川渝77县防林一期工程效益评价

川渝77县防林一期工程效益评价

1森林效益评价指标体系的现状本文在借鉴psmii（1-2）方法的基础上，制定了中国生态林业工程的效率评价指标体系。但是该指标体系共有33项指标,其中许多指标只能在森林效益的定位观测站得到,不易获得这些指标。为此采用BS法、Delphi法得到表1所示的简化评价标准。2评估指标的数据和结构算法2.1防护林面积的测定评价中使用各县各林分各林龄各树种的面积与投入数据,均由四川省长防工程办公室统计并提供。评价涉及的社会、经济、国土等基础数据多取自相应年度的四川统计年鉴,个别数据来自政府职能部门,如各县干燥度变化数据就来自气象部门。表1所列14个评价指标,其数据结构大致可以分为三类。以下约定县名为j,树种为k,林龄名为t。1.主要由县(市、区)域决定的森林覆盖率、生物多样性与干燥度等指标记Bij(i=1,2,4,j=1,2,3,….68)。2.由树种×树龄与该县该树种该树龄防护林面积决定的指标Bij(k,t),i=3,6,7,….13,Bij(k,t)=Bi(k,t)×F(j,k,t),其中F为j县k树种t林龄防护林面积。Bi(k,t)为每ha的k树种,t林龄防护林第i指标值3.蓄水效益B5j(k,t)=B4(k,t)×pj×F(j,k,t)其中Pj为第j县的年降雨量。4.在评价中还约定:1)第j县的幅员面积为Aj。2)第j县第k树种,第t林龄之防护林面积为F(j,k,t)。3)其它约定。Fj.t∶j县第t林龄的防护林面积;Fjk.∶j县第k树种的防护林面积;F.k.∶川江k树种的防护林面积。F..t∶川江t林龄的防护林面积;F0∶川江防护林面积总和;Fj∶第j县防护林面积总和。2.2计算单因素值的量纲1.计算各指标观测值的下限、上限与平均值为:1)覆盖率m1=0,M1=[MaxB1j]+1B1=∑Fj/∑Aj2)多样性m2=[minB2j]Μ2=[ΜaxB2j]+1ˉB2=∑B2j×Fj/F03)干燥度m4=[minB4j]Μ4=[ΜaxB4j]+1ˉB4=∑B4j×Fj/F04)蓄水效益系数m5=[MinMinB5(k,t)]?M5=[MaxMaxB5(k,t)]+1ktktˉB5=∑∑∑B5(k,t)×pj×F(j,k,t)/∑Ρj×Fjjktj5)其余指标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以上各式中为取整函数符号2.把第i个指标的统计(或观测)值Bij(或Bi(k,t))分项量化为可比较的单项评分Vi(Bij)或Vi(Bi(k,t))直观的说单项评分的过程是统一量纲的过程,是让不同的指标值对综合效益的贡献可以加权求和的过程。1)指标1、2、4的单项评分Vi(Bij)=(Bij-mi)×[(Bij-ˉBi)/((Μi-mi)×(Μi-ˉBi))+0.5×(Bij-Μi)/((ˉBi-Μi)×(ˉBi-mi))]2)其余10个指标的量化评分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))]单项评分函数具有性质:m→0,M→1,ˉB→0.52.3综合产出分值的计算2.3.1平均综合效益S的计算1)平均综合效益S是指某类型防护林单位面积(ha)上(平均的)综合效益。2)第j县第k树种第t林龄的Sj(k,t)计算。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树种第t林龄的平均效益指数)、Sj.t(j县第t林龄防护林的平均效益指数)、Sjk.(j县第k树种防护林的平均效益指数)的计算,对Sj(k,t)按相应面积加权求和,即可。4)S..t(川江每公顷t龄林的平均效益指数)、S.k.(川江每公顷k树种的平均效益指数)、S(川江防护林平均效益指数)的计算: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每县、每流域与川江部分的综合产出总分V的计算1)以T分别代表以1985-2010年每5年的时间值,即T=1985、1990、2000、2005、2010后,规定第j县T年时t林龄防护林面积为FjT(t)。很显然Fj2000(t)=Fj.t。T≠2000时,依据幼林、中林、近成熟林、成熟林与过成熟林的分类标准与各县上报核准统计数据,可以得出FjT(t)。各县各时期的不同林龄的防护林面积表,累加后可得出川江部分(及其主要支流流域)的各时期的不同林龄的防护林面积(或预测面积),详见表2。2)综合产出总分Ujt、Ut的计算Ujt=∑jFjΤ(t).Sj.tUΤ=∑F..t*S..t其意义为T时期,第t林龄面积与该林龄单位效益乘积的综合。