重慶市退耕還林工程實施的生態和經濟效益分析

高 磊, 楊現坤, 胡海珠, 呂喜璽,3, 侯國龍,Claudio Delang, 王曉燕, 陳方鑫

(1.內蒙古大學 生態與環境學院 內蒙古河流與湖泊生態重點實驗室, 呼和浩特 010021; 2.廣州大學 地理科學學院, 廣州 510006; 3.新加坡國立大學, 新加坡 117570; 4.香港浸會大學 社會科學院地理系, 香港 999077; 5.西南大學 資源環境學院, 重慶 400716)

退耕還林一直是我國改善生態環境的一項重要手段。同時，這也對我國生態環境的恢復起著關鍵性作用。退耕還林的影響遠遠不止于生態環境建設的領域，也成為許多地區農村經濟活動的重心，對農民的生產生活方式、地方經濟及社會的發展等各個方面都產生了巨大而深遠的影響[1]。同時，退耕還林不同于一般的水土保持、小流域綜合治理等項目，退耕還林有其更復雜的社會背景，且我們不能只考慮生態、經濟或社會效益某一單方面，否則必然會導致退耕區的非良性發展，影響農村社會穩定與社會進步[2]。許多相關報道大部分都針對西北黃土高原地區展開研究，而對西南地區的研究成果卻鮮有報道。

研究區重慶市位于長江中上游三峽庫區中心點，是長江流域地區乃至全國的重要中心城市。同時，長江流域又是我國重要的生態和淡水資源庫。所以，退耕還林工程對長江流域生態環境及其長江經濟帶發展的影響不可忽視。截至2015年，重慶市在退耕還林建設中已累計完成128.23萬hm2，其中退耕還林44.07萬hm2，封山育林12.93萬hm2，荒山荒地造林71.23萬hm2。本文以重慶市為例，用定量定性相結合的方法從生態和經濟兩個方面對退耕還林所產生的影響進行探討，并在時間序列上對研究區退耕還林生態和經濟效益進行動態分析與對比。這為退耕還林工程對生態和經濟等影響的研究，以及為未來退耕還林工程計劃更好制定與實施提供更多理論基礎。同時，退耕還林帶來的影響是多方面的，全面分析其產生的影響可以提高決策的科學性。

1 研究區概況與方法

1.1 研究區概況

重慶市地理坐標為東經105°17′—110°11′，北緯28°10′—32°13′，地處四川盆地東南緣，地貌差異性較大，山脈連綿起伏，河流縱橫交錯。重慶市屬于亞熱帶季風性濕潤氣候，受海拔高度的影響，降水量較大的區域集中在東北部的大巴山區和東南部的高山地區，降水量較小的區域出現在西部的盆地地區，年平均降雨量為1 000～1 400 mm。年平均溫度在18℃左右，夏季平均溫度在28℃左右，冬季最低氣溫平均在6～8℃，日照總時數1 200 h左右。主要自然植被類型為亞熱帶常綠闊葉林，除此之外還有針葉林、竹林、灌叢和稀樹草叢等類型[3]。經研究發現，氣溫對植被生長有較強的影響，且植被變化與氣溫存在明顯的正相關關系[4]。該區域大多都處于亞熱帶濕潤區，降水和氣溫能夠滿足植被的生長需求。

重慶市2016年全年實現地區生產總值比上年增長10.7%。按產業分，第一產業增長4.6%，第二產業增長11.3%，第三產業增長11.0%。全年實現農林牧漁業產值比上年增長了4.7%。同時，一些特色林果業的快速發展，退耕地林產品產值持續增長，使得部分退耕經濟林也進入了收益期，退耕居民的收入呈持續增長的趨勢[4]。2014年全市林業總產值39.12億元，增長8.0%，其貢獻率將還會提升[5-6]。

1.2 數據來源

本研究中退耕還林工程的生態功能情況，植被基本情況、經濟效益分析的數據來源于野外農戶調查、重慶市歷年統計年鑒、重慶市歷年環境狀況公報、中國林業網資料和重慶市林業科學研究院的報告資料以及此前發表的諸多研究論文成果，并通過對以上相關監測、測算等數據的整理做了分析。野外農戶調查內容中包括對農村生活環境變化情況、退耕還林帶給農戶的退耕補助及其他種植、務工等收入的基本收入來源及其收入變化情況、退耕還林后帶給農村的一些發展及就業等狀況的調查。

