文献参数: 刘菁, 麻菁.陕西省荒漠化土地治理综合效益评价[J].水土保持通报,2025,45(5):305-315. Citation:Liu Jing, Ma Jing. Comprehensive benefits evaluation of desertification land management in Shaanxi Province [J]. Bulletin of Soil and Water Conservation,2025,45(5):305-315.
中国是世界上荒漠化面积最大、受影响人口最多、风沙危害最严重的国家之一
[1],荒漠化问题制约着经济和社会发展
[2-3]。陕西省是中国荒漠化土地分布广泛、面积较大、危害严重的省份之一,也是荒漠化土地重点监测区
[4]。陕西省持续开展荒漠化土地治理和防沙治沙重点工作,省市县各级政府部门采取一系列行之有效的政策和措施,依托实施退耕还林(草)、天然林资源保护、“三北”防护林建设、京津风沙源治理、水土流失治理、旱作节水农业示范等国家重点生态工程和地方生态建设项目,有效减少陕西省荒漠化土地面积。中国国家领导人在内蒙古自治区巴彦淖尔市召开的加强荒漠化综合防治和推进“三北”等重点工程建设座谈会,进一步强调了荒漠化防治的重要意义,并将“三北”工程上升为国家重大战略。全国上下高度重视,从顶层设计、项目谋划、施工建设等全过程推进系统治理、综合治理。陕西省随即出台了《陕西省荒漠化综合防治和黄河“几字弯”攻坚战行动方案》。在此背景下,“三北”工程6期建设的重要性再次提高。对一个地区荒漠化防治效益进行综合评价,能够定量定性分析工作成果,更好地为下一步决策提供参考依据。国内对于生态工程的效益评价研究日益增加,从研究对象看,有围绕某项生态工程、跨地区范围、行政区划范围内的生态工程建设成效展开研究,如刘艳等
[5]针对甘肃省麦积区开展退耕还林工程生态效益评价,王睿等
[6]、展秀丽等
[7]从库布齐沙漠东缘、青海湖流域等跨地区范围,以层次分析法和模糊评价法评价防沙治沙生态效益,李晓格
[8]、张彩南
[9]对榆林市市域范围内的荒漠化治理工程综合效益开展研究;从研究目标看,有建立各类生态工程综合效益评价方法和模型的研究,如王海燕等
[10]基于国家水土保持重点工程,采用频度分析法筛选评价指标、层次分析法确定评价指标权重,建立综合评价模型,刘玒玒等
[11]渭洛河夹槽地带为研究区,建立基于熵权物元法的沙荒地整治综合效益评价模型。目前,陕西省范围内基于各项林草生态工程的荒漠化防治综合效益评估的研究较少。鉴于此,本研究基于陕西省2011—2022年各项工程实施的人工造林种草等相关监测数据,结合相关标准规定和前人研究经验,选择生态、经济和社会效益相应的计算指标和计算公式进行计算评价。效益评价结果对陕西省制定防治荒漠化政策和发展规划,保护、改良和合理利用国土资源、实现可持续发展具有重要的学术价值和现实意义。
1 研究区概况
本研究主要监测陕西省荒漠化土地范围内实施的荒漠化治理工程的生态、经济、社会效益。陕西省荒漠化土地主要分布在榆林市定边县、靖边县、横山区、榆阳区、神木市、府谷县、佳县、米脂县、子洲县、绥德县、清涧县和延安市的吴起县共12个县(区),集中于北部长城沿线及其附近地区,地理坐标介于东经107°14′—110°36′,北纬37°57′—39°35′,东西长约420 km,南北宽约120 km。荒漠化土地所在区域大部分属温带半干旱和亚湿润干旱气候,其特点为气候干燥,日照充足,冷热变化剧烈,风大而多,霜期时间长,具有明显的大陆性气候和沙地气候特征。陕西省荒漠化地区年均降雨量在400 mm以下,年平均温度9~10 ℃左右。自1999年第1次开展荒漠化和沙化土地综合监测至2019年第6次监测,20 a间,陕西省荒漠化土地由3 113 551.7 hm2减少至2 650 197.2 hm2,总面积减少463 354.5 hm2,占陕西省土地总面积的比例由14.59%下降至12.89%,平均每年减少23 167.73 hm2,荒漠化治理成效显著。
