前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的工布自然保護區保育土壤功能,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
生態系統服務功能是目前生態學研究熱點之一,通過直觀的貨幣形式來表述生態系統的價值,使人們對生態系統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,生態系統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位于西藏林芝地區境內,是迄今為止國家批復投資最大的林業自然保護區建設工程[3],它不僅保護了獨特的原始森林和自然景觀,而且也保護了該區域的環境。就保持土壤功能而言,目前在該區域所做工作較少,筆者采用國家林業局頒布的行業標準《森林生態系統服務功能評估規范》方法,利用部分實測數據和相似區域的公開發表數據,對工布自然保護區生態系統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保護土壤的重要性,加強對生態系統的保護,保證其生態服務功能的正常發揮。 1研究區域與方法 1.1研究區概況 西藏工布自然保護區位于西藏自治區林芝地區境內,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,涉及到林芝地區的工布江達、米林、朗縣、林芝共4個縣19個鄉鎮。從植被類型來看,工布自然保護區包含三類: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,林芝地區行署所在地八一鎮處于本自然保護區中,是林芝地區政治、經濟、文化、交通中心,人類活動相對頻繁,同時,保護區中的尼洋河和雅魯藏布江河谷地帶,也是城鎮、村莊、農業等土地利用較為集中地帶,是今后林芝地區社會經濟發展的主要區域[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(主要為川西和云南)公開發表的論文數據,相關的經濟指標數據來源于《西藏統計年鑒》。 1.2.2測量方法 本文計算方法均采用2008年國家林業局的行業標準《森林生態系統服務功能評估規范》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]。工布自然保護區中森林主要分布區域坡度相近,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1 076.19kg/(hm2•年)?! 谋?和圖1可以看出,工布自然保護區森林年固土量為1 423.4萬t。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非森林系統對于其他生態系統年固土量 仍然按照公式進行計算,其中,各生態系統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,工布自然保護區除森林系統之外,其他生態系統年固土總量為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,不同的生態系統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。#p#分頁標題#e# 2.1.3年固土總量與固土年價值 工布自然保護區年固土總量=森林年固土量+非森林系統年固土量=1 929.31萬t。根據公式計算出工布自然保護區固土年價值為0.92億元/年。其中,森林固土年價值0.68億元,占總價值的73.91%。 2.2年保肥量和保肥年價值 2.2.1森林系統 根據公式分別計算保持土壤中氮、磷、鉀、有機質的量(表3)。工布自然保護區中森林年保持土壤中氮、磷、鉀、有機質的量分別為2.05萬t/年、1.13萬t/年、5.78萬t/年和61.87萬t/年,折算成單位面積上的量分別為38.65kg/年、21.27kg/年、108.86kg/年和1 164.74kg/年。 2.2.2非森林系統 從表4可以看出,工布自然保護區非森林生態系統中年保持土壤中氮、磷、鉀、有機質的量分別是0.62萬t/年、0.33萬t/年、2.07萬t/年和8.05萬t/年。 2.2.3年保肥總量及價值 工布自然保護區每年保持的土壤中氮、磷、鉀、有機質的量分別是2.67萬t/年、1.46萬t/年、7.86萬t/年和69.92萬t/年(表4)。根據《中國森林生態服務功能評估》,本文中采用的價格分別2 400元/t、2 200元/t和320元/t。根據公式計算出工布自然保護區中保肥年價值為12.61億元,其中森林保肥年價值9.85億元,占總價值的78.14%。 3結論與討論 工布自然保護區年固土價值為0.92億元,年保持土壤中肥料價值為12.61億元,合計保育土壤總價值為13.53億元。然而保育土壤功能僅僅是生態服務功能的一小部分,其他生態服務功能的經濟價值肯定比保育土壤的經濟價值高。可見,工布自然保護區的生態系統服務功能的生態價值非常大,說明工布自然保護區具有極其重要的生態價值。所以,在決策過程中,需要加強對生態系統的保護,特別要重視對受損生態系統的恢復。 本研究也存在不足之處:1)雖然采用了大量的定位站長期觀測的數據,也有部分數據是實地測量的,但仍有部分數據來源于內地相同林分,這兩者存在一定誤差,還需以后在實踐中逐步完善。2)眾所周知,天然林的生態功能遠高于人工林,研究是估算并沒有考慮它們之間的區別,保護區中幾乎都是天然林,明顯降低了森林生態系統的價值。3)估算對灌木林基本上是按照有林地方法進行的,而它們生長的位置,特別是高山高寒,可能具有更重要的生態價值。同時對非森林生態系統的估算還比較蒼白,需要進一步改進。