吴建新，洪光宇，单玉梅，陈海军，宋志萍

(1. 内蒙古自治区退耕还林和外援项目管理中心，内蒙古 呼和浩特010010； 2. 内蒙古自治区林业和草原工作总站，内蒙古 呼和浩特 010010； 3. 内蒙古自治区林业科学研究院，内蒙古 呼和浩特010010； 4. 内蒙古自治区农牧业科学院，内蒙古 呼和浩特 010031； 5. 内蒙古自治区生物技术研究院，内蒙古 呼和浩特 010070； 6. 内蒙古农业大学，内蒙古 呼和浩特 010018)

森林生态系统具有多种功能：涵养水源、保护生物多样性和调节大气等。我国开展退耕还林工程的出发点就是恢复地表植被，提高涵养水源能力，从而改善生态环境，让人民拥有更好的生活环境。自1999年退耕还林工程启动至今，退耕还林还草面积已经超过3 333万hm2，其中退耕还林面积占 91.6%，退耕还草面积占 8.4%。通过分析内蒙古包头市退耕还林工程的生态服务功能价值，展示此工程对改善生态环境的重大作用。

1 研究区概况

包头市地理坐标为40°15′—42°43′N，109°15′—110°26′E，海拔 1 067.2 m，属半干旱中温带大陆性季风气候，年均气温 7.2 ℃，年均风速 1.2 m·s-1，年均降水量 421.8 mm，年日照时数 2 882.2 h。

2 研究方法与数据来源

本文采用时空对比分析方法，分析退耕还林工程的资源量分布特点及趋势。生态服务功能价值评估依据《退耕还林工程生态效益监测与评估规范》(LY/T 2573—2016)[1]、《森林生态系统长期定位观测方法》(LY/T 1952—2011)[2]、中国森林生态连清技术体系[3]、《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721—2008)[4]，评价退耕还林工程涵养水源、保育土壤、固碳释氧等生态功能。本文研究的数据主要来源于内蒙古退耕还林工程资源数据、逐级统计数据、监测数据，以及国内外前人研究和公开发表的数据成果等。

3 结果与分析

3.1 退耕还林工程任务量分析

从图1中可以看出，1999—2016年，包头市退耕还林工程任务量基本表现为先增后减再增加的过程，总体上基本呈现U型曲线分布，从3种植被恢复类型上看基本以退耕地还林和宜林荒山荒地造林为主。

图1 退耕还林工程3种植被恢复类型任务量时序变化Fig.1 The temporal change of task load of three different vegetation restoration types in the Grain for Green Project

截止到2016年，包头市退耕还林工程建设中，宜林荒山荒地造林所占比重略大于45%，退耕地还林所占比重为45%，封山育林占比不到10%，所占比重最小(图2)。

图2 退耕还林工程3种植被恢复类型面积比例Fig.2 Area ratio of three different vegetation restoration types in the Grain for Green Project

3.2 生态服务功能价值评估结果

3.2.1退耕还林工程生态服务功能价值

经初步测算(表1)，包头市退耕还林工程生态服务功能价值中，涵养水源 1.21×108m3·a-1；在保育土壤5项指标中，固土 188.40×104t·a-1，固氮0.16×104t·a-1，固磷 0.08×104t·a-1，固钾 2.91×104t·a-1，固有机质 1.06×104t·a-1，其中固土最多，固磷最少，在固氮、固磷、固钾3项指标中固钾最多，固磷最少；在固碳释氧方面，固碳 7.81×104t·a-1，释氧 16.90×104t·a-1；在林木积累营养物质方面，积累氮 0.16×104t·a-1，积累磷 0.01×104t·a-1，积累钾 0.15×104t·a-1；在净化大气环境方面，产生负离子 3.80×1022个·a-1，吸收污染物 0.79×104t·a-1，滞纳TSP 67.87×104t·a-1，滞纳PM108.49×104t·a-1，滞纳PM2.53.40×104t·a-1，森林固沙量 145.10×104t·a-1。

表1 退耕还林工程生态服务功能价值Tab.1 The value of ecological service function in the Grain for Green Project

