基于3S技术的川西亚高山天然林保护工程综合效益研究

赖元长

天然林资源保护工程是中国政府实施可持续发展战略的重大举措.天保工程从]998年开始试点以来,总体进展顺利,天保工程一期建设(1999-2010年)的完成对我国生态环境产生了深远影响.随着天保工程二期建设(2011-2020年)的启动,如何科学合理的评价天然林资源保护工程综合效益,已成为当前我国社会关注的重点和学术界研究的热点.本文以长江上游川西亚高山天然林资源保护工程重点区——毕棚沟为研究区域,基于3S技术和数理统计方法,结合不同时相的TM遥感影像,应用专家咨询法和层次分析法对研究区天保工程前(1994,1999年),后(1999-2007年)两个时段的土地利用和综合效益变化进行评价与分析,探讨了天然林保护工程的实施对综合效益动态演变和发展趋势的影响,为长江上游天然林资源保护工程综合效益监测与评价提供一定基础数据和技术支持. (1)基于1994,1999,2007年三期TM遥感影像和相关地理数据,采用监督分类对研究区土地利用/覆盖类型进行提取,三期影像解译精度分别为85.80%,88.80%,85.80%. (2)采用专家咨询法和层次分析法,构建了包括经济效益,社会效益,生态效益3个准则层,初步建立了食物生产价值,植被覆盖度,生物多样性,水源涵养量,土壤侵蚀模数,森林生产力,娱乐文化价值7个天然林保护工程综合效益评价指标层. (3)基于土地利用/覆盖分类图对土地利用/覆盖变化和土地利用动态度进行了分析.林地为主要土地利用类型,其次为裸地,雪地,其它几种类型面积相对较小.雪地土地利用动态度最高,天保工程前的土地动态度明显高于天保工程后.天保工程前以阔叶林向针叶林,针叶林向灌木,裸地向雪地转移为主,针叶林和阔叶林面积减少0.442×104hm2,裸地面积减少0.679×104hm2,雪地面积增加0.40×104hm2.天保工程后以灌木向针叶林,灌木向阔叶林,雪地向裸地转移为主,耕地,灌木,草地,雪地面积减少,其他土地利用/覆盖类型面积增加,以针叶林,裸地面积增加最多,分别增加0.352×104hm2,0.334×104hm2. (4)分析了研究区天然林保护工程的经济,社会,生态效益变化,天保工程的开展对区域生态环境,经济结构,社会生活方式产生了极大影响.天保工程后的生态,社会效益显著提高,而经济效益提高相对较低,表现为天保工程后的食物生产价值增幅不到天保工程前的30%,而娱乐文化价值为天保工程前增幅的2.3倍.天保工程前(1994-1999年)植被覆盖度降低,植被均匀性指数增加0.019,森林生产力增加14236.28t,水源涵养量减少0.01×107m3,土壤侵蚀量增加1.21×107t,土壤侵蚀状况恶化;天保工程后(1999-2007年)植被覆盖度升高,植被均匀性指数增加0.005,森林生产力减少5796.62t,水源涵养量增加0.25×107m3,强度侵蚀,极强度侵蚀,剧烈侵蚀区域大量向无侵蚀,轻度侵蚀区域转化,土壤侵蚀量减少1.69×107t,水土流失得到有效遏制. (5)运用综合效益指数模型对天然林保护工程的综合效益进行了动态评价与分析.天保工程前(1994-1999年)综合效益指数较差,较好等级区域向差等,中等等级转化,转化面积0.86×104hm2,综合效益降低;天保工程后(1999-2007年)综合效益指数差等等级向较差,中等,较好等级转化,转化面积0.61×104hm2,综合效益增加.

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