1.3 生態效益分析方法

生態效益評價時，由于影響因素較多，故為了更科學地做出評價，需要選擇具有代表性且能從不同方面反映生態效益的主導性指標進行分析[7-8]。退耕還林的生態效益分析主要從兩個方面進行：

(1) 退耕還林的植被基本情況。其評價指標主要從研究區的退耕還林林木保存情況、林木生長狀況、植被覆蓋度等方面進行。其中，覆蓋度(郁閉度)是植被群落覆蓋地表狀況的一個綜合量化指標，是描述植被群落及生態系統的重要參數，是區域生態系統環境變化的重要指標，其植被覆蓋度計算公式為[9]：

式中：δ為植被覆蓋度；NDVIt為歸一化植被指數；NDVIs為裸地的植被指數；NDVIv為植被全覆蓋時的植被指數。通過比較第二輪退耕還林前后的植被覆蓋度變化評價此輪退耕還林帶來的生態效應變化。

(2) 退耕還林的生態功能情況。在分析時，主要是通過對重慶市歷年統計年鑒、重慶市歷年環境狀況公報和重慶市林業科學研究院的報告等資料的數據進行整合和歸納，來反映生態功能在退耕還林前后的影響及其變化[7]。其指標主要是從退耕還林改善土壤質量狀況、調節水量和凈化大氣、固碳釋氧方面進行分析。

1.4 經濟效益分析方法

為了進一步深入推動退耕還林工程的實施，對其經濟效益的分析是不可忽視的一步。同時，經濟效益分析也能更好地對退耕還林的經濟價值做出合理的定位。在對重慶市退耕還林的經濟效益分析時，主要從以下指標進行：農林牧漁業中各業占比變化、糧食播種面積及產量變化、退耕農戶收入變化情況等。通過糧食播種面積變化以及總糧食產量帶來的農戶收入變化，進而分析退耕還林對農戶收入增長的影響，以此評價退耕還林的經濟效益貢獻。

2 結果與分析

2.1 生態效益

2.1.1 林木基本情況 重慶市2000年以來退耕還林總面積達44.07萬hm2，在調查區中的總面積共計約4.45萬hm2，且該區中退耕還林的面積整體上保存完好，其面積保存率為99.99%。退耕還林的林木主要包括生態林、經濟林和還草3種林分，其中生態林在整個調查區域中占到了87%，經濟林占到11%，還草占到2%，生態林為主要還林部分。由于重慶地區獨特的地貌、地形和氣候條件決定了退耕還草在這一區域所占比例極低，這與此前關于黃土高原比例較高的退耕還草相比有著較大差異[10-11]。如圖1所示，生態林和經濟林整體上長勢較好。在生態林中，林木長勢好占生態林總量60%左右；經濟林中，林木生長情況好占總量約80%；還草中，生長勢好僅占總量15%。

圖1 各林木類型生長情況

由表1可知，在還林的林木配置中，喬木林、灌木林、喬灌混交林和還草為主要的林木類型。其中，喬木林所占比例是最高的(占比超過80%)，而喬灌木混交林和還草所占比例極低。王引乾等[12]研究表明，適當的混交能夠促進群落環境的復雜性和穩定性，可以更好地保持生物多樣性。因此提高喬木灌木混交林所占比例，或者在現有的喬木林中加植灌木來提高森林覆蓋度是以后需要改進的方向。

表1 退耕還林調查區域林木配置面積 hm2

退耕還林以來，全市森林覆蓋率較有明顯的提高。截止2016年底，全市森林覆蓋率達到45.4%，且相比退耕還林實施之前增加了22.4%；長江兩岸的森林覆蓋率約達50.2%，較之前增加了27.4%。這表明退耕還林在提高森林覆蓋率方面做出了非常大的貢獻。因此，在改善生態環境、提高植被覆蓋率等方面還可以繼續實施退耕還林工程項目。同時，并結合當地氣候環境、水文條件和地理位置等要素，選擇適宜的植被種類，做到因地制宜，充分發揮退耕還林工程的優勢和潛力。此前，許智超[13]，李宗杰[14]和楊亞娟[15]等也都將研究點放在黃土高原地區的退耕還林前后植被覆蓋變化上，并研究表明退耕還林的實施對植被恢復確實起到了顯著效果。如圖2所示，退耕還林后灌木林和喬木林(其中包括生態林、經濟林各占比情況)的覆蓋度情況。