2 研究方法
2.1 数据来源
数据来源于陕西省防护林建设工作站、陕西省林业调查规划院、榆林市林草局、延安市林业局、榆林市年鉴、延安市年鉴等。数据内容涉及2011—2022年荒漠化土地治理中人工造林、新增碳汇林经济林、人工种草、草原围栏、退化草原改良等年度统计数据(
表1)。
此外,荒漠化地区种子采种数量、特色经济林推广面积的数据来源于榆林市林草局和延安市林业局,因2011—2013年未做详细统计,此处引用2014—2021年数据。灌木平茬推广面积、光伏规模数据来源于榆林市林草局和延安市林业局,生态旅游人数和收入来源于榆林市年鉴和延安市年鉴。造林种草工程实施过程中带动就业人数数据、典型案例来源于榆林市林草局和延安市林业局。
2.2 指标选取与计算公式
参照《森林生态系统服务功能评估规范(GB/T 38582—2020)》,结合前人研究基础,选择相应的生态效益和经济效益指标及计算公式,社会效益主要从人居环境改善方面进行评价。具体计算公式详见表2—3。
3 结果与分析
3.1 生态效益
3.1.1 阻挡粉尘效益
由
表4可知,2011—2022年,陕西省荒漠化地区人工造林种草阻挡粉尘效果呈明显的线性上升趋势。人工林阻挡粉尘的生态经济效益突破了90亿元。
3.1.2 防风固沙效益
通过计算2011—2022年陕西省荒漠化地区退耕还林固沙量(
表5),退耕还林显著降低了陕西荒漠化地区风沙天气数量,年防风固沙总量随时间呈明显线性增长趋势,平均每年以1.32倍速率增加;2022年防风固沙总量增长率最低,仅是上年度的1.08倍。整体来看,陕西荒漠化地区各项生态工程实施可显著改善区域风沙天气,累计固沙量达9.05×10
7 t。
3.1.3 保育土壤效益
通过分析陕西省荒漠化地区2011—2022年森林保氮量、保磷量和保有机质量(
图1),结果表明,森林累计保氮量、保磷量和保有机质量分别达到1.20×10
4 t,1.40×10
4 t,3.66×10
5 t,平均每年以1.29倍的速率增加。其中,2011—2014年,森林保育土壤能力增长速率最快;2014年之后增长率趋于稳定,整体在1.08~1.29间波动。通过模型回归,结果显示,森林保氮量、保磷量和保有机质量均随时间呈明显线性增加趋势,决定系数达0.98。
3.1.4 涵养水源效益
人工造林种草是水源涵养的主要技术措施之一,被誉为“绿色水库”,是促进自然界水分良性循环的有效途径之一。根据计算(表6),截至2022年,陕西荒漠化地区人工林累计调节水量突破4.90×107 m3。
3.1.5 固碳释氧效益
分析结果表明(
图2),陕西省荒漠化地区2011—2022年植被累计固碳量、释氧量分别为3 72×10
7 t和5.22×10
7 t,其中2019年固碳量和氧气释放量相比上年度增幅最高,分别达到9.62×10
5 t 和1.35×10
6 t,其次是2017年,分别为8.05×10
5 t和1.13×10
6 t;2011年最少,仅分别为2.67×10
5 t和3.75×10
5 t;其余年份较上年度固碳释氧增长量相近,整体在2.87×10
5~6.57×10
5 t和4.02×10
5~9.21×10
5 t间波动。2011—2022年本项目植被固碳量和氧气释放量模型回归表明,植被固碳量和氧气释放量随时间显著增加,决定系数达0.97。
表6 陕西省荒漠化地区2011—2022年
新增林草植被水源涵养能力
Table 6 Water conservation capacity of newly added forest
and grass vegetation in desertification areas of
Shaanxi Province from 2011 to 2022 单位:104 m/a
3.2 经济效益
3.2.1 碳汇效益
通过分析本项目2011—2022年陕西省荒漠化地区乔木林和灌木林人工林生态系统碳储量和经济效益可以看出(
表7),截至2022年森林生态系统累计碳汇量达4.74×10
