2021-4-10 | 生態(tài)保護論文
生態(tài)系統(tǒng)服務功能是目前生態(tài)學研究熱點之一,通過直觀的貨幣形式來表述生態(tài)系統(tǒng)的價值,使人們對生態(tài)系統(tǒng)的重要性有了更新的認識。土壤侵蝕是近年來全世界面臨的一個嚴峻問題,因此,生態(tài)系統(tǒng)對保持土壤的功能越來越得到各國專家和學者的重視,在這方面已經作了比較深入的研究[1-2]。
西藏地處祖國西南邊陲,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極為明顯,這給下游地區(qū)造成較大的危害,為此,國家曾啟動了長江中上游天然林保護工程。西藏工布自然保護區(qū)位于西藏林芝地區(qū)境內,是迄今為止國家批復投資最大的林業(yè)自然保護區(qū)建設工程[3],它不僅保護了獨特的原始森林和自然景觀,而且也保護了該區(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,筆者采用國家林業(yè)局頒布的行業(yè)標準《森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估規(guī)范》方法,利用部分實測數據和相似區(qū)域的公開發(fā)表數據,對工布自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)土壤保持功能及其經濟價值進行研究,有助于深入認識工布保護區(qū)保護土壤的重要性,加強對生態(tài)系統(tǒng)的保護,保證其生態(tài)服務功能的正常發(fā)揮。
1研究區(qū)域與方法
1.1研究區(qū)概況
西藏工布自然保護區(qū)位于西藏自治區(qū)林芝地區(qū)境內,地理范圍為東經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家級自然保護區(qū)西界,西至工布江達縣城,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、米林、朗縣、林芝共4個縣19個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。從植被類型來看,工布自然保護區(qū)包含三類: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,形成從半濕潤森林到半干旱高山草甸的各種植被類型;南部雅魯藏布江流域受水分的作用,形成從濕潤森林到荒漠的各種植被類型[3]。從經濟社會來看,林芝地區(qū)行署所在地八一鎮(zhèn)處于本自然保護區(qū)中,是林芝地區(qū)政治、經濟、文化、交通中心,人類活動相對頻繁,同時,保護區(qū)中的尼洋河和雅魯藏布江河谷地帶,也是城鎮(zhèn)、村莊、農業(yè)等土地利用較為集中地帶,是今后林芝地區(qū)社會經濟發(fā)展的主要區(qū)域[3]。
1.2研究方法
1.2.1數據來源
云冷杉數據來源于西藏林芝高山暗針葉林國家重點野外站臺(以下簡稱林芝站)多年觀測的數據,其他林分數據來源于相鄰地區(qū)(主要為川西和云南)公開發(fā)表的論文數據,相關的經濟指標數據來源于《西藏統(tǒng)計年鑒》。
1.2.2測量方法
本文計算方法均采用2008年國家林業(yè)局發(fā)布的行業(yè)標準《森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估規(guī)范》中所確定的評估公式。
1.2.3測量項目
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為無林地土壤侵蝕模數[t/(hm2•年)],X1為林地土壤侵蝕模數[t/(hm2•年)]。2)固土年價值U固土=C土•G固土/P式中,U固土為固土年價值(元/年),C土為挖取和運輸單位體積土方所需的費用(元/m3)(參考西藏工程預計,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、有機質的流失量(t/年),N、P、K和M分別為土壤中氮、磷、鉀、有機質的含量(%)。4)保肥年價值U肥=GNC1/R1+GPC1/R2+GKC2/R3+GMC3式中,U肥為保肥年價值(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、有機質的市場價格(元/t)。
2結果與分析
2.1年固土量和固土年價值
2.1.1森林年固土量
林芝站實測無林地年地表徑流量為22.6mm,年平均含沙量為12.17mg/mL,即可得到無林地土壤侵蝕模數為27.5t/(hm2•年)[4-5]。工布自然保護區(qū)中森林主要分布區(qū)域坡度相近,年降水量也相似,所以無林地土壤侵蝕模數均采用此數據。根據林芝站的數據,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,計算出冷杉林的侵蝕模數為0.60t/(hm2•年)[6-8]。云杉數據采用工布自然保護區(qū)南伊溝實測數據,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,計算出云杉林的侵蝕模數=0.84t/(hm2•年)[6-8]。其他林分沒有實測數據,據相關文獻規(guī)定[9-13],針葉林的土壤侵蝕模數是云冷杉的平均值,即717.46kg/(hm2•年);而闊葉樹為針葉樹的1.5倍,即1?。埃罚叮保梗耄纾ǎ瑁恚?bull;年)?! 谋恚焙蛨D1可以看出,工布自然保護區(qū)森林年固土量為1?。矗玻常慈ft。其中,冷杉林年固土量最大,為843.6萬t,占總量的59.27%;其次是高山松(148.7萬t)和云杉林(118.0萬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)對于其他生態(tài)系統(tǒng)年固土量
仍然按照公式進行計算,其中,各生態(tài)系統(tǒng)的侵蝕模數數據來源于相關文獻[14-16],從計算結果(表2)可以看出,工布自然保護區(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t。其中,灌木林固土量最大227.40萬t,占總量的44.95%;其次是草地,三類草地共占總量的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型的土地,1hm2每年固土量高達28.48t,這里的其他類型土地主要是指農村居民點,它的潛在侵蝕模數較大,但其上面多有建筑物,所以固土能力最強;其次是水域,由于河流的切割作用,一般水域周邊坡度較大,所以潛在侵蝕模數大,但由于被水覆蓋,所以幾乎不可能產生侵蝕現象;固土能力最弱的是無林地和未成林地。