圖2表明，灌木林覆蓋度大多處在0.3～0.7及以上，覆蓋度較高。其中，65%的生態林覆蓋度集中在0.3～0.7，經濟林中79%以上處于0.3～0.7。喬木林覆蓋度整體上處于中度覆蓋，其中生態林覆蓋度分布在0.51～0.7的比例占到15%，經濟林覆蓋度分布在0.51～0.7的比例約占45%。由上表明，灌木林和喬木林中的經濟林覆蓋度總體上要高于生態林。

2.1.2 生態功能分析 退耕還林后森林面積大幅度增加，而森林通過對降水的截留、吸收將地表水轉為地下水或形成地表徑流，這對水資源可利用性、調節徑流具有重要作用。據數據資料顯示(表2)，從2000年退耕還林以來，調節水量總體上是處于逐步上升趨勢。

同時，退耕還林后的林木樹冠、枯枝落葉及根系可以適當緩解降水對土壤表層的直接沖擊，從而降低了土壤的流失量，有效固持了土壤。且林木的生長發育及其代謝產物可以提高土壤肥力。根據相關資料，粗略估算2000—2015年退耕還林累計增強土壤肥力約達150萬t，包括有機質、氮、磷和鉀；固持土壤累計達3400萬t。以上表明退耕還林可以減少水土流失、土壤侵蝕等自然災害的發生，并提高土壤肥力。Yang等[16]在中國西南部也對土地利用變化過程中的土壤侵蝕控制進行深入的定量研究，其研究表明退耕還林可有效增加保水效果，減少土壤侵蝕，改善生態環境。

圖2 研究區林木覆蓋度情況

表2 水量調節情況 億m3/a

從退耕還林以來，其累計固碳量約達940萬t，隨著林木的生長，其森林具有更長的固碳期。森林植被作為CO2的匯，進而促進對大氣中CO2的吸收和氧氣的釋放，這對于生態系統物質能量的循環有重要意義[17]。且森林生態系統與其他陸地生態系統相比，其顯現出較高的生產力，固碳量約占全球土壤碳儲量的73%[18]。因此，退耕還林在固碳釋氧功能方面具有較大的發揮空間。在改善大氣環境質量方面，林木也可以有效地吸附粉塵等顆粒物、隔離噪音等。退耕還林以來，估算累計吸收污染物、滯塵等顆粒物(包括TSP，PM2.5)達2 500萬t。

2.2 經濟效益

2.2.1 農村產業分析 退耕還林的實施，對農耕地產生直接影響，一定程度上使陡坡耕地的面積減少。如圖3所示，耕地播種面積整體上在減少，但對糧食產量影響不大。隨著耕地面積的下降，初期糧食產量呈降低趨勢，之后又逐漸恢復到退耕還林前的產量水平。在2000年退耕前，糧食播種面積及產量均呈減少趨勢。2000—2006年退耕還林實施期間，糧食播種面積明顯減少，伴隨糧食產量也趨于下降，均在2006年達到最低。之后，隨著鞏固退耕還林專項工程的實施，糧食播種面積呈小幅度上升并逐漸趨于穩定，糧食產量在2006—2009年期間大幅度增長，隨后呈小幅增長。到2015年，基本趨于退耕還林前的糧食產量水平。這說明雖然退耕還林造成耕地面積減少以及糧食播種面積減少，但是長遠來看對農業，尤其是糧食產量的影響不大。這一點對在其他地區開展退耕還林具有極大借鑒意義。

如圖4所示，重慶市農業、林業、牧業和漁業總產值在退耕還林前后都呈現增長趨勢，尤其在2006年退耕還林結束后增長速度明顯加快。但全市農林牧漁業總產值占生產總值(GDP)的比例卻呈逐年下降勢態。退耕還林前，重慶市農林牧漁業總產值小幅降低。在2000年后，農、林、牧、漁業各產值均明顯增長，尤其農業產值在退耕還林后耕地面積減少的情況下反而大幅度提高；牧業產值的增幅僅次于農業，呈穩定增長趨勢；林業產值在農林牧漁業產值中屬于最小的一部分，但隨著退耕還林的實施，其產值均在逐年增長，占農林牧漁業總產值的比例有小幅提高，產值的貢獻率也在不斷增大。

