通過對上述川江的六大支流域的防護林林分樹種的效益綜合評價后以對流域效益貢獻超過1%為標準,有如下結(jié)論(參見表4):長江上游干流(重慶段)防護林樹種有17種,但主要是馬尾松、柏木和櫟類,對川江綜合總產(chǎn)出的貢獻分別占11.8%、1.9%、1.2%。適宜發(fā)展樹種為冷杉、軟闊、國外松、樟樹。沱江流域防護林樹種有16種,主要是冷杉、柏木,對川江全流域綜合總產(chǎn)出貢獻分別為3.6%與2.7%。適宜發(fā)展樹種為樟樹、冷杉、軟闊、樺木、櫟類。涪江流域防護林樹種有8種,主要是柏木、馬尾松和榿木,對川江全流域綜合總產(chǎn)出的貢獻分別占9.5%、2.5%、1.8%。適宜發(fā)展樹種還有軟闊、櫟類。嘉陵江流域防護林樹種有18種,主要是柏木、馬尾松和櫟類與軟闊,對川江全流域綜合總產(chǎn)出的貢獻分別占9.4%、4%、2%與1.4%。適宜發(fā)展樹種為樺木、刺槐、硬闊、軟闊、櫟類、榿木。渠江流域防護林樹種有14種,主要是馬尾松、柏木、青崗和軟闊,對川江全流域綜合總產(chǎn)出的貢獻分別占6.9%、4.3%、1.6%、1.5%。適宜發(fā)展樹種為青崗、溫地松、軟闊、國外松、樺木、榿木、華山松。金沙江流域防護林樹種有12種,主要是云南松、櫟類、冷杉與華山松,對川江全流域綜合總產(chǎn)出的貢獻分別占14.6%、2.4%、2%、1%。適宜樹種還應(yīng)包括軟闊與云杉。4林分結(jié)構(gòu)及產(chǎn)出效益分析投入資金91.6億元,面積約占川渝兩省(市)幅員5%的長江中上游防護林一期工程川江部分,是一項人類改造自然環(huán)境的宏偉的生態(tài)系統(tǒng)工程,其綜合總產(chǎn)值已較啟動初期的1985年增加6倍。川江防護林是以幼林、中林為主體(約占防護林總面積的85.3%)的年青的防護林,隨著防護林本身的成熟,每公頃防護林的綜合效益將比現(xiàn)在提高38.5%。即使工程林面積維持現(xiàn)狀,到2010年,川江防護林的綜合產(chǎn)出將達到1985年的9.7倍。川江防護林的林分結(jié)構(gòu)由28個樹種組成,主要樹種及所占面積比例的前八名依次為馬尾松(31.1%)、柏木(30.5%)和云南松(10.5%)、櫟類(6.43%)、冷杉(4%)、軟闊(3.7%)、華山松(2.5%)、杉木(1.8%),八類樹的面積占了90.5%,但對綜合總產(chǎn)出貢獻最大的前八名樹種依此是:柏木(27.9%)、馬尾松(26%)、云南松(14.6%)、櫟類(7.2%)、冷杉(5.6%)、軟闊(4.5%)、榿木(3.%)、華山松(2.7%)。它們的產(chǎn)出占了川江防護林總產(chǎn)出的91.5%。我們的研究指出,從每公頃產(chǎn)出效益來看,最好的防護林樹種依次是樟木、青岡、冷杉、云南松、高山松、刺槐、櫟類、樺木、千丈、云杉、華山松、榿木、濕地松、楊樹、硬闊、柳杉等16種,因此川江防護林的林分結(jié)構(gòu)調(diào)整還大有可為。川江防護林可劃分為六個支流域,它們對綜合效益產(chǎn)出總分的貢