辽西山地丘陵水土流失区退耕还林效益监测研究_王世忠

2011年第1期2011№1辽宁林业科技Journal of Liaoning Forestry Science＆Technology退耕还林是指从保护和改善生态环境出发，将易造成水土流失和土地沙化的耕地，有计划、有步骤地停止继续耕种，本着因地制宜、适地适树的原则，造林种草，恢复林草植被。

其目的是恢复植被，减少水土流失，防沙治沙，改善日益恶化的生态环境，调整农村产业结构，增加农民收入，即“农民得利，国家得绿”。

国外实施过退耕还林的国家主要有德、英、法等一些欧美发达国家。

尽管这些国家实施退耕还林的历史背景、目的、措施等各不相同，但都是在一定的历史条件下，为了发展经济、增强国力而破坏了生态环境，反过来又严重阻碍了社会经济可持续发展的情况下，终于认识到生态环境对人类的生存与社会经济发展的重要性，而被迫实施退耕还林。

我国自1999年启动的退耕还林工程，是前所未有的涉及面最广、政策性最强、群众参与度最高的一项林业工程，分布范围涉及国土面积的96%。

工程建设区面积约占国土总面积的50%以上。

这些工程的实施，不但促进了经济的发展，而且加快了土地结构和产业结构调整的步伐，有效地控制了水土流失，加快了土地沙化治理的步伐，使生态状况得到明显改善。

随着退耕还林工程的逐步开展，退耕还林面积逐年扩大，退耕还林效益监测工作越发显得重要。

尽管美国和欧洲一些国家先后实施了退耕还林，但对退耕还林的研究并不多，在效益监测方面的研究也未见报道。

我国在退耕还林政策和管理措施、退耕还林技术、退耕还林效益等研究方面，做了许多研究工作，但在效益监测方面研究的较少。

加上区域自然环境、社会经济状况、监测技术水平等条件所限，各地在退耕还林效益工程中，还普遍存在着生态效益监测范围较小、监测内容不够全面，监测技术水平较低等一些问题，致使退耕后的生态、社会及经济效益难以全面准确地反映出来，为了及时、准确地反映退耕还林工程对生态环境及经济与社会发展的影响，科学、全面地评价工程建设成就，为工程建设管理决策提供依据，特在辽西山地丘陵退耕还林区开展了退耕还林工程效益监测工作，这对于推动退耕还林工作健康、有序的发展具有重要现实意义和深远的历史意义。

1监测区自然概况辽西山地丘陵水土流失区包括朝阳市全部县（市）、阜新市部分郊区、锦州市、葫芦岛市的西北部山区，海拔400～1200m。

属暖温带半湿润、半干旱季风型大陆气候。

年平均气温7.8～8.1℃，年平均降水量400～500mm，但各年降水分布极不均匀，因而常形成周期性旱年，旱年频率达20%～25%，年蒸发量1700mm，约为年降水量的3～4倍。

风沙、干旱、霜冻等自然灾害频繁。

土壤主要为褐土，部分山地有少量棕壤。

土壤收稿日期：2010-04-29辽西山地丘陵水土流失区退耕还林效益监测研究王世忠，卢国珍（辽宁省干旱地区造林研究所，辽宁朝阳122000）摘要：文章通过定位监测与跟踪调查、临时调查相结合的研究方法，对退耕还林工程实施前后监测区的生态、经济和社会效益进行比较分析，结果表明：退耕还林（草）工程的实施使退耕区内植被得到了较快的恢复，水土流失状况得到有效遏制，同时促进了农业结构的调整，使农村剩余劳动力有效转移，从而达到较好的生态效益、经济效益和社会效益。

关键词：退耕还林；效益监测；辽西水土流失区中图分类号：S715文献标识码：A文章编号：1001-1714（2011）01-0030-05—30—王世忠等：辽西山地丘陵水土流失区退耕还林效益监测研究第1期2011年肥力较低，有机质含量一般在1%左右。

植被属华北植物区系，森林以人工林为主，偏远山区残存少量次生林，植被盖度30%左右。

2研究方法2.1生态效益监测根据辽宁省退耕还林工程效益监测总体布局的要求，结合辽西山地丘陵水土流失区的实际情况，选择辽宁省建平县建平镇东街村流域建立效益监测站，该流域面积25hm2，在流域内设立气象哨、坡面径流场、固定标准地以及调查样地等。

①气象哨。

根据监测内容，在建平镇建立带有围栏的气象哨一座，规格50m2。

主要对降水量、蒸发量、地温、气温、湿度、太阳辐射、风速、风向等气象因子进行测定。

②坡面径流场。

根据监测区的实际情况，在建平镇新丘村后山，选择生态林（山杏）建立了2个半永久性坡面径流观测场，每个径流场的规格为4m×5m，面积24.5m2。

进行试验区径流、泥沙输出的动态观测，以研究不同配置和营建前后的林地水文动态变化情况、发生作用的临界期和效果，观测时采用定位观测法，每次雨后测量径流场内的径流量和泥沙量。

③固定标准地设置。

为监测退耕还林工程区林草生长过程及生物生产力动态变化，应用GPS设立固定标准地2个，规格为50m×50m，每个标准地面积2500m2；调查测试林木生长量指标、植被指标、生态效益指标以及小气侯指标。

④调查样地。

为保证调查的精度及固定标准地不受人为破坏，在固定标准地附近设立调查样地进行补充调查。

规格为1m×1m，采用对角线小样收获法测量样方内的草本种类、高度、密度等项指标。

⑤土壤物理性质的测定。

采用“容重环”法对不同类型土壤的孔隙度、容重等指标进行测试。

2.2经济效益和社会效益调查在监测区（建平县建平镇）选择5个具有代表性的自然村，每村选择10个退耕还林户，合计50户作为调查对象，在年度末采取入户调查的方式，对退耕前后农户家庭年度总收入、净收入、退耕前后农户家庭年度粮食、经济林、木材、牧业、林副产品净收入及工程实施前后乡财政收入增长率，乡经济结构中第一、第二、第三产业收入比例及农、林、牧副业土地利用比例等项目进行调查，并根据公式对各项指标进行统计分析。