圖3 糧食播種面積及產量變化情況

2.2.2 退耕還林對農戶的影響 以上農村產業的變化，使農村剩余勞動力增加，進而向城鎮轉移，也使農戶收入及其來源也在不斷變化。根據調查結果，2015年退耕戶人均收入為10 143元，相比2000年的1 768元，人均收入顯著增長，年均增長率達31.6%。如圖5所示，部分區縣2015年退耕戶人均收入來源，其農戶家庭的收入主要是種植收入、養殖收入、務工收入、退耕補助以及其他收入5部分。

圖4 退耕還林前后農林牧漁業產值變化情況

在以上部分區縣的退耕農戶家庭人均收入的結構圖中(圖5)，務工收入均占到農戶收入的主要部分，種植收入次之，退耕補助在所有收入里占到最低。退耕還林實施初期，農戶收入有限，因而退耕農戶對退耕補助的依賴性可能會比較高。但隨著工程的實施，退耕農戶對補助的依賴性逐漸減弱，退耕補助對農戶收入的貢獻率也逐漸降低。

退耕還林的實施，也改變了長期以來的傳統耕種習慣，一定程度上減弱了農戶對耕地的依賴性，有效調整了土地利用結構的不合理性。同時，這也改變了農村環境，吸引大批企業在農村發展農林產業、開發綠色食品、開展森林旅游、鄉村旅游等。這些項目都會給當地居民提供大量就業崗位，退耕后農戶的工資性收入得到較大漲幅，生活質量也不斷提高。

圖5 2015年部分區縣退耕戶人均收入來源情況

3 討論與結論

重慶市前一輪退耕還林以來，明顯提高了植被覆蓋率，這對生態環境恢復起到了非常大的作用。生態林在此次退耕還林中為主要林木類型，依次為經濟林和還草。這表明在此輪退耕還林中改善生態環境是重點方向。但經濟林生長勢整體上要好于生態林。同時，喬灌木中經濟林的覆蓋度整體上也要高于生態林。由于經濟林可以給農民帶來經濟效益，故農戶在經濟林的施肥、灌溉、合理密植等培育和管護方面做得更好。從2000年以來，退耕還林工程的實施對調節水量起到了積極作用，且隨著林木不斷的生長，其作用逐年在增加，生態功能的發揮也將會越明顯[19]。同時，地表林木覆蓋度增加，林木通過對降雨截留，降低雨水徑流強度，緩解了土壤侵蝕。這對減少水土流失等環境問題具有重要意義。土壤質量狀況也得到了有效改善，主要原因還是林木覆蓋度的提高，使得枯枝落葉、地表灌木等植被凋落物更多進入土壤，并通過根系微生物等分解作用成為土壤養分。研究表明，退耕還林工程在固碳釋氧、凈化大氣方面也具有促進作用。這與以往學者研究結果一致[20-22]。森林作為生態系統重要的組成部分，發揮著重要的生態服務功能[17]。這說明退耕還林在生態恢復方面具有重要意義。

退耕還林工程實施后，雖然整體耕地面積減少，但糧食總產量并未呈下降趨勢。主要原因是退耕還林改善了土地不合理利用現象，使得糧食產量提高。農林牧漁總產值也明顯增長，但占生產總值比卻呈逐年下降勢態。這可能是退耕還林工程實施后，重慶市第二、三產業的發展更加迅速，其產值貢獻率提高，使得農林牧漁總產值貢獻率降低。林業產值雖低，但隨著退耕還林工程的實施，其產值貢獻率逐年在增加。研究表明，在退耕農戶人均收入結構中，務工收入均占到農戶收入的主要部分。其主要原因是退耕還林工程解放了大量農村剩余勞動力，農民進城務工人口大量增加，使得務工成為主要收入來源。孟慶香等[23]也研究表明，退耕后，農戶投入土地耕作的時間明顯減少，絕大多數家庭勞動力外出務工時間增加，勞動力轉移人數增多。

退耕還林的實施對生態環境和當地經濟兼具有促進作用，但相關部門還需進一步提高喬灌混交林的比例，并加強對生態林的管護。另外，采取有效措施來提高林業產值。同時，鑒于研究數據的有限，初步對研究區做了生態和經濟效益的分析，依據此前諸多研究成果只選擇了其中主導性指標加以分析。今后在對研究區退耕還林生態和經濟效益進行深入分析時，應充分考慮到各指標，從而更加全面、科學地分析研究區的生態和經濟效益。