3.2.2不同植被恢复类型生态服务功能价值

(1) 退耕地还林生态服务功能价值

经初步测算(表2)，包头市退耕地还林生态服务功能价值中，涵养水源 0.39×108m3·a-1；在保育土壤的5项指标中，固土 59.94×104t·a-1，固氮 0.05×104t·a-1，固磷 0.03×104t·a-1，固钾 0.95×104t·a-1，固有机质 0.33×104t·a-1，其中固土最多，固磷最少，在固氮、固磷、固钾3项指标中固钾最多，固磷最少；在固碳释氧方面，固碳 2.39×104t·a-1，释氧 5.11×104t·a-1；在林木积累营养物质方面，积累氮 0.05×104t·a-1，积累磷不足 0.01×104t·a-1，积累钾 0.05×104t·a-1；在净化大气环境方面，产生负离子 1.13×1022个·a-1，吸收污染物 0.25×104t·a-1，滞纳TSP 21.73×104t·a-1，滞纳PM102.72×104t·a-1，滞纳PM2.51.09×104t·a-1，森林固沙量 39.01×104t·a-1。

表2 退耕地还林生态服务功能价值Tab.2 The value of ecological service function of returning cultivated land to forest

(2) 宜林荒山荒地造林生态服务功能价值

经初步测算(表3)，包头市宜林荒山荒地造林生态服务功能价值中，涵养水源 0.68×108m3·a-1；在保育土壤5项指标中，固土 107.29×104t·a-1，固氮 0.09×104t·a-1，固磷 0.04×104t·a-1，固钾 1.61×104t·a-1，固有机质 0.61×104t·a-1，其中固土最多，固磷最少，在固氮、固磷、固钾3项指标中固钾最多，固磷最少；在固碳释氧方面，固碳 4.62×104t·a-1，释氧 10.08×104t·a-1；在林木积累营养物质方面，积累氮 0.09×104t·a-1，积累磷不足 0.01×104t·a-1，积累钾 0.08×104t·a-1；在净化大气环境方面，产生负离子 2.31×1022个·a-1，吸收污染物 0.45×104t·a-1，滞纳TSP 38.61×104t·a-1，滞纳PM104.83×104t·a-1，滞纳PM2.51.93×104t·a-1，森林固沙量 106.09×104t·a-1。

表3 宜林荒山荒地造林生态服务功能价值Tab.3 The value of ecological service function of barren hills and wasteland suitable for afforestation

(3)封山育林生态服务功能价值

经初步测算(表4)，包头市封山育林生态服务功能价值中，涵养水源 0.14×108m3·a-1；在保育土壤的5项指标中，固土 21.17×104t·a-1，固氮 0.02×104t·a-1，固磷 0.01×104t·a-1，固钾 0.35×104t·a-1，固有机质 0.12×104t·a-1，其中固土最多，固磷最少，在固氮、固磷、固钾3项指标中固钾最多，固磷最少；在固碳释氧方面，固碳 0.8×104t·a-1，释氧 1.71×104t·a-1；在林木积累营养物质方面，积累氮 0.02×104t·a-1，积累磷不足 0.01×104t·a-1，积累钾 0.02×104t·a-1；在净化大气环境方面，产生负离子 0.36×1022个·a-1，吸收污染物 0.09×104t·a-1，滞纳TSP 7.53×104t·a-1，滞纳PM100.94×104t·a-1，滞纳PM2.50.38×104t·a-1。

表4 封山育林生态服务功能价值Tab.4 The value of ecological service function of closing hills for afforestation

4 结论

退耕还林工程以恢复植被、涵养水源、防风固沙、减少水土流失等为基本出发点。本文对包头市退耕还林工程生态服务功能价值进行了初步研究，结果表明，生态服务功能价值整体变化是宜林荒山荒地>退耕地还林>封山育林。其中，退耕还林工程涵养水源 1.21×108m3·a-1；保育土壤方面，固土188.40×104t·a-1，固氮 0.16×104t·a-1，固磷 0.08×104t·a-1，固钾 2.91×104t·a-1，固有机质 1.06×104t·a-1，森林固沙量 145.10×104t·a-1；固碳释氧方面，固碳 7.81×104t·a-1，释氧 16.90×104t·a-1，林木积累氮 0.16×104t·a-1、积累磷 0.01×104t·a-1、积累钾 0.15×104t·a-1；净化大气环境方面，产生负离子 3.80×1022个·a-1，吸收污染物 0.79×104t·a-1，滞纳TSP 67.87×104t·a-1，滞纳PM108.49×104t·a-1，滞纳PM2.53.40×104t·a-1。