7 t,固碳价值达6.96×10
5万元。通过
表7可以看出,碳汇林经济效益和纯收入呈明显线性增加趋势,其中2012—2013年碳汇收益较上一年碳汇收益最高,是上一年碳汇收益的1.8~2.5倍;在2015—2022年相比上年度增长平稳,整体以1.3倍增加。
3.2.2 优质饲草效益
优质饲草包括草种基地、人工饲草基地、草原围栏和退化草原改良4部分。由
表8可知,截至2022年,陕西荒漠化地区优质饲草累计推广面积达5.30×10
4 hm
2。其中人工饲草基地累计推广面积达1.20×10
4 hm
2,草种基地主要在2013—2015年推广,面积达727 hm
2,草原围栏和退化草原改良仅在2021—2022年涉及,累计达3.20×10
4 hm
2和8 000 hm
2,计算结果表明,2011—2022年陕西荒漠化地区草种基地、人工饲草基地、草原围栏和退化草原改良累计收益突破7.1亿元,新增纯收益达6.6亿元。其中2010—2020年其新增纯收益随时间呈明显线性增加趋势;2021年随着草原围栏和退化草原改良技术实施,陕西荒漠化地区优质饲草新增纯收益显著增加,是上年度的3.6倍。
3.2.3 林草种子效益
陕西省2014—2022年荒漠化地区种子采种总量达到4 337万kg,累计新增纯收益5.79亿元。其中,其他种子总量约为花棒、羊柴、沙蒿、沙打旺、柠条、紫穗槐和侧柏种子总量的0.71倍,达到1.99×10
6 kg,新增纯收益达4.0亿元。柠条和紫穗槐种子产量位列第一和第二,产值达到了1.46×10
6 和3.50×10
5 kg,新增纯收益分别为38.5和8.4万元(
表9)。值得一提的是,花棒的采种量为2.20×10
5 kg,但产值和新增纯收益均位列第一位,分别为1.78×10
7 kg和71.2万元。2019年的采种总量和新增纯收益均为最高值,分别达到8.10×10
5 kg和1.3亿元。
3.2.4 特色经济林效益
2014—2022年陕西省荒漠化地区果品推总产量1.88×10
8 kg,总经济效益1.96亿元,纯收益1.77亿元(
表10)。其中,杏子推广面积突破6.30×10
4 hm
2,产量达4.68×10
7 kg,面积与产量最大,经济效益和纯收益分别为28 098和25 288万元。红枣,推广面积、产量、分别为5.11×10
4 hm
2和3.82×10
7 kg,经济效益和纯收益最大,分别为61 060和54 954万元。
3.2.5 灌木平茬效益
灌木平茬技术累计推广面积达1.98×10
5 hm
2,新增纯收益达127 533.3万元,其中沙柳新增纯收益整体较高,达78 579.2万元;平茬饲料中,柠条饲草经济效益高达31 328.0万元,其余饲草经济效益整体相近,在3 738.0~5 652.0万元间波动(
表11)。
3.2.6 “林光互补”经济效益
通过对2011—2021年陕西省荒漠化地区获取的光伏项目数据进行参考,根据其年发电量和林下灌草的占地面积,分析陕西荒漠化地区“林光互补”总经济效益。光伏发电和灌草年收入情况详见
表12,陕西荒漠化地区“林光互补”产业带来了巨大的经济效益。其中,光伏发电累计经济效益突破135亿元,2011—2013年光伏发电经济效益不断增长。同时,灌草资源在经济价值方面的效益累计达7 476万元,且整体呈现逐年递增的趋势。
3.2.7 生态旅游效益
由
图3可知,陕西省荒漠化生态旅游区共接待旅游人数8 827万人,实现旅游综合收入达到654 208.8万元。其中,2018年接待人数首次突破1 300万人,旅游综合收入高达106 651.0万元,2019年接待人数持续攀升达到1 481万人次,旅游综合收入再创新高,达到116 159.0万元。
3.2.8 林下经济效益
研究期内陕西省荒漠化地区林下经济逐步增涨,累计总产值为305 970万元,2017年最高,达到36 240.0万元,随后进入稳定发展阶段,呈现波动式先增后降的特点。
3.3 社会效益
3.3.1 创造就业机会,增加农民收入,促进乡村振兴