3结果与分析3.1生态效益评价3.1.1退耕还林地增加林草覆盖率及植物多样性退耕还林工程的实施，增加了人工植被的数量，为植物的多样性提供了良好的生存和发展条件，监测区的动植物资源的生存空间和生存条件得到了进一步改善，植被覆盖度明显提高，植物种类和数量发生了较大变化，生物量显著增加。

由表1可知，退耕地的植被盖度比农耕地提高42.6%，林下草本植物平均高度增加8.5～10.4cm，产草量湿重与干重分别是农耕地的4.2倍和4.8倍，林下植物种类增加6～9种。

代表性植物也有一定的改变。

退耕地以茵陈蒿（Artemisia capillaris）、兴安胡枝子（Lespedeza daurica）、百里香（Thymus mongolicus）、针茅（Stipa baicalensis）为主，农耕地则以糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）、狗尾草为主，产草量低于退耕地，由于植物种类和数量的增加，监测区的林草覆盖率也由退耕前的18.5%上升到42.5%（表1）。

表1不同林分林下植被状况林分退耕地农耕地平均郁闭度（%）6762植被盖度（%）8761生物量鲜重（g/m2）21050生物量干重（g/m2）20342植物种类（种）168草本植物平均高度（cm）18113.1.2退耕还林地水土保持作用由于森林具有强大的涵养水源、保持水土作用。

所以退耕还林工程实施以来，监测区水土流失状况得到有效遏制，土壤流失量由退耕前的8000t/hm2下降到现在的5000t/hm2，土壤流失减少率达到37.5%，林地土壤蓄水量提高到26240t/hm2，土地治理度达到68.6%。

监测区的生态环境得到明显改善。

3.1.3退耕还林地调节径流作用降水经森林的截留后，一部分水分进入土壤进行再分配，一部分则直接产生地表径流进入河川，而这两部分的水分在量上的分配是受地理区域、森林特性（林分组成、结构、林龄）、气候（降水量、蒸发量）和季节、土壤特性等影响。

对相同立地条件下—31—辽宁林业科技第1期2011年—32—的两种类型即退耕小区（山杏林）和对照小区（农耕地）内设置径流小区进行观察（表2），7～10月期间，退耕小区平均径流量比农耕小区降低25.0%，径流深降低7.8%，输沙模数减少8.8%，可见径流调节作用退耕小区优于农耕小区，而且随着退耕时间的延长，这种径流调节作用会越来越明显。

表2不同类型小区减水、减沙分析类型退耕小区农耕小区径流量（m 3）0.060.08比值（%）75100径流深（mm ）5.646.12比值（%）92.2100输沙模数（t/hm 2）24.1826.51比值（%）91.2100表3退耕地与未退耕地土壤物理性质测试类型退耕小区农耕小区土层深度（cm ）5～2021～405～2021～40土壤容重（g/cm 3）1.30421.31911.29751.3012总孔隙度（%）57.2656.7556.4952.73非毛管孔隙度（%）10.0610.599.4210.46毛管孔隙度（%）47.2046.1647.0742.273.1.4改善小气候效应退耕还林工程的实施，使原来坡度较大、土壤较瘠薄的部分农耕地被乔、灌、草所替代，增加了监测区地表植被的覆盖度，提高了监测区的森林植被覆盖率，从而有效地调节气温、湿度，降低风速，改善局部地区气候环境。

据测算，在1.5m 高度处风速通过山杏林可降低原风速的40％以上，在1m 高度处可降低风速60％，山杏林中的湿度要比空旷地增加8％～10％。

3.1.5土壤改良效应对退耕小区（山杏）和对照小区（农耕地）相同立地条件下的土壤剖面调查得知：试验地土层厚度平均为40cm ，山杏根系大多分布于5～40cm 深度范围内。

由表3可知：5～20cm 和21～40cm 土层内的总孔隙度，退耕小区比对照小区分别提高1.36%和7.62%。

5～20cm 和21～40cm 土层内的非毛管孔隙度退耕小区比对照小区分别提高6.79%和4.21%。

这是由于退耕后林下植物种类增多，土壤中有机质及生物量增加，使土壤容重降低，总孔隙度提高。

同时也可以看出，两个小区不同土壤深度的土壤容重、孔隙度虽然有所提高，但提高的幅度并不十分显著，这与退耕时间较短有直接关系。

由于退耕时间较短，树木根系较浅、枯落物也少，对土壤产生的影响也比较小，也说明树木对土壤产生影响与时间呈正相关关系，随着退耕还林工程的继续推进，对土壤改良的效能亦将逐渐显现出来。

3.2经济效益评价退耕还林工程实施几年来，通过对土地、劳动力等资源的调整，监测区内产业和经济结构以及土地利用结构均发生了明显变化，家庭收入等各项经济指标也有较大幅度的增长。

以建平镇为例，退耕前第一、第二、第三产业的收入占总收入的比例分别为60.66%、6.28%和29.0%，退耕后由于土地结构和劳动力资源等方面的调整，使三个产业的收入也发生相应变化，第一产业和第二产业的收入分别由退耕前的60.66%和6.28%下降为现在的52.58%和3.92%，分别下降了8.08%和2.36%，而第三产业却出现较大幅度的增长，由退耕前的29.0%上升到现在的39.52%，增长了10.52%。