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植被生物量是植被生態系統重要的功能指標，也是反映植被生態系統碳收支和儲備的重要指標［1］。生態系統服務功能是指生態系統及其生態過程所形成與維持的、人類賴以生存的環境條件和效用，是指通過生態系統的功能直接或間接得到的產品和服務［2］。由于人類對生態系統服務功能及其重要性的認識不足，長期以來不合理的經濟活動造成了生態系統的嚴重破壞，生態系統服務價值的評估是通過把生態系統的生態產品和生命支持系統的功能轉化為貨幣，從而有助于人們認識生態系統的服務功能和價值，進而促進生態系統的可持續發展與管理。公路是我國重要的交通基礎設施，當其為人類社會帶來巨大效益和便利的同時，公路建設對自然生態系統也產生了顯著影響。對既有低等級公路來說，通過改擴建來提高公路等級對提高道路運輸能力具有重要的意義。內蒙古音江公路改擴建工程位于內蒙古興安盟扎賚特旗境內，工程建設對促進興安盟與黑龍江省經濟對接，加強內蒙古東部地區與東三省經濟合作與聯系具有十分重要的意義。在公路改擴建過程中，工程建設會永久占用沿線土地，破壞地表植被，造成植被生物量和生態系統服務價值損失，給沿線生態環境造成不利影響。本文以音江公路改擴建工程為例，從工程造成的植被生物量和生態系統服務價值損失的角度來分析該建設工程對沿線生態環境的影響，該研究可為指導我國公路建設項目的生態環境保護工作提供參考。

1音江公路改擴建工程沿線自然環境特征與工程概況

1．1線路沿途自然環境特征

內蒙古音江公路改擴建工程位于內蒙古興安盟扎賚特旗境內，線路起自音德爾鎮南，途經五家戶、永安屯、福泉山、巴岱廟、好力保、烏塔其和努文木仁等鄉鎮，終點止于內蒙古與黑龍江省交界處。沿線屬河流階地沖積平原，地勢平坦低洼，主要是階地、河漫灘和沖積平原。沿線氣候屬于溫帶大陸性季風氣候，全年降雨量集中，主要分布在7月～9月份，年平均降雨量在400mm左右，年平均氣溫4℃。沿線土壤類型主要為暗棕壤和草甸土，土質肥沃，腐殖層厚度約40～120cm，表層有機質含量達到5％～10％，是全區重要的宜農資源。沿線原生植被為溫帶落葉闊葉林，受人類農業開發活動的影響，天然植被已遭嚴重破壞，沿線現狀植被主要為農田植被，主要作物為玉米和水稻等，沿線還有少量灌叢、草地和人工林，人工林主要是楊樹、榆樹等樹種。

1．2工程概況

音江公路改擴建工程線路全線長61．337km，按一級公路標準改擴建，設計速度80km／h，雙向四車道，按一級公路全幅路基全寬24．5m和新建一幅12．25m分段設計。工程將新建大橋1座，中橋1座，小橋10座，互通式立交1座。工程永久占地188．18hm2，臨時占地114．33hm2；土石方總量為218．75×104m3，其中挖方12．68×104m3，填方206．07×104m3。工程施工期3年，工程估算投資總金額9．42億元。

2建設工程造成的植被生物量及生態系統服務價值損失

2．1工程占用的植被面積

音江公路改擴建工程建設占用的土地分永久占地和臨時占地，永久占地一經征用其性質和用途將徹底發生改變，由原來的地類變更為交通用地，其功能也將發生改變。而臨時用地只是臨時性占用，工程一旦完工，就會恢復其原有功能和用途，因此其性質和權屬并不改變，加之與永久占地相比，臨時占地面積一般較小，因此本研究只考慮工程永久占地造成的植被生物量和生態系統服務價值損失問題。本工程永久占地中有167．02hm2的土地生長有植被，其中農田84．14hm2，占50．4％，草地54．78hm2，占32．8％，林地28．10hm2，占16．8％。

2．2工程造成的植被生物量損失

2．2．1農田植被生物量損失

工程共占用農田84．14hm2，其中水田28．97hm2，旱地55．17hm2，沿線作物種植制度屬于一年一熟制，每公頃水稻平均產量為8．055t，每公頃玉米平均產量為3．57t（數據來源：《扎賚特旗統計年鑒》），農田植被生物量損失計算公式如下：B＝∑2i＝1（Ci×（1－MCi）×Ai）／（HIi×f）（1）式中：B為農田植被生物量損失，t；i為作物種類；Ci為i種作物的產量，t•hm－2；MCi為i種作物收獲部分的含水量；Ai為i種作物的種植面積，hm2；HIi為i種作物的收獲指數（經濟產量與作物地上部分干重的比值）；f為農作物地上部分生物量占全部生物量的比值。據研究［3］，水稻和玉米收獲部分的平均含水量分別為14％和13．5％，收獲指數平均值分別為0．445和0．49。據Jackson等人的研究［4］，農作物根莖比平均值為0．1，據此推算，農作物的f值為0．91，由公式（1）算得農田植被生物量損失為877．66t，其中水稻生物量損失為495．58t，占56．5％，玉米生物量損失為382．08t，占43．5％。