类似地可得出川江部分第k树种或第l支流域的综合产出总分。3)单位(资金)投入的(综合)产出比值I/O计算某县(或某支流、或川江部分)的I/O值,不过是该县(支流、川江)的综合产出总分与资金投入的比值,例如第j县的投入产出比为I/Ojt=UjT/B14,j(分/元)3评估结果3.1本工程在长江上游和川江上游的山川湿地保护中的综合效应3.1.1林分质量效益综合效益指数是每东南角地方长防林一期工程(川江部分),从1985年启动历经七五、八五、九五,在表3中给出了从1985年到2010年,川江防护林的面积、资金投入,每公顷综合效益指数、综合产出总分与指数、平均综合效益。从表3可见,川江部分防护林综合效益,2000年时约为1985年的7倍,到2010年时将达到9.66倍;反映林分质量效益的每公顷平均效益,2000年时虽仅为1985年的76.14%,到2010年时将达到119.32%。反映随着新造工程林的成长,尽管面积稳定,但防护效益在稳步提升。3.1.2种树种的造林效益总分贡献与平均效益可用直方图表示,参见图1,两者很不匹配,提示川江防护林的树种结构不够合理,尚待优化。实际上,树种平均效益与营林面积的相关系数r=0.0937。贡献最大的树种的前8名依次为柏木(27.9%)、马尾松(26%)、云南松(14.6%)、栎类(7.2%)、冷杉(5.6%)、软阔(4.5%)、桤木(3%)、华山松(2.7%),共占91.5%。基本上与这8种树的造林面积所占比例91.66%相当,但按单位面积(公顷)平均效益看,效益最高的树种依次为樟树、青冈、冷杉、云南松、高山松、刺槐、栎类、桦木、云杉、华山松、桤木、湿地松、杨树、硬阔、柳杉等16种。这16种的每公顷森林综合效益都高于川江防护林的平均(每公顷森林)综合效益。16种树种中,仅云南松、栎类、华山松、桤木的造林面积与贡献进入前八名。尤其造林面积最大的柏木与马尾松的平均综合效益排在第21与第20名。3.2防护林树种及对川江全流域综合产出贡献分析通过对上述川江的六大支流域的防护林林分树种的效益综合评价后以对流域效益贡献超过1%为标准,有如下结论(参见表4):长江上游干流(重庆段)防护林树种有17种,但主要是马尾松、柏木和栎类,对川江综合总产出的贡献分别占11.8%、1.9%、1.2%。适宜发展树种为冷杉、软阔、国外松、樟树。沱江流域防护林树种有16种,主要是冷杉、柏木,对川江全流域综合总产出贡献分别为3.6%与2.7%。适宜发展树种为樟树、冷杉、软阔、桦木、栎类。涪江流域防护林树种有8种,主要是柏木、马尾松和桤木,对川江全流域综合总产出的贡献分别占9.5%、2.5%、1.8%。适宜发展树种还有软阔、栎类。嘉陵江流域防护林树种有18种,主要是柏木、马尾松和栎类与软阔,对川江全流域综合总产出的贡献分别占9.4%、4%、2%与1.4%。适宜发展树种为桦木、刺槐、硬阔、软阔、栎类、桤木。渠江流域防护林树种有14种,主要是马尾松、柏木、青岗和软阔,对川江全流域综合总产出的贡献分别占6.9%、4.3%、1.6%、1.5%。适宜发展树种为青岗、温地松、软阔、国外松、桦木、桤木、华山松。金沙江流域防护林树种有12种,主要是云南松、栎类、冷杉与华山松,对川江全流域综合总产出的贡献分别占14.6%、2.4%、2%、1%。适宜树种还应包括软阔与云杉。4林分结构及产出效益分析投入资金91.6亿元,面积约占川渝两省(市)幅员5%的长江中上游防护林一期工程川江部分,是一项人类改造自然环境的宏伟的生态系统工程,其综合总产值已较启动初期的1985年增加6倍。川江防护林是以幼林、中林为主体(约占防护林总面积的85.3%)的年青的防护林,随着防护林本身的成熟,每公顷防护林的综合效益将比现在提高38.5%。即使工程林面积维持现状,到2010年,川江防护林的综合产出将达到1985年的9.7倍。川江防护林的林分结构由28个树种组成,主要树种及所占面积比例的前八名依次为马尾松(31.1%)、柏木(30.5%)和云南松(10.5%)、栎类(6.43%)、冷杉(4%)、软阔(3.7%)、华山松(2.5%)、杉木(1.8%),八类树的面积占了90.5%,但对综合总产出贡献最大的前八名树种依此是:柏木(27.9%)、马尾松(26%)、云南松(14.6%)、栎类(7.2%)、冷杉(5.6%)、软阔(4.5%)、桤木(3.%)、华山松(2.7%)。它们的产出占了川江防护林总产出的91.5%。我们的研究指出,从每公顷产出效益来看,最好的防护林树种依次是樟木、青冈、冷杉、云南松、高山松、刺槐、栎类、桦木、千丈、云杉、华山松、桤木、湿地松、杨树、硬阔、柳杉等16种,因此川江防护林的林分结构调整还大有可为。川江防护林可划分为六个支流域,它们对综合效益产出总分的贡