荒漠化土地治理过程中,无论是在人工造林阶段、幼苗抚育阶段,还是成林养护阶段,森林碳库项目建设都需要大量的劳动力投入,且劳动力雇用的持续性较强,创造持久的就业机会,增加农民收入,有助于乡村振兴目标的实现。返乡创业农民工实现就近就业(创业)的同时,又可以兼顾家庭,有利于促进进城农民工回流,能够较好地解决当前严重的农村空心化问题。陕西省实施的“三北”防护林建设工程、京津风沙源工程、重要生态系统保护和修复工程等项目实施过程中绩效指标对带动就业人数做出明确要求。由
图4可知,截至2022年,陕西荒漠化地区累计带动就业人数达1.5万人,农民累计收入达8亿元。其中,2022年带动就业人数最高,达到2 506人。人工植被建设的发展不仅提高了林农经济收入,对沙区人民福利和社会安定有着重要作用。以榆林市榆阳区赵家峁生态示范村为例,2013年实施京津风沙源流域治理项目,建设以设施果蔬、葡萄、山地苹果和酥梨为主的设施农业及时令水果采摘区;2014年实施国家京津风沙源二期治理移民搬迁项目,村集体经济全面发展。2017年该村开发生态旅游产业,形成春赏花、夏摘果、秋观叶、冬踏雪的自然景观,打造“美丽农田+景区参观+生态修复+学习实践+农事体验”一体化循环旅游体系,以游带产、以产促游,2017年,集体生态旅游纯收入达200万元,2018年达320万元,2022年达1 350万元,村集体从2018—2022年,5次累计分红646万元,户均分红2.9万元,人均分红1万元。村集体资产由2013年负债2万元到2022年底达8 500万元。
3.3.2 改善人居环境,提高人民群众安全感、幸福感
森林具有良好的固碳作用,也是最好的“空气净化器”,具有良好的社会服务功能。森林除了吸碳释氧,降低大气中二氧化碳浓度,还具有环境美化、疗养保健、吸收有毒物质、滞尘、降低噪声和调节气温等功能。林木散发出的荫烯类物质,可杀菌和治疗某些疾病,林内的负氧离子可促进新陈代谢,提高人体免疫力,宁静、清新的森林环境具有消除疲劳、镇静安神作用。陕西省实施的“三北”防护林建设工程、京津风沙源工程、重要生态系统保护和修复工程等项目实施过程中绩效指标对项目区群众满意度做出明确要求,各项项目的实施均是在群众满意、积极配合的情况下建设完成。这些项目的实施,有利于带动当地基础设施建设和文化服务建设,提高人民群众的物质生活水平,丰富其精神文化生活,增加居民的安全感和生活质量的幸福感。
4 结 论
陕西省荒漠化土地治理累计推广人工造林面积达8.36×105 hm2。2011—2022年新增林草植被固碳释氧、阻挡粉尘量、防风固沙量、保育土壤和调节水源随时间呈明显线性增加趋势,其中累计固碳量和释氧量分别为3.72×107 t和5.22×107 t;累计阻挡粉尘量达5.350×107 t;累计防风固沙量9.05×107 t;森林累计保氮量、保磷量和保有机质量分别为1.20×104 t,1.40×104 t,3.66×105 t;累计调节水源4.90×107 m3。森林生态系统累计碳汇量达4.74×107 t,固碳价值达695 090.3万元,同时累计碳汇林纯收益达1 100 021.6万元,节支10.25亿元;优质饲草的累计推广面积达到5.30×104 hm2,草种基地、人工饲草基地、草原围栏和退化草原改良累计收益突破7.1亿元,新增纯收益达到6.6亿元;灌木平茬技术累计推广面积和新增纯收益分别为1.98×105 hm2,127 533.3万元;光伏发电累计经济效益达135亿元。林草种子采种总量达到4.34×107 kg,新增纯收益5.79亿元;果品总产量1.88×108 kg,总经济效益2.0亿元,纯收益1.8亿元;陕西荒漠化生态旅游区共接待旅游人数8 827万,实现旅游综合收入达到654 208.8万元;林下经济产值整体呈现出上升趋势,累计总产值为305 970万元。荒漠化土地治理增强了公众的环境保护意识和可持续发展理念,同时累计带动就业1.5万人,形成人与自然和谐共生。
国家自然科学基金项目“抚育间伐调控黄土丘陵区刺槐人工林水分养分机理研究”(41771556)