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森林水源涵養價值

生態系統涵養水源是生態系統為人類提供的重要服務功能之壹。生態系統涵養水源的功能主要包括攔截降水、增強土壤入滲、抑制蒸發、緩解地表徑流和增加降水。這些功能以“時間”和“空間”的形式直接影響著河流水位的變化。從時間上看,可以延長徑流時間,或者在枯水時補充河水,在洪水發生時減少洪水流量,從而起到調節河水水位的作用;在空間上,生態系統可以將降雨產生的地表徑流轉化為土壤經驗和地下徑流,或者通過蒸發蒸騰作用將水回流到大氣中,進行大規模的水循環,在陸地上重新分配大氣降水。

北京是中國嚴重缺水的大城市之壹。人均水資源只有400立方米,是中國平均水平的15%,世界平均水平的4%,排在世界120多個國家的百個首都之後。包括海外水在內,北京可利用的天然水資源約42億立方米,全市年均用水量約40億立方米。目前可以維持,但幹旱年份非常容易出現水危機。通過北京市各級政府和林業部門多年的努力,30年來密雲縣水庫上遊密雲縣新增林地3.32萬公頃,10年新增林地2.59萬公頃。作為密雲水庫重要的水源保護地,雲峰山自然保護區的森林水源涵養價值主要包括三部分,即森林攔蓄降水的價值、增加地表可利用水的價值和凈化水質的價值。

野外試驗結果表明,在北京密雲水庫上遊,各樹種林地的水源涵養能力依次為山楊、白樺、闊葉混交林、蒙古櫟、刺槐、油松、落葉松和側柏。

水源涵養林(非毛管孔隙儲水)的平均土壤蓄水量為44。56噸/(100公頃/年),比草坡9230噸/(100公頃/年)高出35333噸/(100公頃/年)。共測定了8個樹種林地:刺槐林、油松林、蒙古櫟林、山楊林、白樺林、落葉松林和紫椴為主的闊葉混交林。結果表明,其土壤貯水能力高於荒坡。林地土壤蓄水量的增加是土壤孔隙度提高的結果。實測森林土壤總孔隙度為47。5% ~ 63.2%,即6。4% ~ 22.比草坡高65438±0%。林地土壤的非毛管孔隙度隨著土層深度的變化逐漸降低。例如,山楊林0-40 cm土層的非毛管孔隙度從25%下降到6。8%,而0-20 cm土層草地坡度僅下降65,438±0.5%。

因此,北京森林土壤蓄水量的計算公式為

北京雲峰山自然保護區生物多樣性及其保護研究

式中:Y——森林土壤總蓄水量(立方米或噸);

ciai——分別為第I個樹種的土壤蓄水量(噸/公頃)和林地面積(公頃);

n-樹種數量。

北京市主要樹種面積及土壤蓄水量見表4.1。

表4。1區域各樹種及土壤蓄水量

註:其他包括未開墾的造林地和村鎮周圍的樹木,但不包括經濟林地、疏林地和苗圃地。

根據調查結果,如果沒有有實測數據的樹種,則采用各樹種的平均值進行計算。

來自表4。1

北京雲峰山自然保護區生物多樣性及其保護研究

據測算,北京市年平均降水量為651mm,6-8月降水量約占全年降水量的70%。已知水源涵養能力的森林總面積為28。82平方公裏,包括林地、灌木林地、未開墾的造林地和村鎮周圍的樹木。因此,只要二次沈澱不超過0,就有可能保留所有沈澱。035m = 35mm。基於此,我們假設森林壹年可以保留幾次降水,也就是可以保留幾次降水。

4.2.1森林的降雨保持值

根據林區水量平衡,計算森林涵養水源總量,森林蓄水總量為林區降水、蒸散和其他消耗之差。公式是

T = A

其中:t——森林蓄水量,立方米;

A——森林的降雨面積,立方米;

p-降水量,mm;

e————蒸散量,mm;

C——地表徑流量,mm,因為林區地表徑流量很小,可以忽略不計。

雲峰山自然保護區的森林面積為26。97平方公裏,年均總降水量651mm,林區蒸散量占全年總降水量的60%。規則

北京雲峰山自然保護區生物多樣性及其保護研究

計算的森林蓄水量為7.22×106立方米。森林蓄水水源的價值相當於壹個同等容量水庫的價值,水庫蓄水1立方米的建設成本來計算價格。據調查,目前單位庫容成本為5.714元/立方米。因此,雲峰山保護區森林降水價值為401.2萬元。

4.2.2森林增加了地表水的價值

森林增加有效地表水的價值可通過以下公式計算:

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式中:V————森林增加的有效地表水,立方米;

si——第I個樹種的面積,公頃;H0,Hi——分別為對照樣地和樹種的單位面積雨水保持能力,

立方米/公頃;

n————11 .

取實測H0 = 92.30m3/ha(草地),則

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根據林地和草地蓄水能力的差異,發現森林增加的有效地表水為3。00元/m3,森林增加地表水的價值為654.38+0.47萬元。

4.2.3森林凈化的水質價值

根據北京林業大學水土保持學院提供的數據,水源涵養林保護的水質符合生活用水標準。因此,水源涵養林的凈水價格為3。00元/m3。可以設定,除了蓄積在林區的60%的降水用於樹木的蒸騰和生長,其余都是地下徑流。因此,森林凈化水質的價值評估如下

7.22×106×3.00 = 21660萬元。

森林涵養水源總價值為2581.9萬元。