2．2．2林地植被生物量損失

工程共占用林地面積為28．10hm2，林地的植被生物量損失計算公式如下：L＝（Wl＋Pl×Y）×Al（2）式中：L為林地植被生物量損失，t；Wl為林地現存植被生物量，t•hm－2；Pl為林地植被年凈生產量，t•hm－2•a－1；Y為施工期長度，a；Al為林地面積，hm2。沿線地帶性植被為溫帶落葉闊葉林，但原生林已遭破壞，現在多數為次生林和人工林。據李高飛等人的統計研究［5］，Wl取93．37t•hm－2，Pl取12．15t•hm－2•a－1。經公式（2）計算，因工程占地損失的林地植被生物量為3647．94t。

2．2．3草地植被生物量損失

工程共占用荒草地面積為54．78hm2，荒草地的植被生物量損失按如下公式計算：C＝（Wc＋Pc×Y）×Ac（3）式中：C為荒草地植被生物量損失，t；Wc為荒草地現存植被生物量，t•hm－2；Pc為荒草地植被年凈生產量，t•hm－2•a－1；Ac為荒草地面積，hm2；Y同公式（2）。據樸世龍等人的統計［6］，內蒙古地區的草地平均生物量分別為5．98t•hm－2，Pc取我國草地凈初級生產量的平均值5．12t•hm－2•a－1［7］。經公式（3）計算，因工程占地損失的荒草地植被生物量為1169．01t。

2．2．4植被生物量的總損失量

工程占用和破壞的植被面積共有167．02hm2，占地造成的植被生物量總損失為：T＝B＋L＋C（4）式中：T為植被生物量的損失總量，t；B、L和C同前。綜合上述計算結果，本工程施工期對農田、林地和荒草地的占用造成的植被生物量損失共計5694．61t，其中農田植被生物量占15．4％，林地植被生物量占64．1％，荒草地植被生物量占20．5％。

2．3工程造成的生態系統服務價值損失

生態系統服務價值的核算方法有市場價值法、替代市場法、防護費用法、恢復費用法、補償價值法、生產功能法、造林成本和碳稅法等［8］。謝高地等人［9］針對Constanza等人［2］的不足，并結合我國的具體情況，制定了中國不同生態系統單位面積生態服務價值表，本研究利用該表中的農田、森林和草地3種地類的生態服務價值核算結果（表1），對音江公路永久占地所造成的生態系統服務價值的損失進行估算，生態服務價值損失計算公式如下：式中：V為生態系統服務價值的總損失，元；Qji為i種生態系統第j項生態服務功能的單價，元／hm2；Mi為占用i種生態系統的面積，hm2。經公式（5）計算，因工程占地造成的生態系統服務價值損失共計140．87萬元，其中氣體調節服務價值損失為16．30萬元，占11．6％；氣候調節服務價值損失為17．70萬元，占12．6％；水源涵養服務價值損失為16．3萬元，占11．6％；土壤形成與保護服務價值損失為30．02萬元，占21．3％；廢物處理服務價值損失為21．82萬元，占15．5％；生物多樣性保護服務價值損失為18．67萬元，占13．3％；食物生產服務價值損失為9．15萬元，占6．5％；原材料服務價值損失為7．45萬元，占5．3％；娛樂文化服務價值損失為3．45萬元，占2．4％。

從生態系統服務價值總損失在不同類型生態系統的分配上看，森林生態系統的服務價值損失最大，達到54．33萬元，占總損失的38．6％；其次是農田生態系統，達到51．45萬元，占總損失的36．5％；草地生態系統服務價值損失最小，為35．09萬元，占總損失的24．9％。

3討論與結論

本文定量地分析了音江公路改擴建工程造成的植被生物量和生態系統服務價值損失，該工程占用和破壞的植被面積共有167．02hm2，其中農田、林地和荒草地分別為84．14hm2、28．10hm2和54．78hm2。工程施工造成的植被生物量損失共計5694．61t，其中農田植被生物量損失為877．66t，占15．4％，林地植被生物量損失為3647．94t，占64．1％，荒草地植被生物量損失為1169．01t，占20．5％。工程造成的生態系統服務價值損失共計140．87萬元，其中農田生態系統服務價值損失為51．45萬元，占36．5％，林地生態系統服務價值損失為54．33萬元，占38．6％，草地生態系統服務價值為35．09萬元，占24．9％。

音江公路建設會對沿線植被造成一定程度的破壞，并導致一定數量的生態系統服務價值損失。由于公路建設工程屬于條帶狀工程，其影響區域和范圍較小，僅限于線路中心線的兩側范圍，對沿線區域的植被生物量和生態系統服務功能影響均很小。公路作為重要的交通基礎設施，對促進沿線經濟發展發揮著重大作用。音江公路建設給沿線地區帶來的經濟效益和社會效益會遠大于建設過程中造成的生態系統服務價值損失。工程竣工后，隨著邊坡綠化等植被恢復功能的顯現，也可補償部分植被生物量和生態服務功能，因此工程的實施具有明顯的正效益。